6.3等离子体显示汇总优秀PPT.ppt
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1、1 等 离 子 体 显 示 26.3 等离子体显示 一、什么是等离子体?被激发电离气体,达到确定的电离度,气体处于导电状态,这种状态的电离气体表现出集体行为:电离气体中每一带电粒子的运动都会影响到其他四周带电粒子,同时也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,也就是电离气体内正负电荷数相等,称这种气体状态为等离子体态。由于它的独特行为与固态、液态、气态都迥然不同,故称之为物质第四态。3固体 冰液体 水气体 水汽等离子体 电离气体温度00C1000C100000C4 等离子体是物质的第四态,即电离了的“气体”,它呈现出高度激发的不稳定态,其中包括离子(具有不同符号和电荷)、电子
2、、原子和分子。人们对等离子体现象并不生疏。在自然界里,炙热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用的结果。对于整个宇宙来讲,几乎99.9以上的物质都是以等离子体态存在的,如恒星和行星际空间等都是由等离子体组成的。用人工方法,如核聚变、核裂变、辉光放电及各种放电都可产生等离子体。5 分子或原子的内部结构主要由电子和原子核组成。在通常状况下,即固、液、气前三种物质的形态,电子与核之间的关系比较固定,即电子以不同的能级存在于核场的四周,其势能或动能不大。等离子体是由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成,整体呈中性的物质状态。一般气体温度上升时,气体粒子的热运动加剧,使粒子
3、之间发生猛烈碰撞,大量原子或分子中的电子被撞掉,当温度高达百万开到1亿开,全部气体原子全部电离。电离出的自由电子总的负电量与正离子总的正电量相等。这种高度电离的、宏观上呈中性的气体叫等离子体。6 等离子体和一般气体性质不同。一般气体由分子构成,分子之间相互作用力是短程力,仅当分子碰撞时,分子之间的相互作用力才有明显效果,理论上用分子运动论描述。在等离子体中,带电粒子之间的库仑力是长程力,库仑力的作用效果远远超过带电粒子可能发生的局部短程碰撞效果:等离子体中的带电粒子运动时,能引起正电荷或负电荷局部集中,产生电场;电荷定向运动引起电流,产生磁场。电场和磁场要影响其他带电粒子的运动,并伴随着极强的
4、热辐射和热传导;等离子体能被磁场约束作回旋运动等。等离子体的这些特性使它区分于一般气体被称为物质的第四态。7 等离子体可分为两种:高和顺低温等离子体。等离子体可分为两种:高和顺低温等离子体。高温等离子体只有在温度足够高时发生。太阳和恒星不断地发出这种等离子体。低温等离子体是在常温下发生的等离子体(虽然电子的温度很高)。低温等离子体物理与技术阅历了一个由60年头初的空间等离子体探讨向80年头和90年头以材料为导向探讨领域的大转变,高速发展的微电子科学、环境科学、能源与材料科学等,为低温等离子体科学发展带来了新的机遇和挑战。现在,低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如:等离子电视,婴儿尿布表面防
5、水涂层,增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用,让网络时代成为现实。8二、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像:像: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、内内部部充充溢溢氦氦、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荧光粉。色荧光粉。当当两两个个电电极极间间加加上上高高
6、电电压压时时,引引发发惰惰性性气气体体放放电电,产生等离子体。产生等离子体。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不同重量的由三原色混合的可见光。出不同重量的由三原色混合的可见光。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”汇汇合合而而成成的的。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的差差别别,在在结结构构和和组组成成方方面面领领先一步。先一步。9
7、 由于由于PDP屏中发光的等离子管在平面中匀整分布,屏中发光的等离子管在平面中匀整分布,这样显示图像的中心和边缘完全一样,不会出现扭曲这样显示图像的中心和边缘完全一样,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,不需借助电磁场进行偏转,因此中没有电子束运动,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,适于不同环境条外界的电磁场也不会对其产生干扰,适于不同环境条件下运用。件下运用。PDP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,利用这个原理呈现画面。101、沟通等离子体显示板
8、(ACPDP,1966,美国)放电气体与电极由透亮介质层相隔离,隔离层为串联电容作限流之用,放电因受该电容的隔直通交作用,需用交变脉冲电压驱动,为此无固定的阴极和阳极之分,发光位于两电极表面,且为交替呈脉冲式发光。ACPDP因其光电和环境性能优异,是PDP技术的主流。PDP的分类:11 2、直流等离子体显示板(DCPDP,1968,荷兰)放电气体与电极干脆接触,电极外部串联电阻作限流之用,发光位于阴极表面,且为与电压波形一样的连续发光。自扫描等离子体显示板(SSPDP)属于DCPDP1970,美国。123、荫罩式等离子体显示器(SMPDP)以金属荫罩代替传统的绝缘介质障壁。具有制作工艺简洁,易
9、于实现大批量生产;放电电压低,亮度高,响应频率快的优点。13等离子体显示具有以下一些特点:(1)等离子体显示为自发光型显示,有较好的发光效率与亮度。(2)适于大屏幕、高辨别率显示。(3)等离子体显示单元具有很强的非线性。(4)存储特性。(5)PDP结构上可以接受不透亮但电阻低的金属电极。(6)PDP有合适的阻抗特性。(7)响应快。PDP响应时间为数毫秒,使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,寿命长。14三、气体放电基本学问三、气体放电基本学问 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)混合混合气体。气体。充气二极管
10、的伏安特性充气二极管的伏安特性15 曲线AC段属于非自持放电,在非自持放电时,参与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,电流也随之增加并趋于饱和,C点之前称为暗放电区,放电气体不发光。16 随着电压增加,到达随着电压增加,到达C点后,放电变为自持放点后,放电变为自持放电,气体被击穿,电压快电,气体被击穿,电压快速下降,变成稳定的自持速下降,变成稳定的自持放电(图中放电(图中EF段)。段)。EF段被称为正常辉光段被称为正常辉光放电区,放电在放电区,放电在C点起先点起先发光,不稳定的发光,不稳定的CD段是段是欠正常的辉光放电区,欠正常的辉光放电区,C点
11、电压点电压Vf,称为击穿电压,称为击穿电压或着火电压、起辉电压,或着火电压、起辉电压,EF段对应的电压段对应的电压VS称为称为放电维持电压。放电维持电压。17 阴极电流密度为常数是阴极电流密度为常数是正常辉光放电的特点。正常辉光放电的特点。当放电电流更大时进入当放电电流更大时进入异样辉光放电异样辉光放电FG段,这时段,这时放电单元阻抗变大。放电单元阻抗变大。当电流进一步增大,放当电流进一步增大,放电进入弧光放电后,在电进入弧光放电后,在H点点曲线变得平坦,压降小、电曲线变得平坦,压降小、电流大是弧光放电的特点。流大是弧光放电的特点。实际的显示器件必需应实际的显示器件必需应用在正常或异样辉光放电
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