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等离子电视理论研究毕业论文目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 IAbstract II第1章绪论 1第2章等离子电视与传统的老电视(CRT)的比较 32.1CRT显示器工作原理 32.2CRT显示器技术参数 42.3等离子显示器,PDP(PlasmaDisplayPanel) 72.3.1等离子显示器简介 72.3.2等离子显示器的定义及原理 72.3.3等离子显示器的特点 82.4等离子显示器与CRT显示器优缺点及其比较 102.4.1PDP的优缺点 102.4.2CRT显示器优缺点 112.4.3PDP相对CRT显示器的优势 11第3章解析等离子电视 123.1等离子电视基本组成 123.1.1等离子电视的电路 13电源板 13驱动电路 14接口电路 153.2等离子电视图像 213.3等离子电视主要技术指标 213.3.1等离子电视的主要技术指标 21第4章等离子电视发展前景 254.1等离子电视的最新发展状况 274.1.1全球等离子电视发展的情况 274.1.2中国本土PDP产业发展情况 294.2未来等离子电视发展的机遇3D电视 304.2.1市场增速明显多家企业借3D重回等离子怀抱 304.2.23D给等离子带来新机遇价格技术优势凸显 31结论 32致谢 33参考文献 34英文文献 35外文翻译 55第1章绪论等离子显示屏(下简称PDP)是采用近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新—代显示设备,它起源于上个世纪六十年初美国。PDP的基本原理技术与其它显示系统不同,它是利用阵距(Matrix)模式来显示影像,它的画面是由无数的像素(点)所组成,它的前后两片特种玻璃之中注有一些惰性气体,通过后玻璃基层的地址电极和前玻璃基层的透明地址电极向每一像素点注入电压,被注入电压的像素点会因此而发出紫外光(UltraViolet),引起每个像素点上的红、绿、蓝三原色荧光粉做出相应的反应,从而产生出各种颜色的可见光。PDP自60年代问世以来,其发展令人瞩目。由于注入的电压分为交流AC和直流DC两种,因此PDP也分为交流PDP和直流PDP两种,当前,交流PDP(AC-PDP)技术已日趋成熟,并实现了商品化;而直流PDP(DC-PDP)技术也在发展。与AC-PDP相比,DC-PDP因屏结构较AC-PDP复杂,成本略高于前者,而且它在亮度、寿命效率等方面略逊于AC-PDP,因此使用围不如前者广泛。当前全球生产PDP厂家主要有日本的富士通、NEC、松下、索尼、东芝、三菱、夏普、荷兰的飞利浦、美国的Photonic、Plasma和法国的汤姆逊等公司,国生产(组装)厂家有长虹、SVA、TCL、海尔等。在过去,大量的主流电视机都是由同一种技术制造的,也就是阴极射线管(简称CRT)。CRT主要由电子枪、偏转线圈及阴极射线管组成。阴极射线管由于是由玻璃制造的,所以非常易碎,并且屏幕有不易察觉的抖动,不过它的致命弱点并不是上述这些,而是它过于庞大的体积。CRT技术的一个规律就是:屏幕面积越大,显像管也就越长,只有这样才能保证扫描电子枪有足够的深度空间把电子束打到整个屏幕上。新型的PDP电视开始抢占市场并成为时尚电视换代的代言人。这种新型电视具有和基于CRT技术生产的电视一样宽大的显示屏,但它的厚度只有10厘米左右。PDP影像的形成主要取决于高能量的电子束打在屏幕上数以百万计的小点(我们称之为“像素”)后所产生的亮度,在绝大多数电视上,共有三种(红、绿、蓝)颜色的像素,这三种颜色的像素被平均的分布在整个屏幕上。所有的色彩都可以通过选定的三种单色光,以适当的比例混合而成,而且绝大多数的彩色光也可以分解成特定的三种单色光。这三种选定的颜色被称为三原色,三原色相互独立,其中任一种基色是不能由另外两种基色混合而得到的,但它们相互以不同的比例混合,就可以得到不同的其它颜色。等离子(PDP)电视与传统的CRT电视机相比,PDP电视的最突出特点就是“大而薄”,其他的特点还表现在:(1)薄而轻的结构由于PDP显示模块配身具有薄而轻的特点,决定了显示屏在总体上相应的结构特征,同时显示尺寸的增大也不需要相应地增大屏体的厚度。(2)宽视PDP可以做到和CRT同样宽的视角,上下左右大于160度。而液晶(LCD)在水平方向视角一般为120度左,垂直方向则更少。(3)防电磁干扰由于显示原理的差别,来自外界的电磁干扰,如马达扬声器等,对PDP的图像几乎没有影响。相比之下,CRT受电磁场的干扰要明显得多。(4)图像无扭曲PDP的RGB栅格在平面上呈均匀分布,而在纯平CRT中表面非平的,会造成典型的枕形失真。并且当画面的局部亮度不均匀时,CRT往往还会产生相应的图像扭曲失真,而PDP就没有这种现象。(5)会聚和聚焦等离子电视机属于高新尖端的电子产品,对许多顾客来说都是比较陌生的,许多人在使用时都因不了解其原理而小心翼翼的,从而不能完全享受到等离子电视机所带来的享受。其实等离子电视机的使用寿命是普通电视机的两倍左右。如果一台普通电视机的使用寿命是10年,那么等离子就可使用20年左右,并且等离子电视在显示、色彩、外观等许多方面都优于普通电视机,所以等离子电视机是未来电视的发展方向。在使用当中,与使用普通电视一样就可以了,一般不用特别注意什么(除非说明书上有注明的),因为等离子电视机的镜面有一层特殊涂料,平时清洁时不要用水或化学溶液来擦拭镜面,用干净的软布擦拭即可,尽量避免其他物质对镜面的损坏。缺点;因为采用R,G,B荧光粉自发光,又以固定像素寻址方式显示图像,长时间显示高亮度、高对比度的静止图像时,容易产生残留影像,甚至产生灼伤屏幕现象。所以观看电视时,在不影响正常收看的情况下,尽可能降低电视机亮度和对比度。(6)高清晰度大多数等离子电视和液晶电视都能显示高清晰度信号。但需注意的是:要欣赏到真正高清的电视,显示分辨率至少要达到1280×720。至今,80%的等离子都可以达到物理分辨率1080P(也就是“全高清”),而且几乎所有大于22英寸的液晶电视也都可以达到“全高清”的效果。(7)计算机与视频游戏大多数等离子电视和液晶电视都可以用作电脑显示器,很多电视甚至还提供DVI接口,可以获得更好的显示性能。两种电视接游戏机都毫无问题。从性能上来看,很难对两种技术作一个裁决,因为根据最新的技术改进,两者都差不多了。第2章等离子电视与传统的老电视(CRT)的比较2.1CRT显示器工作原理是一种使用阴极射线管(CathodeRayTube)的显示器,阴极射线管主要有五部分组成:电子枪(ElectronGun),偏转线圈(Defiectioncoils),荫罩(Shadowmask),荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。它是曾经应用最广泛的显示器之一,CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点,而且现在的CRT显示器价格要比LCD显示器便宜不少。
