等离子体显示精选课件.ppt
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1、等离子体显示第一页,本课件共有48页contents等离子体的基本概念等离子体显示器的工作原理等离子显示与其他显示的区别第二页,本课件共有48页等离子的基本概念等离子体: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。第三页,本课件共有48页等离子体分类根据等离子体焰温度高温等离子体:108-109 K完全电离的等离子体,eg:太阳,受控热核聚变等离子体低温等离子体:热等离子体和冷等离子体a)热
2、等离子体:稠密高压(1大气压以上),温度103-105K,如电弧,高频和燃烧等b)冷等离子体:电子温度高(103-105K)、气体温度低,如低压辉光放电等离子体,电晕放电等离子体。第四页,本课件共有48页等离子体的特征气体高度电离具有很大的带电粒子浓度,1016-1015个/cm2,具有良好的导电性具有电振荡的特征:带电粒子穿过等离子体时,能够产生等离子体激元(能量是量子化的)具有加热气体的特征:气体可被加热到几万度在稳定情况下,等离子体中的运动可看做是热运动第五页,本课件共有48页等离子体的形成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),
3、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。第六页,本课件共有48页固体 冰液体 水气体 水汽等离子体 电离气体温度00C1000C100000C 高温产生等离子体第七页,本课件共有48页 气体放电产生等离子体气体放电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。8第
4、八页,本课件共有48页气体中的带电粒子,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9第九页,本课件共有48页等离子体显示原理所谓所谓等离子体显示板(等离子体显示板(plasma display panel,PDP),即利用,即利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是由大量气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是由大量小型并排构成的。小型
5、并排构成的。日光灯日光灯:水银蒸汽,气体放电,紫外线,荧光粉水银蒸汽,气体放电,紫外线,荧光粉 所谓所谓等离子体(等离子体(plasma),是指正负电荷共存,处于电中,是指正负电荷共存,处于电中性的放电气体的状态。稀薄气体放电的正光柱部分,即处于性的放电气体的状态。稀薄气体放电的正光柱部分,即处于等离子体状态。等离子体状态。第十页,本课件共有48页等离子体显示板PDP的工作原理等离子体显示板(Plasma display panel PDP):是利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是由大量小型日光灯排列构成。第十一页,本课件共有48页日常所见的日光灯就是日常所见的日光灯就是PDP的基
6、础的基础第十二页,本课件共有48页透明电极放电区前玻璃基板 透明介电质层MgO保护层壁障(隔断)荧光体选址电极后玻璃基板 紫外线显示屏幕以玻璃作为基板,基板间隔一定距离,四周经气密性封接形成一个个放电空间,其结构如图所示。充入Ne-Ar混合气体80120mmPDP的基本结构13第十三页,本课件共有48页放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。当给电极上加上电压,放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线,这种紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝三色荧光体,它们再发出我们在显示器上所看到的可见光,显现出图像
7、。为保护介质层在放电过程中不受离子轰击,介质表面再涂复一层MgO的保护层,采用MgO 保护层后可得到稳定的放电和较低的维持电压并能延长器件的寿命。14第十四页,本课件共有48页在PDP中,有数百万个如上所述的微小荧光灯,即放电胞。真空放电胞中封人的放电气体,一般采用Ne(氖)和Xe(氙xian),或He(氦)和Xe(氙)组成的混合惰性气体。放电胞内壁涂覆的荧光体并不是发白光,而是发红R,绿G,蓝B三原色光。这三种颜色布置成条状或马赛克状。对放电胞施加电压,放电胞中发生气体放电,产生等离子体。等离子产生的紫外线照射胞内壁上涂覆的荧光体,产生可见光。第十五页,本课件共有48页第十六页,本课件共有4
