等離子體顯示(非常好的平板顯示資料)

第4章等離子體顯示器

目錄4.1概述4.2氣體放電的物理基礎(chǔ)4.3交流等離子板4.4彩色AC-PDP4.5彩色AC-PDP的制造材料和工藝4.6彩色AC-PDP的制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r4.7彩色AC-PDP電路系統(tǒng)4.8顯示動(dòng)態(tài)圖像時(shí)的干擾及解決措施4.10PDP的應(yīng)用4.1.1PDP的定義與分類

PDP是指所有利用氣體放電而發(fā)光的平板顯示器件的總稱。它屬于冷陰極放電管，其利用加在陰極和陽極間一定的電壓，使氣體產(chǎn)生輝光放電。

PDP的定義彩色PDP則通過氣體放電發(fā)射的真空紫外線(VacuumUltraviolet,VUV)照射紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉，使熒光粉發(fā)光來實(shí)現(xiàn)彩色顯示，其放電氣體一般選擇含氙的稀有混合氣體．單色PDP通常直接利用氣體放電時(shí)發(fā)出的可見光束實(shí)現(xiàn)單色顯示，其放電氣體一般選擇純氖氣(Ne)或氖氬混合氣(Ne-Ar)。PDP的分類電極與氣體直接接觸的直流型(DC-PDP)電極用覆蓋介質(zhì)層與氣體相隔離的交流型（AC-PDP）對(duì)向放電型表面放電型4.1.2PDP的發(fā)展史

20世紀(jì)50年代初，Burroughs公司就開發(fā)出一種用于數(shù)碼顯示的支流氣體放電管。結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。圖4-2Burroughs公司開發(fā)的直流氣體放電管1954年，NationalUnion公司研制出直流矩陣結(jié)構(gòu)等離子體顯示板，其結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。1995年，NHK與松下公司又合作開發(fā)了具有像素內(nèi)阻抗結(jié)構(gòu)的對(duì)角線為66cm的彩色DC-PDP。后來，這兩家公司采用比技術(shù)制造出107cm彩色HDTVDC-PDP，白場(chǎng)峰值亮度達(dá)150cd/cm2，發(fā)光效率為0.4lm/W,這表明采用該結(jié)構(gòu)可以制作出高性能的大屏幕顯示器。2、AC-PDP的發(fā)展史

AC-PDP是由Bitzer和Slottom于1964年首先研制出。

由于必須采用交變電壓驅(qū)動(dòng)電極才能維持放電的進(jìn)行，因此把它稱為交流等離子體顯示器。

為了簡(jiǎn)化DC-PDP的結(jié)構(gòu)，設(shè)想在如圖4—3所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上把電極制作在基板的外表面，用基板電容替代每個(gè)放電單元中的限流電阻。

1969年，Owens-Illinois研究小組研制出開放單元(OpenCell)結(jié)構(gòu)的AC-PDP。

此對(duì)向放電型結(jié)構(gòu)目前仍被法國Thomson公司和美國Photonics公司用來制造彩色顯示器

1976年，G.W.Dick首次提出一種采用表面放電結(jié)構(gòu)的AC-PDP．如圖4-4所示。

去除了中間玻璃板

1992年，富士通公司開發(fā)出條狀障壁結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。它具有亮度和光效高、制作工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，成為制造AC-PDP的主流結(jié)構(gòu)。1990年，富士通公司開發(fā)出尋址與顯示分離的驅(qū)動(dòng)技術(shù)（AddressDisplaySeparated，ADS），以實(shí)現(xiàn)多灰度彩色顯示。其實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、尋址電壓的低，是PDP彩色化關(guān)鍵技術(shù)上的重大突破.圖4-5三電極表面放電型AC-PDP結(jié)構(gòu)4.1.3PDP的特點(diǎn)

（1）易于實(shí)現(xiàn)薄型大屏幕（2）具有高速響應(yīng)特性（3）可實(shí)現(xiàn)全彩色（4）視角寬，可達(dá)160度（5）伏安特性非線性強(qiáng)，具有很陡的閾值特性（6）具有存儲(chǔ)功能（7）無圖像畸變，不受磁場(chǎng)干擾（8）應(yīng)用的環(huán)境范圍寬（9）工作于全數(shù)字化模式（10）具有長壽命優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)發(fā)光效率不高

驅(qū)動(dòng)電壓過高功耗過大彩色AC-PDP電磁干擾（EMI）較強(qiáng)

4.2氣體放電的物理基礎(chǔ)

一切電流通過氣體的現(xiàn)象稱為氣體放電或氣體導(dǎo)電。氣體放電可按維持放電是否有外界電離源而分為非自持放電和自持放電。

4.2.1氣體放電的伏安特性

圖4-6氣體放電的伏安特性4.2.2氣體的擊穿和巴耶定律

(2)湯生第二電離系數(shù)——系數(shù)它是指一個(gè)正離子沿電場(chǎng)方向運(yùn)行單位路程所產(chǎn)生的碰撞電離次數(shù)。(1)湯生第一電離系數(shù)——系數(shù)它是指每個(gè)電子在沿電場(chǎng)反方向運(yùn)行單位距離的過程中，與氣體原子發(fā)生的碰撞電離次數(shù)。(3)湯生第三電離系數(shù)——系數(shù)

它是指每個(gè)正離子打上陰極表面時(shí)產(chǎn)生的二次電子發(fā)射數(shù)。

B)根據(jù)系數(shù)的定義，這些正離子打上陰極產(chǎn)生的二次電子發(fā)射數(shù)為：

自持放電的條件：A)若單位時(shí)間內(nèi)，陰極表面單位面積上發(fā)射n0個(gè)電子，由于電子碰撞電離，到達(dá)陽極表面電子數(shù)為

因此在放電空間新產(chǎn)生的電子數(shù)和離子數(shù)為C)最后到達(dá)陽極的電子數(shù)為相應(yīng)的電流密度為巴邢定律圖4-7幾種氣體的巴邢曲線在冷陰極，均勻場(chǎng)（）情況下，可得：4.2.3影響氣體放點(diǎn)著火電壓的因素

1．Pd值的作用巴邢定律表明，當(dāng)其他因素不變時(shí)，pd值的變化對(duì)著火電壓的變化起著決定性的作用。因此，PDP中充入氣體的壓強(qiáng)和電極間隙對(duì)PDP的著火電壓有很大影響。2．氣體種類和成分的影響

A)氣體種類不同，著火電壓Vf就不同。通常當(dāng)原子的電離能較低時(shí)，其Vf偏低。B)氣體的純度對(duì)Vf也有很大影響。當(dāng)基本氣體和雜質(zhì)氣體滿足潘寧電離條件，可使Vf下降。4.電場(chǎng)分布的影響

電極結(jié)構(gòu)和吸性決定著火前電極間隙的電場(chǎng)分布。電場(chǎng)分布對(duì)湯生系數(shù)和系數(shù)的數(shù)值與分布起決定性作用，影響氣體中電子與離子的運(yùn)動(dòng)軌跡以及電子雪崩過程。因此，它對(duì)著火電壓影響很大。5.輔助電離源的影響使用輔助電離源來加快帶電粒子的形成，也可以使著火電壓降低。3．陰極材料和表面情況的影響陰極材料與表面狀況的變化直接影響到正離子轟擊下的二次電子發(fā)射系數(shù)值的大小，從而影響到著火電壓的大小。在其他條件相同的條件下，系數(shù)越高，著火電壓越低。4.2.4輝光放電的發(fā)光

在輝光放電的各發(fā)光區(qū)中，發(fā)光強(qiáng)度以負(fù)輝區(qū)最強(qiáng)，正柱區(qū)居中，陰極光層和陽極輝光最弱。正柱區(qū)的強(qiáng)度不如負(fù)輝區(qū)，但它的發(fā)光區(qū)域大，因此對(duì)光通量的貢獻(xiàn)也最大。圖4-8正常輝光放電區(qū)和其他參量的分布PDP通常是利用負(fù)輝區(qū)發(fā)光，這是其發(fā)光效率不高的主要原因，利用正柱區(qū)發(fā)光是今后提高性能的一個(gè)方向。4.2.5氣體放電延時(shí)

