论文：等离子体显示屏驱动技术的研究

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1、贵州民族学院毕业论文I等离子体显示屏驱动技术的研究等离子体显示屏驱动技术的研究何明会何明会摘摘 要要：随着多媒体及高清晰度电视(HDTV)的出现,显示技术得到了空前的发展。在众多的显示器中，等离子体显示器(PDP)以其卓越的性能受到了广泛的关注。PDP 具有视角宽、寿命长、刷新速度快、光效及亮度高、易制作大屏幕、工作温度范围宽等很多优良特性。彩色 PDP 采用的数字灰度技术可使图象灰度超过 256 级，能满足显示 16 位或 24 位真彩色的要求。采用 256 级灰度并非 PDP 的技术极限，而是为了和目前的软件及硬件兼容。气体放电过程存在一个门限电压，这一特性决定了 PDP 有较大的非线性。

2、非线性使 PDP 具有记忆性，在很大面积时也能保持高亮度。因此只要工艺条件许可，PDP 的尺寸将不受限制。而无记忆性的显示器，像液晶显示器等，随着屏幕尺寸的增大，扫描线数的增多，亮度将会下降。在所有显示器件中，PDP 的视角最宽，响应速度很快，这对频频使用鼠标和光标操作十分有利，不会出现 LCD 显示器中移动光标从屏幕上消失的现象。所以研究等离子体显示屏驱动技术具有十分重要的意义。本文第一章主要介绍等离子体、等离子技术、等离子显示屏驱动技术和其优点等。第二章主要介绍离子体的基本原理、关键技术、发展前景及其应用。第三章主要详细的介绍等离子显示的优点、等离子显示和液晶显示的比较等基本内容。关关 键

3、键 词；词； 等离子显示技术 特征 等离子显示屏 液晶显示屏作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣IIPlasma Display Panel Driving TechnologyHe MinghuiAbstract: As multimedia and high-definition television (HDTV) implies that technology is an unprecedented development. Among the displays, plasma display panel (PDP) for its outst

4、anding performance by a lot of attention. PDP has a wide angle, long life, refresh speed, high luminous efficiency and brightness, easy to make big screen, wide working temperature range, and many fine features. Gray color PDP using digital technology will enable over 256 grayscale images, which can

5、 meet display 16-bit or 24-bit true color demands. 256 level gray-scale PDP technology is not the limit, but to and compatible with existing software and hardware. There is a gas discharge threshold voltage, the characteristics of the PDP decided to have more non-linear. Nonlinear so that PDP has th

6、e memory, when a large area to maintain high brightness. So as long as conditions permit, PDPs size will be unlimited. No memory of the display, such as liquid crystal displays, with screen sizes increase, the increase in the number of scan lines, the brightness will decrease. In all display panel,

7、PDP widest perspective, fast response, which frequently use the mouse and the cursor operation is very favorable, LCD displays do not appear to move the cursor disappears from the screen phenomenon. Therefore, plasma display drive technology of great significance.The first chapter introduces the pla

8、sma, plasma technology, plasma display technology and its advantages such as driving. The second chapter introduces the basic principles of ion body, key technologies, development prospects and its application. The third chapter describes in detail the advantages of plasma display, plasma display an

9、d liquid crystal display elements of comparison.Key words: Plasma Display Technology Feature Plasma Display LCD贵州民族学院毕业论文III目目 录录第一章绪论.1第二章 等离子体显示屏驱动技术.22.1 等离子体显示器的基本原理及关键技术 .22.1.1 PDP 中的气体放电机理.22.1.2 PDP 显示电路原理.22.1.3 PDP 的基本结构.52.1.4 PDP 的关键技术.62.2 等离子体显示屏驱动技术 .82.2.1 等离子体显示屏驱动技术的发展 .82.2.2 等离子屏

10、结构技术 .92.2.3 等离子屏性能增强技术 .92.2.4 电路技术 .102.2.5 视端接口技术 .112.2.6 控制电源技术 .122.2.7 等离子体显示屏驱动技术的应用 .12第三章 等离子显示与液晶显示.133.1 等离子显示屏技术 .133.1.1 PDP 的特点.133.2 液晶显示屏技术 .143.3 液晶和等离子显示的比较 .153.3.液晶和等离子平板电视的显示原理 .153.3.液晶和等离子平板电视的显示技术之短长 .16第四章 总结.19致 谢.21参考文献.22贵州民族学院毕业论文1第一章第一章 绪论绪论等离子显示屏1（PDP）是一种利用气体放电的显示装置，屏

11、幕采用等离子管作为发光元件，大量的等离子管排列在一起构成屏幕，每个等离子对应的每个小室内都充有氖氙气体。在等离子管电极间加上高压后，封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生紫外光激励平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，控制这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像，与显像管发光很相似。从工作原理上讲，等离子体技术同其他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。其工作机理类似普通日光灯，彩色图像由各个独立的荧光粉像素发光综合而成。等离子技术可分为几大技术模块：电源技术、视端接口技术、电路技术、等离子显示屏技术。障壁的制作是 PDP

12、的关键技术。第一代 PDP 的障壁结构是直条状结构，制作工艺采用丝网法和喷沙法。按 PDP 驱动方式分 PDP 有交流型（AC）和直流（DC）两种类型，其中交流驱动式有又分为存储效应型和刷新型，直流驱动式分为刷新型和自扫描型。等离子显示屏（PDP）与传统的显示器相比，具有视角宽、寿命长、刷新速度快、光效及亮度高、易制作大屏幕、工作温度范围宽等很多优良特性。等离子显示器还能给予极为清晰的影像效果，具有防磁功能，其全平面显示避免了图像失真或变形，能避免产生辐射、降低功耗、节约能源，更加符合环境保护。PDP 等离子显示器是未来大屏幕数字电视系统化发展、高新技术和消费时尚的必然趋势，所以研究等离子体显

