TFT-LCD液晶显示器的驱动原理
LCD显示器在近年逐渐加快了替代CRT显示器的步伐，你打算购买一台LCD吗？你了解LCD吗？液晶显示器和传统的CRT显示器，在其发光的技术原理上有什么不同？传统的CRT 显示器主要是依靠显象管内的电子枪发射的电子束射击显示屏内侧的荧光粉来发光，在显示器内部人造磁场的有意干扰下，电子束会发生一定角度的偏转，扫描目标单元格的荧光粉而显示不同的色彩。而TFT-LCD却是采用“背光（backlight）”原理，使用灯管作为背光光源，通过辅助光学模组和液晶层对光线的控制来达到较为理想的显示效果。
液晶是一种规则性排列的有机化合物，它是一种介于固体和液体之间的物质，目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的nematic细柱型液晶。液晶本身并不能构发光，它主要是通过因为电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。
液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色滤光片构成的夹层所组成。偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。液晶被灌在两个制作精良的平面之间构成液晶层，这两个平面上列有许多沟槽，单独平面上的沟槽都是平行的，但是这两个平行的平面上的沟槽却是互相垂直的。简单的说就是后面的平面上的沟槽是纵向
排列的话，那么前面的平面就是横向排列的。位于两个平面间液晶分子的排列会形成一个Z轴向90度的逐渐扭曲状态。背光光源即灯管发出的光线通过液晶显示屏背面的背光板和反光膜，产生均匀的背光光线，这些光线通过后层会被液晶进行Z 轴向的扭曲，从而能够通过前层平面。如果给液晶层加电压将会产生一个电场，液晶分子就会重新排列，光线无法扭转从而不能通过前层平面，以此来阻断光线。
LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶(LC)材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。
液晶显示器的缺点在于亮度、画面均匀度、可视角度和反应
时间上与CRT显示器有比较明显的差距。其中反应时间和可视角度均取决于液晶面板的质量，画面均匀度和辅助光学模块有很大关系。而液晶显示器的亮度主要取决于背光光源。当然，整个模组的设计也是影响产品亮度的一个因素。
不少人在描述亮度单位时，都采用了“流明”，但这事实上是错误的。事实上，“流明”是光通量的单位，而亮度的单位应该是cd/m2（上标）。两者都是用于光学领域的技术参数。发光体单位时间内发出的光量总和称为光通量（luminous flux），物理学上用符号。发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量称为亮度（luminace），物理学上用L表示，单位为坎德拉每平方米或称平方烛光cd/㎡。亮度是衡量显示器发光强度的重要指标，对于液晶显示器来说，尤为重要。高亮度也就意味着显示器对于其工作的周围环境的抗干扰能力更高，主要针对液晶显示器的TCO'03认证标准也作出了相当高的要求。厂商也不约而同地以高亮度来作为各自产品的卖点之一。一般来说，生产商主要通过增加灯管数量和优化显示屏的内部设计来提高液晶显示器的亮度。
由此，我们可以看到LCD的性能和面板原料有相当大的关系，面板的质量将直接决定LCD显示器的性能表现。市面上，12ms、16ms、25ms等LCD显示器所采用的面板是不一样的。但是，好的面板也就意味着更高的价格，夏普、三星、LG等厂商手中的高质量面板，价格也相当高。台湾厂商也有友达等知名厂商，他们的产品性价比较高，市面上不少显示器均采用他
们的产品。纯净界EZX15F2就是其中一款。它的亮度为亮度400cd/㎡，对比度达到了550:1；而一般的同类产品只有250cd/㎡的亮度和300:1的对比度。而且其相应时间仅为16ms，完全能胜任各类应用。其可视角度更是达到了水平163度/垂直135度，也超出同价格的其他品牌LCD显示器。出色的面板原料，不凡的技术参数，高质的性能表现，你还等什么呢？
TFT LCD液晶显示器的驱动原理（一）
我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理。
1.Cs(storage capacitor)储存电容的架构
一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on
gate与Cs on common这两种。这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的。
储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用。所以我们就必须像在CMOS的制程之中, 利用不同层的走线,来形成平行板电容。而在TFT LCD的制程之中,则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs。
图1 Cs on common与Cs on gate的架构图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大。而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素。所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式。
但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的。(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线,顾名
图2 Cs on common与Cs on gate的等效电路
思义就是接到每一个TFT的gate端的走线,主要就是作为gate driver送出信号,来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作。所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 ,便会影响到储存电容上储存电压的大小。不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说，一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限。) 所以当下一条gate走线关闭,回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常。这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因。
