显示技术-第5章-等离子体显示技术.ppt

? 气体放电产生等离子体 * 第5章 等离子体显示技术 5.1 等离子体显示器件工作原理 5.1.1 等离子体基本知识 5.1.2 等离子体显示器件的显示原理 5.1.3 等离子体显示器件的特点 5.1.4 等离子体显示器件的性能指标 第5章 等离子体显示技术 5.1.1 等离子体基本知识 （1）等离子体概述 在物理学中指正、负电荷浓度处于平衡状态的体系，即等离子体就是一种被电离，并处于电中性的气体状态。 由于电离气体整体行为表现出电中性，也就是电离气体内正负电荷数相等，因此称这种气体状态为等离子体态。 在近代物理学中把电离度大于 1％的电离气体都称为等离子体。 第5章 等离子体显示技术 5.1.1 等离子体基本知识 任何不带电的普通气体受到外界高能作用后（如高能粒子束轰击、强激光照射、气体放电、高温电离等方法），部分原子中的电子吸收足够的能量成为自由电子，同时原子由于失去电子成为带正电的离子。这样原来中性的气体就因为电离成为由大量自由电子、正电离子和部分中性原子组成的物质，即等离子体。 第5章 等离子体显示技术 固体 冰 液体 水 气体 水汽 等离子体 电离气体 温度 00C 1000C 100000C ? 高温产生等离子体 第5章 等离子体显示技术 图5-1 高温产生等离子体 在通常情况下,气体是不导电的。但是,在适当的条件下，组成气体的分子可能发生电离,产生可自由移动的带电粒子,并在电场作用下形成电流,这种电流通过气体的现象称为气体放电。 电源 R 阴极 阳极 当电极间的电压足够高时，就使电极间气体击穿而产生放电。 第5章 等离子体显示技术 图5-2 气体放电产生等离子体-1 气体中的带电粒子，在电场加速下获得足够高的速度（动能）,再与中性气体原子碰撞，使其释放出另一个电子，失去一个电子的气体原子形成带正电的离子。离子带正电后受阴极的吸引，而与电子的运动方向相反,也会与电子一样获得加速运动。最后撞击阴极，使其发射电子。这样气体中产生大量带电粒子，形成电流，即气体放电。 电源 R 阴极 阳极 第5章 等离子体显示技术 图5-3 气体放电产生等离子体-2 冷阴极放电管发光区分布图 第5章 等离子体显示技术 图5-4 冷阴极放电管发光区分布图 第5章 等离子体显示技术 表面放电式结构 表面放电式结构避免了上述缺点，显示电极位于同一侧的底板上，放电也在同侧电极间进行。 5.1.2 等离子体显示器件的显示原理 第5章 等离子体显示技术 图5-5 利用寻址使单元转到熄灭状态 （1）当放电单元的电极加上比着火电压Vf低的维持电压VS时，单元中气体不会着火，当在维持电压间隙加上幅度高于Vf的书写电压Vwr，单元将放电发光。 3、AC-PDP型工作原理 Vs 书写脉冲 Vwr 5.1.2 等离子体显示器件的显示原理 第5章 等离子体显示技术 图5-6 利用书写脉冲使单元点亮 放电形成的电子、离子在电场作用下分别向该瞬时加有正电压和负电压的电极移动，由于电极表面是介质，电子、离子不能直接进入电极而在介质表面累积起来，形成壁电荷，壁电荷形成与外加电压极性相反的壁电压，这时，放电空腔上的电压为外加电压和壁电压之和。 AC-PDP型工作原理 E 5.1.2 等离子体显示器件的显示原理 第5章 等离子体显示技术 图5-7 AC-PDP 型工作原理示意图 （2）由于壁电压的存在，使得放电腔上的电压小于维持电压，使放电空间电场减弱，致使放电单元在2~6微秒内逐渐停止放电。因介质电阻很高，壁电荷会不衰减地保持下来。 停止放电 A X 5.1.2 等离子体显示器件的显示原理 第5章 等离子体显示技术 图5-8 AC-PDP 型工作原理-1 当反向的下一个维持电压脉冲到来时，上一次放电形成的壁电压与此时的外加电压同极性，叠加电压峰值大于点火电压Vf，单元再次着火发光。 开始放电 A X 5.1.2 等离子体显示器件的显示原理 第5章 等离子体显示技术 图5-9 AC-PDP 型工作原理 -2 停止放电 X 当在放电腔的两壁形成与前半周期极性相反的壁电荷，将再次使放电熄灭直到下一个相反极性的脉冲的到来。 5.1.2 等离子体显示器件的显示原理 第5章 等离子体显示技术 A 图5-10 AC-PDP 型工作原理 -3 （4）PDP单元虽是脉冲放电，但在一个周期内它发光两次，维持电压脉冲宽度通常5~10?S，幅度90~100V，主要工作频率范围30~50kHz，因此光