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第一章 等离子体概述(共50张PPT)
PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -- 等离子体增强化学气相沉积法 典型的工业应用：等离子体刻蚀、镀膜、表面改性、喷涂、烧结、冶炼、加热、有害物处理
1～4电等子伏，离电流子为1态～10常0安及被以上称。 为“超气态”，它和气体有很多相似之处，
集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁 力是长程的。
宇宙中90％物质处于等离子体态
人类类的的生生存存伴伴随随着着水水，，水存水在存的在环的境环是境地是球地文球明得文以明进得化以、进发化展、的发的展热 的力学的环热境力，学这环种境环，境这远种离等环离境子远体离物等态离普子遍体存物在的态状普态遍。存因在而的，状天态然。等 因离子而体，就天只然能等存离在子于远体离就人只群能的存地在方于，远以闪离电人、群极的光地的方形，式以为闪人电们、所极敬 光畏、的所形赞式叹为。人们所敬畏、所赞叹。
温度 (度)
等离子体参数空间
星云
太阳风 星际空间
日冕
霓虹灯 荧光
磁约束 聚变
氢弹
惯性聚变
太阳核心 闪电
气体 液体 固体
北极光
火焰
人类居住环境
密度(cm-3)
等1.按离存在子分：体的分类
天然等离子体：太阳、恒星、星云、极光、雷电等
人工等离子体：日光灯、霓虹灯、电火花、电弧等
2.按电离度分： 等离子体：电子(ne )、正离子(离子 ni)、中性粒子（分子、
Tonks)首先引入等离子体（ Plasma ）这个名称。
涉及分子间作用力，而等离子体由气态转化时需要克服原 特点是焊缝平整，可以再加工,没有氧化物杂质,焊接速度快。
人类的生存伴随着水，水存在的环境是地球文明得以进化、发展的的热力学环境，这种环境远离等离子体物态普遍存在的状态。
1～4电等子伏，离电流子为1态～10常0安及被以上称。 为“超气态”，它和气体有很多相似之处，
集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁 力是长程的。
宇宙中90％物质处于等离子体态
人类类的的生生存存伴伴随随着着水水，，水存水在存的在环的境环是境地是球地文球明得文以明进得化以、进发化展、的发的展热 的力学的环热境力，学这环种境环，境这远种离等环离境子远体离物等态离普子遍体存物在的态状普态遍。存因在而的，状天态然。等 因离子而体，就天只然能等存离在子于远体离就人只群能的存地在方于，远以闪离电人、群极的光地的方形，式以为闪人电们、所极敬 光畏、的所形赞式叹为。人们所敬畏、所赞叹。
温度 (度)
等离子体参数空间
星云
太阳风 星际空间
日冕
霓虹灯 荧光
磁约束 聚变
氢弹
惯性聚变
太阳核心 闪电
气体 液体 固体
北极光
火焰
人类居住环境
密度(cm-3)
等1.按离存在子分：体的分类
天然等离子体：太阳、恒星、星云、极光、雷电等
人工等离子体：日光灯、霓虹灯、电火花、电弧等
2.按电离度分： 等离子体：电子(ne )、正离子(离子 ni)、中性粒子（分子、
Tonks)首先引入等离子体（ Plasma ）这个名称。
涉及分子间作用力，而等离子体由气态转化时需要克服原 特点是焊缝平整，可以再加工,没有氧化物杂质,焊接速度快。
人类的生存伴随着水，水存在的环境是地球文明得以进化、发展的的热力学环境，这种环境远离等离子体物态普遍存在的状态。
等离子体显示技术课件
（1）功耗大，不便于采用电池电源（与LCD相 比）。 （2）与CRT相比，彩色发光效率低。 （3）驱动电压高（与LCD相比）。 （4）大量发光和发热元件向外产生辐射，目前 仍不能有效地在机内较好地解决高频信号处理 问题。同时对输入的视频信号接线也是考验， 差一点的色差线会产生花屏现象。
虽然PDP尚存在一些不足，但随着今后研究 工作的进一步开展，必将使PDP的技术性能不 断改进。
PDP显示屏放电单元
2. PDP显示器件的显示原理
等离子体显示板的像素实际上类似于微小的氖 灯管，它的基本结构是在两片玻璃之间设有一排 一排的点阵式的驱动电极，其间充满惰性气体。 像素单元位于水平和垂直电极的交叉点，要使像 素单元发光，可在两个电极之间加上足以使气体 电离的高电压。颜色是由单元内的荧光粉发出的 光产生的。
6. 散热性能好，低噪声。 7. 采用电子寻址方式，图像失真小，没有聚焦、
会聚问题。色纯一致，不会像CRT那样产生色彩 漂移。
8. 采用了帧驱动方式，消除了行间闪烁和图像大 面积闪烁。
9. 图像惰性小，响应速度快，重显高速运动物体 不会产生拖尾等缺陷。这是LCD所不能比拟的。
• 等离子体显示器件的缺点是：
接口电路所有的控制信号均由中央处理器产 生。实际电路中常使用74F574对24路RGB信号 进行锁存，对同步控制信号则用74F541进行缓 冲
图像数字信号的接口电路
时钟信号、消隐信号、垂直/水平同步信号的接口电路
色彩校正电路的主要作用：
a）进行反γ校正。进行反γ校正是为了弥补 电光转换的非线性，目前的图像信号在传输过程 中应预先进行γ校正。