至于common走线, 我们在这边也需要顺便介绍一下。从图2中我们可以发现, 不管您采用怎样的储存电容架构,C lc的两端都是分别接到显示电极与common。既然液晶是充满在上下两片玻璃之间, 而显示电极与TFT 都是位在同一片玻璃上, 则common电极很明显的就是位在另一片玻璃之上。如此一来, 由液晶所形成的平行板电容C lc,便是由上下两片玻璃的显示电极与common 电极所形成。而位于Cs储存电容上的common电极,则是
另外利用位于与显示电极同一片玻璃上的走线, 这跟C lc上的common电极是不一样的, 只不过它们最后都是接到相同的电压就是了。
2．整块面板的电路架构
图3 整块液晶显示面板的电路架构
从图3中我们可以看到整片面板的等效电路,其中每一个TFT与Clc跟Cs所并联的电容, 代表一个显示的点。而一个基本的显示单元pixel,则需要三个这样显
示的点,分别来代表RGB三原色。以一个1024*768分辨率的TFT LCD来说, 共需要1024*768*3个这样的点组合而成。整片面板的大致结构就是这样, 然后再藉由如图3中 gate driver所送出的波形,依序将每一行的TFT打开, 好让整排的source driver同时将一整行的显示点, 充电到各自所需的电压, 显示不同的灰阶。当这一行充好电时, gate driver便将电压关闭, 然后下一行的gate driver便将电压打开, 再由相同的一排source driver对下一行的显示点进行充放电。如此依序下去, 当充好了最后一行的显示点, 便又回过来从头从第一行再开始充电。以一个1024*768 SVGA分辨率的液晶显示器来说, 总共会有768行的gate走线, 而source走线则共需要1024*3=3072条。以一般的液晶显示器多为60Hz的更新频率来说, 每一个画面的显示时间约为
1/60=16.67ms。由于画面的组成为768行的gate走线, 所以分配给每一条gate走线的开关时间约为16.67ms/768=21.7us。所以在图3 gate driver送出的波形中,我们就可以看到, 这些波形为一个接着一个宽度为21.7us的脉波, 依序打开每一行的TFT。而source driver则在这21.7us的时间内, 经由source走线, 将显示电极充放电到所需的电压, 好显示出相对应的灰阶。
3．面板的各种极性变换方式
由于液晶分子还有一种特性,就是不能够一直固定在某一个电压不变, 不然时间久了, 你即使将电压取消掉, 液晶分子会因为特性的破坏, 而无法再因应电场的变化来转动, 以形成不同的灰阶，所以每隔一段时间, 就必须将电压恢复原状, 以避免液晶分子的特性遭到破坏。但是如果画面一直不动, 也就是说画面一直显示同一个灰阶的时候怎么办?所以液晶显示器内的显示电压就分成了两种极性, 一个是正极性, 而另一个是负极性. 当显示电极的电压高于common电极电压时, 就称之为正极性. 而当显示电极的电压低于common电极的电压时, 就称之为负极性. 不管是正极性或是负极性, 都会有一组相同亮度的灰阶。所以当上下两层玻璃的压差绝对值是固定时, 不管是显示电极的电压高, 或是common电极的电压高, 所表现出来的灰阶是一模一样的。不过这两种情况下, 液晶分子的转向却是完全相反, 也就可以避免掉上述当液晶分子转向一直固定在一个方向时, 所造成的特性破坏. 也就是说, 当显示画面一直不动时, 我们仍然可以藉由正负极性不停的交替, 达到显示画面不动, 同时液晶分子不被破坏掉特性的结果。所以当您所看到的液晶显示器画面虽然静止不动, 其实里面的电压正在不停的作更换, 而其中的液晶分子正不停的一次往这边
转, 另一次往反方向转呢!
图4就是面板各种不同极性的变换方式, 虽然有这么多种的转换方式, 它们有一个共通点, 都是在下一次更换画面数据的时候来改变极性。
图4 面板的各种极性变换方式
以60Hz的更新频率来说, 也就是每16ms, 更改一次画面的极性。也就是说, 对于同一点而言, 它的极性是不停的变换的。而相邻的点是否拥有相同的极性, 那可就依照不同的极性转换方式来决定了。首先是frame inversion, 它整个画面所有相邻的点, 都是拥有相同的极性。而row inversion与column inversion 则各自在相邻的行与列上拥有相同的极性。另外在dot inversion上, 则是每个点与自己相邻的上下左右四个点, 是不一样的极性。最后是delta inversion, 由于它的排列比较不一样, 所以它是以RGB三个点所形成的pixel作为一个基本单位, 当以pixel为单位时, 它就与dot inversion很相似了, 也就是每个pixel与自己上下左右相邻的pixel,是使用不同的极性来显示的。
4．Common电极的驱动方式
图5 Common电压固定不动的驱动方式
图5及图6为两种不同的Common电极的电压驱动方式, 图5中Common电极的电压是一直固定不动的, 而显示电极的电压却是依照其灰阶的不同, 不停的上下变动。图5中是256灰阶的显示电极波形变化, 以V0这个灰阶而言, 如果您要在面板上一直显示V0这个灰阶的话, 则显示电极的电压就必须一次很高, 但是另一次却很低的这种方式来变化。为什么要这么复杂呢? 就如同我们前面所提到的原因一样, 就是为了让液晶分子不
Common电极的电压图6 Common电压不断变动的驱动方式
会一直保持在同一个转向, 而导致物理特性的永久破坏。因此在不同的frame中, 以V0这个灰阶来说, 它的
显示电极与common电极的压差绝对值是固定的, 所以
它的灰阶也一直不曾更动。只不过位在Clc两端的电压, 一次是正的, 称之为正极性, 而另一次是负的, 称之
为负极性。而为了达到极性不停变换这个目的, 我们
也可以让common电压不停的变动, 同样也可以达到让
C lc两端的压差绝对值固定不变, 而灰阶也不会变化的
效果, 而这种方法, 就是图6所显示的波形变化。这个
方法只是将common电压一次很大, 一次很小的变化。当然啦,它一定要比灰阶中最大的电压还大, 而电压小的时候则要比灰阶中最小的电压还要小才行。而各灰阶的电压与图5中的一样, 仍然要一次大一次小的变化。
图7 不同Common电压驱动方式的穿透率
