電漿平面顯示器

1. 電漿平面顯示器 物理(二) 車輛三甲 49915024 林文泰 49915057 胡家弘 49915065 曾士軒 49915073 紀相偉 指導老師 :陳美利 老師

2. 目錄 • 電漿的歷史----------------3 • 電漿顯示器基本工作原理----5 • 原生解析度----------------9 • 增強型解析度電漿電視-----10 • 高畫質電漿電視-----------10 • 電漿顯示器螢幕組成-------11 • 優點---------------------15 • 缺點---------------------17 • 參考資料-----------------18

3. 電漿的歷史 • 電漿顯示屏於1964年由美國伊利諾大學發明，當時是使用於PLATO電腦系統。 • 1980年代，個人電腦剛剛普及，電漿顯示器當時曾一度被拿來用作電腦螢幕。這是由於當時的液晶顯示發展仍未成熟，只能進行黑白顯示，對比低且液晶反應時間太長的原因所致。直到薄膜電晶體液晶顯示器（TFT-LCD）被發明，電漿顯示器才漸漸被趕出電腦螢幕市場。

4. 1983年的時候，IBM發表了19吋灰階顯示器，它可以同時顯示四台IBM 3270的訊息。不過由於灰階LCD的競爭過於激烈，1987年IBM計畫將位於紐約的當時世界最大電漿顯示器生產線關閉。因此，Plasmaco公司，將該生產線買下來。 • 在1994年，韋伯在聖荷西的一場工業展覽中展示了彩色電漿技術。松下電器開始跟Plasmaco共同發展該技術， • 在1997年，富士通發表了第一台解析度為852x480，且為漸進式掃描的42吋電漿電視。飛利浦、先鋒及其他公司也相繼發表了42吋電漿電視。

5. 電漿顯示器基本工作原理 • 電漿螢幕的基本工作原理，跟CRT與日光燈有些像。基本上，電漿螢幕是由多個放電小空間所排列而成，每一個放電小空間稱為單元，而每一個單元是負責紅綠藍三色當中的一色，因此我們所看到的多重色調的顏色，是由三個單元混合不同比例的原色而混成的，而這個混色的方式，跟液晶螢幕所用到的混色方式其實是相近的。

6. 每一個單元的架構，是利用類似日光燈的工作原理。也就是您可以把它當成是體積相當小巧的紫外光日光燈，當中使用解離的氦（He）、氖（Ne）、氙（Xe）等種類的惰性混合氣體。當高壓電通過的時候，單元當中的氣體被離子化而發出紫外光。每一個單元的架構，是利用類似日光燈的工作原理。也就是您可以把它當成是體積相當小巧的紫外光日光燈，當中使用解離的氦（He）、氖（Ne）、氙（Xe）等種類的惰性混合氣體。當高壓電通過的時候，單元當中的氣體被離子化而發出紫外光。

7. 當單元受到高壓刺激產生紫外光之後，利用紫外光再去刺激塗佈玻璃上的紅、綠、藍色燐光質，進而產生所需要的紅光、綠光與藍光等三原色。透過控制不同的單元發出不同強度的紫外光，就可以產生亮度不一的三原色，進而組成各式各樣的顏色。當單元受到高壓刺激產生紫外光之後，利用紫外光再去刺激塗佈玻璃上的紅、綠、藍色燐光質，進而產生所需要的紅光、綠光與藍光等三原色。透過控制不同的單元發出不同強度的紫外光，就可以產生亮度不一的三原色，進而組成各式各樣的顏色。

8. 由於電漿螢幕是透過紫外光刺激燐光質發光，因此它跟CRT一樣，屬於自體發光，跟液晶螢幕的被動發光不同，因此它的發光亮度、顏色鮮豔度與螢幕反應速度，都跟CRT相近，所以您會發現，PDP的亮度動輒能夠超過700nits以上，而LCD卻要到後期產品才能達到500nits以上的亮度。由於電漿螢幕是透過紫外光刺激燐光質發光，因此它跟CRT一樣，屬於自體發光，跟液晶螢幕的被動發光不同，因此它的發光亮度、顏色鮮豔度與螢幕反應速度，都跟CRT相近，所以您會發現，PDP的亮度動輒能夠超過700nits以上，而LCD卻要到後期產品才能達到500nits以上的亮度。

9. 原生解析度 • 電漿顯示面板的像素大小是固定的，因此電漿面板的最佳解析度就是原生解析度。常見的原生解析度有853×480、1,366×768及1,920×1,080（高畫質電視）三種。當輸入來源端的解析度不是原生解析度時，影像品質會因為視頻縮放處理器的效能及各製造商使用的縮放演算法而有差異。

