等離子電視的技術(shù)特點及成像原理

1、等離子電視的技術(shù)特點及成像原理1、1 概述一、等離子電視的發(fā)展簡史等離子體顯示（Plasma Display Panel，簡稱PDP）是利用氣體放電原理實現(xiàn)的一種發(fā)光平板顯示技術(shù)，故又稱氣體放電顯示（ GasDischarge Discharge Display）。按工作方式的不同，可分為直流型等離子體顯示（DC-PDP）和交流型等離子體顯示（AC-PDP）兩大類。 AC-PDP技術(shù)于1964年由美國伊利諾大學(xué)的兩位教授發(fā)明。70年代初，美國率先實現(xiàn)了10in512512線的單色AC-PDP產(chǎn)品的量產(chǎn)，成為所有平板顯示技術(shù)中最先實現(xiàn)批量生產(chǎn)的技術(shù)。因與陰極射線管（CRT）相比具有顯示清晰、無閃

2、爍、無畸變、無X射線輻射、驅(qū)動電壓低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、耐震動、耐沖擊、工作溫度范圍寬,且適當(dāng)加固即可滿足軍工要求等優(yōu)點。70年代末日本富士通公司和美國IBM公司分別開發(fā)了有MgO保護層的第二代單色AC-PDP產(chǎn)品，使用壽命達(dá)到10000小時。20世紀(jì)80年代初美國IBM公司采用集成驅(qū)動技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)開發(fā)了第三代單色AC-PDP產(chǎn)品，使工作壽命突破100000小時。之后，產(chǎn)品向大顯示容量和高分辨率方向發(fā)展，實現(xiàn)了對角線達(dá)1米以上的大屏幕顯示。1986年美國開發(fā)了對角線達(dá)1.5米、顯示容量為20482048線的大型單色AC-PDP產(chǎn)品。后又相繼推出了低功耗、低成本、高灰度顯示（256級）的

3、第四代單色AC-PDP產(chǎn)品。彩色AC-PDP技術(shù)的研發(fā)工作始于20世紀(jì)70年代中期，至90年代初才突破彩色化的亮度、壽命、驅(qū)動等關(guān)鍵技術(shù)。1993年日本富士通公司首次進(jìn)行21in640480像素的彩色AC-PDP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，揭開了彩色PDP通向規(guī)模生產(chǎn)的序幕。1994年三菱公司開始20in852480像素彩色AC-PDP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。首次使真正的16：9寬屏幕壁掛電視進(jìn)入實用化。1997年日本的三菱、先鋒、NEC等公司和荷蘭的Philips公司也開始了40in和42in彩色AC-PDP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。DC-PDP技術(shù)于1968年由荷蘭發(fā)明。70年代初美國發(fā)明了自掃描式（SelfScan）

4、的DC -PDP產(chǎn)品。但都因工藝復(fù)雜等原因未能實現(xiàn)真正的批量生產(chǎn)。80年代初日本松下公司利用全絲網(wǎng)印刷技術(shù)開發(fā)了結(jié)構(gòu)簡單的DC-PDP產(chǎn)品，并率先實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。80年代中各公司又開發(fā)了全集成化和標(biāo)準(zhǔn)接口的第二代單色DC-PDP產(chǎn)品。1986年世界上第一臺便攜式計算機的顯示屏就是使用了10in640480線的單色DC-PDP。此后單色DC-PDP產(chǎn)品幾乎占據(jù)所有便攜式計算機市場，年產(chǎn)量達(dá)100萬臺。80年代后日本開發(fā)了超薄型輕量化的第三代單色DC-PDP產(chǎn)品。90年代初日本又開發(fā)了無需充汞的第四代DC-PDP產(chǎn)品。彩色DC-PDP技術(shù)的研發(fā)開始于80年代初。80年代末日本NHK公司發(fā)明了脈沖存

5、儲式DC-PDP技術(shù)。90年代初突破了彩色化的關(guān)鍵技術(shù) 。1993年NHK公司率先開發(fā)了40in彩色DC-PDP樣品。1994年松下公司首先實現(xiàn)了字符式多色DC-PDP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，1995年又開始進(jìn)行26in彩色DC-PDP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。二、創(chuàng)維等離子電視的技術(shù)及功能特點：1、 比肩國際先進(jìn)水平的技術(shù)研發(fā)能力，自主開發(fā)相當(dāng)于進(jìn)口品牌的控制技術(shù)，穩(wěn)定性、綜合性能等同進(jìn)口品牌。2、 屏幕寬、高比例為4：3，顯示電視、電腦、游戲機、攝錄機的圖像不變形，符合中國的國情。3、 屏幕超薄，占地空間小，為您營造更多的生活空間，首創(chuàng)國內(nèi)最薄的“壁掛”電視，厚度僅有78mm。4、 重量輕，突破常規(guī)彩電的笨