b）调整PDP三基色的色域。由于PDP荧光粉是 受紫外光激励而发的光，因此其色域与自然光有 差异，为了使PDP显示器的图像更加逼近自然， 设计时必须进行色域调整。具体电路是用EPROM 以查表的方式实现的。
虽然PDP尚存在一些不足，但随着今后研究 工作的进一步开展，必将使PDP的技术性能不 断改进。
PDP显示屏放电单元
2. PDP显示器件的显示原理
等离子体显示板的像素实际上类似于微小的氖 灯管，它的基本结构是在两片玻璃之间设有一排 一排的点阵式的驱动电极，其间充满惰性气体。 像素单元位于水平和垂直电极的交叉点，要使像 素单元发光，可在两个电极之间加上足以使气体 电离的高电压。颜色是由单元内的荧光粉发出的 光产生的。
6. 散热性能好，低噪声。 7. 采用电子寻址方式，图像失真小，没有聚焦、
会聚问题。色纯一致，不会像CRT那样产生色彩 漂移。
8. 采用了帧驱动方式，消除了行间闪烁和图像大 面积闪烁。
9. 图像惰性小，响应速度快，重显高速运动物体 不会产生拖尾等缺陷。这是LCD所不能比拟的。
• 等离子体显示器件的缺点是：
接口电路所有的控制信号均由中央处理器产 生。实际电路中常使用74F574对24路RGB信号 进行锁存，对同步控制信号则用74F541进行缓 冲
图像数字信号的接口电路
时钟信号、消隐信号、垂直/水平同步信号的接口电路
色彩校正电路的主要作用：
a）进行反γ校正。进行反γ校正是为了弥补 电光转换的非线性，目前的图像信号在传输过程 中应预先进行γ校正。
b）调整PDP三基色的色域。由于PDP荧光粉是 受紫外光激励而发的光，因此其色域与自然光有 差异，为了使PDP显示器的图像更加逼近自然， 设计时必须进行色域调整。具体电路是用EPROM 以查表的方式实现的。
等离子体PPT幻灯片课件
高温等离子体：高度电离的等 离子体，离子温度和电子温度 都很高。
3
4
2、怎样产生等离子体？
等离子体的形成
固体 液体 气体 等离子体
能量
能量
能量
物质的四种状态
5
方法1：对于气态的物质，温度升高到几千度 时，由于物质分子的热运动的加剧，相互间的 碰撞就会使气体的分子产生电离，这样的物质 就变成正离子和电子组成的混合物等离子体。 方法2：
14
等离子体隐身技术
方法一：是利用等离子体发生器产生等离子体，即在 低温下，通过电源以高频和高压的形式提供的高能量 产生间隙放电、沿面放电等形式，将气体介质激活、 电离形成等离子体。 方法二：是在兵器特定部位（如强散射区）涂一层放 射性同位素，它的辐射剂量应确保它的a射线电离空气 所产生的等离子体包层具有足够的电子密度和厚度， 以确保对雷达波有最强的吸收。与前者相比，后者比 较昂贵且维护困难。
15
独特的优点:
(1)吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好．使用简便、 使用时间长、价格极其便宜； (2)俄罗斯的实验证明，利用等离子体隐身技术不但不 会影响飞行器的飞行性能．还可以减少30%以上的飞 行阻力。
存在难点:
(1)飞行速度对等离子体的影响; (2) 等离子体是一项十分复杂 的系统工程，涉及到大 气等离子体技术、电磁理论与工程、空气功力学、机 械与电气工程等学科，具有很强的学科交叉性。
6
各种等离子体的密度和温度
7
等离子体工业生产模型
低温等离子体的建立系统;水平式和垂直式
产生低温等离子体系统
8
等离子体主要用于以下3方面：
•离子体冶炼：用于难于冶炼的材料，例如高熔点的锆(Zr) 、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)、钨(W)等金属；还用于 简化工艺过程，例如直接从ZrCl、MoS、TaO和TiCl中分别 等离子体获得Zr、Mo、Ta和Ti；可开发硬的高熔点粉末， 如碳化钨-钴。 •等离子体喷涂：用等离子体沉积快速固化法可将特种材 料粉末喷入热等离子体中熔化，并喷涂到基体（部件）上 ，使之迅速冷却、固化，形成接近网状结构的表层，这可 大大提高喷涂质量。
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2、怎样产生等离子体？
等离子体的形成
固体 液体 气体 等离子体
能量
能量
能量
物质的四种状态
5
方法1：对于气态的物质，温度升高到几千度 时，由于物质分子的热运动的加剧，相互间的 碰撞就会使气体的分子产生电离，这样的物质 就变成正离子和电子组成的混合物等离子体。 方法2：
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等离子体隐身技术
方法一：是利用等离子体发生器产生等离子体，即在 低温下，通过电源以高频和高压的形式提供的高能量 产生间隙放电、沿面放电等形式，将气体介质激活、 电离形成等离子体。 方法二：是在兵器特定部位（如强散射区）涂一层放 射性同位素，它的辐射剂量应确保它的a射线电离空气 所产生的等离子体包层具有足够的电子密度和厚度， 以确保对雷达波有最强的吸收。与前者相比，后者比 较昂贵且维护困难。
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独特的优点:
(1)吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好．使用简便、 使用时间长、价格极其便宜； (2)俄罗斯的实验证明，利用等离子体隐身技术不但不 会影响飞行器的飞行性能．还可以减少30%以上的飞 行阻力。
存在难点:
(1)飞行速度对等离子体的影响; (2) 等离子体是一项十分复杂 的系统工程，涉及到大 气等离子体技术、电磁理论与工程、空气功力学、机 械与电气工程等学科，具有很强的学科交叉性。
6
各种等离子体的密度和温度
7
等离子体工业生产模型
低温等离子体的建立系统;水平式和垂直式
产生低温等离子体系统
8
等离子体主要用于以下3方面：
•离子体冶炼：用于难于冶炼的材料，例如高熔点的锆(Zr) 、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)、钨(W)等金属；还用于 简化工艺过程，例如直接从ZrCl、MoS、TaO和TiCl中分别 等离子体获得Zr、Mo、Ta和Ti；可开发硬的高熔点粉末， 如碳化钨-钴。 •等离子体喷涂：用等离子体沉积快速固化法可将特种材 料粉末喷入热等离子体中熔化，并喷涂到基体（部件）上 ，使之迅速冷却、固化，形成接近网状结构的表层，这可 大大提高喷涂质量。
等离子体显示ppt课件
R
电源
阴
阳
极
极
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等离子体显示原理
• 所谓等离子体显示板（plasma display panel，PDP），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 大量小型并排构成的。
• 日光灯: 水银蒸汽，气体放电，紫外线，荧光粉
• 所谓等离子体（plasma），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 处于等离子体状态。
• DC型PDP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（direct current，DC）。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 的压力也较高。
DC型和AC型PDP中气体放电的区别
AC型PDP:离子向电极入射时，先与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;
产生放电。
R
电源
阴
阳
极
极
9
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。
DC型PDP: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 产生溅射作用，并造成很大损伤。
16
17
18
放电胞发光机理
• 放电胞发光机理：在2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 使放电胞放电，产生等离子体发光，见图3－3。 其中行电极为扫描电极，在PDP的横向施加电压； 列电极为信号电极，在PDP的纵向施加电压
《等离子显示原》PPT课件
3电极 AC PDP子场驱动时序图
ADS(Address Display-period Separation) Driving Scheme
~~ ~~
~~ ~~
address pulse Ai
self-erase pluse
X
erase pluse Yj
scan pulse
~~
~~
sustain pulse time
Plasma Display Panel 10
Matrix drive mode矩阵驱动方式 (3电极表面放电PDP)
导通 开关
Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5
DD D 12 3
DD 45
导通电极 电压 Vs
维持电极 电压 V sus
信号电极 电压 Vd 障壁
X
○ 信号电极和导通电极导通则表 示选通。
PDP 电路原理直观图
发光单元 PDP 像素
Plasma Display Panel 26
电极(Y) 电极(X)
PDP 电路原理直观图
Y3 Y2
Y1
ON OFF
X1 X2
X3
Plasma Display Panel 9
Matrix Drive mode矩阵驱动方式 (2电极放电PDP)
导通开关
D1 D2 D3 D4 D5 S1
信号电极 电压 Vd
放电保护电阻
S2
S3
S4 S5 导通电压 Vs
○ 信号电极和导通电极之间的导通开关 合上ON，则相交的点放电，像素发光
○ Y导通电极和 X维持电极同时 打开ON（导通），则像素导 通放电。 (Memory)
Plasma Display Panel 11
(东南大学)等离子体显示PPT课件-电子书
3．离子体具有很高的温度。一般说来，即使温 度在 1 万℃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。 离子体物理是研究等离子体的性质及其和外界相 互作用的学科。