8、8页第十七页,本课件共有48页放电胞发光机理 放电胞发光机理:放电胞发光机理:在在2块玻璃基板上分别形成相互块玻璃基板上分别形成相互正交的电极,通过在其上施加电压或定时控制使正交的电极,通过在其上施加电压或定时控制使放电胞放电,产生等离子体发光,见图放电胞放电,产生等离子体发光,见图33。其。其中行电极为扫描电极,在中行电极为扫描电极,在PDP的横向施加电压;的横向施加电压;列电极为信号电极,在列电极为信号电极,在PDP的纵向施加电压的纵向施加电压第十八页,本课件共有48页第十九页,本课件共有48页AC型PDP与DC型PDP PDP按引起放电时施加电压的方式不同,可分为:AC(交流)型PDPD
9、C(直流)型PDP第二十页,本课件共有48页第二十一页,本课件共有48页第二十二页,本课件共有48页AC型PDP与DC型PDP的区别ACAC型型PDPPDP电极表面覆以透明介电层及保护层,通过绝缘体的电极表面覆以透明介电层及保护层,通过绝缘体的介电层表面产生放电。为形成放电单元而起隔离作用的障壁介电层表面产生放电。为形成放电单元而起隔离作用的障壁(隔断)为条状,而不是像(隔断)为条状,而不是像DCDC型那样采用胞状,因此,图像型那样采用胞状,因此,图像分辨率可从分辨率可从VGAVGA(640 X 480640 X 480)到)到SVGASVGA(800 X 600800 X 600),在此基)
10、,在此基础上采取措施还可以进一步使画面精细化础上采取措施还可以进一步使画面精细化DCDC型型PDPPDP的电极不加保护层,而是直接暴露在放电空间中,放的电极不加保护层,而是直接暴露在放电空间中,放电电流为直流(电电流为直流(direct currentdirect current,DCDC)。为防止电极磨损、)。为防止电极磨损、提高寿命,要通过电阻限制放电电流,而且封入气体的压提高寿命,要通过电阻限制放电电流,而且封入气体的压力也较高。力也较高。第二十三页,本课件共有48页2023/3/124ACAC型型型型PDP:PDP:离子向电极入射时,先与介电质层表面积蓄的电荷发生离子向电极入射时,先与
11、介电质层表面积蓄的电荷发生复合,失去部分能量后,以较低的能量轰击介电质层的表面复合,失去部分能量后,以较低的能量轰击介电质层的表面;DCDC型型型型PDP:PDP:较高能量的离子直接碰撞作为阴极的电极表面,离较高能量的离子直接碰撞作为阴极的电极表面,离子所带的能量全部释放在阴极中,结果离子对阴极表面产生溅子所带的能量全部释放在阴极中,结果离子对阴极表面产生溅射作用,并造成很大损伤。射作用,并造成很大损伤。ACAC型型型型PDP:PDP:介电体电极表面状态的变化会引起壁电荷积蓄量介电体电极表面状态的变化会引起壁电荷积蓄量的变化。随着运行时间增加,会造成工作电压及存储特性的变化。随着运行时间增加,
12、会造成工作电压及存储特性变化,从而显示特性变差。变化,从而显示特性变差。DCDC型型型型PDP:PDP:离子的轰击造成阴极物质的溅射飞散,沉积在放电胞离子的轰击造成阴极物质的溅射飞散,沉积在放电胞障壁四周,对比度及灰度等都会下降。障壁四周,对比度及灰度等都会下降。DC型和型和AC型型PDP中气体放电的区别中气体放电的区别第二十四页,本课件共有48页DCDC型型PDPPDP由于设有辅助放电胞,可确保放电的由于设有辅助放电胞,可确保放电的“火种火种”,因此,因此比比ACAC辅助放电胞型辅助放电胞型PDPPDP的对比度高,反应速度也快。但是由于的对比度高,反应速度也快。但是由于采用比较复杂的胞状放电
13、单元,形成胞状障壁(隔断)的难度采用比较复杂的胞状放电单元,形成胞状障壁(隔断)的难度较大,画面高精细化(提高图像分辨率)比较困难。较大,画面高精细化(提高图像分辨率)比较困难。在在DCDC型型PDPPDP的制造中,多采用印刷工艺,使用的印刷机要的制造中,多采用印刷工艺,使用的印刷机要比比ACAC型型PDPPDP造中使用的光刻制版设备价格低得多,因此设造中使用的光刻制版设备价格低得多,因此设备投资要比备投资要比ACAC型型PDPPDP小。小。但是但是AC-PDP因其光电和环境性能优异,所以是因其光电和环境性能优异,所以是PDP技术的技术的主流主流。第二十五页,本课件共有48页AC型PDP的基本
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