（1）統(tǒng)計(jì)性時(shí)間延遲ts——從電極加上電壓的瞬時(shí)到空間出現(xiàn)一個(gè)可引起電子雪崩的電子所需要的時(shí)間。從在電極間加上一個(gè)大于著火電壓的瞬時(shí)，到氣體擊穿所需的時(shí)間稱為氣體放電延遲或擊穿時(shí)滯。

（2）形成性時(shí)間延遲tf：從陰極前出現(xiàn)一個(gè)可進(jìn)行電子雪崩的電子起，經(jīng)過多種碰撞過程達(dá)到使氣體擊穿所需的時(shí)間。

空間每秒產(chǎn)生的自由電子數(shù)電子電離原子的幾率4.3交流等離子體顯示板

介質(zhì)層的作用：一是，把電極與放電等離子體分隔開，限制了放電電流的無限增長，保護(hù)了電極，無須DC-PDP那樣在每個(gè)單元制作限流電阻，因而結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單；二是，該介質(zhì)層使氣體放電產(chǎn)生的空間電荷存儲(chǔ)在介質(zhì)壁上，這些壁電荷的建立可使AC-PDP工作在存儲(chǔ)模式，并有利于降低放電的維持電壓。由于AC-PDP具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、亮度和光效高的優(yōu)點(diǎn)，因此世界上各PDP制造公司大多采用AC-PDP結(jié)構(gòu)。AC-PDP與DC-PDP在結(jié)構(gòu)上的最大不同之處是在電極表面覆蓋有一介質(zhì)層。4.3.1基本結(jié)構(gòu)

AC-PDP按電極結(jié)構(gòu)的不同可分為對(duì)向放電型和表面放電型兩種

如圖4—1AC-PDP基本結(jié)構(gòu)所示。

PDP結(jié)構(gòu)原理圖表面放電型尋址電極制作在后基板上并與顯示電極正交，一對(duì)顯示電極與一條尋址電極的交叉區(qū)域就是一個(gè)放電單元，維持放電在兩組顯示電極間進(jìn)行。

表面放電型結(jié)構(gòu)有多種：典型的三電極表面放電型AC-PDP(見圖4—5)的顯示電極(包括透明電極和匯流電極)制作在前基板上．三電極表面放電型AC-PDP圖4-5三電極表面放電型AC-PDP結(jié)構(gòu)等離子顯示板結(jié)構(gòu)4.3.2工作原理

AC-PDP是斷續(xù)發(fā)光，在維持脈沖的每個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生兩次放電發(fā)光。通常維持脈沖的頻率在10kHz上,所以AC-PDP每秒至少可以發(fā)光20萬次，這大大超過人眼可以覺察的極限頻率(50Hz),從根本上消除了圖像的閃爍感。

等離子顯示器的工作原理等離子顯示器是一種利用氣體放電的顯示裝置，這種屏幕采用了等離子管作為發(fā)光元件。大量的等離子管排列在一起構(gòu)成屏幕。每個(gè)等離子對(duì)應(yīng)的每個(gè)小室內(nèi)部充有He（氦）+Ne（氖）+Xe（氙）等氣體。在等離子管電極間加上高壓后，封在兩層玻璃之間的等離子管小室中的氣體會(huì)產(chǎn)生紫外光，從而激勵(lì)平板顯示器上的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)出可見光。PDP顯示屏主要是由后玻璃襯底、下隔層、絕緣層、地址電極、熒光粉、隔柵、保護(hù)層、絕緣層、公共電極、掃描電極、維持電極和前玻璃襯底12部分組成PDP的單元放大結(jié)構(gòu)如圖所示，單一密閉的綠色發(fā)光單元內(nèi)充滿了惰性氣體。電極加電壓后氣體會(huì)變?yōu)殡x子狀態(tài)并發(fā)射紫外線，對(duì)綠色熒光粉進(jìn)行照射后發(fā)出綠光。等離子顯示器的工作原理我們以交流放電型PDP為例，看看它的工作過程：首先是加電壓，然后經(jīng)過氣體放電、紫外線產(chǎn)生、可見光產(chǎn)生的過程，最后顯示圖像。1.準(zhǔn)備階段2.地址極放電狀態(tài)3.維持放電狀態(tài)4.回復(fù)狀態(tài)成像原理PDP的：PDP的屏幕是由幾十萬個(gè)象素組成。每個(gè)象素由R,G,B三個(gè)放電單元組成。

當(dāng)控制信號(hào)加到地址電極時(shí)，放電單元開始工作，象素開始發(fā)光，利用人眼的視覺特性在屏幕上形成完整的圖像。在未放電時(shí)，放電空腔電容接近同尺寸的空氣電容器。兩個(gè)介質(zhì)電容可等效用一個(gè)來表示()。當(dāng)一個(gè)矩形波電壓加到該單元上時(shí)，在氣體未電離以前，放電空腔上的電壓可表示為：

4.3.3壁電荷與壁電壓

式中：為上一次放電后遺留下的壁電荷在上產(chǎn)生的電壓，稱為起始壁電壓。

，氣體便產(chǎn)生放電原始的壁電壓放電后的壁電壓也就是說，在外電壓與壁電壓反向的情況下，氣體電壓最后是很低的，這樣不足以達(dá)到著火電壓，放電停止！放電后的氣體電壓所以對(duì)于第i+1次放電：

放電前的空腔電壓（氣體電壓）很高，促使氣體放電；放電后，氣體電壓（Vgf）下降，放電逐漸停止。圖4-11外加電壓為階梯波形時(shí)壁電壓和氣體電壓波形形成穩(wěn)定放電的條件:每次放電過程中最后的壁電壓相等.圖4-12電壓的轉(zhuǎn)移特性曲線單元電壓的轉(zhuǎn)移特性:外加電壓所引起的放電單元內(nèi)壁電荷的增量隨氣體電壓的變化,稱為單元電壓的轉(zhuǎn)移特性.4.4彩色AC-PDP

彩色AC-PDP通常利用稀有混合氣體產(chǎn)生的VUV來激發(fā)三基色光致熒光粉發(fā)光。4.4.1實(shí)施途徑

稀有混合氣體的組成成分、配比、充氣壓強(qiáng)和熒光粉材料的發(fā)光特性對(duì)彩色AC-PDP的亮度、發(fā)光效率和色純度有很大影響.1.放電氣體

彩色AC-PDP對(duì)放電氣體的要求是：1）著火電壓低；2）輻射的真空紫外光譜與熒光粉的激勵(lì)光譜相匹配，而且強(qiáng)度高；3）放電本身發(fā)出的可見光對(duì)熒光粉發(fā)光色純影響?。?）放電產(chǎn)生的離子對(duì)介質(zhì)保護(hù)膜材料濺射小；5）化學(xué)性能穩(wěn)定。

選用的放電氣體要求能使彩色AC-PDP使用的熒光粉具有較高的量子轉(zhuǎn)換效率通常在波長為的光的照射下能夠使熒光粉具有高的量子轉(zhuǎn)換效率VUV影響彩色AC-PDP性能的兩個(gè)重要因素:（1）放電氣體的混合配比，特別是混合氣體中Xe的含量；

目前，在量產(chǎn)的彩色AC-PDP中，通常充入的放電氣體有Ne-Xe(4％-6%)、He-Ne(20%-30%)-Xe(4%)。

圖4-13VUV輻射光隨氣壓的變化相對(duì)強(qiáng)度（2）充氣壓強(qiáng)的高低。

3.三基色熒光粉

彩色AC-PDP中使用的熒光粉是用真空紫外的光致熒光粉，通過它將上述氣體放電產(chǎn)生的真空紫外線轉(zhuǎn)換成可見光。1）在真空紫外線的激發(fā)下，發(fā)光效率高；2）色彩飽和度高，色彩再現(xiàn)區(qū)域大；3）余暉適宜；4）熱穩(wěn)定性好；5）具有良好的真空性能，即具有低的飽和蒸汽壓并容易去氣；6）涂敷性能良好。

為使彩色AC-PDP顯示的色彩鮮艷、逼真，并使AC-PDP具有長久的壽命，對(duì)其使用的熒光粉要求為：常用的熒光粉如表4.24.4.2發(fā)光機(jī)理

