第六章 显示技术_等离子体显示

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等离子体显示器的工作原理

等离子体显示器的工作原理

等离子体显示器的工作原理等离子体显示器(Plasma Display Panel,PDP)是一种被广泛应用于平面显示领域的显示技术。

它采用了一种名为等离子体的物质作为显示元素,具有较高的亮度、广视角和快速的响应时间。

本文将详细介绍等离子体显示器的工作原理。

一、等离子体的定义和特性等离子体是一种物质状态,由极度高温或强电场中的气体中的电子和正离子组成。

与固体、液体和气体相比,等离子体具有一系列独特的特性,如导电性、辐射性和瞬时性等。

二、等离子体显示器的结构等离子体显示器由数以百万计的微小单元组成,每个单元称为像素。

每个像素由三个不同颜色的荧光物质和电极构成。

1. 基玻璃板等离子体显示器的基本结构是由两块玻璃板组成的。

这两块玻璃板之间被填充了一种稀薄的气体,并且在玻璃板上分布着一组垂直和水平的电极。

2. 真空腔两块玻璃板之间的空间形成了一个完整的真空腔。

真空腔中含有少量的稀薄气体,通常是氙气和氮气的混合物。

3. 三基色荧光物质在每个像素的前方,分别涂有红、绿和蓝三种不同颜色的荧光物质。

当这些荧光物质受到激发时,会释放出可见光。

4. 充放电电极在玻璃板的背后,有一组垂直和水平的电极。

这些电极通过控制电流的传递来激发荧光物质并控制像素的亮度。

三、等离子体显示器的工作原理等离子体显示器的工作原理主要分为两个过程:放电和荧光。

1. 放电过程当外部电源加电时,电极之间形成强电场。

这个电场使得气体中的原子被电离,形成电子和正离子。

这些电子和正离子之间的相互碰撞导致产生了等离子体。

2. 荧光过程当放电产生的等离子体撞击到荧光物质时,荧光物质会被激发并释放出可见光。

荧光物质的不同颜色对应着三基色荧光,通过调整电极的电流来控制每个像素的亮度,从而呈现出精彩绚丽的图像。

四、等离子体显示器的优点和应用领域等离子体显示器相较于其他平面显示技术,具有以下优点:1. 高亮度:等离子体显示器的荧光物质能够产生较高亮度的光线,使得图像更加明亮、鲜艳。

等离子体显示技术课件

等离子体显示技术课件
(1)功耗大,不便于采用电池电源(与LCD相 比)。 (2)与CRT相比,彩色发光效率低。 (3)驱动电压高(与LCD相比)。 (4)大量发光和发热元件向外产生辐射,目前 仍不能有效地在机内较好地解决高频信号处理 问题。同时对输入的视频信号接线也是考验, 差一点的色差线会产生花屏现象。
虽然PDP尚存在一些不足,但随着今后研究 工作的进一步开展,必将使PDP的技术性能不 断改进。
PDP显示屏放电单元
2. PDP显示器件的显示原理
等离子体显示板的像素实际上类似于微小的氖 灯管,它的基本结构是在两片玻璃之间设有一排 一排的点阵式的驱动电极,其间充满惰性气体。 像素单元位于水平和垂直电极的交叉点,要使像 素单元发光,可在两个电极之间加上足以使气体 电离的高电压。颜色是由单元内的荧光粉发出的 光产生的。
6. 散热性能好,低噪声。 7. 采用电子寻址方式,图像失真小,没有聚焦、
会聚问题。色纯一致,不会像CRT那样产生色彩 漂移。
8. 采用了帧驱动方式,消除了行间闪烁和图像大 面积闪烁。
9. 图像惰性小,响应速度快,重显高速运动物体 不会产生拖尾等缺陷。这是LCD所不能比拟的。
• 等离子体显示器件的缺点是:
接口电路所有的控制信号均由中央处理器产 生。实际电路中常使用74F574对24路RGB信号 进行锁存,对同步控制信号则用74F541进行缓 冲
图像数字信号的接口电路
时钟信号、消隐信号、垂直/水平同步信号的接口电路
色彩校正电路的主要作用:
a)进行反γ校正。进行反γ校正是为了弥补 电光转换的非线性,目前的图像信号在传输过程 中应预先进行γ校正。
b)调整PDP三基色的色域。由于PDP荧光粉是 受紫外光激励而发的光,因此其色域与自然光有 差异,为了使PDP显示器的图像更加逼近自然, 设计时必须进行色域调整。具体电路是用EPROM 以查表的方式实现的。

