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光电显示技术论文

光电显示技术论文题目等离子显示技术院系理学院·光科姓名xxxxx 指导老师耿雪2013年12月17日摘要本文从等离子体发光机理出发，分析了等离子体平板显示屏的基本原理；介绍了AC--PDP结构的改逍过程和近期研究的新进展。

将整个驱动电路分成接口、存贮控制及高压驱动三部分，并对每部分进行了专门的研究和设计。

等离子体显示板PDP因具有大屏幕，薄而轻，高亮度，高对比度，大视角，响应速度快，色温与CRT相近，工作电压低，环境性能优异等特点，是目前大屏幕显示的首先技术。

然而PDP的生产成品率低，工艺技术难度高，因而价格过高，阻碍了PDP的工业化和家庭实用化，虽然作为图像显示器件，PDP技术的推广还有一定的难度，但其具有的众多优点在简单图形显示上具有开发价值。

本文对现今市场上几种类型的数码管与PDP数码显示进行了比较，并就如何降低交流PDP的工艺难度，简化工艺步骤，降低工艺成本作了探讨，提出一种新型结构的交流PDP 显示板，并应用这种瓶型结构制作出PDP数码显示板。

1、等离子显示原理------气体放电与人们非常熟悉的荧光灯管相类似, 彩色PDP的工作原理主要由以下两个基本过程组成（1）气体放电过程, 即利用隋性气体在外加电信

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, 即利用气体放电所产生的紫外线, 激发光致荧光粉发射可见光的过程。

对彩色PDP 技术而言, 气体放电过程尤为重要。

它不仅仅起到产生紫外线的作用, 而且决定了彩色PDP 技术的主要特性。

以目前常用的彩色PDP 工作气体-------氖-氮混合气体NeXe为例, 在一定外部电压作用下产生气体放电时, 气体内部的最主要反应是Xe 原子的直接电离反应其中Ne为Ne离子。

由于受到外部条件或引火单元激发, 气体内部已存少量的放电粒子,其中电子被极间电场加速并达到一定动能时碰撞Ne原子, 使其电离而导致气体内部的自由电子增值, 同时又重复1式反应致使形成电离雪崩效应。

这种电离雪崩过程中会大量产生以下的两体碰撞反应其中Nem为Ne 的亚稳态。

Nem的寿命较长, 虽可以通过谐振辐射来消失, 但其产生几率极低。

在Ne气体中加人少量Xe 气体时, 则会产生这称作Penning 电离反应, 产生几率极高, 从而提高了气体的电离截面, 加速了Nem的消失和Ne 原子的电离雪崩。

此外, 这种反应的工作电压比直接电离反应的要低, 因

而也降低了显示器件的工作电压。

上述反应都为气体的内部反应。

气体放电时还存在离子、亚稳态原子及高能光子轰击阴极表面产生次极电子发射的阴极表面反应。

只有当这两类反应满足下式条件时, 其中γ为阴极表面次级电子发射系数, η为气体电离系数,V为极间电压, 气体放电才能维持电离雪崩, 进人自持状态。

伴随上述气体的电离雪崩过程, 电子被加速后也会与Ne 碰撞形成Xe 的激发态，2、产品技术PDP 按工作方式不同可以分为电极用覆盖介质层与气体相隔离的交流型AC--PDP和电极与气体直接相接触的直流型DC--PDP两大类。

AC--PDP又有两种不同的基本结构,即表面放电式AC--PDP和对向放电式AC--PDP。

其中, 表面放电式AC--PDP由于具有结构简单、易于制作、放电效率高等优点, 是彩色PDP技术研究、产品开发以及批量生产的主流技术。

该技术主要基于三电极表面放电结构和显示与选址分离ADS子帧驱动技术的两大发明, 从而基本构成了目前彩色PDP产品和产业发展的技术基础。

选址电极与显示电极的每一对X 和Y 电极相正交即为一个放电单元一显示单元, 每三个连续排列的红、绿、蓝三

色显示单元组成一个彩色显示像素。

显示单元的维持放电是在其对应且为同一前板上X 和Y 显示电极间进行的, 故称表面放电式, 后基板的选址电极仅作显示单元的选址之用。

该结构的主要特点是显示发光为反射式, 可大大提高像素的亮度;气体放电为单基板表面方式而远离荧光粉, 降低了放电离子对荧光粉的轰击, 提高了工作寿命。

工作时两组电极加上交变的维持电压脉冲VS。

对被选显示单元用一书写脉冲V e进行放电着火, 并用VS来维持其着火状态，之后要使该单元熄火时, 可用一擦除脉冲停止V e该像素放电, 并用V , 维持其熄火状态。

这就是AC--PDP 的固有存储特性。

正是具有这种特性和简单的结构。

AC---PDP能实现对角线达152cm 以上大容量显示产品。

表面放电式AC--PDP 实际动态工作时一般采用选址期与维持期分离的驱动方法，简称ADS技术。

图3为这种驱动方法的工作电压波形示意图。

这种工作方式的主要特点是能实现高速及低压的选址驱动。

它主要有以下的四步操作顺序依次完成。

第一步第一次全画面擦除。

第二步全画面书写着火书写放电。

第三步第二次全画面擦除。

第四步以扫描线顺序选址书写。

第一步的第一次全画面擦除是为了后面第四步的选址书写不受前一个子祯的维持期间着火状态的影响, 进行所有放电单元擦除放电。

第二步的全画面书写放电仅在X 和Y 电极之间进行, 此时选址电极维持在0V 时, 书写放电所产生的部分离子会积累在选址电极上的荧光粉表面形成一定的壁电荷。

第三步的第二次全画面擦除是去除掉第二步全画面书写放电时产生并积累在X和Y电极上介质表面而又对第四步的选址书写不利的壁电荷, 但其擦除工作不会影响已积累在选址电极上荧光粉表面的壁电荷。

在第四步以扫描线顺序选址书写时选址放电在Y 电极和选址电极之间进行。

这时由于有残留在荧光粉表面的离子和Y 电极侧介质层表面的电子所形成的壁电荷的存在, 在被选单元有数据的选址电极线上只要用很低选址电压与壁电荷所形成的壁电压相叠加即可形成该单元放电, 而在被选单元无数据的选址电极线上因无选址电压, 仅靠壁电荷所形成的壁电压难以形成该单元放电。

之后，用X和Y 电极之间的维持电压利用AC--PDP的存贮特性即可维持显示板上所有显示单元的放电或不放电