1）氣體放電過程，即利用稀有氣體在外加電壓的作用下產(chǎn)生放電，使原子受激而躍遷，發(fā)射出真空紫外線（<200nm）過程；

彩色AC-PDP的發(fā)光機(jī)理主要有以下兩個(gè)過程組成：

2）熒光粉發(fā)光過程，即利用氣體放電所產(chǎn)生的紫外線，激發(fā)光致熒光粉發(fā)射出可見光的過程。1.氣體放電過程

包括電子碰撞電離和潘寧電離21.6eV16.6eV2.熒光粉發(fā)光過程

當(dāng)真空紫外線照射到熒光粉表面是，一部分被反射，一部分被吸收，另一部分則透射出熒光粉層。圖4-15熒光粉發(fā)光過程示意圖熒光粉是一種粉末狀結(jié)晶的物質(zhì)，它是由基質(zhì)和激活劑組成。因此熒光粉材料通常表示為基質(zhì):激活劑，如

發(fā)光中心高純度的化合物結(jié)晶4.4.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

對(duì)向放電型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是極間電容小，對(duì)電極間絕緣性能要求低，易于提高分辨率，但由于其熒光粉處于離子轟擊區(qū)，熒光粉容易劣化，因此AC-PDP壽命相對(duì)較短。如圖4-16所示位Thomson公司采用的彩色AC-PDP結(jié)構(gòu)

表面放電型AC-PDP表面放電型AC-PDP最大優(yōu)點(diǎn)是亮度和發(fā)光效率高，顯示電極間隙采用高精細(xì)的絲網(wǎng)印刷或光刻技術(shù)制作，各個(gè)單元工作特性的一致性容易保證，并且它的壽命長。

如圖4-17所示為富士通公司開發(fā)的53cm彩色AC-PDP所采用的三電極表面放電型結(jié)構(gòu)。

富士通公司開發(fā)的53cm彩色AC-PDP所采用的三電極表面放電型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：1）前后基板都只具有一維結(jié)構(gòu)，并且相互正交，兩塊板裝配時(shí)，對(duì)位要求不嚴(yán)格，因?yàn)檎唤Y(jié)構(gòu)無論在哪里交叉都會(huì)自動(dòng)構(gòu)成像索。2）采用了條狀障壁結(jié)構(gòu)，像素結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3）采用反射式AC-PDP結(jié)構(gòu)，熒光粉涂覆在后基板和障壁的側(cè)壁上。

4）為了增加透光性，前基板上的顯示電極是用透明導(dǎo)電材料。

4.4.4多灰度級(jí)顯示的實(shí)現(xiàn)方法

對(duì)于彩色AC-PDP來說，在顯示圖像時(shí)，每個(gè)單元的狀態(tài)只有點(diǎn)亮和不點(diǎn)亮兩種，而且每次放電都在瞬間完成，因此但考慮到其維持脈沖的頻率通常在幾十到幾百KHz的范圍，而且每次維持放電的強(qiáng)度都相同，一次放電就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)發(fā)光脈沖，根據(jù)人眼的視覺生理，在光脈沖的重復(fù)頻率高于臨界閃爍頻率(50Hz)時(shí)，可以通過控制光脈沖的個(gè)數(shù)來顯示不同的亮度。CRT的通過調(diào)過調(diào)節(jié)電子束流來控制顯示灰度不同，用調(diào)制脈沖寬度或控制放電強(qiáng)度的方法去改變顯示的亮度，即實(shí)觀多極度級(jí)顯示。采用尋址與顯示分離的子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)多灰度顯示的原理將某一種顏色的電平信號(hào)量化為n位數(shù)據(jù)，對(duì)顯示數(shù)據(jù)按位進(jìn)行顯示，每位顯示期的維持放電時(shí)間長度，即發(fā)光脈沖個(gè)數(shù)和該位的權(quán)重相關(guān)聯(lián)，權(quán)重越大，該顯示期的發(fā)光脈沖個(gè)數(shù)越多，反之，則發(fā)光脈沖個(gè)數(shù)越少。這樣，各位顯示的亮度也就不同，一位的顯示時(shí)間稱為一個(gè)子場(chǎng)，每個(gè)子場(chǎng)包括準(zhǔn)備期，尋址期和維持顯示期。按照這種方法，在顯示一幅圖像時(shí)，是在一場(chǎng)時(shí)間內(nèi)順序掃描尋址各顯示行，然后整屏所有顯示單元同時(shí)維持顯示。子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)是PDP的獨(dú)特技術(shù)系統(tǒng)，如下圖1所示。一個(gè)電視場(chǎng)的8位數(shù)字視頻復(fù)合信號(hào)通過8子場(chǎng)技術(shù)再現(xiàn)，每一子場(chǎng)的尋址期時(shí)間相同[一個(gè)尋址期包括1次初始化和一場(chǎng)的行掃描(如480行)]，但是每一子場(chǎng)的維持期時(shí)間不同，第一子場(chǎng)SF1僅僅再現(xiàn)1級(jí)亮度，SF2再現(xiàn)2級(jí)亮度，每一子場(chǎng)的維持期時(shí)間逐漸增加，如此總共256級(jí)亮度等級(jí)就能在屏幕上再現(xiàn)，如下圖2所示子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

圖1子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)圖例圖24.5彩色AC-PDP的制造材料和工藝

以富士通公司開發(fā)的三電極結(jié)構(gòu)表面放電型AC-PDP為例，介紹AC-PDP的制造材料和工藝。如圖4-20。

表4.3彩色AC-PDP主要部件的制作材料和方法AC表面放電型PDP構(gòu)造如圖4-21彩色AC-PDP的制作工藝流程4.5.1彩色AC-PDP的主要部件及其制作材料

基板玻璃是AC-PDP各個(gè)部件的載體，因此要求其表面平整度高、熱加工變形小。由于在彩色AC-PDP的制造過程中，前、后玻璃基板要經(jīng)過多次的高溫烘烤、燒結(jié)，通常這些溫度在400-600度之間。因此，彩色AC-PDP基板玻璃的熱穩(wěn)定性對(duì)AC-PDP的性能質(zhì)量起著非常重要的作用。前后基板

目前，普遍使用的玻璃基板為采用浮法工藝制作的平板鈉鈣玻璃。

新開發(fā)高應(yīng)變點(diǎn)的玻璃基板如日本旭硝子公司開發(fā)的PD200玻璃基板，其應(yīng)變點(diǎn)為,美國Corning公司和法國Saint-Gobain公司也合作開發(fā)出CS25玻璃基板，它的應(yīng)變點(diǎn)溫度高達(dá)。透明電極

為了減少對(duì)熒光粉發(fā)出的可見光的阻擋，顯示電極一般采用復(fù)合式電極結(jié)構(gòu)，即顯示電極由較寬的透明電極和較細(xì)的金屬電極構(gòu)成.透明電極要求透明度高，并且與玻璃基板附著力強(qiáng)?？刹捎玫牟牧嫌醒趸熷a(ITO)薄膜和SnO2薄膜。目前ITO工藝十分成熟，但由于其導(dǎo)電機(jī)制是氧空位，在AC-PDP制造工藝中經(jīng)過高溫處理時(shí)，氧空位損失多，阻值變化較大。SnO2薄膜是最早使田的透明導(dǎo)電膜，它成膜工藝簡(jiǎn)單，成本低，且熱穩(wěn)定性好，但其刻蝕性能不易掌握。到現(xiàn)在為止，ITO仍是透明電極的主要材料。

匯流電極透明電極雖然有較好的導(dǎo)電性，但當(dāng)電極較長時(shí)導(dǎo)電性能就顯得不夠。解決的辦法是在透明電極上加作一條金屬匯流電極(Bus電極)為了減少對(duì)光的阻擋，匯流電極的寬度很窄(小于100微米)，并且通常制作在透明電極的外側(cè)。常用的匯流電極的材料有薄膜Cr-Cu-Cr電極，厚膜Ag電極等。AC-PDP的數(shù)據(jù)信號(hào)加在尋址電極上，用來對(duì)矩陣單元進(jìn)行尋址放電。常用的尋址電極材料為厚膜Ag電汲。尋址電極介質(zhì)層