13、示屏驱动技术具有很重要的实际意义。通过查阅、分析、概括、整理大量相关文献，本文对等离子体显示屏驱动技术进行了较为全面的归纳性介绍，并在论文中与液晶显示器进行了比较。本文主要分为四章：第一章中简单地介绍了等离子体、等离子技术、等离子显示屏驱动技术和其优点。第二章节中主要阐述了等离子体显示器的基本原理及关键技术和等离子体显示屏驱动技术；第三章节中主要分别对等离子显示技术与液晶显示技术进行了具体的介绍，并对两种技术进行比较，从而说明等离子体显示屏技术的优点。第四章中对全文进行总结，我们了解了在等离子体显示的发展过程中，有着它不可取代的地位和应用，并对它进行了展望。作者：何明会（计算机与信息工程学院

14、06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣2第二章第二章 等离子体显示屏驱动技术等离子体显示屏驱动技术2.12.1 等离子体显示器的基本原理及关键技术等离子体显示器的基本原理及关键技术2.12.1.1.1 PDPPDP 中的气体放电机理中的气体放电机理气体放电2经历电离、激发、亚稳态、和潘宁电离四个过程。在阴极表面，主要是由 Ne 离子、亚稳态 Ne 原子及光子轰击阴极产生电子发射。放电过程中，电离导致了电子雪崩，电子从阴极逐渐向阳极漂移，产生了许多电离子对。电子雪崩导致电子数目以expnv-1 的增长率增加。雪崩产生的离子回轰阴极产生了次级电子发射，这些次级电子又继续参与电子雪崩，于是便出

15、现了一个正向反馈。若反馈增益大于 1，则这个系统就会变得不稳定。我们把气体放电从稳态到非稳态的过渡点电压称为着火电压。当电极间电压大于着火电压时，若存在一个起始电流 Io，则放电电流将呈指数增长。2.1.22.1.2 PDPPDP 显示电路原理显示电路原理 图 2.1.1 为一种 21 英寸 PDP 显示电路的原理方框图，该电路由逻辑控制电路、电压转换电路、驱动电路和显示屏四个部分组成。现把有关电路的原理分析如下。 该电路先由 A/D 转换器将模拟电视信号 Y、R-Y、B-Y 变换成所需的数字信号:数字-R、数字-G 和数字-B。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

16、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”、“1”电平，该数字量电压再经触发器和编码器编成 8bit 二进制数字信号。该电路还进行 s/p 变换，将原串行信号变换成并行信号，经变换后，数字 R、G、B 信号各有8 位，其中 R 0、 G0,BO 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校正电路、增益控制电路进入帧存储器。图像数字信号与 PDP 屏的接口电路见图 2.1.2。贵州民族学院毕业论文3图 2.1.1 显示电路方框图图 2.1.2 图像数字信号的接口电路1.帧存储图像数字信号由时钟信号3、水平同步和垂直同步信号共

17、同作用写入帧存储器中。帧存储器具有两幅画面的容量，在将外部输入的图像信号写入存储器时，写入存储器的另一幅画面数据则由存储器控制电路更换后送入驱动电路，在显示屏上显示相应的图像。选址时钟信号是持续输入的，在其关闭时数据被读入。当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；当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十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，由于帧存储器在短路时间内送出大量数据，故工作电路使用高速 DRAM。相关的接口电路见图 2.1.3 和图 2.1.4。作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师

18、：陈家荣4 图 2.1.3 时钟信号的接口电路 图 2.1.4 消隐信号、垂直/水平同步信号的接口电路2亮度控制电路BCNTO、BCNT1、BCNT2 为全屏显示亮度设置信号，全屏显示亮度由外接可变电阻控制，该电阻与 PDP 屏的三个输入端相连，阻值为，见图 2.1.5。BCNTO、BCNT1 和 BCNT2 为模拟信号时，经过 A/D 为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(简称维持电压)，由于维持电压与平均放电电流呈线性关系，所以亮度随维持电压的增高而增高，这是因为平均放电电流大，说明单位时间流过空间的带电粒子数较多，则产生电离和碰撞次数较多，

19、使得带电粒子和激发态原子浓度较高，因此辐射出的紫外线强度大，从而激发荧光粉产生的亮度也就高，见图 2.1.6。 图 2.1.5 高亮度控制电路贵州民族学院毕业论文5 图 2.1.6 维持电压大小对 PDP 亮度的影响 该电路具有自动功率控制(APC)功能，当显示屏驱动电源超过 550mA(显示率超过 40%)时，亮度就会逐渐下降。2.1.32.1.3 PDPPDP 的基本结构的基本结构 根据驱动方式4的不同，PDP 可分为直流(DC)型和交流(AC)型。根据电极结构的不同，AC PDP 又可分为单基板型和双基板型两类。双基板型的维持电极在上下两个基板上呈正交分布，放电发生在两基板之间。单基板结

20、构的维持电极位于同一基板，放电发生在基板的表面，而荧光粉则在另一基板表面。一、AC PDPAC PDP 工作时各电压的时序，电极间始终加有低于气体放电点火电压 Vf 的维持电压 Vso。当需要点燃某象素时，对该象素施加大于点火电压的书写脉冲 Vwr 而使之放电。放电产生的正离子和电子在电场作用下向瞬时阴极和瞬时阳极运动，积累到电介质表面形成壁电荷 Qw 并产生壁电压 Vw。Vw 与外加电场方向相反，且随时间而增大，最终使放电停止。当 Vs 变反时，Vs 和 Vw 方向相同，如果 Vs+Vw 大于 Vf，则再次产生放电，并重复前述过程。如果要想使发光单元停止发光，则需施加一擦除脉冲 Ve，产生一

21、次微弱放电，将 Qw 中和掉。从上述 AC PDP 的运行机理可知:AC PDP 具有记忆性和限流作用。 单基板表面放电型 AC PDP 的结构最早由 AT&T 的 GeorgeDick 于 1985 年提出，因其结构简单、易于制造、发光效率高、寿命长而倍受重视。采用这种结构的 PDP 中以日本富士通和 NEC 的产品最具代表性。 这种结构很简单，仅由两个相互正交的一维平行板组成，封接时两基板无需严格对正，正交结构交接处自然形成象素。生产时可采用丝网印刷等精度要求较低的工艺，易于制造，成本低。该结构另一优点是荧光粉仅涂敷在后基板，远离放电区，减少了气体放电粒子溅射对荧光粉的轰击，提高了显示器的

