光电显示技术第5章 - 2015
光电显示技术课后答案(缪家鼎)
lx
第五章 2、
解：光敏电阻中的光电流 I (S g g0 )EU ，所消耗的电功率为 P IU ，
所以极限照度为；
Emax
(S g
Pmax g0 )U 2
40 103 (0.5 106 0)
20 2
200
lx
3、 解：电路如右图所示。
①
RL 上的分压为U L
RL U ，所以 RL Rt
发光强度
Iv
v
0.328 (1103 )2
/4
4.2 105 (3.28 105 ) Cd(坎德拉)
光亮度
Lv
Iv S
4.2 105 (1103 )2
/4
5.35 1011 (或4.2 1011 ) Cd/m2
光出射度
Mv
v S
0.328 (1103 )2
/4
4.2 105 Lm/m2
② 10 米远处光斑面积大小：
(a) 发生光电效应的长波限：
m
hc W
6.62 1034 3.00 108 2.5 1.6 1019
4.97 107 m
(b) 费米能级相对于导带底的能级差
E E f Ec (E0 2.5) (E0 7.5) 5.0 eV
第四章 10、
解：（b）阴极电流 I K SK ES 20 0.1 2 104 4 104 A
0.2640 0.978 20.9 0.714 0.0173
大于 1，所以在暗视觉时，波长为 1 435.8nm 的光源的光亮度大于波长为 2 546.1nm 的
单色光源的光亮度。（光谱光视效能值参见教材第 4 页，此处采用了数值内插） 2、
解：① 该激光束的光通量
光电对抗原理与应用(章 (5)
第5章 光电无源干扰技术 衰减作用是烟幕干扰的最主要的作用，凭借烟幕中多达
109 /cm3 数量级的微粒对目标和背景的红外辐射产生吸收、 散射和反射作用，使进入红外探测器的红外辐射能低于系统的 探测门限，从而保护目标不被发现。烟幕粒子的直径等于或略 大于入射波长时，其衰减作用最强。 当烟幕浓度达到1.9 g/m3 时，对红外辐射能削弱90%以上，浓度更高时，甚至可以 完全屏蔽掉目标发射和反射的红外信号。普通烟幕对2~2.6 μm红外光干扰效果较好，对3~5 μm红外光有干扰作用，而对 8~14 μm红外光则不起作用。在烟幕中加入特殊物质，其微粒 的直径与入射波长相当，可以扩展对所有波段的红外光的干扰 作用。
第5章 光电无源干扰技术 从干扰波段上分类，烟幕可分为防可见光、近红外常规烟
幕，防热红外烟幕，防毫米波、微波烟幕和多频谱、宽频谱及 全频谱烟幕。
第5章 光电无源干扰技术 5.1.2
现代烟幕干扰技术主要是通过改变电磁波的传输介质 特性来干扰光电侦测和光电制导武器的。如对激光制导武器的 干扰，烟幕可以使激光目标指示器的激光束或目标反射的激光 束的能量严重衰减，激光导引头接收不到足够的光能量，从而 失去制导能力。另外, 烟幕还可以反射激光能量，起到假目标 的作用，使导弹被引诱到烟幕前爆炸。
第5章 光电无源干扰技术 对于相关跟踪系统，当有烟幕遮蔽目标时，造成实时图像
的亮度产生不均匀变化，可使实时图像的亮度分布函数与预存 图像的亮度分布函数改变，引起跟踪误差。此外，烟幕的扰动 以及图像亮度的不均匀随机变化，使得配准点位置随即漂动， 还有一些次峰值会冒充配准点，使系统的跟踪误差进一步加大。
第5章 光电无源干扰技术 (3) 粒子的形状与空间统计取向。粒子的形状如果不是球
形，问题就比较复杂，往往很难精确计算。研究者已对粒子呈 现的形状作了分类，例如球形、椭圆形、圆柱形和圆盘形，并 分别建立了理论模型，对粒子的散射性能进行了描述。许多烟 幕材料根据采样形状选取相近理论模型进行计算并与实验结果 进行比较。除球形粒子外，不同形状粒子在空间形成烟幕后， 粒子散射面的法线方向在空中也有一个统计分布，该统计值与 散射的角分布关系十分密切。某些高反材料，就是由许多微小 薄片组成的。片本身的重量不是均匀分布的，片的矢径为几微 米到几十微米，片表面对各种波长的反射率较高，它的法线的 空间统计取向大致均等，这样的材料作漫反射体十分理想，在 4π球面度上的散射强度差不多。
光电专业有哪些课程设计
光电专业有哪些课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解光电专业的基本课程设置，掌握各门课程的核心知识内容。
