当前课程知识点:创新材料学 > 平板显示器及相关材料 > 触控屏、3D显示及等离子体显示器 > PDP的原理如同荧光灯
下边我们讲作为一种
平板显示器的PDP
PDP是什么
是Plasma Display Panel
应该说在传统的CRT显示器
和液晶OLED显示器之间
在上世纪的90年代
PDP曾经占据了
平板显示器的领域
应该说平板显示器这个词
首先是从PDP开始的
因为PDP
它叫Plasma等离子体
Display Panel
就是说等离子体平板显示器
尽管现在PDP这种作为电视
已经在产业界逐渐销声匿迹
但是
作为一种平板显示器的
一种类型
我们看看它
为什么它是产生的
它为什么原因出现了
为什么原因又销声匿迹了
另外
我们要讲一下PDP
到底采用了哪些材料
那么现在我们就开始讲
那么PDP
它跟荧光灯和布劳恩管显示器
它三者之间
有相同或者相似的关系
我们大家伙都知道荧光灯
上面看的荧光灯
就是冷阴极放电的荧光灯
它的工作原理是什么
首先它在里边
用启辉器使放电气体击穿
放电气体里边
有汞蒸气
那么汞蒸气
由于气体放电
它会发射出紫外线
它的波长是多少
大概是247纳米
245 247纳米
这么紫外线
紫外线
照射 注意照射荧光灯
玻璃管表面上所涂的
红绿蓝三色荧光体
混合好了
正好发白光
那么这时候
它就发出人们所需要的
光线出来
我们说荧光灯荧光灯
过去叫日光灯
有人叫日光灯
叫荧光灯
那么根据表面上
涂的三色荧光体的配比
或者它的厚度
我们就可以发出所需要的光来
有的是黄色一点
有的是白色一点
像我们注射室
注射室里边那个消毒的
也是这种荧光灯
只不过这种荧光灯
它的三色荧光体涂的比较薄
使紫外线放射出来
才起消毒作用
有一次一个日本报道
一个日本的报纸报道
他们日本
在停尸房里边
那些工作人员都受到损害
为什么受到损害
因为它荧光体
涂的荧光体太薄了
结果紫外线
强紫外线都放射出来
使那些工作人员都受伤
那么它的工作原理
我们再重复一遍
是紫外线照射红绿蓝
三色荧光体
荧光体受紫外线的激发
产生红绿蓝三色的荧光
这三色的荧光配合起来
那么就产生白光
这是荧光体的工作原理
我们再看看我们过去
家家户户都已经普及了
那个大尾巴电视
叫做布劳恩管
阴极射线管电视
它的工作原理是什么
是由电子枪发射出来的电子束
注意 由电子枪
发射出来的电子束
电子束照射
涂于显示屏表面的荧光体
荧光体发出所需要的光出来
彩色电视机
都是三枪的
注意 三枪并排 三枪并排
一个枪是激发蓝的荧光体
一个红的荧光体
一个枪激发绿的荧光体
一个枪激发蓝的荧光体
红绿蓝三色荧光体分别激发
那么它的
激发信号的强弱
是载在电子束信号里边
那么红绿蓝三色荧光体
发出不同的光线出来
那么配合起来
就是所需要的彩色
注意
它是用电子束激发荧光体发光
注意这是CRT电视
它的工作原理
注意 它是固定像素的
我们第三个图
我们再看看PDP
那么PDP
我们常用的PDP
是什么类型的
三电极表面发光
AC型的PDP
三电极
什么叫三电极
一个电极
两个电极
三个电极
什么叫表面发光
是这个地方表面发光
什么叫交流信号
就是说使
电极之间
是用交流信号
交流信号的那个脉冲数量
来决定它的发光强弱
那么它的工作原理
跟荧光灯大同小异
怎么叫大同小异
它是 也是
它是先放电
它首先
是它的小空间里边
发生等离子体放电
那么等离子放电
由于氙氖或者是等等惰性气体
稀有气体产生放电
它也产生紫外线