在AC-PDP中，前、后基板的電極之上都涂有介質(zhì)層。在器件工作時(shí)，電極間加有較高的電壓，這就要求介質(zhì)層要有較高的耐壓值，如果介質(zhì)層絕緣性能差，就會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)擊穿，進(jìn)而使電極斷線。介質(zhì)漿料的選擇要根據(jù)所使用的電極。

介質(zhì)漿料主要有玻璃粉、樹脂粘結(jié)劑、溶劑組成。根據(jù)軟化點(diǎn)不同可以把介質(zhì)漿料分為流動(dòng)性和軟化型兩種。

介質(zhì)保護(hù)膜

用作AC-PDP中介質(zhì)保護(hù)膜的材料應(yīng)滿足以下要求：1）二次電子發(fā)射系數(shù)高；2）表面電阻率及體電阻率高。3）耐離子轟擊；4）與介質(zhì)層的膨脹系數(shù)相近；5）放電延遲小。AC-PDP中介質(zhì)保護(hù)膜的作用是延長顯示器的壽命，增加工作電壓的穩(wěn)定性，并且能夠顯著降低器件的著火電壓，減小放電的時(shí)間延遲。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：MgO薄膜不僅具有很強(qiáng)的抗濺射能力，而且有很高的二次電子發(fā)射系數(shù)，有利于提高AC-PDP壽命和降低AC-PDP的工作電壓，因此適合作為AC-PDP中介質(zhì)保護(hù)膜。

障壁

在AC-PDP器件中，障壁的作用主要有兩點(diǎn):

一是,保證兩塊基板間的放電間隙，確保一定的放電空間；二是，防止相鄰單元間的光電串?dāng)_。因此，對(duì)障壁要求高度一致、形狀均勻，這樣才能保證AC-PDP器件工作的可靠性。對(duì)障壁幾何要求尺寸的要求是障壁寬度應(yīng)盡可能的窄，以增大單元的開口率，提高器件亮度。制作的基本材料是低熔點(diǎn)的玻璃，其熱膨脹系數(shù)應(yīng)與基板玻璃相匹配

。熒光粉層

用于產(chǎn)生真空紫外輻射(VUV)熒光粉層的作用是將VUV轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?，?shí)現(xiàn)彩色顯示。

放電氣體

4.5.2光刻技術(shù)和絲網(wǎng)印刷技術(shù)簡(jiǎn)介

在彩色AC-PDP中，

彩色AC-PDP的制造技術(shù)，概括起來說就是成膜技術(shù)。它可分為薄膜技術(shù)和厚膜技術(shù)兩種。薄膜技術(shù)是指利用真空電子束蒸發(fā)、磁控濺射等成膜方法在基板上沉積一層連續(xù)的薄膜，對(duì)于具有圖形的器件，再用光刻技術(shù)制作出所需的圖形。薄膜技術(shù)主要用來制造透明電極、匯流電極、介質(zhì)保護(hù)膜等部件；厚膜技術(shù)是指利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)在基板上制作一連續(xù)的或具有圖形的膜層，或與光刻技術(shù)相結(jié)制作出具有圖形的膜層（稱為厚膜光刻技術(shù)）厚膜技術(shù)主要用來制造匯流電極、尋址電極、介質(zhì)層、熒光粉層、障壁、封接層等部件。

絲網(wǎng)印刷技術(shù)

絲網(wǎng)印刷技術(shù)的工作原理是：采用絲網(wǎng)作版基，在印版上形成圖形和版膜兩部分，版膜部分阻止?jié){料通過，圖形部分為絲網(wǎng)通孔。其工作原理如圖4-22所示。

絲網(wǎng)印刷的工藝流程是絲印制版——〉絲網(wǎng)印刷——〉漿料烘干——〉漿料凍結(jié)。采用印刷法制作彩色AC-PDP的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，適合批量成產(chǎn)。缺點(diǎn)是：精度較差，分辨率不易做高。

光刻技術(shù)

首先利用各種曝光技術(shù)的方法將掩膜的圖形精確復(fù)印到涂敷在待刻蝕材料表面上的光刻膠上面，光刻膠曝光和未曝光部分的性能完全不同；然后在光刻膠的保護(hù)下進(jìn)行選擇性刻蝕，從而在刻蝕材料上得到所需要的圖形。

光刻技術(shù)是一種圖像復(fù)印與刻蝕相結(jié)合的微細(xì)加工技術(shù)

特點(diǎn)：能夠?qū)崿F(xiàn)大面積、高精度的圖形，且工藝成熟.圖4-23光刻工藝4.5.3前基板的關(guān)鍵制造工藝

磁控濺射的原理是：在一定真空條件下，通過施加于靶材和基片的負(fù)電壓差，產(chǎn)生一個(gè)與磁場(chǎng)正交的電場(chǎng)，使電子在電場(chǎng)作用下沖擊Ar原子，產(chǎn)生大量Ar離子，Ar離子快速?zèng)_撞靶材，使陰極靶材沉積到基片上，實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜。透明電極的制作

ITO膜的制備方法可分為化學(xué)方法和真空物理方法兩大類目前適于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)生產(chǎn)的主要是真空蒸發(fā)和磁控濺射。?？刹捎肐n-Sn合金靶反應(yīng)濺射，也可采用ITO氧化靶濺射ITO透明電極制作：

接著，再ITO膜上涂上感光膠，利用掩膜光刻技術(shù)制作出與電極圖形一致的光刻膠圖形。1)玻璃基板清洗、烘干；2)進(jìn)入射頻濺射鍍膜室鍍制SiO2膜，然后進(jìn)入濺射鍍膜室濺射ITO膜；3)最后真空退火。最后再一次光刻膠圖形為掩膜，再用濕法刻蝕技術(shù)制作出ITO電極。

首先是ITO透明導(dǎo)電膜的制作:2、匯流電極的制作

A)富士通公司采用Cr-Cu-Cr薄膜材料制作匯流電極。制作方法Cr和Cu薄膜用濺射法制作，在刻蝕電極圖形時(shí)，需要選用多種腐蝕液來完成對(duì)不同金屬層的刻蝕。采用Cr-Cu-Cr結(jié)構(gòu)的原因底層Cr用來增加電極和玻璃基板的附著力，頂層Cr用來防止Cu的氧化,Cu是電極導(dǎo)電的主體．特點(diǎn)：圖形精細(xì)準(zhǔn)確，邊緣整齊，而且導(dǎo)電性能優(yōu)良，但其制作工藝復(fù)雜，成本較高。B)采用厚膜材料Ag制作匯流電極第二種方法足采用厚膜光刻技術(shù)制作匯流電極．使用的材料是光敏Ag漿料(主要由顆粒極細(xì)的Ag粉和感光樹脂構(gòu)成)。用絲網(wǎng)印刷的方法形成幾微米厚的連續(xù)膜層，然后用光刻法形成電極，最后經(jīng)燒結(jié)而成。特點(diǎn)：制作出的電極邊緣平直、尺寸準(zhǔn)確，但目前光敏Ag漿科的價(jià)格較為昂貴。

第一種是采用絲網(wǎng)印刷法直接制作出電極，把金屬漿料印刷在透明ITO膜的邊緣上，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。這是厚膜技術(shù)中普遍采用的制作方法，最常用的金屬漿料Ag漿料。介質(zhì)層的制作

介質(zhì)層的制作一般采用絲網(wǎng)印刷法。

制作要求：前基板介質(zhì)層對(duì)膜層的透明度、膜厚的一致性以及表面平整度要求較高，面且在介質(zhì)膜層中不能有氣泡，針孔和欠點(diǎn)等缺陷。因?yàn)檫@些缺陷將導(dǎo)致介質(zhì)膜的耐電壓擊穿強(qiáng)度下降。封接層的制作

對(duì)封接層的徒覆要求是四條邊的厚度和寬度均勻一致，以保證密封質(zhì)量。一般采用絲網(wǎng)印刷法或噴涂法制作，然后進(jìn)行預(yù)燒結(jié)。

5、介質(zhì)保護(hù)膜的制作

目前彩色AC-PDP的介質(zhì)保護(hù)膜一般為MgO薄膜，其通常的制備方法是在富氧氣氛中利用電子束蒸法的方法制備（如圖4-24），主要材料是純氧化鎂膜料。蒸發(fā)前的本底真空度為，蒸發(fā)過程中通入氧氣。薄膜厚度不均勻度要求在+-10%以內(nèi)。4.5.4后基板的關(guān)鍵制造工藝

