(3)放电本身发出的可见光对荧光粉发光色纯影响小。
(4)放电产生的离子对介质保护膜材料溅射小。
(5)放电气体的化学性能稳定。
彩色 AC-PDP 可以选用的稀有气体有:氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等,它们的激发电位和电离电位如表 2 所示。它们的谐振辐射波长分别为58.3 nm、73.6 nm、106.7 nm、123.6 nm、147.0 nm。
由于彩色 AC-PDP 使用的荧光粉对波长在 140 nm<λ<200 nm 范围内的激发光谱具有较高的量子转化效率,因此多选用氙(Xe)气作为产生远紫外光(VUV)的气体。但是纯氙(Xe)的着火电压 Vf太高,必须采用混合气体。混合气体可由含氙的两种或多种气体组成。对于两元气体,从降低着火电压出发,要选用可与氙发生潘宁电离的气体,即该气体的亚稳态电位应远高于氙(Xe)的电离电位,由表 2 可以看出,只有氦(He)和氖(Ne)符合条件,因此两元放电气体有 He-Xe 和 Ne-Xe两种。
为了使彩色 AC-PDP 具有更高的亮度和更好的色纯,可在两元气体中另外加入一种或两种稀有气体,构成三元混合气体,如 He-Ne-Xe,Ne-Ar-Xe 等,或四元混合气体,如 He-Ne-Ar-Xe。
放电气体的混合比例对彩色 AC-PDP 的性能同样有显著影响,特别是混合气体中氙(Xe)的含量。一般来说,随着氙气(Xe)含量增加,彩色 AC-PDP 的亮度和光效提高,气体放电发出的可见光得到抑制,显示屏的色纯得到改善,但同时又会引起放电单元着火电压提高,造成驱动困难。因此必须选择合理的气体配比,通常充入的放电气体有 Ne-Xe(4%~6%)、He-Ne(20%~30%)-Xe(4%)。
充气压强的高低也是影响彩色 AC-PDP 性能的重要因素。图 11 为放电气体 He-Xe(7%)放电时,远紫外(VUV)辐射光谱随气压的变化,可以看出,随着气压升高,氙气(Xe)的紫外辐射从 147 nm 的线光谱逐渐过渡到连续光谱,使总的辐射强度增强,引起 AC-PDP 的亮度提高。
按照图 10 所示的巴邢定律,气体放电的着火电压是充气压强 P 和电极间隙 d 乘积的函数,并存在一个最小着火电压 Vfmin和相应的(Pd)min。但上述结论对于对向放电型 AC-PDP 是适用的,而对于表面放电型 AC-PDP 不适用,因为交流表面放电型 AC-PDP显示电极间的电场是非均匀分布的。
无论哪种结构的 AC-PDP,对于一定的显示电极间隙,都会存在一条着火电压 Vf与压强 P 的关系曲线,它具有与图 10 所示的巴邢曲线相似的形状,也存在一个最小着火电压 Vfmin和对应的 Pmin,充气压强通常选择在 Vf-P 曲线的右支,使彩色 AC-PDP 显示屏获得高亮度。
3. 三基色荧光粉的选择对显示屏质量的影响
从彩色 AC-PDP 的发光原理(见图 1)可以看出:由气体放电产生的远紫外线,激发 R、G、B 三基色荧光粉,就可以转换为可见光。
为了使彩色 AC-PDP 显示屏重显彩色鲜艳的图像,并使 AC-PDP 具有长久的寿命,对荧光粉的主要要求是:
(1)在真空紫外线的激发下,发光效率高,只有提高发光效率,才能降低功耗;只有提高发光效率,才有可能通过减小放电单元面积,提高图像清晰度,也只有提高发光效率,才能在保证一定亮度下,减小驱动电压和驱动电流,提高显示屏使用寿命。
(2)色域面积大,可重显的颜色丰富,色饱和度、亮度较高。
(3)余辉时间适宜,既不会产生运动图像拖尾,又不会产生图像闪烁。
(4)热稳定性和辐照稳定性好,具有良好的真空性能和良好的涂敷性。