等离子体又被称为物质的第四态，它是由电子 和正离子组成的一种物质的聚集态。众所周知， 物质的聚集态随着物质温度的升高会发生由固态 到液态最后到气态的变化。然而，这只是常温状 态下的情况，如果温度升高，达到几万度甚至几 十万度，则分子和原子之间已难以相互束缚，原 子中的电子也会摆脱核的束缚而成为自由电子， 这样原来的气体就变成了一团由电子和核离子组 成的混合物。这种混合物就称为等离子体。等离 子体是一种全新的物质的状态，它与气体有本质 的区别。
五、降低功耗 功耗大是PDP的一个弱点，对此，世界各 PDP厂家都做了许多工作。例如美国Plasma公 司通过采用减少PDP用电容的恢复支持电路， PDP 使其研制的21英寸彩色PDP的功耗减少了100W。 日本先锋公司在其PDP产品中使用了4个先进的 系统集成电路，也有效地降低了功耗。 世界各 PDP厂家的近期目标是把目前的300～500W功 耗降到200～300W的水平。
七、改进对比度
在彩色PDP中，需要利用预放电信号光(背景辉光)稳定 PDP的发光。但是这样，在显示暗场时，屏上会出现模糊 的光，从而降低了对比度。这就需要降低这种背景光，以 确保PDP的暗场对比度。日本富士通公司已对此提出了一 种子场寻址技术，用以降低PDP的背景辉光。这种技术就 是把显示的每一帧图像分成一系列与灰度密度相对应的子 场，以显示连续灰度的图像。在对选中的子场进行写入操 作时，需要擦除前面子场的信息，并建立正常的壁电荷， 而这个擦除与建立的过程是由能减少背景辉光的子场发微 光微弱气体放电完成的。采用这种技术，美国Plasma公司 在其PDP产品上实现了200∶1的暗场对比度。
第九章-PDP等离子显示技术总结精选课件PPT
9
2021/3/2
彩色PDP对三基色荧光粉的性能要求：PDP荧光粉的发 光是在惰性气体放电产生的真空紫外线的激发下产生的 。惰性气体放电产生的真空紫外线主要是由147nm共振 线和一中心位于172nm的弱带组成。随着惰性气体中Xe 气压的增大，弱带增强。由于真空紫外线波长位于 100~200nm的短紫外区，PDP用荧光粉与254nm紫外激 发下发光的灯用荧光粉有相当的差别。
荧光粉
Address Electrode
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2021/3/2
等离子显示屏的组成、结构特征
Dielectric Layer
Front Glass 前层玻璃
PDP TV
IONs离子
Electrons电极
MgO Layer
X, Y Electrode 电极
Barrier Rib 壁障 Rear Glass 后层玻璃
- - - - ++++
放电Discharge
13
2021/3/2
（3）色纯度好。要实现PDP的全色显示，要求三基色 荧光粉都具有较好的色纯度。目前的PDP显示的色域与 CRT的显示色域比较见图3.3。由于PDP绿粉的色纯度较 好，使得PDP的显示色域比CRT大，但PDP蓝粉以及PDP 红粉的色纯度仍比相应的CRT荧光粉稍差。只有提高 PDP蓝粉，特别是红粉的色纯度，才能进一步改善PDP 的全色显示。
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2021/3/2
15
2021/3/2
（4）稳定性好。PDP荧光粉必须具备良好的稳定性， 因为PDP荧光粉是在高能的真空紫外线的激发下发光的 。这种高能射线容易使荧光粉产生F色心或其它缺陷， 从而影响荧光粉的色纯度和寿命。同时，由于在PDP的 制作过程中的烤屏温度高于500℃，所以PDP荧光粉还 必须具有较高的热稳定性。
4等离子体显示器PPT文档共88页
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
若电路中的限流电阻不很大，则电压U提高后，放电可 迅速过渡到E点之后，即U突然下降，而I突然上升，并 随之立即发出较强的辉光
当电流增加到E点，到达EF段，同时观察到放电电流急剧 增大，极间电压急剧下降，并伴有较强的辉光辐射。该段 叫作正常辉光放电区域（EF段）
辉光放电后若继续增大极间电压，电流继续增大，可观察 到辉光布满整个阴极，表面，放电进入了反常辉光放电区 域（FG段）
低速电子增加速度后，会引起气体原子激发，从而形成 负辉区，再向阳极方向还有几个明暗相间的区域。
辉光放电具有以下基本特征： （1）是一种稳定的自持放电 （2）放电电压明显低于着火电压，其着火电压由巴 刑定律决定 （3）放电时，放电空间呈现明暗相间的有一定分布 的光区 （4）只有正光柱区部分属于等离子区，其中正负电 荷密度相等，整体呈现电中性 （5）放电主要依靠二次电子繁流来维持
正常辉光放电有4个明显发光区，即阴极光 层，负辉区，正柱区及阳极光层。
阴极光层和阳极光层对发光的贡献远小于负 辉区和正柱区
负辉区的发光强度最大，但发光区域较小， PDP放电单元放电间隙小，放电常常不能显现 正柱区而只利用了负辉区的发光。维持放电的 基本过程都在阴极位降区，电极间压降几乎都 集中在这里，控制放电气压、电压和间隙大小 可决定是负辉区或正住区哪一种发光为主。