22、寿命。而且前基板未涂荧光粉，减小了荧光粉对可见光的吸收，从而提高了亮度和发光效率。另外 PDP 在制作过程中需要进行高温热处理，这将导致玻璃基板形变。对于非一维作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣6正交结构，上下板形变不一致将导致荧光粉点不在相应障壁结构中心，而采用一维正交结构则影响小得多。二、DC PDPDC PDP 工作时序，电极间施加直流电压，电极直接与放电气体接触，需采用脉冲存储方式才可获得记忆性。脉冲存储方式的工作机理是，在放电室一次放电后的消电离期间，如果给放电室重新加电，由于尚未消电离离子的引火作用，将使气体点火电压下降，这样就可用低于

23、气体正常点火电压的 Vs、将放电维持下去。擦除时，将一负脉冲迭加在维持脉冲上，使其低于点火电压 Vf。由于点火粒子随时间而减少，当下一维持脉冲到来时，气体点火电压已高于 Vs，从而使放电停止。为了使 DC PDP 放电稳定，防止进入弧光区的大电流烧坏显示器，需外接限流电阻。 DC PDP 中以 NHK 开发的 40in DC PDP 最具代表性，它采用平面脉冲存储(PPM)结构，其采用低成本的丝网印刷工艺制作，结构复杂，对位精度要求高，引火通道大小不易控制，象素节距难以缩小，分辨率不高，发光效率较低。日前 NHK 公司与松下公司合作开发的 40in DC PDP 的光效仅为 0.4lm/w，亮

24、度为 150cd/。而富士通公司开发的 42 in AC PDP 的光效约 1.0lm/w，亮度为 300cd/。但随着厚膜阴极材料的发展，DC PDP 的光效有可能超过 AC PDP。2.1.42.1.4 PDPPDP 的关键技术的关键技术1、寻址显示分离子场技术 AC PDP 普通采用子场技术来实现多灰度显示，如图 2.1.7 所示。将一帧分为若干个子场，每个子场由寻址期和显示期合成。子场显示期与二进制权数成比例，8 个子场可表示 256 级灰度。PDP 所需的驱动电压很高，驱动电路成本占整机成本的 75%。利用单基板AC PDP 的结构特点，适当设计寻址方式有可能降低驱动电路成本。对于

25、256 级灰度、场频 60H z、 640*480V GA 显示结构的 AC PDP，其引出的寻址电极数达 640*3=1920，占总引出电极数的 80%。寻址频率超过 200kHz 时，寻址电压约 170V，这将导致很大的功耗，因此需要尽量降低寻址电压，以降低寻址驱动 Ic 的工作电压，降低成本，提高光效。富士通公司开发的寻址显示分离（ADS）子场技术就是一种低压寻址技术。贵州民族学院毕业论文7 图 2.1.7 寻址显示分离子场分布 ADS 子场技术寻址过程由五步组成，如图 2.1.8 所示。首先，在 X 电极上加擦除脉冲，进行全屏擦除，排除前一显示期间的影响，使所有象素达到同一状态。第二步

26、，在Y 电极上加写脉冲，进行全屏写操作。由于此时 X 电极和荧光粉均为零电位，因而在它们的表面将形成壁电荷。第三步，再次在 X 电极施加擦除脉冲，进行全屏擦除操作，以清除 X 电极表面的壁电荷。第四步，顺序寻址，由于此前荧光粉和 Y 电极表面己建有壁电荷，因而仅需很低电压就可点燃象素。第五步，全屏维持。富士通公司在其 21 in 表面放电型 AC PDP 中，采用这种方法使寻址电压下降了近一半，由通常的 100V 降至 65V 左右。ADS 子场技术能够实现低压寻址的主要原因是：在第二步，由全屏写脉冲在荧光粉和Y 电极表面预先形成了壁电荷，从而在寻址阶段可以采用较低的电压实现放电点火。全屏写脉

27、冲电压虽然高达 350V 左右，但由于它是由 480 根 Y 维持电极同时产生的，仅需简单的电路就可实现，使得寻址电极电压大幅度下降，因而降低了驱动电路的复杂性和成本。作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣8 图 2.1.8 ADS 子场技术寻址过程2.22.2 等离子体显示屏驱动技术等离子体显示屏驱动技术2.2.12.2.1 等离子体显示屏驱动技术的发展等离子体显示屏驱动技术的发展6 PDP 于 1964 年由美国的伊利诺斯大学的两位教授发明，70 年代初实现了 10 英寸512x512 线单色 PDP 的批量生产;80 年代中期，美国的 Photo

28、nisc 公司研制了 60 英寸级显示容量为 2048x2048 线单色 PDP;但直到 90 年代才突破彩色化、亮度和寿命等关键技术，进入彩色实用化阶段。近年来，PDP 发展迅速，具有很大的市场发展潜力，引起了全球各大厂商的特别关注。经过多年的发展，尤其是近 5 年，PDP 的关键技术已基本突破。目前所面临的问题是如何降低成本，提高性能，并实现大批量生产。2002 年 6 月份的世界杯极大地促进了等离子的普及，而美国国会正在着手的关于高清晰数字电视广播的立法更会加速这一进程。顺应美国政策要求，家电行业的跨国公司纷纷减少 CRT 电视的产量，加大了等离子等高清晰电视的生产。这股潮流正从美国兴起

29、，迅速涌向欧洲、亚太地区，等离子普及的时代指日可待。 中国等离子彩电产业刚刚起步，但是通过引进、消化和吸收.这几年发展十分迅速。等离子彩电在中国还处于市场成长初期，离完全成熟的市场还有相当一段距离。问题主要表现在以下几个方面:一是技术障碍，大多数技术还掌握在外国企业手中，技术仍然是中国企业最大的短板，贵州民族学院毕业论文9但是，随着中国企业研发力度的加大，技术的劣势会淡化;二是认知障碍，作为一种全新的电视产品，等离子彩电对于相当多的人仍然是陌生的，接受这一产品，需要企业和社会共同进行市场培育和消费者教育;三是价格障碍，等离子彩电价格长期以来高高在上，对进入消费家庭十分不利，现在，价格有了一个很

