新型顯示技術

NewDisplayTechnology彩色AC-PDP要實現圖像的顯示，首先必須對顯示器屏上的單元根據顯示數據進行選擇，即尋址。尋址的目的是選擇所要點亮的單元或不點亮的單元，即選擇要在點亮單元內形成或積累壁電荷到維持期，使得維持放電得以進行。在維持期，積累了壁電荷的單元就會發生維持放電，實現圖像的顯示。圖像顯示原理三電極表面放電型彩色AC-PDP的工作原理三電極表面放電型放電原理維持放電：發生在維持電極（X電極）和掃描-維持電極（Y電極，簡稱掃描電極）之間；尋址放電發生在尋址電極（A電極）和掃描電極（Y電極）之間；有壁電荷（其壁電壓與維持電壓的絕對值之和大于單元的著火電壓）的單元則處于點亮狀態顯示單元在點亮和熄滅之間轉換，可通過不同的轉換方式實現顯示。使單元由熄火狀態轉入點亮狀態的方法:

（1）只需先加一個外加電壓Vwr，使Vwr>Vf，從而在單元內發生放電，積累壁電荷，由壁電荷產生的壁電壓與Vwr反向；然后再加方向相反的維持電壓Vs，則維持電壓與壁電壓疊加，單元又發生放電，最后的壁電壓約等于?Vs。（2）利用尋址電極：如圖，使尋址電極和掃描電極間發生放電，積累維持放電所需的壁電荷，使單元處于點亮狀態。使單元由點亮狀態轉入熄火狀態（擦除）的方法:(1)施加一個遠大于Vf的脈沖，使放電結束后壁電壓仍大于Vf，然后，在脈沖下降后，是單元中各電極的外加電壓相同，這樣壁電荷本身形成的壁電壓在單元內發生放電，由于此時外電路并不提供電流，放電時壁電荷基本中和，單元回到熄滅狀態。（2）利用尋址電極積累額外的壁電荷，使壁電荷的電壓超過著火電壓，引起單元內放電，后面的放電進行時外電路不提供電流，則壁電荷中和，最后自擦除放電，如圖

（3）窄脈沖的擦除作用（脈沖寬度1us～）窄脈沖的要求是只引起放電，放電未結束時脈沖結束，放電造成壁電荷中和

（4）指數型脈沖的擦除作用

驅動方法(一)

尋址與顯示分離（ADS）的子場驅動方法

ADS驅動方法：寫尋址驅動法、擦除尋址驅動法擦除尋址驅動法：所有的顯示單元處于點亮狀態，在尋址期選擇擦除掉已預先積累在不需點亮的單元中的壁電荷，使其轉入熄滅狀態，而要點亮的單元內壁電荷仍然保留，在維持期，只有那些處于點亮裝套的單元會維持發光。寫尋址驅動：先使全屏所有的顯示單元都處于熄滅狀態，然后在尋址期使要點亮顯示的單元轉入點亮狀態，維持期內，只有積累了壁電荷的單元會維持發光寫尋址驅動方法的波形圖

準備期：X電極：全屏寫脈沖Vxw（Vxw

Vfxy）

；

Y電極：零電壓；

A電極：電壓Vaw（Vaw≈Vxw/2）。尋址期：X電極：電壓Vx；

Y電極：按行順序掃描，未掃描到的Y電極加-Vsc，而掃描到的Y電極加電壓-Vy；

A電極：對和需要點亮的單元相對應的A電極加尋址脈沖Va，而不點亮的則加0V。

電壓Vx，Vy和Va的關系應為：

Vsmin≤Vx+Vy<Vfxymin ，Va+Vy≥Vfaymax

維持期：

一個維持脈沖周期：

A電極：加Vaw；

X電極：0V；

Y電極：維持脈沖Vs。選取Vw+Vs>Vfxy。下一個維持脈沖周期：

A電極：加Vaw；

Y電極：維持脈沖Vs；X電極：0V。選取Vw+Vs>Vfxy。舉例一幀分8個子場，VGA格式640×480，假設掃描一行的時間為3μs：掃描480行所需的時間為1.44ms，

