2 电光信息转换.ppt

1、2.1 发光二极管 2.2 半导体激光器 2.3 液晶显示器 2.4 阴极射线管 2.5 等离子显示,第二章 电光信息转换,将电信号转换为光信号的器件称为电光转换器件 。,2.1.1 半导体光源的物理基础 2.1.2 发光二极管的工作原理、结构及驱动 2.1.3 LED的特点及应用,2.1 发光二极管,发光二极管 Light-Emitting Diode (LED),结构简单 体积小 工作电流小 使用方便 成本低 寿命长,在物质的原子中，存在许多能级，最低能级E1称为基态，能量比基态大的能级Ei(i=2,3,4) 称为激发态。 电子在低能级与高能级之间可以有3 种跃迁，下面以E1与E2能级为例

2、进行介绍。,2.1.1 半导体光源的物理基础,（2）自发辐射 高能级的原子自发地从高能级E2向低能级E1跃迁，同时放出能量为 的光子。,（3）受激辐射 高能级E2上的原子当受到外来能量 的光照射时向低能级E1跃迁，同时发射一个与外来光子完全相同的光子，,（1）受激吸收 处于低能级E1的原子受到外来光子（能量 ）的刺激作用，完全吸收光子的能量而跃迁到高能级E2的过程。,受激辐射和自发辐射的重要区别是相干性； 自发辐射产生光子的相位、传播方向和偏振是随机的； 受激辐射产生的光子不但能量与入射光子相同，而且相位、传播方向和偏振也相同。,受激辐射的相干性,设在单位物质内，处于低能级E1和处于高能级E2

3、的原子数分别为N1和N2。当系统处于热平衡状态时，原子分布遵循玻耳兹曼统计分布 2.1.1-1,式中， ，为玻耳兹曼常数，T为热力学温度。,在热平衡状态下，总是有 。受激吸收速率大于受激辐射速率。当光通过这种物质时，光强按指数衰减，这种物质称为吸收物质。 如果 ，即受激辐射速率大于受激吸收速率，当光通过这种物质时，就会产生放大作用，这种物质称为增益介质（或激活介质）。,半导体是由大量原子有序排列构成的共价晶体。,根据量子统计理论，在热平衡状态下，能量为E的能级被电子占据的概率为费米-狄拉克分布 2.1.1-2,Ef称为费米能级，用来描述半导体中各能级被电子占据的状态。 在费米能级中，被电子占据

4、和被空穴占据的概率相同。,本征半导体的电子和空穴是成对出现的，Ef位于禁带的中央； 在本征半导体中掺入施主杂质，称为N型半导体 。Ef将增大，导带电子增多，价带空穴相对减少； 在本征半导体中掺入受主杂质，称为P型半导体 。 Ef将减小，导带电子减少多，价带空穴相对增多；,图2.1.1-3 PN 结内建电场的形成及载流子的运动,在P型和N型半导体组成的PN结界面上，由于存在多数载流子（电子或空穴）的梯度，因而产生扩散运动，形成内部电场，如图2.1.1-3 所示。,图2.1.1-3 PN 结内建电场的形成及载流子的运动,内部电场产生与扩散相反方向的漂移运动，直到P区和N区的Ef相同，两种运动处于平

5、衡状态位为止； PN结加正向电压时，产生与内部电场相反的外加电场，电子运动方向与外加电场方向相反，即N区电子相P区运动，P区空穴向N区运动。 最后在PN结形成一个增益区；,图2.1.1-3 PN 结内建电场的形成及载流子的运动,增益区的导带主要是电子，价带主要是空穴，结果获得粒子数反转分布。 在电子和空穴的扩散过程中，导带的电子可以跃迁到价带和空穴复合，产生自发辐射光。,半导体发光二极管的材料是重掺杂的半导体材料，热平衡状态下的 N 区有很多迁移率很高的电子，P 区有较多的迁移率较低的空穴。 由于PN结阻挡层的限制，常态下，二者不能发生自然复合； 而当给PN结加以正向电压时，在 PN 结附近产

