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等离子体显示原理等离子体显示板(plasmadisplaypanel,PDP)是利用稀有气体在一定电压作用下产生气体放电(形成等离子体),直接发射可见光或发射真空紫外线(VUV)转而激发荧光粉而间接发射可见光的一种主动发光型平板显示器件。单色 PDP是利用Ne-Ar混合气体在一定电压作用下产生气体放电,直接发射出582nm橙红色光而制成的平板显示器件,不能产生多色或全色显示的彩色光。彩色PDP中,利用气体放电所产生的电子激发低能电子荧光粉,或利用气体放电所产生的真空紫外线激发光致发光荧光粉,发出彩色光而实现彩色图像显示。
目前彩色PDP主要采用紫外线激发发光的方式,其发光原理与常见的荧光灯相似,即彩色PDP的工作原理包括两部分:①稀有气体放电过程,在一定电压下稀有气体产生放电,发射真空紫外线(波长小于200nm);②荧光粉发光过程,在气体放电产生的真空紫外线的激发下荧光粉发射红、绿、蓝三色可见光,三基色经时间和空间调制实现彩色显示。
彩色PDP由上百万个发光池组成,每个发光池相互隔开成为荧光单元,池内充有稀有气体,涂有红、绿、蓝三色荧光粉。在驱动电压的作用下发生气体放电,稀有气体变为等离子体状态,辐射紫外线,紫外线激发荧光粉,从而发出各种颜色的光,控制电路中电压和时间就可以得到各种彩色画面。
彩色PDP按工作方式的不同,可分为交流(AC-PDP)和直流(DC-PDP)两类。可以说,PDP是将辉光放电数码管平板化了,用排成行、列的矩阵形电极取代了形状固定而重叠的电极,无论是AC-PDP还是DC-PDP,在矩阵形电极结构中,都是将气体放电单元作矩阵排列,每个单元就是一个显示点,由这些单元组合显示出字符或图形,PDP可以做成单元屏或矩阵屏。
在PDP中稀有气体辐射的紫外线波长位于真空紫外区,不同的稀有气体的发射波长不同,不同的气体组分、压力对发光亮度均有显著影响。封入平板的稀有气体一般为两种,广泛使用的是He-Xe 和Ne-Xe混合气体,其中以Xe为主,其发射主峰在147nm处,当加大压强时会出现明显的170nm的连续光谱。
作为平板显示器件, PDP和液晶显示(LCD)器件都已进入市场。与液晶显示板相比,PDP的驱动电压高、功耗大,驱动电路价格稍贵,但PDP的显示板本身制作工艺简单,如存储型彩色AC-PDP,除荧光粉涂覆须用光刻工艺外,像素的精细制作多采用厚膜印刷技术。这与有源液晶显示板每个像素必须制作一个薄膜晶体管元件相比,要容易得多,因而成品率高,成本较低。
尽管液晶显示板本身的功耗比PDP低得多,但为了实现彩色显示的液晶器件常需采用荧光灯作背照光源,这时透过彩色滤光膜的光通仅为光源光通的百分之几,因此两者的总功耗相差不多。LCD也能制成大屏幕,但是批量生产困难很大,因为稍微进一点灰尘就会导致其某一部分不能正常工作,引起画面出现斑点,所以制成51cm(80英寸)就已相当不容易,画面尺寸不会逾越102cm的准大屏幕水平。并且LCD需要昂贵的半导体制造设备,视角、高精细化方面也尚不尽如人意。
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