等离子显示屏的构造原理及逻辑驱动电路 连载（一） (等离子显示屏的优点)
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一、等离子显示屏的构造及工作原理什么是等离子显示屏？等离子显示屏是由气体放电体作为像素单元组成的显示屏。等离子电视的显示屏在工作时，我们拿一个放大镜去近距离观察显示屏，会发现等离子屏和普通的CRTCRT显像管一样，是由一个个红、绿、蓝，红、绿、蓝的小发光点排列组成。对于CRT的CRT显像管，我们已经了解：这是一个个红、绿、蓝发光点是排列的红、绿、蓝荧光粉由CRT显像管内部电子枪射出的高速电子流轰击下发光，并组成图像。而对于等离子显示屏是如何维修呢？等离子显示屏上面看到的红、绿、蓝排列的发光点也是红、绿、蓝荧光粉在发光，而这一个个红、绿、蓝发光点是一个个类似于我们常用的日光灯管构造的小小“日光灯管”的荧光粉在发光。也就是说等离子显示屏就是千千万万个小小的*的“日光灯管”组合排列组成。这些“日光灯管”在外加电压的作用下内部气体产生电离放电，气体电离放电产生大量紫外线，紫外线激发管壁涂覆的荧光粉发光。组成等离子屏的这些监控“日光灯管”管壁涂覆的是红、绿、蓝三基色荧光粉发光，和普通日光灯管不同的是：这些*的组成等离子屏的“日光灯管“的发光强度要受到图像信号的控制，就像普通CRTCRT显像管上面荧光粉的发光要受CRT显像管阴极所加的图像信号的控制一样。因为等离子屏内部没有类似CRT里面的电子枪，所以等离子屏可以做的很薄，可以称为平板电视。尽管原理、构造类似日光灯管，但是为了能在图像信号的控制下产生明暗变化的光点，最终组成图像，所以组成等离子屏的小“日光灯管”内部还有一个能控制这个小日光灯管发光强度的电极；这样这个组成等离子屏的小小“日光灯管”内部就有3个电极；两个外加电压维持放电发光的电极，叫放电维持电极或X、Y电极，接较高的脉冲放电电压；一个是控制放电以便达到发光和熄灭的电极叫*电极或D电极，接经过处理的图像信号，图1所示：
图3通过以上简单的介绍对等离子显示屏有了初步的了解；下面进一步介绍等离子屏的具体结构及工作原理。等离子屏气体放电体组成矩阵方式显示图像，每一个发光的气体放电体都有3个电极，图1所示：X电极：也叫维持电极，主要就是和Y电极共同形成维持期，波形简单是放电维持电极。Y电极：也是维持电极，但还承担着全屏写、建立壁电荷、和X电极共同形成维持期等任务，波形较复杂。D电极：本质是一个【存储器数据】输入的电极，正是在它的作用下；控制X、Y电极放电的产生，达到控制像素点发光亮度的目的，类似于CRTCRT显像管阴极的作用，所施加的就是经过处理的图像信号，也称*电极。气体放电体在屏上排列方式和CRT屏上的彩色荧光粉排列方式类似，由于放电的需要，等离子屏上的每一个气体放电体都有3根电极线引出，并且和放电维持脉冲及*寻址脉冲相连接，为了方便连接显示图像，采用矩阵方式连接；如图4所示；图4中水平的虚线是X电极连线和Y电极连线，X电极引入端在右边是全部连在一起；接X电极驱动信号，Y电极的引入端在左边，每一根一个引入端，由Y驱动信号上下扫描引入（便于和*电极共同完成决定点亮某一个像素点），图中垂直的竖线是D*电极连线；图中的圆圈表示等离子显示像素的气体放电体，如图4上排列；可以看出每一个气体放电体里都有三根引线经过；一根是X电极线；一根是Y电极线；一根是*电极线。等离子屏放电体三电极的工作关系，在X电极接X驱动电路，由X驱动电路提供X放电维持驱动电压；Y电极经过上下扫描控制电路接Y驱动电路提供Y放电维持驱动电压，这两个电压在放电体内均略低于放电临界电压，此时不能产生放电，而放电的产生、控制就由垂直的D*电极上的电压决定，也就是X、Y电极上所加的电压使放电体具有放电的条件，具体的放电开始、放电熄灭则由D*电极上的电压控制决定，而D*电极接的就是图像信号，这样就是由图像信号控制放电的产生、及放电的熄灭从而在屏上控制产生图像。图3等离子屏上决定某个放电体放电的控制的过程；称为“寻址”，这个过程是由Y电极的上下位移和D*电极的左右位移共同决定，如图4所示，Y电极扫描驱动决定放电的垂直位置；D*电极水平移动决定放电水平位置，最终不同的明暗变化的亮点，完成图像的组合。