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第5章 等离子体显示技术

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光电显示技术第5章 - 2015

光电显示技术第5章 - 2015

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：

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

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。

最新华中科技电子显示技术05_等离子体显示器显示原理

最新华中科技电子显示技术05_等离子体显示器显示原理

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3.1 等离子体显示板(PDP)的工作原理
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3.1 等离子体显示板(PDP)的工作原理
产生可见光，见图3－2。
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3.1 等离子体显示板(PDP)的工作原理
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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，见图3－4。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
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，而且封人气体的压力也较高。
3.1.2 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型和DC型两种类型，见表3－l
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光电子技术等离子体显示

光电子技术等离子体显示
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（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ppt课件

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

等离子体显示技术原理

等离子体显示技术原理
所以，等离子体和普通气体性质不同，等离子 体中的带电粒子运动时，能引起正电荷或负电荷 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它带电粒子的运 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。

等离子体显示技术共69页文档

等离子体显示技术共69页文档

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
等离子体显示技术
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
T

光电显示技术复习题

光电显示技术复习题

第一章绪论名词解释:1.明适应：从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程, 成为明适应。

2.像素: 构成图像的最小单元。

3.对比度: 画面上最大亮度和最小亮度之比。

4、灰度: 画面上亮度的等级差别。

5、分辨率: 单位面积显示像素的数量。

1、简述题:2、显示器件的主要性能指标?有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。

3、人眼的视觉特性光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁直观性光电显示器件, 按照设备的形态可分为:(1)电子束型, 如CRT ；(2)平板型, 如液晶显示器LCD, 等离子显示器 PDP , 电致发光显示器 ELD, 全彩色LED大屏幕显示器等；(3)数码显示器件。

（可供选择: LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等）4、光电显示器件有哪些分类？直观型（主动发光型和被动显示型）；投影型（前投式和背投式）；空间成像型.5.光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的? 各自的单位是什么? 光通量: 能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量, 单位是流明(lm)。

发光强度: 为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小, 定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值, 除以这个立体角元, 所得的商为光源在此方向上的发光强度。

单位为坎德拉（cd）。

照度：单位面积上的光通量, 单位是勒克斯（lx）。

亮度：单位面积上的发光强度, 单位为坎德拉/平方米（cd/m2）。

6.描述彩色光的3个基本参量是什么？各是什么含义？答: 色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的, 不同波长产生不同颜色的感觉。

色调是彩色最重要的特征, 它决定了颜色本质的基本特征。

颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。

饱和度是颜色色调的表现程度, 它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。

在物体反射光的组成中, 白色光越少, 则它的色彩饱和度越大。

明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应, 它的大小是由物体反射系数来决定的, 反射系数越大, 则物体的明度越大, 反之越小。

《等离子显示原》课件

《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

第5章等离子体显示技术.

第5章等离子体显示技术.
例如：太阳内部，核聚变和激光聚变 按热力学平衡分类 局部热力学平衡等离子体（热等离子体）
例如：电弧等离子体，高频等离子体 非热力学平衡等离子体（冷等离子体）
例如：电晕放电，辉光放电，火花放电 介质阻挡放电，微波放电及射频 放电等
根据等离子体焰温度，可将等离子体分为高温等离子体和 低温等离子体两类。
2. 等离子体显示技术
等离子体显示板（Plasma Display Panel，PDP） 是一种新型显示器件，其主要特点是整体成扁平状，厚 度可以在10 cm以内，轻而薄，重量只有普通显像管的 1/2。由于它是自发光器件，亮度高、视角宽（达 160°），可以制成纯平面显示器，无几何失真，不受电 磁干扰，图像稳定，寿命长。PDP可以产生亮度均匀、 生动逼真的图像。
1eV
根据等离子体中各种粒子的能量分布情况，又可将 等离子体分为等温等离子体和非等温等离子体两类。
1）等温等离子体：所有的粒子都具有相同的温度，粒子 依靠自己的热能作无规则的运动。
2）非等温等离子体：又称气体放电等离子体，所有粒子 都不具有热运动平衡状态。在组成这种状态的等离子体中， 带电粒子要从外电场获得能量，并产生一定数目的碰撞电 离来补充放电空间中带电粒子的消失。
（2）电离强度。表征等离子体中发生电离的程度。具体地 说，就是一个电子在单位时间内所产生的电离次数。
（3）轴向电场强度EL。表征维持等离子体的存在所需要 的能量。
（4）带电粒子浓度。即等离子体中带正电的和带负电的粒 子浓度。
（5）杂乱电子流密度。表征在管壁限制的等离子体内，由 于双极性扩散所造成的带电粒子消失的数量。
如图5.1所示。
前玻璃基板
后玻璃基板
前玻璃板结构在前玻璃板上，成对地 制作有扫描和维持透明电极，其上覆 盖一层电介质，MgO保护层覆盖在电 介质上。前、后玻璃板拼装，封口，