CRT的工作原理:CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管,其工作原理和我们家中电视机的显像管基本一样,我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子,经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度,最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光,通过电压来调节电子束的功率,就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。
图2-1
彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成,由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料,以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,这非常类似于绘画时的调色过程。倘若电子束瞄准得不够精确,就可能会打到邻近的磷光涂层,这样就会产生不正确的颜色或轻微的重像,因此必须对电子束进行更加精确的控制。
最经典的解决方法就是在显像管侧,磷光涂料表面的前方加装荫罩(ShadowMask).这个荫罩只是一层凿有许多小洞的金属薄板(一般是使用一种热膨胀率很低的钢板),只有正确瞄准的电子束才能穿过每个磷光涂层光点相对应的屏蔽孔,荫罩会拦下任何散乱的电子束以避免其打到错误的磷光涂层,这就是荫罩式显像管。
图2-2相对的,有些公司开发荫栅式显像管,它不像以往把磷光材料分布为点状,而是以垂直线的方式进行涂布,并在磷光涂料的前方加上相当细的金属线用以取代荫罩,金属线用来阻绝散射的电子束,原理和荫罩相同,这就是所谓的荫栅式显像管。
这荫罩和荫栅这两种技术都有其利弊得失,一般来说,荫罩式显像管的图像和文字较锐利,但亮度比较低一点;荫栅式显像管的较鲜艳,但在屏幕的1/3和2/3处有水平的阻尼线阴影(阻尼线是用来减少栅状荫罩震动的一条横向金属线)横过。
曾在市面上主流纯平CRT显示器所采用的是显像管主要包括LG”未来窗”,三星”丹娜管”,索尼”特丽珑”,三菱”钻石珑”,”中华管”和日立”锐利珑”等。各个厂商的纯平显像管在技术上均有其独到之处,在性能上也是各有特色。2.2CRT显示器技术参数点距:指屏幕上相邻两个同色像素单元之间的距离,即两个红色(或绿、蓝)像素单元之间的距离。从原理上讲,普通显像管的荧光屏里有一个网罩,上面有许多细密的小孔,所以被称为“荫罩式显像管”。电子枪发出的射线穿过这些小孔,照射到指定的位置并激发荧光粉,然后就显示出了一个点。许多不同颜色的点排列在一起就组成了五彩缤纷的画面。由此可见,荫罩上有多少小孔是至关重要的,孔越多组成画面的点也越多,画面就越精细。荫罩上一共有多少个点,一方面是由显像管的尺寸所决定的,在不考虑其它因素的情况下,17英寸比15英寸的显像管多30%的孔,也就提高了30%的画面精度。不过只要缩小荫罩上两个小孔之间的距离,也就是提高单位面积的小孔数量,同样能提高画面的精度。点距的单位为毫米(mm)。但是点距有许多种不同的测量方法,点距有实际点距、垂直点距和水平点距的差别。垂直点距等于三个同色荧光点组成三角形斜线距离的一半,等同于点距(边长)的一半。而水平点距实际上是这个三个同色荧光点组成三角形的高,我们知道,等边三角形的高小于边长,因此,水平点距小于实际点距。这也就是一些显示器厂商把水平点点距说成实际点距,以提高产品档次的原因了,大家在购买的时候需要清楚厂商资料中指出的是水平点距还是实际点距。图2-3以17寸,0.28mm点距显示器为例,它在水平方向最多可以显示1024个点,在竖直方向最多可显示768个点,因此极限分辩率为1024*768。超过这个模式,屏幕上的相邻像素会互相干扰,反而使图像变动模糊不清。目前点距主要有0.39,0.31,0.28,0.26,0.24,0.22mm等几种规格,最小的可达0.20mm。一般来讲,小的点距和良好的汇聚性能相结合,才能达到更好的显示效果。行频:行频又称为“水平扫描频率”,指电子枪每秒在荧光屏上扫过的水平线的数量,其值等于“场频×垂直分辨率×1.04”,单位为KHz(千赫兹)。行频是一个综合分辨率和场频的参数,该值越大,显示器可以提供的分辨率越高,稳定性越好。以800×600的分辨率、85Hz的场频为例,显示器的行频至少应为“600×85=51KHz”。目前CRT显示器比较主流的行频系列是:70KHz,85(86)KHz,96KHz等。场频(VerticalScanFrequency):又称为“垂直扫描频率”,也就是屏幕的刷新频率。指每秒钟屏幕刷新的次数,通常以赫兹(Hz)表示,它可以理解为每秒钟重画屏幕的次数,以85Hz刷新率为例,它表示显示器的容每秒钟刷新85次。行频和场频结合在一起就可以决定分辨率的高低。另外它与图像容的变化没有任何关系,即便屏幕上显示的是静止图像,电子枪也照常更新。垂直扫描频率越高,您所感受到的闪烁情况也就越不明显,因此眼睛也就越不容易疲劳。现在的新标准规定,显示器必须场频达到85Hz时的最大分辨率,才是真正的最大分辨率。像素(Pixel):是使用CRT技术的显示器显示图像的最小单位,由一个红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的荧光点组成。视频带宽(BandWidth):视频带宽指每秒钟电子枪扫描过的总象素数,等于“水平分辨率×垂直分辨率×场频”。与行频相比,带宽更具有综合性也更直接的反映显示器性能,但通过上述公式计算出的视频带宽只是理论值,在实际应用中,为了避免图像边缘的信号衰减,保持图像四周清晰,电子枪的扫描能力需要大于分辨率尺寸,水平方向通常要大25%,垂直方向要大8%,就是所谓的“过扫描系数”,所以实际视频带宽的计算公式为“水平分辨率×125%×垂直分辨率×108%”,即“行帧×135%”。如要显示800×600的画面,并达到85Hz的刷新频率,则实际带宽为“800×600×85×135%=55.1MHz”(带宽单位为MHz)。分辨率(Resolution):分辨率就是屏幕图像的密度,您可以把它想像成是一个大型的棋盘,而分辨率的表示方式就是每一条水平线上面的点的数目乘上水平线的数目。以分辨率为640×480的屏幕来说,即每一条线上包含有640个像素或者点,且共有480条线,也就是说扫描列数为640列,行数为480行。分辨率越高,屏幕上所能呈现的图像也就精细。分辨率不仅与显示尺寸有关,还要受显像管点距、视频带宽等因素的影响。其标准的刷新频率应该是75Hz或是更高,知道分辨率、点距和最大显示宽度就能得出像素值。原理是彩色显像管利用红、绿、蓝荧光点按不同比例合成出各种色彩。比如17″CRT一行中最多只能容纳1421组三原色,只能满足1280个像素点的需要,因此这17″彩显的理想分辨率是1024×768,勉强显示1280×1024,不可能显示1600×1200。标准显像管的计算方法如下:最大显示宽度÷水平点距=像素数,比如标准17″CRT的最大显示宽度是320mm,标称点距是0.28mm,那么首先按0.28×0.866=0.243的公式计算出水平点距,然后再按320÷0.243=1316的公式得出像素数。隔行和逐行:隔行扫描模式是—种扫描方式,当屏幕上显示一幅画面时,电子枪首先扫描完奇数行,再扫描偶数行,通过两次扫描完成一幅图像的更新,这种扫描方式通常非常闪烁。逐行扫描是另一种扫描方式,即当屏幕上显示一幅画面时,电子枪一次扫描完整幅图像,这种扫描方式产生的闪烁较前一种更小。现在的15英寸或更大的显示器都为逐行扫描。