等离子体显示
等离子体显示器又称电浆显示器
等离子体显示器又称电浆显示器，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。
从工作原理上讲，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。
其工作原理类似普通日光灯和电视彩色图像，由各个独立的荧光粉像素发光组合而成，因此图像鲜艳、明亮、干净而清晰。
另外，等离子体显示设备最突出的特点是可做到超薄，可轻易做到40英寸以上的完全平面大屏幕，而厚度不到100毫米（实际上这也是它的一个弱点：即不能做得较小。
目前成品最小只有42英寸，只能面向大屏幕需求的用户，和家庭影院等方面）。
等离子显示器（PDP，Plasma Display Panel）从上世纪90年代开始进入商业化生产以来，其性能指标、良品率等不断提高，而价格却不断下降。
特别是2005年以来，其性价比进一步提高，从前期以商用为主转变成以家用为主。
成像原理等离子显示器等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室，通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝3色荧光体发出肉眼能看到的可见光，以此成像。
优越性厚度薄、分辨率高、占用空间少且可作为家中的壁挂电视使用，代表了未来电脑显示器的发展趋势。
工作原理等离子显示器是在两张薄玻璃板之间充填混合气体，施加电压使之产生离子气体，然后使等离子气体放电，与基板中的荧光体发生反应，产生彩色影像。
它以等离子管作为发光元件，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，并激发平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。
每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像，类似显像管发光。
等离子彩电又称“壁挂式电视”，不受磁力和磁场影响，具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、视觉感受舒适、节省空间等优点。
2.5 等离子体显示板
行电极 (扫描电极)
放电胞 电压 列电极 (信号电极)
图2.5.1-2 PDP整体结构示意图
§2.5.2
一、PDP的结构
PDP的结构及驱动方式
透明电极 （附有汇流电极） 透明介 电体层 保护层 白色介 电体层
PDP的结构分为AC 型与DC型两种,图2.5.2-1 前玻璃基板 为AC型PDP的结构。在 AC型PDP中对电极采取 了保护措施，即在电极上 障壁 加有保护层，而DC型 PDP与荧光灯一样，电极 不加保护层，直接暴露于 放电空间。
视荧光体的发光，因此画面亮度较高，视角大 。
二、PDP驱动方式
无论是 AC 型 PDP ，还是 DC 型 PDP ，都采用存
储式驱动来增加实际的发光时间，以实现高亮度。
在此，以AC型PDP为例进行介绍。存储式驱动方 式，主要由写入、发光维持及擦除三部分组成。驱动集 成电路的作用就是给彩色PDP施加定时的、周期的脉冲 电压和电流。
其缺点是：
• 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）； 基于上述特点，PDP的优势是薄型，大画面， 自发光型，色彩丰富，大视角等。PDP在高清晰度 电视、大画面电视、计算机显示器、壁挂式显示器、 室外大型广告牌等方面具有广泛的应用。
花花 依相 旧映去 笑红年 春，今 风人日 。面此 不门 知中 何， 处人 去面 ，桃 桃
放电电流
发光脉冲 图2.5.2-2 放电电流及发光脉冲
图2.5.2-3为PDP驱动电路原理框图。驱动电 路由5部分组成：列驱动器、行驱动器、同步控 制器、数据缓冲器以及电源。
数据缓冲器
数据
同步控制器
等离子的显示原理
等离子的显示原理等离子显示原理是一种利用等离子体产生并操控光的技术，常见于等离子电视、等离子显示器等显示设备中。
该技术能够提供高质量的图像和视频显示效果，拥有广泛的色彩范围和高对比度，同时具有可视角度大、刷新率高等优点。
等离子显示器的显示原理是基于等离子体物理现象，通过在屏幕上施加电场来激发气体中的原子和分子，使其进一步激发成等离子体状态。
等离子体是由气体分子电离形成的电子和正离子混合物。
在电离气体中，自由电子与正离子相互碰撞，激发和复合，释放出能量。
