光电子技术课件等离子体显示PPT课件下载推荐.ppt
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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离子体,它占了整个宇宙的99。
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(PlasmaDisplayPanel)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。
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:
82、直直流流等等离离子子体体显显示示板板(DCPDP,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、气体放电基本知基本知识平板电极间充有:
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,放电气体不发光。
放电气体不发光。
随着电压增加,到达随着电压增加,到达C点后,放电变为点后,放电变为自持放电自持放电,气体被击穿,电压迅速下降,变成稳定的自持放电气体被击穿,电压迅速下降,变成稳定的自持放电(图中(图中EF段),段),EF段被称为段被称为正常辉光放电区正常辉光放电区,放电,放电在在C点开始发光,不稳定的点开始发光,不稳定的CD段是段是欠正常的辉光放欠正常的辉光放电区电区,C点电压点电压Vf,称为称为击穿电压或着火电压、起辉击穿电压或着火电压、起辉电压,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。
14阴极电流密度为常数是正常辉光放电的特点。
阴极电流密度为常数是正常辉光放电的特点。
当放电电流更大时进入异常辉光放电当放电电流更大时进入异常辉光放电FG段,段,这时放电单元阻抗变大。
这时放电单元阻抗变大。
当电流进一步增大,放电进入弧光放电后,当电流进一步增大,放电进入弧光放电后,在在H点曲线变得平坦,压降小、电流大是弧光点曲线变得平坦,压降小、电流大是弧光放电的特点。
放电的特点。
实际的显示器件必须应用在正常或异常辉光实际的显示器件必须应用在正常或异常辉光放电区,这个区域放电稳定、功耗小。
放电区,这个区域放电稳定、功耗小。
15三个状态:
三个状态:
熄火态、过渡态和着火态熄火态、过渡态和着火态。
氖气产生的可见光波长范围在氖气产生的可见光波长范围在400-700nm,其中峰值波长为其中峰值波长为582nm的光辐射占整个光强的光辐射占整个光强的的35-40%,因此氖气发橙红色光。
,因此氖气发橙红色光。
16四、单色等离子体显示四、单色等离子体显示1.基本结构基本结构2.Ne-Ar混合气体在一定电压下产生气体放混合气体在一定电压下产生气体放电,电,3.发射出发射出582nm橙色光。
橙色光。
17182.工作原理工作原理19
(1)、当当放放电电单单元元的的电电极极加加上上比比着着火火电电压压Vf低低的的维维持持电电压压VS时时,单单元元中中气气体体不不会会着着火火,如如在在维维持持电电压压间间隙隙加加上上幅幅度度高高于于Vf的的书书写写电电压压Vwr,单单元元将将放放电电发发光光,放放电电形形成成的的电电子子、离离子子在在电电场场作作用用下下分分别别向向该该瞬瞬时时加加有有正正电电压压和和负负电电压压的的电电极极移移动动,由由于于电电极极表表面面是是介介质质,电电子子、离离子子不不能能直直接接进进入入电电极极而而在在介介质质表表面面累累积积起起来来,形形成成壁壁电电荷荷,在在外外电电路路中中,壁壁电电荷荷形形成成与与外外加加电电压压极极性性相相反反的的壁壁电电压压,这时,放电空腔上的电压为外加电压和壁电压之和。
这时,放电空腔上的电压为外加电压和壁电压之和。
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(2)、此将小于维持电压,使放电空间电场减弱,此将小于维持电压,使放电空间电场减弱,致使放电单元在致使放电单元在26微秒内逐渐停止放电,因介质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,当反向的电阻很高,壁电荷会不衰减地保持下来,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,叠加电压峰值大于电压与此时的外加电压同极性,叠加电压峰值大于Vf,单元再次着火发光并在放电腔的两壁形成与前单元再次着火发光并在放电腔的两壁形成与前半周期极性相反的壁电荷,并再次使放电熄灭直到半周期极性相反的壁电荷,并再次使放电熄灭直到下一个相反极性的下一个相反极性的脉冲的到来脉冲的到来。
因此,单元。
因此,单元一旦由书写脉冲电压引燃,只需要维持电压脉冲就一旦由书写脉冲电压引燃,只需要维持电压脉冲就可维持脉冲放电,这个特性称为可维持脉冲放电,这个特性称为AC-PDP单元的单元的存存储特性储特性。
21(3)、要使已放电的单元熄灭,只要在下一个维持)、要使已放电的单元熄灭,只要在下一个维持电压脉冲到来前给单元加一窄幅(脉宽约电压脉冲到来前给单元加一窄幅(脉宽约1微妙微妙)的)的放电脉冲,使单元产生一次微弱放电,将储