30、大的回落，但是，应当承认，价格还是比较高的。 等离子电视（PDP）技术可切分为五大技术模块:整机技术、电源技术、视端接口技术、驱动电路技术和等离子屏技术。其中驱动电路和显示屏是最难解决的两大问题。驱动电路属于技术密集型产品，技术突破难度很大;显示屏属于投资密集型产品，国内企业涉足等离子屏生产难度大，中国在等离子电视产业在驱动电路和显示屏两个核心技术的供应上，一直依赖于日本和韩国，这已成为制约中国等离子电视产业发展的两大瓶颈。等离子彩电的主要成本构成是等离子屏与电路(包括驱动电路)，这两部分的成本占整机成本的 60%多。2.2.22.2.2 等离子屏结构技术等离子屏结构技术1、直条型壁状结构障壁

31、的制作是 PDP 的关键技术8。第一代 PDP 的障壁结构是直条状结构，制作工艺采用丝网印刷法和喷砂法。丝网印刷法工艺复杂，要求重复十几次精确对位和印刷，而喷砂法又存在 2/3 的材料浪费。此外，条状障壁有着因维持电极产生的紫外线漏到上下单元从而垂直分辨率下降，以及汇流电极的遮光使光的利率低，荧光的覆涂面积小等问题。虽然采用黑色条带时，外光反射有所改善，但同时遮去了汇流电极间的发光，引起亮度降低2、蜂窝型障壁结构为降低工艺成本，业界相继研发了制作障壁的填平法、模压法、光敏障壁浆料的光刻法。其中，第二代 PDP 中主要采用了蜂窝型障壁结构，优点是在上下单元间的隔膜使紫外线不能漏到上下单元内，提高

32、了垂直分辨率，荧光粉的覆涂面积也从过去的 3 面改为 5 面，扩大了约 20%;汇流电极产生的遮光也基本消除，总发光效率提高 20%。2.2.32.2.3 等离子屏性能增强技术等离子屏性能增强技术 电源功耗一直是困扰 PDP 发展的一大问题，我们可以看到市面上的 PDP 大多带上几把用于散热的风扇。对于家庭使用来说，风扇的加入可能会带来噪声。而今，市场上己经出现一些不带风扇的机型，例如松下的 TH-42PW4CZ,TH-42PW5CH 等，这些机型由于等离子显示屏采用了静音技术，提高了显示屏的放热效率，因而彻底消除了风扇的噪音。作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指

33、导老师：陈家荣10功耗已经降到 300W 以下，不需要风扇即可解决散热问题，相对来说比较适合家庭影院使用。 在降低等离子屏的生产成本方面，比较小的材料消耗和较高的生产率为目标。等离子显示屏的成品率已从几年前的 30%提高到现在的 80%以上。 障壁制作是 PDP 的特殊工艺，较为潜力的有东丽的光敏浆料法、LG 的干模棍压法等。另有一种注模法也值得关注，此法先用金属硬模在塑料薄膜上棍压出凹槽，将此薄膜与后基板紧贴，放入工件中压紧，用高压在凹槽中挤进障壁浆料，一定温度下加热固化后脱膜。加热固化后脱模可大大降低障壁的破损率。 PDP 前基板电极制造，一种被称为栅栏电极的结构有新意，不需要 ITO，具

34、有图形精度高、工艺简单的特点;用溶胶凝胶法制备 Mg0 保护膜技术，可甩掉昂贵的真空设备，有一定的发展前景;真空封接一排气一充气一体化系统可以提高 PDP 屏的性能也可减少节拍的时间。另一些简单、高效的技术已在实验室取得进展，如金属基板低温陶瓷共烧工艺(LTCC-M 法)等，己有 64cm 样品，如能通过规模生产的考验，可大大降低屏的生产成本。从国内建设 PDP 生产线的角度看，最大限度的实现原材料(包含 IC)的国产化是降低生产成本的重要方面。应该在器件和电路开发的同时，推进原材料本地化的进程。一些公司还开发出诸多新技术来提高等离子屏的工件性能。1、 等离子真实还原技术是一个画面增强技术的组

35、合，包括纯黑驱动系统、先进等离子 AI 系统(应变亮度增强系统)和纯伽马校正技术。它们动态性地增强亮度、对比度和灰度，比度高达 3000:1，使等离子显示屏的图像品质提升到了一个全新高度。2、应变亮度增强系统(AI 系统)自动增加灰暗场景的放电次数，使等离子显示屏实现高达 780cd的亮度。3、纯伽马校正技术可使各类场景下的灰度呈现最佳状态，弥补了许多传统等离子显示屏的不足。4、对比度自动跟踪技术能自动监测环境照明情况，对亮度和灰度进行相应调节，以便为各种操作环境提供最佳的画面对比度。该功能还有助于减少眼睛疲劳，有助于减少耗电量，并使发光材料的老化降至最低。5、纯黑驱动技术能降低黑色电平，增强

36、黑色再现能力。6、逐行扫描技术逐行扫描大大地提高了逐行扫描的精度。能消除静止图像中的闪烁，并使动态图像中的锯齿状对角边减至最低，使图像边缘呈现自然平滑的效果。极大地改贵州民族学院毕业论文11善了分辨率。2.2.42.2.4 电路技术电路技术按 PDP 驱动方式分 PDP 有交流型(AC)和直流型(DC)两种类型。其中交流驱动式又分为存储效应型和刷新型，直流驱动式又分为刷新型和自扫描型。 驱动电路包括信号存储控制和高压驱动两部分。信号存贮控制是将接口送来的数字图像信号进行子场分离，实现灰度控制。PDP 是利用行、列驱动电路来实现灰度和多色显示。由于驱动器受到电压、电流、速度和功耗等的限制，PDP