激发和复合过程中，自由电子会从高能级跃迁到低能级，产生可见光和紫外线辐射。
等离子体中的关键组分是可见光区域的辐射：激发态的产生和退激产生。
等离子显示器中，屏幕由两个玻璃板组成，中间夹着的是由一系列细胞构成的单元网格。
每个细胞都含有一种与红、绿、蓝光谱相应的荧光粉涂层。
这些荧光粉是由气体分子电离产生，并且能够发光。
每个细胞的前方有红、绿、蓝三个电极，用于产生电场。
在显示图像或视频时，电子束从电子发射器发射出来，经过加速，最终从电子阴极射向细胞。
当电子束击中细胞时，细胞内的气体被电离，产生的等离子体释放光能。
由于每个细胞都有红、绿、蓝三个不同的荧光粉层，所以可以通过控制电极电场的强度和频率，选择性地激发细胞产生不同颜色的荧光光。
这一过程是非常快速的，可以达到高刷新率，所以等离子显示器具有较高的图像质量和响应速度。
此外，等离子显示器的观看角度相对较大，不会出现偏色或变暗等问题。
这是因为等离子体发光是在全屏的细胞上同时发生的，观看时不受角度的限制。
而且等离子体的自发辐射非常强，使得显示的图像和视频具有高对比度和鲜艳的色彩。
然而，等离子显示技术也有一些缺点。
由于等离子显示器是真空封装的，所以制造过程较为复杂，成本较高。
此外，等离子体在显示过程中会消耗大量的能量，因此功耗较高。
等离子体的寿命也相对较短，需要经常更换。
综上所述，等离子显示技术利用等离子体产生荧光光来显示图像和视频。
等离子体显示器的工作原理
等离子体显示器的工作原理等离子体显示器（Plasma Display Panel，PDP）是一种被广泛应用于平面显示领域的显示技术。
它采用了一种名为等离子体的物质作为显示元素，具有较高的亮度、广视角和快速的响应时间。
本文将详细介绍等离子体显示器的工作原理。
一、等离子体的定义和特性等离子体是一种物质状态，由极度高温或强电场中的气体中的电子和正离子组成。
与固体、液体和气体相比，等离子体具有一系列独特的特性，如导电性、辐射性和瞬时性等。
二、等离子体显示器的结构等离子体显示器由数以百万计的微小单元组成，每个单元称为像素。
每个像素由三个不同颜色的荧光物质和电极构成。
1. 基玻璃板等离子体显示器的基本结构是由两块玻璃板组成的。
这两块玻璃板之间被填充了一种稀薄的气体，并且在玻璃板上分布着一组垂直和水平的电极。
2. 真空腔两块玻璃板之间的空间形成了一个完整的真空腔。
真空腔中含有少量的稀薄气体，通常是氙气和氮气的混合物。
3. 三基色荧光物质在每个像素的前方，分别涂有红、绿和蓝三种不同颜色的荧光物质。
当这些荧光物质受到激发时，会释放出可见光。
4. 充放电电极在玻璃板的背后，有一组垂直和水平的电极。
这些电极通过控制电流的传递来激发荧光物质并控制像素的亮度。
三、等离子体显示器的工作原理等离子体显示器的工作原理主要分为两个过程：放电和荧光。
1. 放电过程当外部电源加电时，电极之间形成强电场。
这个电场使得气体中的原子被电离，形成电子和正离子。
这些电子和正离子之间的相互碰撞导致产生了等离子体。
2. 荧光过程当放电产生的等离子体撞击到荧光物质时，荧光物质会被激发并释放出可见光。
荧光物质的不同颜色对应着三基色荧光，通过调整电极的电流来控制每个像素的亮度，从而呈现出精彩绚丽的图像。
四、等离子体显示器的优点和应用领域等离子体显示器相较于其他平面显示技术，具有以下优点：1. 高亮度：等离子体显示器的荧光物质能够产生较高亮度的光线，使得图像更加明亮、鲜艳。
等离子体显示(PDP)技术概述-tanzhanao
气体放电的物理基础
PDP是气体放电器件，它的工作原理和工作特性与其 内部气体放电的物理过程有着密切的联系，因此有必 要对此做一简单介绍。 一切电流通过气体的现象称为气体放电或气体导电。 气体放电可按维持放电是否必须有外界电离源而分为 自持放电和非自持放电。
气体放电的伏安特性
当电源电压Ea从零开始增加，起 始阶段测得的放电电流极微弱， 其电流是由空间存在的自然辐射 照射阴极所引起的电子发射和体 积电离所产生的带电粒子的漂移 运动而形成的。在OA段，极间 电压Va很低，空间带电粒子浓度 保持不变，电流正比于粒子的迁 移速度，因而正比于场强和电 压。随着极间电压的增加，极间 产生的所有带电粒子，在复合前 都被电场收集到，因为产生电子 和离子速率保持常数，所以进入 了饱和电流区域，如AB段。如果 在试验中有外加紫外线辐射放电 管，则在相同的电压下，饱和电 流值将增大。起始阶段的三条实 线，表示不同强度的紫外源的照 射结果。