2. 使学生掌握光电专业的基本原理，如光学、电磁学、半导体物理等，并理解这些原理在实际应用中的重要性。
3. 帮助学生了解光电领域的前沿动态和发展趋势，培养他们对专业知识的深入理解和探索精神。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际光电工程问题的能力。
2. 通过课程设计项目，提高学生的实验操作技能、数据分析和处理能力。
3. 培养学生的团队协作和沟通能力，提高他们在项目实践中的问题解决效率。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对光电专业的兴趣和热情，培养他们积极向上的学习态度。
2. 引导学生认识到光电技术在国家经济发展和国防建设中的重要作用，增强他们的社会责任感和使命感。
3. 通过课程学习，培养学生严谨求实的科学态度，提高他们的创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为光电专业的基础理论课程，旨在帮助学生全面了解光电领域的基本知识和发展动态。
学生特点：学生具备一定的物理基础和数学基础，但对光电专业了解有限，需要系统地引导和培养。
教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际应用能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在课程结束后能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 光电专业概述：介绍光电专业的背景、发展历程、研究内容及应用领域。
2. 基础理论知识：- 光学原理：光的传播、反射、折射、干涉、衍射等基本现象和定律。
- 电磁学理论：电磁场理论、麦克斯韦方程组、电磁波传播等。
- 半导体物理：半导体材料的基本性质、PN结、光生伏特效应等。
3. 光电技术与应用：- 光电器件：如光源、光探测器、光开关等。
- 光通信技术：光纤通信、无线光通信、光网络等。
- 光电显示技术：液晶显示、有机发光二极管显示等。
3.2光电技术ppt课件
光电成象器件是指能够输出图像信息的一类器件 。它包括真空成象器件和固体成象器件两大类。
真空成象器件又包括：变象管、象增强器、摄象 管。变象管是使不可见光图像变为可见光图像的 器件，象增强器是使微弱光图像变为可见光图像 的器件，摄象管是使光学图像变为电视信号的器 件。
固体成象器件是通过特殊的结构与电路以自扫描 的方式读出电信号再通过显示器件成象的器件。
暗电阻RD很大。放电时间近似等于帧周期Tf。则C右 有侧光电照位，最放大电值时：V Ci右d m 侧V 最T(1 高电eT 位f /R 为D C i：)VimVT(1eTf /RiC i) 这样，由于光照产生的有效信号为： Vs VimVidm
这种信号电压引起的充电电流在RL产生Байду номын сангаас降输出信号
三、摄像器件的性能参数
磁聚焦型象管结构示意图：
管外的线圈用来使管内产生平行 于管轴的磁场，以形成磁透镜。 磁聚焦的优点是聚焦作用强，容 易调节，也容易保证边缘像差。
缺点是管子外有长螺旋线圈和直流激磁等，使整个设 备的尺寸、重量增加，结构较复杂。 3. 荧光屏
荧光屏的作用是将电子动能转换成 光能。对荧光屏的要求是不仅应具 有高的转换效率，而且屏的发射光 谱要同人眼或与之耦合的下级光电 阴极的响应一致。
工作时，N层与靶压正极相连，光电二 极管处于反向偏置，靶压几乎全加在I 层上。景物成像在光电靶上，在光电 二极管内产生光生载流子。在强电场 作用下几乎全部参加导电，因而光电 转换效率高。且因光电二极管反向偏 置，暗电流很小。图像使光电靶上各 点照度不同，在光电二极管内产生不 同数量的电子-空穴对。
系，称为其光电转换特性。通常表示为： I p kL
式中，γ称为光照指数，k为比例系数。
显示技术-第1章-绪论
03
02
第1章 绪 论
01
人眼的视觉特性
人眼的视觉堕性 实验证明，人眼的主观亮度感觉与客观光的亮度不是同步的。 当一定强度的光突然作用于视网膜时，不能在瞬间形成稳定的主观亮度感觉，而是按近似指数规律上升；当亮度突然消失后，人眼的亮度感觉并不立即