37、 驱动器需要对信号进行处理，以降低运动轮廓线和子场派生现象，通常采用双电平驱动器驱动方法研究的目的是采用不同的方法，充分发挥显示屏的潜力，实现高画质视频显示，并降低电路成本。一个好的驱动方法不仅要考虑电路的实现，还要考虑屏的工作状态，电路复杂，牵涉的方面很多。 第一代驱动法是 Fujitsu 公司研发的寻址和显示分离 ADS。 ADS 法能实现 256 级灰度，但为了使显示单元稳定放电，在所有分字段中设定了“复位时间”，复位放电发光会在显示“黑”的亮度增高，从而有暗对比恶化的问题。分字段法在高速运动图像时还会产生伪轮廓干扰问题。由于驱动部分在整个等离子体显示器制造成本中所占比重较大，而驱动部分

38、的价格降低主要取决于 PDP 屏幕着火电压的降低，影响 PDP 屏着火电压的大小的因素又有障壁及电极结构的优化、MgO 的制作质量、放电气体的构成等，所以降低成本与提高亮度及发光效率形成了一对矛盾的整体优化研究项目。2.2.52.2.5 视端接口技术视端接口技术 新一代产品不仅增加了调谐器实现电视接收，还完善了一些适合家庭影院的视频处理功能。松下电器率先于 2002 年 6 月 22 日向市场推出自己开发的世界上首台支持 BS 数字广播电视及 1100CS 数字广播电视两种制式的 PDP 电视机 TH-42PX10，不仅可以收看普通电视节目，更可以收看数字卫星电视。之后，国外的先锋,LG 和东

39、芝以及国内的上广电等 PDP 产品也陆续推出了内置电视调谐器的新型号。虽然 PDP 本身采用逐行扫描，但由于它的扫描频率要比普通 100Hz 的电视机高得多，而且信号处理方法不同，因此，我们不能把视频信号直接用于 PDP 的信号驱动。为了与目前的视频格式兼容，PDP 内部设有一个视频信号转换电路。考虑到成本原因和用途不同，早期的 PDP 一般只能兼容隔行视频信号和 VGA 逐行信号。随着 PDP 家庭用户的增多，现在新一代 PDP 一般设有内置式逐行视频信号变换器，全面兼容逐行视频信号和数字电视:为了适应当当前观看 PDVD 影片的需要，一些新的机型，如松下 TH-作者：何明会（计算机与信息工

40、程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣1242PW5CH)还引入了 3:2 PULLDOWN 逐行处理功能，令 PDP 真正适合家庭影院。早期的 PDP 输入接口太少。早期的 PDP 一般只配备复合视频、S 视频和色差视频各一个端子，新一代 PDP 一般设有多路 AV 输入，每一路都可输入复合视频、S 视频和色差视频 3 种信号。为了配合 PDP 的挂墙式安装，一些机型还将输入接口和逐行视频信号变换器、调谐器等设计成外置式 AV 控制中心。既可满足功能与接口的需要，又可令 PDP 的接线简洁，其谓匠心独到。2.2.62.2.6 控制电源技术控制电源技术PDP 控制电源担负着屏内所

41、有电路和显示屏的供电，包括向驱动电路提供维持电压和扫描电压及控制板、接口板等部件的+5V,+12V,+15V 电压和音频电压。 同时，电源还具有针对显示屏故障的过压、过流保护功能，为保护显示屏和扫描电路，电源具有严格的工作时序。控制电源技术包括待机电源技术、逻辑电源技术、驱动电源技术、音频电源技术、维持电源技术、寻址电源技术、建立电源技术和扫描电源技术等。2.2.7 等离子体显示屏驱动技术的应用等离子体显示屏驱动技术的应用 等离子显示器(Plasma Display Pane1,PDP)是采用近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新一代显示设备9。等离子彩电是用等离子显示技术制造的高科技彩电，

42、这种彩电的主要特点是图像清晰逼真，在室外及普通居室光线下均可视，可提供在任何环境下的大屏视角，并且屏幕非常轻薄，厚度仅有几厘米，便于安装，是彩电中真正的高端产品。随着多媒体及高清晰度电视(HDTV)的出现，显示技术得到了空前的发展。在众多的显示方法中，等离子体显示器以其卓越的性能受到了广泛的关注。PDP 具有视角宽、寿命长、刷新速度快、光效及亮度高、易制作大屏幕、工作温度范围宽等很多优良特性。彩色 PDP采用的数字灰度技术可使图像灰度超过 256 级，能满足显示 16 位或 24 位真彩色的要求。贵州民族学院毕业论文13第三章第三章 等离子显示与液晶显示等离子显示与液晶显示3.13.1 等离子

43、显示屏技术等离子显示屏技术3.1.13.1.1 PDPPDP 的特点的特点1、高亮度、高对比度 据计算，PDP 等离子电视具有高亮度和高对比度，对比度达到 500:1，完全能满足眼睛的需求;亮度达到 330/850 尼特(cd/)，比普通电视的 250 尼特(cd/)高很多，因此，其色彩还原性非常好。2、纯平面图像无扭曲 PDP 等离子的 RGB 发光栅格在平面中呈均匀分布，这样就使得 PDP 等离子的图像即使在边缘也没有扭曲现像出现。而在纯平 CRT 彩电中，由于在边缘的扫描速度不均匀，很难控制到不失真的水平。3、超薄设计、超宽视角 由于 PDP 等离子电视显示原理的关系，使其整机厚度大大低

44、于传统的 CRT 彩电和投影类彩电。PDP402 等离子电视的机身厚度仅为 7.8cm，居国际领先水平。这样一来，消费者就可以根据自己的喜好，把 PDP 挂在墙上或摆在桌上:大大节省房间的空间，显得整洁、美观，科技又时尚，另外 PDP402 等离子电视是自发光器件，其视角与 CRT 传统彩电具有相同的水平。4、具有齐全的输入接口 为配合接驳各种信号源，PDP402 等离子电视具备了 DVD 分量接口、电脑显示器标准VGA/SVGA 接口、S 端子、HDTV 分量接口(Y、Pr、Pb)等，可接收电视、电脑、VCD、DVD、HDTV 等各种信号源，可接驳市面上几乎所有的信号源。5、具有良好的防电磁