6、生导带电子与价带空穴的复合发光，复合所发出的光，属于自发辐射发光。,发光二极管（light emitting diode，LED），是利用正向偏置PN结中电子与空穴的辐射复合发光的，是自发辐射发光，不需要较高的注入电流产生粒子数反转分布，也不需要光学谐振腔，发射的是非相干光,2.1.2 发光二极管的工作原理、结构及驱动,一、工作原理,发光二极管的伏安特性,伏安特性：UT为开启电压。UUT时，二极管导通发光。UUT时，二极管截止不发光。 UT的大小与材料、工艺等因素有关。一般 GaAs管的 UT约为1.3V；GaP 管的 UT约为2V；GaAsP 管的UT约为1.6V；GaAlAs管的UT约为1

7、.55V。,发光与电流的关系,光出射度基本上是正比于电流密度 ，GaP红发光管的发光亮度略有随电流密度的增加而趋于饱和的现象。,LED 的量子效率,发光是正向偏置的p-n结中注入载流子复合引起的。 载流子复合有部分是无辐射复合。 内量子效率qi反映发光复合所占的比例。 式中：G为注入电子空穴对数；Nr为产生的光子数。 外量子效率qe反映射出光子的多少。 式中： NT为器件射出的光子数。,半导体材料折射率高，临界角小，全反射使外量子效率变低。如GaAs折射率为3.6，临界角仅为16。 为了提高外量子效率，结构上采用 半球形半导体界面；高折射率透明塑料半球形封装,二、基本结构,透明环氧树脂封装的L

8、ED,透明环氧树脂封装,阳极杆,引线架,有反射碗的阴极杆,LED芯片,三、驱动电路 图2.1.2-4 LED驱动电路,2.1.3 LED的特性及应用,时间响应 一般只有几纳秒至几十纳秒。 寿命 在电流密度J1A/cm2的情况下，可达106小时以上，电流密度对二极管的寿命是有影响的，电流密度大时，发光亮度高，寿命就短。 使用要点 开启电压因品种而异，小电流(20mA时亮度3000cd/m2) 恒流供电，用稳压电源供电时，要加限流电阻。 方向特性见聚焦式发光管光强分布。,一、特性,几种 LED 的特性,二、 应用 1、 指示灯 2 、数字显示用显示器 利用LED进行数字显示，有点矩阵型和字段型两种

9、方式。 图2.1.4-1点矩阵型数字显示 图2.1.4-2 字段型数字显示,3、平面显示器 LED平面显示器可分为单片型、混合型及点矩阵型等几大类。 4、光源 LED除用做显示器件外，还可用做各种装置、系统的光源。 5、光耦合器件 将发光二极管和光电接收元件组合而成的一种器件。,2.2.1 光学谐振腔与激光器的阈值条件 2.2.2 半导体激光器的结构 2.2.3 半导体激光器特性 2.2.4 LD的应用,2.2 半导体激光器,激光器 LASERLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation,1917年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念

10、，奠定了激光的理论基础。1958年美国科学家汤斯和肖洛发现将闪光照在一种稀土晶体上时，晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。由此提出了“激光原理”，受激辐射可以得到一种单色性、亮度又很高的新型光源。1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。1960年，美国人梅曼(T. H. Maiman)发明了世界上第一台红宝石激光器。梅曼利用红宝石晶体做发光材料，用发光度很高的脉冲氙灯做激发光源，获得了人类有史以来的第一束激光。,梅曼 Theodore H. Maiman,查尔斯.汤斯Charles H. Townes,Maiman 的激光器,2.2.1光学

11、谐振腔与激光器的阈值条件,半导体激光器，也称为激光二极管（laser diode, LD），是一种光学振荡器； 激光器稳定工作的必要条件 : (1) 粒子数反转产生增益 (2) 提供光的反馈 ，将光放大器转换为光振荡器: 光学谐振腔有多种形式，其中最简单的是法布 里珀罗腔,激光器工作原理 : 法布 里珀罗腔,图2.2.1-1 激光二极管的谐振腔,说明： 使受激辐射光子在腔内多次往返以形成相干的持续振荡。 对腔内往返振荡光束的方向和频率进行限制。使激光具有良好的定向性和单色性。 只有当增益等于或大于总损耗时，才能建立起稳定的振荡，这一增益称为阈值增益。为达到阈值增益所要求的注入电流称为阈值电流。