色温选择:显示器是以红蓝绿三原色调配出所有颜色。儿三原色的比例各使用多少是不固定的,如果红颜色多以一些画面就偏向于暖色调,如果蓝色多一些画面就偏向于冷色调,这个比例成为“色温”。常见的色温是6500k7500k9300k这三类,6500k类似日光偏暖,9300k色彩偏冷所以很艳丽,7500k正好折中,是比较好的方案。较高档的显示器则提供红蓝绿蓝三原色的独立调节,能调节出任何比例的色温。刷新率:显示器的刷新率指每秒钟出现新图像的数量,单位为Hz(赫兹)。刷新率越高,图像的质量就越好,闪烁越不明显,人的感觉就越舒适。一般认为,70~72Hz的刷新率即可保证图像的稳定。电磁辐射:(1)MPR标准制定时间:1987年主要特点:相对来说,标准限制比较宽松增(2)MPRII标准制定时间:1990年主要特点:加了对ELF(超低频),VLF(甚低频)辐射的最大限制比较严格(3)TCO标准制定时间:1992年主要特点:在MPRII的基础上对节能,辐射等方面提出了更高的环保要求,其标准更加严格。2.3等离子显示器,PDP(PlasmaDisplayPanel)2.3.1等离子显示器简介PDP(PlasmaDisplayPanel,等离子显示器)是采用了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。等离子显示器厚度薄、分辨率高、占用空间少且可作为家中的壁挂电视使用,代表了未来电脑显示器的发展趋势。在越来越现代化的现实生活中有着越来越广泛的应用。等离子显示屏,即PlasmaDisplayPanel简称PDP。是继阴极射线管(CRT)和液晶屏(LCD)之后的一种新颖直视式图像显示器件。等离子显示屏於1964年由美国伊利诺两位教授DonaldL.Bitzer及H.GeneSlottow发明。原本只可显示单色,通常是橙色或绿色。等离子体显示器以出众的图像效果、独特的数字信号直接驱动方式而成为优秀的视频显示设各和高清晰的电脑显示器,它将是高清晰度数字电视的最佳显示屏幕。在地区被称之为电浆显示屏。从工作原理上讲,等离子体技术同其它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。其工作原理类似普通日光灯和电视彩色图像,由各个独立的荧光粉像素发光组合而成,因此图像鲜艳、明亮、干净而清晰。等离子显示屏是一种平面显示屏幕,光线由两块玻璃板之间的离子,射向磷质而发出。放出的气体并无水银成份,而是使用惰性气体氖及氙混合而成,这种气体是无害气体。另外,等离子体显示设备最突出的特点是可做到超薄,可轻易做到40英寸以上的完全平面大屏幕,而厚度不到100毫米(实际上这也是它的一个弱点: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的用户,和家庭影院等方面)。等离子显示器(PDP,PlasmaDisplayPanel)从上世纪90年代开始进入商业化生产以来,其性能指标、良品率等不断提高,而价格却不断下降。特别是2005年以来,其性价比进一步提高,从前期以商用为主转变成以家用为主。2.3.2等离子显示器的定义及原理PDP(PlasmaDisplayPanel)是指所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。它属于冷阴极放电管,其利用加在阴极和阳极间一定的电压,使气体产生辉光放电。彩色PDP是通过气体放电发射的真空紫外线(VUV),照射红、绿、蓝三基色荧光粉,使荧光粉发光来实现彩色显示。其放电气体一般选择含氙的稀有混合气体,如氖氙混合气(Ne-Xe)。PDP,等离子显示板,地区称为电浆显示)是一种利用气体放电的显示技术,其工作原理与日光灯很相似。它采用了等离子管作为发光元件,屏幕上每一个等离子管对应一个像素,屏幕以玻璃作为基板,基板间隔一定距离,四周经气密性封接形成一个个放电空间。放电空间充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。在两块玻璃基板的侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。当向电极上加入电压,放电空间的混合气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线,紫外线激发荧光屏,荧光屏发射出可见光,显现出图像。当使用涂有三原色(也称三基色)荧光粉的荧光屏时,紫外线激发荧光屏,荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三原色。当每一原色单元实现256级灰度后再进行混色,便实现彩色显示。等离子体显示器技术按其工作方式可分为电极与气体直接接触的直流型PDP和电极上覆盖介质层的交流型PDP两大类。目前研究开发的彩色PDP的类型主要有三种:单基板式(又称表面放电式)交流PDP、双基板式(又称对向放电式)交流PDP和脉冲存储直流PDP。PDP绝不是某些LCD厂商预言的“只是一种过渡性技术”,它固有的优势决定了其生命力。从技术原理看,由于PDP屏幕中发光的等离子管在平面中均匀分布,这样显示图像的中心和边缘完全一致,不会出现扭曲现象,实现了真正意义上的纯平面。由于其显示过程中没有电子束运动,不需要借助于电磁场,因此外界的电磁场也不会对其产生干扰,具有较好的环境适应性,相信这也是美国军方长期将其用于军事设备的重要原因。2.3.3等离子显示器的特点1、易于实现薄型大屏幕厚度一般小于12cm,重量只有几十斤,分别约为CRT的1/10和1/6,PDP的显示面积可以做得很大,不存在原理上的限制,而目前主要受限于制作设备和工艺技术。目前,PDP屏的尺寸主要集中在对角线37—80英寸的围。2、具有高速响应特性PDP显示器以气体放电为基本物理过程,其“开”“关”速度极高,在微秒量级。因而扫描线数和像素数几乎不受限制,特别适合大屏幕高分辨率显示。3、可实现全色彩显示利用稀有混合气体放电产生的紫外线激励红、绿、蓝三基色荧光粉发光,并采用时间\o"就是将音频信号\"附加\"到高频振荡波上"调制(脉冲调制)灰度技术,可以达到256级灰度和1677万种颜色,能获得与CRT同样宽的色域,具有良好的色彩还原性。4、视角宽可达160度在平板电视机中等离子具有最宽的可视角,可达160°以上,也就是说,观众在不同的位置,看到图像的亮度、对比度和色度基本上变化不大,接近CRT电视机的可视角,但远大于液晶电视机。5、伏安特性非线性强,具有很陡的阀值特性。PDP工作时,非寻址单元几乎不发光,因而对比度可以达到很高。6、具有存储功能AC-PDP屏本身具有存储特性,工作在存储方式,从而使扫描线数达到1000线以上时,也不会使显示屏亮度明显下降,容易实现大屏幕和高亮度。7、无图像畸变,不受磁场干扰PDP的RGB栅格在平面上呈均匀分布,而在纯平CRT中表面非平的,会造成典型的枕形失真。并且当画面的局部亮度不均匀时,CRT往往还会产生相应的图像扭曲失真,而PDP就没有这种现象。由于显示原理的差别,来自外界的电磁干扰,如马达、扬声器等,对PDP的图像几乎没有影响。相比之下,CRT受电磁场的干扰要明显得多。8、应用环境围宽结构整体性好,抗震能力强。可在很宽的温度和湿度围及在有电磁干扰、冲击等恶劣环境条件下工作。