这两种不同的Common驱动方式影响最大的就是source driver的使用。以图7中的不同Common电压驱动方式的穿透率来说, 我们可以看到, 当common电极的电压是固定不变的时候, 显示电极的最高电压, 需要到达common电极电压的两倍以上。而显示电极电压的提供, 则是来自于source driver。以图七中common电极电压若是固定于5伏特的话, 则source driver所能提供
的工作电压范围就要到10伏特以上。但是如果common 电极的电压是变动的话, 假使common电极电压最大为5伏特, 则source driver的最大工作电压也只要为5伏特就可以了. 就source driver的设计制造来说, 需要电压的工作范围越高, 制程与电路的复杂度相对会提高, 成本也会因此而加高。
5．面板极性变换与common电极驱动方式的选用并不是所有的面板极性转换方式都可以搭配上述两种common电极的驱动方式。当common电极电压固定不变时, 可以使用所有的面板极性转换。但是如果common电压是变动的话, 则面板极性转换就只能选用frame inversion与row inversion。(请见表1) 也就是说, 如果你想使用column inversion或是dot inversion的话, 你就只能选用common电极电压固定不动的驱动方式。为什么呢? 之前我们曾经提到 common 电极是位于跟显示电极不同的玻璃上, 在实际的制作上时, 其实这一整片玻璃都是common电极。也就是说, 在面板上所有的显示点, 它们的common电压是全部接在一起的。其次由于gate driver的操作方式是将同一行的所有TFT打开, 好让source driver去充电, 而这一行的所有显示点, 它的common电极都是接在一起的, 所以如果你是选用common电极电压是可变动的方式的话, 是无法在一行TFT上, 来同时做到显示正极性与负极性的。而column inversion与dot inversion的极性变换方式, 在一行的显示点上, 是要求每个相邻的点拥有不同的正负极性的。这也就是为什么 common电极电压变动的方式仅能适用于frame inversion与row inversion的缘故。而common电极电压固定的方式, 就
没有这些限制。因为其common电压一直固定, 只要source driver能将电压充到比common大就可以得到正极性, 比common电压小就可以得到负极性, 所以common电极电压固定的方式, 可以适用于各种面板极性的变换方式。
表1各种面板极性变换的比较
面板极性变换方式可使用的common电极驱动方式Frame inversion 固定与变动
Row inversion 固定与变动
Column inversion 只能使用固定的common电极电压Dot inversion 只能使用固定的common电极电压
6．各种面板极性变换的比较
现在常见使用在个人计算机上的液晶显示器, 所使用的面板极性变换方式, 大部分都是dot inversion。为什么呢? 原因无它, 只因为dot inversion的显示品质相对于其它的面板极性变换方式, 要来的好太多了。表2是各种面板极性变换方式的比较表。所谓Flicker 的现象, 就是当你看液晶显示器的画面上时, 你会感觉到画面会有闪烁的感觉。它并不是故意让显示画面一亮一灭来做出闪烁的视觉效果, 而是因为显示的画面灰阶在每次更新画面时, 会有些微的变动, 让人眼
感受到画面在闪烁。这种情况最容易发生在使用frame inversion的极性变换方式, 因为frame inversion整个画面都是同一极性, 当这次画面是正极性时, 下次整个画面就都变成了是负极性。假若你是使用common电压固定的方式来驱动, 而common电压又有了一点误差(请见图8),
图8 Flicker 的成果
这时候正负极性的同一灰阶电压便会有差别, 当然灰阶的感觉也就不一样。在不停切换画面的情况下, 由于正负极性画面交替出现,你就会感觉到Flicker的存在。而其它面板的极性变换方式, 虽然也会有此flicker的现象, 但由于它不像frame inversion 是同时整个画面一齐变换极性, 只有一行或是一列, 甚至于是一个点变化极性而已。以人眼的感觉来说, 就会比较不明显。至于crosstalk的现象, 它指的就是相邻的点之间, 要显示的资料会影响到对方, 以致于显示的画面会有不正确的状况. 虽然crosstalk的现象成因有很多种, 只要相邻点的极性不一样, 便可以减低此一现象的发生. 综合这些特性, 我们就可以知道, 为何大多数人都使用dot inversion了。
表2
面板极性变换方式 Flicker的现象 Crosstalk的现象 Frame inversion 明显垂直与水平方向都易发生
Row inversion 不明显水平方向容易发生Column inversion 不明显垂直方向容易发生
Dot inversion 几乎没有不易发生
面板极性变换方式, 对于耗电也有不同的影响. 不过
它在耗电上需要考量其搭配的common电极驱动方式. 一般来说 common电极电压若是固定, 其驱动common电
极的耗电会比较小. 但是由于搭配common电压固定方
式的source driver其所需的电压比较高, 反而在source driver的耗电会比较大. 但是如果使用相同的common电极驱动方式, 在source driver的耗电来说,就
要考量其输出电压的变动频率与变动电压大小. 一般
来说, 在此种情形下, source driver的耗电,会有 dot inversion > row inversion > column inversion > frame inversion的状况. 不过现今由于dot inversion
的source driver多是使用PN型的OP, 而不是像row inversion是使用rail to rail OP, 在source driver
中OP的耗电就会比较小. 也就是说由于source driver
在结构及电路上的改进, 虽然先天上它的输出电压变
动频率最高也最大(变动电压最大接近10伏特,而row inversion面板由于多是使用common电极电压变动的方式,其source driver的变动电压最大只有5伏特,耗电上
会比较小), 但dot inversion面板的整体耗电已经减低
很多了. 这也就是为什么大多数的液晶显示器都是使
用dot inversion的方式.