PDP按工作方式的不同可分为电极与气体直接接触的直流型（DCPDP）和电极用覆盖介质层与气体相隔离的交流型（AC-PDP）两 大类。而AC-PDP又根据电极结构的不同，可分为对向放电型和表 面放电型两种。
P的特点
（1）易于实现薄型大屏幕 由于PDP放电单元的空间很小，前后基板的间隙通常小于20um， 所以PDP屏的自身厚度不到1cm。组成等离子体显示器后的厚度和 重量主要由显示屏和电子线路板决定，一般厚度小于12cm。 （2）具有高速响应特性 PDP显示器以气体放电为其基本物理过程，其开关速度极高，在微 秒量级，因而扫描的线数和像素数几乎不受限制，特别适合于大屏 幕高分辨率显示。 （3）可实现全彩色显示 利用稀有混合气体放电的紫外线激励红、绿、蓝三基色荧光粉发 光，并采用时间调制灰度技术，可以达到256级灰度和1677万种颜 色，能获得CRT同样宽的色域，具有良好的彩色再现性。
第六章-显示技术-等离子体显示
表面放电式结构
表面放电式结构避免了上述缺点，显示电极位于同一 侧的底板上，放电也在同侧电极间进行。
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3、AC-PDP型工作原理
（1）当放电单元的电极加上比着火电压Vf低的维持电 压VS时，单元中气体不会着火，当在维持电压间隙加 上幅度高于Vf的书写电压Vwr，单元将放电发光。
Vwr
书写脉冲
前基板侧射出，是从前基板一侧观看画面，优点是可
增加荧光体的涂布量，并且是直视荧光体的发光，因
此画面亮度较高，视角大 。
透明电极
前玻璃基板 障壁
透明介电体层 保护层
白色介电体层
后玻璃基板
荧光层
选址电极 15
两种实现彩色显示的交流PDP结构
对向放电式
表面放电式
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对向放电式
早期的PDP结构与单色结构相同，两个电极分别做在相 对放置的底板上，在MgO层上涂敷荧光粉，这种结构放 电时荧光粉受离子轰击会使发光性能变差，因此难以 实现实用的彩色显示，同时，荧光粉淀积在MgO绝缘层 上也使驱动电压不稳定。
§6.3.2 等离子显示的原理
等离子体显示器(Plasma Display Panel)缩写为PDP。 它是一种利用气体放电的显示技术，它采用了等离子 管作为发光元件，显示屏上排列有数百万个微小的等 离子管（即放电空间）,每个等离子管对应一个像素。
前玻璃基板
后玻璃基板
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1、PDP的基本结构
显示屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，四周经 气密性封接形成一个个放电空间 ，其结构如图所示。
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Matrix drive mode矩阵驱动方式
导通 开关
Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5
DD D 12 3
光电子技术等离子体显示
（3）、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1微妙 ） 的放电脉冲，使单元产生一次微弱放电，将储留的 壁电荷中和，又不形成新的反向壁电荷，单元将中 止放电发光。
（4）、PDP单元虽是脉冲放电，但在一个周期内它 发光两次，维持电压脉冲宽度通常5—10微妙，幅度 90—100V，主要工作频率范围30—50kHz，因此光脉 冲重复频率在数万次以上，人眼不会感到闪烁。以上 工作方式为AC-PDP的存储模式。
LED构造的核心是用磷化镓或砷化镓等半导体发
光材料晶片做成的PN结，晶片的大小约0.3×0.3×0.2
mm3 ，晶片外用透明度高和折射率高的材料（一般用
环氧树脂）包封，树脂外观视应用要求做成各种形式。
也可以在LED的底座上安置两枚或两枚以上晶片，各
晶片材料不同，发出不通的色光，当各晶片发不同强
度的光时，它们将产生不同混色，使发光二极管显示
看到的画面就是由这些等离子体发光管形成的“光点”
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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简单地说，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。因其可以挂在墙上，故又称壁挂式 电视。