紫外线波长更短
大概是多少
大概是147纳米的
其中有一种紫外线
那么紫外线
就会照射涂在壁上的
放电胞壁上的
放电胞底部的
荧光体
荧光体产生发光
注意它显示
也是红绿蓝三个亚像素并排
那么
这是维持放电的电极
那么这个
是选址电极
需要哪个像素放电就来
由选址电极所控制
维持放电
是靠这两个电极维持
那么从这种道理上来讲
就是说PDP
它的工作原理跟荧光灯
它是相似的
相似在什么地方
首先它是由气体放电
产生紫外线
第一条
第二条
都是紫外线辐照荧光体
荧光体发出光来
它是用紫外线发出光来
那么它俩不同的地方是什么
紫外线灯管上涂好了
配合好了的三色荧光体
红绿蓝三色荧光体
已经配合好了
我发出来的光来就是白光
那么PDP
它不是
它红绿蓝三个亚像素
各自用自己的荧光体
需要它发红绿蓝三色荧光
每一种发射的荧光
强弱不一样
把它配合起来
就是所需要的那种彩色
并不一定是白光
那么我们看看荧光灯和PDP
与CRT有什么关系
这俩有什么区别
最主要的区别在于
CRT是电 是发热电子
是电子束激发荧光体
上边这荧光灯和PDP
是紫外线激发荧光体
这是二者的最主要的区别
它这是电子束
电子束发射荧光体
上两者
是紫外线发射荧光体
我们就可以看到
这三者之间到底有什么关系
它有什么区别了
我顺便讲一下
那么为什么CRT逐渐的
被其它的并板显示器
所代替了
开始为什么CRT
被PDP所替代
主要有这么几个原因
首先CRT不能实现大屏
最大的屏可以到多少
34英寸
过去一般家庭用的
都是22英寸彩电
大一点的29英寸
最大到34英寸
再大了不行
为什么不行
因为它这是磁偏转的
有一个磁轭
磁偏转线圈
使电子束
偏转扫描
那么角度太大了
屏太大了
偏转角就太大
它达不到那么大偏转角
所以第一条
它不能实现大屏
第二
它不能实现平板
我们知道我们过去
CRT电视
那么重量很大 它很长
它从尾巴到显示屏很长
它不能实现很薄
不能实现大屏
又不能实现很薄
那么第三条
就CRT
它采用的是高压多少伏
是25000伏到3万伏
它用高压
另外它由于是磁偏转的
因此它会受到外磁场的干扰
比如说过去
我们旅游车上
前边放的电视机
如果是CRT的
你们要注意
一旦旅游车拐弯的时候
它必然会有一些个杂音
一个杂散信号出来
这是为什么
因为一拐弯
磁场
它在空间
它是个定向磁场
你在磁场一拐弯
那么必然就有干扰信号
所以CRT
有这么几大缺点
第一大缺点
不能实现大屏
第二
不能厚度做薄
不能做到平板
第三受干扰
不能受干扰
它重量很重
一个34寸的彩电几十公斤
一个人抱都很困难
因此
CRT电视
很快工厂当中不生产了
商店里下架了
逐渐的开始被PDP所替代
那么我们看看
PDP它的一个像素
我们看一个像素
PDP的一个像素
这一个放电胞
一个红的 绿的 蓝的
这是放电胞
注意 这是显示电极
维持电极上边
我再说一遍
这个PDP
我们说的是三电极
表面放电型PDP
等离子体平板显示器
我们看什么叫三电极
上边是个扫描维持电极
和显示电极
注意扫描维持电极
显示电极这是两个电极
底下是选址电极
每一个亚像素都是三电极
注意 那么它放电
是在表面放电
那么维持放电是交流信号
因此叫做三电极
表面放电AC型的PDP
现在核心问题PDP制作
PDP的结构是相当简单的
比较简单
什么
它就两块玻璃板
前玻璃基板
后玻璃基板
前玻璃基板 后玻璃基板
那么后玻璃基板上
要制作一个一个的放电胞
放电胞到底是多大