在一場時間16.7ms內8個子場掃描尋址所用的時間為11.52ms，這樣留給維持放電顯示的時間只有5.15ms，

如果把準備期的時間計算在內，維持顯示時間僅僅占一場總時間的不到31％。當顯示屏的像素數更多時，維持放電顯示時間更短，因此，這種驅動方法的顯示屏亮度比較低。（1）傳統驅動方法在每一子場都有一個全屏寫脈沖和一個全屏擦除脈沖。特點：工作穩定，但本底亮度高，對比度低。（2）高對比度驅動方法

①采用只在一幀的首子場加全屏寫和全屏擦除脈沖,而在后續每個子場的準備期加一個擦除脈沖的驅動波形。該擦除脈沖的幅度小于單元的著火電壓，但它與維持放電后單元中保持的壁電壓之和大于著火電壓。②一種帶有兩個斜坡擦除脈沖的新型驅動波形在一幀的首子場中的準備期只有一個加在X電極上的自擦除脈沖，并且在后續子場中采用加在Y電極上的兩個斜坡擦除脈沖來實現壁電荷初始化。與傳統驅動波形相比，帶有兩個斜坡擦除脈沖的新型驅動波形可使本底光亮度從2.87cd/m2減小到0.45cd/m2。兩種驅動波形下對比度Cdark的比較

(二)尋址并顯示的驅動方法尋址并顯示（AddressWhileDisplay，AWD）驅動方法發光占空比（一場中維持放電發光時間與總時間之比）高達90％的驅動方法。顯示屏結構特點：尋址電極分為上下兩部分，兩部分同時掃描尋址。AWD驅動方法的灰度實現

SF1:SF2:SF3:SF4:SF5:SF6:SF7:SF8=1:2:4:8:16:32:64:128AWD驅動方法的灰度實現:一個電視場分為8個子場，每個子場包括一個尋址期和一個維持放電顯示期，斜線表示掃描尋址操作在進行，一個掃描脈沖的時間為1/8行周期（HDTV行周期為H=29.6us）并延時為一個行周期。對每一個掃描行來說，AWD的時序同ADS時序，即準備期、尋址期和維持期，但是某一行的尋址周期可以與其他行的維持或準備期重合。灰度實現的具體時序示意圖

灰度實現的具體時序示意圖：將一個行周期H分成8個長度為⊿（⊿=H/8=3.7us）的時間段，在第一時間段施加和顯示數據最低位相應的掃描脈沖，在第二個時間段施加和顯示數據第二位相應的掃描脈沖，以此類推。如圖中，第一顯示行對應的掃描電極的SF8子場的掃描脈沖加在268H7⊿～269H0⊿時間段，與第61顯示行對應的掃描電極的SF7子場的掃描脈沖加在268H6⊿～268H7⊿時間段內。尋址并顯示驅動方法的驅動電壓波形

AWD驅動方法的優點：發光占空比高（94％），單元亮度高。缺點：驅動電壓高，功耗大。如果擦除不好會影響后續顯示，所以并沒有產品化，但是它可作為其他驅動方法的借鑒只用，如super-Clear普通驅動方法驅動的PDP應用于HDTV時存在的問題?PDP顯示屏的亮度下降，原因主要是：①高清晰度要求像素精細，而顯示像素的增加，會使放電空間減小。②開口率下降。③為了滿足多掃描線、多像素點的要求，必然使像素尺寸有所減小，這樣放電產生的電荷會向障壁擴散，造成相當程度的能量損失。④顯示時間縮短。?相鄰單元或像素間的放電干擾現象嚴重：在條狀障壁結構應用于HDTV顯示時，由于大量顯示電極的存在，非發光區肯定不可能設計的太寬，因此，相鄰像素之間就很可能會產生放電的相互干擾。1．ALIS驅動方法的原理

(a)傳統驅動方法(b)ALIS驅動方法(三)表面交替發光（ALIS）驅動法

（a）

奇數行的顯示（b）偶數行的顯示ALIS驅動方法中的電壓施加方法該驅動方法的關鍵是利用不點亮的顯示行的兩個電極之間的電壓為零，將該行作為非發光區，從而將單元之間彼此的放電干涉減小到最低程度。基于ADS技術在實現多灰度級顯示ALIS驅動方法中一幀顯示的組成ALIS驅動方法的驅動波形根據顯示行的組成特點和電壓施加的方便性，將尋址期分為兩部分，即前半部分尋址期和后半部分尋址期。在奇場的前半部分尋址期，尋址顯示行1、5、9……等，在其后半部分尋址期，尋址顯示行3、7、11……等；在偶場的前半部分尋址期，尋址顯示行2、6、10……等，在其后半部分尋址期，尋址顯示行4、8、12……等。