在技术性能上，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。
子体态。由于它的独特行为与固态、液态、气
态都截然不同，故称之为物质第四态。
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固体 冰
等离子体显示原理
等离子体显示原理
等离子体显示原理是一种利用等离子体发光原理来实现图像显示的技术。
它主要由三个主要部分组成：发光层、背光源和透明电极。
首先，背光源产生的紫外线通过透明电极通入发光层。
发光层中包含有许多微小的气泡，这些气泡内有氮气和小部分的稀有气体，如氩气。
当紫外线经过电极作用后，气泡中的氮气分子与稀有气体发生碰撞，激发气体原子。
被激发的原子会回到基态时释放出能量。
接下来，释放出的能量激发了发光层中的荧光物质，使其发出可见光。
荧光物质被激发后发光的颜色取决于其自身的特性。
这些荧光物质被分为红色、绿色和蓝色，它们的组合可以产生各种颜色。
最后，荧光物质发出的光穿过液晶层并出现在显示器屏幕上。
液晶层中的液晶分子在电场的作用下对光的透过度进行调节，从而控制光的强度和颜色，形成图像。
通过不断调控荧光物质的发光和液晶层的光透过度，可以实现对图像的显示。
等离子体显示器由于其色彩鲜艳、对比度高和快速响应等优点，被广泛应用于电视、电脑显示器和其他大屏幕显示设备中。
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
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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。
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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
等离子体显示器概述
等离子体显示器概述
• 1990年，富士通公司开发出寻址与显示分离的驱动技术（ADS） 年 富士通公司开发出寻址与显示分离的驱动技术（ ） ，可以实现多灰度级彩色显示； 可以实现多灰度级彩色显示； • 1992年，富士通公司开发出条状障壁结构表面放电型 年 富士通公司开发出条状障壁结构表面放电型AC-PDP， ， 并采用此结构生产出世界上第一台53cm (21英寸 彩色 英寸)彩色 并采用此结构生产出世界上第一台 英寸 彩色PDP； ； • 1995年，富士通公司推出 年 了107cm (42英寸 英寸)PDP。至 英寸 。 1997年底 日本 年底, 日本NEC、先锋 年底 、 、松下、三菱等公司也相 松下、 继实现了107cm彩色 继实现了 彩色PDP的 的 彩色 批量生产。 批量生产。
等离子体显示器概述 直流PDP（DC-PDP）的发展史 （ 直流 ）
• 二十世纪五十年代 初Burroughs公司开 公司开 发出用于数码显示 的直流气体放电管
• 1954年 年 National Union 公司研制出矩阵 结构DC-PDP 结构
等离子体显示器概述
显示单元 阴极 复位阴极 点火阴极
气体放电物理基础
气体原子的电离
原子 获得 能量
等离子体显示器概述 等离子体的分类: 等离子体的分类
高温等离子体（完全电离气体） 高温等离子体（完全电离气体）
温度范围： 温度范围：106~108K，如可控热核反应等离子体、 ，如可控热核反应等离子体、 太阳、恒星等。 太阳、恒星等。
等离子体
热等离子体（Te=104~106K， ，
基板 “连通”导体
介质层 辉光区 “片” 电极 Vs
•1979年G. W. Dick又设计 年 又设计 出带有“连通” 出带有“连通”电容的表面 放电型AC-PDP 放电型
等离子体显示技术原理
等离子体分类：
根据等离子体焰温度，可将等离子体分为高温等离子体 和低温等离子体。
（1）高温等离子体：温度相当于108～109K完全电离的 等离子体，如太阳、受控热核聚变等离子体。
消隐信号为逻辑高时，数据有效并从屏幕的左上角开始 调节；消隐信号为逻辑低时，数据无效，不被读入。
水平同步信号和垂直同步信号分别调节一行和一屏的数 据，当其关闭时，开始控制下一行和下一屏。
（2）亮度控制单元。 B-CNT0、B-CNT1、B-CNT2为全屏显示亮度设置信号。 全屏显示亮度由外接可调电阻控制，该电阻与PDP