【郝铭原创请勿转载】图4气体放电体的驱动原理及驱动波形：CRT荧光屏上的荧光粉，在一个聚焦的电子束轰击下产生了一个亮点，这个亮点就是组成图像的像素单元，根据图像内容变化的要求；这个亮点的“亮”、“暗”，亮度的强弱都可以很容易的由加到CRT阴极上的电压（图像信号）来控制，再在扫描的组合下形成图像，但是对于组成等离子显示屏像素单元的气体放电体的亮度控制，就不这么容易了。它是一个具有负阻特性的非线*件，点亮和熄灭控制都有滞后现象，特别是发光强度的控制就更困难了，它是一个类似日光灯原理的气体放电器件，只有“亮”、“不亮”两种状态，要靠改变所加电压的大小来控制亮度是不行的，就像有些人试图用调压器对市电调压的办法来来达到控制日光灯亮度的方法一样；其结果是不可能的。但是这个问题不解决，等离子图像显示就不能成为现实。经过研究人员的多年潜心研究；应用了完全不同于CRT和液晶显示屏完全不同的驱动技术；这就是把我们接收到的电视信号或*信号，采用计算机技术、数字技术对信号进行分解，重新组合转；在普通电视显示的一个场周期内由8帧图像叠加为一帧完整图像（子场显示技术）以便形成灰度等级；并且形成等离子屏显示图像所需要的X驱动、Y驱动和D*驱动信号。这就是是等离子显示屏的逻辑驱动技术。这项技术的运用包括两项内容：1：X、Y、D放电脉冲产生2：子场【存储器数据】信号产生【郝铭原创】为了便于对气体放电单元内部的放电能做到灵活的控制，目前的等离子显示屏均采用具有电解质层（绝缘层）涂覆的X、Y、D电极，在放电X和Y电极工作时；会产生大量的壁垒电荷，就是利用D*电极对壁垒电荷的控制作用来达到控制发光和不发光点目的，为了达到对壁垒电荷的控制，对X、Y、D电极的驱动激励波形是有严格的要求，在时间上、幅度上和波形上都有精确的要求，如图5所示图5图5所示是一个等离子放电体单元，该放电单元有三个电极，左面是Y电极、右面是X电极，下面是D*电极。在Y电极输入Y驱动信号；波形如左边的“Y驱动波形”图；在X电极幅度输入X驱动信号；波形如右边的“X驱动波形”图；下面的D*电极，输入图像驱动信号，不过这个图像信号是经过专门处理，的数字脉冲信号。对于Y驱动信号、X驱动信号极D*驱动信号，都有及其严格的要求，在时间上、幅度上、波形上都有精确的规定，图6所示。对于不同型号的屏，这些标准还不同。图6图6是Y电极、X电极、D电极的驱动波形及三个波形时间对于关系。结论：X电极、Y电极是产生放电的条件，D电极来控制放电，D电极施加的就是*图像信号（经过处理），D电极的作用有点类似于CRT的阴极。（我们拿CRT来做比喻：CRT的阳极高压（2.5万伏）和加速极电压（伏）是CRT内部电子束产生射向荧光屏的条件，而控制电子束强弱、有无是阴极）图7所示是等离子显示屏逻辑驱动*电路框图。图7【郝铭原创作品转载请注明出处】声明！本文章原作者是郝铭，有关于他的更多文章请到他本人的博客浏览！
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图1现在的等离子屏都是彩色显示屏，每一个像素单元是有3个类似于“日光灯管”的气体放电体组成，在三个放电腔体内表面分别涂敷红、绿、蓝荧光粉；组成一个像素的三色体单元，图2所示。目前的等离子屏有标清屏（SDTV）和高清屏（TCLHDTV）之分，长宽比例都是：9。标清屏适用于收看目前电视台播放的普通电视节目（SDTV信号），高清屏着适用于收看以后的真正意义的高清晰度数字电视节目（TCLHDTV信号）；例如i及P标准的数字电视信号。对于标清屏分辨率要求有×显示，要有万个像素，那么3个小小“日光灯管”组成一个像素，这样一个标清屏就必须有万个这样的类似日光灯管的放电体组成。对于高清屏分辨率则要求有×显示，要有万个像素，这样一个高清屏就必须有万个这样的类似日光灯管的放电体组成，图3所示。（以下我们把这些小小“日光灯管”称为气体放电体）图2图3通过以上简单的介绍对等离子显示屏有了初步的了解；下面进一步介绍等离子屏的具体结构及工作原理。等离子屏气体放电体组成矩阵方式显示图像，每一个发光的气体放电体都有3个电极，图1所示：X电极：也叫维持电极，主要就是和Y电极共同形成维持期，波形简单是放电维持电极。Y电极：也是维持电极，但还承担着全屏写、建立壁电荷、和X电极共同形成维持期等任务，波形较复杂。D电极：本质是一个【存储器数据】输入的电极，正是在它的作用下；控制X、Y电极放电的产生，达到控制像素点发光亮度的目的，类似于CRTCRT显像管阴极的作用，所施加的就是经过处理的图像信号，也称*电极。