CNT-FED性能的改進(jìn)與電磁干擾研究.pdf

1、場致發(fā)射顯示器(Field Emission Display,FED)是一種陰極發(fā)射熒光顯示裝置，屬于薄板平面顯示器范疇，近年來以碳納米管作為場發(fā)射冷陰極的CNT-FED為目前研究的熱點(diǎn)。由于CNT-FED是通過碳管發(fā)射電子轟擊熒光粉發(fā)光進(jìn)行顯示工作的，過程復(fù)雜、時間短、發(fā)射單元空間尺寸小，因此想要通過實(shí)驗(yàn)測量、觀察的方法來研究其工作特性具有相當(dāng)?shù)碾y度。目前常用的方法是借助高速計(jì)算機(jī)來模擬碳管發(fā)射過程，但至今為止，國際上在該領(lǐng)域的研究仍

2、局限于對發(fā)射機(jī)理的認(rèn)識，距實(shí)際工程應(yīng)用仍有一定距離；同時，傳統(tǒng)的理論數(shù)值模擬也僅僅考慮顯示屏自身的結(jié)構(gòu)對電氣性質(zhì)如發(fā)射電流密度、電子束著屏束斑等的影響，很少將外圍驅(qū)動電路考慮進(jìn)來，這樣很難從整體上把握CNT-FED作為顯示整體的工作特性。因此，本論文建立了一個實(shí)用型CNT-FED等效電路模型，通過仿真軟件模擬分析FED工作原理，利用此等效電路模型對顯示屏的電極間耦合噪聲、功耗、波形失真問題進(jìn)行分析和討論；并從等效電路的觀察角度出發(fā)，討論

3、適合FED的Gamma校正方法，以改進(jìn)顯示性能；最后討論了FED顯示系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)問題。 本論文在分析和比較了傳統(tǒng)金屬陣列FED等效電路模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)碳納米管場致發(fā)射顯示屏(CNT-FED)的特殊結(jié)構(gòu)，提出了面向二極初等結(jié)構(gòu)和三極結(jié)構(gòu)的等效電路模型。該模型以電容為主體，對二極結(jié)構(gòu)和前柵極結(jié)構(gòu)分別選擇二極管和N溝道MOSFET來表現(xiàn)碳管發(fā)射的非線性過程。本論文采用Pspice商用軟件對建立的等效電路模型進(jìn)行模擬，通過比較

4、實(shí)驗(yàn)電路波形和仿真波形，驗(yàn)證了本論文所提出的等效電路模型的正確性。 本論文利用等效電路模型對二極結(jié)構(gòu)和三極結(jié)構(gòu)的CNT-FED內(nèi)平行電極間耦合性噪聲、顯示屏自身功耗以及對波形的影響分別做了研究和分析，比較了這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，提出了改進(jìn)的方法。 日前平板顯示器日益繁榮，傳統(tǒng)CRT市場份額日漸縮小，而目前的視頻源是面向CRT設(shè)計(jì)的，已經(jīng)經(jīng)過Gamma預(yù)校正，無法滿足平板顯示器光電特性要求，必須重新進(jìn)行處理。本論文研究CNT-

5、FED在PWM方式下光電特性，以理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)論證來說明目前面向傳統(tǒng)CRT的視頻源不適合CNT-FED的光電特性，提出對進(jìn)入顯示驅(qū)動系統(tǒng)的灰度信號進(jìn)行Gamma反校正的思想。本論文在介紹常用的10bit查找表校正法和誤差擴(kuò)散法校正法的同時，從顯示屏自身特性出發(fā)，討論最適合CNT-FED的Gamma校正思想，達(dá)到提高顯示質(zhì)量的目的。 隨著FED的不斷研究發(fā)展，電磁兼容問題越來越成為工程設(shè)計(jì)人員所關(guān)心的問題。系統(tǒng)良好的電磁兼容性能夠