9、工作于全数字化模式在CRT、液晶、等离子的直视型电视机中,唯有等离子电视机可以实现全数字化,即端到端的传输过程中,都是数字信号处理,不经过D/A变换,不会产生信号的失真和图像信息的丢失而使图像质量下降;而CRT、液晶显示的图像的亮度或灰度都需要通过模拟电压来控制,因此必须对传输的数字信号进行D/A变换,这样会造成信号失真和信息的丢失而导致图像质量的退化。因此可以说等离子电视机作为数字电视显示终端是有广阔应用前景的。10、具有长寿命单色PDP的寿命可达10万小时,彩色PDP也可达3—4万小时。2.4等离子显示器与CRT显示器优缺点及其比较2.4.1PDP的优缺点通过对等离子发光原理和基本结构的解析,我们便可以从中归纳出等离子显示技术的几个优点:1、等离子显示技术是一种主动发光技术。2、等离子技术的显示原理非常接近CRT,最终都是通过荧光粉发光。3、等离子面板有众多独立的像素构成,每个像素都可以进行精确的数字寻址和控制管理,是一种真正的全数字化显示设备。正是因为这几个特点,人们也发现等离子显示技术在实际应用中,具有了很多其他显示设备所不具备的优点,这也是等离子成为当今主流平板显示技术之一的重要原因:1、由于等离子是主动发光,因此它就不存在视角问题,在任何环境灯光下,任何位置都可观赏到最佳画质。而且等离子不会像液晶、投影、CRT那样出现暗角或者曲面,整个显示区域都能达到极高的一致性和均匀性。2、等离子电视机主动发光、屏幕的亮度随平均图像电平(APL)的变化而变化,APL高时显示图像亮,APL低时显示图像较暗,因此对比度高,图像层次感强,清晰度高,显示图像鲜艳、明亮、柔和、自然。3、大尺寸、厚度小。等离子的原理和结构决定了等离子在大尺寸方面具有先天的优势,而且等离子面板本身结构比液晶简单,不需要额外的背光源系统,更有利于实现超薄化。4、等离子的电磁波辐射只有CRT电视的1/100至1/1000,是一种非常健康的显示设备。此外,等离子面板不会受到外接电磁干扰的影响,具有很好的适用性。5、现在的等离子显示器都是通过紫外线激发荧光粉发光,因此在色彩方面具有接近CRT的表现。特别是随着新的驱动技术的发展,现在的等离子面板可以显示出更多色阶,灰阶表现也更加完美,因此在色彩方面大都领先于其他平板显示设备。6、由于等离子是通过激发荧光粉发光,因此它在换面切换时会存在一定的余辉效应,符合人眼对运动影像的心理感知。因此等离子在表现动态影像时的效果接近CRT电视,具有动态清晰度高的优势。虽然上文通过对等离子面板的结构解析得出了等离子显示装置的6个优势,但是正如老话说的那样,世界上并没有完美的事物存在。等离子在某些方面的不足,也是让它陷入不断升级的“口水战”的重要原因。1、等离子的结构决定了它在小尺寸方面不具备优势。这使得它丢失了很多市场份额,普及受到制约的重要原因之一。2、在长时间显示静止画面的情况下,画面易生残影。这是初期等离子产品中比较常见的一个难题。也在等离子的发展初期布下了不利于口碑的不利因素。3、早期的等离子工作时的热量比较高,本身的发光效率、耗电量较同期液晶没有明显的优势。以上三点只是等离子显示装置在最初期的普遍劣势。近几年来随着等离子技术的发展,各个厂商都针对这些不足,开发出了很多改进技术,上述几点缺陷中,不少都已经成为昨日黄花。但是由于消费者对固有认知的惯性,以及部分竞争对手的非正当竞争手段,才让等离子的进步没有被广泛认可。而在下面的篇幅中,我们还将有专门的容论述近年来等离子的进步之处。等离子未来的路越走越难了,OLED(OLED显示技术又叫有机发光半导体显示器)将等离子的优势一抹而空2.4.2CRT显示器优缺点优点:高对比度高响应速度大尺寸使用寿命长色域宽、颜色响应准确,非常适合出版、绘图等应用。缺点:体积大、重量大、某些CRT存在几何畸变现象、功耗较大,运作时会释出少量X射线,有辐射。时间使用令人眼部不适,容易造成近视,含有铅,丢弃后会严重污染环境,易受外来磁场干扰而出现色斑,假如长时间显示同一画面,该画面会永久以残影形式留在画面。2.4.3PDP相对CRT显示器的优势等离子显示器与传统的显像管显示器(就是我们家里现在用的普通模拟电视)相比,优势表现在:(1)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的几何变形。(2)PDP屏幕亮度非常均匀——没有亮区的和暗区;而传统显像管的亮度-屏幕中心总是比四周亮度要高一些。(3)PDP不会受磁场的影响,具有更好的环境适应能力。(4)PDP屏幕不存在聚焦的问题。因此,显像管某些区域因聚焦不良或年月已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。不足从上面的论述可以看出来,等离子优点非常多,轻薄,这意味着可以满足用户越来越“大”的要求,亮度均匀而且非常明亮(这一点就是LCD液晶电视的缺点),不涉及聚焦问题。但是,最最大的缺点就是--太贵了。不过这是与技术相关的,随着技术的进步,价格就会大幅下降。从支持的厂商来说,国外厂商韩国的LG、三星、现代,我国省的明基、中华映管等等
第3章解析等离子电视3.1等离子电视基本组成(1)PDP电视原理框图图3-1PDP原理框图等离子显示器是由前后两块玻璃板组成。在前面板的基板上设置了透明电极、辅助电极和诱电体层,并在电极上覆盖了透明的介电层。后玻璃基板上设置了Data电极和介电层。在两块基板之间设置有长条状隔壁,隔壁的双面涂敷有红、绿、蓝三基色荧光体,组合密封后充人Ne、xe气体,即构成了等离子面板。等离子电视的电路有以下几种。(1)电源板:为显示器和相关电路提供电源。(2)X/Y驱动电路:其作用与普通显像管电视机的扫描电路基本相似。(3)接口电路:用来完成信号的连接。(4)逻辑电路:用来对相关电路的工作状态进行控制。在等离子电极之间加上高压后,密封在两层玻璃之间的气体便产生紫外光,从而激发R、G、B三基色荧光体发出可见光。每个等离子作为一个像素,由这些像素的明暗和颜色变化的组合,即可产生各种灰度和色彩的图像。(2)CRT电视组成框图不同类型的显示器,其电路的构成也不尽相同,甚至存在很大差异,但它们主要的电路结构和工作原理是基本相同的。图.3-2CRT电视组成框图CRT彩色显示器电路主要包括:R、G、B信号处理电路、视频输出电路、显像管电路、电源电路、显示模式识别与电源节能检波电路、行扫描电路、场扫描电路等部分。来自计算机显示卡的模拟信号中有R、G、B三种视频信号和行、场同步信号。R、G、B信号被送到R、G、B信号处理电路,经该电路放大并加以对比度和亮度控制后,送到视频输出电路。视频输出电路对其进一步放大后,激励显像管阴极发射电子束,电子束在偏转磁场的作用下对屏幕进行扫描,分别轰击荧光屏上的三色荧光粉,实现电一光转换,在屏幕上得到需要的图像。扫描电路包括行扫描电路和场扫描电路。行扫描电路从模式识别与同步脉冲信号处理电路中得到同步脉冲信号后,产生一个与同步信号频率相同的锯齿波扫描电流,经放大后在行偏转线圈中形成垂直方向的磁场,使显像管阴极发出的电子束沿水平方向扫描;同时行扫描电路输出的行逆程脉冲经行输出变压器绕组升压或降压,为其他路提供高、中、低工作电压。同样,场扫描电路得到场同步脉冲后,产生一个与场同步信号同频率的锯齿波扫描电流,通过场偏转线圈形成水平方向的磁场,使电子束沿垂直方向扫描。电源电路将220V的交流电变成各电路需要的稳定的直流电。模式识别电路能根据显示卡送来的同步信号识别出各种显示模式,通过模式控制电路去控制行扫描电路改变频率。由于显示器在不同的行频工作时,各电路所需的工作电压不尽相同,因此还需要电源控制电路对电源加以控制,调整输出电压。3.1.1等离子电视的电路电源板彩电的电源板电路十分复杂,令不少PDP彩电维修初学者望而生畏,其实,仔细分析就会发现,其实并非“十分复杂”,而是由几个简单的开关电源组合而成。PDP彩电的电源板电路主要由以下三部分电路组成:(1)待机电源电路待机电源电路是一个简单的开关电源,主要作用是为MCU提供工作时所需的电压(一般为5V),并为其他几个开关电源提供启动电压。只要打开电源开关,待机电源就会工作,PDP彩电处于待机状态时,待机电源也应工作,否则,MCU将因失电而无法“唤醒”.