45、干扰功能 与传统的 CRT 彩电相比，由于其显示原理不需要借助于电磁场。所以来自外界的电磁干扰，如马达、扬声器，甚至地磁场等，对 PDP402 等离子的图像没有影响，不会像作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣14CRT 彩电受电磁场的影响而引起图像变形变色或图像的倾斜，最简单的对比办法是将 PDP等离子电视和 CRT 电视就地旋转 90来对比着看。6、环保无辐射 PDP402 等离子电视在结构设计上采用了良好的电磁屏蔽措施，其屏幕前置玻璃也能起到电磁屏蔽和防止红外辐射的作用，对眼睛几乎没有伤害，更有效地呵护您和家人的健康，具有良好的环保特性。7、散热

46、性能好.无噪音困扰 散热性能不好一直是困扰 PDP 等离子电视发展的一个技术难关，而 TCL 王牌经过技术攻关，彻底解决了这一难题，完全消除了市场上等离子电视的风扇散热系统造成的噪音困扰。 PDP 比传统的显像管和 LCD(液晶显示器)具有更高的技术优势，其具体表现在: (1)与直视型显像管彩电相比 PDP 显示器的体积更小、重量更轻，而且无 X 射线辐射。 由于 PDP 各个发光单元的结构完全相同，因此不会出现显像管常见的图像几何变形。 PDP 屏幕亮度非常均匀没有亮区和暗区;而传统显像管的亮度屏幕中心总是比四周亮度要高一些。 PDP 不会受磁场的影响，具有更好的环境适应能力。 PDP 屏幕

47、不存在采焦的问题，因此，显像管某些区域因聚焦不良.年月己久开始散焦的问题得以解决，不会产生显像管的色彩漂移现象。 表面平直使大屏幕边角处的失真和色纯度变化得到彻底改善。高亮度、大视角、全彩色和高对比度，使 PDP 图像更加清晰，色彩更加鲜艳，效果更加理想，令传统电视叹为观止。 (2)与 LCD 相比 PDP 显示亮度高，屏幕亮度高达 150LUX，因此可以在明亮的环境之下欣赏大画面的视讯节目。 色彩还原性好，灰度丰富，能提供格外亮丽、均匀平滑的画面。 PDP 视野开阔，PDP 的视角高达 160，普通电视机在大于 160的地方观看时画面已严重失真，而 LCD 视角只有 40左右，更是无法与 P

48、DP 的效果比拟。对迅速变化的画面响应速度快。此外，PDP 平而薄的外型也使其优势更加明显。贵州民族学院毕业论文153.23.2 液晶显示屏技术液晶显示屏技术液晶是一种介于固体和液体之间的特殊有机化合物.它既有液体的流动性，又有分子排列的晶体结构，液晶因此而得名。液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的变化会使它的某些物理性能改变。例如.通过外加电压的作用，液晶的分子排列方式会发生改变，从而使其从透明状态变成不透明状态，而去掉电压后又可以恢复透明。液晶显示器件就是利用了液晶的这一特性。液晶显示屏由两块厚约 1 毫米的玻璃板构成，中间间隔 5 微米，内储液晶材料。因为液晶本身并不发光，在显示器中只起

49、到光阀的作用，所以在显示器后面必须有光源，光线由后向前照射，通过液晶分子的遮光或透光的不同状态来显示图像。在彩色显示屏中，每一个像素都由 3 个液晶单元组成，液晶单元前面又分别装有红、绿、蓝三色滤光片，这样便可以在显示屏上呈现出彩色的图像了。液晶显示器的每个液晶单元都需要独立的驱动电路，目前广泛采用有源矩阵薄膜晶体管，并把它直接组装于液晶显示屏内，用于驱动各个液晶单元。但其生产工艺相当复杂，例如当分辨率为 1024*768 时，每一个像素由 3 个晶体管驱动，总共将需要 230 多万个晶体管。液晶显示器的制造难度之大可想而知，这将导致生产过程中的良品率降低，成本也随之提高。液晶显示器有许多突出

50、优点:显像屏为完全平面、图像质量高、体积小、机身轻薄、无闪烁、无辐射、节省电能、使用寿命长。但是，液晶显示器也还存在一些缺憾，如垂直和水平视角较小，坐到较偏的位里上就不能很好地观赏图像了:响应速度较慢，在节目内容快速变化时图像会变得模糊或拖尾、对比度、色度调节范围有限等。液晶电视美妙通真、柔和自然的图像效果的确令人耳目一新，引起了人们的广泛关注。但目前的价格高达几万元，令一般消费者无法问津，因此目前主要用于会议中心和大型电脑显示等重要场合.进人工薪家庭的时机尚未到来，但随着技术的进一步成熟和生产量的增加，价格必将逐步下降，最终达到多数人可以接受的程度。3.33.3 液晶和等离子显示的比较液晶和

51、等离子显示的比较3.3.13.3.1 液晶和等离子平板电视的显示原理液晶和等离子平板电视的显示原理液晶和等离子平板电视的主要差别是由于其作用原理的差别造成的。液晶电视是利用给液晶充电会改变它的分子排列。在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转 90度排列.产生透光度差别的原理。在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离 90 度，所以液晶分子成为扭转型。当玻璃基板没有加作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣16入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做 90 度扭转，通过下方偏光板。液晶面板显示白色：当玻璃基板加入电场时，

52、液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下力偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色。液晶电视便是根据此电压的变化，使面板达到显示效果。形象点说，就好比是一个个小窗户，液晶分子就是一扇扇小窗扇，通过窗扇的开关或开关的大小显示图像，而光源来自背面的灯管。即液晶电视属于背光成像，即屏幕本身并不发光，而是由存在于两个中间间距 4 微米的玻璃基板后面的透明玻璃电路发光，再通过电压控制偏转角度，从而控制存有液晶的每个像素点发出可见光。而等离子性电视的发光原理10和日光灯一样，是在真空玻璃即放电空间中注入惰性气体或水银气体。然后再利用施加电压的方式，使管内的气体产生放电，即等离子效

