等離子體顯示技術(shù)

關(guān)于等離子體顯示技術(shù)第1頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.1等離子體基本知識(shí)

1.等離子體概述

等離子體（plasma）是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電荷組成的離子化氣態(tài)化物質(zhì)，它是除去固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。是一種很好的導(dǎo)電體。在太陽(yáng)、恒星中都存在大量的等離子體，閃電、極光就是等離子體作用的結(jié)果，人工方式核聚變、核裂變、輝光放電等都可以產(chǎn)生等離子體。利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)還可以控制等離子體來(lái)為人們所用，如等離子體電弧焊等。1等離子體顯示器件工作原理第2頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第3頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第4頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

等離子體形成成因：普通氣體溫度升高時(shí)，氣體粒子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，使粒子之間發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，大量原子或分子中的電子被撞掉，當(dāng)溫度高達(dá)百萬(wàn)開(kāi)爾文以上時(shí)，所有氣體原子全部電離。電離出的自由電子總的負(fù)電量與正離子總的正電量相等。這種高度電離的、宏觀上呈中性的氣體就是等離子體。所以，等離子體和普通氣體性質(zhì)不同，等離子體中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，能引起正電荷或負(fù)電荷局部集中，產(chǎn)生電場(chǎng)；電荷定向運(yùn)動(dòng)引起電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)要影響其它帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，并伴隨著極強(qiáng)的熱輻射和熱傳導(dǎo)。第5頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三等離子體分類：根據(jù)等離子體焰溫度，可將等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體。（1）高溫等離子體：溫度相當(dāng)于108～109K完全電離的等離子體，如太陽(yáng)、受控?zé)岷司圩兊入x子體。

（2）低溫等離子體，溫度103～105K，如電弧、稀薄低壓輝光放電等離子體。

根據(jù)等離子體中各種粒子的能量分布情況，又可將等離子體分為等溫等離子體和非等溫等離子體。

（1）等溫等離子體：所有粒子都具有相同的溫度。（2）非等溫等離子體：又稱氣體放電等離子體，所有粒子都不具有熱運(yùn)動(dòng)平衡狀態(tài)。要從外電場(chǎng)獲得能量，產(chǎn)生一定數(shù)目的碰撞電離來(lái)補(bǔ)充放電空間中帶電粒子的消失。第6頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三等離子體主要特征：（1）氣體高度電離。（2）具有很大的帶電粒子濃度，具有良導(dǎo)體的特征。（3）等離子體具有電振蕩的特征。在帶電粒子穿過(guò)等離子體時(shí)，能夠產(chǎn)生等離子體激元，等離子體激元的能量是量子化的。（4）等離子體具有加熱氣體的特征。可被加熱到數(shù)萬(wàn)度。（5）在穩(wěn)定情況下，氣體在等離子體中的運(yùn)動(dòng)可看作是熱運(yùn)動(dòng)。

第7頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三表征等離子體的主要參量（1）電子溫度Te。是用來(lái)表征電子能量的。（2）電離強(qiáng)度。表征等離子體中發(fā)生電離的程度。（3）軸向電場(chǎng)強(qiáng)度EL。表征維持等離子體的存在所需要的能量。（4）帶電粒子濃度。（5）雜亂電子流密度。表征在管壁限制的等離子體內(nèi)，由于雙極性擴(kuò)散所造成的帶電粒子消失的數(shù)量。第8頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三等離子體顯示板（PlasmaDisplayPanel，PDP）是由很多的等離子體管單元組成的新型平板顯示器件，每個(gè)等離子體管對(duì)應(yīng)一個(gè)像素，輕而薄，亮度高，色彩鮮艷。等離子體顯示技術(shù)是利用氣體放電發(fā)光再激發(fā)熒光粉發(fā)光而進(jìn)行顯示的技術(shù)，每個(gè)顯示單元都可以看成是一個(gè)小型的日光燈管。2.等離子體顯示技術(shù)第9頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

PDP顯示屏由前玻璃板、后玻璃板、導(dǎo)電電極、介質(zhì)層組成，其間充入低壓氣體，并進(jìn)行密封。前玻璃板上成對(duì)地制作有掃描透明電極和維持透明電極，其上覆蓋一層電介質(zhì)，MgO保護(hù)層覆蓋在電介質(zhì)上。后玻璃板表面上有尋址電極，其上覆蓋一層電介質(zhì)。紅、綠、藍(lán)彩色熒光粉分別排列在不同的尋址電極上，不同熒光粉之間用壁障相間。根據(jù)顯示像素的不同，電極數(shù)會(huì)有變化。這些電極直接與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路板相連。3.等離子體顯示屏基本結(jié)構(gòu)