《显示技术》课件第5章

《显示技术》课件第5章

DC-PDP， 又分为负辉区发光型和正辉区发光型， 它 是以直流电压启动放电， 放电气体与电极直接接触， 电极 外部串联电阻用于限制放电电流的大小， 发光位于阴极表 面， 而且是与电压波形一致的连续发光。 DC型PDP在结构 中不能有介电体层的存在， 这样会导致无法累积电荷于介 电层上， 也就使其需要较高的启动放电电压； 另一方面， 为了降低启动电压， 还需要设计有辅助阳极和辅助放电通 道以协助启动放电。
5.1.1 等离子体的概念
所谓等离子体， 指的是分子、 原子及被电离后产生的 正负电子组成的气体状物质， 是一种拥有离子、 电子和核 心粒子的不带电的离子化物质， 它包括有大量的离子和电 子， 如图5-2所示， 是电的最佳导体， 而且它会受到磁场 的影响， 当温度升高时， 电子便会从核心粒子中分离出来。
Ne-Xe混合气体在一定外部电压作用下产生气体放电时，
气体内部最主要的反应是Ne原子的直接电离反应，
e+Ne=Ne－+2e－（电子碰撞电离）
（5-1）其中，
Ne－为氖离子。 由于受到外部条件或引火单元激发， 气体
内部已存在少量的放电粒子。
其中电子被极间电场加速并达到一定动能时碰撞Ne原子，
使其电离而导致气体内部的自由电子增.2.1 PDP
PDP是由气体放电体作为像素单元组成的显示屏。 它 由前后两块平板玻璃组成， 其间置有障壁隔离并使之平行， 四周用低熔点玻璃密封， 中间充以气体（Ne、 Xe等惰性气 体）， 电极间施加一定幅度的电压， 引起气体击穿产生放 电。
单色PDP通常直接利用气体放电发出的可见光来实现单 色显示。 放电气体一般选择纯氖气（Ne)或氖氩（Ne-Ar） 混合气体。 彩色PDP则通过气体放电产生的真空紫外线 （VUV）照射红、 绿、 蓝三基色荧光粉， 使荧光粉发光实 现彩色显示。 其放电气体一般选择含氙的稀有混合气体， 比如氖氙混合气体（Ne-Xe）、 氦氙混合气体（He-Xe）或 氦氖氙混合气体（He-Ne-Xe)。
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等离子体显示技术
1 等离子体显示器件工作原理
1.1 等离子体基本知识 1.2 等离子体显示器件的显示原理 1.3 等离子体显示器件的特点 1.4 等离子体显示器件的性能指标
2 等离子体显示器件的驱动与控制
2.1 等离子体显示器件的电路组成 2.2 等离子体显示器件的驱动电路 2.3 等离子体显示器件的产业现状
（2）视频接口 视频接口电路主要由视频解码器、中央控制器、 行存储器和单片机（可控制亮度、对比度、色度 等图像参数）等组成，实际电路如图：
2、逻辑控制电路 （1）帧存储单元。 图像数字信号由时钟信号、水平同步信号 和垂直同步信号共同作用写入帧存储器中。 帧存储器具有两幅画面的容量。 由于帧存储器在短时间内送出大量数据， 故工作电路使用高速DRAM。 写入存储器的数据由存储器控制电路分时 送入驱动电路，在显示屏上显示相应的图像。
PDP的组成和结构如图所示：
5.1.2 等离子体显示器件的显示原理
等离子体显示板（PDP）是由几百万个像素单元 构成的，每个像素单元中都涂有荧光层并充有惰性 气体。 PDP显示屏的每个发光单元工作原理类似于 霓虹灯，每个灯管加电后都可以发光。 PDP显示主要是利用电极间加高压电压，电极触 电点火后，电极表面会产生放电现象，使显示单元 内的惰性气体电离产生紫外光，紫外光激发荧光粉 产生可见光。一个像素包括红、绿、蓝3个发光单元， 三基色原理组合形成256色光。
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。 通常等离子体发出的紫外光是不可见光，但 涂在显示单元中的红、绿、蓝3种荧光粉受到紫 外线轰击就会产生红、绿和蓝的颜色。改变三种 颜色光的合成比例就可以得到任意的颜色，这样 等离子体显示屏就可以显示彩色图像。

