刘德龙 屠彦 杨兰兰 王保平
(东南大学电子科学与工程学院、江苏省信息显示工程技术研究中心
南京 210096)
Cell Structure on the Impact of Discharge Characteristics in PDP
Delong Liu, Yan Tu , Lanlan Yang, Baoping Wang
(Display center, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, 210096)
等离子体显示板(PDP)被认为是高清平板显示器件中最有前景的显示器之一,它具有主动发光、高亮度、宽视角、响应速度快等许多优点,特别是在40英寸以上的平板显示器中具有很大的优势。然而PDP某些方面的性能,如发光效率、功耗和成本等还不能令人十分满意,为了改善这些性能,对PDP显示单元中的气体放电特性及机理的研究将起着重要作用。
在许多PDP放电单元的实验和模拟中,都发现了阳极条纹现象,即等离子体密度沿阳极电极分布的现象。条纹对PDP的放电特性有着重要影响,与放电单元结构有着密切的关系。尽管条纹现象已经成为了等离子体显示板放电单元中最显著的特征之一,但是对于条纹的形成过程仍然没有一个令人信服的解释。
由于PDP的放电单元非常小、放电周期比较短,采用实验的方法很难研究显示单元的放电特性和粒子变化过程,因此计算机数值模拟毫无争议地成为了PDP 研究的重要工具。本论文采用基于PIC-MCC(Particle in Cell-Monte Carlo Collision) 模型的XOOPIC软件模拟等离子体显示单元的基本放电过程,与基于流体模型的数值模拟方法相比,它可以通过积分boltzmann方程和Monte-Carlo统计的方法,在时间和空间上完全地解决电子和离子的能量分布问题。
本文通过对向结构中放电空间中的粒子浓度变化曲线,分析了显示单元的基本放电过程,并结合势阱的概念对阳极条纹的形成过程给出了详细的解释。同时,本文还研究了电极结构对主放电区域及条纹的影响。在相同的放电条件(气体压强、混合比例和外加电压)下,使扫描电极的宽度不断的变化(100~800 ),模拟结果表明主放电区域随着扫描电极宽度的增加不断扩大,但主放电区域与扫描电极的比率在减小。扫描电极宽度的变化对条纹也有影响,条纹间距会随着电极宽度的增加而减小,当增加到一定值(800 )后,条纹的数目也会减少。这是由于主放电区的扩大,压缩了条纹形成的空间,当把放电空间扩大后,条纹的数目则又会增加。
本文利用XOOPIC软件对等离子体显示单元放电的基本物理过程以及条纹形成的过程进行了分析,并研究了扫描电极宽度对主放电区及条纹的影响。