12、, 2.2.2 半导体激光器的结构,最简单的半导体激光器,最简单的半导体激光器由一个薄有源层（厚度约0.1m）、P型和N型限制层构成，如图所示。,说明： 由一个薄有源层（厚度约0.1m）、P型和N型限制层构成。 电流在覆盖整个激光器芯片的较大面积注入； 这样的激光器面积大，称为大面积激光器。为解决侧向辐射和光限制问题，实际的激光器采用了增益导引型和折射率导引型结构。,解决光限制问题的一种简单方案是将注入电流限制在一个窄条里，这样的激光器称为条形半导体激光器，其结构如图所示。 将一绝缘层介质(SiO2)淀积在P层上，中间敞开以注入电流。 由于光限制是借助中间条形区的增益来实现的，这样的激光器称为

13、增益导引型半导体激光器。,一、增益导引型半导体激光器,通过在侧向采用类似异质结的设计而形成的波导，引入折射率差，也可以解决在侧向的光限制问题， 这种激光器称为折射率导引型半导体激光器。,二、折射率导引型半导体激光器,一、光谱特性 图为GaAIAs双异质结激光器的光谱特性。,波长取决于激光器的光学腔长，称为激光器的纵模； 当驱动电流足够大时，多纵模变为单纵模，称为静态单纵模激光器。,2.2.3 半导体激光器特性,激光束空间分布用近场和远场来描述； 近场是指激光器反射镜面上的光强分布， 远场是指离反射镜面一定距离处的光强分布。 由于激光腔为矩形光波导结构，因此近场分布表征其横模特性，在平行于结平面

14、的方向，光强呈现周期性的空间分布，称为多横模； 在垂直于结平面的方向，由于谐振腔很薄，这个方向的场图总是单横模。,二、激光束的空间分布,图为典型LD的远场辐射特性； 图中 与 分别为平行于结平面和垂直于结平面方向的辐射角； 整个光束的横截面呈椭圆形。,激光器的输出光功率通常用P-I曲线表示； 当 时，激光器发出的是自发辐射光； 当 时，发出的是受激辐射光，光功率随驱动电流的增加而增加。,图2.2.3-3典型LD的光功率特性曲线,三、输出光功率特性,温度变化将改变激光器的输出光功率，有两个原因： 一是激光器的阈值电流随温度升高而增大， 二是外微分量子效率随温度升高而减小。,四、温度特性,一、光纤

15、通信系统的光源 二、光学测量系统的光源 三、其他应用 1、光盘存储中的读写装置； 2、激光打印机光源。,2.2.4 LD 的应用,2.3.1 液晶显示器原理 2.3.2 液晶显示器的构造 2.3.3 液晶显示器的驱动 2.3.4 液晶显示器的特点及应用,2.3 液晶显示器,奥地利植物生理学家斐德烈莱尼泽（Friedrich Reinitzer）在研究胆固醇在植物内之角色时，加热安息香酸胆固醇脂（Cholesteryl Benzoate），于1883年3月14日观察到胆固醇苯甲酸酯在热熔时的异常表现。它在145.5时熔化，产生了带有光彩的混浊物，温度升到178.5后，光彩消失，液体透明。此澄清液

16、体稍微冷却，混浊又复出现，瞬间呈现蓝色，又在结晶开始的前一刻，颜色是蓝紫的。 莱尼泽反复确定他的发现后，向德国物理学家雷曼请教。从那时开始，雷曼的精力完全集中在该物类研究。他初时之为软晶体，然后改称晶态流体，后来又叫流动晶体。莱尼泽和雷曼后来被誉为液晶之父。 液晶自被发现后，人们并不知道它有何用途，直到1968年,人们才把它作为电子工业上的的材料.,2.3.1液晶显示器原理,一、液晶,液晶是指在某一温度范围内，从外观看属于具有流动性的液体，但同时又是具有光学双折射性的晶体。 “液晶”包含两种含义：一是指处于固体相与液体相中间状态的液晶相，二是指具有上述液晶相的物质。 液晶物质的大多数为有机化合

17、物，其分子的形状一般为细长的棒状或扁平的板状。,根据液晶的生成条件，可把它分为两类：热致液晶和溶致液晶 ： 热致液晶：是指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。典型的长棒形热致液晶的分子长度比大约在4到8之间。按照棒形分子排列方式把热致晶体分为三种：向列相液晶，近晶相液晶，胆甾相液晶。 溶致液晶：是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。溶致液晶中的长棒形溶质分子的长宽比大约在15 左右。,液晶的分类,按分子排列方式的不同，液晶可分为层列(smectic)液晶、向列(nematic)液晶、胆甾相(cholesteric)液晶等几大