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PDP的組成和結(jié)構(gòu)如圖所示：第11頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第12頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.1.2等離子體顯示器件的顯示原理

等離子體顯示板（PDP）是由幾百萬(wàn)個(gè)像素單元構(gòu)成的，每個(gè)像素單元中都涂有熒光層并充有惰性氣體。PDP顯示屏的每個(gè)發(fā)光單元工作原理類似于霓虹燈，每個(gè)燈管加電后都可以發(fā)光。

PDP顯示主要是利用電極間加高壓電壓，電極觸電點(diǎn)火后，電極表面會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，使顯示單元內(nèi)的惰性氣體電離產(chǎn)生紫外光，紫外光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生可見(jiàn)光。一個(gè)像素包括紅、綠、藍(lán)3個(gè)發(fā)光單元，三基色原理組合形成256色光。第13頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

1.PDP像素放電、發(fā)光單元結(jié)構(gòu)

PDP像素放電、發(fā)光單元結(jié)構(gòu)如下圖所示。電極間加高電壓，正負(fù)極間激發(fā)放出電子，電子轟擊惰性氣體，使其處于等離子狀態(tài)，電子離子運(yùn)動(dòng)碰撞發(fā)出紫外線；真空紫外線射在熒光粉上，使熒光粉發(fā)光，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)PDP發(fā)光。第14頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三PDP顯示屏放電單元第15頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第16頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2.PDP顯示器件的顯示原理等離子體顯示板的像素實(shí)際上類似于微小的氖燈管，它的基本結(jié)構(gòu)是在兩片玻璃之間設(shè)有一排一排的點(diǎn)陣式的驅(qū)動(dòng)電極，其間充滿惰性氣體。像素單元位于水平和垂直電極的交叉點(diǎn)，要使像素單元發(fā)光，可在兩個(gè)電極之間加上足以使氣體電離的高電壓。顏色是由單元內(nèi)的熒光粉發(fā)出的光產(chǎn)生的。通常等離子體發(fā)出的紫外光是不可見(jiàn)光，但涂在顯示單元中的紅、綠、藍(lán)3種熒光粉受到紫外線轟擊就會(huì)產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)的顏色。改變?nèi)N顏色光的合成比例就可以得到任意的顏色，這樣等離子體顯示屏就可以顯示彩色圖像。第17頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

3.等離子體顯示單元的發(fā)光過(guò)程分為4個(gè)階段：（1）預(yù)備放電：給掃描和維持電極之間加上電壓，使單元內(nèi)的氣體開(kāi)始電離形成放電的條件。

這相當(dāng)于提高了數(shù)據(jù)電極和掃描電極間的觸發(fā)電壓。（2）開(kāi)始放電：接著給數(shù)據(jù)電極與掃描電極加上高電壓，單元內(nèi)的離子開(kāi)始放電。（3）放電發(fā)光與維持發(fā)光：去掉數(shù)據(jù)電極上的電壓，給掃描和維持電極之間加上交流電壓，使單元內(nèi)形成連續(xù)放電，從而可以維持發(fā)光。（4）消去放電：去掉加到掃描和維持電極之間的交流信號(hào)，在單元內(nèi)變成弱的放電狀態(tài)，等待下一個(gè)幀周期放電發(fā)光的激勵(lì)信號(hào)。第18頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第19頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三等離子體顯示單元的發(fā)光過(guò)程

（直流驅(qū)動(dòng)）第20頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.1.3等離子體顯示器件的特點(diǎn)

1.高亮度和高對(duì)比度。亮度達(dá)到330～850cd/m2；對(duì)比度達(dá)到3000︰1。且亮度非常均勻——沒(méi)有亮區(qū)和暗區(qū)

