等離子電視的技術(shù)特點(diǎn)及成像原理

1、等離子電視的技術(shù)特點(diǎn)及成像原理1、1 概述一、等離子電視的發(fā)展簡(jiǎn)史等離子體顯示（Plasma Display Panel，簡(jiǎn)稱PDP）是利用氣體放電原理實(shí)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(guó)伊利諾大學(xué)的兩位教授發(fā)明。70年代初，美國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了10in512×512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(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的技術(shù)。因與陰極射線管（CRT）相比具有顯

2、示清晰、無(wú)閃爍、無(wú)畸變、無(wú)X射線輻射、驅(qū)動(dòng)電壓低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、耐震動(dòng)、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(diǎn)。70年代末日本富士通公司和美國(guó)IBM公司分別開(kāi)發(fā)了有MgO保護(hù)層的第二代單色AC-PDP產(chǎn)品，使用壽命達(dá)到10000小時(shí)。20世紀(jì)80年代初美國(guó)IBM公司采用集成驅(qū)動(dòng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)開(kāi)發(fā)了第三代單色AC-PDP產(chǎn)品，使工作壽命突破100000小時(shí)。之后，產(chǎn)品向大顯示容量和高分辨率方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)角線達(dá)1米以上的大屏幕顯示。1986年美國(guó)開(kāi)發(fā)了對(duì)角線達(dá)1.5米、顯示容量為2048×2048線的大型單色AC-PDP產(chǎn)品。后又相繼推出了低功耗、低成本、

3、高灰度顯示（256級(jí)）的第四代單色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(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)。1993年日本富士通公司首次進(jìn)行21in640×480像素的彩色AC-PDP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，揭開(kāi)了彩色PDP通向規(guī)模生產(chǎn)的序幕。1994年三菱公司開(kāi)始20in852×480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(shí)用化。1997年日本的三菱、先鋒、NEC等公司和荷蘭的Philips公司也開(kāi)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。

4、70年代初美國(guó)發(fā)明了自掃描式（SelfScan）的DC -PDP產(chǎn)品。但都因工藝復(fù)雜等原因未能實(shí)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(kāi)發(fā)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的DC-PDP產(chǎn)品，并率先實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。80年代中各公司又開(kāi)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(tái)便攜式計(jì)算機(jī)的顯示屏就是使用了10in640×480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(jì)算機(jī)市場(chǎng)，年產(chǎn)量達(dá)100萬(wàn)臺(tái)。80年代后日本開(kāi)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(kāi)發(fā)了無(wú)需充汞的第四代DC-PDP產(chǎn)品。彩色DC-PDP技術(shù)

5、的研發(fā)開(kāi)始于80年代初。80年代末日本NHK公司發(fā)明了脈沖存儲(chǔ)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(kāi)發(fā)了40in彩色DC-PDP樣品。1994年松下公司首先實(shí)現(xiàn)了字符式多色DC-PDP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，1995年又開(kāi)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(diǎn)：1、 比肩國(guó)際先進(jìn)水平的技術(shù)研發(fā)能力，自主開(kāi)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(jī)、攝錄機(jī)的圖像不變形，符合中國(guó)的國(guó)情。3、 屏幕超薄，占地空間小，為您營(yíng)造更多的生活空間，首創(chuàng)國(guó)內(nèi)最薄的“

6、壁掛”電視，厚度僅有78mm。4、 重量輕，突破常規(guī)彩電的笨重，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(hào)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(wú)閃爍、無(wú)輻射，創(chuàng)造“健康電視”新概念。12、 壽命長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)十年的使用壽命（平均每天使用4小時(shí)）。1、2 等離子電視的基本原理和特點(diǎn)一、詮釋等離子 等離子是什么？等離子實(shí)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(wú)際的空間中

7、充斥等離子，它占可見(jiàn)物質(zhì)的99%以上，不可見(jiàn)物質(zhì)幾乎都是等離子。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(huì)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(jiàn)光來(lái)實(shí)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(jiàn)光來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示的，使用三基色熒光粉就可以實(shí)現(xiàn)多色或全色顯示。但是，無(wú)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

8、放電時(shí)，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(chǎng)加速并達(dá)到一定動(dòng)能時(shí)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(lái)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(guò)程，電子加速后與Ne原子碰撞也會(huì)使Ne被激發(fā)至更高能級(jí)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(zhǎng)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(duì)彩色PDP而言，常用的放電氣體為Ne-Xe

9、 或He-Xe混合氣體。其放電過(guò)程與上面所述的Ne-Ar混合氣體相似，只是在伴隨氣體的電離雪崩過(guò)程中，電子被加速后也會(huì)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(shí)，也就產(chǎn)生了147nm波長(zhǎng)的真空紫外線 ，用此激發(fā)熒光粉產(chǎn)生出三基色可見(jiàn)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?yàn)樵搮^(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(shí)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）；

10、利用電容限流則形成交流型等離子體顯示技術(shù)（AC-PDP）。前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(dòng)，為此無(wú)固定陰極和陽(yáng)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(diǎn)與其他平板顯示技術(shù)相比，PDP具有以下主要特點(diǎn)：（1）易于實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示；（2）全彩色顯示（利用紅、綠、籃三基色可

11、實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度）；（3）伏安曲線非線性性強(qiáng)，閥值特性好；（4）具有固有存儲(chǔ)特性（顯示占空比為1，可實(shí)現(xiàn)高亮度）；（5）對(duì)比度高（彩色PDP產(chǎn)品已實(shí)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(zhǎng)（單色PDP產(chǎn)品已達(dá)10×104h以上，彩色PDP產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)3×104h以上）；（9）器件結(jié)構(gòu)及制作工藝簡(jiǎn)單，易于批量生產(chǎn)（投資成本小于TFTLCD，投資回報(bào)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(wú)論何種方式和結(jié)構(gòu)，彩色PDP都是由數(shù)

12、十萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)個(gè)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用許多障壁將放電空間分隔而成的。每個(gè)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(shí)，其中的氣體即產(chǎn)生放電，放電時(shí)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(shí)現(xiàn)彩色顯示。現(xiàn)在，用于研究開(kāi)發(fā)彩色PDP技術(shù)，并達(dá)到實(shí)用化產(chǎn)品的主要有三種類型，即表面放電式AC-PDP、對(duì)向放電式AC-PDP、脈沖存儲(chǔ)式DC-PDP。表面放電式AC-PDP是目前彩色PDP研究開(kāi)發(fā)及批量生產(chǎn)的主流

13、技術(shù)，下面進(jìn)行重點(diǎn)介紹。 圖112表面放電式AC-PDP器件的典型結(jié)構(gòu)如圖112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(duì)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(hù)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(diǎn)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(duì)X和Y電極正交即為一個(gè)放電顯示單元，每三個(gè)連續(xù)排列的紅、綠、藍(lán)三色顯示單元組成一個(gè)彩色顯示像素。顯示單元的維持放電是在其對(duì)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