(2)PFC(功率因素校正)电路PFC电路的主要作用是:减少谐波对交流电网的污染,提高有用功率,减小无功功率消耗。此部分电路可有可无,不过,目前大部分PDP彩电电源板均设有此部分电路。
(3)开关电源电路开关电源电路一般由多个简单的开关电源组成,分别输出不同的电压,为PDP彩电显示屏驱动电路、逻辑控制电路和主板电路供电。
需要说明的是:不同的PDP彩电,其电源板电路虽然基本组成相同,但输出电压可能有较大差别。
PDP彩电的电源电路一般安装在两块或两块以上的电路板上。例如,康佳PDP4218彩电的电源电路就安装在两块电路板上,其中,一块电路板安装在为主板(模拟板和数字板)供电的开关电源电路,称为小电源板(也称副电源板);另一块电路板安装在PFC和另外几个开关电源电路,称为大电源板(也称主电源板)。图.3-3PDP电源电路驱动电路主电路和控制电路之间,用来对控制电路的信号进行放大的中间电路(即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管),称为驱动电路。驱动电路的基本任务,就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求,转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间,可以使其开通或关断的信号。对半控型器件只需提供开通控制信号,对全控型器件则既要提供开通控制信号,又要提供关断控制信号,以保证器件按要求可靠导通或关断。PDP显示驱动电路的功能是对显示数据作相应的处理,提供驱动彩色AC—PDP显示屏所需的各种高压脉冲波形。图2—40为典型的三电极表面放电型彩色AC—PDP驱动电路方框图。图3-4三电极表面放电型彩色AC—PDP驱动电路方框图图3-4驱动电路包括扫描电极驱动器、寻址电极驱动器、维持电极和扫描电极驱动脉冲产生电路、数据缓冲器、数据存储与控制电路以及电源等几部分。其中数据存储与控制电路是驱动电路的核心。数据存储与控制电路是彩色AC—PDP电路中对图像数据进行数字处理,实现分子场显示的主要控制部分。其主要功能是将图像数据按照显示屏的结构和ADS子场驱动技术的要求进行转换、存储和处理,向驱动电路传送显示数据,并提供显示所需的一些驱动集成电路所需的控制信号,如扫描时序信号和驱动时序信号等。对显示数据的处理主要是将显示数据按位进行分离,分块存储。如将一场显示数据的最低位到最高位,根据权重进行分块存储,然后按相应的子场顺序读出并发送至寻址驱动器进行寻址显示。同时在该部分还要根据行、场同步信号和时钟等产生子场同步信号、扫描同步信号以及扫描电极和维持电极的脉冲产生电路所需的逻辑控制信号,使驱动电路正确产生在准备期、寻址期和维持期各电极所需的各种高压脉冲序列波形,实现图像的正常显示。接口电路标准视频输入(RCA)接口:也称AV接口,通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口,它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接,使用时只需要将带莲花头的标准AV线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降,但由于AV接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失,色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力,但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。S视频输入接口:S-Video具体英文全称叫SeparateVideo,为了达到更好的视频效果,人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式,这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口),SeparateVideo的意义就是将Video信号分开传送,也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离,再分别以不同的通道进行传输,它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯(不含音效)或者扩展的7芯(含音效)。带S-Video接口的显卡和视频设备(譬如模拟视频采集/编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等)当前已经比较普遍,同AV接口相比由于它不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作,而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备信号串扰而产生的图像失真,极大地提高了图像的清晰度,但S-Video仍要将两路色差信号(CrCb)混合为一路色度信号C,进行传输然后再在显示设备解码为Cb和Cr进行处理,这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现),而且由于CrCb的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制,所以S-Video虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远,S-Video虽不是最好的,但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素,它还是应用最普遍的视频接口。音频输入输出接口:可将计算机、录像机等的音频信号输入进来,通过自带扬声器播放。还可以通过音频输出接口,连接功放、外接喇叭。视频色差输入接口:目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUVYCbCrY/B-Y/B-Y等标记的接口标识,虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口(也称分量视频接口)。它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识,前者表示逐行扫描色差输出,后者表示隔行扫描色差输出。