PDP显示原理及自检方法和组件的判定方法.ppt

1、三、PDP显示器原理简介,1、PDP的基本概念与分类,2、气体放电物理基础,3、彩色AC-PDP显示机理,4、对向放电型彩色AC-PDP工作原理,5、表面放电型彩色AC-PDP工作原理,6、彩色AC-PDP的驱动电路,1、PDP的基本概念与分类 1、什么是等离子体？ 由大量的带电粒子组成的非束缚态的宏观体系。它具有以下三个特征： 非束缚性：异类带电粒子之间相互“自由”，等离子体的基本粒子元是正负荷电的粒子（电子、离子），而不是其结合体。 粒子与电磁场的不可分割性：等离子体中粒子的运动与电磁场（外场及粒子产生的自由场）的运动紧密耦合，不可分割。 集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁力是长

2、程的。,等离子体的形成： 我们平时见到的气体，是由分子组成的，称为分子气体。 随着气体温度的升高，气体分子的互相碰撞加剧，分子被碰碎了，成为单个的气体原子，这就是原子气体。 原子气体的温度进一步升高，由于碰撞的加剧，原子外的电子，首先是一部分被碰掉，成为自由电子与离子的混合物。,当温度继续上升，原子核外的全部电子被碰掉，成为自由电子与完全电离了的裸露的原子核的混合物。 无论是部分电离或完全电离，在一个小的体积单元内，正离子或带正电的原子核的带电量，与自由电子的带电量是相等的，因此呈电中性，这些气体，称等离子体，前者称部分等离子体，后者称完全等离子体。 总之：等离子体是由高度离子化的离子、电子和

3、中性粒子组成。,2、等离子体是物质第四态,3、电离气体是一种常见的等离子体,放电是使气体转变成等离子体的一种常见形式，等离子体 电离气体，但是需要有足够电离度的电离气体才具有等离子体性质。,4、等离子体具有准中性,5、等离子体显示器件PDP PDP是指所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称，它属于冷阴极放电管，利用加在阴极和阳极间一定的电压，使气体产生辉光放电而发光。,单色PDP：直接利用气体放电时发出的可见光来实现单色显示（橙色），其放电气体一般选择纯氖气或氖氩混合气体。如氖氙混合气、氦氙混合气、氦氖氙混合气等。 彩色PDP：通过气体放电发射的真空紫外线VUV照射红、绿、蓝三基色荧光粉，

4、使荧光粉发光来实现彩色显示，放电气体一般选择含氙的稀有混合气体，如氖氙混合气、氦氙混合气、氦氖氙混合气等。,6、PDP器件分类： PDP按工作方式的不同可分为电极与气体直接接触的直流型（DC-PDP）和电极用介质层与气体相隔离的交流型（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。,2、气体放电的物理基础 1、点火开始 在放电单元上施加电压时，从阴极释放出来的电子在电场作用下获得加速，并撞击封入的气体分子，激励和电离气体分子，产生激励原子、电子以及阳离子。电离产生的电子向阳极方向运动，而离子向阴极运动，当部分阳离子返回到阴极时，使气体的绝缘层破坏

5、，也就是点火开始，它是高压场电离气体和阳离子轰击阴极而释放二次电子两种效应复合作用的结果。,2、点火电压与pl的特性曲线,pl,点火电压Uf,3、冷阴极放电管的放电电流电压特性,分析（一）： 在曲线上 、间的区域是本底电离区，不断升高电压就描出一个由宇宙线和其他形式的电离本底辐射所产生的越来越多的单个离子和电子的电流。 在和间的饱和区，由本底辐射所产生的所有离子和电子从放电区中逸出，电子并不具有产生新电离的足够能量。,分析（二）： 从到的区为汤生区，放电管中的电子从电场获得足够的能量，可以电离一些本底中性气体，在电压增高时导致电流非常迅速地指数上升。 在和间将发生单极电晕放电，这是由于在尖端、

