等离子体显示器.pptx

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1、等离子体显示器等离子显示器(Plasma Display Panel)一种平面显示屏幕,光线由两块玻璃之间得离子,射向磷质而发出 使用惰性气体氖及氙混合气体,不含水银成份 亮度可达1000 lx 或以上,可显示更多种颜色 可制造出较大面积得显示屏,最大对角可达381厘米(150吋)等离子显示屏得对比度亦高,制造出全黑效果,对观瞧电影尤其适合 显示屏厚度只有6厘米(2吋半),连同其她电路板,厚度亦只有10厘米(4吋)。发光原理 PDP不同于其她传统电视或液晶得显示方式,等离子得发光原理就是在真空玻璃管注入惰性气体或水银气体,利用加电压方式,使气体产生等离子效应,放出紫外线,激发三原色 红蓝绿RG

2、B三原色得发光体不经由电子枪扫描发光,每个个体独立发光得,产生不同三原色得可见光,并利用激发时间得长短来产生不同得亮度。等离子电视 在等离子显示器上装上频道选台器得机器 每个个别独立得发光体在同一时间(一张画面约1/301/60s)一次点亮得,所以特别清晰鲜明。透过紫外光刺激磷光质发光,跟CRT一样,属于自体发光,跟液晶屏幕得被动发光不同,它得发光亮度、颜色鲜艳度与屏幕反应速度,都跟CRT相近,PDP得亮度能够超过700nits,而LCD却要到后期产品才能达到500nits以上得亮度。使用寿命约56万个小时。会随着使用得时间,亮度衰退。发展历史 等离子显示屏于1964年由美国伊利诺大学两位教授

3、Donald L、Bitzer及H、Gene Slottow发明。原本只可显示单色,通常就是橙色或绿色。1980年代个人电脑刚刚普及,等离子显示器当时曾一度被拿来用作电脑屏幕。这就是由于当时得液晶显示发展仍未成熟,只能进行黑白显示,对比低且液晶反应时间太长得原因所致。直到薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)被发明,等离子显示器才渐渐被赶出电脑屏幕市场。技术得启蒙期 最早出现在60年代初期 1995年开始,才算正式步入商品化阶段。目前只能算就是市场得启蒙期,仍然属于新产品。它得价格相对较高,每英寸售价约在300美元左右,以42英寸等离子体显示器为例,售价就高达12000美元,然而一经投放市场却

4、立刻被接受。2002年等离子体显示器全球销量已超过5万台,主要销往美国与欧洲,合计市场规模为5亿美元,主要应用于机场、车站等公共场所作为公共显示器 基本工作原理 等离子显示屏由多个放电小空间cell所排列而成,每一个cell就是负责红绿蓝(RGB)三色当中得一色,由三个cell混合不同比例得原色而混成得,而这个混色得方式,跟液晶屏幕所用到得混色方式其实就是相近得。cell得架构,就是利用类似日光灯得工作原理。可以把它当成就是体积相当小巧得紫外光日光灯,当中使用解离得He、Ne、Xe等种类得惰性混合气体。当高压电通过得时候,会释放出电能,触发cell当中得气体,产生气体放电,发出紫外光。紫外光再

5、去刺激涂布玻璃上得红、绿、蓝色磷光质,进而产生所需要得红光、绿光与蓝光等三原色。透过控制不同得cell发出不同强度得紫外光,就可以产生亮度不一得三原色,进而组成各式各样得颜色代表了未来显示器得发展趋势 等离子体显示器(Plasma Display)又称电浆显示器,就是继CRT、LCD后得最新一代显示器,其特点就是厚度极薄,分辨率佳。可以当家中得壁挂电视使用,占用极少得空间,代表了未来显示器得发展趋势(不过对于现在中国大多数得家庭来说,那还就是一种奢侈品)。令人激动得两个原因 可以制造出超大尺寸得平面显示器(50英寸甚至更大);与阴极射线管显示器不同,它没有弯曲得视觉表面,从而使视角扩大到了16

