等离子体显示板

正常辉光放电的空间分布
• 正常辉光放电存在4个明显的发光区域：
– – – – 阴极光层、 负辉区：发光强度最大，发光区域较小 正光柱区 阳极光层
当电极间距离逐渐缩短时，正光柱区也逐渐缩短并首先 消失，然后是法拉第暗区和负辉区相继消失。当负辉 区的左端与阴极重合时，放电就会停止。 阴极位降区(包括阿斯顿暗区、阴极光层和阴极暗区)是维 持辉光放电必不可少的部分。 阴极位降区的宽度随气体压力成反比例变化。
低压气体放电的基本特性
• 辉光放电具有以下的基本特征:
①是一种稳态的自持放电; ②放电电压明显低于着火电压，而后者由后面谈 到的帕邢定律决定; ③放电时，放电空间呈现明暗相间的、有一定分 布的光区; ④严格地讲，只有正光柱部分属于等离子区，其 中正负电荷密度相等，整体呈电中性; ⑤放电主要依靠二次电子的繁流来维持。
Ne, He, +Xe气体
放电引起荧光体发光
构成显示器，满足 不同使用要求
AC型PDP与DC型PDP
• AC型PDP与DC型PDP的特征对比
比较项目 AC型PDP DC型PDP
放电电流
构造
交流(AC)
障壁(隔断)为条状，结构简单，容易 实现，而且比较容作到高精度 电极覆有保护层，不易磨损，寿命 长 不如DC型，是应该解决的问题 略慢 比DC型要大，主要是因为要采用半 导体技术的成膜方法及光刻制版 工程，工序也较多
• DC型PDP与AC型PDP的对比
PDP的特征和应用
• PDP具有下述优点：
– ①利用气体放电发光，为自发光型，即主动发 光型显示(与LCD比较); – ②其放电间隙为0. 1～0. 3mm，便于实现薄型 化(与CRT比较); – ③利用荧光体，可以彩色发光，容易实现多色 化、全色化(与LCD比较); – ④容易实现大画面平板显示(与CRT比较)。
• Plasma
– Plasma，等离子体：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处于等离子体状态。
透明电极
透明介电质层 保护层 放电区
前玻璃基板
紫外线 壁障(隔断) 荧光体
放 电 胞
发光区
后玻璃基板 选址电极
行电极
放电胞 电压
PDP整体结构
列电极
PDP放电发光
• PDP所涉及的气体放电的特点
①发光效率低，放电间距只有几十到几百纳米，虽然其 放电机理与日光灯相同，但日光灯的光效率达80 Im/ W，而目前PDP的光效率只有1. 01 lm/W。造成光效差 别如此之大的原因，主要是因为日光灯放电时其正光 柱区长，而PDP发光的主要贡献者是负辉区，放电时， 正光柱区非常短甚至消失。 ②表面放电型AC型PDP存在一个分辨率的理论极限。提 高分辨率就意味着缩小放电电极间距。而从辉光放电 的特性来看，当充气气压一定、电极间距缩小到一定 数值时，在两个电极间不会形成正常的辉光放电，从 而产生击穿(即打火)现象。 ③极限分辨率与充气压力成正比。充气气压越高，极限 分辨率也越高。
直流(DC)
需要形成胞状障壁(隔断)，结构复 杂 电极不加保护层而直接暴露于放 电空间，需采取措施提高寿命 高 快，由于设有辅助放电胞 比AC型要小，以印刷工程为中心
寿命长短
对比度 反应速度 初期投资的大 小 日本主要生产 厂家、团 体
日本电气、先锋、日立制作所、富 士通、松下电器产业、三菱电机
NHK放送技术研究所(开发中心)、 松下电子工业
• 克服缺点，Βιβλιοθήκη Baidu挥优势
– 降低价格 – 降低功耗 – 改进放电材料和荧光材料 – 提高图像分辨率和显示精度 – 降低成本
彩色PDP的放电特性及发光机理
• • • • 低压气体放电的基本特性 彩色PDP的发光机理 气体放电中的帕邢定律和着火电压的确定 DC型和AC型PDP中的气体放电
低压气体放电的基本特性
以充Ne-Xe混和气的表面放电AC PDP为例 • e＋Ne＝Ne＋＋2e（电子碰撞电离） • e＋Ne＝Nem＋e（亚稳激发） • e＋Xe＝Xe＋＋2e （电子碰撞电离） • Nem＋Xe＝Ne＋Xe＋＋e （penning电离) • e＋Xe＋→Xe**(2p5或2p6)＋hv（碰撞跃迁） • Xe**(2p5或2p6)→Xe* (1S4或1S5) ＋hv • Xe*(1S5)→ Xe*(1S4) （逐级跃迁） • Xe*(1S4)→Xe＋hv(147nm,真空紫外)
阳极向左移动1mm， 仅利用负辉光的设计， 既可以降低工作电压， 又因为其放电胞的尺 寸变小，有利于提高 显示精细度。
利用正光柱区发光的10英寸彩色PDP放电胞的结构及放电区的电位分布
彩色PDP 的发光机理
• 彩色PDP的发光显示主 要由以下过程组成：
1. 气体放电过程，即隋性气 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。
等离子体显示板
PDP工作原理
• • • • 什么是PDP？ AC型PDP与DC型PDP PDP的特征和应用 PDP的主要部件及材料
什么是PDP
• PDP
– Plasma display panel, 等离子体显示板：利用 气体放电发光进行显示的平面显示板， – 可以看成由大量小型日光灯并排构成。
• 缺点:
– ①功耗大，不便于采用电池电源(与LCD比较); – ②彩色发光效率低(与CRT比较); – ③驱动电压高(与LCD比较); – ④目前的价格还较高(与CRT,LCD比较)。
• PDP涵盖了CRT,LCD,LED及投影器的许多 应用领域
• PDP可能的应用领域
• 随着数字电视和大屏幕电视的市场需求， PDP世界需求量急剧扩大
• • • • 凡是电流通过气体的现象即为气体放电。 低压气体放电，直接或间接地利用辉光放电 霓虹灯、日光灯 按辉光放电的外貌及微观过程，从阴极到阳 极大致可分为阿斯顿暗区、阴极光层、阴极 暗区、负辉区、法拉第暗区、正光柱区及阳 极区等几个区域。
低压气体放电的基本特性
阿斯顿暗区、 阴极光层、 阴极暗区、 负辉区、 法拉第暗区、 正光柱区、 阳极区