等离子体显示(PDP)技术概述-tanzhanao

等离子体显示(PDP)技术概述-tanzhanao

气体放电的物理基础
PDP是气体放电器件,它的工作原理和工作特性与其 内部气体放电的物理过程有着密切的联系,因此有必 要对此做一简单介绍。 一切电流通过气体的现象称为气体放电或气体导电。 气体放电可按维持放电是否必须有外界电离源而分为 自持放电和非自持放电。
气体放电的伏安特性
当电源电压Ea从零开始增加,起 始阶段测得的放电电流极微弱, 其电流是由空间存在的自然辐射 照射阴极所引起的电子发射和体 积电离所产生的带电粒子的漂移 运动而形成的。在OA段,极间 电压Va很低,空间带电粒子浓度 保持不变,电流正比于粒子的迁 移速度,因而正比于场强和电 压。随着极间电压的增加,极间 产生的所有带电粒子,在复合前 都被电场收集到,因为产生电子 和离子速率保持常数,所以进入 了饱和电流区域,如AB段。如果 在试验中有外加紫外线辐射放电 管,则在相同的电压下,饱和电 流值将增大。起始阶段的三条实 线,表示不同强度的紫外源的照 射结果。
PDP按工作方式的不同可分为电极与气体直接接触的直流型(DCPDP)和电极用覆盖介质层与气体相隔离的交流型(AC-PDP)两 大类。而AC-PDP又根据电极结构的不同,可分为对向放电型和表 面放电型两种。
P的特点
(1)易于实现薄型大屏幕 由于PDP放电单元的空间很小,前后基板的间隙通常小于20um, 所以PDP屏的自身厚度不到1cm。组成等离子体显示器后的厚度和 重量主要由显示屏和电子线路板决定,一般厚度小于12cm。 (2)具有高速响应特性 PDP显示器以气体放电为其基本物理过程,其开关速度极高,在微 秒量级,因而扫描的线数和像素数几乎不受限制,特别适合于大屏 幕高分辨率显示。 (3)可实现全彩色显示 利用稀有混合气体放电的紫外线激励红、绿、蓝三基色荧光粉发 光,并采用时间调制灰度技术,可以达到256级灰度和1677万种颜 色,能获得CRT同样宽的色域,具有良好的彩色再现性。

PDP显示原理

PDP显示原理

当电流增大到G点 当电源 电压从零开 始增加,起 始阶段测得 的放电电流 极微弱,其 电流是由空 间存在的自 然辐射照射 阴极所引起 的电子发射 和体积电离 所产生的带 电粒子的漂 移运动而形 成的。起始 阶段的三条 实线,表示 不同强度的 紫外源的照 射结果。
时,如果将限流电阻减 小,则放电电流急速增 大,而极间电压迅速下 降,放电进入了弧光放 电阶段(H点以后),这
第六章 等离子(PDP)显示原理
等离子体显示(Plasma Display Panel,简称PDP)。等离子显示 器是利用气体放电原理实现的一种发光平板显示技术,故又称气体放电 显示( Gas Discharge Discharge Display)。
PDP从上世纪90年代开始进入商业化生产以 来,其性能指标、良品率等不断提高,而价格却 不断下降。特别是2005年以来,其性价比进一步 提高,从前期以商用为主转变成以家用为主。 PDP与LDC一起已成为了当今平板显示的主流。
(3)电子的繁流理论与巴邢定律
①电子繁流理论
20世纪初,英国物理学家汤生提出了繁流放电理论。在这一理论中,包含三 种电离过程,其分别对应三个电离系数: 汤生第一电离系数-------α系数,其表示在外加电场中一个电子每经过1厘米与气 体粒子碰撞所形成的电子—离子对数目。 汤生第二电离系数-------β系数,其表示在外加电场中一个正离子每经过1厘米与 气体粒子碰撞所形成的电子—离子对数目。 汤生第三电离系数-------γ系数,作用于阴极表面上的各种因素所引起的阴极发射 二次电子数目,主要指每个正离子轰击阴极表面而产生的二次电子发射数目。
(2)直流型等离子体显示(DC-PDP)的发展
DC-PDP技术于1968年由荷兰发明。70年代初美国发明了自扫描式 (SelfScan)的DC -PDP产品。但都因工艺复杂等原因未能实现真正的批量生 产。80年代初日本松下公司利用全丝网印刷技术开发了结构简单的DC-PDP产 品,并率先实现了批量生产。80年代中各公司又开发了全集成化和标准接口的 第二代单色DC-PDP产品。1986年世界上第一台便携式计算机的显示屏就是使 用了10in级640×480线的单色DC-PDP,此时单色DC-PDP 产品几乎占据所有 便携式计算机市场,年产量达100万只。80年代后日本开发了超薄型轻量化的第 三代单色DC-PDP产品。90年代初日本又开发了无需充汞的第四代DC-PDP产 品。彩色DC-PDP技术的研发开始于80年代初。80 年代末日本NHK公司发明了 脉冲存储式DC-PD P 技术。90年代初突破了彩色化的关键技术 。1993年NHK 公司率先开发了40in彩色DC-PDP 样品。1994年松下公司首先实现了字符式多 色DC-PDP产品的批量生产,1995年又开始进行26in彩色DC-PDP产品的批量生 产。