第1章 绪 论
1.2.2 人眼的视觉特性
环境条件
光照度
环境条件
光照度
八级星光
0.000000019
读书必须照明度
30
黑夜
0.001 ～ 0.02
晴天
100 ～ 500
月夜
0.02 ～ 0.2
晴天室外
1000 ～100000
阴天室内
5 ～ 10
演播室照明度
300 ～ 2000
第1章 绪 论
1.2.1 光的基本特性
(d)亮度：垂直于传播方向单位面积上的发 光强度称为亮度。单位尼特(cd/ ), 用L表示。（描述发光体表面的明亮程度） L = (d Φ /d ω)/ ds （1-3） 图1-2 视在面积
图1-7 标准视敏度曲线
相对视敏度
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
V(λ)
VG(λ)
20VB(λ)
VR(λ)
*
第1章 绪 论
人眼的视觉特性
三条曲线的总和等于相对视敏函数曲线（λ），三条曲线是部分交叉重叠的，很多单色光同时处于两条曲线之下。 例如：600nm的单色黄光就处在VR（λ）、VG（λ）曲线之下，所以600nm的单色黄光既激励了红敏细胞，又激励了绿敏细胞，引起混合的感觉。
图1- 4 新型彩色平板显示器
显示技术的发展过程
光电显示
光电显示61、光电子技术是当今世界上竞争最为激烈的高新技术领域之一。
光电显示技术是将电子设备输出的电信号转化为视觉可见的图像、图形、数码及字符等光信号。
2、所谓显示,就是指对信息的表示。
在信息工程领域中,把显示技术限定为基于光电子手段产生的视觉效果,即根据视觉可识别的亮度、颜色,将信息内容以光电信号的形式传达给眼睛产生的视觉效果3、1897年德国人布劳恩发明阴极射线管。
全世界第一支球形彩色布劳恩管于1950年问世。
虽然存在体积、重量方面的缺点,但是人们关心的屏幕上显示图像的质量,如亮度、对比度、分辨率、视野角、刷新频率和响应时间等综合性的视觉性能。
4、光电显示器件的分类:如果根据收视信息的状态分类,可分为以下几种:直观型、投影型、空间成像型。
5、从显示原理的本质来看,光电显示技术利用了发光和光电效应两种物理现象。
所谓光电效应是指加上电压后物质的光学特性(如折射率、反射率、透射率等)发生改变的现象。
因此,根据像素本身发光与否,又可将显示器间分为以下两大类,主动发光型和被动发光型。
6、光的基本特性:光是一种波长很短的电磁波其波长为380-780nm。
频率*10^*10^8MHZ7、光通量光源单位时间内的光量称为光通量,符号Φ,单位流明。
8、发光强度光源在给定方向的单位立体角辐射的光通量为发光强度,符号I单位坎德拉。
9、光照度单位受光面积上所接受的光通量称为光照度,符号E,单位勒克斯。
10、亮度垂直于传播方向单位面积上的发光强度称为亮度,符号L,单位cd/m2。
11、视觉二重功能:人的视觉具有明视觉功能和暗视觉功能。
12、暗适应:当从明亮的地方进入黑暗环境,或突然关掉灯,要经过一段时间才能看清物体,这就是暗适应现象。
明适应:从黑暗环境到明亮环境变化的逐渐习惯过程为~13、视觉惰性:在外界光作用下,感光细胞内视敏感物质经过曝光染色过程是需要时间的,响应时间大约为40ms;另一方面,当外界光消失后,亮度感觉还会残留一段时间,大约为100ms。
光电显示技术第五章练习题答案
光电显示技术第五章练习题答案
（仅作参考）
（答案纯属个人编写，如有错误，在所难免，欢迎大家指出）
一、选择题
1-5 BDBDC 6-10 AACAD
二、填空题
1、分子短程力长程力
2、不需要整体呈扁平状薄轻
3、像素单元荧光层惰性气体
4、交流电场水银放电紫外线电子枪电子屏幕荧光
5、预备放电开始放电放电发光与维持发光消去发光
6、外层电极提高光子
7、空间分辨率颜色分辨率扫描分辨率
8、A/D转换器同步比较触发基准电路编码电路
9、等离子体放电时间子场驱动初始化写入维持
10、亮度自适应增强技术子场驱动
11、行顺序制存储
12、逻辑电路驱动电路
13、移位寄存器最大时钟工作频率
14、逻辑部分电平移位寄存器高压驱动部分
15、水平垂直阵列驱动电极像点的顺序驱动线的顺序整个画面
《完》。
光电技术练习册-第1章-2015-9-11
