等離子（Plasma）是一種部分離子化氣體，其成份包括大量中性氣體原子和少量的陽離子及電子，因此我國臺灣形象地將其稱為電漿。在自然界中，如地球外圍的電離層、太陽表面、或是宇宙氣體中，皆存在著等離子，如太陽產(chǎn)生的等離子向宇宙發(fā)散出去形成太陽風(fēng)，這些帶電粒子被地球的磁場捕捉后在南北極和大氣層中的氣體分子相撞，形成極光。此外，若在真空室中通入氣體至數(shù)十至數(shù)百毫托耳的壓力，并于外部加入交直流電場，使氣體被游離而形成一帶正負(fù)電粒子的集合體，亦可生成等離子，在實際應(yīng)用上大部分是利用高電場，提供足夠的能量讓原子或分子內(nèi)部的電子脫離原子或分子的束縛。

真空室內(nèi)的氣體形成等離子態(tài)時，系統(tǒng)所存在的自由度很多，并有無數(shù)次碰撞在發(fā)生，包含了中性原子與中性原子之間、中性原子與離子間、中性原子與電子間、離子與離子以及離子與電子間的碰撞，使得等離子系統(tǒng)中不斷重復(fù)著游離、激發(fā)、弛豫及結(jié)合等動作。而當(dāng)原子在激發(fā)及弛豫動作時，將以發(fā)光的方式釋放出能量，成為可用肉眼看到的等離子顏色。

在工業(yè)應(yīng)用上，可利用其粒子的高熱動能，以引發(fā)熱和融合反應(yīng)而產(chǎn)生能源；或利用外加電磁場控制粒子云動狀態(tài)，來制造雷射或其他電磁波源，即各型原子、分子、離子、電子束。更可直接利用其間粒子的高能量與活潑化學(xué)性質(zhì)從事化學(xué)合成、材料制造、表面處理等工業(yè)應(yīng)用，為近世紀(jì)半導(dǎo)體材料制造中不可或缺的重要體系。等離子濺射鍍膜、等離子化學(xué)氣相沉積、等離子氧化、等離子及活化離子蝕刻、離子濺射等為幾個著名例子。另一方面，亦可利用等離子系統(tǒng)中激態(tài)原子、分子、離子放射出的大量光子來制造各種光源，如激光、弧光燈，或縮小至微米尺度制造等離子顯示器（Plasma Display Panel，PDP）等。

PDP原理

PDP是由近百萬個胞元（cell）組成的，每一個胞元是由三個分別涂有紅、藍(lán)、綠三原色熒光粉的放電槽所構(gòu)成，三色放電槽間以阻隔層間隔，以將三色區(qū)隔清楚而不至于色彩混濁而顯示不清；而每一個放電槽中各有一對電極裝置。

 其中，玻璃基板(Front Glass Substrate)所使用的玻璃為鈉玻璃(soda lime glass)，這和我們的普通窗戶相同的玻璃且價格便宜。PDP所使用的基板為高應(yīng)變點(拐點)，所謂的應(yīng)變點指的是玻璃本身并非均勻物質(zhì)，且熱傳導(dǎo)方向不均勻，使得各方向的身長與收縮不一致而產(chǎn)生變形，此時的溫度稱為應(yīng)變點。在PDP的制造過程中，因有攝氏500度以上的加熱制程，因此使用高應(yīng)變點的基板是必須的。

透明電極(掃描電極，Transparent Electrode)只有在AC型的PDP才有，所使用的材料為ITO膜(銦錫合金氧化膜和SnO2二氧化硅膜)，而為了只讓特定的胞元發(fā)光，電極分為橫向電極與縱向電極；只有兩種電極都通過電流的胞元才會發(fā)光。

BUS輔助電極(Auxiliary Electrode)位于透明電極的下方，以輔助透明電極引發(fā)放電并附有降低透明電極的高線電阻之任務(wù)。為了避免造成發(fā)光的阻礙、造成亮度降低的事情發(fā)生，在必要的電阻條件下近可能的纖細(xì)，其寬度約50-200μm。

保護(hù)層(Protective Layer)成分為氧化鎂，主要在防止電極的磨耗、產(chǎn)生放電電子、限制多余的放電電流、維持放電狀態(tài)。

阻隔壁(Barrier Ribs)使用材料為玻璃漿料，其目的在確保微小的放電空間與防止三色熒光體的混合，其線寬在50μm之下。高度在150μm左右；阻隔壁的形狀，在AC型為條狀；在DC型為格子狀，構(gòu)造較為復(fù)雜。

熒光層的作用是實現(xiàn)人們可以看得見的發(fā)光及彩色化，所以一般將熒光體涂在阻隔壁與阻隔壁之間的平面及側(cè)面上，不同的熒光體吸收紫外線后發(fā)出不同波長的色光。