T FT LCD液晶显示器的驱动原理(二) 上次跟大家介绍液晶显示器的驱动原理中有关储
液晶屏驱动板的原理与维修代换方法 1、液晶屏驱动板的原理介绍 液晶屏驱动板常被称为A/D<模拟/数字）板，这从某种意义上反应出驱动板实现的主要功能所在。液晶屏要显示图像需要数字化过的视频信号，液晶屏驱动板正是完成从模拟信号到数字信号<或者从一种数字信号到另外一种数字信号）转换的功能模块，并同时在图像控制单元的控制下去驱动液晶屏显示图像。液晶显示器的驱动板如图1、图2所示。 图1 品牌液晶显示器采用的驱动板 图2部分液晶显示器采用的是通用驱动板 如图3所示，液晶屏驱动板上通常包含主控芯片、MCU微控制器、ROM存储器、电源模块、电源接口、VGA视频信号输入接口、OSD按键板接口、高压板接口、LVDS/TTL驱屏信号接口等部分。 液晶屏驱动板的原理框图如图4所示，从计算机主机显示卡送来的视频信
号，通过驱动板上的VGA视频信号输入接口送入驱动板的主控芯片，主控芯片根据MCU微控制器中有关液晶屏的资料控制液晶屏呈现图像。同时，MCU微控制器实现对整机的电源控制、功能操作等。因此，液晶屏驱动板又被称为液晶显示器的主板。 图3 驱动板上的芯片和接口 液晶屏驱动板损坏，可能造成无法开机、开机黑屏、白屏、花屏、纹波干扰、按键失效等故障现象，在液晶显示器故障中占有较大的比例。 液晶屏驱动板广泛采用了大规模的集成电路和贴片器件，电路元器件布局
紧凑，给查找具体元器件或跑线都造成了很大的困难。在非工厂条件下，它的可修性较小，若驱动板因为供电部分、VGA视频输入接口电路部分损坏等造成的故障，只要有电路知识我们可以轻松解决，对于那些因为MCU微控制器内部的数据损坏造成无法正常工作的驱动板，在拥有数据文件<驱动程序）的前提下，我们可以用液晶显示器编程器对MCU微控制器进行数据烧写，以修复固件损坏引起的故障。早期的驱动板，需要把MCU微控制器拆卸下来进行操作，有一定的难度。目前的驱动板已经普遍开始采用支持ISP<在线编程）的MCU微控制器，这样我们就可以通过ISP工具在线对MCU微控制器内部的数据进行烧写。比如我们使用的EP1112最新液晶显示器编程器就可以完成这样的工作。 图4 驱动板原理框图 在液晶显示器的维修工作中，当驱动板出现故障时，若液晶显示器原本就使用的是通用驱动板，就可以直接找到相应主板代换处理，当然，仍需要在其MCU中写入与液晶屏对应的驱动程序；若驱动板是品牌机主板，我们一般采用市场上常见的“通用驱动板”进行代换方法进行维修； “通用驱动板”也称“万能驱动板”。目前，市场上常见的“通用驱动板”有乐华、鼎科、凯旋、悦康等品牌，如图5所示，尽管这种“通用驱动板”所用元器件与“原装驱动板”不一致，但只要用液晶显示器编程器向“通用驱动板”写入液晶屏对应的驱动程序<购买编程器时会随机送液晶屏驱动程序光盘），再通过简单地改接线路，即可驱动不同的液晶屏，通用性很强，而且维修成本也不高，用户容易接受。
TFT LCD液晶显示器的驱动原理 我们针对feed through电压,以及二阶驱动的原理来做介绍.简单来说Feed through电压主要是由于面板上的寄生电容而产生的,而所谓三阶驱动的原理就是为了解决此一问题而发展出来的解决方式,不过我们这次只介绍二阶驱动,至于三阶驱动甚至是四阶驱动则留到下一次再介绍.在介绍feed through电压之前,我们先解释驱动系统中gate driver所送出波形的timing图. SVGA分辨率的二阶驱动波形 我们常见的1024*768分辨率的屏幕,就是我们通常称之为SVGA分辨率的屏幕.它的组成顾名思义就是以1024*768=786432个pixel来组成一个画面的数据.以液晶显示器来说,共需要1024*768*3个点(乘3是因为一个pixel需要蓝色,绿色,红色三个点来组成.)来显示一个画面.通常在面板的规划,把一个平面分成X-Y轴来说,在X轴上会有1024*3=3072列.这3072列就由8颗384输出channel的source driver 来负责推动.而在Y轴上,会有768行.这768行,就由3颗256输出channel的gate driver来负责驱动.图1就是SVGA分辨率的gate driver输出波形的timing图.图中gate 1 ~ 768分别代表着768个gate
driver的输出.以SVGA的分辨率,60Hz的画面更新频率来计算,一个frame的周期约为16.67 ms.对gate 1来说,它的启动时间周期一样为16.67ms.而在这16.67 ms之间,分别需要让gate 1 ~ 768共768条输出线,依序打开再关闭.所以分配到每条线打开的时间仅有16.67ms/768=21.7us而已.所以每一条gate d river打开的时间相对于整个frame是很短的,而在这短短的打开时间之内,source driver再将相对应的显示电极充电到所需的电压. 而所谓的二阶驱动就是指gate driver的输出电压仅有两种数值,一为打开电压,一为关闭电压.而对于common电压不变的驱动方式,不管何时何地,电压都是固定不动的.但是对于common电压变动的驱动方式,在每一个frame开始的第一条gate 1打开之前,就必须把电压改变一次.为什么要将这些输出电压的t iming介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的feed through电压,它的成因主要是因为面板上其它电压的变化,经由寄生电容或是储存电容,影响到显示电极电压的正确性.在LCD面板上主要的电压变化来源有3个,分别是gate driver电压变化,source driver电压变化,以及common电压变化.而这其中影响最大的就是gate driver电压变化(经由Cgd或是Cs),以及common电压变化(经由Clc或是Cs+Clc). Cs on common架构且common电压固定不动的feed through电压 我们刚才提到,造成有feed through电压的主因有两个.而在common电压固定不动的架构下,造成f eed through电压的主因就只有gate driver的电压变化了.在图2中,就是显示电极电压因为feed thro ugh电压影响,而造成电压变化的波形图.在图中,请注意到gate driver打开的时间,相对于每个frame 的时间比例是不正确的.在此我们是为了能仔细解释每个frame的动作,所以将gate driver打开的时间画的比较大.请记住,正确的gate driver打开时间是如同图1所示,需要在一个frame的时间内,依序将7