1、

尋址電極的制作尋址電極的制作一般采用絲網(wǎng)印刷法或厚膜光刻技術(shù)制作。壁障高度一般在100-200微米的范圍，主要制作的技術(shù)有：3、

壁障的制作2、

介質(zhì)層的制作采用絲網(wǎng)印刷法制作(1)絲網(wǎng)印刷；(2)噴砂法

絲網(wǎng)印刷

使用兩種漿料，障壁主體是白色，有較高的反射率，以提高亮度；端面是黑色，以提高器件的對(duì)比度；并采用多次重復(fù)印刷(通常為6-10次)來達(dá)到所需的障壁高度(如圖4-25)所示；最后經(jīng)過燒結(jié)制成。采用絲網(wǎng)印刷制作障壁，仍是目前制作障壁的一種基本方法。

噴砂法

優(yōu)點(diǎn)：采用光刻中的曝光技術(shù)，障壁尺寸一致性好，目前障壁的寬度可做到30um(lab),70um，有利于器件開口率的提高；噴砂法僅需和尋址電極對(duì)準(zhǔn)一次，制作大面積器件時(shí)失配的問題較小，噴砂法的生產(chǎn)率高，只需數(shù)分鐘就可完成噴砂刻蝕；光敏膠現(xiàn)已能做成干膜，可以很方便地用熱壓的方法貼在基板上，工藝簡(jiǎn)單，障壁的平整度也有了提高；目前，53cm以下PDP產(chǎn)品的障壁大都用絲網(wǎng)印刷法制作，而102cm以上的PDP產(chǎn)品基本上都用噴砂法。噴砂法是當(dāng)前制作障壁的主流技術(shù)。噴砂法的缺點(diǎn)是材料利用率低，并且被噴砂刻蝕的材料中含有不少鉛的氧化物，污染環(huán)境。適合大生產(chǎn)熒光粉層的制作

熒光粉層的制作采用絲網(wǎng)印刷法或厚膜光刻法制作，要求熒光粉均勻的涂敷在單元的谷地和障壁的側(cè)壁上，以增大視角；而在障壁頂部不能留有熒光粉，以防止混色。

4.5.5總裝工藝

2、

排氣充氣工藝首先在400度以上的溫度下進(jìn)行低熔點(diǎn)玻璃封接，然后在300度以上時(shí)開始保溫并對(duì)顯示板排氣，保溫?cái)?shù)小時(shí)后，降溫，當(dāng)溫度降到室溫時(shí)，沖入按一定比例混合好的氣體，最后封離排氣管。1、

前后基板封接對(duì)封接的要求是強(qiáng)度高、氣密性高。采用兩次燒結(jié)工藝，以減少有機(jī)載體對(duì)MgO的影響?？傃b工藝

4引線連接顯示板和驅(qū)動(dòng)電路之間通過柔性印制電路（FPC）來連接。通常采用一種稱為各向異性導(dǎo)電膜（ACF）的材料。

3、

老練在顯示電極間加維持電壓，直到AC-PDP的著火電壓和熄火電壓穩(wěn)定。4.6彩色AC-PDP制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

1．Waffle障壁和T型電板結(jié)構(gòu)2001年，先鋒公司研制出新結(jié)構(gòu)表面放電型AC-PDF，其結(jié)構(gòu)如圖4-27所示。它采用Waffle障壁結(jié)構(gòu)和T形電極及新型綠、藍(lán)熒光粉，并提高放電氣體中的氙氣含量，使得發(fā)光效率提高到1.8lm/W，白場(chǎng)峰值亮度提高到，功耗降低到380W。

4.6.1PDP結(jié)構(gòu)的發(fā)展

2.柵欄型Cr-Cu-Cr電機(jī)結(jié)構(gòu)

此結(jié)構(gòu)PDP不必再用昂貴的透明電極。位于前基板的每條顯示電極都由三條很細(xì)的Cr-Cu-Cr薄膜電極組成，它們提供了與透明電極類似的較大放電區(qū)域和電容，并保證了較高的單元開口率，從而提高了亮度。在顯示電極上制作短路線是為了避免電極斷線，而且還可以減小電極電阻。

Plasmaco公司開發(fā)的152cm的AC-PDF采用了柵欄型電極結(jié)構(gòu)取代復(fù)合電極結(jié)構(gòu)，如圖4-28所示。3.彎曲障壁結(jié)構(gòu)

采用這一結(jié)構(gòu)制作的彩色PDP，亮度達(dá)到1200cd/m2，發(fā)光效率可達(dá)2.15lm/W，幾乎比典型結(jié)構(gòu)AC-PDF的發(fā)光效率提高了一倍。但該結(jié)構(gòu)對(duì)前后基板對(duì)位、ITO線條精度、障壁與尋址電極之間對(duì)位的要求提高，增加了制作難度。富士通公司開發(fā)的彎曲障壁AC-PDF的像素結(jié)構(gòu)如圖4-29所示。其設(shè)計(jì)思想是增大熒光粉的涂覆面積，增加單元中的有效發(fā)光而積，從而使亮度和光效都得到提高，同時(shí)備有一定的排氣通道。4.非對(duì)稱單元結(jié)構(gòu)和彩色綠光膜（CCF）松下公司提出的非對(duì)稱單元結(jié)構(gòu)如圖4-30所示。在該結(jié)構(gòu)中，特別擴(kuò)大了藍(lán)色熒光粉的面積，成功解決了色溫偏低的問題，使色溫可以高于10000K。但是，不等寬結(jié)構(gòu)會(huì)帶來單元工作電壓偏差范圍增大的問題。

NEC公司則通過在前基板上添加彩色濾光膜（CCF）的方法來改善屏的色溫和對(duì)比度。CCF制作在顯示電極與介質(zhì)之間，并與后板上所配置的RGB熒光粉相對(duì)應(yīng).其作用可由圖4-31看出：1）優(yōu)化熒光體的發(fā)光光譜；2）濾掉氖的橙色發(fā)光；3）降低外射光的反光。由于這些作用導(dǎo)致PDP性能得到如下改善：1）擴(kuò)大彩色再現(xiàn)范圍；2）達(dá)到10000K左右的白場(chǎng)色溫；3）使亮度對(duì)比度得到提高

4.6.2PDP制造工藝的發(fā)展

（1）

真空封排充氣一體化技術(shù)真空封排充氣一體化是指前基板在MgO膜蒸鍍完畢后不暴露于大氣，直接在真空中封接、排氣和充氣的一體化過程。1、

一體化制造技術(shù)真空封排充氣一體化與在大氣中封排相比，其優(yōu)點(diǎn)是：①可以顯著提高PDP的性能。②可以提高PDP的本底真空度。③可大大縮短封接排氣時(shí)間。在前封板表面鍍ITO膜，在ITO膜上再鍍上200nm厚的非晶硅膜，后封板的背面也鍍有ITO膜。封接過程中前封板的非晶硅膜面與后封板的玻璃面相連接，將封口區(qū)域加熱到200攝氏度，并且在前后封板的ITO上加上250V的直流電壓，在靜電場(chǎng)作用下，Na離子向陰極遷移，在玻璃和非晶硅接觸處產(chǎn)生Si-O-Si鍵合，實(shí)現(xiàn)排氣門的封接。(2)無排氣管封口技術(shù)

