-
-
手机阅读
1 引 言
PDP是利用气体放电发光进行显示的平板显示器，由显示屏体和电路系统两部分组成，其中显示屏体是显示发光部件，必须由电路系统驱动才能正常工作。制约PDP进一步发展的主要因素是亮度和对比度。提高这两个指标可以从屏体入手，也可以考虑电路的改善。
目前，改变屏体结构的主要方法有采用T型的维持电极、采用ALIS+重复行的驱动方式、采用新的物质MgF2(该物质具有更高的发射率，将其涂在MgO保护层的外面，以获得更高的亮度或提高磷粉的寿命以提高发光效率)，但是改变屏体的结构很不容易，可能意味着生产流水线的更改，所以成本较高。
本文介绍一种通过改善电路从而提高亮度和对比度指标的方案，而且硬件成本极低。该方案通过正确设计驱动波形，减少自擦除放电，降低暗场放电，从而提高发光效率，简单易行，笔者认为是提高亮度和对比度的关键方法之一。
本文首先简单介绍AC-PDP的驱动原理，然后阐述了一种新的驱动波形，及对该波形的改进，经本项目组的实验测得，这两组波形和电路能有效提高效率、对比度和分辨率。
2 驱动电路原理及驱动波形
2.1 PDP电路结构
PDP显示器由前面的显示屏体及背后的整机电路系统两大部分组成。PDP能否显示色彩斑斓的图像，其关键在于电路。整体电路框图如图1所示，根据功能可分成接口电路、存贮处理与控制电路、驱动电路和电源电路。
 |
接口电路主要用来提供对各种信号源的界面，能将各种信号源转换成适合于PDP使用的数字信号，供后面的电路使用。
存贮处理与控制电路主要用来处理显示时所需的数据和产生驱动电路所需要的驱动信号。
驱动电路的作用是将存贮处理与控制电路产生的TTL电平驱动信号转换成高压脉冲驱动显示屏体发光，如图2所示。整个驱动电路包括A电极，X电极，Y电极3部分。
 |
电源部分则用来提供以上各部分的芯片电压(主要指低压部分)。
2.2 PDP灰度实现
传统AC-PDP(表面放电三电极驱动的PDP)的驱动主要是采用寻址-显示分离技术(ADS技术)。ADS技术将每一场分成若干个子场，如图3所示。因此，PDP的灰度等级可由不同子场的显示时间的总和而获得。每个子场包括3个期：初始期、寻址期和维持期。
2.3 新的驱动波形及其改进
新的驱动波形如图4所示，对应每一时间段的壁电压变化如图5所示。
  |
t0<t≤t1：X电极加负线性斜坡电压至一Vx1，Y电极加正线性斜坡电压至Vy1，设原来的壁电压为Vω0，则t1时刻两电极的总电压为Vx1+Vy1+Vω0，已超过着火电压Vf，将发生弱放电，放电后的壁电压设为Vω1，则：Vω1=Vx1+Vy1+Vω0-Vf。最后的壁电荷如图5中所示。
t1<t≤t2：X电极加正线性斜坡电压至Vx2，Y电圾加负线性斜坡电压至-Vy2，原来的壁电压为Vω1，则t2两电极的总电压为Vx2+Vy2+Vω1，已超过着火电压Vf，将发生弱放电，经过这次放电后，所有的单元将有相同的壁电压，设为Vω2，则：Vω2=Vx2+Vy2+Vω1-Vf。
t3<t≤t4：增加这段波形是为后面的扫描作准备的。在此区间内，X电极不再加电压，而Y电极加一个负的线性增长的电压，且这个电压值-Vy4满足以下关系式：
－Vson<－Vy4<－Vsoff。
至此，初始期结束。因为两电极的电压均为缓慢线性增加，所以弱放电也是缓慢进行的，降低了暗场的亮度，即提高了对比度和分辨率。
t4<f≤t5：进入寻址期。Y电极加寻址电压－Vson(由于已有－Vy4电压存在，所以－Vson可以低于传统驱动波形的寻址电压)，寻址电极有数据的单元加数据电压Va，两电极间的电压为Va+Vson+Vy4，已超过着火电压Vf发生强放电，产生新的壁电压Vω4，为维持期做准备。
t5<t≤t6：进入维持期。Y电极加维持电压Vs，Vs+Vω4已超过着火电压Vf，发生强放电，产生新的壁电压Vω5，且Vω5的极性与Vω4刚好相反。
t6<t≤t7：Y电极施加的线性斜坡增加的电压继续增加，使放电时间延长，还增加Vω5的值，这可以有效提高亮度和对比度
t7<t≤t8：Y电极的维持电压突变到零，X电极则仍不加电压。这时将发生一次自擦除放电，这就明显地提高了发光效率。
采用上述波形对驱动电路进行驱动时，发现亮度和对比度均有明显提高(有关参数见后)。对输入数据进行全部屏蔽时，感觉暗场亮度不是特别暗，大概有1.5LUX左右。分析波形及驱动原理，主要原因在于初始期的擦除不是很理想。对这个新的驱动波形进行改进一增加一个场准备期，进行全屏的初始期擦除。改进的波彤如图5所示。
限于篇幅，驱动电路不再赘述。
3 有关指标
上述波形及其相应的驱动电路应用到本项目组所使用的样机--日本富士通公司的42英寸全色PDP(分辨率为480×852，驱动采用ADS技术，屏体型号为M01A8520716，1997年出厂)，与采用传统的驱动波形(对比度为150，亮度为200)进行对比，发现对比度和亮度均有一定提高(对比度为200，亮度为400)，但亮度改善更为明显。
改进后的波形中每个子场内的结构不发生改变，而是在每场的最开始增加了一个场准备期。由于该时间段的增加，维持期的总时间有一定的减少，维持脉冲的个数也减少，亮度略有降低，但暗场的效果有明显改善。经实验测得，Vx0比Vx2略高20 V左右、－Vy0比－Vy2略低20 V左右时性能最佳。测得的对比度和亮度分别为260和350。
4 结 语
根据笔者对本实验室的样机--富士通公司的42英寸全色PDP屏体进行实验的结果，可以得出以下结论：采用图4的新驱动波形及相应的驱动电路，能改善亮度和对比度，但亮度改善更为明显。采用图5所示的改进后的驱动波形及相应的驱动电路，能在前者的基础上略牺牲亮度指标，以换得对比度的明显提高。但这两类波形均比采用传统的驱动波形及相应的驱动电路(对比度150，亮度200)都有明显改善。在不改变屏体结构的前提下，比较容易地实现了技术指标的改善，可供同行参考。最后给出样机采用图5所示的驱动波形时点亮屏体的照片。