彩色ac-pdp顯示屏利用含有混合氣體放電產生的紫外光，激發r、c、b三基色熒光粉發光，再利用人眼的視覺惰性、熒光粉的余輝時間，就可以顯示一幅彩色艷麗的圖像。稀有混合氣體的組成成分、配比、充氣壓強、極間距離、熒光材料的發光特性，對彩色ac-pdp的亮度、功耗、色純等有很大影響。
　　
　　1．氣體放電過程
　　
　　氣體放電有非自持放電和自持放電，由非自持放電到自持放電的過程稱為氣體擊穿和著火過程。20世紀初，湯生建立了氣體擊穿理論。為了描述氣體放電過程中的電離現象，湯生提出了三種電離過程，并引出了三個相應的電離系數：
　　
　　湯生第一電離系數a:是指每個電子在沿電場反方向運行單位距離過程中，與氣體原子發生的碰撞電離次數；湯生第二電離系數p:是指一個正離子沿電場方向運行單位距離產生碰撞電離次數；湯生第三電離系數1：表示一個正離子打到陰極表面時產生的二次電子發射數。
　　
　　由于上述碰撞電離過程發生，在放電空間新產生的電子數和離子數將大量增加，但由于離子碰撞氣體原子的電離幾率很小，可以認為湯生第二電離系數β=0。這樣，空間新產生的離子數也就是打上陰極的離子數，根據湯生第三電離系數的定義，這些正離子打上陰極又會產生“二次”電子發射。
　　
　　由此可知，外界電離因素使陰極表面在單位時間、單位面積上產生電子發射，由于湯生第一電離效應，電子在電場作用下，對氣體分子發生碰撞電離，這種空間電離的雪崩過程，使氣體中的電子、離子數大量增加，新產生的離子打上陰極又引起新的“二次”電子發射，從而使陰極發射增強。同理，陰極發射的電子在空間又雪崩式的增長，新產生的離子又返回陰極產生“二次”電子發射，如此不斷地雪崩式的增長，陰極“二次”電子發射也不斷增強，使氣體導電率不斷增加，到一定程度，這種放電過程就變為自持放電，下圖是幾種氣體的巴邢曲線。
　　
　　19世紀末巴邢(paschen)在測量氣體著火電壓的大量實驗中發現：在冷陰極及均勻電場條件下，著火電壓vf隨放電管內pd的乘積而變化，并不是分別隨p和d而變化。這里p是氣體壓力，d是兩平板電極間的距離。并且還發現，著火電壓隨pd變化，有一個 小值vfmi。存在，著火電壓vf隨pd變化的規律稱為巴邢定律，下圖稱為巴邢曲線。

　　
　　當氣壓p不變，極間距離由小變大時，電場e減小，湯生第一電離系數a變小，但ad的乘積可能增大也可能減小，因此存在 佳放電狀態。
　　
　　當極間距離d不變，而氣壓p增大時，電子在一個自由程中獲得的能量減小，電離幾率下降，這對放電不利；另一方面，由于氣體壓力增大，電子在極間發生碰撞的總數增大，也存在 佳放電狀態。
　　
　　由此可見，當pd乘積發生變化時，一方面因電離碰撞次數增多，有利于放電發生；另一方面，又可能因電子在一個自由程中獲得的能量減小，不利于放電的發生。綜合兩方面的影響因素，在pd值較小段，隨著pd值增大，對放電有利為主要影響因素，其著火電壓vf隨pd增大而下降；在pd較大段，隨著pd增大，對放電不利為主要影響因素，其著火電壓vf隨pd增大而上升，因此存在 小著火電壓vfmin。
　　
　　影響氣體放電著火電壓的主要因素，除pd值之外，還有惰性氣體的種類和成分、陰極材料和表面狀況、電場分布以及輔助電離源。
　　
　　2．放電氣體對著火過程的影響
　　
　　不同組成部分的放電氣體的著火電壓、放電電流、輻射光譜分布和強度不同，造成彩色ac-pdp的工作電壓、功耗、色度等存在較大差異。為了使彩色ac-pdp具有優良的顯示特性，必須選擇合適的放電氣體。
　　
　　對放電氣體的主要要求是：
　　
　　(1)著火電壓低。
　　
　　(2)輻射的真空紫外線光譜與熒光粉的激發光譜相匹配。