第6章光电显示技术

第6章光电显示技术
光体的能带结构示意图
它由晶体基质所决定的价带和导带、制备发 光体掺入的激活剂离子所产生的局部能级 G(一般为基态能级)以及晶体结构缺陷或加 入的协同激活剂而产生的局部能级T(一般 为电子陷阱能级)等几部分组成。其发光 的微观过程包括:
(1) 吸收激发能电离过程
晶体吸收外界激发能,引起基质价带电子 和激活剂G能级上的电子(远少于基质电子) 激发、电离而到达导带,从而在价带中引 入空穴,导带中引入电子。
• 电视彩色图像的获得需经过景物彩色画面的分色、 摄像器件的光电转换、电信号的处理和传输、显 像器件的电光转换等主要过程。
• 彩色显像管利用红、绿、蓝三种荧光粉作为显像 三基色,采用空间相加混色法实现彩色重现。
• 对图像的亮度、色调和饱和度三参量的电信号进 行色度编码,通过矩阵电路使其成为发送端的编 码矩阵。
人眼彩色视觉特性包括:
(1)人眼有三种锥状色感细胞,分别对红、绿、蓝最 敏感;
(2)人眼具有空间混色特性,指同一时刻当空间三种 不同颜色的点靠得足够近,使得人眼不能分辨出 其各自颜色,而只能感觉到其混合色的特性
(3)人眼具有时间混色特性,指同一空间不同颜色的 变换时间小于人眼的视觉惰性时,人眼不能分辨 出其各自颜色,而只能感觉到他们的混合色;
任一彩色光F总可以通过下列配色方程配出:
F R(R) G(G) B(B) mr(R) g(G) b(B)
式中,R(R)、G(G)、B(B)称为F的三色分量, R、G、B称为三色系数,m称为色模,代
表F所含三基色单位的总量,r、g、b称为
色度坐标或相对色系数,分别代表F所用三 基色单位总量为1时所需的各基色量的数 值,且
(2) 电子和空穴的中介运动过程
电离产生的电子和空穴分别在导带和价带中

等离子显示原理

等离子显示原理

Plasma Display Panel 37
3电极型 AC PDP子场技术
SF1 scan line
1 2 . . . ..
SF2
SF3
SF4
SF5
SF6
SF7
SF8 sub-field address
1T 2T 4T 8T 16T
32T
64T
128T
sustain
480
1TV field (time)
D 5
X
○ 信号电极和导通电极导通则表 示选通。 ○ Y导通电极和 X维持电极同时
维持电极 电压 V sus
打开ON(导通),则像素导 通放电。 (Memory) Plasma Display Panel 11
3电极型 AC PDP放电 壁电荷记忆、形成过程 电极型 放电 壁电荷记忆、
D
-记忆放电 Y X 壁电荷形成
Structure of PDP PDP结构
Operation condition of AC PDP: bistable mode of ON/OFF
Plasma Display Panel 4
PDP像素放电、发光单元结构 像素放电、 像素放电
Note : 1. PDP发光 电极加电压,正负极间激发放出电子,电子轰击惰性气体,发出真空紫外线; 发光=> 发光 电极加电压,正负极间激发放出电子,电子轰击惰性气体,发出真空紫外线; 2. 真空紫外线射在荧光粉上,使荧光粉发光。 真空紫外线射在荧光粉上,使荧光粉发光。
X, Y Electrode 电极 MgO Layer
PDP TV
IONs离子 - - - ++++ Electrons电极

