场致发射显示器(Field Emission Display, FED)是一种阴极发射荧光显示装置,属于薄板平面显示器范畴,近年来以碳纳米管作为场发射冷阴极的CNT-FED为目前研究的热点。由于CNT-FED是通过碳管发射电子轰击荧光粉发光进行显示工作的,过程复杂、时间短、发射单元空间尺寸小,因此想要通过实验测量、观察的方法来研究其工作特性具有相当的难度。目前常用的方法是借助高速计算机来模拟碳管发射过程,但至今为止,国际上在该领域的研究仍局限于对发射机理的认识,距实际工程应用仍有一定距离;同时,传统的理论数值模拟也仅仅考虑显示屏自身的结构对电气性质如发射电流密度、电子束着屏束斑等的影响,很少将外围驱动电路考虑进来,这样很难从整体上把握CNT-FED作为显示整体的工作特性。因此,本论文建立了一个实用型CNT-FED等效电路模型,通过仿真软件模拟分析FED工作原理,利用此等效电路模型对显示屏的电极间耦合噪声、功耗、波形失真问题进行分析和讨论;并从等效电路的观察角度出发,讨论适合FED的Gamma校正方法,以改进显示性能;最后讨论了FED显示系统的电磁兼容设计问题。本论文在分析和比较了传统金属阵列FED等效电路模型的基础上,根据碳纳米管场致发射显示屏(CNT-FED)的特殊结构,提出了面向二极初等结构和三极结构的等效电路模型。该模型以电容为主体,对二极结构和前栅极结构分别选择二极管和N沟道MOSFET来表现碳管发射的非线性过程。本论文采用Pspice商用软件对建立的等效电路模型进行模拟,通过比较实验电路波形和仿真波形,验证了本论文所提出的等效电路模型的正确性。本论文利用等效电路模型对二极结构和三极结构的CNT-FED内平行电极间耦合性噪声、显示屏自身功耗以及对波形的影响分别做了研究和分析,比较了这两种结构的优劣,提出了改进的方法。日前平板显示器日益繁荣,传统CRT市场份额日渐缩小,而目前的视频源是面向CRT设计的,已经经过Gamma预校正,无法满足平板显示器光电特性要求,必须重新进行处理。本论文研究CNT-FED在PWM方式下光电特性,以理论推导和实验论证来说明目前面向传统CRT的视频源不适合CNT-FED的光电特性,提出对进入显示驱动系统的灰度信号进行Gamma反校正的思想。本论文在介绍常用的10bit查找表校正法和误差扩散法校正法的同时,从显示屏自身特性出发,讨论最适合CNT-FED的Gamma校正思想,达到提高显示质量的目的。随着FED的不断研究发展,电磁兼容问题越来越成为工程设计人员所关心的问题。系统良好的电磁兼容性能够保证整个系统的正常运转。本论文从改进系统性能,提高显示质量的角度出发,讨论系统的电磁兼容问题。在系统驱动电路PCB设计中严格遵守电磁兼容的要求,从布局、布线、分层、电容器件选择等方面考虑提高系统的电磁兼容特性。同时讨论系统本身电容特性在电压突变时冲击电流对电磁兼容的影响。最后提出了一种基于高压浮动技术的保护电路思想,保护高压驱动芯片免于打火电流的冲击。