6、尖端边缘或粗糙的电极表面的局部电场集中而引起的，这些强的局部电场超过了周围中性气体的击穿强度。 当电压增加至点的电压时，发生电击穿。放电转变为辉光放电，电流足够高，激发的中性气体数量足够多，放电肉眼可见。,分析（三）： 经从点到点跃变后，进入正常辉光放电区域，在放电电流变化几个数量级的范围内，放电电压几乎不变。 当电流从增加到，阴极被等离子体占据的部分增加，直到点，此时辉光布满整个阴极。 从到，放电进入异常辉光放电区，在异常辉光放电区，电流密度远大于正常放电状态时的数值，而且随着电压的增高而增大，阴极还会出现显著的溅射现象。,分析（四）： 当电流增大到H点时，如果将限流电阻减小，则放电电流急速

7、增大，而极间电压迅速下降，放电进入弧光放电阶段，此时可观察到耀眼的光辐射，阴极发射集中为点状。 弧光放电产生的大电流容易烧毁显示屏，为此必须在PDP放电回路中串联电阻或电容来确定放电工作点，DC-PDP通常串联薄膜电阻来限流，而AC-PDP放电单元电极上涂覆的介质层也起到限流的作用。,分析（五）： 等离子体显示屏一般工作于正常辉光放电区，此区域辉光稳定，可以在最低的电压下获得最大发光亮度。 当电源电压增加到而内阻又不大时，气体将会被击穿，放电管中产生大量的高能量电子，并碰撞激发中性气体原子发出可见光或紫外光，气体一旦被击穿，就能以一较低的电压将放电维持在辉光放电区，这一特性对等离子体显示器件具

8、有重要意义。,3、彩色AC-PDP显示机理,1、内部结构,2、显示原理： 它采用了等离子管（每个等离子管为一个基本像素）作为发光元件，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离（点距），四周经气密性封接形成一个个放电空间。当向电极上加入电压，放电空间内的氖氙混合气体便出现等离子体放电现象，气体放电产生紫外线，紫外线照射荧光粉，荧光粉获得能量激发出可见光，显现出图像。,3、放电气体的要求： 1）点火电压低； 2）辐射的真空紫外光与荧光粉的激励光谱相匹配； 3）放电本身发出的可见光对荧光粉色纯影响小； 4）放电产生的离子对介质保护膜溅射小； 5）化学性能稳定； 现在彩色AC-PDP通常使用的荧光粉对波长

9、在 范围内具有较高的量子转化效率，因此一般选用 作为产生VUV的气体，这是因为 原子可产生很强的147nm的谐振辐射。,放电气体的混合配比： 由于纯 气的点火电压太高，必须采用混合气体，因此放电气体的混合配比对AC-PDP的性能有着重要影响，特别是混合气体中 的含量。 一般来说，随着含量的增加，AC-PDP的亮度和光效提高，气体放电发出的可见光得到抑制，彩色AC-PDP的色纯得以改善，但同时会引起单元点火电压的提高，造成驱动困难，因此彩色AC-PDP必须合理选择气体配比。 此外充气压强的高低也是影响彩色AC-PDP性能的一个重要因素。,4、三基色荧光粉的要求： 1）在真空紫外线的激发下，发光效

10、率高； 2）色彩饱和度高，色彩再现区域大； 3）余辉适宜； 4）有良好的真空性能，即具有低的饱和蒸汽并容易去气； 5）涂覆性能良好；,4、对向放电型彩色AC-PDP工作原理 1、结构,特点：极间电容小，对电极间绝缘性能要求低，易于提高分辨率，但由于其荧光粉处于离子轰击区，荧光粉容易劣化，因此AC-PDP寿命相对较短。,2、工作原理,工作过程： 1、点火：当在维持脉冲间隙加上一个幅度大于Vf的书写脉冲Vwr后（电压较高），单元着火，开始放电发光； 2、放电维持：单元一旦着火，就由维持脉冲（电压较低）来维持放电； 3、熄火：当在维持脉冲间隙加上擦除脉冲Ve，由于其脉冲宽度比维持脉冲窄得多，但幅度较