第六章-显示技术-等离子体显示

第六章-显示技术-等离子体显示
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表面放电式结构
表面放电式结构避免了上述缺点,显示电极位于同一 侧的底板上,放电也在同侧电极间进行。
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3、AC-PDP型工作原理
(1)当放电单元的电极加上比着火电压Vf低的维持电 压VS时,单元中气体不会着火,当在维持电压间隙加 上幅度高于Vf的书写电压Vwr,单元将放电发光。
Vwr
书写脉冲
前基板侧射出,是从前基板一侧观看画面,优点是可
增加荧光体的涂布量,并且是直视荧光体的发光,因
此画面亮度较高,视角大 。
透明电极
前玻璃基板 障壁
透明介电体层 保护层
白色介电体层
后玻璃基板
荧光层
选址电极 15
两种实现彩色显示的交流PDP结构
对向放电式
表面放电式
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对向放电式
早期的PDP结构与单色结构相同,两个电极分别做在相 对放置的底板上,在MgO层上涂敷荧光粉,这种结构放 电时荧光粉受离子轰击会使发光性能变差,因此难以 实现实用的彩色显示,同时,荧光粉淀积在MgO绝缘层 上也使驱动电压不稳定。
§6.3.2 等离子显示的原理
等离子体显示器(Plasma Display Panel)缩写为PDP。 它是一种利用气体放电的显示技术,它采用了等离子 管作为发光元件,显示屏上排列有数百万个微小的等 离子管(即放电空间),每个等离子管对应一个像素。
前玻璃基板
后玻璃基板
8
1、PDP的基本结构
显示屏幕以玻璃作为基板,基板间隔一定距离,四周经 气密性封接形成一个个放电空间 ,其结构如图所示。
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Matrix drive mode矩阵驱动方式
导通 开关
Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5
DD D 12 3

光电子技术等离子体显示

光电子技术等离子体显示
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(3)、要使已放电的单元熄灭,只要在下一个维 持电压脉冲到来前给单元加一窄幅(脉宽约1微妙 ) 的放电脉冲,使单元产生一次微弱放电,将储留的 壁电荷中和,又不形成新的反向壁电荷,单元将中 止放电发光。
(4)、PDP单元虽是脉冲放电,但在一个周期内它 发光两次,维持电压脉冲宽度通常5—10微妙,幅度 90—100V,主要工作频率范围30—50kHz,因此光脉 冲重复频率在数万次以上,人眼不会感到闪烁。以上 工作方式为AC-PDP的存储模式。
LED构造的核心是用磷化镓或砷化镓等半导体发
光材料晶片做成的PN结,晶片的大小约0.3×0.3×0.2
mm3 ,晶片外用透明度高和折射率高的材料(一般用
环氧树脂)包封,树脂外观视应用要求做成各种形式。
也可以在LED的底座上安置两枚或两枚以上晶片,各
晶片材料不同,发出不通的色光,当各晶片发不同强
度的光时,它们将产生不同混色,使发光二极管显示
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。等离子体技术同其它显示方式相比存在明
显的差别,在结构和组成方面领先一步。
5
简单地说,PDP是在两片玻璃板之间注入电压,产 生气体及肉眼看不到的紫外线使荧光粉发光,利用这 个原理呈现画面。因其可以挂在墙上,故又称壁挂式 电视。
在技术性能上,由于PDP屏中发光的等离子管在 平面中均匀分布,这样显示图像的中心和边缘完全一 致,不会出现扭曲现象,实现了真正意义上的纯平面。 由于其显示过程中没有电子束运动,不需借助电磁场 进行偏转,因此外界的电磁场也不会对其产生干扰, 适于不同环境条件下使用。
子体态。由于它的独特行为与固态、液态、气
态都截然不同,故称之为物质第四态。
1
固体 冰