6、重，僅有33kg重。5、 寬視角，160度的超大可視角度。6、 屏幕大，創(chuàng)維40寸等離子顯示面積比進(jìn)口品牌42寸的還要大。7、 色彩艷麗，高達(dá)16.77兆種顏色的顯示圖像。8、 支持多種制式的信號輸入。9、 低功耗，僅為300W。10、 可作為多媒體信息顯示終端。11、 健康之選無閃爍、無輻射，創(chuàng)造“健康電視”新概念。12、 壽命長長達(dá)十年的使用壽命（平均每天使用4小時）。1、2 等離子電視的基本原理和特點一、詮釋等離子 等離子是什么？等離子實際就是一種自由電子，是自由離子和原子的組合形態(tài)，茫茫宇宙中的星球內(nèi)和星球之間遼闊無際的空間中充斥等離子，它占可見物質(zhì)的99%以上，不可見物質(zhì)幾乎都是等離

7、子。施加一定的能量使得電子從原子中逸出，能量可以是熱能、電能或光能，如果失去足夠的維持能量，等離子就會重新復(fù)合成中型的氣體。二、PDP的發(fā)光原理單色PDP是利用氣體產(chǎn)生放電（形成等離子體）而直接發(fā)射可見光來實現(xiàn)顯示的，其顯示顏色一般為放電氣體的特征色，如橙色。彩色PDP相同于熒光燈原理，利用氣體放電產(chǎn)生紫外線轉(zhuǎn)而激發(fā)光至熒光粉上間接發(fā)射可見光來實現(xiàn)顯示的，使用三基色熒光粉就可以實現(xiàn)多色或全色顯示。但是，無論單色還是彩色PDP，其主要工作原理都是基于惰性氣體在一定電壓作用下的氣體放電現(xiàn)象。單色PDP中放電氣體常用Ne-Ar混合氣體。產(chǎn)生放電時，氣體內(nèi)部最主要的反應(yīng)是Ne原子的電離反應(yīng)。由于受外部

8、條件或引火單元激發(fā)，氣體內(nèi)部已存少量的帶電粒子，其中電子被極間電場加速并達(dá)到一定動能時碰到Ne原子，使其電離導(dǎo)致自由電子增值，如此繼續(xù)形成電離雪崩效應(yīng)。在Ne氣體中加入極少量Ar氣體只是利用Ne 和Ar之間的一種電離反應(yīng)來提高混合氣體的電離截面，以加速電離雪崩。伴隨這種氣體電離雪崩過程，電子加速后與Ne原子碰撞也會使Ne被激發(fā)至更高能級但又不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)Ne。這種激發(fā)態(tài)（10-8S）的躍遷就產(chǎn)生顯示所需的發(fā)光，輻射峰值波長為585.2nm，所以單色的顯示色一般為Ne氣體的特征色，即橙紅色。 對彩色PDP而言，常用的放電氣體為Ne-Xe 或He-Xe混合氣體。其放電過程與上面所述的Ne-Ar混合

9、氣體相似，只是在伴隨氣體的電離雪崩過程中，電子被加速后也會與Xe離子碰撞形成Xe的激發(fā)態(tài)Xe。這種激發(fā)態(tài)最終躍遷至Xe的基態(tài)時，也就產(chǎn)生了147nm波長的真空紫外線 ，用此激發(fā)熒光粉產(chǎn)生出三基色可見光，即可以進(jìn)行彩色顯示。三、限流技術(shù)與PDP的分類 PDP中氣體放電一股工作在伏安特性曲線的正常輝光區(qū)，因為該區(qū)放電穩(wěn)定，功耗較低。為達(dá)到穩(wěn)定放電，避免進(jìn)入大電流的弧光放電區(qū)而燒壞顯示器件，PDP中的放電電流必須進(jìn)行一定的限制。目前實用的限流技術(shù)有兩種，即電阻限流技術(shù)和電容限流技術(shù)。利用電阻限流則形成直流型等離子體顯示技術(shù)（DC-PDP）；利用電容限流則形成交流型等離子體顯示技術(shù)（AC-PDP）。前