那当然
在PDP发展过程当中
它做的越来越精细
开始比方说以毫米量级的
后边
到0.5毫米 0.6毫米
甚至最后
能做到的0.1毫米
也就是100个微米左右
放电胞越来越小
这是在它的基本结构
就是说当在一对显示电极
施加电压时
由玻璃基板和障壁
所围的空间中产生放电
并产生紫外线
该紫外线照射荧光体
发出所需要的光
那么这里边
实际上显示电极
与选址电极的位置
是相互正交布置的
注意 图上看
它是在同一个平面布置
这是为了好画图
实际上
这两个电极是平行的
它跟这两个电极
都是正交的
好 这是它的
PDP的基本结构
我们再看看
PDP等离子放电的工作原理
第一个是预放电
第二是写入放电
第三是放电发光与维持放电
第四是消除放电
首先预放电
预放电就是在维持电极
和扫描维持电极之间
加一个直流
加一个直流 正向
我们是荧光灯
启辉器那个工作道理是一样
先产生弱放电
预放电
那么产生预放电以后
就是写入放电 写入
和谁一起写入选址电极
选址电极使它放电增强
产生壁电荷
那么第三个
是放电发光与维持放电
放电发光维持放电是靠谁
是靠维持电极
扫描维持电极
和维持电极这不是
这是维持电极
这是扫描维持电极之间
它们二者之间维持放电
当不放电了
要消除壁电荷
使它产生弱放电
弱放电就不发光了
但是
要使它继续发光
因为它产生弱放电
很容易再引起放电
引起放电出来
所以它是这么个过程
4个过程
预放电 写入放电
放电发光与维持放电
下边是消除放电
注意 它等离子体
每一个亚像素
它的发光的强弱
是靠谁来控制
是靠这种加的交流信号
当加的交流信号
脉冲数目比较多的时候
放电就比较强
脉冲数目比较少的时候
它放电比较弱
它不是像液晶显示器一样
用加的数字电压
或者模拟电压的高低
来控制谁
控制液晶分子的
扭曲的角度
从而
控制
光线的灰度的强弱
那么PDP
它是靠脉冲的数量
来控制它的放电的强弱
那好了我们再看看
PDP放电胞的结构示意图
核心就在于障壁
就是隔断
正像我们房间一个
要打隔断的
每一个房间要打出隔断来
隔断跟隔断是密封的
隔断高是多少
隔断高度是150个微米
截距
以前我刚才讲了
最早
是以毫米量级的
后来
逐渐变小 逐渐变小
变小到多少
就到0.2毫米等等
变得越来越小
障壁的宽度
大概是70微米
高度
大概是150微米
就是做出一个一个的
小障壁打隔断出来
那么在隔断里边和器壁上
要涂上荧光体
注意 这是它的结构
那么前玻璃基板
这是前玻璃基板
为什么叫前玻璃基板
因为观众在上边看
在前边看
所以叫前玻璃基板
这个叫做后玻璃基板
后玻璃基板用选址电极
这就是它的基本结构
那么这个图
我表示的是它俩
在同一个方向
实际上不然
实际上是像下边情况
下边情况是什么
就是说汇流电极
显示电极是这个方向
那么选址电极
在这个方向
这二者是互相交叉的
你们看看下边
形成了一个障壁
障壁里边
打了一个小的房间
都打了一个一个小的房间
小房间底下是选址电极
上边隔断
隔断里边有荧光体
那么前玻璃基板
有它的
我讲的它有好多结构
我们回头再讲好
那么现在
这里边有红绿蓝三色荧光体
这不是红 绿 蓝
三色荧光体
每一个亚像素底下选址电极
上边
是显示电极和维持电极
放电区在表面
因此我说它是三电极
一个 两个 三个
表面放电
AC型的PDP
现在曾经
搞的比较多都是这种
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