18、类。 层列液晶：棒状分子排列成层状结构，层与层间易于滑动； 向列液晶：棒状分子以相同的方式平行排列，在长轴方向易于移动，不存在层状结构； 胆甾相液晶：层状结构；分子长轴在层面内平行排列，但相邻层分子取向有差异。,(a) 层列液晶,(b) 向列液晶,(c) 胆甾相液晶,图2.3.1-1 三种液晶相的分子排列结构,二、液晶的物理性能,1、 物理性质的各向异性,液晶物质的折射率，介电常数，磁化率，电导率，粘度等各种物理性质，在液晶分子的长轴方向（）和与其垂直的方向（）有很大的不同，即存在各向异性。,2、 折射率的各向异性 液晶具有与光学单轴性晶体同样的各向异性折射率，显示出双折射性。,3、各种光学性

19、质 基于折射率的各向异性，液晶具有以下光学性质，这些性质是LCD工作原理的基础。 (1)光的行进方向会偏向取向（分子长轴）的方向； (2) 偏光的状态及偏光的振动方向会发生变化； (3) 根据入射偏光的左、右旋光性，可使其反射或透射。,当通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过； 不通电时排列混乱，阻止光线通过。 所谓液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹着一层液晶。 当光束通过这层液晶时，液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。,三、 扭曲向列型显示原理,液晶的物理特性,(b)施加电压时 图2.3.1-5 TN型显示方式的原理,(a

20、) 未施加电压时,显示原理,TN排列盒,两个平面上的细槽互相垂直； 因而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种900扭转的状态。 如果在液晶盒上施加一定值的电压后，所有液晶盒内两电极之间的液晶分子都变成沿电场方向的再排列。,自然光经过一偏振片后“过滤”为线性偏振光； 当线性偏振光入射后，光线顺着分子的排列方向传播，其偏光方向在经过整个液晶层后会扭曲90由另一侧射出； 正交偏振片起到透光的作用； 如果在液晶盒上施加一定值的电压后，所有液晶盒内两电极之间的液晶分子都变成沿电场方向的再排列，这时90旋光的功能消失，在正交片振片间失去了旋光作用，使器件不能透光。,显示原理说明,不施加电压时使光透过，而施

21、加电压时使光遮断。 在平行偏振片间，这种光的透过或遮断关系是可逆的。 目前广泛普及的LCD的一种就是基于这种TN方式，在白的背景下可以显示黑，在黑的背景下可以显示白。,图为用于仪表数字显示的反射式TN型LCD的端面结构。,2.3.2 液晶显示器的构造,反射式TN型LCD的端面结构,不需要偏振片的显示方式及透射型LCD要去掉偏振片及反射板。透射型LCD需要附加背面照明光源。 对于彩色显示LCD，一般要在透明电极与玻璃基板之间增设多色滤波器层。 透明电极基板可以采用涂覆有氧化铟及氧化锡透明导电膜的玻璃板、塑料片或塑料膜。一般要求其透光率在90%以上，表面电阻从10到数百欧姆。 封接材料一般使用热硬

22、化性环氧树脂封接剂，但对可靠性要求特别高的场合，也有时采用玻璃封接剂等。 大部分LCD所必需的偏振片，是用碘及二色性染料染色的延伸聚乙烯醇膜与醋酸纤维素保护膜做成的夹层结构，且多为片状，其透光率为40%50%，偏光度一般为98%左右。 光反射板与偏振片往往做成一体结构。,一、各种驱动电极的结构 液晶显示器驱动用电极结构及其用途： 1、段电极，主要用于数字显示、模拟图形显示； 2、固定图案电极，用于符号显示、图案显示； 3、矩阵电极，字符显示、图形显示、电视画面 显示。,2.3.3 液晶显示器的驱动,7个段 电极和一个公共电极 图2.3.3-1段电极的结构,矩阵电极结构示意图，利用这种电极可以显