等离子体显示器件的缺点是：
（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）。 （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。
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。
VGA接口电路是由视频放大器、高速 A/D变换器、数字锁相环、中央控制器、 色彩校正电路和输出缓冲器等组成。 视频放大器的主要功能是将输入的模 拟RGB信号放大到A/D变换器所需的电平2 V，同时将放大后的RGB信号的电平钳位 到3.0 V。
A/D变换器由同步、比较、触发、基 准电压发生和编码电路组成。 模拟电视信号经同步器后加到比较电 路，与基准电压发生器送来的电平相比较， 输出0和1电平，该数字量电压再经触发器 和编码器编成8 bit 二进制的数字信号，经 变换后，数字R、G、B信号各有8位，其 中R0、G0、B0为最低位亮度信号，R7、 G7、B7为最高位亮度信号。然后数字图 像信号再经过逆γ校正电路和增益电路进 入逻辑控制单元。
PDP显示屏由前玻璃板、后玻璃板、导电电极、 介质层组成，其间充入低压气体，并进行密封。 前玻璃板上成对地制作有扫描透明电极和维持 透明电极，其上覆盖一层电介质，MgO保护层覆 盖在电介质上。 后玻璃板表面上有寻址电极，其上覆盖一层电 介质。红、绿、蓝彩色荧光粉分别排列在不同的寻 址电极上，不同荧光粉之间用壁障相间。 根据显示像素的不同，电极数会有变化。这些 电极直接与离子体焰温度，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。 （2）低温等离子体，温度103～105 K，如电弧、 稀薄 低压辉光放电等离子体。 根据等离子体中各种粒子的能量分布情况，又可将等离 子体分为等温等离子体和非等温等离子体。
3. 等离子体显示单元的发光过程
分为4个阶段：
（1）预备放电：给扫描和维持电极之间加上电压，使单元内 的气体开始电离形成放电的条件。
这相当于提高了数据电极和扫描电极间的触发电压。
（2）开始放电：接着给数据电极与扫描电极加上高电压，单 元内的离子开始放电。 （3）放电发光与维持发光：去掉数据电极上的电压，给扫描 和维持电极之间加上交流电压，使单元内形成连续放电，从 而可以维持发光。 （4）消去放电：去掉加到扫描和维持电极之间的交流信号， 在单元内变成弱的放电状态，等待下一个帧周期放电发光的 激励信号。
（1）等温等离子体：所有粒子都具有相同的温度。 （2）非等温等离子体：又称气体放电等离子体，所有粒 子都不具有热运动平衡状态。要从外电场获得能量，产生 一定数目的碰撞电离来补充放电空间中带电粒子的消失。

