1.等离子显示屏的工作原理与结构

等离子显示屏是利用惰性气体放电产生紫外线激发三基色荧光粉发出基色光，并通过空间混色原理和人眼的视觉惰性，实现彩色重现，具有图像无闪烁、厚度薄、重量轻、色彩鲜艳、图像逼真、无辐射、健康环保等优点。

等离子显示屏采用等离子管作为发光元件，大量的等离子管排列在一起组成屏幕，每个等离子管对应的每个小室内都充有氖、氙等惰性气体。在等离子管电极之间加上高电压后，封在两层玻璃基板之间的等离子管小室中的气体会产生紫外光，并激励平板显示屏上的红、绿、蓝三基色荧光粉发出特定波长的可见光。等离子显示屏将每个离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化产生各种灰度和色彩的图像。通俗一点讲，等离子显示屏是一种把荧光灯做得极小，按矩阵方式排列，利用气体放电发光而产生图像的显示器。所以，等离子显示屏的显示方式与传统的CRT显示方式不同，传统的显示设备是通过扫描屏幕而产生图像的，而等离子显示屏的所有像素点都是在同一时刻被“点”亮的。一个发光点只有发光和不发光两种状态，为了实现亮度（灰度）调整，可以通过改变亮、暗时间的长短，来完成亮度大小的控制。即每个像素的亮度取决于在图像的一场（帧）周期中，相应的发光点多长时间处于“发光”状态。在电视标准中都以灰度来表达亮度等级，等离子显示屏把每场分为8个副场（子帧），每个副场的点亮时间按二进制数率（即1、2、4、8、16、32、64、128）倍增，就能实现点亮时间的256级精确控制。也就是亮度最高时为最低的灰度1，相反如果每个副场都不发光，亮度为0，灰度为256。例如灰度为178，则由128、32、16、2四个副场来实现（128+32+16+2=178）。这种驱动方式特别适用于数字电视信号的驱动。

等离子显示屏的结构如图7-1所示。两个带有彼此交叉的电极的玻璃板，用特殊的肋板隔成许多微小的荧光管（也就是荧光灯），荧光管中充有氖气和氩气。当电压加于荧光管中的两个电极上时，在电场的作用下发生气体放电。放电引起的紫外线辐射激发荧光管内壁上的荧光物质产生亮光。每个荧光管都这么做，于是就得到明亮透彻的图像。

例如一个42in的等离子显示屏，显示平板厚为6～7mm，每个荧光管尺寸为0.3mm×1.0mm。荧光管的数目大约是123万个（所有的R、G、B荧光管）。

图7-1 等离子显示屏的结构图

2.等离子显示屏的分类

等离子显示屏按工作方式不同，可分为直流（DCPDP）和交流（ACPDP）两大类。DCPDP电极与放电气体直接接触，紫外线的产生效率高，但显示屏的结构比较复杂，在目前商用彩色等离子显示屏中已很少用；ACPDP根据电极结构的不同，又可分为对向放电式ACPDP和表面放电式ACPDP。对向放电式ACPDP的两个放电电极分别呈正交分布在上下两玻璃板内侧，其上均覆盖介质层，红（R）、绿（G）、蓝（B）荧光粉涂覆在介质层上的相应电极正交部位，当上下电极间加上交流激励电压，与随之介质层壁上产生的壁电压叠加作用，产生气体放电，激励电极间的荧光粉发光；表面放电式ACPDP的两个放电电极均制作在同一玻璃基板上，放电发生在维持电极所在基板的表面，而荧光粉则在另一基板表面的相应位置，当同一玻璃板的两电极间外加交流电压产生气体放电时，面板上的荧光粉就会受到激励而发光。图7-2是彩色等离子显示屏的三种基本类型示意图。

图7-2 彩色等离子显示屏的三种基本类型示意图(www.daowen.com)

a）对向放电式 b）表面放电式 c）DCPDP

3.等离子显示屏的新技术

（1）在等离子显示屏的制造上，采用新的荧光体，扩大了红、绿、蓝部分的可见光谱，增加彩色还原的能力，提高色域覆盖率，如图7-3所示。从图7-3中可以看到，1080ALIS显示屏的色域面积明显大于普通等离子显示屏和CRT显像管的色域面积。

（2）采用高频率驱动的1080ALIS显示屏，提高了亮度。同时在等离子的前玻璃采用Dynamic MBP（Multi Band Pass）彩色滤光片，提高黑色再显能力，使图像的彩色还原达到较好效果；并在AR滤光片的表面玻璃上增加了涂层，使画面更加明亮，从而大大提高了对比度。

（3）采用3D数字彩色处理，在不影响其他颜色的前提下，以对两个以上所需要颜色进行校正处理，各自独立地调整颜色、色饱和度和亮度，使红、绿、蓝显示更为鲜艳，肤色显示更为真实。

（4）一般信号的处理系统中，显示快速运动图像时易产生锯齿边缘，为了解决这个问题，在电路中采用快速运动补偿技术和高清图像处理技术，进行高速存储、运算和补偿，可有效地减少边缘的锯齿，使高速运动图像的边缘更加柔和自然，同时采用画面识别处理技术，可以对每个画面的细节之处进行矩形分析，细腻重现图像细节的明暗程度，使运动图像以最合适的对比度和彩色进行显示。

图7-3 红、绿、蓝部分的色域面积比较

【知识要诀】

若把气体持续加热到数万摄氏度甚至更高，则气体原子的外层电子会摆脱原子核的束缚成为自由电子，失去外层电子的原子变成带电的离子，这个过程称为电离。所谓“电离”，其实就是电子离开原子核的意思。除了加热能使原子电离（热电离）外，还可通过电子吸收光子能量发生电离（光电离），或者使带电粒子在电场中加速获得能量与气体原子碰撞发生能量交换，从而使气体电离（碰撞电离）。发生电离（无论是部分电离还是完全电离）的气体称之为等离子体。等离子体的独特行为与固态、液态和气态截然不同，因此有人称之为物质的第四态。