10. 增強型解析度電漿電視 • 早期的電漿電視使用840×480或是853×480的解析度，如果輸入較高畫質的訊號，會將該訊號降低到該解析度在輸出到面板上。 高畫質電漿電視 • 近代的高畫質電漿電視在42吋通常會使用1,024×768的解析度，在50~65吋使用1,366×768。這些電視通常都是正方形的像素，逐頁顯示的方式，而且是將較低解析度的訊號放大到面板的原生解析度。

11. 電漿顯示器螢幕組成 • 電漿螢幕的面板主要由兩個部份所構成，一個是靠近使用者面的前板製程（Front Process），其中包括玻璃基板（Glass Substrate）、透明電極（Transparent Electrode）、Bus電極（Bus-Electrode）、透明誘電體層（Dielectric Layer）、MgO膜（MgO Thin Film）。

12. 另外一個是後板製程（Rear Process），其中包括有螢光體層（Phosphor Layer）、隔牆（Barrier Rib）、下板透明誘電體層（Dielectric Layer）、定址電極（Address Electrode）、玻璃基板（Glass Substrate）。所以負責發光的燐光質並不是在靠近使用者的那一面，而是在比較內部的部份。

13. 由於控制電路必須要夾在前板製程與後板製程當中，因此在面板的組合過程當中，需要將前後板準確對齊，並且與控制電路作好搭配，確保在發光上不會有問題。在這個步驟當中，液晶面板需要有背光模組，但是PDP卻不需要，因為它是屬於自體發光。由於控制電路必須要夾在前板製程與後板製程當中，因此在面板的組合過程當中，需要將前後板準確對齊，並且與控制電路作好搭配，確保在發光上不會有問題。在這個步驟當中，液晶面板需要有背光模組，但是PDP卻不需要，因為它是屬於自體發光。

14. 單單只有面板也不夠，因為還要有高壓驅動電路，在搭配上功能不同的控制電路，才能夠達到螢幕的基本需求。電漿電視大多都會搭配專屬的電視盒，因為不管是影像輸入或者是Tuner，大多設計在電視盒當中，因此一台完整的電漿電視，是包括電漿螢幕與電視盒。單單只有面板也不夠，因為還要有高壓驅動電路，在搭配上功能不同的控制電路，才能夠達到螢幕的基本需求。電漿電視大多都會搭配專屬的電視盒，因為不管是影像輸入或者是Tuner，大多設計在電視盒當中，因此一台完整的電漿電視，是包括電漿螢幕與電視盒。

15. 優點 • PDP不需要在比較暗的環境去觀賞，且沒有視角問題，在任何環境燈光下，任何位置都可觀賞到最佳畫質。 • 面板尺寸大，厚度極薄。 • PDP是由每個發光單體所構成的，所以特別清晰鮮明，不像CRT會有模糊不清、RGB三原色不集中、畫面歪扭及閃爍不定等令人視覺感官不舒服的問題。 • 電漿的電磁波輻射只有CRT電視的1/100至1/1000。 • 可以做成寬螢幕。

16. 不同於液晶或投影式的發光原理，電漿顯示器的每個像素都能夠自己發光（主動性自發光），因此呈現較柔和的畫面，並且可到達170度左右的視角。除此之外，每個像素的反應時間短、色彩飽和度高、適合往大尺寸發展。電漿電視也是目前在整體畫質表現上非常接近並可超越映像管電視的新技術。此外，無輻射特性及不受外界磁性干擾特性，非常有利於家庭觀賞或劇院喇叭鄰近設置不同於液晶或投影式的發光原理，電漿顯示器的每個像素都能夠自己發光（主動性自發光），因此呈現較柔和的畫面，並且可到達170度左右的視角。除此之外，每個像素的反應時間短、色彩飽和度高、適合往大尺寸發展。電漿電視也是目前在整體畫質表現上非常接近並可超越映像管電視的新技術。此外，無輻射特性及不受外界磁性干擾特性，非常有利於家庭觀賞或劇院喇叭鄰近設置

17. 缺點 • 若是在明亮環境之中觀賞時，亮度對比略遜於液晶顯示器一籌。在長時間顯示靜止畫面的情況下，畫面切換時易生殘影，而長時間駐留的影像如電視台商標，也容易在顯示器上產生永久的影像烙印。顯示時易生高熱，必須考慮散熱問題，此外亦有耗電問題 - 早期機種甚至達到一般家用除濕機的耗電功率。由於材料與結構性限制，讓電漿顯示器不能往20吋以下的小尺寸發展，乃為市場競爭上的最大弱點。

18. 參考資料 • Gizmodo - Giz Explains: TV Basics • CNET Australia - Plasma vs. LCD: Which is for you? • http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%AD%89%E9%9B%A2%E5%AD%90%E9%E7%A4%BA%E5%B1%8F

19. END