高Xe混合氣體對蔭罩式等離子體顯示器性能的影響

　　本文以提高蔭罩式等離子體顯示器(SM-PDP) 的發(fā)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(tài)margin、單脈沖亮度和發(fā)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(tài)margin、提高了單脈沖亮度以及發(fā)光效率,因此不失為改進SM-PDP 的發(fā)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(fā)光型顯示,亮度高、視角寬、使用壽命長等都是PDP 的優(yōu)點。但是,發(fā)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(fā)的能量也相對較低(小于50%) 。上面原因是造成PDP 發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)margin、單脈沖亮度和發(fā)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(fā)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(jié)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(fā)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(jié)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(fā)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(tài)電壓margin、提高了單脈沖亮度以及發(fā)光效率,為今后進一步提高發(fā)光效率、優(yōu)化PDP 性能提供了有效途徑。