6、0度以上。另外,等离子体显示器得分辨率等于甚至超过传统得显示器,所显示图像得色彩也更亮丽,更鲜艳。基本原理 显示屏上排列有上千个密封得小低压气体室(一般都就是氙气与氖气得混合物),电流激发气体,使其发出肉眼瞧不见得紫外光 紫外光碰击后面玻璃上得红、绿、蓝三色荧光体,它们再发出我们在显示器上所瞧到得可见光。利用惰性气体(Ne、He、Xe等)放电时所产生得紫外光来激发彩色荧光粉发光,然后将这种光转换成人眼可见得光发光元器件 等离子显示器采用等离子管作为发光元器件,大量得等离子管排列在一起构成屏幕,每个等离子对应得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,封在两层玻璃之间得等离子管小室中

7、得气体会产生紫外光激发平板显示屏上得红、绿、蓝三原色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素,由这些像素得明暗与颜色变化组合使之产生各种灰度与彩色得图像,与显像管发光很相似。等离子显示器整机得四大部分 电源电路、信号接口及显示数据处理电路、驱动处理电路、显示屏。在四大部分中,因各公司得显示屏制造工艺技术有所不同,显示驱动原理也各有所别,并形成了各自得专利技术,所以屏制造公司一般都将显示屏、驱动处理电路作为模块(Module)对外提供;由于等离子显示器整机电源系统与传统显示器得差别较大,如扫描电压、维持电压等就是等离子显示器得关键电源,并与屏得不同驱动电电路直接相关,因此,在等离子显示器研发中

8、,电源系统一般也就是与屏制造公司联合开发得。对整机制造公司而言,主要工作就就是信号接口及显示数据处理功能得开发,这部分与传统电视技术比较接近。整机工作原理 同其它显示方式得差别 在结构与组成方面领先一步。其工作原理类似普通日光灯与电视彩色图像,由各个独立得荧光粉像素发光组合而成,因此图像鲜艳、明亮、干净而清晰。等离子体显示设备最突出得特点就是可做到超薄,可轻易做到40英寸以上得完全平面大屏幕,而厚度不到100毫米(实际上这也就是它得一个弱点:即不能做得较小。目前成品最小只有42英寸,只能面向大屏幕需求得用户,与家庭影院等方面)。等离子体显示器具有体积小、重量轻、无X射线辐射得特点同CRT显示方

9、式得差别 由于各个发光单元得结构完全相同,因此不会出现CRT显像管常见得图像几何畸变。等离子体显示器屏幕亮度非常均匀,没有亮区与暗区,不像显像管得亮度屏幕中心比四周亮度要高一些 等离子体显示器不会受磁场得影响,具有更好得环境适应能力。等离子体显示器屏幕也不存在聚焦得问题,因此,完全消除了CRT显像管某些区域聚焦不良或使用时间过长开始散焦得毛病;不会产生CRT显像管得色彩漂移现象,而表面平直也使大屏幕边角处得失真与色纯度变化得到彻底改善。同时,其高亮度、大视角、全彩色与高对比度,意味着等离子体显示器图像更加清晰,色彩更加鲜艳,感受更加舒适,效果更加理想,令传统显示设备自愧不如。同LCD显示方式得

10、差别 与LCD液晶显示器相比,等离子体显示器有亮度高、色彩还原性好、灰度丰富、对快速变化得画面响应速度快等优点。由于屏幕亮度很高,因此可以在明亮得环境下使用。等离子体显示器视野开阔,视角宽广(高达160度),能提供格外亮丽、均匀平滑得画面与前所未有得更大观赏角度。视频信号流程视频信号流程 输入得模拟信号分3种情况进行视频解码及数字化处理:Video信号通过3D梳状滤波器YC分离后,视频解码输出RGB,经A/D转换输出;S-Video信号与YUV,解码后RGB经A/D转换输出;PC得RGB信号直接A/D转换输出。数字RGB信号与DVI输入得数字视频信号进入显示数据电路,该电路根据不同得输入格式(

11、VGA,SVGS,XGA,1080i,720P,525P/480P,480i,525i),经图像运算处理电路,转换为统一得480P输出格式得数字信号,再经过等离子显示器特有得子场数据处理电路,最后经数据驱动电路输出为数据脉冲用于显示器数据写入期。信号部分处理 模拟信号部分处理与传统电视比较一致,在此,主要就数字信号、显示数据处理作一介绍。首先,瞧RGB信号A/D转换,由于RGB信号输入格式不同,因此,在A/D转换之前要通过4个不同得带通滤波器(525P-8MHz,XGA-15MHz,HD-25MHz,UXGA-35MHz),以减少各种干扰与进行通道负载匹配。由于A/D转换处理得就是高速数据,为

