彩色電視基礎第10章-顯示設備及接口-12課件

1、10.3 等離子體顯示器（PDP）10.3.1 PDP的工作原理10.3.2 三電極表面放電型彩色AC-PDP的結構10.3.3 PDP的驅動技術10.3.4 動態(tài)假輪廓及其形成機理10.3.5 抑制動態(tài)假輪廓的措施10.3.6 PDP顯示器的優(yōu)缺點10.3.1 PDP的工作原理 等離子體（Plasma）是指正負電荷共存，處于電中性的放電氣體的狀態(tài)。當氣體被加熱到足夠高的溫度，或受到高能帶電粒子轟擊，中性氣體原子將被電離，形成大量的電子和離子，但總體上又保持電中性。例如大氣中的電離層，生活中常用的日光燈，都充滿了等離子體。10.3.1 PDP的工作原理 PDP是一種利用氣體放電引起發(fā)光現象的顯

2、示裝置。在等離子管電極之間加上高壓后，使管內的氣體產生放電，利用等離子體效應而釋放出紫外線，照射涂敷在玻璃管壁上的R、G、B三基色熒光粉，發(fā)出不同的可見光。PDP將每個等離子管作為一個像素，由這些像素的明暗和顏色變化組合產生各種灰度和色彩 的圖像。10.3.1 PDP的工作原理PDP顯示器直流驅動型（DC-PDP）交流驅動型（AC-PDP）表面放電型對向放電型10.3.1 PDP的工作原理圖10-10 表面放電型AC-PDP中的結構示意圖10.3.2 三電極表面放電型彩色AC-PDP的結構圖10-11 三電極表面放電型AC-PDP的結構10.3.3 PDP的驅動技術 PDP是主動發(fā)光器件，各個

3、像素的亮度與其發(fā)光時間成正比。輝光放電的電流（對應于發(fā)光強度）不容易控制，PDP利用的是其發(fā)光和不發(fā)光的兩態(tài)特性，以改變發(fā)光時間的長短來實現灰度等級的控制，所以PDP是一種數字顯示器件。PDP發(fā)光時間的控制（即灰度）由子場驅動技術實現。10.3.3 PDP的驅動技術1.尋址與顯示周期分離的子場（ADS）驅動技術 將一個電視場分成若干子場，每個子場又分為啟動期、尋址期和維持期。某像素的灰度等級由一幀期間加在其上的總的放電脈沖數決定。當采用二進制編碼時，對于8比特灰度，將一幀分成8個子場SF1SF8， 如圖10-12所示。10.3.3 PDP的驅動技術維持期尋址期SF1 SF2 SF3 SF4 S

4、F5 SF6 SF7 SF8 1 2 4 8 16 32 64 1281幀圖10-12 二進制編碼的8子場驅動方法10.3.3 PDP的驅動技術 2表面交替發(fā)光（ALIS）驅動技術 通過正確控制相鄰顯示單元的交替點亮和擦除，使相鄰行各像素分別放電，在避免放電單元相互放電干涉的同時，消除了非發(fā)光區(qū)域，充分利用屏上空間。10.3.3 PDP的驅動技術 采用ALIS技術，可以在垂直方向，利用相同數目的驅動電極數，實現雙倍分辨率，改善圖像垂直清晰度，也即在圖像顯示格式一定的情況下，可減少一半垂直方向的電極數，降低制造成本。它類似CRT顯示器的隔行掃描方式，一幀圖像分為奇、偶兩場顯示，同時顯示單元的開口

5、率可達到65%，擴大了發(fā)光面積，可以實現高精細、高畫質、高亮度、長壽命顯示。10.3.3 PDP的驅動技術（a）奇數行顯示（b）偶數行顯示VSVSVSVSZ1Z2Y2Y1數據電極XVSVSVSVSZ1Z2Y2Y1數據電極X放電單元放電單元掃描電極維持電極維持電極123123掃描電極圖10-13 ALIS驅動方法的原理示意圖10.3.3 PDP的驅動技術 3CLEAR驅動法 CLEAR（高對比度、低能量尋址及降低動態(tài)偽輪廓）驅動法是日本先鋒公司開發(fā)出來的應用于高畫質彩色AC-PDP的新型驅動方法。它屬于擦除尋址的驅動方法。10.3.4 動態(tài)假輪廓及其形成機理 對于采用ADS驅動法來實現灰度顯示的