11、大，因此它使气体产生一次微弱的放电，将积累的壁电荷中和，放电终止；,必须理解的几个问题： 1、AC-PDP单元具有存储性，这主要是因为放电过程中在介质表面形成壁电荷，产生了壁电压的缘故。 2、AC-PDP是断续发光，在维持脉冲周期内两次放电发光，通常维持脉冲的频率在10KHZ以上，所以AC-PDP1秒至少发光20万次，这大大超过人眼可以觉察到的极限频率（50HZ），因此从根本上消除了图像的闪烁感。 3、多级灰度显示问题：利用调节维持脉冲个数的方法来实现对级灰度显示。,思考：LCD、CRT如何实现灰度显示？,5、表面放电型彩色AC-PDP工作原理 1、结构,结构说明： 前玻板：用透明导电层制作一

12、组平行并由X和Y组成一对的显示电极，为降低透明电极的电阻，在其上再制作一层金属电极（如Cr-Cu-Cr），又称汇流电极，电极上覆盖透明介质层和MgO保护层。 后玻板：先制作一组平行的选址电极，其上覆盖一层白色介质层，作反射之用。 在白色介质层上再制作一组与选址电极相平行的条状障壁，其高度约100m、宽度约为50m。条状障壁既作两玻板之间的隔子，又作防止光串和电串之用，在障壁的两边和白色介质层上分别依次覆盖红、绿、蓝三基色荧光粉。,两玻板以两组电极正交相对而置，四周用低熔点玻璃封接，排气后充入Nc+Xc等混合气体即成显示器件。 选址电极与扫描Y电极相正交即为一个放电显示单元，每三个连续排列的红、

13、绿、蓝三色显示单元组成一个彩色显示像素。 显示单元的维持放电是在其对应且为同一前板上维持电极Z和扫描电极Y间进行的，故称表面放电式，后基板的选址电极作显示单元的选址之用。 该结构的主要特点是显示发光为反射式，可大大提高像素的亮度；气体放电为单基板表面方式而远离荧光粉，降低了放电离子对荧光粉的轰击，提高了工作寿命。,2、工作原理 1）单元由熄火转入点亮状态,说明：使寻址电极A和扫描电极Y发生放电，积累维持放电所需的壁电荷，使单元处于点亮状态。,2）点亮单元维持,说明：维持电极X施加维持电压Vs，寻址电极归零，此时维持电极X和扫描电极Y，在壁电荷的帮助下，使单元保持点亮状态。,3）单元由点亮转为熄

14、火状态（一）,说明：利用A电极和X电极放电，单元积累壁电荷，然后A电极和Y电极放电，单元内积累额外的壁电荷，使壁电荷的电压超过点火电压，引起单元内放电，在放电时外电路不提供电流，则壁电荷因放电而中和，放电终止。,3）单元由点亮转为熄火状态（二）,说明：利用窄脉冲（脉冲宽度约1 左右），引起单元一次微弱的放电，造成此前的壁电荷中和，由于脉冲作用时间非常短，新的壁电荷还来不及建立，因此熄火。,6、彩色AC-PDP的驱动电路,寻址驱动器的输出耐压为60100V,输出电流是10 30mA； 扫描驱动器的输出耐压为150 200V，输出电流是200 400mA；,屏组件的一些功能简介,一:屏电源板:(P

15、板) 给整个屏各组件(Y驱动板(SC板,X驱动板(SS板),逻辑板(D板)等)提供工作电压,有的屏厂家的电源还给主板提供工作电压,有的则是由副电源板提供给主板.此电源板受逻辑板和主板的控制.,二:Y驱动板(SC板):,X驱动板(SS板):,三:逻辑板:(D板),三星V2屏: 1:把长虹自己的板子去掉 2:把屏电源板CN802的3,4脚短接 3:把逻辑板上的SW2001由(原1,2,4上,3下)的状态拨为1,3上,2,4下.修好后请复原所有的电路 4:单独修电源:把电源板CN802的3,4脚短接,在VS-ON脚接一个5V电压,在VS输出处接一个100W的灯泡就可以了,屏的自检方法,三星V3屏:

16、1:去掉长虹的板子 2:把电源板的JP8005短接 3:把逻辑板上开关SW2001由(原1,2,4上,3下)拨为1,3上,2,4下,修完后复原 4:单独修电源板:把JP8005,JP8002短接,在VS输出处接一个100W的灯泡.,三星V4屏: 1:去掉长虹的板子 2:把电源板上的Realay脚对地短接(CN8007的3,4脚短接) 2:把逻辑板上CN2034短接 3:单独修电源:把Realay对地短接,在把V5B与VS-ON短接,在VS输出处接一个100W的灯泡就可以了.,三星V5屏: 1:去掉长虹的板子 2:把电源板CN8003从下往上数的3,4脚短接 3:把逻辑板CN2001的3,4脚短

17、接(左右短接) 4:单独修电源:把电源板CN8003从下往上数的3,4脚短接, 把待机的5V电压接到VS-ON脚,在VS输出处接一100W的灯泡就可以了.,三星:S50HW-YD01(PT5016(15) 1:去掉长虹的板子 2:把电源板上CN8003的PS-ON脚对地短接 3:把逻辑板上CN2012短接 4:单独修电源:把电源板CN8003的PS-ON脚对地短接, 把待机的5V电压接到VS-ON脚,在VS输出处接一100W的灯泡就可以了.,LGV7屏: 1:去掉长虹的板子 2:直接将电源插头插在电源板CN101上,如果不接的话要二次开机 3:把电源板上的SUB模块上的SW601的AUTO端与

18、中间的两个针短接 4:另一种电源板：把电源板上的开关SW601拨到AUTO端 5:把逻辑板上的电阻R407取掉,就可以了,松下屏:无法自检.因SS板要反馈回一个STB-PS信号,所以不能断开SS板,否则没有STB5V输出,单独修电源板方法:(M7) 1:把P12的4,5脚短接,2:把P27的2,4脚短接就可以了.,屏故障的一些判定方法,一:不开机 1:先让屏进行自检,确定是屏的问题还是主板的问题 2:测电源板有没有VS电压输出,如果没有则是电源板有问题,修或者更换 (1):如果有VS电压输出,但一会儿就没有了: 在开机状态下测逻辑板有没有一个3.3V的VS-ON信号反馈回来: 如果有则可以排除

19、逻辑板没有问题,问题应该在电源板,如果没有VS-ON电压反馈回来,则要查逻辑板有没有供电,有供电则是逻辑板有问题,如果没有,是电源板有问题 二:,三:花屏,此故障一般只有主板和逻辑板会引起,判断方法是让屏进行自检,自检如果还是一样就可以判定是逻辑板的问题,否则就是主板的问题.,四:屏上有黑点:,屏电源板,Y驱动板,X驱动板,和逻辑板都会引起这种故障 屏电源板的判定:可以通过测量各组输出电压与屏标的值进行比较,那组不对就调那组 Y驱动板:如果屏上的黑点比较多的话调电压是无法解决的,最好代换,如果不多的话可以调上面的电位器 逻辑板:目前只有代换 X驱动板:如果是三个排线上屏的就可以取掉一个然后开机

20、,(但要快速关机),如果故障消失,就是X板,反之就不是.,障故实例,:机型PT4208 三星V4屏 故障现象:热机黑屏 分析与维修:在黑屏后测量屏电源板各组电压输出均正常,排除电源板,因为Y上下选址板和C1,C2板一般不会引起全部黑屏,那只剩下Y驱动,X驱动和逻辑板了.当黑屏后拔掉电源马上插上的话逻辑板上的LED2002亮,其他不亮,而正常应该是LED2000一闪一闪的,试代换一块逻辑板后故障排除.,机型:PT4208 PP06 松下M7屏 故障现象:不开机,屏幕有微微的光一闪一闪的。 分析与维修:仔细观察现象觉得屏电源板坏的可能性不大，为了先排除电源的问题，决定先对每组电压进行测量。开机先测