2.純平面圖像無(wú)扭曲。PDP的RGB發(fā)光柵格在平面中呈均勻分布，發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)完全相同，這樣就使得PDP的圖像即使在邊緣也沒(méi)有扭曲現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.超薄設(shè)計(jì)、超寬視角。由于等離子體電視顯示原理的關(guān)系，使其整機(jī)厚度大大低于傳統(tǒng)的CRT彩電和投影彩電。等離子體PDP電視是自發(fā)光器件，其可視角已大于傳統(tǒng)彩電CRT，輕松做到160度以上。

4.具有齊全的輸入接口,可接市面幾乎所有的信號(hào)源。第21頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.與傳統(tǒng)的CRT彩電相比，由于其顯示原理不需要借助電磁場(chǎng)，所以來(lái)自外界的電磁干擾，如馬達(dá)、揚(yáng)聲器，甚至地磁場(chǎng)等，不會(huì)引起圖像變形變色或圖像的傾斜。具有更好的環(huán)境適應(yīng)能力6.散熱性能好，低噪聲。7.采用電子尋址方式，圖像失真小，沒(méi)有聚焦、會(huì)聚問(wèn)題。色純一致，不會(huì)像CRT那樣產(chǎn)生色彩漂移。8.采用了幀驅(qū)動(dòng)方式，消除了行間閃爍和圖像大面積閃爍。9.圖像惰性小，響應(yīng)速度快，重顯高速運(yùn)動(dòng)物體不會(huì)產(chǎn)生拖尾等缺陷。這是LCD所不能比擬的。第22頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三等離子體顯示器件的缺點(diǎn)是：

（1）功耗大，不便于采用電池電源（與LCD相比）。（2）與CRT相比，彩色發(fā)光效率低。（3）驅(qū)動(dòng)電壓高（與LCD相比）。（4）大量發(fā)光和發(fā)熱元件向外產(chǎn)生輻射，目前仍不能有效地在機(jī)內(nèi)較好地解決高頻信號(hào)處理問(wèn)題。同時(shí)對(duì)輸入的視頻信號(hào)接線也是考驗(yàn)，差一點(diǎn)的色差線會(huì)產(chǎn)生花屏現(xiàn)象。

雖然PDP尚存在一些不足，但隨著今后研究工作的進(jìn)一步開(kāi)展，必將使PDP的技術(shù)性能不斷改進(jìn)。第23頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.1.4等離子體顯示器件的性能指標(biāo)

PDP顯示器件的性能指標(biāo)主要指它的空間分辨率、顏色數(shù)和掃描頻率。用指像素點(diǎn)大小表示：點(diǎn)距約1mm以內(nèi)。或用像素?cái)?shù)表示：如42英寸分辨率一般在1024×768，50英寸的大多為1366×768。指每一個(gè)像素點(diǎn)可以有多少種顏色，這是由表示一個(gè)像素點(diǎn)的二進(jìn)制位數(shù)決定的。掃描頻率必須達(dá)到一定的值時(shí)才不會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。第24頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三購(gòu)買成熟PDP產(chǎn)品時(shí)應(yīng)該注意以下指標(biāo)：（1）分辨率至少1024x768（2）顯示屏亮度不小于780cd/cm2

灰度達(dá)到1024級(jí)（3）標(biāo)稱對(duì)比度應(yīng)達(dá)到3000︰1。（4）與個(gè)人計(jì)算機(jī)模式是否兼容（即是否能處理VGA/SVGA/XGA/SXGA等模式）。（5）功耗：越低越好，目前一些產(chǎn)品耗電可低于300W。（6）壽命：產(chǎn)品的使用期至少在3萬(wàn)小時(shí)以上。第25頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

PDP應(yīng)用領(lǐng)域

1）PDP主要應(yīng)用于辦公自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域，同時(shí)在個(gè)人計(jì)算機(jī)領(lǐng)域也有一席之地。

2）PDP已用于銷售終端（POS）、銀行出納終端及室外顯示屏。新研制成的大容量PDP已經(jīng)在OA設(shè)備中大量采用，而且應(yīng)用前景看好。

3）PDP工作在全數(shù)字化模式，是數(shù)字電視（DigitalTV，DTV）、高清晰度電視（HDTV）、計(jì)算機(jī)工程工作站及多媒體終端理想的顯示器件。第26頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.2等離子體顯示器件的驅(qū)動(dòng)與控制