屏的3个输入端子号，经过A/D变
换和一系列数字处理后，亮度控制信号加至PDP屏的驱动 电路，以控制维持放电电压。从而使显示亮度发生变化。
于300 W。 （6）寿命：产品的使用期至少在3万小时以上。
PDP应用领域
1）PDP主要应用于办公自动化设备领域，同 时在个人计算机领域也有一席之地。
2）PDP已用于销售终端（POS）、银行出纳 终端及室外显示屏。新研制成的大容量PDP已 经在OA设备中大量采用，而且应用前景看好。 3）PDP工作在全数字化模式，是数字电视 （Digital TV，DTV）、高清晰度电视 （HDTV）、计算机工程工作站及多媒体终端 理想的显示器件。
等离子体显示单元的发光过程 （直流驱动）
5.1.3 等离子体显示器件的特点
1. 高亮度和高对比度。亮度达到330～850 cd/m2； 对比度达到3000︰1。且亮度非常均匀——没有亮 区和暗区 2. 纯平面图像无扭曲。PDP的RGB发光栅格在平面 中呈均匀分布，发光单元的结构完全相同，这样就 使得PDP 的图像即使在边缘也没有扭曲现象出现。 3. 超薄设计、超宽视角。由于等离子体电视显示原 理的关系，使其整机厚度大大低于传统的CRT彩电 和投影彩电。等离子体PDP电视是自发光器件，其 可视角已大于传统彩电CRT，轻松做到160度以上。 4. 具有齐全的输入接口,可接市面几乎所有的信号源。
等离子体显示原理资料
等离子体指的是原子在电子与原子核分离时的状态（电离），在等离子 体状态时，离子与电子的结合会发出紫外线。
在等离子体显示器结构
中，氙（ Xenon ）与氖 （ Neon ）的混合气体
非自持放电区，电流很小，10-20~10-12A，特点是外界电压取 消后，放电立即停止，起始带电粒子完全是由外界电离源提供的； 自持暗放电区，此时放电电流为10-11~10-7A之间，管压降接近 电源提供的电压； 过渡区（欠辉区），管压降突然下降，电流急剧增加，其中D点 称为着火电压（起辉电压、击穿电压）
辉光放电的发光 基本特征：
(1) 放电时，在放电空间呈现明暗相间、有一定分布规 律的光区。
(2) 由于着火后，空间电荷引起的电场畸变使放电空间 电位基本上分成两段：阴极位降区和正柱区。在阴极位降 区中产生电子繁流过程，满足放电自持条件，故它是维持 辉光放电必不可少的部分。 (3) 管压降明显低于着火电压，并且不随电流而变。电 流为毫安级。电流密度为A/cm2至mA/cm2数量级。 (4) 阴极电子发射主要是过程。
* 1983年PDP都是单色，且依照气体放电时，所施加的电压不同 型式，可分为直流型(DC)与交流型(AC)，DC型的PDP是以直流 (DC)电压启动放电，因此在结构中不可以有介电体层或电容层 的存在，因而导致无法累积壁电荷于介电层上，使得其需要很 高的启动放电电压。为了要降低启动电压，，因而设计有辅助 阳极与辅助放电通道，以辅助启动放电，又为了容易限制放电 电流，以增加PDP寿命，因而在每个单元中设计有电阻层，以降 低放电电流。 * AC型PDP在放电电极上，有覆盖透明介电层与耐离子轰击的氧 化鎂保护。因为AC型的PDP有结构简单与寿命长的优点，因此 目前商品化彩色PDP产品，都是AC型的PDP为主，在以下我们也 是主要讨论彩色AC型的PDP 。
等离子电视简介及原理(通俗易懂)
1．VIF 基本架构
为 了 要 可 接 受 CVBS 、 S-Video 、 YCbCr 信 号 ， 需 要 一 视 讯 信 号 译 码 芯 片 (VideoDecoder)。其输出经过顺序扫描芯片(De-interlace Chip)后再输出， 目 的是由于目前的电视讯号都是交错式扫描， 在显示字幕或水平条纹时会有闪烁 (flicker)的现象发生， PDP 属于大尺寸显示器且定位于高阶、高单价产品， 如 此的显示品味消费者必定不能接受， 为了更稳定的画质所以使用此芯片； 模拟 数字转换芯片(ADC)则专门将模拟的 RGB 信号转换成数字 RGB 信号； T.M.D.S. 译码芯片则为数字 RGB 的传送信道；以上的各芯片输出都将送至频率转换芯片 (Scalar)， 其之间的相互关系及整个 VIF 系统方块图如下， 同时将针对系统各 主要区块进一步说明。
处理，0.5~1.0V 模拟输入， 全同步处理， 具 500Mhz 可程序模拟频宽及热插 拔同步检知。
TMDS Receiver: SIL151ACT100 目前信息产品中，特别是数字平面显示器的输入端口中常有 DVI （ Digital
