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1、等离子体显示器概述本讲稿第一页，共二十一页提 纲一、等离子体显示器概述一、等离子体显示器概述二、气体放电物理基础二、气体放电物理基础本讲稿第二页，共二十一页What is a plasma?固态固态 液态液态 气态气态？如果气体的温度继续升高，物质受热能的激发而如果气体的温度继续升高，物质受热能的激发而电离。如果温度足够高，就可以使物质全部电离。电电离。如果温度足够高，就可以使物质全部电离。电离后形成的电子之总电荷量同所有的正离子的总电荷离后形成的电子之总电荷量同所有的正离子的总电荷量在数值上相等，而在宏观上保持电中性。量在数值上相等，而在宏观上保持电中性。等离子体显示器概述等离子体显示器概述
2、PDP：Plasma D Display Panelanel本讲稿第三页，共二十一页气体放电物理基础气体放电物理基础气体原子的电离气体原子的电离原子获得能量本讲稿第四页，共二十一页等离子体的分类等离子体的分类:等离子体等离子体高温等离子体（完全电离气体）高温等离子体（完全电离气体）温度范围：温度范围：106108K，如可控热核反应等离子体、太阳、恒，如可控热核反应等离子体、太阳、恒星等。星等。低温等离子体低温等离子体（部分电离气体）（部分电离气体）热等离子体热等离子体（Te=104106K，Ti=3 1033 104K）冷等离子体冷等离子体（Te104K，Ti=室温室温）如电弧等离子体、如电弧
3、等离子体、高频等离子体、高频等离子体、燃烧等离子体等。燃烧等离子体等。如辉光放电正柱区如辉光放电正柱区等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第五页，共二十一页P Plasma D Display Panelanel ：所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。日光灯发光原理日光灯发光原理 PDP平板显示矩阵平板显示矩阵 等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第六页，共二十一页 按颜色分：按颜色分：单色单色PDPPDP 直接利用气体放电时发出的可见光来实现单色显示。直接利用气体放电时发出的可见光来实现单色显示。彩色彩色PDPPDP放电发光放电
4、发光放电发光放电发光真空紫外线真空紫外线真空紫外线真空紫外线（VUVVUV）荧光粉荧光粉荧光粉荧光粉可见光可见光可见光可见光等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第七页，共二十一页 (a)DC-PDP (b)对向放电型对向放电型AC-PDP (c)表面放电型表面放电型AC-PDP按电极结构分：按电极结构分：等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第八页，共二十一页PDP与与CRT性能的比较性能的比较等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第九页，共二十一页优点：优点：缺点：缺点：（1 1）主动发光型显示；）主动发光型显示；（1 1）功耗大，不便于采用电池）功耗大，不便于采用电池 （2
5、2）易于实现薄型大屏幕；）易于实现薄型大屏幕；电源（与电源（与LCDLCD相比）；相比）；（3 3）具有高速响应特性；）具有高速响应特性；（2 2）彩色发光效率低（与）彩色发光效率低（与CRTCRT（4 4）可实现全彩色显示；）可实现全彩色显示；相比）；相比）；（5 5）视角宽，可达）视角宽，可达160160度；度；（3 3）驱动电压高（与）驱动电压高（与LCDLCD比较）；比较）；（6 6）伏安特性非线性强，）伏安特性非线性强，（4 4）产生较强的电磁干扰（）产生较强的电磁干扰（EMIEMI）；）；具有很陡的阈值特性；具有很陡的阈值特性；（5 5）价格高。）价格高。（7 7）具有存储功能；）
6、具有存储功能；（8 8）无图像畸变，不受磁场干扰；）无图像畸变，不受磁场干扰；（9 9）应用的环境范围宽；）应用的环境范围宽；（1010）工作于全数字化模式；）工作于全数字化模式；（1111）具有长寿命。）具有长寿命。等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十页，共二十一页直流直流PDP（DC-PDP）的发展史）的发展史 1954年National Union公司研制出矩阵结构DC-PDP 二十世纪五十年代初Burroughs公司开发出用于数码显示的直流气体放电管等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十一页，共二十一页 1972年Burroughs研制出具有自扫描功能的DC-PDP板