5.2.1等離子體顯示器件的電路組成

等離子體顯示器電路是由接口電路、邏輯控制電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動(dòng)電路和顯示屏幾個(gè)部分組成的。第27頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三PDP顯示器的電路原理第28頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、接口電路（1）VGA接口電路如下圖5.14所示，此電路的主要功能是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并提供同步和消隱等控制信號(hào)。

第29頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

VGA接口電路是由視頻放大器、高速A/D變換器、數(shù)字鎖相環(huán)、中央控制器、色彩校正電路和輸出緩沖器等組成。

視頻放大器的主要功能是將輸入的模擬RGB信號(hào)放大到A/D變換器所需的電平2V，同時(shí)將放大后的RGB信號(hào)的電平鉗位到3.0V。

第30頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

A/D變換器由同步、比較、觸發(fā)、基準(zhǔn)電壓發(fā)生和編碼電路組成。

模擬電視信號(hào)經(jīng)同步器后加到比較電路，與基準(zhǔn)電壓發(fā)生器送來(lái)的電平相比較，輸出0和1電平，該數(shù)字量電壓再經(jīng)觸發(fā)器和編碼器編成8bit二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)變換后，數(shù)字R、G、B信號(hào)各有8位，其中R0、G0、B0為最低位亮度信號(hào)，R7、G7、B7為最高位亮度信號(hào)。然后數(shù)字圖像信號(hào)再經(jīng)過(guò)逆γ校正電路和增益電路進(jìn)入邏輯控制單元。第31頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

圖像數(shù)字信號(hào)的接口電路

接口電路所有的控制信號(hào)均由中央處理器產(chǎn)生。實(shí)際電路中常使用74F574對(duì)24路RGB信號(hào)進(jìn)行鎖存，對(duì)同步控制信號(hào)則用74F541進(jìn)行緩沖第32頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

時(shí)鐘信號(hào)、消隱信號(hào)、垂直/水平同步信號(hào)的接口電路

第33頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三色彩校正電路的主要作用：

a）進(jìn)行反γ校正。進(jìn)行反γ校正是為了彌補(bǔ)電光轉(zhuǎn)換的非線性，目前的圖像信號(hào)在傳輸過(guò)程中應(yīng)預(yù)先進(jìn)行γ校正。

b）調(diào)整PDP三基色的色域。由于PDP熒光粉是受紫外光激勵(lì)而發(fā)的光，因此其色域與自然光有差異，為了使PDP顯示器的圖像更加逼近自然，設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行色域調(diào)整。具體電路是用EPROM以查表的方式實(shí)現(xiàn)的。

第34頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）視頻接口視頻接口電路主要由視頻解碼器、中央控制器、行存儲(chǔ)器和單片機(jī)（可控制亮度、對(duì)比度、色度等圖像參數(shù)）等組成，實(shí)際電路如圖：第35頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2、邏輯控制電路

（1）幀存儲(chǔ)單元。

圖像數(shù)字信號(hào)由時(shí)鐘信號(hào)、水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)共同作用寫入幀存儲(chǔ)器中。幀存儲(chǔ)器具有兩幅畫面的容量。由于幀存儲(chǔ)器在短時(shí)間內(nèi)送出大量數(shù)據(jù)，故工作電路使用高速DRAM。寫入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)由存儲(chǔ)器控制電路分時(shí)送入驅(qū)動(dòng)電路，在顯示屏上顯示相應(yīng)的圖像。

第36頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三選址時(shí)鐘信號(hào)是持續(xù)輸入的，在其關(guān)閉時(shí)數(shù)據(jù)被讀入。消隱信號(hào)為邏輯高時(shí)，數(shù)據(jù)有效并從屏幕的左上角開(kāi)始調(diào)節(jié)；消隱信號(hào)為邏輯低時(shí)，數(shù)據(jù)無(wú)效，不被讀入。水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)分別調(diào)節(jié)一行和一屏的數(shù)據(jù)，當(dāng)其關(guān)閉時(shí)，開(kāi)始控制下一行和下一屏。

第37頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）亮度控制單元。

B-CNT0、B-CNT1、B-CNT2為全屏顯示亮度設(shè)置信號(hào)。全屏顯示亮度由外接可調(diào)電阻控制，該電阻與PDP屏的3個(gè)輸入端子相連。