可見，PDP發(fā)光原理和日光燈極為類似。在前后二片玻璃基板間注入惰性氣體，通電施與電壓使惰性氣體解離（即等離子效應(yīng)）而釋放出紫外線光，紫外線光刺激熒光粉發(fā)出紅藍(lán)綠三原色的可見光，然后經(jīng)由驅(qū)動IC控制電極電壓大小調(diào)整等離子強(qiáng)弱來控制色彩。所以簡單的說，一個等離子顯示器可以說是數(shù)十萬到數(shù)百萬個紅藍(lán)綠熒光燈管所組成的聚合體。

PDP制造技術(shù)

PDP在1964年就由美國伊利諾大學(xué)Bitzer和Stottow兩位教授研發(fā)成功，但是到了90年代后期才商品化，這主要是受限于阻隔壁材料、電極裝置、驅(qū)動IC和半導(dǎo)體制程尚未解決微型化的技術(shù)瓶頸。胞元過大使得固定玻璃基板面積上可放入的Pixel太少，像素過低，可輕易的分辨出畫面上一格一格的影像點，此缺點使PDP無法和技術(shù)已相當(dāng)成熟的CRT-TV相抗衡。直到90年代晚期，通過日本廠商的技術(shù)發(fā)展，胞元微型化提高PDP的解析度，在大尺寸PDP面板上達(dá)到了消費(fèi)者可接受的像素水準(zhǔn)，這才真正找到了等離子顯示器商品化的真正價值。

依據(jù)顯示原理不同，PDP顯示器有DC型和AC型兩種。其中，AC型為主流產(chǎn)品，其制程主要可分為上板制造、下板制造、和封合組裝等。

PDP的發(fā)光原理非常簡單，制造原理也不復(fù)雜。但制造過程卻耗時費(fèi)功。從成本結(jié)構(gòu)可以看到，玻璃基板成本僅占整段PDP面板模塊成本的15%，而制造費(fèi)就占了總成本的30%，主因則是來自于抽真空與灌惰性氣體的程序：PDP上下兩玻璃基板間的距離非常小，中間阻隔壁與前基板的距離更是狹窄，導(dǎo)致把數(shù)百萬個極為微小的放電空間抽成真空再灌入惰氣，使其均勻分布的過程十分耗時且困難，若無法藉由技術(shù)突破克服該制程上的障礙，即使擴(kuò)廠增加生產(chǎn)線也無法得到規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效益來降低成本。

除了制造費(fèi)用高居不下外，電路材料比重高是造成PDP面板模塊成本高的另一主因。PDP面板模塊需要數(shù)量眾多的胞元，每個胞元就有一對電極裝置負(fù)責(zé)施加電壓于惰性氣體上，以目前主流1024×768像素的顯示器來計算，大約需要470萬余個電極裝置；再者，愈大型的面板必須配合裝置愈復(fù)雜的驅(qū)動IC，以控制像素內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)換，才能如期顯現(xiàn)每一像素所應(yīng)呈現(xiàn)的顏色。PDP電路材料成本昂貴即來自于此。

PDP技術(shù)瓶頸

目前PDP主流商品仍然停留在32~50吋這個市場區(qū)間。尺寸愈大，電路材料成本愈高、驅(qū)動IC愈多；廠商雖然可以通過改良驅(qū)動IC，讓一個驅(qū)動IC控制較多的電極裝置，但相對的，驅(qū)動IC將越來越復(fù)雜；驅(qū)動IC“質(zhì)”與“量”之間難以平衡的關(guān)系限制了PDP往更大尺寸發(fā)展的可能性。在目前的技術(shù)水平之下，尺寸愈大抽灌氣過程將更加困難與耗時，制造的時間成本無法降低，因此在制程技術(shù)尚未獲得突破前，PDP往更大尺寸量產(chǎn)有其困難性。

PDP未能朝小尺寸發(fā)展的原因是材料微型化科技的局限。試假設(shè)一般消費(fèi)者追求的是像素1024×768的顯示器，目前的PDP廠商有能力在42吋的面板上置入如此多的Pixel并使其商品化；但若現(xiàn)在要使30吋的面板達(dá)到同一像素水準(zhǔn)，表示每一個Pixel面積要縮小約50%，而Pixel內(nèi)部阻隔層、電極裝置的制造技術(shù)還未能達(dá)到微小體積的要求，目前只有極少數(shù)PDP廠有能力試產(chǎn)小尺寸PDP。此外，成本太高也使得小尺寸PDP尚未具有商品化的價值。所以PDP目前所能應(yīng)用僅只于電視機(jī)顯示器，不像LCD可應(yīng)用范圍遠(yuǎn)包括電腦屏幕、手機(jī)屏幕等。再加上其尺寸與價格限制，過去多區(qū)隔為商業(yè)廣告用途電視，隨近年來廠商內(nèi)競爭增加，價格逐漸下降后才有機(jī)會進(jìn)入家庭市場。