等离子体显示原理

等离子体显示原理

等离子体显示原理
等离子体显示原理是一种利用等离子体发光原理来实现图像显示的技术。

它主要由三个主要部分组成:发光层、背光源和透明电极。

首先,背光源产生的紫外线通过透明电极通入发光层。

发光层中包含有许多微小的气泡,这些气泡内有氮气和小部分的稀有气体,如氩气。

当紫外线经过电极作用后,气泡中的氮气分子与稀有气体发生碰撞,激发气体原子。

被激发的原子会回到基态时释放出能量。

接下来,释放出的能量激发了发光层中的荧光物质,使其发出可见光。

荧光物质被激发后发光的颜色取决于其自身的特性。

这些荧光物质被分为红色、绿色和蓝色,它们的组合可以产生各种颜色。

最后,荧光物质发出的光穿过液晶层并出现在显示器屏幕上。

液晶层中的液晶分子在电场的作用下对光的透过度进行调节,从而控制光的强度和颜色,形成图像。

通过不断调控荧光物质的发光和液晶层的光透过度,可以实现对图像的显示。

等离子体显示器由于其色彩鲜艳、对比度高和快速响应等优点,被广泛应用于电视、电脑显示器和其他大屏幕显示设备中。

《等离子体显示器》PPT课件

《等离子体显示器》PPT课件

同LCD显示方式的差别
• 与LCD液晶显示器相比,等离子体显示器有亮度高、色彩还原性好、灰度丰富、对快速 变化的画面响应速度快等优点。
• 由于屏幕亮度很高,因此可以在明亮的环境下使用。 • 等离子体显示器视野开阔,视角宽广(高达160度),能提供格外亮丽、均匀平滑的画
面和前所未有的更大观赏角度。
视频信号流程
发光元器件
• 等离子显示器采用等离子管作为发光元器件,大 量的等离子管排列在一起构成屏幕,每个等离子 对应的每个小室内都充有氖氙气体。
• 在等离子管电极间加上高压后,封在两层玻璃之 间的等离子管小室中的气体会产生紫外光激发平 板显示屏上的红、绿、蓝三原色荧光粉发出可见 光。
• 每个等离子管作为一个像素,由这些像素的明暗 和颜色变化组合使之产生各种灰度和彩色的图像, 与显像管发光很相似。
输入输出主要参数
工作方式
• 依据电流工作方式的不同,等离子体显示器可以分为直流型(DC)和交流型(AC)两 种,而目前研究的多以交流型为主,并可依照电极的安排区分为二电极对向放电(Colu mn Discharge)和三电极表面放电(Surface Discharge)两种结构。
彩色直流型PDP
信号部分处理
• 模拟信号部分处理与传统电视比较一致,在此,主要就数字信号、显示数据处理作一介绍。 • 首先,看RGB信号A/D转换,由于RGB信号输入格式不同,因此,在A/D转换之前要通过4个不同的
带通滤波器(525P-8MHz, XGA-15MHz, HD-25MHz, UXGA-35MHz),以减少各种干扰和进行通道负载匹 配。由于A/D转换处理的是高速数据,为降低数据抖动率,保证转换精度,在转换前对RGB信号进 行钳位控制,同时对输入信号进行缓冲,A/D转换必须采用高速器件。A/D转换后的8bit数字信号 输入隔行/逐行、4:3/16:9及显示格式转换数字图像控制处理电路。

等离子体显示ppt课件

等离子体显示ppt课件

R
电源




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等离子体显示原理
• 所谓等离子体显示板(plasma display panel,PDP),即 利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是由 大量小型并排构成的。
• 日光灯: 水银蒸汽,气体放电,紫外线,荧光粉
• 所谓等离子体(plasma),是指正负电荷共存,处于电 中性的放电气体的状态。稀薄气体放电的正光柱部分,即 处于等离子体状态。
• DC型PDP的电极不加保护层,而是直接暴露在放电空间中, 放电电流为直流(direct current,DC)。为防止电极磨 损、提高寿命,要通过电阻限制放电电流,而且封入气体 的压力也较高。
DC型和AC型PDP中气体放电的区别
AC型PDP:离子向电极入射时,先与介电质层表面积蓄的电 荷发生复合,失去部分能量后,以较低的能量轰击介电质 层的表面;
产生放电。
R
电源




