等离子显示器(Plasma Display Panel,PDP)
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等离子显示器是一种利用惰性气体放电的显示装置,它采用等离子管作为发光元件,将大量的等离子管整齐地排列在一起而构成屏幕。等离子管的发光原理与普通荧光灯类似,即在每一个密封的等离子管小室内都充有氖、氙等混合惰性气体,并在等离子管的电极间加上高压,以使气体放电而产生等离子体,而这些等离子体会发出人眼看不见的紫外光,照射到涂敷于管壁上的荧光材料上,从而激励平板显示器上的红、绿、蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素,数百个三基色像素进行明暗和颜色变化的组合,即可产生各种灰度和色彩的图像。PDP的显示方式与传统的CRT显示方式不同,传统的显示设备是通过扫描屏幕而产生图像的,而PDP中的所有像素点都是在同一时刻被“点”亮的。一个发光点只有发光和不发光两个状态,给定像素的亮度取决于在图像的一个帧周期中,相应的发光点多长时间处于“发光”状态,彩色显示则通过空间混色实现。[1]
(1)等离子显示器的优点
①工作寿命长,是显像管的好几倍,一般的单色PDP可达10^5h,彩色PDP可达3×10^4h。
②具有存储功能,因此它可以工作在存储方式中,使显示屏的亮度得到提高。
③容易制成大面积的显示屏,现在已经能制成约178cm(70in)的大屏幕,可实现大屏幕显示(显示对角线在1~1.5m范围)。
④显示屏的厚度很薄,因PDP自身厚度只有1cm左右,远远小于显像管的厚度,因此可制成平板式显示器。
⑤等离子显示器不会受磁场的影响,具有更好的环境适应能力,环保无辐射。
⑥视角大(可达160°),具有较好的发光效率和亮度(亮度可达1000cd/m^2,发光效率在0.1~0.5lm/W)。
⑦散热性能好,无噪声困扰。
(2)等离子显示器的缺点
①等离子显示是平面设计,而且显示屏上的玻璃极薄,所以它的表面不能承受太大或太小的大气压力,更不能承受意外的重压。
②PDP显示屏的每一个像素都是独立地自行发光,相比于显像管电视机使用一支电子枪而言,耗电量自然大增。一般等离子显示器的耗电量高于300W,是未来家电中不折不扣的耗电大户。
③亮度和光效低。由于发热量大,所以PDP显示器背板上装有多组风扇用于散热。
④存在串扰。
按照电极结构与驱动方式的不同,PDP可分为直流(DC)驱动型和交流(AC)驱动型两种不同方式。
直流型电极与放电气体直接接触,紫外线的产生效率高,但显示屏的结构比较复杂,在目前商用彩色PDP中已很少用。
交流型的电极表面涂敷一层介质层,使其结构类似于一个电容器。交流型PDP又分对向放电和表面放电两种。对向放电型PDP的两电极分别制作在前后玻璃板上,等离子体放电在整个放电室中进行,其优点是放电空间利用充分且比三电极表面放电型PDP减少1/3电极,缺点是荧光粉直接暴露在放电等离子体中.容易老化,须采用特别的保护措施。目前的主流彩色PDP为三电极表面交流放电型,结构如图所示。
表面放电型等离子显示器(AC-PDP)的扫描电极和维持电极位于放电介质的同一侧,使放电在前表面进行,减少了带电粒子对荧光粉的轰击,有利于延长使用寿命。当地址电极与扫描电极之间施加一个直流电压并开始放电时,电极与放电介质问由于有绝缘介质层隔开。使得壁电荷可以在电极表面聚集。壁电荷形成的电场与电极电场反向,随壁电荷的积累,空间电场逐步减弱,当空间电场减小到低于维持电压时,直流放电终止,但该放电单元处于交流放电的激活态。此时当扫描电极与维持电极之间施加一个反向维持电压后,电极电场与壁电荷形成的电场同向,即使所加维持电压达不到击穿电压,只要电极电压与壁电荷电压之和大于击穿电压,就能再次起辉,如此反复,交流放电得以维持。这个特性称为存储效应,ACPDP的驱动正是利用了此效应。