本文以提高蔭罩式等離子體顯示器(SM-PDP) 的發光效率為目標,以7”小屏為實驗平臺,采用實驗測試的方法研究了提高Xe 濃度對著火電壓、靜態margin、單脈沖亮度和發光效率的影響。結果表明,Xe 濃度的提高雖然增加了著火電壓,但同時也加大了靜態margin、提高了單脈沖亮度以及發光效率,因此不失為改進SM-PDP 的發光效率和性能的良好途徑。

　　等離子體顯示器( Plasma Display Panel ,PDP) 被認為是最適宜作為高清晰度顯示器(High-DefinitionTV ,HDTV) 的彩色終端顯示器。等離子體顯示器的顯示原理屬于自發光型顯示,亮度高、視角寬、使用壽命長等都是PDP 的優點。但是,發光效率低是目前制約PDP 性能進一步提高的瓶頸。在PDP 中,大量的能量浪費在離子加熱上(多于60 %) ;此外,用于Xe 激發的能量也相對較低(小于50%) 。上面原因是造成PDP 發光效率較低的主要因素 。

　　本文采用提高Ne-Xe 混合氣體中的Xe 濃度的方法,從而實現了對發光效率的改善。本文中使用的實驗器件為東南大學自主研發的蔭罩式等離子體顯示器(Shadow Mask Plasma Display Panel ,SM-PDP) ,而且在SM-PDP 中,金屬蔭罩本身的特性有利于高亮度、高發光效率的實現。

　　本文選取了7”SM-PDP 小屏為實驗屏,主要研究不同濃度Xe 下的著火電壓、靜態margin、單脈沖亮度和發光效率,并分析提高Xe 濃度對于上述PDP性能參數的影響。

1、蔭罩式等離子體顯示器的基本結構

　　圖1 為蔭罩式等離子體顯示器的結構圖。該結構由前基板、金屬蔭罩和后基板組成。前基板從玻璃基板起,分別是掃描電極、介質層以及在介質層表面形成的保護層;后基板從玻璃基板起,分別是與掃描電極垂直的尋址電極、介質層以及在介質層上形成的保護層;夾在前、后基板中間的蔭罩是由導電材料(例如鐵或其合金) 加工而成的包含網孔陣列的金屬薄網板。將上述前基板、蔭罩和后基板組裝封接后充入預定的工作氣體(通常是Ne-Xe 混合氣體) ,即形成了蔭罩式等離子體顯示器。

圖1 　SM-PDP 結構示意圖

　　目前,SM-PDP 采用對向放電的工作原理:首先(準備期) ,在尋址電極和掃描電極之間加斜坡脈沖信號,使得全體放電單元壁電壓的積累盡量整齊一致;然后(尋址期) ,在掃描電極上加高脈沖尋址電壓選中該行,同時在尋址電極上施加該行的數據脈沖,兩者的電壓之差高于著火電壓,控制觸發放電,從而在該行形成與所需顯示信息對應的壁電荷分布;在逐行完成整屏的初始放電之后,最后(顯示期) ,在掃描電極和尋址電極之間施加維持脈沖,以顯示該幀圖像。

2、實驗裝置及驅動波形

　　本文所使用的實驗屏為7”的SM-PDP 測試小屏,采用分辨率為1366 * 768 的節距,涂覆的熒光粉為硅酸鹽綠色熒光粉。在排氣臺上經過烘烤除氣,充入Ne-Xe 混合氣體, 氣體配比分別為Xe20 %、
30 %、40 %、50 % ,氣體壓強控制在6 ×10 ⁴ Pa 。在實驗中,使用的波形是維持波形,即正負對稱的方波波形,如圖3 所示,選取的電壓點為150V～240V。

　　高濃度的Xe 雖然可以大幅度提高發光效率,但是因為其具有較高的著火電壓,因此一直不被表面型ACC-PDP 所采用。SM-PDP 以其特有的對向放電式工作原理,因此具有較低的工作電壓,從而對電源和高壓驅動的要求也較低,為實驗的可行性建立了良好的基礎。

圖2 　7”的SM-PDP測試小屏　　圖3 　實驗選取的電路簡化圖

　　限于篇幅，文章中間章節的部分內容省略，詳細文章請郵件至作者索要。

4、結論

　　本文使用7”蔭罩式等離子體顯示屏為實驗平臺,以提高發光效率為目標,研究了提高Xe 濃度對于SM-PDP 性能的影響。實驗結果表明,使用高Xe濃度的工作氣體加大了靜態電壓margin、提高了單脈沖亮度以及發光效率,為今后進一步提高發光效率、優化PDP 性能提供了有效途徑。