Sommaire - Institut d`Optique

Institut d’Optique Graduate School
Institut d’Optique 3ème Année
Visualisation
Chapitre 6
Chapitre 6
Autres types d’écrans plats
yvan.bonnassi[email protected]
Yvan Bonnassieux
3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 2
Sommaire
Sommaire
Écran Plasma PDP
Écran à projection DLP
Écran à émission de Champs FED
Écran LCOS
Papier électronique
Electrowetting display

3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 3
Écran PDP (Plasma Display Panel)
3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 4
1964 Premier écran inventé par le « Coordinated Science
Lab (CSL) » de l’Université de Illinois.
1966 écran monochrome 4 x 4 pixels
1967 écran monochrome 16 x 16 pixels
1993 écran couleur commercialisé par Fujitsu (42”)
1999 60” par LG, Samsung, NEC
2005 102” par Samsung
É
Écran Plasma cran Plasma (I)
(I)
Historique
Historique

3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 5
Principe des lampes fluorescentes
Principe des lampes fluorescentes
• Un gaz rare (Argon, Néon, Xénon,...) enfermé dans un tube.
• Électrodes haute tension (>200v).
• Création d’un plasma (e-et ions libres)
• DDP implique e-vers électrode + et ions vers la -.
• Lors du déplacement chocs avec les atomes qui sont ainsi existés.
• Retour à l'équilibre de l’atome par émission d’un photon.
Nécessité de brasser le plasma pour en tirer
un quelconque rayonnement
tension alternative aux bornes du tube.
É
Écran Plasma cran Plasma (II)
(II)
3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 6
Principe des lampes fluorescentes
Principe des lampes fluorescentes
É
Écran Plasma cran Plasma (III)
(III)
La lumière émise par le plasma n'est pas visible. Il s'agit de rayonnements UV
La paroi du tube est recouverte d'une poudre sensible aux UV
qui émet de la lumière blanche dans le cas des tubes domestiques.
Ce phosphore est un scintillateur soit une matière qui convertit un rayonnement en un autre.
Spectre VUV de la décharge plasma d'un mélange Ne-Xe.
• La raie fine à 147 nm correspond à la désexcitation 3P1-fondamental du Xe.
• Le continuum autour de 173 nm provient de la désexcitation de l'excimère (Xe2)*

3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 7
É
Écran Plasma cran Plasma (IV)
(IV)
Principe des
Principe des É Écrans Plasma crans Plasma
Les luminophores
scintillateurs (luminophores) adéquats. différentes natures selon la couleur désirée :
Vert : Zn2SiO4:Mn2+ / BaAl12O19:Mn2+ 525 nm
Rouge : Y2O3:Eu3+ / Y0,65Gd0,35BO3:Eu3+ 610 nm
Bleu : BaMgAl10O17:Eu2+ 450 nm
3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 8
É
Écran Plasma cran Plasma (V)
(V)
Principe des
Principe des É Écrans Plasma crans Plasma
•Chaque pixel est constitué de 3 microscopiques cavités identiques contenant un gaz rare (du xénon).
•Chaque cavité dispose de deux électrodes : une avant et une arrière.
•En appliquant une forte tension alternative sur chaque électrode,
le plasma émet des UV qui viennent frapper les scintillateurs disposés au fond de chaque cavité.
•Ces scintillateurs sont choisis afin d'émettre chacun une couleur primaire :
rouge, verte, ou bleue. La lumière colorée traverse ensuite la vitre avant pour être perçue par l'utilisateur.

3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 9
É
Écran Plasma cran Plasma (VI)
(VI)
•L'électrode avant doit être aussi transparente que possible.
•L'ITO (indium tin oxyde) est employé matériau conducteur et transparent.
•Malheureusement, la taille des écrans plasma est telle (les lignes d'ITO courent sur plus de 70 cm parfois)
et l'épaisseur d'ITO si faible que la résistance électrique du matériau devient trop grande
pour assurer une bonne propagation de la tension (300v).
•On y adjoint souvent une fine ligne de chrome, malheureusement opaque mais bien meilleur conducteur.
Principe des Écrans Plasma
La première difficulté rencontrée par les constructeurs : la taille même de ces pixels.
Un sous-pixel plasma représente un volume de 200µm x 200µm x 100µm.
Taille des Pixels
Matériaux des électrodes
3ème année, Visualisation, Y. Bonnassieux, 2011 diapo 10
É
Écran Plasma cran Plasma (VII)
(VII)
Principe des Écrans Plasma
Structures Pixels
•La courbe courant-tension d'une décharge dans le gaz montre l'existence d'une tension seuil d'amorçage
très brève (de l'ordre de la nanoseconde, fonction de la pression du gaz et de la distance inter-électrode).
•Ceci est très favorable à la réalisation d'un écran matriciel puisque cela permet le multiplexage complet
de l'écran en quelques millisecondes (ms).
•Le dispositif est protégé par un limiteur de courant (couche diélectrique).
• Cette couche diélectrique a l'avantage de stocker les charges créées par l'ionisation du gaz et induit
ainsi un effet mémoire au panneau.
•La couche de magnésie additionnelle évite la dégradation prématurée du diélectrique due à la température
et abaisse la tension d'allumage.