近一年来,等离子显示器或等离子电视正受到越来越多的关注,为了普及等离子显示的有关知识,本文将从等离子显示屏的特点、工作原理、等离子显示器的构成等方面,对其进行一个粗浅的介绍。 等离子显示屏,即通常所说的PDP(Plasma Display Panel),基本上是由两块相距很近(约0.1mm)的玻璃板构成,其间充入气体并被分隔成许多小的单元。当单元内电极间加入电压后,放电产生等离子体并激发荧光物质显示出彩色图像。
等离子显示屏的基本特点有:
大屏幕:目前产品的主要尺寸(inch)有32、37、40、42、50、60等几种,其中以40、42和50的 为流行。
薄而轻的结构:由于PDP显示模块本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,而显示尺寸的增大也不需要相应地增大屏体的厚度。一般PDP显示器的整机厚度在10CM左右,这就极大地方便了在很多场合的安装和使用。
宽视角:由于使用荧光粉作为发光物质,PDP可以做到和CRT同样宽的视角,上下左右均为160°,这样观看者就不必站在屏幕的正前方以保证好的效果。
防电磁干扰:基于显示原理的差别,与CRT相比,来自外界的电磁干扰,如马达,扬声器等,对PDP的图像基本没有影响。相比之下,CRT受电磁场的干扰要明显得多。
纯平面图像无扭曲:PDP的RGB栅格在平面中呈均匀分布,这样就使得PDP的图像即使在边缘也没有扭曲现象出现。而纯平CRT中由于在边缘的扫描速度不均匀,很难控制到不失真的水平。
较高的亮度和对比度:随着荧光粉制造技术和显示屏加工技术的不断进步,PDP的亮度和对比度指标也在不断的进步,目前的显示屏基本上都已达到KK(1000cd/cm2,1000:1)的水平。
没有汇聚和聚焦问题:CRT背投因为汇聚不准造成扫描线边缘交叠混色,聚焦不良会导致扫描线加粗,从而导致图像模糊,分辨率下降。PDP的各像元相互独立,因而避免了这方面的问题。
PDP的基本结构
目前的PDP多采用三电极表面放电的工作方式,其单元结构如图所示。从上到下依次为前侧玻璃基板、扫描电极(Scan)和保持电极(Sustain)、介电层、保护层(MgO)、RGB磷光粉、隔离墙、地址电极(Address)和后侧基板。前后玻璃板密封在一起形成PDP显示屏。
当其中的惰性气体在真空中进行等离子放电时,所产生的紫外线(147nm)将激发红、绿、蓝荧光粉,产生可见光,通过空间混色形成彩色显示。至于PDP的灰度,是通过子场(Sub-field)的技术来实现,即将一帧图像的显示时间分成若干段来显示,每段的维持显示期之比为 1∶2∶4∶8……,前者相应的亮度也是后者的一半。通常将一帧图像分成8个子场,因此在一帧图像内可以实现256种亮度组合,即可以实现256级灰度控制。再加上RGB的组合,就可以实现16.7M的彩色。
目前PDP模块的生产主要集中在日本的富士通日立、松下、先锋、NEC和韩国的LG、三星等厂家手中,国内进行显示屏的生产还需进口模块。各厂家为了提高产品的性能,优化PDP模块的显示特性,采用了一些各自独有的技术:
非对称的单元结构:由于人眼对不同颜色的敏感程度不同(红色较强,蓝色较弱),采用各色相同面积(对称)结构的屏,很难再现纯正的白色。而采用非对称的结构,增大蓝色栅格的面积,减小红色栅格的面积,可以在总面积不变的情况下再现纯正的白色。
预置颜色过滤CCF: NEC公司在其PDP成品中,在RGB栅格前放置相应颜色的滤色片,滤色片之间使用黑色条隔开。这样做的好处是既可以降低放电气体所发出的可见光,优化发射光谱;又可以进行色温调整;还能够降低外界入射光的反射,提高光透过率,从而实现优秀的色彩再现,提高亮度和对比度。
纯黑驱动系统:松下公司所特有的纯黑驱动系统,通过改变初始化放电的方式,极大地增强了黑色的再现能力,将对比度大幅提高至3000:1。
隔行点亮的ALIS技术:这是富士通公司的专有技术,它利用了单元间的不发光区域,使奇偶行交替发光。这样一来,仅仅增加了一条水平电极,就实现了比普通显示屏高一倍的分辨率。同时也增加了亮度,降低了成本。
在等离子显示器的构成部件中,除了以上介绍的核心部件等离子显示屏外,电子方面包括和显示屏的工作有密切关系的驱动电路和逻辑控制电路、电源电路以及图像信号处理电路等;结构方面一般由前框和后盖组成;另外还包括放置在显示屏前面的光学滤波器。
图像信号处理电路板包含各种外部输入信号的接口,也叫做接口板,其功能是将外部输入的各种模拟视频信号进行解码(DECODER)和数字化(ADC),再将数字信号进行比例变化(SCALLING)、祯频转换(FRC)和隔行逐行变换(DEINTERLACE),转化成控制板可以接收的数字RGB信号。接口板上包括了用户用以控制显示器的软件,因而也是体现不同产品功能特点的根本所在。
光学滤波器的使用是由于PDP显示屏在使用中发射出强烈的电磁波和近红外线(NIR),强烈的电磁辐射会影响在同一环境中工作的其他设备,也会对人体造成损害;而近红外线会引起依靠它工作设备的误操作。光学滤波器能够对其进行屏蔽,以满足产品电磁辐射的相关标准和保证其他设备的正常工作。
为了对等离子显示器进行有效的使用,市场上销售的产品一般还包括一些相关的附件,如配套的音箱、底座、挂墙架等,为了实现TV的接收,大部分产品还需要使用机顶盒。