第1章 辐射度学与光度学基础一、选择题（单选或多选）1. 为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（ ）A 辐照度B 辐强度C 辐出度D 辐亮度2. 已知某辐射源发出的功率为1W ，该波长对应的光谱光视效率为0.5，则该辐射源辐射的光通量为（ ）A 683lmB 341.5lmC 1276lmD 638lm3. 电磁波谱中可见光的波长范围为（ ）A 0.38~0.78umB 0.38~1umC 1~3umD 8~12um4. 下列选项中的参数与接收器有关的有（ ）A ．曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度5. 100W 标准钨丝灯在0.2sr 范围内所发出的辐射通量为（ ）A. W 592.1B. lm 223.27C. W 184.3D. W 223.27二、判断题1. 辐射通量与光通量的单位是相同的。
( )2. 朗伯辐射体的辐射出射度等于他的辐射亮度。
（ ）3. 被照明物体表面的辐射照度和光源与物体表面的距离平方成反比。
（ ）4. 辐射出射度Me 与辐射照度Ee 的定义式都是：某点处面元的辐通量e d Φ除以改面元的面积dA的商，所以这两个物理量是具有相同的概念。
（ ）5. 在对具有一定量度和颜色的非黑体辐射体的温度标测中，亮温度与实际温度的偏差最小，色温度次之，辐射温度与实际温度的偏差最大。
（ ）6. 在弱辐射作用的情况下，半导体的光电导效应与入射辐射通量的关系是线性的。
（ ）三、计算题1. 试写出v Φ、v M 、v I 、v L 光度量之间的关系式，说明它们与辐射度量之间如何转换。
2. 波长为532nm （V （0.532um ）=0.88）的绿光固体激光器输出功率为15W ，均匀的投射到0.22cm 的白色屏幕上。
问屏幕上的光照度为多少？若屏幕的反射系数为0.9，其光出射度为多少？3. 某半导体激光器发出波长为642nm 的激光束，其功率为100mW ，光斑发射角为0.6mrad ，光束直径为1.22mm 。
《光电显示成像基础》PPT课件
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24
第一章 光电显示成像基础
3. 亮度均匀性 - 在不同区域亮度的一致性
(100%*亮度/平均亮度）
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25
第一章 光电显示成像基础
4. 对比度和灰度
受环境光照影响
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3
第一章 光电显示成像基础
第一章 光电显示成像基础
第一节 光电显示技术概述 第二节 显示参量与人眼的视觉因素 第三节 显示器件的主要性能
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4
第一章 光电显示成像基础
第一节 光电显示技术概述
1.1 研究显示技术的意义
显示？ 对信息的表示
目前限定为基于光电子手段产生的视觉效果
人由感觉器官从外界获得信息：
分辨力特性由什么决定？
精选PPT
33
第一章 光电显示成像基础
7. 发光颜色 用发射光谱或色度坐标表示。
实验一：给出CRT和LCD显示器的光谱和色坐标、 色域
精选PPT
34
第一章 光电显示成像基础
8. 余辉时间
来源于CRT显示器荧光粉的发光特点：指荧光粉的 发光从电子轰击停止后开始减小到电子轰击时稳定 亮度的1/10所经历的时间。决定于荧光粉的性质。 一般CRT荧光粉的余辉时间从几百纳秒到几十秒。
的自由移动，如；自由行走、旋转等，沉浸感极强，在VR效果的观察设备
中，头盔显示器的沉浸感优于显示器的虚拟现实观察效果，逊于虚拟三维
投影显示和观察效果，在投影式虚拟现实系统中，头盔显示器作为系统功
能和设备的一种补充和辅助。
3DVR-三维数字视频录像机
光电显示技术教案
第1章 绪论
光照度 单位受光面积上（S）所接收的光通量 称为光照度，符号为E，单位为勒克斯 （lx）。光照度E可由下式表示： E d dS 亮度 垂直于传播方向单位面积（ S cos ）上的 发光强度称为亮度，符号为L，单位为 cd/m2。亮度L可由下式表示：
d L dS cos d