由上述关系可知,我们只需知道YCrCb的值就能够得到G的值(即第四个等式不是必要的),所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg而只保留YCrCb,这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb,这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程,也保持了色度通道的最大带宽,只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像,这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道,避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真,所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。BNC端口:通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器,标准专业视频设备输入、输出端口。BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头有别于普通15针D-SUB标准接头的特殊显示器接口。由R、G、B三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。BNC接头可以隔绝视频输入信号,使信号相互间干扰减少,且信号频宽较普通D-SUB大,可达到最佳信号响应效果。RS232C串口:RS-232C标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美国电子工业协会,RS(ecommededstandard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改(1969),在这之前,有RS232B、RS232A。。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIARS-232-C、EIARS-422-A、EIARS-423A、EIARS-485.这里只介绍EIARS-232-C(简称232,RS232)。计算机输入输出接口,是最为常见的串行接口,RS-232C规标准接口有25条线,4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线,常用的只有9根,常用于与25-pinD-sub端口一同使用,其最大传输速率为20kbps,线缆最长为15米。RS232C端口被用于将计算机信号输入控制等离子。VGA输入接口:VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式,其工作原理是将显存以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号,然后再输出到等离子成像,这样VGA信号在输入端(等离子),就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的,所以VGA接口拥有许多的优点,如无串扰无电路合成分离损耗等。DVI输入接口:DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接,显示计算机的RGB信号。DVI(DigitalVisualInterface)数字显示接口,是由1998年9月,在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组(DigitalDisplayWorkingGroup简称DDWG),所制定的数字显示接口标准。DVI数字端子比标准VGA端子信号要好,数字接口保证了全部容采用数字格式传输,保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性(无干扰信号引入),可以得到更清晰的图像。HDMI接口:HDMI的英文全称是“HighDefinitionMultimedia”,中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI连接器共有两种,即19针的A类连接器和29针的B类连接器。B类的外形尺寸稍大,支持双连接配置,可将最大传输速率提高一倍。使用这两类连接器可以分别获得165MHz及330MHz的像素时钟频率。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽,可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换,可以保证最高质量的影音信号传送。HDMI在针脚上和DVI兼容,只是采用了不同的封装。与DVI相比,HDMI可以传输数字音频信号,并增加了对HDCP的支持,同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI支持5Gbps的数据传输率,最远可传输15米,足以应付一个1080P的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080P的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s,因此HDMI还有余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID,DDC2B,因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。应用HDMI的好处是只需要一条HDMI线,便可以同时传送影音信号,而不像现在需要多条线材来连接;同时,由于无须进行数/模或者模/数转换,能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言,HDMI技术不仅能提供清晰的画质,而且由于音频/视频采用同一电缆,大大简化了家庭影院系统的安装。随着电视的分辨率逐步提升,高清电视越来越普及,HDMI接口主要就是用于传输高质量、无损耗的数字音视频信号到高清电视,最高带宽达到5Gbps。美国FCC规定2005年7月1日起,所有数字电视周边产品都必须建HDMI或DVI。USB接口:USB是英文UniversalSerialBus的缩写,中文含义是“通\o"用串行总线"用串行总线”。它不是一种新的\o"总线标准"总线标准,而是应用在PC领域的接口技术。USB是在1994年底由\o"英特尔"英特尔、\o"康柏"康柏、\o"IBM"IBM、\o"Microsoft"Microsoft等多家公司联合提出的。不过直到近期,它才得到广泛地应用。从1994年11月11日发表了USBV0.7版本以后,USB版本经历了多年的发展,到现在已经发展为2.0版本,成为目前电脑中的标准扩展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0,各USB版本间能很好的兼容。USB用一个4针插头作为标准插头,采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来,最多可以连接127个外部设备,并且不会损失带宽。USB需要\o"主机硬件"主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组,主板上也安装有USB接口插座,而且除了背板的插座之外,主板上还预留有USB插针,可以通过连线接到机箱前面作为前置USB接口以方便使用(注意,在接线时要仔细阅读\o"主板"主板说明书并按图连接,千万不可接错而使设备损坏)。