发光材料与显示技术课件：14 等离子显示器件（第一章）.ppt

1、 等离子体显示器的工作原理与一般日光灯原理相似，它在显示平面上安装数以十万、百万计的等离子管作为发光体（象素）。每个发光管有两个玻璃电极、内部充满氦、氖等惰性气体，其中一个玻璃电极上涂有三原色荧光粉。当两个电极间加上高电压时，引发惰性气体放电，产生等离子体。等离子产生的紫外线激发涂有荧光粉的电极而发出不同分量的由三原色混合的可见光。每个等离子体发光管就是我们所说的等离子体显示器的像素，我们看到的画面就是由这些等离子体发光管形成的“光点”汇集而成的。图 PDP结构原理图v气体放电是气体中带电粒子不断增殖的过程。由外界催离作用或上一次放电残存下来的原始电子从外电场得到能量并电离气 体粒子，新产生的

2、电子又参加电离过程，使电子、离子不断增加。初始自由电子对引起放电是不可少的，为了产生稳定可靠的放电在实际器件中常采用附加的稳定辅助放电电源。 等离子显示屏（等离子显示屏（PDP）自）自1964年由美国年由美国Illinois 大学的大学的Bitzer和和Slottow教授发明以来，经过十几年在技术上的不断教授发明以来，经过十几年在技术上的不断进步，单色进步，单色PDP于于80年代前就已批量生产，并最先应用于便年代前就已批量生产，并最先应用于便携式计算机终端显示和军事领域。但是，彩色携式计算机终端显示和军事领域。但是，彩色PDP的研制，的研制，由于技术、工艺及装备等各方面没有取得突破性进展，加上

3、由于技术、工艺及装备等各方面没有取得突破性进展，加上受到受到TFT LCD彩色化的挑战，于彩色化的挑战，于80年代初基本上停止了研年代初基本上停止了研究开发。进入究开发。进入90年代，随着技术的不断进步和人们对彩色年代，随着技术的不断进步和人们对彩色PDP的重新识识，特别是的重新识识，特别是1993年富士通公司将年富士通公司将53cm（21in）彩色彩色PDP推向市场以来，彩色推向市场以来，彩色PDP引起了世界各国显示工业引起了世界各国显示工业界的极大关注，现已进入蓬勃发展的时期。界的极大关注，现已进入蓬勃发展的时期。 日本、美国、欧洲诸国、韩国、俄罗斯等国的大公日本、美国、欧洲诸国、韩国、俄

4、罗斯等国的大公司，有的在政府、军方的支持下，有的自筹资金，还司，有的在政府、军方的支持下，有的自筹资金，还有的通过横向联合开发等，都在彩色有的通过横向联合开发等，都在彩色PDP的研究开发的研究开发中投入了巨额资金。据统计，富士通公司在中投入了巨额资金。据统计，富士通公司在PDP开发开发及生产中已先后投资几十亿美元，开发出许多设计独及生产中已先后投资几十亿美元，开发出许多设计独特、结构新颖的彩色特、结构新颖的彩色PDP显示器，有的已投入批量生显示器，有的已投入批量生产；产；NEC公司已经开发出彩色公司已经开发出彩色PDP的产品，并计划在的产品，并计划在今后几年今后几年再投资十几亿美元进行再投资十

5、几亿美元进行PDP开发及生产等。开发及生产等。 我国研制我国研制ACACPDPPDP（ACAC为交流之意）已有为交流之意）已有2020年历史，年历史，但至但至9090年代才突破高分辨率技术，实现了年代才突破高分辨率技术，实现了256256256256线线768768512512线等单色线等单色ACACPDPPDP产品的系列化和小批量生产品的系列化和小批量生产。近几年，国内多家大专院校、科研院所、电视机产。近几年，国内多家大专院校、科研院所、电视机厂家都在积极投入大量的资金、人才资源，发展厂家都在积极投入大量的资金、人才资源，发展PDPPDP产业，尤其是进入产业，尤其是进入20022002年后，

6、国内已形成百舸争流、年后，国内已形成百舸争流、竞相发展的竞相发展的PDPPDP热潮。热潮。 平板显示伴高亮度，无须背光源。平板显示伴高亮度，无须背光源。视角广阔：可达视角广阔：可达160160度（以直视为主的液晶显示屏视角仅为度（以直视为主的液晶显示屏视角仅为4040度度6060度）。度）。 超薄体轻：以日本先锋超薄体轻：以日本先锋4040英寸而言，整机厚度仅为英寸而言，整机厚度仅为8888毫米，重量毫米，重量31.531.5公斤。公斤。 高对比度：高对比度：PDPPDP的强非线性特性，达到高对比度，效果逼真，不受磁场干扰。的强非线性特性，达到高对比度，效果逼真，不受磁场干扰。 高分辩率（高度