表面放电型PDP发光效率较高，目前市场售 彩色PDP产品都是表面放电型彩色PDP
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
若电路中的限流电阻不很大，则电压U提高后，放电可 迅速过渡到E点之后，即U突然下降，而I突然上升，并 随之立即发出较强的辉光
当电流增加到E点，到达EF段，同时观察到放电电流急剧 增大，极间电压急剧下降，并伴有较强的辉光辐射。该段 叫作正常辉光放电区域（EF段）
辉光放电后若继续增大极间电压，电流继续增大，可观察 到辉光布满整个阴极，表面，放电进入了反常辉光放电区 域（FG段）
低速电子增加速度后，会引起气体原子激发，从而形成 负辉区，再向阳极方向还有几个明暗相间的区域。
辉光放电具有以下基本特征： （1）是一种稳定的自持放电 （2）放电电压明显低于着火电压，其着火电压由巴 刑定律决定 （3）放电时，放电空间呈现明暗相间的有一定分布 的光区 （4）只有正光柱区部分属于等离子区，其中正负电 荷密度相等，整体呈现电中性 （5）放电主要依靠二次电子繁流来维持
正常辉光放电有4个明显发光区，即阴极光 层，负辉区，正柱区及阳极光层。
阴极光层和阳极光层对发光的贡献远小于负 辉区和正柱区
负辉区的发光强度最大，但发光区域较小， PDP放电单元放电间隙小，放电常常不能显现 正柱区而只利用了负辉区的发光。维持放电的 基本过程都在阴极位降区，电极间压降几乎都 集中在这里，控制放电气压、电压和间隙大小 可决定是负辉区或正住区哪一种发光为主。
表面放电型PDP发光效率较高，目前市场售 彩色PDP产品都是表面放电型彩色PDP
《等离子显示原》课件
对未来研究的建议和展望
技术改进
针对等离子显示技术的效率和寿命问题，需要进一步研究和改进，如 优化电极结构、气体成分和驱动电路等。
新型应用
探索等离子显示技术在新型显示领域的应用，如透明显示、柔性显示 和可穿戴显示等。
环境影响
关注等离子显示技术的环保影响，研究其在生产和使用过程中的能耗 和废弃物处理问题，推动绿色生产。
技术特点
应用领域
等离子显示技术以其高亮度、宽视角 、快速响应和真彩色的特点，在显示 领域占据一席之地。
等离子显示技术在电视、公共信息显 示、高端商业展示等领域有广泛应用 ，尤其在大型显示和高清显示方面具 有优势。
工作原理
通过气体放电产生紫外线激发荧光物 质，从而实现显示效果。其工作原理 涉及多个物理过程和复杂的电场分布 。
在等离子显示器中，气体 放电产生等离子体，进而 激发荧光物质发出可见光 ，形成图像。
等离子显示技术的发展历程
1940年代
等离子显示技术的概念被提出，但当时技 术尚不成熟。
1960年代
等离子显示技术开始进入研究阶段，初步 实现了一些实验性显示。
1990年代
等离子显示技术开始商业化应用，PDP（ Plasma Display Panel）产品问世。
与其他技术的比较
深入研究等离子显示技术与液晶显示、有机发光二极管显示等其他主 流显示技术的优劣比较，为未来显示技术的发展提供参考。
谢谢您的聆听
THANKS
03
等离子显示技术应用
等离子电视
大屏幕显示
01
等离子电视以其42英寸以上的大屏幕显示而著名，为用户提供
家庭影院般的观影体验。
高清晰度
02
等离子电视能提供高达1080p的分辨率，展现出清晰、细腻的
相关主题
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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别于普通气体
2021被/3/1称为物质的第四态。
6
等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。
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。
等离子电视，婴儿尿布表面防水涂层，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202为1/3/现1 实。
7
二、 等离子显示的原理
等离子体显示器(Plasma Display Panel)缩写为PDP。 等离子体显示器的工作原理与一般日光灯原理相似：
在显示平面上安装数以十万计的等离子管作为发光体（象
素）。每个发光管有两个玻璃电极、内部充满氦、氖等惰性气 体，其中一个玻璃电极上涂有三原色荧光粉。
当两个电极间加上高电压时，引发惰性气体放电，产生等
离子体。
等离子产生的紫外线激发涂有荧光粉的电极而发出不同分
量的由三原色混合的可见光。
每个等离子体发光管就是我们所说的等离子体显示器的像
素，我们看到的画面就是由这些等离子体发光管形成的“光点”
体。
不同。
普通气体由分子构成，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
（8）刚性结构，耐振动，机械强度高，寿命长。
2021/3/1
13
三、气体放电基本知识 H 100
1 0 -1
G
• 充气二极管的伏安特性 1 0 -2