等离子体主要特征：
（1）气体高度电离。 （2）具有很大的带电粒子浓度，具有良导体的特 征。 （3）等离子体具有电振荡的特征。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 体激元的能量是量子化的。 （4）等离子体具有加热气体的特征。可被加热到 数万度。 （5）在稳定情况下，气体在等离子体中的运动可 看作是热运动。

购买成熟PDP产品时应该注意以下指标：
（1）分辨率至少1024x768 （2）显示屏亮度不小于780 cd/cm2 灰度达到1024级 （3）标称对比度应达到3000︰1。 （4）与个人计算机模式是否兼容（即是否能处 理VGA/SVGA/XGA/SXGA等模式）。 （5）功耗：越低越好，目前一些产品耗电可低 于300 W。 （6）寿命：产品的使用期至少在3万小时以上。
5.2
等离子体显示器件的驱动与控制
5.2.1 等离子体显示器件的电路组成 等离子体显示 器电路是由接口 电路、逻辑控制 电路、电压转换 电路、驱动电路 和显示屏几个部 分组成的。
显 示 器 的 电 路 原 理
数字R 数字G 数字B 垂直同步信号 水平同步信号 时钟信号 消隐信号 显示使能信号 奇偶信号 B-CNT0 B-CNT1 B-CNT2
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。
1 等离子体显示器件工作原理
1.1 等离子体基本知识 1. 等离子体概述 等离子体（plasma）是由部分电子被剥夺后 的原子及原子被电离后产生的正负电荷组成的离 子化气态化物质，它是除去固态、液态、气态外， 物质存在的第四态。是一种很好的导电体。 在太阳、恒星中都存在大量的等离子体，闪电、 极光就是等离子体作用的结果，人工方式核聚变、 核裂变、辉光放电等都可以产生等离子体。 利用电场和磁场还可以控制等离子体来为人们 所用，如等离子体电弧焊等。
1. PDP像素放电、发光单元结构
PDP像素放电、发光单元结构如下图所 示。电极间加高电压，正负极间激发放出 电子，电子轰击惰性气体，使其处于等离 子状态，电子离子运动碰撞发出紫外线； 真空紫外线射在荧光粉上，使荧光粉发光， 进而实现PDP发光。
PDP显示屏放电单元
2. PDP显示器件的显示原理

表征等离子体的主要参量
（1）电子温度Te。是用来表征电子能量的。 （2）电离强度。表征等离子体中发生电离的程度。 （3）轴向电场强度EL。表征维持等离子体的存在所 需要的能量。 （4）带电粒子浓度。 （5）杂乱电子流密度。表征在管壁限制的等离子体 内，由于双极性扩散所造成的带电粒子消失的数量。
2. 等离子体显示技术
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。
I/F 控 制 器
数 据 控 制 器
D R A M
显示 数据 驱动 计时 Y驱动 Y脉冲 发生器
寻址 驱动 PDP显 示屏 寻址 驱动
扫描 驱 计时 动 控 制 器
X 脉 冲 发 生 器
PDP
逻辑控制 Vcc VB Vc
驱动电路和屏
DC-DC转换器 电压转换器
1、接口电路 （1）VGA接口电路 如下图5.14所示，此电路的主要功能是对模拟 信号进行数字化，并提供同步和消隐等控制信号。

等离子体显示技术是利用气体放电发光再激发荧 光粉发光而进行显示的技术，每个显示单元都可 以看成是一个小型的日光灯管。 等离子体显示板（Plasma Display Panel， PDP）是由很多的等离子体管单元组成的新型平 板显示器件，每个等离子体管对应一个像素，轻 而薄，亮度高，色彩鲜艳。