在奇場的前半部分尋址期，首先在序號為奇數1、3、5……的X電極施加電壓Vx，而在序號為偶數2、4、6……的X電極施加電壓0V；

同時掃描脈沖－Vy順序施加給序號為奇數1、3、5……的Y電極，而序號為偶數的2、4、6……的Y電極施加電壓－Vsc。

與掃描脈沖配合，在尋址電極根據圖像數據施加尋址脈沖。這樣，在施加了電壓Vx的X電極和序號為奇數的Y電極之間形成的顯示行上進行了尋址操作。所以在前半部分尋址期僅尋址了1、5、9……等顯示行。

ALIS技術的特征高精細有1024＋1根電極，顯示行是現行方式的2倍，能夠進行1024行高精細顯示高亮度通過使用簡單的單元結構，提高了開口率，即使超過1000行，也能進行VGA以上的高亮度顯示長壽命因發光面交替發光，所以壽命長經濟性與VGA有相同的掃描線，可以利用現有的批量生產技術制作顯示屏ALIS技術的特點

32英寸高清晰度顯示屏FHP公司37英寸高清晰度顯示屏FHP公司(四)CLEAR驅動法

High-Contrast,LowEnergyAddressandReductionofFalseContourSequence，即高對比度、低電力消耗的尋址驅動、降低動態假輪廓的影響。它是日本先鋒公司開發出的應用于高畫質彩色AC-PDP的新型驅動方法。

CLEAR驅動方法的子場排列

CLEAR驅動方式具有用各個子場的維持發光的“單純累積”來顯示灰度的特征。

在一個電視場的時間內，每個顯示單元的子場排列方式中只有一次準備期和選擇擦除。在一場中，只有在第一子場的開頭有一個準備期的發光，使全屏所有顯示單元處于點亮狀態。

在每個子場根據顯示數據的情況進行選擇擦除放電，使該顯示單元處于熄滅狀態，不再發光。對于一個顯示單元，一場中只有一次尋址放電，而且在進行尋址放電前的維持期一定都進行了放電發光，尋址放電后的維持脈沖都不進行放電發光。

CLEAR驅動法實現灰度的方式可以顯示的灰度級數：子場數+1☆

準備期放電

選擇擦除（尋址）放電○發光的維持脈沖●不放光的維持脈沖CLEAR驅動方法的灰度顯示實現方法Module

:PDPPanel+DrivingBoard+LogicBoard+(PSU)ImageSignalProcessScanDriveXDATADriveTUNER

(Tuner&Amp.)SpeakerSMPSDATADriveScanDriveYLogic(MemoryConX-YCon.)ModuleTVMonitorPDP整機構造圖SMPS：開關模式電源信號處理流程高頻頭視頻信號模擬RGB其它信號視頻解碼A/D轉換圖像處理芯片輸出到邏輯處理電路音頻信號音效處理伴音功放AC-PDP電路系統的總體框圖數據存儲與控制電路數據存儲與控制電路是對圖像數據進行數字處理，實現分子場顯示的主要控制部分。其主要功能是將圖像按照顯示屏的結構和ADS分子場驅動技術的要求進行轉換、存儲和處理，向驅動電路傳送顯示數據，并提供顯示所需的一些驅動集成電路所需的控制信號，如掃描時序信號和驅動時序信號等。對顯示數據的處理主要是將顯示數據按位進行分離、分塊存儲。如將異常顯示數據的最低位到最高位，根據權重進行分塊存儲，然后按照相應的子場順序讀出并發送至尋址驅動器進行尋址顯示。同時該部分還要根據行、場同步信號和時鐘等產生子場同步信號，掃描同步信號以及掃描電極和維持電極的脈沖產生電路所需的各種高壓脈沖序列波形，實現圖像的正常顯示。采用能量恢復電路的原因幅值為V的電壓脈沖施加給電容C，充電結束時電容中存儲的能量為CV2/2，而電源