平板电极间充有： 氖气(Ne)或氖(Ne) +0.1%氩(Ar)混合 气体。
2021/3/1
1 0 -3
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不同，故称之为物质第四态。
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固体 冰
液体 水
气体
水汽
等离子体
电离气体
00C
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1000C
100000C 温度
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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、原子和分子。
人们对等离子体现象并不生疏。在自然界里，炽热 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。
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PDP的分类：
1、交流等离子体显示板（ACPDP，1966，美国） 放电气体与电极由透明介质层相隔离，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。
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。
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分子或原子的内部结构主要由电子和原子核组成。
在通常情况下，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 在于核场的周围，其势能或动能不大。
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经历了一个由60 年代初的空间等离子体研究向80年代和90年代以材料为 导向研究领域的大转变，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：
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3、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 单，易于实现大批量生产；放电电压低，亮度高，响应频率 快的优点。
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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、高分辨率显示。 （3）等离子体显示单元具有很强的非线性。 （4）存储特性。 （5）PDP结构上可以采用不透明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。
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。
普通气体温度升高时，气体粒子的热运动加剧，使
粒子之间发生强烈碰撞，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，所有气体原子全部电
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
汇集而成的。等离子体技术同其它显示方式相比存在明显的差 别，在结构和组成方面领先一步。
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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。
由于PDP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。
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2、直流等离子体显示板 （DCPDP，1968，荷兰 ）
放电气体与电极直接接触，电极外部串联电阻作限流 之用，发光位于阴极表面，且为与电压波形一致的连续发 光。
自 扫 描 等 离 子 体 显 示 板 （ SSPDP ） 属 于 DCPDP—— 1970，美国 。
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等离子体显示
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§6.3 等离子体显示
一、什么是等离子体?
被激发电离气体，达到一定的电离度，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周围带 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、气态都截然