在大尺寸的平面显示器中，目前以电浆显示器PDP（Plasma Display Panel，或称等离子显示器）位居主流，超越投影机、液晶背投影电视等，虽然TFT LCD液晶显示器积极往大尺寸发展，但PDP即便是面对LCD的挑战，依然在良率、可视角度等方面具有优势。

PDP的显示原理、PDP为何较耗电？

在此，笔者以逐步的方式来说明PDP的显示原理，相信各位都看过打雷吧？雷电直接从云层落到地面，所经过的路径是空气，要让原本不适合导电的空气成为电流流经的导体路径，自然要有很高的电压作为引力，此即是所谓的电弧放电。

在日常生活中有许多应用即是电弧放电的应用，例如防身用的电击棒，以及照明用的日光灯管（也称荧光灯），灯管的左右端各是一个电极，管内注入水银蒸汽（或称汞蒸气、水银气体），并在灯管内壁涂布荧光物质，之后将灯管密封（以防蒸汽外泄），一旦电极两端通上电压，就会迫使管内的水银蒸汽成为两端的导电体、导电路径（电浆状态），形成小型化的电弧放电，放电的结果会产生紫外光（UV），紫外光照射至管壁内的荧光物质，便会向管外呈现出可见的照明光。

《图一 Samsung于2005年CeBIT盛会中所展示的102吋PDP电视。》

＜数据源：Samsung.com＞

事实上霓虹灯的作法也与此相同，只是向外发散的可见光不是白光，而是各种不同的颜色，每个光管发出一种颜色，不同颜色使用不同的荧光物质。

了解日光灯的道理后就能轻易地理解PDP的显示原理，PDP其实就是将日光灯管的尺寸缩小，从长条圆管缩成极微小的立方晶格（Cell，或称放电室），但运作方式维持不变，然后在三个紧邻的晶格内涂布不同的颜色的荧光质，分别可展现红绿蓝的三原色，如此就形成一个可全彩呈现的基本显示像素（Pixel），之后再将像素进行长宽排列的扩增，组构成1280×720、1920×1080等矩阵组态，如此就成为一套PDP的显示系统。

另外，在PDP中迫使放电的不一定非要用水银蒸汽，也可以使用由氖（Ne）氙（Xe）相混或氦（He）氙（Xe）相混的惰性气体。

《图二 Fairchild（快捷半导体）在PDP电路系统中所能提供的组件方案图（深色部位）。》

＜数据源：FairchildSemi.com＞

更简单说，PDP即是由成千上万的微小霓虹灯所组成，然其显示原理仍旧是倚赖电弧放电，放电必须要有较高的电极电压（如同打雷），这也是PDP较耗电的一大主因。

不过，上述仅是容易理解的譬喻，但更正确、具体的技术细节还包括DC（直流）型放电或AC（交流）型放电，不同的方式使用的电极配置方式也不同，然而由于DC型的电路系统设计过于复杂，今日的销售量产型PDP几乎都实行AC型，使用X、Y、Z三组电极来操控放电，X、Y电极负责扫描驱动，Y、Z电极则负责寻址驱动，其中Y电极同时肩负两种工作。

PDP电源管理方案

关于PDP的电源管理，笔者认为可自两层面来谈：

《图三 PDP显示原理图（剖面结构的观看角度）。》

＜陈隐志整理＞

先就省电性来说，PDP的耗电与放电电压息息相关，然而为了达到能放电的能态也必然要使用较高的电压，即约160V～180V以上的电位，而且必须周期性地让电位交替（AC型PDP），即此时X电极为160V，Y电极为0V，彼时变成X电极为0V，Y电极为160V。

为了降低PDP的用电，Fujitsu-Hitachi（富士通日立，富士通也是PDP的发创业者）提出了TERES（Technology of Reciprocal Sustainer）技术，将X、Y电极的电位交替由「0V：160V、160V：0V」改成「+80V：-80V、-80V：+80V」的方式，同时为弥补驱动电压的改变而将交替频率提升一倍。

如此，将电压准位降至过往的一半可使耗电降至过往的1/4，但频率增加一倍则又使耗电增加一倍，如此仍可让整体用电降至过去的1/2。

其次是低廉性，PDP的电路系统成本高于LCD，如今LCD也开始往高吋数领域发展，迫使PDP须比过去更积极降低电路复杂度及成本。而为何PDP的电路系统较贵？原因有以下几点：

《图四 PDP系统电路的主要功能区块图。》

＜陈隐志整理＞

《图五 富士通日立提出所谓的TERES技术，可让PDP的用电减少一半，电路成本也减半，图为TERES技术示意图。》

富士通日立提出所谓的TERES技术，可让PDP的用电减少一半，电路成本也减半，图为TERES技术示意图。

＜数据源：edevice.Fujitsu.com＞

关于上述种种，其实在TERES技术中也多半获得解决，由于电压从160V降至80V，所以MOSFET的耐压要求可以降低，如此可选用较低廉的MOSFET，电压降低后开关的内阻减少，也就不再需要用并联开关的设计来提升驱动效率、增加放电安定性，减少功率型MOSFET的数目也可降低成本，同时由于TERES已使整体用电减半，使得散热设计的心力、成本也得以放宽。