9
气体中的带电粒子,在电场加速下获得足够高的速度 (动能),再与中性气体原子碰撞,使其释放出另一 个电子,失去一个电子的气体原子形成带正电的离子。 离子带正电后受阴极的吸引,而与电子的运动方向相 反,也会与电子一样获得加速运动。最后撞击阴极, 使其发射电子。这样气体中产生大量带电粒子,形成 电流,即气体放电。
DC型PDP:较高能量的离子直接碰撞作为阴极的电极表面, 离子所带的能量全部释放在阴极中,结果离子对阴极表面 产生溅射作用,并造成很大损伤。
16
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放电胞发光机理
• 放电胞发光机理:在2块玻璃基板上分别形成相 互正交的电极,通过在其上施加电压或定时控制 使放电胞放电,产生等离子体发光,见图3-3。 其中行电极为扫描电极,在PDP的横向施加电压; 列电极为信号电极,在PDP的纵向施加电压

《等离子显示原》课件

《等离子显示原》课件

对未来研究的建议和展望
技术改进
针对等离子显示技术的效率和寿命问题,需要进一步研究和改进,如 优化电极结构、气体成分和驱动电路等。
新型应用
探索等离子显示技术在新型显示领域的应用,如透明显示、柔性显示 和可穿戴显示等。
环境影响
关注等离子显示技术的环保影响,研究其在生产和使用过程中的能耗 和废弃物处理问题,推动绿色生产。
技术特点
应用领域
等离子显示技术以其高亮度、宽视角 、快速响应和真彩色的特点,在显示 领域占据一席之地。
等离子显示技术在电视、公共信息显 示、高端商业展示等领域有广泛应用 ,尤其在大型显示和高清显示方面具 有优势。
工作原理
通过气体放电产生紫外线激发荧光物 质,从而实现显示效果。其工作原理 涉及多个物理过程和复杂的电场分布 。
在等离子显示器中,气体 放电产生等离子体,进而 激发荧光物质发出可见光 ,形成图像。
等离子显示技术的发展历程
1940年代
等离子显示技术的概念被提出,但当时技 术尚不成熟。
1960年代
等离子显示技术开始进入研究阶段,初步 实现了一些实验性显示。
1990年代
等离子显示技术开始商业化应用,PDP( Plasma Display Panel)产品问世。
与其他技术的比较
深入研究等离子显示技术与液晶显示、有机发光二极管显示等其他主 流显示技术的优劣比较,为未来显示技术的发展提供参考。
谢谢您的聆听
THANKS
03
等离子显示技术应用
等离子电视
大屏幕显示
01
等离子电视以其42英寸以上的大屏幕显示而著名,为用户提供
家庭影院般的观影体验。
高清晰度
02
等离子电视能提供高达1080p的分辨率,展现出清晰、细腻的
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书写脉冲
Vs
放电电流
发光脉冲
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(3)要使已放电的单元熄灭,只要在下一个维持电压 脉冲到来前给单元加一窄幅(脉宽约1mS )的放电脉冲, 使单元产生一次微弱放电,将储留的壁电荷中和,又不 形成新的反向壁电荷,单元将中止放电发光。
书写脉冲 擦除脉冲
D
Vs
放电电流
X
发光脉冲
25
(4)PDP单元虽是脉冲放电,但在一个周期内它发 光 两 次 , 维 持 电 压 脉 冲 宽 度 通 常 5~10mS , 幅 度 90~100V,主要工作频率范围30~50kHz,因此光脉冲 重复频率在数万次以上,人眼不会感到闪烁。 AC--PDP因其光电和环境性能优异,是PDP技术的主 流。
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§6.3.3 等离子显示与液晶显示的性能比较
PDP电视
