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第二章 PDP显示技术 讲述人：袁双龙 E-MAIL:shuanglong@ecust.edu.cn １９６４年由美国的伊利诺斯大学的两位教授发明 ７０年代初实现了１０英寸５１２×５１２线单色ＰＤＰ的批量生产； ８０年代中期，美国的Ｐｈｏｔｏｎｉｓｃ公司研制了６０英寸级显示容量为２０４８×２０４８线单色ＰＤＰ； ９０年代突破彩色化、亮度和寿命等关键技术，进入彩色实用化阶段。 2.1 概述 2.1.1 发展历史 １９９３年日本富士通公司首选进行２１英寸６４０×４８０像素的彩色ＰＤＰ生产，接着日本的三菱、松下、ＮＥＣ、先锋和ＷＨＫ等公司先后推出了各自研制的彩色ＰＤＰ。 富士通公司开发的５５英寸彩色ＰＤＰ的分辨率达到了１９２０×１０８０像素，完全适合高清晰度电视的显示要求。 １９９８年飞利浦推出的４２英寸壁挂式ＰＤＰ宽屏幕彩色电视机 2.1.2 特点 1）高亮度、高对比度。 等离子电视具有亮度和高对比度，对比度达到５００，完全能满足眼睛的需求；亮度达到３３０／８５０尼特（ｃｄ／ｍ２），比普通电视的２５０尼特(ｃｄ／ｍ２)高很多，因此，其色彩还原性非常好。 ２）大屏幕，纯平面图像无扭曲。 3）超薄设计、超宽视角。 4）具有良好的防电磁干扰功能。 5）环保无辐射 缺点： （1）?????? 功耗大，不便于采用电池电源； （2）?????? 彩色发光效率低，放电间距只有几十到几百纳米。日光灯80lm/W，PDP1.01lm/W ； （3）?????? 驱动电压高，需200V以上电压，不利于便携式显示； （4）?????? 价格高。 PDP按引起放电时施加电压的方式不同，可分为AC型和DC型两种类型， 其中AC型又有双电极和三电极之分。 比较项目 AC DC 放电电流 交流 直流 构造 障壁（隔断）条状，结构简单，容易实现，而且容易作到高精度 需要形成胞状障壁（隔断），结构复杂 寿命 电极覆有保护层，不易磨损，寿命长 电极不加保护层，寿命短 对比度 不如DC型 高 反应速度 略慢 由于设有辅助放电胞，快 初期投资的大小 比DC型大，采用半导体技术的成膜办法及光刻制版工程，工序较多 比AC型小，以印刷工程为中心 日本主要生产商 NEC，先锋、日立、富士通、松下、三菱 NHK、松下 2.1.3 分类 2.2 PDP显示技术原理 前玻璃基板 后玻璃基板 显示电极 红荧光粉 蓝荧光粉 绿荧光粉 选址电极 障壁 保护层(MgO) 介质层 介质层 面放电反射式ACPDP器件原理示意图 2.2.1PDP显示面板结构 两个基本过程组成： （1）?????? 气体放电过程，即惰性气体再外加电信号的作用下产生放电，使原子受激而跃迁，发射出真空紫外线（200nm）的过程 （2）?????? 荧光粉发光过程，即气体放电所产生的紫外线，激发光致荧光粉发射可见光。 由于147nm的真空紫外光能量大，发光强度高，所以大多数PDP都利用它来激发红、绿、蓝荧光粉发光，实现彩色显示。 2.2.2 PDP发光原理 PDP显示单元工作原理 PDP中气体放电四个过程 （1）初始放电过程：加电压于扫描电极和维持电极 （2）地址数据放电过程：加电压于地址电极 （3）维持放电过程：加一维持电压 （4）地址数据消除过程：加一小脉冲电压于地址电极 DC型PDP：放电气体一旦被击穿，电子便雪崩式地发生，施加直流即可维持放电的正常进行。但是，若不加控制，会引起阴极过热，造成放电胞的破坏。因此，可以在脉冲存储驱动方式中，通过周期性的在过热之前切除电压，而在电子完全消失之前再接通电压，以维持放电的正常进行。 AC型PDP：，电极表面覆以介电质层，电子可以在介电质层表面积蓄。当施加反向电压时，电子会从电极表面射出，积蓄的电荷逐渐变少，直至放电停止。因此，对面的电极也要覆以同样的介电质层，通过施加交变电场，造成电子反复的积蓄-释放过程。另一方面，离子的运动方向与电子相反，它被电场加速到一定的能量后，除了可造成气体原子的激发之外，最终会碰撞MgO薄膜表面，产生γ电子。电子在两电极之间被加速到一定的能量，与气体原子碰撞，造成后者激发或电离，发生α过程，被激发的原子发光，电离原子产生的电子和离子又继续参与到气体放电的过程中。 三电极表面放电结构的优点： （1）上下基板都只具有一维结构，并且相互正交，可使用低成本的丝网印刷技术 （2）像素结构简单； （3）障壁制作成平行条状，且顶部为黑色，下部为白色，省去沿显示扫描电极方向障壁的制作，从而简化工艺。顶部黑色可提高对比度，下部白色可提高亮度 （4）荧光粉涂覆在后玻璃板和障壁的侧壁上，而维持放电发生在靠近前玻璃板的区域，这样就避免了离子对荧光粉的