21、VSUS电压有,屏电源板其他各组电压也都输出正常，且SC;SS板上的指示灯都亮,，再测副电源没电压输出。副电源是由5Q0565组成的开关电源。测5Q0565的启动脚只有13V,断开此脚后电压就升上来了,判定5Q0565不良，代换5Q0565后故障排除.分析认为应该是在开机某瞬间把内部的电路软击穿，为了保护此脚不受瞬间高电压击穿，在此脚对地加一个24V稳压管作保护。,:机型:PT4288 松下M8屏 故障现象：屏幕有黑点， 分析与维修：先测电源板输出的各组电压均正常，关机把X驱动板到屏的柔性线缆取掉一个，开机故障不变，（关机一定要快，不能长时间通电），那就可以排除X板，分析认为Y驱动板引起的可能

22、性很小，那只有逻辑板了，试代换一块逻辑板后故障排除！,机型：PT4209 PS08 三星V4屏 故障现象：三无，指示灯都不亮 分析与维修：指示灯都不亮，说明问题应该在屏电源板上。开机测量CN8008的VSB脚无电压，而正常应该有5V，这说明由IC101，T101组成的开关电源没工作。再测C101两端无电压，查发现保险F102熔断，查全桥没有短路，C101两端也无明显的短路，试用一250V/4A的保险装上后C101两端有电压了，但5V电压还是没有，测IC101的5，6，7，8脚有300V电压，而IC101只要有300V电压输入就会工作，判定内部电路不良，从市面上买一个VIPer22(IC101的

23、型号)更换后故障排除。把电源板装到整机上一切正常。,机型 ： PT4209 三星V4屏 故障现象：热机不定时黑屏 分析与维修：先让屏自检，然后试机，还是黑屏排除主板问题。在黑屏的时候测屏电源板各组电压输出正常，可以排除电源板问题，那问题应该在Y驱动板和逻辑板。在黑屏时逻辑板上LED2000长亮，正常应该一闪一闪的，并且在黑屏后拔掉电源马上插上的话LED2002长亮，LED2000不亮，试代换一个逻辑板后故障排除。,机型：PT4266， 松下M8屏 故障现象：三无 分析与维修：上电指示灯不亮，测屏电源板P25的第10脚无STB-5V电压输出，此电压是由IC407，Q431，T410组成的开关电源

24、，经D509，D510整流，C515滤波后输出，此输出电压是受Q552，Q537，Q536，Q538的控制。如果控制不正常也会导致指示灯不亮。先测C515正端有5V电压，说明开关电源没有问题，再测IC501的18脚4.8V，（STB-5V开关）而正常应该是0V，试把18脚对地短路，STB-5V有电压输出，说明Q552后面电路没有问题，问题应该是IC501发出了保护指令，而与之相关的是21脚(交流输入检测)，测此脚电压4.8V，而正常只有0.4V，此脚接在光耦IC403的第4脚上，测IC403 1,2脚电压没有正常的1V压差，说明IC403没有工作，而IC403受IC411，Q434，Q436，

25、Q423，Q424组成交流输入取样电路的控制，首先测IC411的第1脚没有电压，而正常有8.9V电压，仔细测量检查取样电路发现Q436D.G极只有75欧阻值，代换Q436（场效应管K2998）后故障排除。,PT4206 三星V3屏 故障现象：三无,LED8003不亮 分析与维修： LED8003灯都不亮,判定故障在电源板上。拆下电源板，（把电源板上JP8002，JP8005短接就可以单独修了）。通电测C8017两端有300V电压，IC8003的第4脚有5.3V电压也正常，如果IC8003的5，4脚电压正常的话，内部电路就应该工作，断电测D3006，D8014负端对地阻值也正常。判断IC8003不良，从市面上买回一TOP222代换，(原机用TOP223，可以代换，以前用过一台)，还是没5V输出，代后代换IC8004 (PC817) ,D8014(SB260),可用IN5822代换。问题都没排除。在仔细测C8018两端电压时发现每次都能上升至0.5V，关掉电源后回到0V，这一跳变说明开关管已经工作了，是某种原因导致IC8003内部电路保护了，而与之相关连就只剩下几个元件了，先取下D8013，测量其反向阻