23、示任意图案。 图2.3.3-2 矩阵电极结构示意图,1、 静态驱动 静态驱动是指对要显示的各个段电极分别、且同时驱动的方法。,二、 驱动方式,静态驱动波形的实例,在多路数字显示等场合，需采用多路传输驱动方式，这种驱动方式适合于比较多的段电极的情况以及构成矩阵电极的情况，为分时驱动或动态驱动。 图2.3.3-4多路传输驱动示意图,2、多路传输驱动,3、 有源矩阵驱动,图2.3.3-5有源矩阵驱动LCD的工作原理,行电极（栅极母线）X1，X2，X3，Xn按线次序方式依次扫描，某一段时间，栅极母线所连接的所有FET一起处于导通状态； 由同步电路通过漏极母线Y1，Y2，Y3，Yn，为处于导通状态下的F

24、ET相连接的电容供应信号电荷，这些信号电荷使液晶维持工作状态，直到下一次帧扫描。,LCD的优点有： 1、低功耗（几微瓦几十微瓦/平方厘米），利用电池即可长时间运行，为节能型显示器。 2、低电压运行（几十伏），可由IC直接驱动，驱动电路小型、简单。 3、元件为薄型（几毫米），而且从大型显示（对角线长几十厘米）到小型显示（对角线长几毫米）都可满足，特别适用于便携式装置。 4、属于非主动发光型显示，即使在明亮的环境，显示也是鲜明的。 5、容易实现彩色显示，因此便于显示功能的扩大及显示的多样化。 6、可以进行投影显示及组合显示，因此容易实现大画面（对角线为数米）显示。,2.3.4 液晶显示器的特点及应

25、用,LCD也存在以下一些缺点： 1、由于属于非主动发光型，在采用反射方式时，在比较暗的场所，显示不够鲜明。 2、在需要鲜明的显示及彩色显示的场合，需要背景光。 3、显示对比度与观察方向有关，视角受到限制。 4、响应时间与环境温度有关，低温（-30-40）时工作不能充分保证。,LCD的主要应用有： 1、数字、字符显示 与LED相似，属于小型显示器件，可以显示数字、字符及标志等简单信息。在钟表、家用电器、仪器仪表中使用。 2、平面显示 彩色电视，计算机显示器，大屏幕显示器等，笔记本电脑。 3、光开关 光纤通信系统的光交叉连接设备； 光信息处理系统；,2.4.1 基本结构与工作原理 2.4.2 主要

26、单元 2.4.3 CRT显示器的驱动与控制 2.4.4 CRT的特点及应用,2.4 阴极射线管,单色CRT(cathode ray tube)的结构。 主要由4部分组成：圆锥形玻壳；玻壳正面用于显示的荧光屏；封入玻壳中发射电子束用的电子枪系统；位于玻壳之外控制电子束偏转扫描的磁轭。,2.4.1 基本结构与工作原理,彩色CRT采用荫罩型结构,荧光屏上的每一个像素由产生红(R)、绿(G)、蓝(B)的三种荧光体组成； 电子枪中设有3个阴极，分别发射电子束，轰击对应的荧光体。 为了防止每个电子束轰击另外两个颜色的荧光体，在荧光面内侧设有选色电极荫罩。,荫罩与荧光面间的关系,一、电子枪 下面对电子枪的结

27、构和各部分的作用进行介绍。,2.4.2 主要单元,对荧光粉的性能要求是：发光颜色满足标准白色、发光效率高、余辉时间合适以及寿命长等。 荧光粉的发光效率是指每瓦电功率能获得多大的发光强度。 荧光粉的余辉特性是指这样一种性质：电子束轰击荧光粉时，荧光粉的分子受激而发光，当电子束的轰击停止后，荧光粉的光亮并非立即消失，而是按指数规律衰减，这种特性称为余辉特性。 屏幕的亮度取决于荧光粉的发光效率、余辉时间及电子束轰击的功率。,二、荧光屏,一、扫描方式 文字及图象画面都是由一个个称为像素的点构成的，使这些点顺次显示的方法称为扫描。 一般CRT的电子束扫描是由偏转磁轭进行磁偏转控制的。 光栅扫描方式在垂直