而且USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连,并可以通过Hub扩展出更多的接口。USB具有传输速度快(USB1.1是12Mbps,USB2.0是480Mbps),使用方便,支持热插拔,连接灵活,独立供电等优点,可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、\o"数码相机"数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSLModem、CableModem等,几乎所有的外部设备。3.2等离子电视图像等离子电视在图像质量方面的一个重要特点是具有优秀的黑色还原能力,只需断开位于黑暗图像部分的“荧光灯”开关,即可显示黑色调。因此,也不会出现漏光问题。即使在黑暗的环境下,也可以表现出“绝对纯净”的黑色。由于等离子电视具有彻底黑和彻底白的特点,所以它的对比度就大,播放时画质的层次和立体感就比CRT电视或LCD电视都要好在高端电视中,目前所使用的信号处理技术有三种,即逐点晶晰、WEGA引擎和DNIE技术。而在这三种技术中,用于等离子电视领域的,又以逐点晶晰为最多。普通电视机由于在“面”和“线”的技术上长期存在问题,当亮度发生变化时,由于信号处理能力和荧光残留等原因,相邻的两个像素存在一个亮度递进的“灰阶”,就如在黑白之间出现灰色区域,影响影像的清晰度和对比度,损失细节部分,所以画质一直达不到最佳程度。等离子彩电就是通过采用“逐点晶晰”的技术来突破传统的“面”和“线”的技术,从进入到每个像素“点”开始改善画面的技术层面,使画面质量得以大幅度的提高。采用“逐点晶晰”技术改善画质主要是通过以下两个途征来实现的:·第一。在增加扫描线的同时,大幅度增加每条扫描线上的扫描“点”的数量。使其在PAL制下或NTSC制下,将图像的水平解像度提高2倍以上,并将垂直解像度提高40%左右,使画面像素点超过200万个;第二,运用像素点的瞬态改良技术,模拟计算出两个像素“点”之间亮度的变化轨迹,并插入一个修正像素“点”,再通过调整新插入“点”的位置,从而修复改善每个“点”的质量。因此,等离子画面更加清晰,图像更加逼真,感觉更加舒适。3.3等离子电视主要技术指标等离子电视是最先让人们所熟知的平板电视产品。据了解,作为在21世纪仍被广泛使用的主流平板显示技术之一,等离子技术其实已经走过了80多年的历程。等离子电视是最先让人们所熟知的平板电视产品。据了解,作为在21世纪仍被广泛使用的主流平板显示技术之一,等离子技术其实已经走过了80多年的历程。而全球第一台42英寸,分辨率为852×480、色彩显示能力达到1677万色的大型全彩色宽屏等离子电视在1996年被飞利浦成功开发出来,这也使等离子电视具备真正进入家庭的能力。3.3.1等离子电视的主要技术指标一、分辨率分辨率是电视的基础技术指标,等离子电视依照分辨率,分为标准分辨率和高分辨率两种。标准分辨率为852×480,对眼下的信号来说是够用的。但是对于高分辨率的720p与1080i的数字信号而言,就不够用了。分辨率是等离子电视机的重要参数,直接决定着电视机的性能水平。同时也是衡量电视机档次和是否满足高清画质的重要参考因素。因此,挑选电视机选对分辨率非常重要。下面就让我们一起了解一下等离子电视机的分辨率有哪些特点。通常人们生活中提到的分辨率是指电视机的物理分辨率。电视机物理分辨率是电视机显示屏幕的固有特性。一旦显示屏幕被制造出来,物理分辨率就被固定了,不会随着应用或者其它情况的变化而改变。物理分辨率是分辨电视机产品性能指标的核心因素。它的含义是指电视机的整体屏幕拥有多少个可以显示图像的基本结构单位:像素。像素是显示图像的基本单位。等离子电视机的屏幕像素通常由红、绿、蓝三个亚像素点水平或者纵向排列组成。三原色的亚像素点的色彩变化组合出整个像素的彩色的色彩变化。无数个像素点的变化则组成千变万化的图像。等离子电视机的分辨率的表示形式通常由两个数字相乘构成。比如852*480。其中第一个数字852表示等离子电视机的每行具有多个像素;而480则表示纵向每列拥有多少个像素。不同的等离子电视机具有不同的分辨率水平。常见的分辨率包括852*480、1024*168、1366*768、1920*1080等。其中,1024*168、1366*768、1920*1080是现在的主流分辨率,852*480则面临淘汰,而1920*1080则是未来的主要趋势。852*480分辨率是标准清晰度的分辨率,不能真实还原高清电视画质。1028*768分辨率则接近720p的高清分辨率标准,属于准高清分辨率。1366*768、1920*1080达到了高清画质的要求,是观看高清电视机节目的良好选择。其中1920*1080的分辨率达到全高清的要求,是观看顶级高清电视节目、全高清影视的最佳选择。除此之外,日立富士通公司还推出过一种特殊分辨率的等离子电视机:1024*1080i,1280*1080i。后者符合国家高清标准的要求,能够完全展示高清影音的魅力。这种分辨率后面的字母“i”表示分辨率采用隔行扫描。这使得电视机清晰度在纵向上有四分之一左右的损失。同时隔行刷新画面会有轻微的闪烁——通常不能够被消费者以视觉的方式观察到。分辨率外,等离子电视机还具有兼容分辨率。兼容分辨率是指等离子电视可以正确显示,或者接近正确显示的可以输入到等离子电视的各种信号份额分辨率。兼容分辨率是等离子电视机能够处理的各种信号的可能分辨率的集合,它体现了等离子电视机的信号兼容能力。二、对比度和亮度对比度和亮度是等离子电视的重要指标。亮度越高的等离子电视,受周围环境亮度的影响就越小,即使在光亮的环境下也能很清晰地收看电视节目。对比度和亮度,是衡量等离子电视优劣的重要指标,二者相辅相成,不可孤立看待。目前,顶级等离子产品的对比度应该达到5000:1,亮度达到1500流明。这样,在亮度足够的情况下,色彩细腻、层次分明,即使足球比赛时出现部分场地阴影的情况,画面也同样自然而清晰。亮度是指发光物体表面发光强弱的物理量称为亮度(luminace),物理学上用L表示,单位为坎德拉每平方米或称平方烛光cd/m2。亮度是衡量等离子显示器发光强度的重要指标,对于等离子来说,高亮度也就意味着等离子对于其工作环境的抗干扰能力更高。等离子由于各个发光单元的结构完全相同,屏幕亮度非常均匀—没有亮区和暗区。一般等离子的亮度都在500cd/m2以上,显示的画面清晰艳丽,有些高档的等离子亮度可以达到1000cd/m2以上。这个等离子电视机的亮度是峰值亮度和液晶电视机的亮度不具有可比较性。对比度是黑与白的比值,也就是从黑到白的渐变层次。比值越大,从黑到白的渐变层次就越多,从而色彩表现越丰富。等离子的对比度对视觉效果的影响非常关键,一般来说对比度越大,图像越清晰醒目,色彩也越鲜明艳丽;而对比度小,则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。对于等离子电视机从表面数字上看,等离子的对比度远远高于液晶电视,但这很大程度上是测量方法造成的差异,实际差异并不那么明显。目前顶级等离子产品的对比度应该达到10000:1,亮度达到1500流明。这样,在亮度足够的情况下,色彩细腻,层次分明,画面自然而清晰。