从工作原理上来说,PDP技术类似普通日光灯和CRT 电视彩色图像,由各个独立的荧光粉像素发光组合 而成,而且是主动发光,不需要多余的背光照明系 统,因此图像鲜艳、明亮、清晰。另外,等离子显 示设备最突出的特点是可以做到很薄,可轻易做出 40英寸以上的大屏幕显示设备,而厚度一般不超过 10厘米。
§6.3 等离子体显示器( PDP )
§6.3.1 等离子体的基本概念
§6.3.2 等离子显示的原理
§6.3.3 等离子显示与液晶显示的比较
1
§6.3.1 等离子体的基本概念
什么是等离子体( plasma )?
在物理学中指正、负电荷浓度处于平衡状态的体系, 即等离子体就是一种被电离,并处于电中性的气体状 态。 由于电离气体整体行为表现出电中性,也就是电离气 体内正负电荷数相等,因此称这种气体状态为等离子 体态。 在近代物理学中把电离度大于 1%的电离气体都称为 等离子体。
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与LCD液晶电视相比,等离子电视主要优点: 1、亮度高(亮度可达1000cd/m2)
2、属于自发光型显示,灰度丰富、可以实现全彩色。
3、响应速度快
4、视野开阔,视角大(可达160度) 。
5、可实现大屏幕显示(显示对角线在1-1.5米范围)
50
PDP电视因为其特殊的结构和工作原理,先天上就带 有一定的缺点: 1、一块PDP显示面板都是由几十万个独立的小气室 组成的,每一个小气室即每个独立像素都需要发光, 相比LCD和传统CRT电视其耗电量大。
X--显示电极
Yn
寻址电极
A1A2 Y 显 Y1 示 Y2 电 极 X--显示电极 Yn An
加到显示电极Y上的波形由负写入脉冲Wy,寻址脉 冲Sy和维持电压脉冲Ay组成。
当写入脉冲(Wx或Wy)同时加上显示电极X和Yn时,属 于Yn的显示单元将全部着火,同时放电由维持电压脉 冲保持。显示具有存储特性,当寻址脉冲Aa和Ay随之 同时加到A1,Y1时,A1和Y1交叉点的A1-Y1单元被选 中, A1,Y1间放电,壁电荷堆积在寻址电极附近,之 后寻址电压保持为0V,但由于寻址电极附近壁电荷产 生的电场作用,单元再发生一次放电,此次放电使显 示单元壁电荷消失。这样一来,只要在末施加寻址脉 冲的单元上继续加维持电压脉冲,各显示单元将继续 放电发光。
透明电极 透明介电质层 MgO保护层 放电区 紫外线
前玻璃基板
充入Ne-Ar 混合气体
80~120mm
荧光体 壁障(隔断)
后玻璃基板 选址电极
9
放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。 在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作 激励电极。 当给电极上加上电压,放电空间内的混合 气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生 紫外线,这种紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝三色 荧光体,它们再发出我们在显示器上所看到的可见光, 显现出图像。 为保护介质层在放电过程 中不受离子轰击,介质表 面再涂复一层MgO的保护 层, 采用MgO 保护层后 可得到稳定的放电和较低 的维持电压并能延长器件 的寿命。
书写脉冲
19
AC-PDP型工作原理
放电形成的电子、离子在电场作用下分别向该瞬时加 有正电压和负电压的电极移动,由于电极表面是介质, 电子、离子不能直接进入电极而在介质表面累积起来, 形成壁电荷,壁电荷形成与外加电压极性相反的壁电 压,这时,放电空腔上的电压为外加电压和壁电压之 和。
E
20
(2)由于壁电压的存在,使得放电腔上的电压小于维 持电压,使放电空间电场减弱,致使放电单元在2~6微 秒内逐渐停止放电。因介质电阻很高,壁电荷会不衰 减地保持下来。
3
高温产生等离子体 固体 液体 气体
水汽
等离子体
电离气体


