18光电子技术课件:等离子体显示.ppt
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1、光电子技术学课件之十八光电子技术学课件之十八:等离子体显示等离子体显示 制作者:制作者:赣南师范学院物理与电子信息学院:赣南师范学院物理与电子信息学院:王形华王形华 16.3 等离子体显示等离子体显示 一、一、什么是等离子体什么是等离子体?所谓等离子体就是被激发电离气体,达到所谓等离子体就是被激发电离气体,达到一定的电离度一定的电离度,气体处于导电状态,这种状态气体处于导电状态,这种状态的电离气体就表现出集体行为,即电离气体中的电离气体就表现出集体行为,即电离气体中每一带电粒子的运动都会影响到其周围带电粒每一带电粒子的运动都会影响到其周围带电粒子,同时也受到其他带电粒子的约束。由于电子,同时也
2、受到其他带电粒子的约束。由于电离气体整体行为表现出电中性,也就是离气体整体行为表现出电中性,也就是电离气电离气体内正负电荷数相等体内正负电荷数相等,称这种气体状态为,称这种气体状态为等离等离子体态子体态。由于它的独特行为与固态、液态、气。由于它的独特行为与固态、液态、气态都截然不同,故称之为态都截然不同,故称之为物质第四态物质第四态。2固体 冰液体 水气体 水汽等离子体 电离气体温度00C1000C100000C3 看似看似“神秘神秘”的等离子体,其实是宇宙中的等离子体,其实是宇宙中一种常见的物质,在太阳、恒星、闪电中都存一种常见的物质,在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体,它占了整个宇宙的在等
3、离子体,它占了整个宇宙的99。等离子体可分为两种:等离子体可分为两种:高温和低温等离子体高温和低温等离子体。等等离离子子体体是是一一种种很很好好的的导导电电体体,可可以以利利用用电电场场和和磁磁场场产产生生来来控控制制等等离离子子体体。等等离离子子体体物物理理的的发发展展为为材材料料、能能源源、信信息息、环环境境空空间间科科学学的的进一步发展提新的技术和工艺。进一步发展提新的技术和工艺。4 低低温温等等离离子子体体物物理理与与技技术术经经历历了了一一个个由由60年年代代初初的的空空间间等等离离子子体体研研究究向向80年年代代和和90年年代代以以材材料料为为导导向向研研究究领领域域的的大大转转变
4、变,高高速速发发展展的的微微电电子子科科学学、环环境境科科学学、能能源源与与材材料料科科学学等等,为为低低温温等等离离子子体体科科学学发发展展带带来了新的机遇和挑战。来了新的机遇和挑战。现现在在低低温温等等离离子子体体广广泛泛运运用用于于多多种种生生产产领领域域。例例如如:等等离离子子电电视视,婴婴儿儿尿尿布布表表面面防防水水涂涂层层,增增加加啤啤酒酒瓶瓶阻阻隔隔性性。更更重重要要的的是是在在电电脑脑芯芯片片中中的的蚀蚀刻刻运运用用,让让网络时代成为现实。网络时代成为现实。5二、二、等离子显示的原理等离子显示的原理 等离子体显示器等离子体显示器(Plasma Display Panel)缩写为
5、缩写为PDP。等等离离子子体体显显示示器器的的工工作作原原理理与与一一般般日日光光灯灯原原理理相相似似,它它在在显显示示平平面面上上安安装装数数以以十十万万计计的的等等离离子子管管作作为为发发光光体体(象象素素)。每每个个发发光光管管有有两两个个玻玻璃璃电电极极、内内部部充充满满氦氦、氖氖等等惰惰性性气气体体,其其中中一一个个玻玻璃璃电电极极上上涂涂有有三三原原色色荧荧光光粉粉。当当两两个个电电极极间间加加上上高高电电压压时时,引引发发惰惰性性气气体体放放电电,产产生生等等离离子子体体。等等离离子子产产生生的的紫紫外外线线激激发发涂涂有有荧荧光光粉粉的的电电极极而而发发出出不不同同分分量量的的