TFT-LCD液晶显示器的工作原理 我一直记得，当初刚开始从事有关液晶显示器相关的工作时，常常遇到的困扰，就是不知道怎么跟人家解释，液晶显示器是什么? 只好随着不同的应用环境，来解释给人家听。在最早的时候是告诉人家，就是掌上型电动玩具上所用的显示屏，随着笔记型计算机开始普及，就可以告诉人家说，就是使用在笔记型计算机上的显示器。随着手机的流行，又可以告诉人家说，是使用在手机上的显示板。时至今日，液晶显示器，对于一般普罗大众，已经不再是生涩的名词。而它更是继半导体后另一种可以再创造大量营业额的新兴科技产品，更由于其轻薄的特性，因此它的应用范围比起原先使用阴极射线管(CRT，cathode-ray tube)所作成的显示器更多更广。 如同我前面所提到的，液晶显示器泛指一大堆利用液晶所制作出来的显示器。而今日对液晶显示器这个名称，大多是指使用于笔记型计算机，或是桌上型计算机应用方面的显示器。也就是薄膜晶体管液晶显示器。其英文名称为Thin-film transistor liquid crystal display，简称之TFT LCD。从它的英文名称中我们可以知道，这一种显示器它的构成主要有两个特征，一个是薄膜晶体管，另一个就是液晶本身。我们先谈谈液晶本身。 液晶(LC，liquid crystal)的分类 我们一般都认为物质像水一样都有三态，分别是固态液态跟气态。其实物质的三态是针对水而言，对于不同的物质，可能有其它不同的状态存在。以我们要谈到的液晶态而言，它是介于固体跟液体之间的一种状态，其实这种状态仅是材料的一种相变化的过程，只要材料具有上述的过程，即在固态及液态间有此一状态存在，物理学家便称之为液态晶体。
3.5央寸显示屏驱动板技术说明 .系统规格: 输入电源：USB接口DC5V，内置电池供电 驱动显示屏： 3.5英寸TFT显示屏320*240像素（具体型号由乙方来推荐，甲方来确认的。）USB 接口：MINI USB 接口1.1 信号输入输出接口：AV输入（指定摄像头信号）/ AV输出与摄像头同制式 充电接口：锂聚合物充电电池（3.7V ）,支持给电池充电。 储存媒介：SD卡（最大容量4G ） 压缩格式：MPEG4 图像存储格式：JPEJ(640*480) 视频录制格式：ASF(320*240) 语言：英语+（任意一种语言） 工作温度：-10-70 度。 充电环境温度：0-40 度 .驱动板结构: 尺寸：105*75MM 接口：（以下接口由甲方提供结构尺寸或者模具，参考板。）
1 : SD存储卡接口； 2 :充电接口，给3.7V锂电池充电。（外接口，和手机充电接口一样） 3 :电源开关（用逻辑电平控制），电源开关与手机模式一样（常按键5秒开机），电源 开关要切断总电源，或者打开总电源。（6*6的按纽开关键，） 4 :供电接口，3.7V锂电池供电接口。（这个接口是电源座，把 3.7V的锂电池接到驱动板上，电源座子是3针，1.25，锂电池连同摄像头一起给你）。 5 : USB接口。与电脑连接，可以直接读取SD卡信息，也可给锂电池充电。 6 : AV输出口，由我CMOS摄像头输入的AV信号，可以直接连接其它显示器上的。例 如电视。（样板上已经有了） 7 : AV输入口视频/电源接口。（2.54间距，5针插头。） 由我CMOS模组提供的AV（模拟信号）。电源接口是提供我CMOS驱动板的3.3V电 源。（总电流连同LED灯80-100mA ） 8 :按键接口，数字按钮，低电平触发。（按钮我CMOS驱动板已经做好了，不需要确 定，只需要接口就可以，后一个没有器件的样板上有接口，接口按键是0电平有触发,） 线路板背面需要一个系统复位按钮，具体位置与样板相同。 长按电源按钮3-5秒开机，操作完毕后，长按3-5秒，关机。 开机显示公司商标信息，图片，开机后处于预览模式中。（商标信息随后给你） 9 : 3.5寸屏接口。（请注意液晶屏摆放位置，方向） 10 : SD卡接口，USB接口，AV输出接口，充电接口的位置以及线路板大小，厚度， 定位螺丝孔位置均参照甲方所提供的样品。
5.自制单片机之五LCD1602的驱动 LCD1602已很普遍了，具体介绍我就不多说了，市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，定义如下表所示： 字符型LCD的引脚定义 HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM。 DDRAM就是显示数据RAM，用来寄存待显示的字符代码。共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下表： 也就是说想要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个"A"字,就要向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码就行了。但具体的写入是要按LCD模块的指令格式来进行的，后面我会说到的。那么一行可有40个地址呀？是的，在1602中我们就用前16个就行了。第二行也一样用前16个地址。对应如下： DDRAM地址与显示位置的对应关系 我们知道文本文件中每一个字符都是用一个字节的代码记录的。一个汉字是用两个字节的代码记录。在PC上我们只要打开文本文件就能在屏幕上看到对应的字符是因为在操作系统里和BIOS里都固化有字符字模。什么是字模？就代表了是在点阵屏幕上点亮和熄灭的信息数据。例如“A” 字的字模： 01110 ○■■■○ 10001 ■○○○■ 10001 ■○○○■ 10001 ■○○○■ 11111 ■■■■■ 10001 ■○○○■
