等离子PDP屏发光机理与特点分析

维修家电

PDP电视由于再现图像自然、鲜艳、视角范围宽早期得到用户的欢迎，近年来，由于液晶电视销量逐年上升，不少PDP电视已淘汰尾声。目前，虽然部分维修人员对PDP电视的工作过程原理有一定了解，但由于各种各样的原因，仍有相当部分维修人员对PDP屏上电路的工作过程仍显茫然。为此，本文将陆续给大家介绍PDP电视中的PDP屏的发光机理和电源、扫描电路、维持扫描电路、逻辑电路等工作机理及特点，以此揭开PDP屏电路工作的神秘面纱，使广大维修人员了解和掌握PDP屏上电路的工作机理和维修方法及技巧，实现PDP电视的板级和元件级维修。
                目前为止的屏有:普屏:850X480，标清屏WHD:1366X768，高清屏NHD:1024X768，全高清FHD:1920x1080。
一、等离子屏的特点
        PDP作为平板显示产品可做得平、薄，可适用于壁挂方式;采用逐点寻址和高场频显示，图像无行间和大面积闪烁;光栅无CRT几何失真，屏幕中心的清晰度与边缘相同，全屏色纯好;光栅位置倾斜不受地磁影响;防爆、防辐射、安全性好。除此外还具有:
       1.等离子电视属于自动生成光源，自动形成RGB三基色，PDP技术更能真实地再现自然色彩，图像灰阶效果较LCD强。
       2.等离子电视在使用过程中受温度影响较小，而LCD电视受温度影响较明显，因为LCD控制透光率的材料是液晶分子。
       3.视角范围宽，且画面不失真。
       4.PDP额定功率高于LCD，但同大小的LCD屏一致点亮，而PDP屏是该亮时发光，实际等离子电视耗电小于LCD。
二、等离子屏发光机理
        等离子电视是由PDP屏、驱动电路及图像处理电路组成。等离子屏成像与日光灯非常相似，利用屏腔体抽成真空后注入氦、氖、氩、氙等按一定比例混合的情性气体，在一定电压作用下放电产生紫外光，激发腔内(每个腔体便是一个等离子管，也称为成像的一个子像素，RGB三个子像素为一个成像像素点)红、绿蓝荧光粉发光，再利用人眼视觉惰性的特点便在屏幕正面看到有灰度等级和层次感的彩色画面了。一个普通屏等离子的分辨率为852X480，它表示此屏水平方向的发光像素点有852个，而每个像素点又由三个RGB组成，故水平方向的发光点有852X3即2556个;480表示有480行，故整个屏的分辨率即发光点有852X3X480，见图1所示。
       
        图2是一个等离子体结构组成示意图。等离子屏前后均用玻璃作为基板(要求透光性强、热变形温度系数小的材料)，前玻璃基板间隔有扫描(扫描电极接屏背部左边，普通屏有480根)和维持扫描电极(由屏的背部右边接入，为防止电离影响电极寿命，电极前面加有透明的MgO )，后玻璃基板有地址信号驱动电极ADD，由屏的下部接入，普通屏有2556根。在两基板间做有障壁，障壁间做成腔体，底部涂有红、绿、蓝荧光粉，障壁具有隔离相邻荧光粉、提供放电空间、防止相邻放电单元之间的光串扰和电串扰，同时又具有支撑玻璃基板的作用。障壁制作精度代表了PDP器件所能达到的分辨率。上下玻璃基板做好后，采用玻璃封接技术，将前、后玻璃基板连接，屏玻璃封接后，最后是抽成真空，灌入惰性气体，密封。
       
三、等离子电极分布及扫描原理
        前面内容中已提到过扫描、维持及地址驱动电极，它们在屏上分布见图3。屏后部左边水平方向上的电极Y1、Y2-....80通常叫作“扫描电极”，分辨率为852X480的屏应有480根扫描电极。
       