6、由由三三原原色色混混合合的的可可见见光光。每每个个等等离离子子体体发发光光管管就就是是我我们们所所说说的的等等离离子子体体显显示示器器的的像像素素,我我们们看看到到的的画画面面就就是是由由这这些些等等离离子子体体发发光光管管形形成成的的“光光点点”汇汇集集而而成成的的。等等离离子子体体技技术术同同其其它它显显示示方方式式相相比比存存在在明明显显的差别,在结构和组成方面领先一步。的差别,在结构和组成方面领先一步。6 在技术性能上,由于在技术性能上,由于PDP屏中发光的等离子管在屏中发光的等离子管在平面中均匀分布,这样显示图像的中心和边缘完全一平面中均匀分布,这样显示图像的中心和边缘完全一致,不会
7、出现扭曲现象,实现了真正意义上的纯平面。致,不会出现扭曲现象,实现了真正意义上的纯平面。由于其显示过程中没有电子束运动,不需借助电磁场由于其显示过程中没有电子束运动,不需借助电磁场进行偏转,因此外界的电磁场也不会对其产生干扰,进行偏转,因此外界的电磁场也不会对其产生干扰,适于不同环境条件下使用。适于不同环境条件下使用。简单地说,简单地说,PDPPDP是在两片玻璃板之间注入电压,产是在两片玻璃板之间注入电压,产生气体及肉眼看不到的紫外线使荧光粉发光,利用这生气体及肉眼看不到的紫外线使荧光粉发光,利用这个原理呈现画面。因其可以挂在墙上,故又称壁挂式个原理呈现画面。因其可以挂在墙上,故又称壁挂式电视
8、。电视。71、交流等离子显示板交流等离子显示板(ACPDP,1966,美国)美国)放放电电气气体体与与电电极极由由透透明明介介质质层层相相隔隔离离,隔隔离离层层为为串串联联电电容容作作限限流流之之用用,放放电电因因受受该该电电容容的的隔隔直直通通交交作作用用,需需用用交交变变脉脉冲冲电电压压驱驱动动,为为此此无无固固定定的的阴阴极极和和阳阳极极之之分分,发发光光位位于于两两电电极极表表面面,且且为为交交替替呈呈脉脉冲冲式式发发光光。ACPDP因因其其光光电电和和环环境境性能优异,是性能优异,是PDP技术的主流。技术的主流。PDP的的分类:分类:8 2、直直流流等等离离子子体体显显示示板板(DC
9、PDP,1968,荷兰荷兰)放放电电气气体体与与电电极极直直接接接接触触,电电极极外外部部串串联联电电阻阻作作限限流流之之用用,发发光光位位于于阴阴极极表表面面,且且为与电压波形一致的连续发光。为与电压波形一致的连续发光。自自扫扫描描等等离离子子体体显显示示板板(SSPDP)属属于于DCPDP1970,美国美国。93、SMPDP以以金金属属荫荫罩罩代代替替传传统统的的绝绝缘缘介介质质障障壁壁。具具有有制制作作工工艺艺简简单单,易易于于实实现现大大批批量量生生产产;放放电电电压低,亮度高,响应频率快的优点。电压低,亮度高,响应频率快的优点。10等离子体显示具有以下一些特点:等离子体显示具有以下一
10、些特点:(1)等等离离子子体体显显示示为为自自发发光光型型显显示示,有有较较好的发光效率与亮度。好的发光效率与亮度。(2)适于大屏幕、高分辨率显示。)适于大屏幕、高分辨率显示。(3)等离子体显示单元具有很强的非线性。)等离子体显示单元具有很强的非线性。(4)存储特性。)存储特性。(5)PDP结结构构上上可可以以采采用用不不透透明明但但电电阻阻低低的金属电极的金属电极。11 (6)PDP有合适的阻抗特性。有合适的阻抗特性。(7)响响应应快快。PDP响响应应时时间间为为数数毫毫秒秒,使使显示电视图像时更新像素信号不成问题。显示电视图像时更新像素信号不成问题。(8)刚性结构,耐振动,机械强度高,)刚
11、性结构,耐振动,机械强度高,寿命长。寿命长。12三三、气体放、气体放电电基本知基本知识识 平板电极间充有:平板电极间充有:氖气氖气(Ne)或氖或氖(Ne)+0.1%氩氩(Ar)混混合合气体。气体。充电二极管的伏安特性充电二极管的伏安特性13 曲线曲线AC段属于非自持放电段属于非自持放电,在非自持放电时,在非自持放电时,参加导电的电子主要是由外界催离作用(如宇宙射参加导电的电子主要是由外界催离作用(如宇宙射线、放射线、光、热作用)造成的,当电压增加,线、放射线、光、热作用)造成的,当电压增加,电流也随之增加并趋于饱和,电流也随之增加并趋于饱和,C点之前称为点之前称为暗放电区,暗放电区,放电气体不
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