制作障壁的新方法

(1)光敏漿料法

在障壁材料中加入光敏樹脂形成漿料，用印刷的方法涂覆到基板上形成連續(xù)膜，然后直接用掩模曝光顯影，最后經(jīng)燒結(jié)而成障壁。

圖4-34光敏漿料法之作障壁的工藝流程優(yōu)點(diǎn)：圖形：精細(xì)；缺點(diǎn)：材料消耗大優(yōu)點(diǎn):1)圖形精細(xì),尺寸準(zhǔn)確示，障壁寬度可以小于60um;2)只在形成障壁的地方填充漿料，克服了噴砂法和光敏漿料法材料浪費(fèi)大的缺點(diǎn).(2)填平法工藝:先將厚150nm以上的光敏干膜熱壓在基板上,用光刻法在其上刻出障壁溝槽，采用刮印法用障壁漿料將其填平，干燥、研磨后將光敏膜燒去，障壁也同時(shí)燒成.(3)模壓法工藝:先在基板表面涂上障壁漿料并干燥，然后將刻有障壁形狀的凹摸壓下，在擠壓的作用下，漿料填滿凹膜空隙，形成障壁形狀、垂直提起凹膜，在燒結(jié)制成壁障，下基板后膜介質(zhì)也可以在同一過程形成.采用模壓法、障蔽寬度可以做到20um以下，由于工藝簡(jiǎn)單和漿料利用率高，因此可以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率、低制作成本。

如圖4-36模壓法工藝流程。LTCC-M法制作后基板

優(yōu)點(diǎn)：1）LTCC-M法制作后基板的重量和厚度分別約為傳統(tǒng)PDP后基板的1/3和1／4，并且因?yàn)槭墙饘侔?，因此具有很好的散熱性。制程：將綠帶碾壓在0.5mm后的金屬鈦板上，然后在綠帶上印刷電極，再在電極上印刷一介質(zhì)層。用模具在后基板上壓出障壁，最后一起燒結(jié)。如圖4-37為采用LTCC-M法制作后基板的工藝流程。特殊配方的玻璃和有機(jī)材料制成電極制作新方法

Dupont公司開發(fā)出單層（銀）和雙層（銀和黑底—用于提高顯示屏的亮室對(duì)比度）導(dǎo)電材料。用簡(jiǎn)單、低成本的碾壓工藝取代漿料印刷工藝把該材料制作在基板玻璃上。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是低成本、生產(chǎn)效率高，便于厚度控制。導(dǎo)電帶有兩層聚酯膜及加在其間的功能層（單層帶：銀，復(fù)合帶：銀和黑底）構(gòu)成。導(dǎo)電帶可按要求做成一頂寬度和長度的卷型，因此使用起來非常方便。MgO膜的制作

（1）溶膠—凝膠(Sol-Gel)法

Sol-Gel工藝制備膜層的過程是：首先將需制備的材料制成溶膠；在溶膠中加入添加劑和催化劑,使之形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，溶膠凝膠化；用漫涂或旋轉(zhuǎn)涂覆法將凝膠涂覆于玻璃表面;凝膠干燥，去除溶膠中水分和溶劑；焙燒,制備干膜。韓國LG電子公司利用溶膠—凝膠法技術(shù)成功制備MgO膜，應(yīng)用于對(duì)角線尺寸為152cmPDP中。

(2)空心陰極放電濺射法德國Balzers公司開發(fā)出反應(yīng)式空心陰極放電濺射Mg靶制作MgO膜的技術(shù)，用于107cm彩色AC-PDP的制造。

它的優(yōu)點(diǎn)是MgO膜的沉積速度高，膜層致密,靶材利用率高，可見光透過率接近100％。被認(rèn)為是將來最適合于PDP批量生產(chǎn)的MgO薄膜的制備方法之一。

(3)射頻反應(yīng)磁控濺射法目前有多家PDP研究單位采用射頻反應(yīng)磁控濺射制備MgO膜。由于污染源少，沉積粒子能最高。因此，磁控濺射法制備的MgO薄膜純度高、致密，有利于改善PDP的放電特性，面且MgO薄膜的沉積速率快，膜層可見光透過率達(dá)95％。4.6.3新材料的應(yīng)用

1.新型熒光粉材料

在PDP制造過程中的燒結(jié)工藝和在PDP工作過程中受到VUV的輻射、離子的轟擊都會(huì)造成熒光粉性能的劣化。與紅粉和綠粉比較，目前批量生產(chǎn)彩色PDP使用的藍(lán)色熒光粉的劣化現(xiàn)象最為嚴(yán)重。研究方向:通過改善熒光粉的成分,能夠得到光效高,且耐輻射,高壽命的熒光粉2．介質(zhì)保護(hù)膜材料

在AC-PDP中，為了延長壽命、降低電壓，一般用MgO膜作為介質(zhì)保護(hù)膜。然而，目前PDP的放電電壓(著火電壓和維持電壓)仍然過高，無法使用通用集成電路.研究方向:研究開發(fā)二次電子發(fā)射系數(shù)高的新型介質(zhì)保護(hù)膜材料。日本和韓國的一些大學(xué)和公司在這方面做了很多研究工作.4.7彩色AC-PDP電路系統(tǒng)

彩色AC—PDP要實(shí)現(xiàn)圖像的顯示：首先必須對(duì)顯示屏上的單元根據(jù)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，即尋址。尋址的目的是選擇所要點(diǎn)亮的單元或不點(diǎn)亮的單元，即選擇在要點(diǎn)亮的單元中形成或保留壁電荷到維持期，使得維持放電得以進(jìn)行。在維持期，積累了壁電荷的單元就會(huì)發(fā)生維持放電，實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。4.7.1三電極表面放電型彩色AC-PDP的工作原理

以三電極表面放電型彩色AC-PDP(結(jié)構(gòu)見圖4—17)為例．維持顯示放電在維持電極(X電極)和掃描一維持電極(Y電極，簡(jiǎn)稱掃描電極)之間進(jìn)行，尋址放電發(fā)生在尋址電極(A電極)和Y電極之間。我們稱一個(gè)有壁電荷(其壁電壓與維侍電壓的絕對(duì)值之和大于單元的著火電壓)的顯示單元處于點(diǎn)亮狀態(tài)，否則稱該單元處于熄滅狀態(tài)。顯示單元在點(diǎn)亮狀態(tài)和熄滅狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換有多種方法。圖4-39利用尋址電極使單元轉(zhuǎn)到點(diǎn)亮狀態(tài)通過擦除單元中的壁電荷，使停止放電的方法主要有以下四種：圖4-40利用尋址電極使單元轉(zhuǎn)移到熄滅狀態(tài)第一種，可以加一個(gè)遠(yuǎn)大于著火電壓的Vf脈沖。第二種圖4-41窄脈沖擦除作用圖4-42指數(shù)型脈沖的擦除作用第三種第四種4.7.2驅(qū)動(dòng)方法

擦除尋址驅(qū)動(dòng)方法：對(duì)于整個(gè)顯示屏的驅(qū)動(dòng)，先使所有的顯示單元處于點(diǎn)亮狀態(tài)，然后在尋址期根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的情況選擇擦除掉已預(yù)先積累在不要點(diǎn)亮的單元中的壁電荷，使其轉(zhuǎn)入熄火狀態(tài)。而要點(diǎn)亮顯示的單元的壁電荷則保留下來，即還處于點(diǎn)亮狀態(tài)；在維持期，只有那些處于點(diǎn)亮狀態(tài)的單元會(huì)維持發(fā)光。

尋址與顯示分離（ADS）的子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方法是彩色AC-PDP最典型的應(yīng)用最廣泛的驅(qū)動(dòng)方法，許多新型驅(qū)動(dòng)方式都是基于它開發(fā)出來的。

根據(jù)尋址方法的不同，可以將ADS驅(qū)動(dòng)方法分為寫尋址驅(qū)動(dòng)方法和擦除尋址驅(qū)動(dòng)方法。

寫尋址驅(qū)動(dòng)方法是先使全屏所有的顯示單元都處于熄滅狀態(tài)，然后在尋址期使要點(diǎn)亮顯示的單元轉(zhuǎn)入點(diǎn)亮狀態(tài)，即在其中積累壁電荷，而不要點(diǎn)亮顯示的單元不積累壁電荷，即還處于熄滅狀態(tài)；在維持期，只有積累了壁電荷的單元會(huì)維持發(fā)光，如圖4-43所示。圖4-43寫尋址驅(qū)動(dòng)方法的波形圖尋址并顯示（AWD）驅(qū)動(dòng)方法是一種基于ADS動(dòng)方法，發(fā)光占空比高達(dá)90％的驅(qū)動(dòng)方法,顯示屏的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是尋址電極分為上下兩部分，兩部分同時(shí)掃描尋址。