Visual Interface） 的应用， DVI 接口是利用 TMDS（ Transition Minimized Differential Signals） 的信号传递式 。TMDS 是由美商 Silicon Image 公司发展 出来， 在 DVI 接口中有二组 Panel Link Data Pair， 一般若是视讯信号属于高频
等离子显示原理
等离子显示原理
等离子显示是一种利用等离子体发光原理的显示技术。
它的工作原理是通过给显示屏施加电场，使气体变成等离子体，然后激发等离子体中的气体分子，使其发光。
具体来说，等离子显示利用的是气体电离的反应。
首先，在显示屏的两个玻璃板之间填充低压的惰性气体，如氖气和氩气。
然后，在玻璃板上加上一层薄膜电极，形成一个电场。
当施加电压时，电场会加速带电粒子（正离子和电子），使它们碰撞气体分子。
这些碰撞会使气体分子电离，形成带正电荷的离子和自由电子。
正离子和电子在电场的作用下会往相反的方向移动，并撞击到玻璃板的表面。
当带正电荷的离子撞击玻璃表面时，会激发玻璃表面上的荧光粉，使其发光。
不同的荧光粉会发出不同颜色的光，从而形成彩色的显示。
当带负电荷的电子撞击玻璃表面时，会使玻璃表面上的荧光粉改变电荷，以便下次撞击时能够激发发光。
由于等离子态的存在时间很短，所以需要以每秒数十次的频率施加电压，以维持等离子态的稳定。
这样，等离子体中的气体分子不断被激发，不断发光，从而形成连续的图像。
与液晶显示相比，等离子显示具有更高的亮度和对比度，能够显示更真实鲜艳的颜色。
它还具有更广的视角范围和更快的响
应速度，适用于观看运动图像的场景。
总之，等离子显示利用气体电离的原理，在电场作用下使气体分子激发，从而产生发光现象。
这一原理使得等离子显示具有优异的显示效果，并广泛应用于高品质的电视和显示器上。
等离子显示器工作原理
等离子显示器工作原理等离子显示器是一种新型、高质量、高分辨率的平板显示器。
它与传统的液晶显示器不同，利用等离子体来发光且更适合大屏和高要求的场合。
下面将介绍等离子显示器的工作原理。
等离子显示器由激发电极和发光层组成，其中，激发电极采用X-Y排布方式，形成一个个微小的单元格，每个单元格里面有红、绿、蓝三种基色颗粒，即红色荧光物质、绿色荧光物质、蓝色荧光物质。
当液晶电视机的电源打开后，垂直分别隔行逐行向三个颜色的荧光物质输入数据信号，经由三种颜色的基色颗粒受到数据信号的刺激后，产生电离，即使气态的氖气或氧气被激发，导致原子状态发生变化，从而产生夹杂着自由电子的等离子体。
等离子体受电动力的作用，由不断自身碰撞产生的自由电子和离子复合，发生能量的损失，产生光，这就是等离子体产生的发光原理。
具体来说，等离子体的发光原理是：当激发电极发送交错信号时，距激发电极非常近的上下两个物理体系填充了氙气等等的混合气体，这便是等离子体显示器的等离子体区。
当二级线圈切换后，这种混合气体在X、Y方向上形成激发电极所形成的任意位置的等离子体，并发出紫色的紫外线。
在等离子体发光的原理中，需要引入荧光层的概念。
如果把氙气和氧气混合，利用等离子体放电，使得氙气和氧气变成等离子体并放出紫外线后照射在荧光层上，荧光层吸收紫外线后，会产生浅蓝色和绿色的荧光，从而看到颜色的变化，变成了人们所熟知的蓝色、绿色等。
综上所述，等离子显示器主要是在等离子发光过程中得到发光的基色分别是红色荧光物质、绿色荧光物质、蓝色荧光物质，通过交替刺激不同的颜色荧光物质，就能得到各种颜色的显示。
等离子显示器具有起伏明显、色彩鲜艳、黑色更纯欧美式的优美特性。
由于它的响应速度更快、不乏多媒体扫描视频的反应时间和图片的立即渲染，因此它被广泛应用于公共场所、商业展示等地方，是电视显示技术和平面显示技术的重要发展方向之一。
等离子体显示屏
右图为松下公司展示的一
款102吋高清等离子电视机
台湾高铁台北车站的Panasonic TH-50PH10等离子 显示屏，右半部已有明显残影
灼伤的类型
残像 (PDP)
图像残留 (LCD)
相反的显示颜色残留，边缘有模糊亮边残留
一些符号性的残留
灼伤 (PDP)
微黄色残留 (LCD)
发亮的区域被灼伤
等离子显示屏显示原理
等离子屏幕的基本工作原理，跟CRT与日光灯有些像。基本 上，显示屏上排列有上千个密封的小低压气体室（一般都是氙 气和氖气的混合物），电流激发气体，使其发出肉眼看不见的 紫外光，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的可见光。
优点
B: 没有发光区域 (没有亮度减少)
图像
A
初始条件
亮度
亮度等级分布