53、应而释放出紫外线光，照射涂布在玻璃管管壁上的荧光粉，荧光粉就会被激发出可见光：只要涂布不同的荧光粉，就会激发出不同颜色的光。等离子屏幕上的每一个像素，相当于一个小灯管。等离子电视属于自发光成像，它的屏幕就像是在两块玻璃面板之间挖有一个个发光单元，每个单元是一个像素点，单元槽中涂布着荧光粉，再充入惰性气体，然后通过槽后的 2 个电极形成高压。激发惰性气体发出紫外光，引起每个槽中涂布的红、绿、蓝三原色荧光粉做出相应的反应，产生出各种颜色的可见光。3.3.23.3.2 液晶和等离子平板电视的显示技术之短长液晶和等离子平板电视的显示技术之短长 从液晶和等离子平板电视不同的工作原理来看.决定了它们在亮度

54、、对比度、分辨率、色还原、可视角度、响应速度、功耗和使用寿命等指标方面存在差异.同时这些也是它们在技术方面进行比较的几项主要指标。下面将从其显示原理的不同来探讨它们在这些方面的优劣与短长。1、亮度:液晶效果稍好，等离子显示均匀 电视图像是否清晰和亮度关系非常大，如果亮度不足、层次不清，很多细节就模糊不清了。早期的作为电脑显示器的液晶屏在刚推出时就因其亮度低，在环境光较强的情况下使用困难，较长时间敌不过传统的 CRT 显像管。因为它的图像依靠的是液晶板背而的灯管透过液晶板形成图像。技术上通常采用两种力法来提高亮度，一是提高液晶板的光通过率，但是这个是有极限的，现在提高的空间已不大。新型的液晶板已

55、经普遍采用了多支灯管的技术，亮度有很大提高。由于液晶是背后透光，多支灯光同时使用时，在较大屏幕的液晶电视上还存在亮度不均匀的问题。但随着工艺和技术水平的提高，这问题在逐步解决。而等离子因是自发光则没有这个问题。贵州民族学院毕业论文172、对比度:等离子电视要好于液晶电视 平板电视显示的图像是否清晰，同对比度关系也十分密切。目前等离子电视的最高对比度已经可以达到 10000:1，而液晶彩电最高也只能达到 1200:1。衡量平板电视机效果的一个重要指标是对黑色的表现，越高级的电视机，所表现的黑色越黑越纯。在对黑色的表现上，等离子要超过液晶，而黑色的黑和纯正是对比度高的体现。对此现象，不同的厂家有不

56、同的解释，但是在同等条件下通过观察会发现，等离子确实比液晶彩电更亮一些.对比度相对高一些。3、分辨率:液晶电视要强于等离子电视，但优势不大从事电视行业的技术人员知道，画面的清晰度是最重要的。对于平板电视，考察清晰度的高低，就看分辨率的大小。等离子电视由于在每个像素点后轰击惰性气体发光的两电极间必须存在一定距离才能形成高压。等离子屏的尺寸始终不能做小，通常都在 40英寸以上，且普遍画面的清晰度达不到液屏电视的水平。但在 50 英寸以上的一些等离子电视，清晰度已与液晶电视相差无几。事实上等离子电视虽然屏幕大，分辨率却不如液晶高，液晶屏幕小，但是像素可以做的更小.因此分辨率反倒高。对于液屏电视而言，

57、26英寸的分辨率即可达到 1366*768，而 42 英寸的等离子只有 853*480 的水平，最高的也只有 1024*1024.不但和 1366*768 的像素数量相差不少。而且像素形状还是扁的，显示图像的时候，还不得不采用隔行显示的方式。如果等离子要做到 1366*768，需要 50 英寸以上的尺寸。而目前最先进的液屏电视，37 英寸的就可以达到 1920*1080 的分辨率。显然，液晶有一定优势。4、色还原:等离子在色彩还原方而要优于液晶电视 这是由二者的发光原理决定的，由于等离子是自发光，而液晶是透光式，像素自发光的色彩饱和度就会更好，所表现的色彩种类也要更丰富。液屏电视大多数都是 1

58、667 万种颜色，少数可以达到 10.7 亿色，但是等离子 1667 万色和 10.7 亿色已经比较少见，86亿色也不出奇，最高的已经达到 5490 亿色。虽然过多的颜色已经超出人眼所能分辨的颜色数量，没有实际意义，但是等离子在色彩还原方面比液晶更丰富则是毫无疑问的。5、可视角度:液晶电视与等离子电视的可视角度相差无几早期 PC 液晶屏生产线生产的液晶电视屏幕，会出现侧面看发暗、反色的现象。目前随着技术的进步，作为液晶电视使用的液晶屏可视角度已基本达到与等离子电视相当的170 度。最高达到 176 度，基本做到全方位观看对于大多数中国人口较少的家庭在观看使用时，此问题基本无影响。作者：何明会（

59、计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老师：陈家荣186,响应速度:液晶电视的响应速度正赶上等离子电视 由于等离子中所有的像素点都是在通电的同一时刻受激发发光，因此能够达到微秒级别的响应速度。但是液晶则类似于相机，光线要随快门打开程度逐步进来，随着液晶屏的做大，响应速度和拖尾现象都有加重的趋势，这是因为画面的处理从屏幕左端到右端再回到左端是需要一定时间的。屏幕越大，时间越长。但是根据人眼的视觉残留特性，处理画面的速度只要被控制在 20 毫秒以内，就可基本解决动态视频显示过程中的残影和拖尾现象。目前液晶电视普遍已能达到 16 毫秒，某此著名品牌即使是 45 英寸的液晶电视甚至达到

