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Os monitores e suas tecnologias – Parte 3 Imprimir E-mail
Escrito por Antonio Paulo Rodrigues Fernandez   
Sex, 01 de Agosto de 2008

Monitores de plasma

Este é o terceiro e último artigo da série sobre as principais tecnologias de monitores. O primeiro tratou da tecnologia CRT e o segundo abordou os monitores LCD.

O termo plasma designa o quarto estado da matéria, resultado da ação, sobre alguma substância, de altos níveis de energia — térmica ou elétrica. Uma dada substância no estado sólido, submetida a um aquecimento suficiente, pode passar para o estado líquido e deste para o gasoso. Dependendo da substância, pode ocorrer sublimação — quando o estado sólido passa diretamente ao gasoso. Se o aquecimento atingir níveis elevadíssimos, a matéria alcançará o estado de plasma. Nesse estado já não existe a estrutura do átomo, mas uma sopa de partículas subatômicas:
elétrons, prótons, nêutrons e outras.

Na verdade, o estado de plasma existe apenas no núcleo de estrelas — onde pressão e temperatura são descomunais — e de planetas recém-formados, como a Terra. Portanto, no monitor de plasma não existem, de fato, substâncias nesse estado, como poderíamos supor. Nesse caso, o termo designa o estado de ionização de um gás, que ocorre em um período infinitesimal de tempo. Esse efeito é causado pela passagem de corrente elétrica pelos gases que se encontram aprisionados nas minúsculas lâmpadas (células) do monitor. Nessa situação, ocorrem propriedades físicas semelhantes àquelas da matéria no estado de plasma, descrito acima. O gás ionizado apresenta elétrons livres, mas não prótons e nêutrons desassociados.

Os gases usados no monitor de plasma são o neônio e o xenônio — que não se combinam com outras substâncias porque a distribuição de elétrons pelas órbitas de seus átomos é estável. Quando esses átomos recebem energia elétrica, seus elétrons saltam para órbitas superiores, sendo que aqueles das últimas camadas “escapam para fora” do átomo. Quando o fornecimento de energia elétrica cessa, esses elétrons voltam às suas camadas originais, buscando a situação de estabilidade anterior. Ao retornar para suas camadas, os elétrons “devolvem” a energia que haviam recebido. Essa energia é liberada sob a forma de luz. O fenômeno é conhecido como fotoluminescência e está presente também nas lâmpadas fluorescentes.

A luz produzida é, em sua maior parte, ultravioleta e, portanto, não visível. As paredes internas das células são revestidas com flúor e fosfatos de zinco, manganês e alumínio. Essas substâncias são capazes de absorver a radiação UV e retransmiti-la em outra faixa de comprimentos de onda, tornando a luz visível.


Emissão de energia eletromagnética pelo átomo

A partir desse princípio, o funcionamento do monitor de plasma é análogo ao de LCD (ver matéria na edição nº 61). Uma matriz de eletrodos transparentes é responsável por aplicar uma diferença de potencial elétrico na mistura neônio/xenônio, que se encontra aprisionada em microcápsulas. A corrente elétrica ioniza os gases e ocorre a emissão da luz que vai formar a imagem.

 

Princípio da ativação da célula do monito de plasma

A placa do monitor envia milhares de sinais binários por segundo para o monitor de plasma. Esses sinais apresentam-se na forma de pulsos curtos e contínuos. A duração do pulso é determinada pela resolução física do monitor.

 

Orbital dos elétrons recebendo e cedendo energia

 

 

Esquema da estrutura de um monitor de plasma A    Pulso de comando de linha B    Pulso de comando de coluna C    Transistor bipolar de junção (TBJ) de acionamento do eletrodo de linha D    Transistor bipolar de junção (TBJ) de acionamento do eletrodo de coluna E    Tensão negativa da fonte F    Eletrodo de linha G    Tensão positiva da fonte H    Eletrodo de coluna I    Célula de contenção J    Placa anterior de policarbonato K    Lâmina de fechamento das células de contenção e apoio dos eletrodos de coluna (eletrodos posteriores) L    Placa posterior de policarbonato M    Lâmina de apoio dos eletrodos de linha (eletrodos anteriores)

 

O pulso de comando de linha atinge um dos transistores bipolares de junção (TBJ), enquanto o pulso de coluna irá atingir outro TBJ. O transistor bipolar de junção é um componente eletrônico que funciona como uma espécie de interruptor. Quando o pulso de linha atinge a entrada do TBJ, esse “interruptor” é “ligado” permitindo que uma tensão negativa seja aplicada ao eletrodo de linha. Simultaneamente, o pulso de coluna aciona o outro transistor, permitindo a aplicação de tensão positiva ao eletrodo de coluna. Em conseqüência, na interseção entre os dois eletrodos é gerada uma corrente elétrica. Nessa intersecção encontra-se uma célula de contenção com os gases. Estes, ionizados, produzem luz.

 

Geração da radiação visível 1    Placa anterior de policarbonato 2    Eletrodo transparente (de linha) 3    Lâmina de fechamento das células de contenção e apoio dos eletrodos de linha (eletrodos anteriores) 4    Transistor bipolar de junção (TBJ) de acionamento do eletrodo de linha 5    Carga negativa (representação do pólo negativo da fonte) 6    Eletrodo transparente (de coluna) 7    Lâmina de apoio dos eletrodos de coluna (eletrodos posteriores) 8    Placa posterior de policarbonato 9    Transistor bipolar de junção (TBJ) de acionamento do eletrodo de coluna 10    Carga positiva (representação do pólo positivo da fonte) 11    Substância fosfórica 12    Célula de contenção 13    Gás pós-ionização emitindo radiação UV 14    Radiação visível colorida proveniente da transformação da radiação UV em radiação visível por parte

 

Dependendo do tipo de fosfato presente nas paredes da célula de contenção, a luz visível gerada poderá ser verde, vermelha ou azul violeta. Para formar um pixel é necessário um conjunto de três células. A intensidade dos pulsos aplicados aos transistores pode ser modulada, resultando em diferentes intensidades de ionização e, portanto, diferentes intensidades de emissão de luz.


Vantagens do monitor de plasma

• Cores mais intensas
• Ângulo de visão muito mais amplo que no LCD
• Maior contraste de imagem que no LCD e no CRT
• Menor consumo de energia que o CRT (porém, maior consumo que o LCD).

Desvantagens do monitor de plasma

• Pode causar efeito flicker (cintilação), principalmente se a resolução utilizada for interpolada e/ou se o usuário ficar muito próximo ao monitor.
• Imagens estáticas como logotipo de emissoras e tarjas superiores pretas (filmes widescreen) podem marcar a tela
• Menor resolução física que o LCD
• Queima desigual das células (efeito burn-in). Com o passar do tempo, o monitor tende a apresentar tonalidades invadidas por uma determinada predominância de cor — a causa provável desse fenômeno é o fato da radiação UV afetar quimicamente a camada de fósforo nas células de contenção
• Vida útil menor que o LCD (em média de três anos)

Antonio Paulo Rodrigues Fernandez é técnico de Ensino da Escola Senai Theobaldo De Nigris, especialista nas áreas de pré-impressão e impressão offset.

Texto publicado na Edição 62