28、方向是从左上向右下的顺序扫描方式，由扫描产生的水平线称为扫描线，按该扫描线的条件决定显示器垂直方向的图像分辨率。 如图所示，光栅扫描方式中有顺序扫描（逐行扫描）方式和飞越扫描（隔行扫描）方式。,2.4.3 CRT显示器的驱动与控制,(a) 顺序扫描方式 (b) 飞越扫描方式 图2.4.3-1 CRT扫描方式 7行光栅的行扫描与场扫描波形,单色CRT 只需要对辉度进行控制，对彩色CRT来说还需要对颜色进行控制 辉度和颜色都是都是通过电流量来控制的。 电流控制方式中有栅极(G1)驱动方式和阴极驱动方式。 画面的辉度与信号振幅的关系,二、辉度及颜色,CRT显示器驱控器的电路，如图所示，主要包括视频电

29、路、偏转电路、高压电路、电源电路等基本电路，以及所选择的动态聚焦电路、水平偏转周波数切换电路等。 CRT显示器驱控器的电路,三、CRT显示器驱控器的电路构成,2.4.4 CRT的特点及应用,一、CRT的特点 二、CRT的应用,2.5.1 等离子体显示板的工作原理 2.5.2 PDP的结构及驱动方式 2.5.3 PDP的特征及应用,2.5 等离子体显示板,2.5.1 等离子体显示板的工作原理,一、 等离子体基本知识,等离子体（plasma ）是由部分电子被剥夺的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质。 是宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体。占整个宇宙的99%

30、。 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。 等离子体是一种很好的导电体。 利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。,等离子体分类,根据等离子体焰温度，分为高温等离子体和低温等离子体。 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。 低温等离子体：包括热等离子体和冷等离子体： 热等离子体：稠密高压（1大气压以上），温度103-105K，如电弧、高频和燃烧等离子体。 冷等离子体：电子温度高（103-104K），气体温度低，如稀薄低压辉光放电等离子体，电晕放电等离子体等。,根据等离子体中各粒子的能量分布，分为等温等离

31、子体和非等温等离子体。 等温等离子体：所有的例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； 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。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。,什么是等离子体,普通气体温度升高气体粒子的热运动加剧离子之间产生强烈碰撞大量原子或分子中的电子被撞掉所有气体原子全部电离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体。,等离子体特征,气体高度电离。在极限情况下，所有中性粒子全被电离了。 具有很大的带电粒子浓度。一般为1016-1015个/cm2。由于带

32、正电和带负电的粒子浓度接近，因此等离子体具有良导体特征。 等离子体具有电振荡的特性。在带电粒子通过等离子体时，能够产生等离子体激元，等离子体激元的能量是量子化的。 等离子体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相当弱，并且电子与气体原子进行着频繁的碰撞，因此气体在等离子体中的运动可看做是热运动。,电子温度Te。在等离子体中，电子碰撞电离是主要的，电子碰撞与电子能量有直接关系，因此电子温度是等离子体主要参量。是用来表征电子能量的。 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。 轴向

33、电场强度EL。表征维持等离子体的存在所需要的能量。 带电粒子浓度。即等离子体中带正电的和带负电的的粒子浓度。 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。,表征等离子体特征参量,二、 等离子体显示技术,等离子体显示器件是一种自发光显示器件，不需要背景光源。没有LCD的视角、亮度均匀性等问题，能够实现较高的亮度和对比度。 三基色选用同一个等离子体管的设计，解决了聚焦和会聚问题，可以实现非常清晰的图像。 与CRT与LCD相比，等离子体的屏幕越大，图像的色深和保真度越高。 等离子体避免了LCD中响应时间问题。这正是动态视频显示中至关重要的。 等离子体更适合家

34、庭影院和大屏幕显示终端要求。,等离子体显示器件主要特点,整体呈扁平状，厚度可以在10cm以内，重量只有普通显像管的1/2。 亮度高、视角宽（可达1600），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。 可以生成亮度均匀、生动逼真的图像。 高亮度、高对比度。,三、 等离子体显示应用领域,办公自动化。 销售终端（POS）、银行出纳终端、室外显示屏。 是数字电视（DTV）、高清晰度电视（HDTV）、计算机工程工作站（CEWS）、多媒体中终端（MMT）等理想的显示器件。,四、 PDP显示屏整体结构,在PDP中，有数百万个微小荧光灯，称为放电胞，其工作原理与结构如图所示。,说明： 在真空放电胞中封入放电气体，一般采用氖等惰性气体。 放电胞内涂敷的荧光体并不是发白光，而是红、绿、蓝三基色。 对放电胞施加电压，放电胞中发生气体放电，产生等离子体。 等离子体