等离子电视原理与维修(转)-家电-数据之家

一、等离子电视概述二、等离子电视发展史三、等离子电视特点四、等离子电视原理五、等离子电视维修一、等离子电视概述等离子体显示（Plasma Display Panel，简称PDP ）是利用气体放电原理实现的一种发光平板显示技术，故又称气体放电显示 GasDischarge Discharge Display。它属于冷阴极放电管，其利用加在阴极和阳极间一定的电压，使气体产生辉光放电。单色PDP通常直接利用气体放电发出的可见光来实现单色显示，其放电气体一般选择Ne或Ne-Ar混合气体。彩色PDP则通过气体放电发射的真空紫外线（Vacuum Ultraviolet,VUV)照射红、绿、蓝三基色荧光粉发光来实现彩色显示，其放电气体一般选择含有Xe的混合气体，如： Ne-Xe, He-Xe,He-Ne-Xe 按工作方式不同，PDP技术可分为直流型等离子体显示（DC-PDP）和交流型等离子体显示（AC-PDP）两大类。而AC-PDP又根据电极结构的不同，可分为对向放电型和表面放电型两种（如下图），还有一种交直流混合型PDP（AC/DC-PDP），它是通过阳极与阴极间的直流来寻址，通过一对存储片电极间的交流放电来提供存储性和获得高亮度。按工作方式不同，PDP技术可分为直流型等离子体显示（DC-PDP）和交流型等离子体显示（AC-PDP）两大类。而AC-PDP又根据电极结构的不同，可分为对向放电型和表面放电型两种（如下图），还有一种交直流混合型PDP（AC/DC-PDP），它是通过阳极与阴极间的直流来寻址，通过一对存储片电极间的交流放电来提供存储性和获得高亮度。按工作方式不同，PDP技术可分为直流型等离子体显示（DC-PDP）和交流型等离子体显示（AC-PDP）两大类。而AC-PDP又根据电极结构的不同，可分为对向放电型和表面放电型两种（如下图），还有一种交直流混合型PDP（AC/DC-PDP），它是通过阳极与阴极间的直流来寻址，通过一对按工作方式不同，PDP技术可分为直流型等离子体显示（DC-PDP）和交流型等离子体显示（AC-PDP）两大类。而AC-PDP又根据电极结构的不同，可分为对向放电型和表面放电型两种（如下图），还有一种交直流混合型PDP（AC/DC-PDP），它是通过阳极与阴极间的直流来寻址，通过一对存储片电极间的交流放电来提供存储性和获得高亮度。存储片电极间的交流放电来提供存储性和获得高亮度。
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二、等离子电视发展历史 PDP起源于20世纪50年代初美国Burroughs公司制作的数码显象管，但最具历史性的突破发生1964年美国伊利诺斯（Illinois)大学的两位教授Bitzer和Slottow发明出存储性的AC-PDP。基于这项发明的单色PDP在此后十几年间不断发展，到80年代初曾成为占据主导地位的大面积平板显示器件，主要应用于公众信息显示板、手提计算机显示器，因与阴极射线管（CRT）相比具有显示清晰、无闪烁、无畸变、无辐射、驱动电压低、结构紧凑、可靠性高、耐冲击、工作温度范围宽,且适当加固即可以抗核辐射等优点，AC-PDP产品随即被美国军方定为军用显示的重点。 70年代初美国率先实现了10in512×512线单色AC-PDP 产品的批量生产，成为所有平板显示技术中最早实现批量生产的技术。 70年代末日本富士通公司和美国IBM公司分别开发了有MgO保护层的第二代单色AC-PDP产品使用寿命达到1×104 h。 80 年代初美国IBM公司采用集成驱动技术和标准接口技术开发了第三代单色AC-PDP产品，使工作寿命突破10×104 h。之后，公司向大显示容量和高分辨率方向发展，并实现了对角线达1m以上的大面积显示产品。1986年美国就已经开发出了对角线达1.5m显示容量为2048×2048线的大型单色AC-PDP产品。 80年代后又相继推出了低功耗低成本灰度显示（256级）的第四代单色AC-PDP 产品。彩色AC-PDP 技术的研发工作始于70 年代中期，至90年代初才有突破彩色化的亮度、寿命、驱动等关键技术。1990年日本富士通公司开发出寻址与显示分离的驱动技术（Address Display Separated,ADS)实现了多灰度彩色显示，其实现方法简单、工作稳定、寻址电压低。1992年又开发出条状障壁结构表面放电形AC-PDP，并采用此结构生产出了世界上第一台21in彩色PDP，因其具有亮度和光效高、制作工艺简单后来成为AC-PDP的主流制造结构。 1995年日本富士通公司又推出了42in(对角线107cm)的彩色PDP，1997年日本的三菱、先锋、NEC等公司和荷兰的Philips公司也开始了40in和42in彩色AC-PDP产品的批量生产。 