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1、等离子电视的技术特点及成像原理1、1 概述一、等离子电视的发展简史等离子体显示（Plasma Display Panel，简称PDP）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（ GasDischarge Discharge Display）。按工作方式的不同，可分为直流型等离子体显示（DC-PDP）和交流型等离子体显示（AC-PDP）两大类。 AC-PDP技术于1964年由美国伊利诺大学的两位教授发明。70年代初，美国率先实现了10in512512线的单色AC-PDP产品的量产，成为所有平板显示技术中最先实现批量生产的技术。因与阴极射线管（CRT）相比具有显示清晰、无闪
2、烁、无畸变、无X射线辐射、驱动电压低、结构紧凑、可靠性高、耐震动、耐冲击、工作温度范围宽,且适当加固即可满足军工要求等优点。70年代末日本富士通公司和美国IBM公司分别开发了有MgO保护层的第二代单色AC-PDP产品，使用寿命达到10000小时。20世纪80年代初美国IBM公司采用集成驱动技术和标准接口技术开发了第三代单色AC-PDP产品，使工作寿命突破100000小时。之后，产品向大显示容量和高分辨率方向发展，实现了对角线达1米以上的大屏幕显示。1986年美国开发了对角线达1.5米、显示容量为20482048线的大型单色AC-PDP产品。后又相继推出了低功耗、低成本、高灰度显示（256级）的
3、第四代单色AC-PDP产品。彩色AC-PDP技术的研发工作始于20世纪70年代中期，至90年代初才突破彩色化的亮度、寿命、驱动等关键技术。1993年日本富士通公司首次进行21in640480像素的彩色AC-PDP产品的批量生产，揭开了彩色PDP通向规模生产的序幕。1994年三菱公司开始20in852480像素彩色AC-PDP产品的批量生产。首次使真正的16：9宽屏幕壁挂电视进入实用化。1997年日本的三菱、先锋、NEC等公司和荷兰的Philips公司也开始了40in和42in彩色AC-PDP产品的批量生产。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）
4、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10in640480线的单色DC-PDP。此后单色DC-PDP产品几乎占据所有便携式计算机市场，年产量达100万台。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
5、储式DC-PDP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。二、创维等离子电视的技术及功能特点：1、 比肩国际先进水平的技术研发能力，自主开发相当于进口品牌的控制技术，稳定性、综合性能等同进口品牌。2、 屏幕宽、高比例为4：3，显示电视、电脑、游戏机、摄录机的图像不变形，符合中国的国情。3、 屏幕超薄，占地空间小，为您营造更多的生活空间，首创国内最薄的“壁挂”电视，厚度仅有78mm。4、 重量轻，突破常规彩电的笨
6、重，仅有33kg重。5、 宽视角，160度的超大可视角度。6、 屏幕大，创维40寸等离子显示面积比进口品牌42寸的还要大。7、 色彩艳丽，高达16.77兆种颜色的显示图像。8、 支持多种制式的信号输入。9、 低功耗，仅为300W。10、 可作为多媒体信息显示终端。11、 健康之选无闪烁、无辐射，创造“健康电视”新概念。12、 寿命长长达十年的使用寿命（平均每天使用4小时）。1、2 等离子电视的基本原理和特点一、诠释等离子 等离子是什么？等离子实际就是一种自由电子，是自由离子和原子的组合形态，茫茫宇宙中的星球内和星球之间辽阔无际的空间中充斥等离子，它占可见物质的99%以上，不可见物质几乎都是等离
7、子。施加一定的能量使得电子从原子中逸出，能量可以是热能、电能或光能，如果失去足够的维持能量，等离子就会重新复合成中型的气体。二、PDP的发光原理单色PDP是利用气体产生放电（形成等离子体）而直接发射可见光来实现显示的，其显示颜色一般为放电气体的特征色，如橙色。彩色PDP相同于荧光灯原理，利用气体放电产生紫外线转而激发光至荧光粉上间接发射可见光来实现显示的，使用三基色荧光粉就可以实现多色或全色显示。但是，无论单色还是彩色PDP，其主要工作原理都是基于惰性气体在一定电压作用下的气体放电现象。单色PDP中放电气体常用Ne-Ar混合气体。产生放电时，气体内部最主要的反应是Ne原子的电离反应。由于受外部