光电显示技术
目 录
1. 绪论 2. 阴极射线管(CRT)显示技术 3. 液晶显示器件 4. 发光二极管(LED)显示技术 5. 等离子显示器件
6. 激光显示技术
7. 新型光电显示技术 8. 大屏幕显示技术
光电显示技术
第1章 绪论
1.1 光电显示技术概述
1.1.1 显示技术研究的意义
第1章 绪论
按所用显示材料分类有：固体(晶体和非晶 体)、液体、气体、等离子体、液晶体显示等。 按显示原理分类有：阴极射线管(CRT)、真 空荧光管(VFD)、辉光放电管（GDD）、液 晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、发 光二极管(LED)、场致发射显示器(FED)、电 致发光显示器(ELD)、电致变色显示器 （ECD）、激光显示器(LPD)、电泳显示器 (EPD)、铁电陶瓷显示器(PLZT)等等。
第1章 绪论
原则上把显示设备上出现的视觉信息直接观看 1.1.2 光电显示器件分类 的方式称为直观型
如果根据收视信息的状态分类，可分成： 把由显示设备或者光控装置所产生的比较 1. 直观型（Direct View Type） 小的光信息经过一定的光学系统放大投射 到大屏幕后收看的方式称为投影型。 2. 投影型（Projection Type） 3. 空间成像型（Space Imaging Type）
显示技术(章图文 (5)
（5-2） （5-3） （5-4）
第 5 章 等离子体显示技术
其中， Ne+表示Ne的激发态， Nem为Ne的亚稳激发态。 由
于Nem的亚稳能级（16.62 eV）大于Xe的电离能（12.127
eV）， 因此， 亚稳原子Nem与Xe原子碰撞过程为：
Nem+Xe=Ne+Xe++e
(5-5）
第 5 章 等离子体显示技术
第 5 章 等离子体显示技术 对于主要是一阶电离和含有同一类中性粒子的等离子体 来说， 可以认为ne ≈ni。 对于这种情形， 电离度定义为： β= ne/(ne+ng)。 电离度很小的等离子体称为弱电离等离子体； 当电离度较大（约大于0.1）时， 称为强电离等离子体； β ＝1时， 则叫完全等离子体。 在热力学平衡条件下， 电离 度仅仅取决于粒子种类、 粒子密度及温度。
第 5 章 等离子体显示技术
图5-1 等离子——物质第四态
第 5 章 等离子体显示技术 “plasma”一词最早在生物名词原生质（proto plasma） 中出现。 1839年， 捷克生物学家浦基尼（Purkynie）最先 将“原生质”的名词引入科学词汇， 它表示一种在其内部 散布许多粒子的胶状物质， 是组成细胞体的一部分， 也称 为“血浆”。 1929年， 朗缪尔（Langmuir）和托克斯 （Tonks）在研究气体放电时首次将“plasma”用于物理学领 域， 用来表征所观察到的放电物质， 该词来源于古希腊语 λαδμα， 即为可塑物质或浆状物质之意， 我们将其翻译成 “等离子体”， 而台湾学者翻译成“电浆”。
第 5 章 等离子体显示技术 就等离子体本身而言， 它具有变成电中性的强烈倾向， 故离子和电子的电荷密度几乎相等，这种情况称为准中性， 它是带相反电荷粒子间的强电作用的结果。 等离子体中的 电荷分离仅可能由外加电场或等离子体本身的内能（热能） 来维持， 可由等离子体动力学温度维持的对电中性的最大 偏离估算出来。 通常， 等离子体的偏离电中性为十万分之 几。
光电显示技术
指采用某种光学手段（如激光）在空间形成可供 观看图像的方式，从原理上说，图像大小与显示 器无关,可以很大。空间成像显示因为图像具有 纵深而大大提高了真实感和现场感。
第1章 绪论
从显示原理的本质来看，光电显示技术利用 了发光和电光效应两种物理现象。所谓电光 效应是指加上电压后物质的光学性质（如折 在外加电信号作用下，主动发光型器件本身 射率、反射率、透射率等）发生改变的现象。 产生光辐射刺激人眼而实现显示。比如CRT、 PDP、ELD、激光显示器(LPD:Laser 因此，根据像素本身发光与否，又可将显示 Projection Display)等。 器件分为以下两大类： 1. 主动发光（emissive ）型 在外加电信号作用下，被动显示型器件 单纯依靠对光的不同反射呈现的对比度 2. 被动显示(passive)型 达到显示目的。