60、了 12 毫秒以内，对于快速移动的体育节目等画面这种残影和拖尾现象也不易觉察。这就改变了液晶电视只能在小屏幕领域称雄的局而。7、使用寿命:液晶和等离子电视都基本能达到 60000 小时的使用寿命因为等离子电视因是自发光屏，它的每个像素就是一个小灯管，如果一个像素坏掉的话，将无法维修，只得彻底报废。而液晶的损坏有两种情况，一种是坏点，液晶的每个像素是一个液晶体的小开关，如果坏掉的话，将形成一个坏点，也是无法维修的。另一种是，背面的灯管亮度降低或坏掉，这样的话，换个灯管就可以继续使用。8,屏幕尺寸与功耗:通常液晶能小不能大，等离子能大不能小。就目前的技术水平而言，在屏幕的尺寸上，双方差别较大，液晶

61、由于受制造工艺的限制，市场上液晶产品尺寸的都不大，以韩国三星六代屏及六代之前产品为主。随着三星七代屏生产线的产量提高，目前 32.37 和 40 英寸的液晶屏才逐渐开始成为主流尺寸。但是等离子产品，基于其成像原理，其最小的尺寸就是 42 英寸的，现在市场上价格比较合适的都是这个尺寸的产品。这实际上也为这两种产品在使用场合方面进行了天然分工，可以在其它指标方面加以研究和提高。功耗方面则是液晶主流产品不到 200 瓦，而同尺寸等离子在 300 瓦左右，后者较高。 通过对液晶和等离子平板电视在上述各方面的比较来看，上面结果只是在目前的技术条件下得出的初步结论。可以看出，无论是谁，想独自称霸平板显示领

62、域是不可能的。相反，通过两者之间的竟争和取长补短，可以促进其技术进步和生产工艺的改进.在不同方面.它们之间还是会有相互胜出的地力。因此现在判断未来谁是主流还为时过早。因为很可能还会有第三种技术，比液晶和等离子都更具竟争力。贵州民族学院毕业论文19第四章第四章 总结总结本篇论文主要介绍了等离子体显示屏的基本原理、驱动技术，再对等离子体显示屏技术与液晶显示技术进行比较，从而说明等离子体显示屏技术的优点。PDP 中的气体放电经历电离、激发、亚稳态、和潘宁电离四个过程。它的电路主要由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。其基本结构根据驱动方式的不同，分为直流(DC)型和交流(A

63、C)型。AC PDP 因其结构简单、易于制造、发光效率高、寿命长而倍受重视，且具有记忆性和限流作用；DC PDP 为平面脉冲存储(PPM)结构，采用低成本的丝网印刷工艺制作，结构复杂，对位精度要求高，引火通道大小不易控制，象素节距难以缩小，分辨率不高，发光效率较低而且寿命短。但是随着厚膜阴极材料的发展，DC PDP 的光效有可能超过 AC PDP。在 PDP 的生产过程中，为降低工艺成本，业界相继研发了制作障壁的填平法、模压法。新一代产品不仅增加了调谐器实现电视接收，还完善了一些适合家庭影院的视频处理功能。作为等离子体显示屏驱动技术核心之一的驱动电路包括信号存储控制和高压驱动两部分：信号存贮控

64、制是将接口送来的数字图像信号进行子场分离，实现灰度控制；高压驱动是指由于驱动器受到电压、电流、速度和功耗等的限制，需要对信号进行处理，以降低运动轮廓线和子场派生现象。高压驱动通常采用双电平驱动器驱动法研究，充分发挥显示屏的潜力，实现高画质视频显示，并降低电路成本。此外，PDP 还具有视角宽、寿命长、刷新速度快、光效及亮度高、易制作大屏幕、工作温度范围宽等很多优良特性。电源功耗也是困扰 PDP 发展的一大问题，我们可以看到市面上的 PDP 大多带上几扇用于散热的风扇。对于家庭使用来说，风扇的加入可能会带来噪声。而今，市场上己经作者：何明会（计算机与信息工程学院 06 级电子信息专业学生） 指导老

65、师：陈家荣20出现一些不带风扇的机型，例如松下的 TH-42PW4CZ,TH-42PW5CH 等，这些机型由于等离子显示屏采用了静音技术，提高了显示屏的放热效率，因而彻底消除了风扇的噪音。功耗已经降到 30W 以下，不需要风扇即可解决散热问题，相对来说更适合家庭影院使用。从液晶和等离子平板电视不同的工作原理来看，决定了它们在技术方面的几项主要指标有：亮度、对比度、分辨率、色还原、可视角度、响应速度、功耗和使用寿命等指标方面存在差异。等离子体显示屏技术的优点：等离子显示均匀，对比度也好于液晶电视，在色彩还原方面等离子优于液晶电视。经过长期的发展后，等离子体电视开始了它辉煌的时代。大尺寸等离子体电

66、视开启了壁挂电视的梦想，为人类提供了外观印象深刻，效果和满意度高的新媒体。但人们还在向外观更轻薄、功耗更低的方向进行不懈的追求。采用等离子体技术制造的超大屏幕壁挂电视已经问世，而更高满意度的等离子体壁挂电视也正在研制中。等离子体电视对人们的社会生活产生了极其深远的影响，它的发展正处于蓬勃时期，研究工作正在不断的深化，有着强大的生命力。贵州民族学院毕业论文21致致 谢谢在本次论文的写作过程中，非常感谢我的指导老师陈家荣老师。陈家荣老师以朋友的身份告诉我该怎样完成这篇论文，牺牲很多宝贵的时间指导我、为我批改论文，告诉我如何搜集资料，如何快捷地找到相关论文并为我提供相关的资料；特别是我在写整篇论文的框架时，感觉一点思路都没有，虽然我利用寒假将要做的课题基本了解，但是仍没有结构感，后来在陈家荣老师耐心的指导下，我于四月初成功的完成了第一稿。由于2010年三月份我要到外面实习，所以三月份一直在实习单位实习，不过那时我也做毕业设计的，同时我还阅读了些相关外文文献，陈家荣老师一直对我很关心，对我的论文的进展情况时刻了解。本论文的完成，离不开陈家荣老师的悉心指导和对我亲切地关怀，在此向陈家荣老师表示衷