8、条件或引火单元激发，气体内部已存少量的带电粒子，其中电子被极间电场加速并达到一定动能时碰到Ne原子，使其电离导致自由电子增值，如此继续形成电离雪崩效应。在Ne气体中加入极少量Ar气体只是利用Ne 和Ar之间的一种电离反应来提高混合气体的电离截面，以加速电离雪崩。伴随这种气体电离雪崩过程，电子加速后与Ne原子碰撞也会使Ne被激发至更高能级但又不稳定的激发态Ne。这种激发态（10-8S）的跃迁就产生显示所需的发光，辐射峰值波长为585.2nm，所以单色的显示色一般为Ne气体的特征色，即橙红色。 对彩色PDP而言，常用的放电气体为Ne-Xe 或He-Xe混合气体。其放电过程与上面所述的Ne-Ar混合
9、气体相似，只是在伴随气体的电离雪崩过程中，电子被加速后也会与Xe离子碰撞形成Xe的激发态Xe。这种激发态最终跃迁至Xe的基态时，也就产生了147nm波长的真空紫外线 ，用此激发荧光粉产生出三基色可见光，即可以进行彩色显示。三、限流技术与PDP的分类 PDP中气体放电一股工作在伏安特性曲线的正常辉光区，因为该区放电稳定，功耗较低。为达到稳定放电，避免进入大电流的弧光放电区而烧坏显示器件，PDP中的放电电流必须进行一定的限制。目前实用的限流技术有两种，即电阻限流技术和电容限流技术。利用电阻限流则形成直流型等离子体显示技术（DC-PDP）；利用电容限流则形成交流型等离子体显示技术（AC-PDP）。前
10、者放电气体与电极直接接触，电极外部串联电阻作限流之用，发光位于阴极表面，且为与电压波形一致的连续发光。后者放电气体与电极由透明介质层相隔离，隔离层为串联电容作限流之用，放电因受该电容的隔直作用需用交流脉冲电压驱动，为此无固定阴极和阳极之分，发光位于两电极表面，其为交替呈脉冲式发光。此外，另有一类称作AC/DC混合型PDP技术，其本质只是利用AC放电作引火的DC-PDP或利用DC放电作选址的AC-PDP。四、PDP的主要特点与其他平板显示技术相比，PDP具有以下主要特点：（1）易于实现大屏幕显示；（2）全彩色显示（利用红、绿、篮三基色可实现256级灰度）；（3）伏安曲线非线性性强，阀值特性好；（
11、4）具有固有存储特性（显示占空比为1，可实现高亮度）；（5）对比度高（彩色PDP产品已实现300：1）；（6）视角大（160度，为所有显示技术中最大的）；（7）色纯度极好（相同于CRT）；（8）寿命长（单色PDP产品已达10104h以上，彩色PDP产品已实现3104h以上）；（9）器件结构及制作工艺简单，易于批量生产（投资成本小于TFTLCD，投资回报率相同于CRT）；（10）环境性能优异 。五、彩色PDP技术 图121 彩色PDP技术按工作方式不同也分AC型和DC型两大类，但无论何种方式和结构，彩色PDP都是由数十万至数百万个如图121所示的气体放电单元组成。这些放电单元是在两块玻璃基板之间
12、用许多障壁将放电空间分隔而成的。每个显示单元都设有一组电极，并按一定排列形式涂敷有红（R）、绿（G）、蓝（B）荧光粉。放电单元内充入一定压力的惰性气体。当在被选单元的电极上加上一定电压时，其中的气体即产生放电，放电时所发射的紫外线激发该单元的荧光粉发光，按一定方式进行控制 ，完成三基色的空间混色，即可实现彩色显示。现在，用于研究开发彩色PDP技术，并达到实用化产品的主要有三种类型，即表面放电式AC-PDP、对向放电式AC-PDP、脉冲存储式DC-PDP。表面放电式AC-PDP是目前彩色PDP研究开发及批量生产的主流技术，下面进行重点介绍。 图112表面放电式AC-PDP器件的典型结构如图112
13、所示。前基板上用透明导电层制作一组平行并由X电极和Y电极组成一对显示电极，为降低透明电极的电阻，在其上面制作一层金属电极如Cr-Cu-Cr，又称汇流电极。如同单色AC-PDP器件一样，电极上覆盖透明介质层和MgO保护层。后基板上先制作一组平行的选址电极，其上覆盖一层白色介质层，作反射之用。在白色介质层上制作一组与选址电极平行的条状障壁，其高度约100um、宽度约50um。条状障壁既作两基板之间的隔子，又作防止光串和电串之用。之后在障壁的两边和白色介质层上分别依次覆盖红、绿、蓝三基色荧光粉 。四周用低熔点玻璃封接，排气后充入NeXe或HeXe混合气体即成显示器件。选址电极与显示电极的每一对X和Y
14、电极正交即为一个放电显示单元，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。气体放电为表面式而远离荧光粉，降低了放电电离子对荧光粉的轰击，提高了工作的寿命。表面放电式AC-PDP动态工作时一般采用选址期与维持期分开的驱动方法（ADS技术），同时为了达到全色灰度显示（即每个显示单元实现256级灰度）采用每帧显示由6到8 个子帧组成的子帧驱动技术，子帧的维持时间以相对亮度比1：2：4：8：16：32：64：128设定。