在AWD驅(qū)動(dòng)方法中，顯示屏分為上下兩部分，尋址的進(jìn)程為上半部分的掃描尋址從電極l-500行,而下半部分的掃描尋址從電極1000-501行，這樣顯示的圖像在中間是連續(xù)的，如圖4-44所示。2.尋址并顯示的驅(qū)動(dòng)方法AMD驅(qū)動(dòng)方法的一個(gè)主要缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電壓變得更高了，特別是尋址脈沖的電壓幅值增加了4倍.3.表面交替發(fā)光（ALIS）驅(qū)動(dòng)法

亮度下降的原因主要是：1）高清晰度要求像素精細(xì)，而顯示像素的增加，會(huì)使放電空間減小，最終犧牲了PDP顯示屏的亮度；2)發(fā)光面積與像素面積之比下降，即開口率下降。3）為了滿足多掃描線，多像素點(diǎn)的要求，必照使像素尺寸有所減小，這樣放電產(chǎn)生的電荷去向障壁擴(kuò)散，造成相當(dāng)程度的能量損失；4）顯示時(shí)間縮短。(1)普通驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的PDP應(yīng)用于HDTV時(shí)存在的問題（2）ALIS驅(qū)動(dòng)方法的原理

從圖可以看到，ALIS驅(qū)動(dòng)方法的放電區(qū)域要寬一些。

ALIS驅(qū)動(dòng)方法的基本思路是充分利用兩行之間的非發(fā)光區(qū)域,其原理如圖4-47所示。圖4-47ALIS驅(qū)動(dòng)方法與傳統(tǒng)方法的比較考慮到ALIS驅(qū)動(dòng)方法中，上下相鄰的兩個(gè)像素共用一個(gè)電極，即兩個(gè)放電單元的放電空間有重合的部分，而條狀障壁使得放電產(chǎn)生的空間帶電粒子和亞穩(wěn)態(tài)原子可以沿障壁方向自由移動(dòng)，這樣就使與點(diǎn)亮單元相鄰的已擦滅的不點(diǎn)亮單元容易被引起放電而點(diǎn)亮。另外,在奇數(shù)行放電開始以后，偶數(shù)行在奇數(shù)行維持放電過程中也可能會(huì)轉(zhuǎn)移到放電狀態(tài)。因此各電極的電壓以圖4-48所示的方式施加

。圖4-48ALIS驅(qū)動(dòng)方法中的電壓施加方法（3）ALIS方法驅(qū)動(dòng)PDP的優(yōu)點(diǎn)

1）

可實(shí)現(xiàn)高清晰度和高亮度的顯示2）

經(jīng)濟(jì)性好3）

壽命長4）電磁輻射少

3.CLEAR驅(qū)動(dòng)法

CLEAR(High-Contrast,LowEnergyAddressandReducationofFalseContourSequence即高對(duì)比度、低電力消耗的尋址驅(qū)動(dòng)、降低動(dòng)態(tài)假輪廓的影響)驅(qū)動(dòng)法是日本先鋒公司開發(fā)出來的應(yīng)用于高畫質(zhì)彩色AC-PDP的新驅(qū)動(dòng)方法。它屬于擦除尋址的驅(qū)動(dòng)方法。如圖4-50，圖4-51。CLEAR驅(qū)動(dòng)法的灰度實(shí)現(xiàn)方法如圖4-53觀察到的灰度是連續(xù)的，而非向ADS驅(qū)動(dòng)方法那樣各個(gè)子場(chǎng)維持脈沖的發(fā)光組合式離散的，所以從原理上可以不產(chǎn)生動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象。4.7.3驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)電路的功能是對(duì)顯示數(shù)據(jù)作相應(yīng)的處理，提供驅(qū)動(dòng)彩色AC-PDP顯示屏所需要的各種高壓脈沖波形。圖4-54為典型的三電極彩色AC-PDP驅(qū)動(dòng)電路的方框圖。圖4-54彩色AC-PDP驅(qū)動(dòng)電路的方框圖1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與控制電路

對(duì)顯示數(shù)據(jù)處理主要是將顯示數(shù)據(jù)按位進(jìn)行分離、分塊存儲(chǔ)。如將一場(chǎng)顯示數(shù)據(jù)的最低位到最高位，根據(jù)權(quán)重進(jìn)行分塊存儲(chǔ)，然后按相應(yīng)的子場(chǎng)順序讀出并發(fā)送至尋址驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行尋址顯示；同時(shí)在該部分還要根據(jù)行場(chǎng)同步信號(hào)和時(shí)鐘等產(chǎn)生子場(chǎng)同步信號(hào)、掃描同步信號(hào)以及掃描電極和維持電極的脈沖產(chǎn)生電路所需的邏輯控制信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)電路正確產(chǎn)生在準(zhǔn)備期、尋址期和維持期各電極所需的各種電壓脈沖序列波形，實(shí)現(xiàn)圖像的正確顯示。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與控制電路是彩色AC-PDP電路中對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字處理，實(shí)現(xiàn)分子場(chǎng)顯示的主要控制部分。其主要功能是將圖形數(shù)據(jù)按照顯示屏的結(jié)構(gòu)和ADS分子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和處理，向驅(qū)動(dòng)電路傳送顯示數(shù)據(jù)，并提供顯示所需要的一些驅(qū)動(dòng)集成地電路所需的控制信號(hào)，如掃描時(shí)序信號(hào)和驅(qū)動(dòng)時(shí)序信號(hào)等。2.高壓驅(qū)動(dòng)電路

高壓驅(qū)動(dòng)電路的主要功能足按一定的邏輯控制時(shí)序，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)顯示屏的高壓驅(qū)動(dòng)波形包括掃描電極驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路，維恃電極驅(qū)動(dòng)脈沖電路，尋址電效和掃描電極驅(qū)動(dòng)器等。高壓驅(qū)動(dòng)電路的基本形式如圖4—55所示。選擇合理的驅(qū)動(dòng)器件和高壓開關(guān)，使其按邏輯控制波形的控制導(dǎo)通或關(guān)斷，就可以輸出所需的高壓脈沖驅(qū)動(dòng)波形。高壓集成塊

彩色AC-PDP的驅(qū)動(dòng)集成電路的耐高壓輸出能力，是具最重要的而且是最基本的性能，它完全是由彩色AC-PDP本身的結(jié)構(gòu)特性和驅(qū)動(dòng)方法所決定的．

通常，驅(qū)動(dòng)集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為兩部分：一是邏輯電路，負(fù)責(zé)控制顯示屏信號(hào)和顯示數(shù)據(jù)；二是高壓驅(qū)動(dòng)電路。負(fù)責(zé)將信號(hào)電子移位和對(duì)顯示屏施加發(fā)光所需的高壓脈沖。

4.能量恢復(fù)電路

4.8顯示動(dòng)態(tài)圖像時(shí)的干擾及解決措施

對(duì)于采用子場(chǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)灰度顯示的彩色等離子體顯示器，在顯示靜態(tài)圖像時(shí)性能優(yōu)良，但是在顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)卻出現(xiàn)意想不到的灰度紊亂。對(duì)彩色顯示而言，則會(huì)產(chǎn)生彩色紊亂，稱為運(yùn)動(dòng)圖像紊亂(MotionPictureDisturbance,MPD)，在畫面上表則為一些虛假輪廓，稱為動(dòng)態(tài)假輪廓（DynamicFalseContour）。彩色AC-PDP顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)產(chǎn)生的這種干擾現(xiàn)象是電視圖像顯示所不能允許的。4.8.1顯示動(dòng)態(tài)圖像時(shí)的干擾及其形成機(jī)理

圖4-60CRT和AC-PDP發(fā)光時(shí)間的分布圖調(diào)解電子束束流幅值實(shí)現(xiàn)灰度利用分子場(chǎng)顯示實(shí)現(xiàn)灰度動(dòng)態(tài)假輪廓形成機(jī)理