        480行扫描线同时输出，扫描电路产生驱动波形，在逻辑板送出的时钟信号及指令信号控制下，通过控制移位寄存器，由扫描驱动IC输出每行扫描波形，且每行均有相同延时的480行识别信号在每行扫描电极上，当地址电极有相位相反脉冲出现时，扫描电极与地址电极因电位差而发生一次空间电离，实现寻址后进入维持扫描期工作。480行扫描波形示意图见图4。
       
       每一电视场有480行扫描脉冲，每行扫描波形又由8 子场或10子场波组成。每子场又由初始化期(消除前场扫描完毕后在电极留下的壁电荷，实现该子场正常电离发光)、寻址期和维持扫描期组成。维持期波形由逻辑板将图像信号按8子场或10子场(10子场更好提高画面亮度)技术处理将送入屏的LVDS信号量化为n位(如8位)，按位决定维持期脉冲变化数量实现图像显示。每位显示决定发光期，发光期与发光脉冲个数和该位的权重成正比，某位的权重越大，其显示亮度也越大，如23和22，两者权重不同，前者发光次数有8次，后者有4次。- 位的显示过程称为一个子场。以显示数据量化为8位为例，将一场时间16.7ms分配给8个子场，8个子场主要的区别在于发光脉冲个数不同，因此，对不同权重的子场，人眼的亮度感觉不同，这样，通过各个子场的组合即可实现一场电视信号的灰度。例如:8子场二进制编码1、2、4、8.16、32.64、128等组合实现256灰度级。图5是每电视场按子场技术处理后扫描及维持扫描电极所加波形示意图。
       
       维持电极接屏背部右边电极上，它与扫描电极间隔出现，且也有480根电极，但所有维持电极都是并联在一起的。不同的屏维持电极个数不同。由于维持电极不存在电极识别问题，且采用并联连接，故电路设计上没有扫描电路上的驱动电路(目的是在控制信号控制下实现第一行、第二行...识别)，而是将驱动波形直接加到维持电极上。垂直方向的电极A1、A2....电极通常叫作地址电极，应有2556根。地址电极与扫描电极均存在电极识别信号，且与驱动IC输出信号通道数量有关，这样就形成了不同厂家生产不同屏的理由了，由此而产生了不同型号的屏。如普通屏扫描电极都是480根，有的芯片能输出64路，有的能输出80路，有的能输出128路，这样就形成了不同的屏。如松下公司生产的852>480的M7屏，水平方向上用8个驱动IC，每个IC有64路扫描信号输出，这样8个IC便可输出512根线，可以满足此屏工作，图6为松下屏M7屏驱动板上两个扫描IC的驱动电路信号处理框图。
       
                 8个驱动IC型号相同，所有引脚传递的信号也基本相同，不同处在于决定第一行、第二行的触发控制FS信号不同，当控制信号FS1从第一IC输出后，产生第一块IC输出的64路驱动信号，延时后送入第二块IC，再延时送入第三块IC，图中VF、VFO均是由扫描电路产生的驱动脉冲，FS1、FCLK、FCL、FRO为逻辑板送出的时钟及时序控制信号，触发IC，通过移位寄存器将驱动波形依序送入第一行、第二行....扫描电极上。
       地址驱动电路通常通过cOF连接器压制在屏上，其实物图见图7。此电路驱动信号由逻辑板送出驱动RGB子像素工作的驱动信号，在逻辑板送出的指令信号控制下，通过移位寄存器将控制信号送入地址电极。由于COF连接器通常不能够维修，如果判定故障的确在COF连接器上，就只有通过更换屏才能彻底解决故障了。
       
       屏组件电路除扫描电路、地址驱动电路、维持电路外，还有电源和逻辑板。电源为整机提供工作电压，电源工作有严格的开机时序关系(屏电源的工作方式将在电源部分去讲解)。逻辑电路板是整个屏工作的指挥控制中心，对图像处理板产生的LVDS信号进行图像格式转换，并做子场处理，形成驱动电路、地址电路、维持电路工作所需的各类控制数字信号，控制驱动电路板上的电路工作产生扫描各驱动电路所需的脉冲。若逻辑电路板不工作，整个屏也不会工作。