10001 ■○○○■ 上图左边的数据就是字模数据，右边就是将左边数据用“○”代表0，用“■”代表1。看出是个“A”字了吗？在文本文件中“A”字的代码是41H，PC收到41H的代码后就去字模文件中将代表A字的这一组数据送到显卡去点亮屏幕上相应的点，你就看到“A”这个字了。 刚才我说了想要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个"A"字,就要向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码41H就行了，可41H这一个字节的代码如何才能让LCD模块在屏幕的阵点上显示“A”字呢？同样，在LCD模块上也固化了字模存储器，这就是CGROM和CGRAM。 HD44780内置了192个常用字符的字模，存于字符产生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外还有8个允许用户自定义的字符产生RAM，称为CGRAM(Character Generator RAM)。下图说明了CGROM和CGRAM与字符的对应关系。 从上图可以看出，“A”字的对应上面高位代码为0100，对应左边低位代码为0001，合起来就是01000001，也就是41H。可见它的代码与我们PC中的字符代码是基本一致的。因此我们在向DDRAM写C51字符代码程序时甚至可以直接用P1＝'A'这样的方法。PC在编译时就把“A”先转为41H代码了。 字符代码0x00～0x0F为用户自定义的字符图形RAM(对于5X8点阵的字符，可以存放8组，5X10点阵的字符，存放4组)，就是CGRAM了。后面我会详细说的。 0x20～0x7F为标准的ASCII码，0xA0～0xFF为日文字符和希腊文字符，其余字符码(0x10～0x1F及0x80～0x9F)没有定义。 那么如何对DDRAM的内容和地址进行具体操作呢，下面先说说HD44780的指令集及其设置说明，请浏览该指令集，并找出对DDRAM的内容和地址进行操作的指令。 共11条指令： 1.清屏指令 功能：<1> 清除液晶显示器，即将DDRAM的内容全部填入"空白"的ASCII码20H; <2> 光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方; <3> 将地址计数器(AC)的值设为0。 2.光标归位指令 功能：<1> 把光标撤回到显示器的左上方; <2> 把地址计数器(AC)的值设置为0; <3> 保持DDRAM的内容不变。
液晶显示器常用通用驱动板 2009-12-31 18:22 1．常用“通用驱动板”介绍 目前，市场上常见的驱动板主要有乐华、鼎科、凯旋、华升等品牌。驱动板配上不同的程序，就驱动不同的液晶面板，维修代换十分方便。常见的驱动板主要有以下几种类型： （1） 2023 B-L驱动板 2023B－L驱动板的主控芯片为RTD2023B，主要针对LVDS接口设计，实物如图1所示。 图1 2023B-L驱动板实物 该驱动板的主要特点是：支持LVDS接口液晶面板，体积较小，价格便宜。主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：LVDS； 显示模式：640×350／70Hz～1600×1200／75Hz； 即插即用：符合VESA DDC1／2B规范； 工作电压：DC 12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换19in以下液晶显示器驱动板。 2023B－L驱动板上的VGA输入接口各引脚功能见表2，TXD、RXD脚一般不用。
表2 VGA插座引脚功能 2023B-L驱动板上的按键接口可以接五个按键、两个LED指示灯，各引脚功能见表3。 表3 2023B-L驱动板上的按键接口引脚功能 2023B-L驱动板上的LVDS输出接口（30脚）引脚功能见表4。 表4 2023B-L驱动板LVDS输出接口各引脚功能 2023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能见表5。
表5 2023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能 （2）203B-L驱动板 2023B-L主要针对TTL接口设计，其上的LVDS接口为插孔，需要重新接上插针后才能插LVDS插头。2023B-T驱动板实物如图6所示。 图6 2023B-T驱动板实物图 2023B-T驱动板体积比2023B-L稍大，价格也相对高一些，其主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：TTL； 显示模式：640×350／70Hz～1280×1024／75 Hz： 即插即用：符合VESA DDC1／2B规范； 工作电压：DC 12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换20in以下液晶显示器的驱动板。 2023B-T驱动板的VCA输入接口、按键接口、LVDS输出接口、高压板接口引脚功能与前面介绍的2023B-L驱动板基本一致。
led液晶显示器的驱动原理 LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与 TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对 TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存 电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在 CMOS 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.
图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 , 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因.