10、者放電氣體與電極直接接觸，電極外部串聯(lián)電阻作限流之用，發(fā)光位于陰極表面，且為與電壓波形一致的連續(xù)發(fā)光。后者放電氣體與電極由透明介質(zhì)層相隔離，隔離層為串聯(lián)電容作限流之用，放電因受該電容的隔直作用需用交流脈沖電壓驅(qū)動，為此無固定陰極和陽極之分，發(fā)光位于兩電極表面，其為交替呈脈沖式發(fā)光。此外，另有一類稱作AC/DC混合型PDP技術(shù)，其本質(zhì)只是利用AC放電作引火的DC-PDP或利用DC放電作選址的AC-PDP。四、PDP的主要特點與其他平板顯示技術(shù)相比，PDP具有以下主要特點：（1）易于實現(xiàn)大屏幕顯示；（2）全彩色顯示（利用紅、綠、籃三基色可實現(xiàn)256級灰度）；（3）伏安曲線非線性性強，閥值特性好；（

11、4）具有固有存儲特性（顯示占空比為1，可實現(xiàn)高亮度）；（5）對比度高（彩色PDP產(chǎn)品已實現(xiàn)300：1）；（6）視角大（160度，為所有顯示技術(shù)中最大的）；（7）色純度極好（相同于CRT）；（8）壽命長（單色PDP產(chǎn)品已達(dá)10104h以上，彩色PDP產(chǎn)品已實現(xiàn)3104h以上）；（9）器件結(jié)構(gòu)及制作工藝簡單，易于批量生產(chǎn)（投資成本小于TFTLCD，投資回報率相同于CRT）；（10）環(huán)境性能優(yōu)異 。五、彩色PDP技術(shù) 圖121 彩色PDP技術(shù)按工作方式不同也分AC型和DC型兩大類，但無論何種方式和結(jié)構(gòu)，彩色PDP都是由數(shù)十萬至數(shù)百萬個如圖121所示的氣體放電單元組成。這些放電單元是在兩塊玻璃基板之間

12、用許多障壁將放電空間分隔而成的。每個顯示單元都設(shè)有一組電極，并按一定排列形式涂敷有紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）熒光粉。放電單元內(nèi)充入一定壓力的惰性氣體。當(dāng)在被選單元的電極上加上一定電壓時，其中的氣體即產(chǎn)生放電，放電時所發(fā)射的紫外線激發(fā)該單元的熒光粉發(fā)光，按一定方式進(jìn)行控制 ，完成三基色的空間混色，即可實現(xiàn)彩色顯示。現(xiàn)在，用于研究開發(fā)彩色PDP技術(shù)，并達(dá)到實用化產(chǎn)品的主要有三種類型，即表面放電式AC-PDP、對向放電式AC-PDP、脈沖存儲式DC-PDP。表面放電式AC-PDP是目前彩色PDP研究開發(fā)及批量生產(chǎn)的主流技術(shù)，下面進(jìn)行重點介紹。 圖112表面放電式AC-PDP器件的典型結(jié)構(gòu)如圖112

13、所示。前基板上用透明導(dǎo)電層制作一組平行并由X電極和Y電極組成一對顯示電極，為降低透明電極的電阻，在其上面制作一層金屬電極如Cr-Cu-Cr，又稱匯流電極。如同單色AC-PDP器件一樣，電極上覆蓋透明介質(zhì)層和MgO保護層。后基板上先制作一組平行的選址電極，其上覆蓋一層白色介質(zhì)層，作反射之用。在白色介質(zhì)層上制作一組與選址電極平行的條狀障壁，其高度約100um、寬度約50um。條狀障壁既作兩基板之間的隔子，又作防止光串和電串之用。之后在障壁的兩邊和白色介質(zhì)層上分別依次覆蓋紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉 。四周用低熔點玻璃封接，排氣后充入NeXe或HeXe混合氣體即成顯示器件。選址電極與顯示電極的每一對X和Y電極正交即為一個放電顯示單元，每三個連續(xù)排列的紅、綠、藍(lán)三色顯示單元組成一個彩色顯示像素。顯示單元的維持放電是在其對應(yīng)且為同一前板上X和Y顯示電極間進(jìn)行的，故稱表面放電式，后基板的選址電極僅作