90年代后期NEC在彩色AC-PDP结构中采用了彩色滤光膜（Capsulated Color Filter ,CFF) 后来富士通公司为了实现高清晰度显示还开发出了表面交替发光（Alternate Lighting of Surfaces,ALIS)的驱动方法，是PDP屏结构基本不变的情况下，行的分辨率提高了1倍，亮度也有大幅度提高，采用此技术富士通公司还造出了1024X1024像素的高分辨率的PDP。 DC-PDP技术于1968年由荷兰发明。70年代初美国发明了自扫描式（SelfScan）的DC-PDP产品。但都因工艺复杂等原因未能实现真正的批量生产。80年代初日本松下公司利用全丝网印刷技术开发了结构简单的DC-PDP产品，并率先实现了批量生产。80年代中各公司又开发了全集成化和标准接口的第二代单色DC-PDP产品。1986年世界上第一台便携式计算机的显示屏就是使用了10in级640 ×480线的单色DC-PDP，此时单色DC-PDP 产品几乎占据所有便携式计算机市场，年产量达100万只。80年代后日本开发了超薄型轻量化的第三代单色DC-PDP产品。90年代初日本又开发了无需充汞的第四代DC-PDP产品。彩色DC-PDP技术的研发开始于80年代初。80 年代末日本NHK公司发明了脉冲存储式DC-PDP技术。90年代初突破了彩色化的关键技术。1993年NHK公司率先开发了40in彩色DC-PDP 样品。1994年松下公司首先实现了字符式多色DC-PDP产品的批量生产，1995年又开始进行26in彩色DC-PDP产品的批量生产。
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三、等离子电视特点 PDP作为主要的平板显示器件之一，与其它显示器件相比，其特点如下： 1、薄、轻、大。由于PDP放电单元的空间很小，前后基板间的间隙通常小于200um，所以PDP屏的自身厚度不到1cm。组成等离子显示器后的厚度和重量主要由显示屏和电子线路板决定，一般厚度不到12cm,重量只有几十公斤，分别约为CRT的1/10和1/6。PDP的显示面积可以做到很大，他不受原理限制，主要受限于制作设备和工艺技术，目前PDP屏尺寸主要集中在对角线100-180cm(约40-70英寸） 2、具有高速响应特性 PDP显示器以气体放电为其基本物理过程，其开、关速度极高，在微秒量级，因而扫描的线数和像素几乎不受限制，特别适合大屏幕高分辨率显示。同时由于具备高速响应特性，可以高频高速地驱动PDP放电单元，使得显示的图象可以在短的时间内刷新，这对于显示速度很快的运动图象是非常关键的。 3、可实现全彩色显示利用稀有混合放电产生的紫外线激励红、绿、篮三基色荧光粉发光，并采用时间调制（脉冲数调制）灰度技术，可以达到256级灰度和1677万种颜色，能获得与CRT同样宽的色域，具有良好的彩色再现性。 4、视角宽(可达160°) 由于彩色PDP放电单元结构上的特点，观看显示屏时，在水平方向上与显示屏垂直线呈 + 80°的夹角范围内，PDP的亮度无明显变化。因此，在所有的显示器件中，只有PDP与CRT具有最宽的视角，而宽视角是大屏幕壁挂电视和高清晰电视所必须具备的。 5、伏安特性非线性强，具有很陡的阈值特性由于气体放电的伏安特性具有很强的非线性，因此PDP工作时，非寻址单元几乎不发光，因而对比度可以达到很高。PDP的暗室对比度可以很容易地做到  400：1。如果在显示屏上再加一层彩色滤光膜，其对比度可进一步提高。   6、具有存储功能 AC-PDP屏本身具有存储特性，而DC-PDP采用脉冲驱动方式也具有存储功能，因此它们都可以工作在存储方式，从而使扫描线数达1000线以上时也不会使显示屏亮度显着下降，容易实现大屏幕和高亮度。    7、无图象畸变，不受磁场干扰    CRT显像管用一高能电子束轰击荧光粉发光，会产生有害的辐射，因采用电磁场对电子束进行偏转和聚焦，因此在屏的边角处存在聚焦不良的现象，使图象产生畸变，而且显示的图象也容易受外界磁场影响。而PDP靠一个个精细制作的放电单元的发光来显示图象，因为全屏各处单元大小一致，所以不会产生图象畸变，并且图象不受外界磁场影响。 8、应用的环境范围宽结构整体性好，抗震能力强，可在很宽的温度和湿度范围内及在有电磁干扰、冲击等恶劣环境条件下工作，所以在军事上有重要应用。 9、工作于全数字化模式由于采用数字技术驱动控制PDP，提高了彩色图象的稳定性，满足数字化电视、高清晰度电视、多媒体终端的需要。 10、具有长寿命通过使用耐离子溅射的电极材料、介质保护模材料和长寿命的荧光粉，使PDP具有长寿命。目前，单色和彩色PDP的寿命分别可达10万小时和3万小时. 彩色PDP作为大屏幕壁挂电视、HDTV和多媒体显示器的优势很明显，当然彩色PDP也存在着发光效率不高、驱动电压过高、功耗过大的问题，并且由于放电电流较大且驱动电压的脉冲频率较高，因此彩色AC-PDP会产生较强的电磁干扰（Electromagnetic Interference)
