等离子体显示器的工作原理

由:汤姆哈里斯

索尼的等离子显示器。查看更多 高清图片
照片礼貌索尼

在过去的75年里,绝大多数的电视机都是围绕着同样的技术制造的阴极射线管(CRT)。在阴极射线管电视中,枪会发射一束电子(带负电荷的粒子)在一个大玻璃管内。电子激发磷原子沿着管的宽端(屏幕),这导致荧光粉原子点亮。电视图像是通过以不同的亮度用不同的颜色照亮荧光粉涂层的不同区域而产生的电视机的工作原理详细说明)。

阴极射线管能产生清晰、明亮的图像,但它们确实有一个严重的缺点:它们是笨重的.为了增加屏幕宽度在CRT中,你还必须增加长度管(给扫描电子枪的房间到达屏幕的所有部位)。因此,任何大屏幕的CRT电视都将重达一吨,占据相当大的一块房间。

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一种新的替代品出现在商店的货架上:等离子平板显示器.这些电视机的屏幕很宽,可以与最大的CRT电视机相媲美,但它们只有大约6英寸(15厘米)厚。在本文中,我们将看到这些集合如何在这么小的空间内完成这么多工作。

如果你读过电视是如何工作的,你就会明白标准电视或显示器的基本概念。基于视频信号中的信息,电视机点亮了数千个小点(称为像素)的高能电子束。在大多数系统中,有三种像素颜色——红色、绿色和蓝色——均匀地分布在屏幕上。把这些颜色按不同的比例组合起来,电视机就能产生整个光谱。

等离子显示器的基本原理是照亮微小的彩色物体荧光灯形成一种形象每个像素都由三种荧光灯组成——红光、绿光和蓝光。就像CRT电视一样,等离子显示器通过改变不同光的强度来产生各种各样的颜色。在下一页,学习等离子体是如何工作的。

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等离子体是什么?

荧光灯的中心元件是等离子体,一种由自由流动的气体组成的离子(带电原子)和电子(带负电荷的粒子)。在正常情况下,气体主要是由不带电的粒子组成的。也就是单个气体原子包括相同数量的质子(原子核中带正电荷的粒子)和电子。带负电荷的电子与带正电荷的质子完全平衡,所以原子的净电荷为零。

如果你通过在气体上建立一个电压,将许多自由电子引入气体中,情况会很快发生变化。自由电子与原子碰撞,使其他电子脱出。失去一个电子,原子就失去平衡。它带一个净正电荷,是一个离子。

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在电流流过的等离子体中,带负电荷的粒子冲向带正电荷的等离子体区域,带正电荷的粒子冲向带负电荷的等离子体区域。

在这种疯狂的碰撞中,粒子不断地相互碰撞。这些碰撞激发了等离子体中的气体原子,使它们释放出来光子的能量。(关于该过程的详细介绍请参见荧光灯的工作原理.)

用于等离子屏幕的氙和氖原子会释放出来光光子当他们兴奋的时候。大多数情况下,这些原子会释放紫外线光子,是不可见的人类的眼睛.但紫外线光子可以用来激发可见光光子,我们将在下一节看到。

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等离子显示器内部

氙气和氖气在等离子电视中含有成千上万微小的细胞位于两块玻璃板之间的。长电极也被夹在玻璃板之间,在电池的两侧。的地址电极坐在牢房后面,沿着后面的玻璃板。透明的显示电极,由绝缘材料包围介电材料覆盖在氧化镁保护层,安装在电池上方,沿着前玻璃板。

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两组电极都延伸到整个屏幕。显示电极沿屏幕排成水平行,地址电极排成垂直列。正如您在下面的图表中所看到的,垂直和水平电极构成了基本的电极网格

要电离特定电池中的气体,等离子体显示器的电脑给电池交叉处的电极充电。它在一小段时间内这样做了数千次,依次为每个电池充电。

当交叉的电极被充电时电压它们之间的区别),电流通过电池中的气体。正如我们在上一节看到的,电流产生带电粒子的快速流动,刺激气体原子释放紫外线光子。

释放出来的紫外线光子相互作用磷光材料涂在细胞内壁上的。荧光粉物质会释放吗当它们暴露在其他光线下时。当紫外线光子击中电池中的磷光体原子时,磷光体的一个电子跃迁到更高的能级,原子就会升温。当电子回到它的正常水平时,它以a的形式释放能量可见光光子

等离子显示器中的荧光粉被激发时发出彩色的光。每一个像素是由三个独立的亚像素每个细胞都有不同颜色的荧光粉。一个亚像素有红色荧光粉,一个亚像素有绿色荧光粉,一个亚像素有蓝色荧光粉。这些颜色混合在一起,形成像素的整体颜色。

通过改变流经不同细胞的电流脉冲,控制系统可以增加或减少每个亚像素颜色的强度,从而产生数百种不同的红、绿、蓝组合。通过这种方式,控制系统可以在整个光谱中产生颜色。

等离子显示技术的主要优点是可以用极薄的材料制作非常宽的屏幕。因为每个像素都是单独照明的,所以图像非常明亮,几乎从每个角度看都很好。图像质量还达不到最好的阴极射线管的标准,但它肯定满足了大多数人的期望。

这项技术最大的缺点是价格.然而,价格的下降和技术的进步意味着等离子显示器可能很快就会取代老式的CRT电视机。

要了解更多关于等离子显示器以及其他电视技术的信息,请点击下一页的链接。

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