00C
1000C
100000C 温度
4

气体放电产生等离子体
在通常情况下,气体是不导电的。但是,在适当的条件 下,组成气体的分子可能发生电离,产生可自由移动 的带电粒子,并在电场作用下形成电流,这种电流通过 气体的现象称为气体放电。 当电极间的电压足够高时,就使电极间气体击穿而 产生放电。
电源
阴 极
阳 极
6
看似“神秘”的等离子体,其实是宇宙中一种常见的 物质,在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体。
等离子体可分为两种:高温和低温等离子体。
等离子体是一种很好的导电体,可以利用电场和磁场 来控制等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、 信息、环境空间科学的进一步发展提提供了新的技术。
7
§6.3.2
X2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
X3
PDP 驱动示意
Y3
Y2 Y1 OFF
ON
X1
X2
X3
PDP 驱动示意
Y3
Y2 Y1 OFF
ON
X1
X2
X3
PDP 驱动示意
Y3
Y2 Y1 OFF
ON
X1
X2
X3
AC-PDP电极结构
显示电极
前玻璃基板
透明介电体层
白色介电体层
障壁
后玻璃基板 荧光层
寻电极
33
寻址电极
A1A2 Y 显 Y1 示 Y2 电 极 An
D
停止放电
X
21
当反向的下一个维持电压脉冲到来时,上一次放电形 成的壁电压与此时的外加电压同极性,叠加电压峰值 大于点火电压Vf,单元再次着火发光。
D
开始放电
X
22
当在放电腔的两壁形成与前半周期极性相反的壁电荷, 将再次使放电熄灭直到下一个相反极性的脉冲的到来。
D
停止放电
X
因此,单元一旦由书写脉冲电压引燃,只需要维持 电压脉冲就可维持脉冲放电,这个特性称为AC-PDP 单元的存储特性。
Matrix drive mode矩阵驱动方式
导通 开关 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 导通电极 电压 Vs 信号电极 电压 Vd 障壁
D 1
D 2
D 3
D 4
D 5
X
○ 信号电极和导通电极导通则表 示选通。 ○ Y导通电极和 X维持电极同时 打开ON(导通),则像素导
维持电极 电压 V sus
36
Erase/reset 擦除动作
Address action 寻址示意
Wy Wx
Address action 寻址示意
Address action 寻址示意
Address action 寻址示意
Address action 寻址示意
Aa
5、彩色等离子体显示
当使用涂有三原色(三基色)荧光粉的荧光屏时,紫 外线激发荧光屏,荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三 原色。当将每一单原色进行混色,便实现彩色显示。
43
透明电极
前玻璃基板
透明介电体层
保护层 白色介电体层
障壁
后玻璃基板
选址电极 荧光层(R) 荧光层(G) 荧光层(B)
44
等离子显示屏的组成、结构特征
Dielectric Layer
Front Glass 前层玻璃
X, Y Electrode 电极 MgO Layer
PDP TV
IONs离子 - - - ++++ Electrons电极
10
AC-PDP
AC-PDP的基本结构如图所示。在研磨过的两块平板玻 璃上用光刻或真空镀膜的方法制作电极,矩阵型的条 形电极彼此正交,交点处构成一个放电单元。
荧光粉
放电单元
11
矩阵型的条形电极彼此正交,交点处构成一个 放电单元。
行电极
放电胞 电压 列电极
12
电极材料采用金、银、铬合金或透明的氧化锡。 交流等离子显示板的介质层通常采取在电极表面淀 积一层厚约10mm ~50mm的介质层。 为保护介质层在放电过程中不受离子轰击,在介质 表面再涂复一层MgO的保护层, MgO 的二次电子发 射系数较大,采用MgO保护后,可以得到稳定的放电和 较低的维持电压,并能延长器件的寿命。 两块玻璃用衬垫保持间隙为80mm ~120mm ,周边用 玻璃密封,经排气、烘烤后充入Ne—Ar混合气(其中 Ar占0.1%),气压约0.5个大气压或更高些。
等离子显示的原理
等离子体显示器(Plasma Display Panel)缩写为PDP。 它是一种利用气体放电的显示技术,它采用了等离子 管作为发光元件,显示屏上排列有数百万个微小的等 离子管(即放电空间),每个等离子管对应一个像素。
前玻璃基板
后玻璃基板
8
1、PDP的基本结构 显示屏幕以玻璃作为基板,基板间隔一定距离,四周经 气密性封接形成一个个放电空间 ,其结构如图所示。
Barrier Rib 壁障 Rear Glass 后层玻璃
荧光粉 Phosphor
Address Electrode 寻址电极
放电Discharge
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