7、细腻）：第五代高分辩率（高度细腻）：第五代PDPPDP彩色电视可实现彩色电视可实现1280128010241024线的线的SCGASCGA（像（像素），画面可达到挂历或油画一般的效果（素），画面可达到挂历或油画一般的效果（CRTCRT彩电最高才彩电最高才640640480480线像素）。线像素）。 快速响应特性及储存记忆功能：等于或大于快速响应特性及储存记忆功能：等于或大于256256级的高灰度及其他种类显示器。级的高灰度及其他种类显示器。 寿命长：可达寿命长：可达30.00030.000小时。小时。 无闪烁、无畸变、无无闪烁、无畸变、无X X线辐射伤害，画面稳定，优于线辐射伤害，画面稳定，优

8、于CRTCRT。 可实现无拼缝对接达到大型或超大型可实现无拼缝对接达到大型或超大型PDPPDP彩色显示屏的制作。彩色显示屏的制作。 结构紧凑，适当加固后即可适应刻苛的工作条件，如不怕震动，耐高温、低温结构紧凑，适当加固后即可适应刻苛的工作条件，如不怕震动，耐高温、低温（工作温度范围宽（工作温度范围宽8080度度 -50 -50摄氏度）摄氏度） 1、DCPDP 放电气体与电极直接接触，电极外部串联电阻作限流之用，发光位于阴极表面，且为与电压波形一致的连续发光。 2、ACPDP 放电气体与电极由透明介质层相隔离，隔离层为串联电容作限流之用，放电因受该电容的隔直通交作用，需用交变脉冲电压驱动，为此无

9、固定的阴极和阳极之分，发光位于两电极表面，且为交替呈脉冲式发光。 3、SM-PDP 以金属荫罩代替传统的绝缘介质障壁。具有制作工艺简单，易于实现大批量生产；放电电压低，亮度高，响应频率快的优点。 彩色显示屏的显示板面由二块玻璃基板组成，彼此对合并经高温熔封而成，内部排气后达高度真空再充惰性气体。1 1）前基板）前基板 前基板的内表面用丝网印刷的方法，制备节距为0.66mm的电极耦合器A和B。 其中的显示电极是经过精微光刻后的ITO（导电膜）透明电极以及母电极（GrCuCr）组成，母电极可以减少电阻。 在上述显示电极的顶部，运用“烤熔凝结法”印制一导透明介质层。 在介质层上面，再蒸涂淀积一层用来

10、降低工作电压和提高使用寿命的保护层MgO（氧化镁）。2）后基板）后基板 后基板的内表面，首先应用“烤熔凝结法”印制熔凝640X3即1920条录址电极。 并在每一条寻址电极的双侧各制备一条节距为0.22m，宽约50m，高约100m的障壁，其作用是防止各象素间的电场彼此串扰。 在障壁两侧和寻址电极上，尚须印制RGB（红、绿、兰）荧光体各640条（共1920条），每组RGB荧光体和显示电极、障壁共同组成一个象素单位。 前基板、后基板在高温熔封时，使其表面的两组电极里空间正交排列，其中间垫以微玻璃球隔子，约为 的气隙空间，以达到600Torr的排气后高度真空的状态，再充以Ne+Xe（4%）的混合气体（

11、Renning），最后熔封密闭，一个完整的显示板（PDP彩屏）即告完成。 基板制作工艺流程基板制作工艺流程vPDP单元的状态只有两种，即“点亮”和“熄火”。其灰度的实现不同于CRT的靠调制电子束流大小而实现明暗不同亮度的显示。vPDP在实现灰度时要把一个电视场分为若干个子场，每一子场产生相同强度的辐射的时间不同，亮度的高低是因这些相同光强辐射在人眼视网膜上的辐射强度与作用时间的积分效应不同造成的。v每场的某一单元的亮度是由各子场维持显示时间的组合确定的。v各子场内的维持时间有一定的关系，以256级灰度为例，各子场维持时间的组合，必须能产生0-255的完备集合，可见有多种方式。v以彩色PDP开发初期的各子场维持时间之比采用二进制方式，如1 2 4 8 16 32 64 128，只需8个子场分割就可以实现一个视场的256级灰度显示。