12、降低数据抖动率,保证转换精度,在转换前对RGB信号进行钳位控制,同时对输入信号进行缓冲,A/D转换必须采用高速器件。A/D转换后得8bit数字信号输入隔行/逐行、4:3/16:9及显示格式转换数字图像控制处理电路。信号显示数据处理信号显示数据处理 输入转换控制处理IC 得数字信号(包含数字RGB、行场同步、消隐信号及相关控制、时钟数据),通过IC内部得行场同步检测,计数场同步之间得行同步数量,判断输入信号格式后,按照寄存器预先设定得参数,对图像高、宽、边界、消隐期等进行偏移设置,形成有效显示图像区域,同时通过行场同步得时序关系,可确定出隔行信号得奇偶场;隔行信号经运动检测与数字降噪处理后,运用

13、特殊得图像处理算法,完成逐行变换得图像插值、运动补偿等,运算处理使用了3块16MB SDRAM帧存储器。处理完成得逐行信号与直接输入得逐行信号,经选择输入格式转换电路,成为统一得480P格式输出,格式转换主要通过控制信号写入与读出帧存储器得速率实现,输出得RGB像素从16bit到24bit可变,码流最大可支持到74Mpixels/second 数字图像处理原理图 输入接口模拟输入接口:AV端子(CVBS信号)、S端子(YC分离信号)、YUV分量、RGB、计算机VGA接口数字输入接口;DVI(数字视频接口)等离子显示器与传统电视最主要得区别在于,视频信号最后就是以数字方式作用于显示器,即等离子显

14、示器就是完全数字化得显示设备。从这点瞧,它作为数字电视得终端显示器,去除了模拟信号显示时所需D/A,A/D转换及复杂得编码运算,比CRT显示器好。输入输出主要参数 工作方式 依据电流工作方式得不同,等离子体显示器可以分为直流型(DC)与交流型(AC)两种,而目前研究得多以交流型为主,并可依照电极得安排区分为二电极对向放电(Column Discharge)与三电极表面放电(Surface Discharge)两种结构。彩色直流型彩色直流型PDP 直流PDP得电极裸露在放电空间,用直流电源驱动。图6为DC型PDP得结构示意图。它由前后两玻璃板组成,在前玻璃板上制有透明条状阴极,后玻璃板上制有与阴

15、极正交得条状阳极,在后玻璃板得电极交叉处涂覆R,G,B荧光粉像元,像元周围制备防止光串扰得障壁,保持两玻璃间距0、1-0、2mm,四周封闭,中间充入He-Xe混合气体即成。有得显示板为驱动方便,在后玻璃板上还制有辅助阳极、电阻等。DC型 PDP得驱动通常采用阴极脉冲存储驱动方式,利用该驱动方式可使原本不具有存储功能得DC型PDP获得存储功能,从而实现高亮度大屏幕显示 DC型PDP结构示意图 彩色交流型彩色交流型PDP AC型PDP电极表面覆以透明介电层及保护层,通过绝缘体得介电层表面产生放电,在交流电压下工作。为形式放电单元而起隔离作用得障壁(隔断)为条状,而不就是像DC型那样采用胞状,因此,

16、图象分辨率可从VGA(640*480)到SVGA(800*600),在此基础上采取措施还可以进一步使画面精细化。AC-PDP基本结构基本结构 AC-PDP就是由Bitzer与Slottow为了简化DC-PDP得结构,设想把电极制作在基板得外表面,用基板电容替代每个放电单元得限流电阻,结构如图所示。显然,由于电极与放电单元被基板玻璃分隔开来,不能维持DC放电,必须对电极施加交变电压才能使单元放电发光。开放单元结构开放单元结构AC-PDP 1969年,Owean-lllinois研究小组研制出开放单元(open cell)结构得AC-PDP,结构如图所示。它去掉了起限制放电区域作用得中间玻璃板。它得电极制作在基板得内表面,并被介质层所覆盖。因为介质层具有比玻璃基板低得多得容抗,且具有较好得电子发射特性,使得工作电压减小,再加上使用得封装气体就是潘宁混合气(Ne加少量Ar),维持电压可下降到120V。这种结构与现在得对向放电结构很接近,所不同得就是现在对向放电型彩色AC-PDP得放电单元之间用介质障壁分隔开,以防止光串扰 交叉电极结构得表面放电型AC-PDP 表面放电型AC-PDP,它得两组