6、彩色等離子體顯示器，在顯示靜態(tài)圖像時性能優(yōu)良，但是在顯示運動圖像時卻出現了灰度紊亂，對彩色圖像顯示而言則會產生彩色紊亂，統(tǒng)稱為運動圖像紊亂，在畫面上表現為一些虛假輪廓，稱為動態(tài)假輪廓。圖10-14b就是由圖10-14a向右運動產生的動態(tài)假輪廓圖像。10.3.4 動態(tài)假輪廓及其形成機理圖10-14 顯示運動圖像時產生的動態(tài)假輪廓現象10.3.4 動態(tài)假輪廓及其形成機理 彩色AC-PDP顯示運動圖像時產生的動態(tài)假輪廓現象主要是由于采用了分子場顯示的驅動方式來實現多灰度顯示造成的。從原則上講，任何采用子場技術來實現灰度顯示的地方都會出現動態(tài)假輪廓等干擾，雖然無法徹底根除，但是可以采用種種不同的方法加

7、以抑制，以減少干擾的程度，使人眼不易感受出來。10.3.5 抑制動態(tài)假輪廓的措施1分割兩個最大的子場并且優(yōu)化子場的順序 動態(tài)假輪廓現象在權重較大的兩個子場易出現且最明顯，如在顯示127和128兩個灰度等級的過渡區(qū)時。改進的方法是增加子場數，將子場中權重為128和64這兩個權重較大的子場分割成幾個權重較小的子場。此外，通過優(yōu)化子場的排列順序使相鄰子場的發(fā)光強度差異降低到最低程度，同樣可以抑制 動態(tài)假輪廓的現象。10.3.5 抑制動態(tài)假輪廓的措施2誤差擴散法 誤差擴散法是在維持子場數目不變的條件下來減少PDP動態(tài)假輪廓的一種有效方法。這種方法通過忽略小權重的一到幾個子場，并把由此帶來的圖像信息誤差

8、通過誤差擴散的方法來補償。這種方法的核心思想是采用鄰域擴散的方法，使系統(tǒng)具有了自我校正的能力，成為一個負反饋系統(tǒng)，從而使圖像 的連續(xù)性增強。10.3.5 抑制動態(tài)假輪廓的措施E(i,j)7/165/161/163/16P7/165/161/163/16圖10-15 FloydSteinberg的誤差擴散算法圖10-16 當前像素灰度值 的計算10.3.6 PDP顯示器的優(yōu)點圖像失真小，清晰度、色純全屏一致消除了行間閃爍和圖像大面積閃爍適合大屏幕壁掛顯示方式，厚度小對比度高、可視角較大重顯高速運動物體不會產生拖尾10.3.6 PDP顯示器的缺點長期顯示固定的靜止圖像會造成殘留影像顯示垂直高速運動

9、圖像容易造成假輪廓效應不易實現中小屏幕顯示高清晰度電視圖像10.4 場發(fā)射顯示器（FED） 場發(fā)射電極理論最早是在1928年由R. H. Fowler與L. W. Nordheim共同提出。不過，真正以半導體技術研發(fā)出場發(fā)射電極組件，開啟運用場致電子發(fā)射作為顯示器主要技術，卻是在1968年由C. A. Spindt提出后，才吸引后續(xù)眾多研發(fā)者的投入。近幾年隨著日本公司和韓國公司的加入，FED加快了民用化發(fā)展步伐。FED場發(fā)射技術將成為后平板電視 時代的生力軍。10.4 場發(fā)射顯示器（FED）10.4.1 FED的工作原理10.4.2 SED技術SED的工作原理SED的特性10.4.1 FED的

10、工作原理 場發(fā)射顯示器（FED）是顯示與真空微電子相結合的產物，是發(fā)光原理最接近CRT的一種平板顯示器件。FED的發(fā)光原理和傳統(tǒng)的CRT電視非常相似，都是利用電場吸引陰極電子源發(fā)射電子束，撞擊熒光物質發(fā)光。但FED在物理結構、電子的發(fā)射和掃描方式上卻與CRT截然不同。10.4.1 FED的工作原理 FED 的基本結構為兩塊平板玻璃和一層空間，即由下層電子發(fā)射源板和上層熒光顯示屏兩部分組成。電子是由與熒光屏大小相同的場發(fā)射陰極陣列發(fā)出的，每個熒光粉發(fā)光點對應一個場發(fā)射陰極。發(fā)光是逐行進行的，因此每個陣列陰極的發(fā)射電流遠遠小于CRT中的電子束流。所以，FED和PDP、LCD一樣，都屬于“尋址顯示 器”，在顯示畫面時不需要掃描。10.4.2 SED技術 FED根據電子發(fā)射方式，即陰極基板側的電子發(fā)射源的不同，又可分為碳納米管(CNT)型FED、彈道電子表面發(fā)射顯示器(BSD)、表面?zhèn)鲗碗娮影l(fā)射顯示器(SED)等類型。其中SED是目前技術比較成熟并被 看好的FED。10.4.2 SED技術 SED的顯示原理與CRT相同，都是通過高速電子轟擊熒光粉發(fā)光來顯示圖像。不過與CRT不同的是，SED技術不是通過電子槍，而是通過某些特殊的材質來發(fā)射電子的。10.4.2 SED技術圖10-17 SED結構及顯示原理示意圖1