光电显示技术
第1章 绪论
2.显示技术的发展历史
自1897年德国人布劳恩（Braun）发明阴极射线管 (CRT:Cathode Ray Tube)以来，随着电视广播媒体和计 算机等媒体的出现和发展，显示器件产业取得了极大的 进步。 全世界第一只球形彩色布劳恩管（CRT）于1950年问 世。当时因为它的体积大、重量沉，而且还拖了一个 “尾巴”，就有人认为不超过10年，它就会被某些平板 显示器所替代。殊不知，体积和重量不是它的缺点，而 是存在的问题，如CRT电视机只能做到40英寸1)以下。 但人们关心的屏幕上显示图像的质量，如亮度、对比度、 分辨率、视野角、刷新频率和响应时间等综合性的视觉 性能。 迄今为止，任何平板显示器件的工作性能都不如 CRT。而且，由于它的工作原理很巧妙，本身及相应配 合线路也简单，成本低，所以在显示器件中，CRT的性 能价格比是最高的。2001年，市场规模达到了2.74亿只、 250亿美元。
光电显示技术 -光电子学综述ppt,43页
1
电子束首先由加在第一控制 栅极的视频电信号调制，经 加速和聚焦后，高速轰击荧 光屏上的荧光体，荧光体发 出可见光。
电子枪中阴极K被灯丝 加 热 至 200K 时 ， 阴 极 K 发射大量电子。
2
最后通过偏转磁轭控制电
3
子束、在荧光屏上从上到 下，从左到右依次扫描，
从而将原被摄图像或文字
完整地显示在荧光屏上。
常利用液晶的电控双折射、旋光效应、
宾主效应。
24
液晶显示技术
3.5
LCD与CRT的对比
但LCD屏只含有固定数量的液晶单元 ，只能在全屏幕使用一种分 辨率显示。
（1）CRT尺丁显示可选择一系列分辨率，而且能按屏幕要求加以调整，
（2）CRT通常有3个电子枪，射出的电子流必须精确聚集 ，否则就得不 到清晰的图像显示。而LCD不存在聚焦问题，因为每个液晶单元都 是单独开关的，这正是同样一幅图在LCD屏幕上如此清晰的原因。 （3）LCD不必关心刷新频率和闪烁，液晶单元要么开，要么关，所以在 40 ~ 60Hz这样的低刷新频率下显示的图不会比75Hz下显示的图像 更闪烁。不过，LCD屏的液晶单元会很容易出现瑕疵。
光电显示技术综述
光电显示技术
【制作人】
xxx
【制作时间】 2015.12.25
1
目
录
1
光电显示技术概述
阴极射线管显示技术 液晶显示技术 激光显示技术
2
3 4
2
光电显示技术
1 光电显示技术概述
3
光电显示技术概述
1.光电显示技术的定义
光电显示技术是将电子设备输出的电信号转换成视觉可见的图、图形、 数码及字符等光信号的一门技术，是光电子技术的重要组成部分。
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单色等离子体显示是利用Ne-Ar混合气 体在一定电压作用下产生气体放电，直接发 射出582nm橙色光。
怎样实现彩色等离子体显示？ He-Xe 混合气体放电时产生不可见的 147nm真空紫外线（VUV），再使VUV激 发相应的三基色光致发光荧光粉发出可见光 而达到显示的目的。
每个等离子管作为放电胞
4
等离子体与普通气体的对比
相似：构成等离子体的粒子 间距较大，并处于不断无规 则碰撞之中，其热运动与普 通气体相似；
不同：等离子体由等量的电 子和正离子构成，整体上不 显电性，但各粒子带电，而 普通气体是由中性的原子或 分子构成。
英国的物理学家海维赛德和美国电气工程师肯 涅利在等离子体概念确立之前就设想大气层的高处 有一个带电粒子层（等离子层），无线电波向四面 八方传播时，有一部分向地面上空传播，这部分电 磁波遇到了高空中的带电粒子层就反射回来传到远 处。
PDP基本结构
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 接形一个个放电空间 ，其结构如图所示。
透明电极
透明介电质层
前玻璃基板
MgO保护层
放电区
紫外线
充入Ne-Ar 混合气体
荧光体
80~120mm
壁障(隔断)
选址电极
后玻璃基板
PDP由前、后玻璃板和铝基板组成。对 于具有VGA显示水平的PDP，其前玻璃板上 分别有 480 行扫描和维持透明电极，后玻璃 板表面有2556（852×3）行数据电极，这些 电极直接与数据驱动电路板相连。根据显示 水平的不同，电极数会有变化。