12864点阵型液晶显示屏的基本原理与使用方法(很详细) 点阵LCD的显示原理 在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位（一字节）即可。而对于中文，常用却有6000以上，于是我们的DOS前辈想了一个办法，就是将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字，即汉字的内码。而剩下的低128位则留给英文字符使用，即英文的内码。 那么，得到了汉字的内码后，还仅是一组数字，那又如何在屏幕上去显示呢？这就涉及到文字的字模，字模虽然也是一组数字，但它的意义却与数字的意义有了根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状，如英文的'A'在字模的记载方式如图1所示： 图1“A”字模图 而中文的“你”在字模中的记载却如图2所示：
图2“你”字模图 12864点阵型LCD简介 12864是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。 管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述 1VSS0电源地 2VDD+5.0V电源电压 3V0-液晶显示器驱动电压 4D/I(RS)H/L D/I=“H”，表示DB7∽DB0为显示数据 D/I=“L”，表示DB7∽DB0为显示指令数据5R/W H/L R/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=“L”，E=“H→L”数据被写到IR或DR 6E H/L R/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7∽DB0 R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读到DB7∽DB0 7DB0H/L数据线 8DB1H/L数据线 9DB2H/L数据线 10DB3H/L数据线 11DB4H/L数据线 12DB5H/L数据线 13DB6H/L数据线 14DB7H/L数据线 15CS1H/L H:选择芯片(右半屏)信号 16CS2H/L H:选择芯片(左半屏)信号 17RET H/L复位信号,低电平复位
LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之 中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs. For personal use only in study and research; not for commercial use
图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因 素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方 式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显 示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时, 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因. For personal use only in study and research; not for commercial use
TFT LCD液晶显示器的驱动原理(一) 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理，那是针对液晶本身的特性，与TFT LCD本身结构上的操作原理来做介绍。这次我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍，也就是对其驱动原理来做介绍，而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系，而有所不同。首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存电容架构不同，所形成不同驱动系统架构的原理。 Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种，分别是Cs on gate与Cs on common这两种。这两种顾名思义就可以知道，它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的。在上一篇文章中提到，储存电容主要是为了让充好电的电压，能保持到下一次更新画面的时候之用。所以我们就必须像在CMOS的制程之中，利用不同层的走线，来形成平行板电容。而在TFT LCD的制程之中，则是利用显示电极与gate走线或是common走线，所形成的平行板电容，来制作出储存电容Cs。
图1就是这两种储存电容架构，从图中我们可以很明显的知道，Cs on gate由于不必像Cs on co mmon一样，需要增加一条额外的common走线，所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大。而开口率的大小，是影响面板的亮度与设计的重要因素。所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式。但是由于Cs on gate的方式，它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的。(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线，顾名思义就是接到每一个TFT的gate 端的走线，主要就是作为gate driver送出信号，来打开TFT，好让TFT对显示电极作充放电的动作。所以当下一条gate走线，送出电压要打开下一个TFT时，便会影响到储存电容上储存电压的大小。不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短，(以1024×768分辨率，60Hz更新频率的面板来说.
传统电视机采用CRT作为图像的显示器件，它体积大、重量重、屏幕尺寸受限制等缺点，目前在电视机上的应用已经逐步被薄而轻的液晶和等离子显示屏取代，这样我们从事电视维修的技术人员就必须尽快的掌握被称为平板电视的液晶、等离子电视的维修技术。 目前在家庭中；液晶电视和CRT电视一样；一般是用来接收电视台播放的模拟电视节目；把接收下来的模拟电视节目，经过处理；由显示器重现图像。但是作为液晶电视机和CRT电视机的本身，两者则有巨大的区别： 首先图像显示器件：CRT电视采用的是一个体积较大、厚度大的显像管；液晶电视则采用的是一块显示面积较大，厚度很薄的液晶显示屏，厚度小于10公分；可以悬挂在墙上所以也成为平板电视。 在电视机的信号处理电路上：除高频头电路、中频放大电路、视频检波电路以外；视频小信号处理电路已经完全不同了，普通的CRT电视机一般采用的是模拟电路来处模拟信号（高清CRT除外）；液晶电视是采用数字的方式来处理模拟信号。并且计算机软件技术、总线技术及大规模数字集成电路的大量应用等，电视机的电原理图越来越计算机化，我们原来的维修人员基本上缺乏数字电路的知识，对图纸也越来越看不懂。也无法去分析故障。 在开关电源电路上；为了克服CRT电视机开关电源电流波形的畸变而引起的电磁干扰（EMC）和电磁兼容（EMI）问题，目前生产的液晶电视均采用了PFC 技术，这样具有PFC功能的开关电源其电路原理及结构异常复杂。而且对于属于被动发光的液晶显示屏，还要有一个对液晶显示屏背光灯供电的背光高压板，这两项也是我们维修人员必须要过的一道门槛。 在所用的元器件上：比较突出的是在开关电源等大功率电路中采用了性能优秀的MOS管，取代过去常用的大功率晶体三极管作为开关管应用，电源部分的故障率大大降低，但是由于MOS管和普通大功率晶体三极管特性的不同，激励及周边电路也完全不同。对我们维修人员也是一个新的课题。 从上述看；要掌握液晶电视的维修除了要了解液晶屏成像的简单道理外，最主要的还是要掌握CRT电视机原来没有应用过的新技术、新电路、新元器件的知识，看懂电路并能分析电路原理，并掌握新型元器件的结构、性能、正确的应用方法，了解一下数字电路的基本知识，这样，修理液晶电视和原来修理显像管电视机一样得心应手，甚至还要简单。 本文重点就是前期CRT电视没有的新技术、新知识入手入以通俗语言全面详细介绍，最后以典型液晶电视进行整机电路分析及故障检查、故障分析乃至故障排除方法及典型案例。引导大家逐步掌握液晶电视机的维修技能。本书的目的是；从原理的讲解为主；以提高维修人员分析问题及处理问题的能力为目的，认识到基层知识的重要性，逐步改善，不按原理分析故障、盲目修机的现象。本书的特点是；复杂的原理均配以大量的图片；以“看图识字”的方式学习新知识、新技术。 在介绍液晶显示屏的工作原理之前，先把液晶究竟是什么，液晶控制光线的道理是什么简单的介绍一下 1、液晶是什么？ 液晶是一种有机化合物，是液体；但是其分子具有固体水晶（水晶石）分子的特性，水晶石的分子对光具有优秀的投射和折射性能（用水晶石制造的镜片、镜头都是性能优秀、昂贵的）。 液晶的分子除了对光有优秀的特性以外；并且对电场有极其敏感的特性；把