AC-PDP在一場(chǎng)范圍內(nèi)的任何時(shí)刻都可能發(fā)光。對(duì)于顯示127級(jí)灰度，一場(chǎng)的前半部分時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)于1-7位的7個(gè)子場(chǎng)都發(fā)光，而第8子場(chǎng)不發(fā)光；對(duì)于顯示128級(jí)灰度，一場(chǎng)的后半部分時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)于第8位的第8子場(chǎng)發(fā)光，而1-7子場(chǎng)不發(fā)光，發(fā)光的分布在時(shí)間上有了差異．如圖4-63所示。動(dòng)態(tài)假輪廓由圖4-63已經(jīng)可以看出發(fā)光在時(shí)間分布上的不均勻性：Ⅳ號(hào)像索在從127級(jí)灰度向128級(jí)灰度轉(zhuǎn)變時(shí)，在1.5-2.5F之間整整一場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)完全不發(fā)光。這一發(fā)光時(shí)間的不均勻性就會(huì)造成灰度等級(jí)的紊亂。圖4-63運(yùn)動(dòng)圖像在AC-PDP屏上發(fā)光時(shí)間和空間分布圖人眼視點(diǎn)的移動(dòng)方向由于127和128兩個(gè)灰度分別占據(jù)了一個(gè)電視場(chǎng)的前半部分和后半部分，轉(zhuǎn)換到視網(wǎng)膜上以后成了平行四邊形，視網(wǎng)膜上的刺激值疊加的結(jié)果成了三角形，其峰值仍符合128和127兩個(gè)灰度等級(jí)，但在128和127兩個(gè)灰度等級(jí)邊界之間卻出現(xiàn)了明顯的暗區(qū)，虛影干擾現(xiàn)象，稱之為負(fù)極性的動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象。圖4-64AC-PDP屏上運(yùn)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換到視網(wǎng)膜上的分布圖如果發(fā)光像素從右向左運(yùn)動(dòng)．則在128和127兩個(gè)灰度等級(jí)的邊界上會(huì)出現(xiàn)亮的虛影干擾現(xiàn)象，稱之為正極性的動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象。動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象圖4-65為顯示圖像時(shí)的動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)圖像靜止圖像動(dòng)態(tài)假輪廓運(yùn)動(dòng)圖像的虛影現(xiàn)象不僅會(huì)產(chǎn)生灰度的紊亂，對(duì)彩色顯示而言，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)色彩的紊亂。假設(shè)屏上紅色單元的灰度全部為128級(jí)，而藍(lán)色單元的灰度在要討論的某處左邊為128，右邊為127，在圖像靜止時(shí)，該處的顏色為品紅色。當(dāng)圖像開始移動(dòng)，且人眼跟著它移動(dòng)時(shí)，紅色是連續(xù)的；同樣在藍(lán)色127和128灰度中間出現(xiàn)了暗區(qū)，這樣，在中間部分就出現(xiàn)了紅顏色，從而色彩出現(xiàn)了紊亂，其結(jié)果如圖4-66所示。圖4-66偽色現(xiàn)象的產(chǎn)生4.8.2顯示動(dòng)態(tài)圖像時(shí)的干擾的抑制措施

第一種方法：針對(duì)動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，努力減少發(fā)光在時(shí)間和空間分布上的不均性，從源頭上減輕動(dòng)態(tài)假輪廊現(xiàn)象；第二種方法：根據(jù)動(dòng)態(tài)假輪廓性質(zhì)，在驅(qū)動(dòng)波形中加入補(bǔ)償脈沖，產(chǎn)生和動(dòng)態(tài)假輪廓相反的作用，使其得到補(bǔ)償；第三種方法：采用信號(hào)處理的方法，使動(dòng)態(tài)假輪廓不易被觀察者感受到。也可以將上述幾種方法結(jié)合使用，將動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象降低到最小程度。1.減少發(fā)光在時(shí)間和空間上的不均勻性PDP的發(fā)光脈沖布滿于整個(gè)電視場(chǎng)的時(shí)間，且分布不均勻。這是產(chǎn)生動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象的主要原因。如果采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒁话愕姆肿訄?chǎng)驅(qū)動(dòng)方法的發(fā)光區(qū)域集中在—起，像CRT發(fā)光一樣，則有利于減小動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象。(1)壓縮一場(chǎng)中的發(fā)光時(shí)間

(2)分割兩個(gè)最大的子場(chǎng)并且優(yōu)化子場(chǎng)的順序

研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)假輪廓觀象在權(quán)重較大的兩個(gè)子場(chǎng)易出現(xiàn)且最明顯，如在顯示127和128兩個(gè)灰度等級(jí)時(shí)。究其原因，在顯示這兩個(gè)灰度等級(jí)時(shí)8個(gè)子場(chǎng)中的最大兩個(gè)相鄰子場(chǎng)64和128都分別參與了相鄰兩個(gè)像素的顯示，而且這兩個(gè)子場(chǎng)的發(fā)光時(shí)間分布較寬．從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象出現(xiàn)。改進(jìn)的方法是將這兩個(gè)子場(chǎng)分成4個(gè)權(quán)重為48的等長度的子場(chǎng)，這樣雖然需要10個(gè)子場(chǎng)才可以實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度的顯示，但是動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象得到明顯的改善。同時(shí)，子場(chǎng)的排列順序?qū)?dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象也有一定的影響，因?yàn)樽訄?chǎng)的排列順序決定了不同子場(chǎng)在一個(gè)電視場(chǎng)內(nèi)的發(fā)光位置，通過優(yōu)化子場(chǎng)順序使相鄰子場(chǎng)的發(fā)光強(qiáng)度差異降低到最低程度，同樣可以減小動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象。圖4-68為分割最大子場(chǎng)和優(yōu)化子場(chǎng)順序的子場(chǎng)排列情況（3）子場(chǎng)控制法

為了進(jìn)一步縮小相鄰兩個(gè)像素所加子場(chǎng)發(fā)光的差別，減小動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象，還可以采用一種子場(chǎng)控制法（Sub-FieldControl,SFC,如表4.4所示）。它把48這個(gè)灰度等級(jí)用一個(gè)權(quán)重為48的子場(chǎng)（SFC=1）或一個(gè)全重為32的子場(chǎng)加一個(gè)權(quán)重為16的子場(chǎng)（SFC=0）兩種方法來實(shí)現(xiàn)0~255之間的每一個(gè)灰度等級(jí)，子場(chǎng)控制法有如表4.4所示的兩種不同的子場(chǎng)安排方式，其中黑體字部分為兩種方法的安排有差異的地方。電路在處理相鄰像素的灰度顯示時(shí)，在SFC=0，SFC=1兩種方法中選擇一種，是相鄰像素所加的子場(chǎng)的發(fā)光差別減到最小。采用這種方法可以是動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象得到進(jìn)一步的改善。2.補(bǔ)償脈沖法

我們知道：當(dāng)運(yùn)動(dòng)圖像以每場(chǎng)一個(gè)像素的速度從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，在128和127灰度之間出現(xiàn)了明顯的暗區(qū)。我們可以在原有信號(hào)上加上幾個(gè)額外的光發(fā)射區(qū)，也就是加上幾個(gè)補(bǔ)償脈沖，使動(dòng)態(tài)輪廓的相應(yīng)暗區(qū)得到了補(bǔ)償。同樣對(duì)于亮區(qū)的動(dòng)態(tài)假輪廓，可以在相應(yīng)的幾個(gè)位置上加上幾個(gè)補(bǔ)償脈沖加以補(bǔ)償。

運(yùn)動(dòng)相關(guān)的補(bǔ)償方法其原理和前述的補(bǔ)償脈沖法的原理相同，但補(bǔ)償脈沖的個(gè)數(shù)和它們的幅度并非固定，而是與圖像移動(dòng)的方向和速度有關(guān)，但其補(bǔ)償?shù)目偭颗c跟運(yùn)動(dòng)無關(guān)補(bǔ)償法相同。如圖4-70所示為運(yùn)動(dòng)相關(guān)補(bǔ)償脈沖的補(bǔ)償圖形脈沖補(bǔ)償法的優(yōu)點(diǎn)脈沖補(bǔ)償法可以有效的降低運(yùn)動(dòng)圖像的灰度干擾，如圖4-71所示，其中運(yùn)動(dòng)相關(guān)的脈沖補(bǔ)償法效果更好。這一技術(shù)的采用可使灰度的擾動(dòng)降到原有值的1/10，而且對(duì)于任何移動(dòng)速度都一樣有效，這就為改善動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象提供了有效的解決方法。

3.誤