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四、等离子电视原理 1、等离子屏发光原理 2、等离子屏的结构原理 3、等离子技术用语彩色等离子显示屏（Plasma Display Panel 简称PDP），是在一定电场作用下，利用惰性气体放电产生的真空紫外线转而激发光（VUV）致三基色荧光粉而间接发射可见光来实现彩色显示的一种平板显示器件。利用一定数量的前基板电极和与之垂直的一定数量的后基板电极正交，形成几百万个显示单元，然后利用驱动电路控制放电单元的位置和放电时间的长短，从而实现彩色图象显示。   单色PDP是利用气体产生放电（形成等离子体）而直接发射可见光来实现显示的，其显示色一般为放电气体的特征色，如橙色。彩色等离子显示器单元显示原理图单色PDP中放电气体常用Ne-Ar混合气体。产生放电时，气体内部最主要的反应是Ne原子的电离反应。由于受外部条件或引火单元激发，气体内部已存少量的带电粒子，其中电子被极间电场加速并达到一定动能时碰到Ne原子，使其电离导致自由电子增值，如此继续形成电离雪崩效应。在Ne气体中加入极少量Ar气体只是利用Ne 和Ar之间的一种电离反应来提高混合气体的电离截面，以加速电离雪崩。伴随这种气体电离雪崩过程，电子加速后与Ne原子碰撞也会使Ne被激发至更高能级但又不稳定的激发态Ne。这种激发态（10-8S）的跃迁就产生显示所需的发光，辐射峰值波长为585.2nm，所以单色的显示色一般为Ne气体的特征色，即橙红色。   对彩色PDP而言，常用的放电气体为Ne-Xe 或He-Xe混合气体。其放电过程与上面所述的Ne、Ar混合气体相似，只是在伴随气体的电离雪崩过程中，电子被加速后也会与Xe离子碰撞形成Xe的激发态Xe。这种激发态最终跃迁至Xe的基态时，也就产生了147nm波长的真空紫外线，用此激发荧光粉产生出三基色可见光，即可以进行彩色显示。等离子显示屏是由前后两片玻璃基板组成。前基板是由玻璃基层、透明电极（显示电极、Y电极）、辅助电极（汇流电极、维持电极）、诱电体层（介质层）和氧化镁保护层构成，并且在电极上覆盖透明介电层（Dielectric Layer）及防止离子撞击介电层的MgO层;后板玻璃上有Data电极（寻址电极）、介电层及长条状的障壁（BarrierRib）并且在中间障壁内侧依序涂布红色、绿色、蓝色的荧光体，在组合之后分别注入氙(xe)、氖(ne)、氩（Ar）等气体即构成等离子面板。选址电极与显示电极即每一对X和Y电极正交即为一个放电显示单元，每三个连续排列的红、绿、蓝三色显示单元组成一个彩色显示像素。（Pixel） 1、3:2提取技术（3:2 pull down）在逐行扫描技术中，他是重要的一员，此电路NTSC制式的信号源逐行扫描处理，他能自动感应原有摄录影像，重新对影像的信号做出数码编排（24格/秒的电影格式转换为数码接受的60格/秒），另画面更加顺畅、自然，可有效的减低斜线位出现的锯齿情况。 2、表面互相发光方式（Alternate Lighting of Surfaces Method ALIS）    ALIS是富士通独有的技术，将面板的奇数及偶数线条交互发光，此技术可将垂直方向的解像力提升2倍，可大大减小黑影现象。 3、非对称Cell方式（Asymmetrical Cell Structure）在松下的面板上，将发光效率较差的蓝Cell 做的比红、绿 Cell 还要大，这样称为非对称Cell方式，可提高画面质素。 4、光亮度（Brightness）一般等离子电视均使用 cd/m2, 即每平方米有多少个cd 。cd 为亮度单位，数值越大亮度越大。 5、对比度（Conterast Ratio）   他的测量是由16格黑白相间的方格测量而来，简单的说就是最黑和最白亮度单位的相除值，数值越高画面的层次感、色彩的饱和度也越高。 6、特深密封式蜂窝（Deep Waffle Rib）   该结构为增加输出亮度而设，可令红、绿、蓝三色荧光体的每个“井”字型的蜂窝结构加深了，可令光线释放能力提升60%，大大提高了亮度和对比度。此技术为先锋研制。 7、数码输入端子（Digital Video Interface / DVI）   数码输入端子以数码传送，影像及数据显示清晰明确，而且不含杂波，是现时最好的接入端口。 