气体放电体在屏上排列方式和CRT屏上的彩色荧光粉排列方式类似，由于放电的需要，等离子屏上的每一个气体放电体都有3根电极线引出，并且和放电维持脉冲及*寻址脉冲相连接，为了方便连接显示图像，采用矩阵方式连接；如图4所示；图4中水平的虚线是X电极连线和Y电极连线，X电极引入端在右边是全部连在一起；接X电极驱动信号，Y电极的引入端在左边，每一根一个引入端，由Y驱动信号上下扫描引入（便于和*电极共同完成决定点亮某一个像素点），图中垂直的竖线是D*电极连线；图中的圆圈表示等离子显示像素的气体放电体，如图4上排列；可以看出每一个气体放电体里都有三根引线经过；一根是X电极线；一根是Y电极线；一根是*电极线。等离子屏放电体三电极的工作关系，在X电极接X驱动电路，由X驱动电路提供X放电维持驱动电压；Y电极经过上下扫描控制电路接Y驱动电路提供Y放电维持驱动电压，这两个电压在放电体内均略低于放电临界电压，此时不能产生放电，而放电的产生、控制就由垂直的D*电极上的电压决定，也就是X、Y电极上所加的电压使放电体具有放电的条件，具体的放电开始、放电熄灭则由D*电极上的电压控制决定，而D*电极接的就是图像信号，这样就是由图像信号控制放电的产生、及放电的熄灭从而在屏上控制产生图像。图3等离子屏上决定某个放电体放电的控制的过程；称为“寻址”，这个过程是由Y电极的上下位移和D*电极的左右位移共同决定，如图4所示，Y电极扫描驱动决定放电的垂直位置；D*电极水平移动决定放电水平位置，最终不同的明暗变化的亮点，完成图像的组合。【郝铭原创请勿转载】图4气体放电体的驱动原理及驱动波形：CRT荧光屏上的荧光粉，在一个聚焦的电子束轰击下产生了一个亮点，这个亮点就是组成图像的像素单元，根据图像内容变化的要求；这个亮点的“亮”、“暗”，亮度的强弱都可以很容易的由加到CRT阴极上的电压（图像信号）来控制，再在扫描的组合下形成图像，但是对于组成等离子显示屏像素单元的气体放电体的亮度控制，就不这么容易了。它是一个具有负阻特性的非线*件，点亮和熄灭控制都有滞后现象，特别是发光强度的控制就更困难了，它是一个类似日光灯原理的气体放电器件，只有“亮”、“不亮”两种状态，要靠改变所加电压的大小来控制亮度是不行的，就像有些人试图用调压器对市电调压的办法来来达到控制日光灯亮度的方法一样；其结果是不可能的。但是这个问题不解决，等离子图像显示就不能成为现实。经过研究人员的多年潜心研究；应用了完全不同于CRT和液晶显示屏完全不同的驱动技术；这就是把我们接收到的电视信号或*信号，采用计算机技术、数字技术对信号进行分解，重新组合转；在普通电视显示的一个场周期内由8帧图像叠加为一帧完整图像（子场显示技术）以便形成灰度等级；并且形成等离子屏显示图像所需要的X驱动、Y驱动和D*驱动信号。这就是是等离子显示屏的逻辑驱动技术。这项技术的运用包括两项内容：1：X、Y、D放电脉冲产生2：子场【存储器数据】信号产生【郝铭原创】为了便于对气体放电单元内部的放电能做到灵活的控制，目前的等离子显示屏均采用具有电解质层（绝缘层）涂覆的X、Y、D电极，在放电X和Y电极工作时；会产生大量的壁垒电荷，就是利用D*电极对壁垒电荷的控制作用来达到控制发光和不发光点目的，为了达到对壁垒电荷的控制，对X、Y、D电极的驱动激励波形是有严格的要求，在时间上、幅度上和波形上都有精确的要求，如图5所示图5图5所示是一个等离子放电体单元，该放电单元有三个电极，左面是Y电极、右面是X电极，下面是D*电极。在Y电极输入Y驱动信号；波形如左边的“Y驱动波形”图；在X电极幅度输入X驱动信号；波形如右边的“X驱动波形”图；下面的D*电极，输入图像驱动信号，不过这个图像信号是经过专门处理，的数字脉冲信号。对于Y驱动信号、X驱动信号极D*驱动信号，都有及其严格的要求，在时间上、幅度上、波形上都有精确的规定，图6所示。对于不同型号的屏，这些标准还不同。图6图6是Y电极、X电极、D电极的驱动波形及三个波形时间对于关系。结论：X电极、Y电极是产生放电的条件，D电极来控制放电，D电极施加的就是*图像信号（经过处理），D电极的作用有点类似于CRT的阴极。（我们拿CRT来做比喻：CRT的阳极高压（2.5万伏）和加速极电压（伏）是CRT内部电子束产生射向荧光屏的条件，而控制电子束强弱、有无是阴极）图7所示是等离子显示屏逻辑驱动*电路框图。图7【郝铭原创作品转载请注明出处】声明！本文章原作者是郝铭，有关于他的更多文章请到他本人的博客浏览！ 