比较高，如太阳中
心的温度高达1千
万℃，那里的物质
显然都以等离子体
的形式存在。
等离子体有下述特征：
高度电离 带电粒子浓度高，具有良导体的特征。 具有电振荡的特征，在带电粒子穿过等离子体
时，能够产生等离子体激元，等离子体激元的 能量是量化的。 具有加热气体的特征。在高气压收缩等离子体 内，气体可被加热到数万度。 在稳定情况下，气体放电等离子体中的电场很 弱，电子与气体原子进行着频繁的碰撞，因此 粒子在等离子体中的运动可以看做是热运动。
放电。
R
电源
阴
阳
极
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。
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。
✓热等离子体：稠密高压(1大气压以上)，温度 103- 105K, 如电弧，高频和燃烧等
✓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。
一般说来，即使温度在10000℃左右，物质中等离子 体所占的比例约为1%。因此，在我们生存的空间，等 离子体现象很少见。然而宇宙中大量的物质均以等离 子体的形式存在，等离子体约占宇宙物质的99％，甚 至更多，这是因为宇宙中大部分物质都集中在恒星内 ，而恒星的温度都
PDP的分类
根据工作方式的不同，大致可分为两类： 交流型（AC-PDP）和直流型（DC-PDP）。
▪直流PDP---结构复杂，加工的工艺要求精度 高,本身没有记忆功能，驱动电压高, 非生产的 主流。
等离子体的基本概念
在物理学中指正、负电荷浓度处于平衡状态的 体系，即等离子体就是原子的部分电子被去除 后留下的离子（正）与电子（负）组成的离子 化气体状物质，又称电浆。 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。
R
电源
阴
阳
极
极
等离子体显示技术
等离子体显示器(Plasma Display Panel)缩写为 PDP，又称电浆显示器，是继CRT(阴极射线管)、 LCD（液晶显示器）后的最新一代显示器，其特点是 厚度极薄，分辨率佳。可以当家中的壁挂电视使用， 占用极少的空间，代表了未来显示器的发展趋势之一 。
等离子体显示技术之所以令人激动，主要在于可 以制造出超大尺寸的平面显示器（50英寸甚至更大）
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。
日常所见的日光灯就是PDP的基础
PDP基本原理
▪ 等离子显示器采用等离子管作为发光元器件，大量 的等离子管排列在一起构成屏幕，每个等离子对应 的每个小室内都充有氖氙气体。在等离子管电极间 加上高压后，封在两层玻璃之间的等离子管小室中 的气体会产生紫外光激发平板显示屏上的红、绿、 蓝三原色荧光粉发出可见光。
第5章 等离子体显示技术
5.1 等离子体基本知识 5.2 气体放电特性 5.3 PDP的结构和特性 5.4 PDP的驱动与控制
5.1 等离子体基本知识
历史--等离子体在作怪：
1901年12月12日，发生了一件使当时的科 学家们为之一惊的“怪事”。在加拿大的纽 芬兰收到了英国人马克尼从英国康沃尔发出 的电讯号。人们在当时怎么也弄不明白，一 向以直线传播的无线电波怎么会横越3400公 里的大西洋，绕过弯曲的地球表面传到纽芬 兰呢？原来这是等离子体在作怪。
30年代英国物理学家阿普顿（E.V.Appleton） 用实验证实了高空中电离层的 存在，因而他获得了1947年度 的诺贝尔物理学奖。
阿普顿（E.V.Appleton）
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，如: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
等离子体的获得
高能粒子束轰击 强激光照射 气体放电 高温电离等方法
高温产生等离子体
固体 冰
液体 水
气体
水汽
等离子体 电离气体
0℃
100℃ 10000℃
温度
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