B-CNT0、B-CNT1和B-CNT2為模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)A/D變換和一系列數(shù)字處理后，亮度控制信號(hào)加至PDP屏的驅(qū)動(dòng)電路，以控制維持放電電壓。從而使顯示亮度發(fā)生變化。第38頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三圖5.8亮度控制電路第39頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（3）子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)通過(guò)改變等離子體放電時(shí)間(即時(shí)間調(diào)制技術(shù)）實(shí)現(xiàn)有灰度層次的圖像顯示，這就是子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

一個(gè)子場(chǎng)包括初始化、寫入和維持三個(gè)階段。第40頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三a）數(shù)據(jù)寫入：正極性的數(shù)據(jù)脈沖加在數(shù)據(jù)電極上，同時(shí)負(fù)極性的掃描脈沖加在掃描電極上，這意味著數(shù)據(jù)脈沖電壓和掃描脈沖電壓之和加在了兩個(gè)電極上，這樣在兩個(gè)電極之間開(kāi)始放電。像素單元的氣體電離放電，在氣體放電期間，離子被引向掃描電極，電子被引向數(shù)據(jù)電極。當(dāng)寫入脈沖停止后，吸附覆蓋在電極周圍電介質(zhì)上的電子和離子仍然保留下來(lái)，這就是壁電壓（即著火電壓，與外加電壓極性相反），上述過(guò)程稱之為數(shù)據(jù)寫入。（這時(shí)放電空腔上的電壓變小，為外加電壓和壁電壓之和）第41頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

b）亮度維持：由于壁電壓的存在，使放電空間電場(chǎng)減弱，逐漸停止放電。但當(dāng)反向的下一個(gè)維持電壓脈沖到來(lái)時(shí)，上一次放電形成的壁電壓與此時(shí)的外加電壓同極性，再次著火發(fā)光。因此，單元一旦由書寫脈沖電壓引燃，只需要維持電壓脈沖就可維持脈沖放電（存儲(chǔ)特性）。如果維持電壓脈沖重復(fù)周期長(zhǎng)，則像素的亮度等級(jí)增加。因此，通過(guò)控制維持放電時(shí)間，像素的亮度得以控制。

把維持電壓脈沖正負(fù)交替變化的驅(qū)動(dòng)方式稱為AC驅(qū)動(dòng)方式。

第42頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第43頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

c）初始化：為清除像素里充電產(chǎn)生的殘余電荷，在掃描電極和維持電極間加上一個(gè)梯形電壓，等離子體放電逐漸減弱，這樣就清除了殘余電荷。

AC驅(qū)動(dòng)方式第44頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)是PDP的獨(dú)特技術(shù)系統(tǒng)。

PDP一般采用時(shí)間調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)有灰度層次的圖像顯示。即前述的“子場(chǎng)掃描驅(qū)動(dòng)法”。一個(gè)電視場(chǎng)的8位數(shù)字視頻復(fù)合信號(hào)通過(guò)8子場(chǎng)技術(shù)再現(xiàn)，每一子場(chǎng)尋址期的時(shí)間相同（一個(gè)尋址期包括1次初始化和480行掃描），但是每一子場(chǎng)維持期的時(shí)間不同，第一子場(chǎng)（SF1）僅僅再現(xiàn)1級(jí)亮度，SF2再現(xiàn)2級(jí)亮度，每一子場(chǎng)的維持期時(shí)間逐漸增加，如此總共256級(jí)亮度等級(jí)就能在屏幕上再現(xiàn)。第45頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第46頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第47頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第48頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三第49頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

3、雙掃描技術(shù)系統(tǒng)的亮度驅(qū)動(dòng)通過(guò)子場(chǎng)維持期實(shí)現(xiàn)，這樣峰值亮度就受到了限制。比如有480行垂直掃描在尋址期內(nèi)執(zhí)行。雙掃描技術(shù)能夠在尋址期把掃描時(shí)間從480行減少到240行，這樣通過(guò)雙掃描驅(qū)動(dòng)，空閑尋址期的時(shí)間可用于維持期，結(jié)果峰值亮度就增加了。第50頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4、亮度自適應(yīng)增強(qiáng)技術(shù)亮度自適應(yīng)增強(qiáng)（AI）技術(shù)主要用于控制子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)操作。在AI技術(shù)中，根據(jù)圖像平均亮度水平，子場(chǎng)數(shù)由10～12變化；每一子場(chǎng)的維持期時(shí)間格式從以二進(jìn)制方式增加變成重新按照線性編碼方式增加（線性編碼子場(chǎng)）；之后AI技術(shù)為PDP選擇最適合的顯示條件以達(dá)到圖像顯示的自然和鮮艷。