8、数码地面广播（Digital Terrestrial Broadcasting）   数码地面广播可分为标准解像电视及高解像电视，数码地面电视的技术测试已经初步完成。 9、伽玛校正（Gamma-Correction）   伽玛校正可以令图像的暗部层次更丰富，令画面更加清晰细致。 10、高解像电视（ High Deffinition TV / HDTV）   提供高达1125线的解像度，是现时电视信号的一倍以上，广播格式也分几种：480i、480p、1080i、720p 显像管全是使用16：9模式。 11、逐行扫描（Prograssive Scan ）   以往的电视是隔行扫描，画面会出现一条条扫描线，逐行扫描影像经过数码处理，能填补黑线的空位，画面更为清晰。 12、纯色滤光片（Pure Color Filter）   画面的色彩显示是由紫外线照射在红、绿、蓝三基色的荧光体上，但是释放出来的光线会夹在杂色，纯色滤光片则可令三基色释放得更纯正，可以减少光线折射及改善画面的对比度。 13、解析度（Resolution ）   画面是由许多点（图元）构成。解析度代表的就是这些点的多少如: 1024×768 代表由 1024×768 (786,432)个点构成，组成方式为横行每条线上1024个点共有768条线。SXGA(1280×1024); XGA(1024×768); SVGA(800×600); VGA(640×480) 14、外增倍线器（Scaler ）   由于部分的等离子显示器没有采用3：2 提取技术，在显示活动画面的时候会产生许多数码失真，外增倍线器可改善画面的质素，而收看电视时画面的质素也会大大提高。
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检修步骤 1、开机观察不良现象； 2、根据不良现象判断不良点； 3、断电拆开后盖检查各连接线有无松动； 4、通电再次检查故障有无消除； 5、如故障依然存在，断电拆下被怀疑不良板； 6、排查不良板与故障现象有联系点； 7、检修或更换不良元器件； 8、将修复后的板装回整机，并连接好连接线，不得有    接错现象，特别是供电连接线； 9、用万用表测量各供电回路有无对地短路； 10、通电复查故障有无消除。
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连接线松动引起的常见现象 1、模拟板与数字板连接线不良：屏幕上半部分为黑屏，下半部分花屏；屏幕中间出现一条亮线带；黑屏；花屏；无伴音或单声道等。 2、键控连接线不良：不遥控或遥控错乱。 3、LVDS线不良：彩色不良、黑屏（指示灯为绿色）、不开机（电源保护指示灯呈红色）。 4、模拟板供电线不良：AV、TV、S-VIDEO、DVD黑屏等。 5、数字板供电线不良：不开机。 6、伴音线不良：无伴音或单声道。
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常见故障及维修 1、TV无台：检查数字板与模拟板连接线有无松动；否则检查33V供电回路有无供电，有无短路；否则检查VPC3230解码芯片有无虚焊、连焊或TV-VIDEO至3230电路元器件有无损坏（如VIDEO也不正常则多为3230坏）；高频头坏。 2、不开机：LVDS线松，逻辑板不良、Y、Z板不良，电源板不良，FLASH坏，CPU及周边电路不良。 3、彩不良：RM102虚焊、Y板不良、LVDS线松。 4、不遥控：接收头虚焊、排插虚焊、连接线不良。 5、按键失灵或错乱：键控IC连焊或虚焊，CPU至键控IC回路不良。 6、菜单不良：RM102存储器连焊。 7、无伴音或半音不良：喇叭连接线未连接好，喇叭连接线被压，数字音频解码晶振坏。 8、VGA缺色：输入滤波器坏，单色输入线断路。 9、有信号不亮绿灯：指示灯坏。 10、S-VIDEO无信号：S端子坏；数字板与模拟板排线连接不良。 11、魔画不良：魔画数据存储器坏。 12、残影：轻微残影长时间播放活动画面可消除。
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检修注意事项 1、检修机器机芯板时要求佩带防静电手腕、机芯班板不得堆放。     2、检修后不可长时间播放固定画面，以免留下残影。 3、焊接信号板尽量使用防静电烙铁。 4、检修屏的时候要小心，防止将屏上COF线弄坏。 5、检修完后接线不得出错，需复原原来的装配。 6、通电前需测量各供电角有无对地短路，以免造成烧机。 7、修复检查画面不可长时间播放固定图象的画面。
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