至于第2项，电压准位类型过多、电路过于复杂，多是指PDP的Y极电路，Y极以分时多任务方式饰演两角，此时Y极要与X极一同执行放电驱动，彼时Y极又要与Z极一同执行扫描驱动（显示画面的数据刷新、更新），在放电时Y极需要使用-170V、-70V两种电压，在扫描时Y极则需要0V（接地）、+160V的电压，等于需要4种电压准位。

《图六 Potentia半导体的电源管理芯片：PS-2406》

Potentia半导体的电源管理芯片：PS-2406

结论与建议

最后，各位必须了解：PDP的整体系统电路，包括显示驱动、显示控制、用电管理、保护电路等，现阶段都是与PDP原制造厂高度相依的，即便有PDP驱动、控制的应用芯片，也多是由原厂自行研制，并搭配原厂自有的设计而用，除原厂外的PDP电路设计多要高度倚赖自行的客制设计心力，不易找到可倚赖的应用芯片。

不过，PDP整体电路中仍有些部份可直接沿用较具弹性的可组态、可程序化芯片，在电源部份可使用具弹性调设组态的电源管理芯片，以此来因应PDP所需的多种电压准位，如Potentia Semiconductor的PS-2406芯片（具电源供应、调整、管理、保护等多重效用）即可用于PDP的电源电路设计中。又如Xilinx的CPLD、FPGA亦可运用在PDP的逻辑电路设计中。

除这些外，PDP系统中的驱动电路、扫描电路、放电电路等，都还是要倚赖大比重的客制设计，且需要依据面板规格、特性表现来设计。

延伸阅读

除了PC绘图之外，还有其他现有的以及即将到来的绘图DRAM市场。所有新世代的主要游戏机都将使用绘图GDDR3内存。即将进入住宅客厅的媒体中心和媒体网关（gateways）将会具备重要的绘图功能，以及绘图内存。新的3D操作系统，例如Windows Vista，对3D rendering 效能之需求将扩展至每一台PC。（作者为Infineon英飞凌绘图DRAM营销经理） 除这些外，PDP系统中的驱动电路、扫描电路、放电电路等，都还是要倚赖大比重的客制设计，且需要依据面板规格、特性表现来设计。相关介绍请见「 高端显示产品已经成为电源提供商关注的焦点，其中包括LCD电视和显示器、PDP电视、背投和正投。据iSupli数据显示，从2005年到2008年全球显示产品的出货量将达到2亿台，而其中LCD电视、正投和LCD显示器的增长率将分别达到58%、32%和26%。LCD、PDP和投影显示技术替代传统的CRT正在成为事实，这种趋势带来的不仅是显示产品本身的变革，其背后还有电源技术的变化。」一文。 高性能电源需求强劲，市场继续看好你可在「 高性能电源需求强劲，市场继续看好 」一文中得到进一步的介绍。 单级功率因子校正在AC-PDP开关电源小型化设计中的应用在「 今年等离子技术提升的很快，松下、三星、日立、LG等PDP的主流厂商的研发力度逐渐增大，产能也有了很大的提高。目前等离子电视最大亮度达到1500cd/m2，最大暗室对比度达到10000：1，灰度级从256到4096，对角线尺寸从32英寸到102英寸，显示容量从852×480到1920×1080，已成为大屏幕数字电视和高清晰度电视理想的显示组件。」一文为你做了相关的评析。

市场动态

等离子技术等级以及发展趋势展望相关介绍请见「 对于PDP电源电路，现已有一家日本以外的PDP厂商采用SPM。该公司介绍说，通过使用单封装电源电路，能够削减向PDP模块封装电源电路的成本。比如，电源电路使用的印刷电路板的层数能够减半，电源电路的设计自由度会提高，模块厂商封装的组件数量会减少。」一文。 Fairchild白色家电电源模块形势喜人你可在「 PDP面板研发和制造厂商富士通（Fujitsu）将出售其大部份资产给其显示合作伙伴日立（Hitachi），此举相当程度上表明了前者将退出PDP业务，富士通是第一家成功地量产PDP的公司，并与日立在1999年4月成立了一家名为Fujitsu Hitachi Plasma Display（FHP）的合资企业，双方各持有50％的股份，根据双方日前达成的备忘录，富士通将把在FHP中的30.1％股权，以及PDP相关专利转让给日立。」一文中得到进一步的介绍。 富士通退出PDP业务日立接棒且信心十足在「 最近举行的日本CEATEC展会上，一家日本合资的电浆电视(PDP)研发公司展出了每瓦特5.7流明的11英吋电浆显示屏幕和每瓦特3.5流明的43英吋电浆显示屏幕，大幅提高了发光效率。」一文为你做了相关的评析。