Brightness Keep ratio（ΔＹ/Yst）
B
亮度衰减
B
亮度区别
A
长时间过后
亮度等记慢慢下降
A
T
B
灼伤
发光时间
t
超过5%亮度的区别 将被人眼所识别.
等离子电视机的特点
外观超薄，重量较轻
等离子电视机轻、 薄的特点，使它们可以 挂到墙上、天花板上或 是放在一张桌子上，既 美观，又节省地方。
背光图像被残留
灼伤类型
图像残留的例子 (LCD)
字符依旧存留在随后的图 像中
图标和破折号线图像仍然存 留在随后的图像中
先前的字符依旧存留在随后的 图像中.
残像
这是暂时出现的现象，而并不是像灼伤一样长久的 它的出现是因为等离子放电不均匀 这种现象是可以用白条滚动，图像抖动等屏幕保护功能恢复的
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• 对于实用的PDP来说，希望尽量降低工作 电压并设法提高画面的显示精细度。仅利 用负辉光的设计方案，既可降低工作电压， 又因为其放电胞的尺寸变小，有利于提高 显示精细度，显然十分理想。目前，达到 实用化的PDP正是采用了这种方案
彩色PDP的发光机理
彩色PDP虽然有多种不同的结构，但其放电发光
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。
AC型PDP: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 性变化，从而显示特性变差。
DC型PDP: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。
R
电源
阴
阳
极
极
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。
• 但是 • AC--PDP因其光电和环境性能优异，所以是PDP技术的
主流。
AC型PDP的基本结构
• AC-PDP的基本结构如图所示。在研磨过的两块 平板玻璃上用光刻或真空镀膜的方法制作电极， 矩阵型的条形电极彼此正交，交点处构成一个放 电单元。
荧光粉
放电单元
矩阵型的条形电极彼此正交，交点处构成一个 放电单元。
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
14
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。
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。
日常所见的日光灯就是PDP的基础
13
PDP的基本结构
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 封接形成一个个放电空间 ，其结构如图所示。
的机理是相同的。彩色PDP的发光显示主要由以 下两个基本过程组成：
①气体放电过程，即隋性气体在外加电信号的
作用下产生放电，使原子受激而跃迁，发射出真 空紫外线（<200nm）的过程；
②荧光粉发光过程，即气体放电所产生的紫外
线，激发光致荧光粉发射可见光的过程。
彩色等离子体显示
当使用涂有三原色（三基色）荧光粉的荧光屏时，紫 外线激发荧光屏，荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三 原色。当将每一单原色进行混色，便实现彩色显示。
固体
液体
冰
水
气体
水汽
等离子体
电离气体
00C
1000C
100000C 温度
8
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。 当电极间的电压足够高时，就使电极间气体击穿而
表面放电式结构
表面放电式结构避免了上述缺点，显示电极位于同一 侧的底板上，放电也在同侧电极间进行。
低气压放电的基本特征
• 与普通辉光放电不同，PDP所涉及的气体放电具 有下述特点：
• 发光效率低，放电间距只有几十到几百纳米，日光灯的光效率达80 lm／W，而目前PDP的光效率只有 1~2 lm／W。主要是因为日光灯 放电时其正光柱区长，而PDP发光的主要贡献者是负辉区，放电时，
等离子是一种自发光显示技术，不需要背景光源，因 此没有LCD显示器的视角和亮度均匀性问题，而且实现 了较高的亮度和对比度。
与CRT和LCD显示技术相比，等离子的屏幕越大，图 像的色深和保真度越高。
除了亮度、对比度和可视角度优势外，等离子技术也 避免了LCD技术中的响应时间问题，而这些特点正是动 态视频显示中至关重要的因素。
