点击数:1902009-04-20 15:18:43
等离子显示器(PDP:Plasma Display Panel)属于主动发光组件,它能够提供逼真(reality)的影像,目前普遍应用在薄型大画面家用电视等领域。最近几年随着家用等离子电视的普及化,等离子电视已经成为超大型高画质显示器的代名词,实现传统CRT时代无法达成的宿愿。
目前家用等离子电视已经可以满足某种程度的数字电视播放
等离子显示器结构与制程上非常适合大尺寸的制作,因此等离子显示器的最大尺寸在2006年已经跨越103吋门坎。在此同时随着影像的数字化与宽带网络传输技术的进化,加上不受时间与空间限制,目前家用等离子电视已经可以满足某种程度“随时都可以获得动态影像信息的行动电话与地表波数字电视播放”等市场需求,然而一般家用薄型大画面电视普及化的反面,距离完全满足可携带式电子机器小画面的需求还有相当努力的空间。
研究人员发现如果大画面显示器可以轻易设置在任何场所空间,透过网络连结消费者就可以在任意场所接收大画面的惊人震撼力,尤其是实体等高大画面的影像显示,可以提供观视者身历其境的模拟体验,并与对方进行实物等高的沟通交流应用。
可以显示实体等高的影像,画面大小必须超过2公尺以上,它相当于对角尺寸150英吋~200英吋左右的液晶电视,除此之外实体等高影像透过曲面显示,它可以包覆整体影像视野,提供观视者革命性的高逼真影像,为制作这样的显示器,直视超大型画面、无接缝、高辉度、高分辨率曲面显示器成为唯一选择。虽然等离子显示器大画面化时非常有利,然而画面尺寸超过100英吋时,随着玻璃基板的大型化,面板厂商会面临工厂与制作设备投资庞大等双重难题。
次世代超大型薄型等离子管显示器现身
因此研究人员应用画面越大,发光效率越高的等离子显示器发光原理,突破等离子管数组(PTA:Plasma Tube Array,以下简称为PTA)组件结构与制程技术瓶颈,开发可以作曲面显示的超大型薄型等离子管显示器(PTA-DP:Plasma Tube Array Display Panel)。接着本文要介绍利用PTA进行超大画面、曲面显示的基本技术与今后展望。
一般认为实体等高影像的应用系统与服务,可以开拓全新的市场商机。以往超大画面显示大多直接沿用既有的投影设备,在特定的照明环境与视听位置,符合某些特殊要求的前提下使用,因此长久以来市场强烈要求能够轻易获得直视型、无接痕的超大画面显示器。
次世代超大型平面显示器关于“逼真的影像特性”的部分,一直是等离子显示器最得意的领域,加上等离子显示器高辉度与高分辨率两大优点,意味着今后只要扩大画面尺寸,等离子显示器可以发展成超大画面实体等高显示器。
事实上等离子显示器商品化后,仍旧持续进行所谓的“低消费电力化改善”,例如提高等离子显示器的单位电力发光辉度(lm/W),或是开发低电力高画质控制技术等等。
其中有关脉充发光效率,早期的等离子显示器大约只有1 lm/W左右,目前新型等离子显示器的发光效率,在实验室已经突破5 lm/W的门坎,换句话说等离子显示器利用以上新技术,理论上可望达成关于画质方面的诉求,不过对于可以自由扩大曲面显示与画面尺寸的可挠曲化(flexible)、轻巧、容易组装搬运,高组件互换的维修性、低设置、操作成本等等的要求,研究人员普遍认为如果依照既有的技术持续延伸改善的话,恐怕不易达成预期目标。
主要原因例如超大画面的应用系统,要求大规模的设置工程作业,导致利用形态受到大幅限制。虽然设置工程费用与操作成本都比显示器系统低,然而要全部实现所有高画质的目标,势必超越传统等离子显示器既有架构,开发全新的显示器结构与操作方式。
等离子管的动作原理与特性
为达成次世代超大型平面显示器的画质要求,研究人员应用AC型等离子显示器的发光原理,克服等离子显示器超大画面化的技术瓶颈,开发可以实现轻巧、超大画面,以及曲面显示的新技术。等离子管数组(PTA)显示器的基本结构,在直径1mm真空玻璃管内,依序制作放电保护膜、荧光体、放电气体,形成与等离子显示器完全相同的发光结构。
上述真空玻璃管称为等离子管(Plasma Tube),等离子管依照R、G、B复数排列,正面与底部分别粘贴设有电极的透明外部电极基板,形成次世代等离子管显示器(PTA-DP)。等离子管是利用包覆玻璃管壁形成的放电空间,利用显示电极与地址电极施加电界,形成与AC型等离子显示器的3电极放电结构完成相同的电极构造。
R、G、B三色等离子管复数排列构成的等离子管数组显示器(PTA-DP:Plasma Tube Array Display Panel)除了使用传统等离子显示器的灰阶驱动技术,亦即ADS(Address Display-period Separation)次场界(sub field)技术之外,同时还直接沿用等离子显示器的驱动电路基本结构与电极驱动IC等关键性周边组件。
直径1mm的真空玻璃管以R、G、B一组为单位构成间距3mm的画素,接着在水平方向并排设置1000~2000个画素(总长度大约是3m~6m),就能够获得相当于对角尺寸150英吋~250英吋超大型画面。
等离子管是利用包覆玻璃管壁形成的放电空间,利用显示电极与地址电极施加电界,形成与AC型等离子显示器的3电极放电结构完成相同的电极构造。
传统等离子显示器制作上要求工厂设备必需具备处理画面尺寸以上玻璃基板的能力,相较之下等离子管是以细长玻璃管为单位制作,只需要小型制作设备即可,而且制作玻璃管不要求严苛的无尘室清洁度,此外画面尺寸随着等离子管排列数量的扩充,理论上可以作无限制增加,形成高挠曲度曲面显示器。
以往进行多重显示(multi display)时受到于画素排列等限制,经常造成密封单元(seal unit)障碍,相较之下采用单一密封方式的等离子管显示器几乎没有任何接缝,它能够轻易获得所谓的无接痕(seamless)超大型画面。
将等离子管当作发光组件排列的手段,与传统发光二极管(LED)非常类似,不过HDTV等级的分辨率,如果使用LED数组(array)构成显示器时,使用的发光组件数量往往超过100万~200万个,而且驱动系统的规模会变得极端复杂、昂贵,相较之下PTA显示器却只需要1万~2万根等离子管,就能够获得相同影像分辨率。