AI技術(shù)改變了過(guò)去PDP子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)一般為8個(gè)子場(chǎng)的固定模式，使白場(chǎng)和暗場(chǎng)景峰值亮度自動(dòng)調(diào)整，一方面能夠保護(hù)屏幕，另一方面能夠降低整機(jī)功耗。第51頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.2.2等離子體顯示器件的驅(qū)動(dòng)電路

彩色PDP顯示屏的種類劃分：按結(jié)構(gòu)的不同可分為：交流型彩色PDP和直流型彩色PDP（AC型和DC型）。交流型有三個(gè)電極，直流型有兩個(gè)電極。按驅(qū)動(dòng)方式不同可分為：行順序制驅(qū)動(dòng)方式和存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)方式兩種。存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)方式基本上由寫入、發(fā)光維持和擦除3個(gè)周期組成。驅(qū)動(dòng)集成電路的作用是給彩色PDP施加定時(shí)的、周期性的脈沖電壓和電流。第52頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

1、彩色PDP驅(qū)動(dòng)集成電路結(jié)構(gòu)及性能彩色PDP驅(qū)動(dòng)集成電路結(jié)構(gòu)如圖5.15所示。要使彩色PDP進(jìn)行氣體放電，必須提供高電壓，所以這種結(jié)構(gòu)需要特殊的集成電路工藝技術(shù)。通常將驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為兩部分：一是邏輯電路，用于控制顯示屏信號(hào)和處理顯示數(shù)據(jù)；二是驅(qū)動(dòng)電路，用于將信號(hào)電平移位和對(duì)顯示屏施加發(fā)光所需的脈沖。第53頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三圖5.15彩色PDP驅(qū)動(dòng)集成電路的基本結(jié)構(gòu)第54頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三彩色PDP驅(qū)動(dòng)集成電路特點(diǎn)：（1）高耐壓輸出：彩色PDP驅(qū)動(dòng)器的耐高壓輸出能力是其最重要而且是最基本的性能。隨著彩色PDP本身結(jié)構(gòu)的改善，所需的驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)下降，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)器的開(kāi)發(fā)也在向著最優(yōu)化的方向發(fā)展。

第55頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）邏輯部分：驅(qū)動(dòng)器的邏輯部分的性能通常用移位寄存器的最大時(shí)鐘工作頻率來(lái)表示。目前，實(shí)用的驅(qū)動(dòng)器邏輯部分的工作頻率為20～36MHz。這樣的速度，對(duì)于HDTV和高精度的數(shù)據(jù)顯示所必要的尋址驅(qū)動(dòng)器而言，完全可以滿足其數(shù)據(jù)移位的要求。第56頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）彩色PDP驅(qū)動(dòng)集成電路的功耗：彩色PDP的電流部分的功耗大致分為3部分：邏輯部分，電平移位寄存器，高壓驅(qū)動(dòng)部分。正常情況下，邏輯部分功耗在20mW以下，電平移位寄存器部分應(yīng)在200mW以下。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將與顯示無(wú)關(guān)的其它電子元器件的功耗設(shè)計(jì)得盡可能小。（4）功率回收：彩色PDP無(wú)效功率主要來(lái)自電極的電阻和電容的充放電，這兩種寄生負(fù)載是顯示器本身固有結(jié)構(gòu)所決定的。從驅(qū)動(dòng)器方面來(lái)改善電阻分量是不可能的，但是，對(duì)于電容充放電的電能，驅(qū)動(dòng)器可以設(shè)法回收一部分。