7、 1978年，G.E.Holz提出脉冲存储技术，使得DC-PDP可以 工作于存储模式；1995年NHK公司开发的102cm脉冲存储式DC-PDP等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十二页，共二十一页 1995年，年，NHK和松下公司合作采用内置电阻结构制作出和松下公司合作采用内置电阻结构制作出 107cm 的的HDTV DC-PDP。它具有。它具有1920 1035像素，单元像素，单元 节距为节距为0.48mm 0.5mm，可实现，可实现256级灰度显示。级灰度显示。等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十三页，共二十一页交流交流PDP（AC-PDP）的发展史）的发展史 1964
8、年Bitzer和Slottow研制出AC-PDP等离子体显示器概述等离子体显示器概述PDP InventorsProf Don Bitzer(right)Prof Gene SlottowUniversity of Illinois本讲稿第十四页，共二十一页等离子体显示器概述等离子体显示器概述 1969年，Owens-Illinois研究小组研制出开放单元（Open Cell）结构的单色AC-PDP本讲稿第十五页，共二十一页 1976年年 G.W.Dick发表一种具有交叉电极结构发表一种具有交叉电极结构的的表面放电型表面放电型AC-PDP；交叉电极结构表面放电型交叉电极结构表面放电型 AC-P
9、DP下板结构下板结构 交叉电极结构交叉电极结构的的表面放电型表面放电型AC-PDP等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十六页，共二十一页1977年G.W.Dick一种带有“连通”导体的表面放电型AC-PDP1979年G.W.Dick又设计出带有“连通”电容的表面放电型AC-PDP等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十七页，共二十一页（1）电极材料的选择很困难；）电极材料的选择很困难；（2 2）电场集中在上下层电极的交叉区）电场集中在上下层电极的交叉区域，容易造成该区域保护层的毁坏，域，容易造成该区域保护层的毁坏，引起放电电压的改变；引起放电电压的改变；（3 3）这种交叉电极结构
10、的容抗较大，使）这种交叉电极结构的容抗较大，使得驱动困难。得驱动困难。两电极结构表面放电型两电极结构表面放电型AC-PDP存在的缺点：存在的缺点：1985年，年，G.W.Dick和富士通公司开发出三电极结构的和富士通公司开发出三电极结构的 表面放电型表面放电型AC-PDP；等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十八页，共二十一页 1990年，富士通公司开发出寻址与显示分离的驱动技术（年，富士通公司开发出寻址与显示分离的驱动技术（ADS），可），可以实现多灰度级彩色显示；以实现多灰度级彩色显示；1992年，富士通公司开发出条状障壁结构表面放电型年，富士通公司开发出条状障壁结构表面放电型AC
11、-PDP，并采用，并采用此结构生产出世界上第一台此结构生产出世界上第一台53cm(21英寸英寸)彩色彩色PDP；1995年，富士通公司推出了年，富士通公司推出了107cm(42英寸英寸)PDP。至。至1997年底年底,日本日本NEC、先锋、松下、先锋、松下、三菱等公司也相继实现了三菱等公司也相继实现了107cm彩色彩色PDP的批量生产。的批量生产。等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第十九页，共二十一页悬浮电极结构AC-PDP：荧光粉涂敷简单；具有很好的高频工作特性，它工作在600 kHz时仍具有33 V的动态范围。障壁电极结构的AC-PDP：障壁起到了电子和离子倍增的作用，因而放电空间
12、中电子和离子的浓度不会随着单元节距的减小而降低，也就不会使PDP的亮度和光效下降。但这种结构PDP的制作工艺较为复杂。其它其它PDPPDP结构结构等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第二十页，共二十一页AC/DC混合型混合型PDP：存存储储片片由由金金属属刻刻蚀蚀制制得得，整整个个表表面面被被介介质质层层所所覆覆盖盖。由由于于存存储储片片为整个显示器所共有，故其驱动电路成本很低。为整个显示器所共有，故其驱动电路成本很低。优点是免除了优点是免除了AC-PDP和和DC-PDP复杂的障壁制作，存储片电阻小。复杂的障壁制作，存储片电阻小。等离子体显示器概述等离子体显示器概述本讲稿第二十一页，共二十一页