Plasma (Physikalischer Hintergrund)

1. Plasma (Physikalischer Hintergrund) Aufbau eines Plasmabildschirms: Aufbau der Pixel Funktionsweise des Plasmabildschirms: Vorteile/Nachteile eines Plasmabildschirms: Martin Krämer Bachelor Seminar SS 2013 Plasmabildschirm • Plasma ist ein ionisiertes Gas, alle Elektronen und Kerne sind voneinander gelöst. • Durch die freien Elektronen kann über ein Plasma Strom fließen. Über starke Spannung können aus Gas Plasmen erzeugt werden. Das nennt man Gasentladung. • Die Pixel bestehen aus 3 verschiedenen Kammern, welche mit einem Gas bei niedrigem Druck gefüllt sind. An der Unterseite der Kammern befindet sich ein Leuchtstoff (Phosphor), welcher die drei Grundfarben Grün, Blau und Rot erzeugen kann. Dabei werden folgende Verbindungen als Leuchtstoff verwendet: Grün: Zn2SiO4:Mn2+ Rot: (Y,Gd)BO3:Eu3+ Blau: BaMgAl10O17:Eu2+ • Das Gas besteht aus einer Mischung von Neon und Xenon (wobei der Anteil von Xenon meistens bei 3-5% liegt). Bei anderen Herstellern werden auch andere Gase hinzugemischt. Abbildung 1: Eine technisch Hergestellte Gasentladung • Anwendung der Gasentladung bei Glimmentladung. Dabei wird zwischen zwei Elektroden (zwischen denen sich ein Gas z.B. Neon bei niedrigem Druck befindet) Spannung angelegt. Es bildet sich Plasma welches gasabhängig leuchtet (z.B. Neon = Rot). • Anwendung der Glimmentladung bei ersten Plasmabildschirmen (1964). (siehe Abb.2) Abbildung 2: PLATO V Monitor 1981 Abbildung 4: Aufbau und Funktionsweise der Pixel • Pixel: Ein Plasmabildschirm besteht aus sehr vielen kleinen Pixel, unterteilt in blaue, grüne und rote Kammern. Mit diesen 3 Kammern erhält man über Additive Farbmischung alle Farben. • Elektroden: Über und unter den Kammern befinden sich Elektroden, die über eine Matrix angesteuert werden können. Wenn Spannung auf diese Elektroden gegeben wird bildet sich in den Kammern ein Plasma. • Bei Spannung zwischen den Elektroden bildet sich in den Kammern Plasma, welches Ultraviolette Strahlung (Vakuum Ultra Violett) emittiert. Diese Strahlung regt das Energie Niveau der Leuchtstoffe an und bei deren Abregung wird sichtbares Licht in der Farbe des Leuchtstoffes weggestrahlt. • Die Elektroden werden mit Spannungsimpulsen angesteuert. Die Länge der Impulse bestimmt wie hell Farbe ist. • Angesteuert werden sie über eine Elektroden-Matrix mit Multiplexverfahren. Tabelle 1: Vor und Nachteile eines Plasmabildschirms Abbildung 3: Ein Blick in das innere eines Plasmabildschirms Quellen: • Vor und hinter den Elektroden befinden sich Glasplatten zum Schutz der Elektroden und des Dielektrikums welche die Elektroden umgibt. • Abb. 1: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tesla-coil-discharge.jpg (29.04.2013) • Abb. 2: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Platovterm1981.jpg (27.04.2013) • Abb. 3: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Plasma-display-composition.svg (20.06.2013) • Abb. 4: http://www.geraetetipps.de/img-rat/plasmaschema.jpg (20.06.13)