第57頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三（5）串?dāng)_現(xiàn)象：高耐壓CMOS驅(qū)動(dòng)集成電路在系統(tǒng)中常常會(huì)出現(xiàn)相互串?dāng)_的現(xiàn)象。彩色PDP屏包括高壓在內(nèi)一共有4組以上的電源系統(tǒng)，只要驅(qū)動(dòng)電路使它們工作，就會(huì)產(chǎn)生很大的串?dāng)_噪聲。此外，作為驅(qū)動(dòng)負(fù)載的彩色PDP顯示屏在放電時(shí)和非放電時(shí)的狀態(tài)也截然不同，這也助長(zhǎng)了串?dāng)_現(xiàn)象的發(fā)生。為了克服串?dāng)_現(xiàn)象，彩色PDP的驅(qū)動(dòng)集成電路在設(shè)計(jì)和工藝上更采用更為嚴(yán)格的控制措施。第58頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三（6）電源順序：在彩色PDP系統(tǒng)中，一共有4組以上的電源（其中包括高壓電源）共處在一個(gè)系統(tǒng)之中，電源依照規(guī)定時(shí)刻同步工作。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于電源接通的順序以及發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)的保護(hù)等問(wèn)題都要予以仔細(xì)考慮。尤其是直接與彩色PDP顯示屏相連接的驅(qū)動(dòng)器，如果發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作，則不僅會(huì)破壞集成電路本身，甚至?xí)娘@示屏以致整個(gè)系統(tǒng)，因此，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)當(dāng)具備故障保護(hù)功能以及順序斷開(kāi)電源的功能。第59頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2、等離子體顯示板的驅(qū)動(dòng)方法

等離子體顯示板是由水平和垂直交叉的陣列驅(qū)動(dòng)電極組成的，與顯像管的顯示方法不同，它可以按像點(diǎn)的順序驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示，也可以按線（相當(dāng)于行）的順序驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示，還可以按整個(gè)畫面的順序驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示。第60頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)方式：水平驅(qū)動(dòng)信號(hào)和垂直驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)順次接通各電極的引線，水平電極和垂直電極的交叉點(diǎn)就形成對(duì)等離子體顯示單元的控制電壓，使水平驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)和垂直驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)順次變化就可以形成對(duì)整個(gè)畫面的掃描。每個(gè)點(diǎn)在一場(chǎng)周期中的顯示時(shí)間約為0.1μs，因此，必須有很高的放射強(qiáng)度才能有足夠的亮度。第61頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

線掃描驅(qū)動(dòng)方式：

垂直掃描方式與上述相同，水平掃描驅(qū)動(dòng)是由排列在水平方向的一排驅(qū)動(dòng)信號(hào)線同時(shí)驅(qū)動(dòng)的，一次將驅(qū)動(dòng)信號(hào)送到水平方向的一排像點(diǎn)上。視頻信號(hào)經(jīng)處理后送到1行存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)一個(gè)電視行的信號(hào)，這樣配合垂直方向的驅(qū)動(dòng)，掃描一次就可以顯示一行圖像。第62頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

面驅(qū)動(dòng)方式：視頻信號(hào)經(jīng)處理后送到存儲(chǔ)器形成整個(gè)畫面的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，一次將驅(qū)動(dòng)信號(hào)送到顯示板上所有的像素單元上，它所需要的電路比較復(fù)雜。但由于每個(gè)像素單元的發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)，一場(chǎng)中的顯示時(shí)間等于一個(gè)場(chǎng)周期25ms，因而亮度也非常高，特別適合室外的大型顯示屏。第63頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.2.3等離子體顯示器件的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1、PDP的發(fā)展歷史等離子體顯示器于1964年由美國(guó)的伊利諾斯大學(xué)的兩位教授發(fā)明，70年代初實(shí)現(xiàn)了10英寸515×512線單色PDP的批量生產(chǎn)，80年代中期，美國(guó)的Photonisc公司研制了60英寸顯示容量為2048×2048線單色PDP。但直到90年代才突破彩色化、亮度和壽命等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)入彩色實(shí)用化階段。第64頁(yè)，講稿共71頁(yè)，2023年5月2日，星期三

1993年日本富士通公司首先進(jìn)行21英寸640×480像素的彩色PDP生產(chǎn)，接著日本的三菱、松下、NEC、先鋒和WHK等公司先后推出了各自研制的彩色PDP，其分辨率達(dá)到實(shí)用化階段。富士通公司開(kāi)發(fā)的55英寸彩色PDP的分辨率達(dá)到了1920×1080像素，完全適合高清晰度電視的顯示要求。近年來(lái)，韓國(guó)的LG、三星、現(xiàn)代，我國(guó)臺(tái)灣的明基、中華映管等公司都已走出了研制開(kāi)發(fā)階段，建立了40英寸的中試生產(chǎn)線，美國(guó)的Plasmaco公司、荷蘭的飛利浦公司和法國(guó)的湯姆遜