基于宏单元实验的荫罩式PDP结构的优化

　　本文分析了荫罩式等离子体显示板( SMPDP) 的优点和存在的不足, 以提高PDP 放电效率为目的, 提出了非对称SMPDP 结构。用宏单元实验研究的方法, 比较了两种SMPDP 的放电特性, 确认非对称结构的红外辐射强度和红外效率比原有结构有较大提高。通过扫描电极结构的优化, 使非对称结构的红外效率又有了进一步的提高。

　　PDP 与LCD 都是比较成熟的平板显示器, 与LCD 相比, 目前PDP 的发展遇到了障碍, 主要问题是发光效率低、成本高和功耗高, 这也是PDP 急需解决的关键问题。通过PDP 发光效率的分析可知^{[1- 2]} , 对于提高PDP 的光效来说, 最具潜力的是提高真空紫外光子( VUV) 的产生效率( 也称放电效率) , 这也是目前PDP 的一个研究热点。基于相似定律的宏单元实验研究, 将真实单元的尺寸同比放大, 工作气压同比缩小, 得到的宏单元与真实单元具有相同的伏安特性, 两者的放电是相似放电^{[3- 4]} 。虽然放电过程中的一些物理过程不满足相似定律,但在一定条件下, 宏单元研究对于了解PDP 的放电过程和放电机理、优化放电单元结构及参数、寻找提高放电效率的方法以及验证理论模型都是一种非常有效和实用的研究手段。

1、SMPDP 结构的改进

　　东南大学提出的SMPDP 具有工作电压低、Xe浓度高、制造成本低和高分辨率的优点^{[5- 10]} , 但也存在一些不足, 如放电路径短、VUV 的传输效率低和荧光粉涂覆面积小, 导致亮度和光效难于有较大的提高。考虑到业界普遍采用的表面放电式PDP(ACC PDP) 的放电路径长, 效率较高, 将荫罩式PDP( SMPDP) 的后开口和扫描电极分别向相反的方向偏移, 得到非对称的结构^[11] , 使原本垂直于前、后基板的放电路径发生倾斜, 达到了增长放电路径的目的;同时也增加了荧光粉涂覆面积, 使非对称结构具备了提高亮度和发光效率的潜力, 如图1 所示。

4 、结论

　　将原有SMPDP 的后开口和扫描电极分别向相反的方向偏移, 得到了增长放电路径的非对称结构SMPDP, 通过宏单元的实验研究, 证实了这种具有长放电路径的非对称结构确实能够大幅度提高IR 效率。另外在非对称SMPDP 中, 扫描电极的面积越小, 红外效率越高; 相同面积下扫描电极的分布结构在一定程度上影响红外效率的值。通过扫描电极的优化, 非对称SMPDP 的红外效率提高了约47%。