正光柱区非常短甚至消失。
• 表面放电型AC型PDP存在一个分辨率的理论极限。提高分辨率就意 味着缩小放电电极间距。而从辉光放电的特性来看，当充气气压一定、 电极间距缩小到一定数值时，在两个电极间不会形成正常的辉光放电， 从而产生击穿（即打火）现象
• 极限分辨率与充气压力成正比。充气气压越高，极限分辨率也越高
行电极 放电胞
列电极
电压
AC-PDP整体结构示意图
透明显示电极
前玻璃基板 障壁
透明介电体层
保护层
白色介电体 层
荧光层
后玻璃基板
寻电极 图2.5.2-1 AC型PDP的结构
AC型PDP又分为透射型与反射型两种。在透射型结构
PDP中，荧光是从后基板侧透射出来的，视者是从后
基板一侧观看画面；在反射型结构PDP中，荧光是从
下图表示利用正光柱部分的10英寸彩色PDP放电胞的结 构及放电区的电位分布。
如图中所示，若阳极部分向左移动，正光柱的长度将缩短， 而负辉光部分不变。从图中还可以看出，电位下降主要发生在负 辉光区以左很窄的部分，并由此基本上决定PDP的工作电压。若 图中的阳极向左挪动1mm，则不会出现正光柱，对应的放电电压 大约为250V。此时从负辉光区发出的光可为PDP所利用。
等离子体显示技术
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
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。
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）热等离子体：稠密高压(1大气压以上)，温度103105K,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。
前基板侧射出，是从前基板一侧观看画面，优点是可
增加荧光体的涂布量，并且是直视荧光体的发光，因
此画面亮度较高，视角大 。
透明电极
前玻璃基板 障壁
透明介电体层 保护层
白色介电体层
后玻璃基板
荧光层
选址电极
两种实现彩色显示的交流PDP结构
对向放电式
表面放电式
对向放电式
早期的PDP结构与单色结构相同，两个电极分别做在相 对放置的底板上，在MgO层上涂敷荧光粉，这种结构放 电时荧光粉受离子轰击会使发光性能变差，因此难以 实现实用的彩色显示，同时，荧光粉淀积在MgO绝缘层 上也使驱动电压不稳定。
比较，定性地讲，PDP具有下述优点：
①利用气体放电发光，为自发光型，即主动发光型显
示（与LCD比较）；
②其放电间隙为 0．1～0．3mm，便于实现薄型化（与
CRT比较）；
③利用荧光体，可以彩色发光，容易实现多色化、全
色化（与 LCD比较）；
④容易实现大画面平板显示与 CRT比较）。
等离子显示器的特点：
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。
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
Barrier Rib 壁障 Rear Glass 后层玻璃
- - - - ++++
放电Discharge
PDP放电单元
荧光粉
Address Electrode
Phosphor 寻址电极
Structure of PDP PDP结构
42”VGA显示屏：852×480（×3个红、绿、蓝像素单元）， 122，6880个灯泡。
2019/6/14
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• DC型PDP由于设有辅助放电胞，可确保放电的“火种”， 因此比AC辅助放电胞型PDP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。
• 在DC型PDP的制造中，多采用印刷工艺，使用的印刷机要 比AC型PDP造中使用的光刻制版设备价格低得多，因此设 备投资要比AC型PDP小。
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PDP
• DC（直流）型PDP
AC型PDP与DC型PDP的区别
• AC型PDP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（隔断）为条状，而不是像DC型那样采用胞状，因此， 图像分辨率可从VGA（640 X 480）到SVGA（800 X 600）， 在此基础上采取措施还可以进一步使画面精细化