---- 1964年美国依里诺斯大学教授D.L.Bitzer和H.G.Slottow发明单色等离子体显示板(PDP),1993年日本富士通公司率先研制出21英寸全彩色交流等离子体电视机,可以显示全彩色电视。自此以后,众多的厂家从事全彩色等离子体显示板的研制。其原因是这种电视机有许多优点,故引起许多厂家的关注。
---- 彩色等离子体显示板容易实现大面积显示,对角线可达178cm。全色PDP已实现106cm,单色已达152cm。可以实现256级灰度,颜色达1670多万种。此外,PDP还具有以下特点:伏安特性非线性强,阈值好,可实现2000线以上的选址。单色已实现2048线的选址,彩色已实现1920线选址;具有固定存储性,占空比为1,可实现高亮度显示;对比度高,实验室内彩色PDP可达到300∶1;视角广,在所有显示器件中最大,达160°;色纯度好;无闪烁现象。
---- 彩色显像管有巨大的真空容器,画面愈大,耐大气压强大,重量愈重。102cm彩色显像电视机重达100kg,对家用电器而言,是太重了。另外,高压所产生的X射线,对人体有害。与CRT相比,PDP的重量轻,工作电压低,小于200V,并具有双稳特性,便于数字化,适合于未来数字化电视。且结构简单,用印刷技术制作,适于批量生产,投资回报率不低于CRT。
---- CRT同PDP的区别在于发光方式,它们工作方式的比较见表1。在彩色PDP的研制过程中,还有许多技术问题有待解决,如发光效率、亮度、对比度等。
---- 现在,国际上最新彩色等离子体显示板的结构是三电极平面放电,下面介绍一下这种结构。三电极表面放电式AC-PDP,因维持放电电极制作在同一块玻璃基板上,又称单基板式AC-PDP。图1为这种器件的典型结构示意图。前基板用透明导电层制作一组平行并由X和Y组成一对的显示电极,为降低透明电极的电阻,在其上再制作一层金属电极(如Cr-Cu-Cr),又称汇流电极,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。在白色介质层上再制作一组与选址电极相平行的条状障壁,其高度约100μm、宽度约为50μm。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。三基色荧光粉分别为红色R:(Y,Ga)BO3:Eu,绿色G:Zn2SiO4:Mn,蓝色B:BaMgAl14O23:Eu2+。两基板以两组电极正交相对而置,四周用低熔点玻璃封接,排气后充入Nc+Xc等混合气体即成显示器件。如图1所示。
---- 选址电极与显示电极的每一对X和Y电极相正交即为一个放电单元-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;气体放电为单基板表面方式而远离荧光粉,降低了放电离子对荧光粉的轰击,提高了工作寿命。工作时两组电极加上交变的维持电压脉冲VS。对被选显示单元用一书写脉冲Vw进行放电着火,并用VS来维持其着火状态。之后要使该单元熄火时,可用一擦除脉冲Ve停止该像素放电,并用VS维持其熄火状态。这就是AC-PDP的固有存储特性。正是具有这种特性和简单的结构。AC-PDP能实现对角线达152cm以上大容量显示产品。
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---- 未来的彩色PDP将朝着大屏幕、高清晰度、高亮度、低电压、低成本、规模化、产业化方向发展。
---- 在技术开发方面:优化结构,提高性能,降低成本,开发系列化专用设备和材料等。目前,最要紧的是将彩色PDP的成本降下来,而降低成本最有效的途径是降低驱动电路的成本,因为PDP的驱动电路成本目前约占材料成本的60%,通过降低PDP工作电压,减少峰值电流和减少扫描驱动器的数量等办法可达到降低驱动电路成本的目的。预计到2005年以后,102cm PDP电视价格将降至2200美元左右,其中模件成本占1250美元。其次是提高PDP的亮度,目前PDP所能达到的亮度大约为350cd/m2,作为电视使用,还偏低,希望亮度能提高到500~600cd/m2。提高亮度的办法主要有改进荧光粉的性能,优化气体成份和比份,提高器件开口率等。第三,降低功耗,目前107cm PDP显示器的功耗在300W左右,今后希望降到150W左右,主要措施是提高荧光粉发光效率,降低板子工作电压,改进驱动方法,发光效率为0.6--0.8Lm/W,现在的40英寸VGA级彩色等离子体显示板的发光效率为1.0-1.4Lm/W。将来,发光效率达到3-5Lm/W,与彩色显象管一样。
---- 在产品开发方面:显示对角线大于127cm,分辨率达到SXGA。NEC远期目标是对角线254cm的PDP,三菱公司也在开发对角线117cm,16∶9宽高比,分辨率为1280×1024线的彩色PDP,远期目标是对角线254cm,4000×2000线,彩色像素节距小于1mm,亮度达到1000cd/m2。
---- 在规模化方面:到2000年,102cm以上彩色PDP的年生产能力将达到几百万台,其中日本富士通:10万台/月,NEC:3万台/月,日立:1万台/月,松下:5000台/月,先锋:4000台/月。
---- 在产业化方面:通过显示板的规模生产,带动材料、设备、集成电路、整机的研究开发与生产,逐步形成集材料、设备、显示板、驱动电路以及PDP整机为一体的新兴产业。
---- 目前,彩色PDP已形成一股热,其主要原因是大屏幕、高清晰度电视和多媒体显示的兴起,因为彩色PDP在大屏幕显示领域占有明显的优势。行家普遍认为,彩色PDP已进入了一个快速发展的时期。