彩电

降耗技术获突破等离子应用将更广泛

作者:刘全恩来源:中国电子报发布时间:2008-09-25 15:24我要评论


 


  中国电子科技集团公司第三研究所 刘全恩


 


目前,等离子的降耗技术不断取得突破,显示技术被广泛应用于军事、工业等多个领域,但伪轮廓效应还有待解决。


1993年,日本富士通研究小组研制并生产出21英寸全彩色PDP(等离子)显示器。随后几年,世界各国的许多公司相继生产出了不同尺寸的PDP显示器,并从1998年开始进入PDP电视机量产化阶段。从2002年开始,PDP电视逐渐步入商业化阶段,短短几年,PDP电视机就成为平板电视市场的主流产品之一,它和LCD(液晶)电视和CRT(阴极射线管)电视共同形成了多元化的显示格局。PDP和LCD的迅速崛起,推动和促进了世界各地数字高清晰度电视的发展,加速了由模拟电视时代向数字电视时代的转换进程。经过半个多世纪的发展,从技术角度看,PDP电视产品已逐渐成熟。


 


降耗技术获得突破


 


PDP属于自发光显示器,它的消耗功率和显示图像的亮度有关,即显示的图像亮度越高,它的消耗功率越大;显示图像越暗,消耗功率越小。也就是说,PDP所消耗的功率和显示图像的平均图像电平(APL)成正比,平均图像电平越小,消耗功率越小。


液晶本身不发光,采用背光源的灯泡作为光源,只要打开LCD电源,背光源的灯泡就消耗功率。LCD消耗的功率和显示的图像内容没有关系,也就是说,和显示图像的APL无关。


当显示图像信号APL为30%%或更小时,相比同等尺寸LCD,PDP消耗的功率比LCD小;当显示APL>50%%的图像时,PDP的消耗功率大于LCD。


PDP消耗功率较大的主要原因是发光效率较低。42英寸、50英寸的PDP的发光效率仅为1.8lm/W左右,峰值亮度为500cd/m 2;如果继续提高亮度,在发光效率不变的情况下,就要增大功率消耗。因此,提高发光效率是PDP面临的关键技术问题之一。


围绕着如何提高发光效率,全世界的各大公司、研究所等相关单位展开了合作,针对PDP的工作原理和结构、驱动电路以及制造工艺等进行研究,优化放电气体成分,改进像素单元的结构,采用新型的保护膜和高效的荧光粉材料,优化电极设计,改善驱动电路。据有关资料显示,目前发光效率已提高到接近2.5lm/W,实验室的水平已达到5lm/W。这样使PDP消耗功率大大降低,亮度对比度都有较大的提高,PDP的图像质量也有质的改变。如果PDP发光效率提高到2.5lm/W,在同等尺寸上,PDP消耗功率和LCD基本相同或低于LCD;如果PDP发光效率提高到5lm/W,则42英寸的PDP消耗功率和29英寸的CRT消耗功率相同,仅为几十瓦。


 


伪轮廓效应有待解决


 


在PDP电视上观看静止图像比较清楚,但观看运动图像会出现灰度紊乱和彩色紊乱问题。人的眼睛在观看运动图像时,如一个运动物体的图像在PDP屏幕上自左向右运动,而观察者的眼睛也跟随物体运动而移动,此时观察者所感受到的运动物体,在图像的某些地方,尤其是明暗变化比较明显的边缘部分会出现或亮或暗的虚影,称为动态伪轮廓效应。


伪轮廓效应是图像运动和人的眼睛跟随运动物体移动同时发生时产生的一种干扰现象。它会使人眼观看运动物体时清晰度下降,但这和在LCD电视机上观看运动图像时清晰度下降不是同一个原理。对LCD来说,是由于响应时间和运动图像拖尾时间过长而引起动态清晰度下降。对PDP来讲,因是用子场法来实现图像的灰度显示,这种产生图像灰度等级的方法要求在整个电视场的周围都可以发光,在显示运动物体时,就会出现发光在时间分布上的不均匀,从而使人眼跟随运动物体移动时,在人眼视网膜上出现伪轮廓,因此人眼看到的运动物体就会产生亮度灰度等级的紊乱,以及彩色的紊乱,从而使人眼看到的运动图像的清晰度下降。


从原理上讲,采用子场技术实现图像灰度等级显示或多或少都会出现伪轮廓现象,尽管可采用各种不同的方法减少伪轮廓现象,但无法彻底根除。


 


  显示技术应用广泛


 


随着PDP显示技术性能的提高、屏幕尺寸的丰富、发光效率的提高、价格的降低和我国卫星数字电视、有线数字电视、地面数字电视的全面播出,PDP高清晰度电视将很快进入寻常百姓家。长虹公司投巨资建设的PDP屏生产线的投产和大批量生产,结束了我国不能生产PDP显示屏而受制于人的困境,这对我国的PDP产业发展来说是一个强有力的推动。


从PDP的结钩、生产工艺和目前PDP技术发展来看,PDP较LCD在大尺寸上具有更大优势。超大屏幕的PDP电视,具有宽视角、高亮度、高对比度、高清晰度、彩色鲜艳等优点,可供多人从各个不同角度观看。此外,PDP除单屏显示外,还可以用多个显示模块拼接构成超大拼接墙,并可以做到无缝拼接,这是LCD不能做到的。


由于PDP具有特殊的优势,因此西方国家把PDP用于军事上的数字字符图形显示、地图显示、军事演习、作战指挥、海陆空警戒和控制等领域。PDP作为一种新型的战场信息显示系统,将为提高军事部门的战场指挥和控制能力发挥更大的作用。


在工业制造方面,PDP也广泛用于工业生产过程监控,发电站运行中的监控,航空、航天发射状况的监视、监控等方面。


责任编辑:电子信息产业网
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