目前业界能达到的最高亮度为1100cd/m2,主流产品的亮度一般在640-1000cd/m2之间,亮度越高的等离子电视,受周围环境亮度的影响就越小,即使在光亮的环境下也能很清晰地收看电视节目。三、动态清晰度用户购机后主要是用于收看电视或碟片为主,其播放的图像都是动态变化的,等离子的自身特点决定了其动态清晰度要高于其他成像原理的电视。动态清晰度是指在播放动态图像时画面的分辨率、清晰度,具体表现在动态画面有无“拖尾”、影响有无重叠等。这个主要取决于电视本身的响应速度,需要注意的是响应速度这个概念一般是针对液晶电视而言。因为市面上的液晶电视响应速度多在8毫秒以下,从而产生明显的拖尾现象。而等离子电视的响应速度高达2-3微秒,与传统CRT的1-3微秒基本持平,超出了人眼可以辨识的围,完全可以忽略不计。液晶电视依靠液晶板里液晶体的转动控制光线的通过形成图像,而液晶体的转动(即像素由暗转亮或由亮转暗)有一个过程,需要一个反应时间。液晶电视的响应速度一般较慢,所以画面在表现告诉动态画面时有滞后的现象,就是所谓的液晶“拖尾”现象。而等离子电视的动态清晰度遵循中国电子视像行业协会的标准,该标准规定了等离子数字电视动态图像清晰度测量方法,适用于等离子显示的数字电视产品,其它平板电视也可参考使用。测定方法为:在既定的动态清晰度测定模式上显示动态画面,以4.5PPF(每场像素数)的速度,即每个画面约8.5秒移动一次,然后通过目测判断该画面是否清晰可见,之后速度变更为5.0PPF,同样通过目测判断画面是否清晰可见。动态清晰度即为以上两个测定的数据平均值。人眼对该平板显示器动态表现性的实际感觉,就可以通过这个测定来进行评价。4.5PPF(画面从左横向移动到右约8.5秒)和5.0PPF(画面从左横向移动到右约7.7秒),以上两次测试的平均值为电视机线数。
第4章等离子电视发展前景自上世纪八十年代以来,以计算机和网络技术为核心的信息技术革命极大地改善了人类的生活质量、提高工作和学习效率,这一波的信息技术革命可与十九世纪末二十世纪初的第二次工业革命(又称技术革命)相媲美。当今网络技术突飞猛进为获取知识和信息提供了极大的便利,可以预言在以后的半个世纪,人类的发明和创造力将大幅度提高。显示屏作为人们获取知识和信息以及相互交流的重要终端,起着举足轻重的地位。犹如技术革命时期电与电灯的发明及使用为人类延伸了生活和学习时间和空间一样,与信息革命同步发展起来的平板显示技术极大地拓宽了各个层次人群高效率获取知识的渠道和交流的平台。信息显示将为信息技术革命转化成人类新一轮科学发明和技术进步提供桥梁,未来人们对信息和显示方式的需求将决定何种显示技术会生存或新型显示技术的诞生。在未来的二十年,人类在工作和生活的时间分配格局不会有太大的变化,而休息时间之外人们对显示屏的依赖将更加凸显。我们可以想象我们的生活是这样一个画面:我们的室环境将在更大围采用显示屏(或称为显示墙),显示屏不仅仅只具备传统意义上电视机的功能,还是室装潢的一部分和对外信息交流的平台,显示墙将根据我们的需求变换室装饰布景,同时还可以通过显示墙对外进行交流,增加交流的空间和提高效率。在户外或移动过程中,便携式超薄小尺寸的多功能信息卡(集现有智能手机、电脑、银行卡、交通卡等为一体的多功能信息机)将帮助我们获取资讯和对外交流。根据上面描述的未来生活,我们可以预测在今后十到二十年对显示技术的需求可以大致分为两大类:一类是流动性高的显示需求,另一类是相对静止的显示需求。对第一类显示屏要求是轻便、薄型、多功能集成、个性化。鉴于流动性高的特性,此类显示器主要用于多功能便携式电脑、tablet、智能手机等上面的显示屏,一般对于功能集成诸如触摸屏、遥控、视频、和轻便超薄方面的要求较高而对显示画质和寿命的要求相对可以低一些。对第二类显示屏要求大尺寸(80寸以上)、高清晰度、色彩真实、宽视角、3D、低功耗、低成本、人性化、多功能、环境适应性强等性能。等离子(体)显示(PDP,PlasmaDisplayPanel)是满足第二类要求的显示屏之一。PDP技术与信息技术革命有着密切的关系,在早期计算机网络技术的开发的需求下诞生于上个世纪六十年代,经历了五十年的研究、开发和生产,等离子显示技术也经历了多次变革,从原来单色、低分辨率、实验室的小尺寸样品,发展到现在的全彩色,超高分辨率(8KX4K),超大尺寸(150英寸)的多用途显示屏的产品。PDP是利用气体放电的显示技术,其原理很像日光灯管屏幕上每一个密闭的单元(像素)就是一个“小灯管”。当向单元施加电压,其间的工作气体便发生等离子体放电,产生的紫外线激发红绿蓝荧光粉再发射出红、绿、蓝三原色可见光组合成图像。由于气体放电是在微秒级,这决定了其独特的快速响应速度,PDP独特的显示技术及扫描方式决定了其在动态视频显示分辨率的优势更加明显;又由于PDP发光不需要背景光源,没有视角变化导致色彩偏差和亮度减少;同时因PDP是自发光显示,每个像素单元独立发光,在大屏上不存在由于背灯的布局造成亮度不均匀性问题。PDP高达10万:1的对比度可以体现到每个像素单元和所有的可视角(170度)这些优势使得等离子电视色彩饱满真实,色彩偏差小,宽视角围保持高对比度,运动图像清晰度高,长期观看不对人体视觉造成疲劳,这使等离子成为最早进入消费者家庭的大尺寸平板电视。2010年3D电影大片阿凡达的全球热播,使得3D概念被消费者广泛认同与接受,3D显示功能是现代显示屏发展的趋势。作为3D显示效果的优秀载体,近5-10年都将是视差型三维显示的平板产品,由于3D电视需要完成左右眼高清交替切换,PDP独特的子场扫描方式使得所有像素点能同时显示,并且由于固有的响应速度快的优势,可以实现几乎没有串扰3D显示,能实现更完美的视觉体验。同时,明显的区别于其他平板显示方式之处在于,3DPDP电视没有视角受限,将观看3D视频提升为一种享受。基于以上优秀特性极其具有的大尺寸成本低等优势,PDP是现有显示技术中唯一可以接近未来室显示墙要求的最佳选择。PDP显示技术发展过程中,在突显其自身优势的同时也攻克了本身能耗较高的缺陷,PDP功耗在过去三年以每年30%的速度递减。据美国消费电子协会(CEA)2011年2月发布近六、七年的平板电视能效变化数据显示(如下图1),从2009年以来PDP产品功耗明显下降,2009年65寸以上段的PDP功耗降低至270W左右,相应的LCD平均功耗值达290W。到2010年PDP42寸产品功耗也降低至95W左右,几乎接近同规格的LED、LCD产品;55-59寸的PDP功耗降为200W左右,与同尺寸段的LCD已不相上下。长虹在PDP高光效低功耗技术研发近期也有突破性的进展,通过采用新型的掺钙氧化镁保护膜材料和低功耗驱动技术,发光效率从原来的1.8(lm/W)上升到2.6(lm/w),使得PDP整机功耗下降达40%,处于国际领先水平。在今后几年PDP将通过采用“渐进性”(evolutionary)的技术——新型介质保护膜、高氙气含量工作气体、低介电常数介质、新型高光效3D荧光粉、新型低功耗单元结构、低反射高透过率滤光膜和低功耗驱动方式等技术降低功耗,PDP的功耗将会达到2W/英寸,100寸级的显示墙平均功耗在200瓦左右。,除此之外,“革命性revolutionary)”PDP显示技术正在孕育之中。前面提到PDP的每一个像素犹如一个小小的荧光灯,荧光灯效率可以达到100-120Lm/W,而现有的等离子电视的发光效率只有1.8Lm/W,能量转换效率低于2%,远低于
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