液晶电视的显示原理 摘要：系统的介绍了液晶显示器的显示原理，结合液晶电视的显示原理，对液晶电视的技术特点进行了分析。 关键词：高清电视；液晶显示技术；亮度；对比度。 引言 液晶电视技术的发展这些年来可谓突飞猛进，在许多消费者还没有完全弄懂它背后深含的技术理论时，液晶电视已飞入千万寻常百 姓家。本文结合液晶显示原理，对液晶电视 的技术特点进行分析与比对。 1 液晶显示原理 TFT-LCD 液晶屏的结构 TFT- LCD 液晶屏在结构上由里到 外主要由背光源、偏光片、透明电极 （控制电路）、液晶、彩色滤光片、偏 光片所构成，如图1 所示。 液晶的光学效果 液晶包含在两个槽状表面中间，且槽的方向互相垂直，如图2 所示。液晶分子的排列为：上表面分子沿a 方向，下表面分子沿b 方向，介于上下表面中间的分子产生旋转的效应，因此液晶分子在两槽状表面间产生90°的旋转。
当线性偏振光射入上层槽状表面时，此光线随着液晶分子的旋转也产生旋转；当线性偏振光射出下层槽状表面时，此光线已经产生了90°的旋转。 当在上下表面之间加电压时，液晶分子会顺着电场方向排列，形成直立排列的现象。此时入射光线不受液晶分子影响，直线射出下表面。不同电压值，决定液晶偏转的角度。 偏光片的光学效果 如图3 所示。第一片偏光片可以将非偏振光（一般光线）过滤成偏振光；第二片偏光片实现取向功能，即仅允许该偏光片方向分量的光线通过。当非偏振光通过第一片a 方向的偏光片时，光线被过滤成与a 方向平行的线性偏振光；当通过第二片偏光片时，如果两片偏光片放置方向一致时，如图3 左图所示，光线可以顺利通过。当两片偏光片放置方向相互垂直时，如图3 右图所示，光线被完全阻挡。改变偏振光与第二片偏光片的夹角，可实现透光率的控制。 彩色滤光膜的光学效果 彩色滤光膜的各像素对应液晶屏的各像素，每像素包含红、绿、蓝三个子像素，光线透过彩色滤光膜形成红、绿、蓝三基色分量，如图4 所示。
液晶屏的工作原理 （资料来源：中国联保网） 简单的来说，屏幕能显示的基本原理就是在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。 认识了它的结构和原理，了解了它的技术和工艺特点，才能在选购时有的放矢，在应用和维护时更加科学合理。液晶是一种有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。 LCD第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直(90度相交)，也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。 LCD的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身，自然光线是朝四面八方随机发散的，极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线，极化滤光片的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。 只有两个滤光片的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配，光线才得以穿透。一方面，LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成，所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是，由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个滤光片后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个滤光片中穿出。另一方面，若为液晶加一个电压，分子又会重新排列并完全平行，使光线不再扭转，所以正好被第二个滤光片挡住。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。当然，也可以改变LCD 中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。但由于液晶屏幕几乎总是亮着的，所以只有“加电将光线阻断”的方案才能达到最省电的目的。 主动矩阵式液晶屏 TFT-LCD液晶显示器的结构与TN-LCD液晶显示器基本相同，只不过将TN- LCD上夹层的电极改为FET晶体管，而下夹层改为共通电极。 TFT-LCD液晶显示器的工作原理与TN-LCD却有许多不同之处。TFT- LCD液晶显示器的显像原理是采用“背透式”照射方式。当光源照射时，先通过下偏光板向上透出，借助液晶分子来传导光线。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FE T电极导通时，液晶分子的排列状态同样会发生改变，也通过遮光和透光来达到显示的目
液晶屏原理 1.液晶显示器（LCD）目前科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标发展，在计算机周边中拥有悠久历史的显示器产品当然也不例外。在便于携带与搬运为前题之下，传统的显示方式如CRT映像管显示器及LED显示板等等，皆受制于体积过大或耗电量甚巨等因素，无法达成使用者的实际需求。而液晶显示技术的发展正好切合目前信息产品的潮流，无论是直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等优点，都能让使用者享受最佳的视觉环境。 2.液晶的诞生要追溯液晶显示器的来源，必须先从「液晶」的诞生开始讲起。在公元1888年，一位奥地利的植物学家，菲德烈．莱尼泽（Friedrich Reinitzer）发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质，也由于其独特的状态，后来便把它命名为「Liquid Crystal」，就是液态结晶物质的意思。不过，虽然液晶早在1888年就被发现，但是真正实用在生活周遭的用品时，却是在80年后的事情了。公元1968年，在美国RCA公司（收音机与电视的发明公司）的沙诺夫研发中心，工程师们发现液晶分子会受到电压的影响，改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理，RCA公司发明
了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后，液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中，举凡计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器（因为有辐射计量的考虑）或是数字相机上面的屏幕等等。令人玩味的是，液晶的发现比真空管或是阴极射线管还早，但世人了解此一现象的并不多，直到1962年才有第一本，由RCA研究小组的化学家乔．卡司特雷诺（Joe Castellano）先生所出版的书籍来描述。而与映像管相同的，这两项技术虽然都是由美国的RCA公司所发明的，却分别被日本的新力（Sony）与夏普（Sharp）两家公司发扬光大。 3.什么是液晶液晶显示器是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以已经可以说是一个中间相。而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着次黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。此外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们都是对于外加的力量，呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照
液晶显示器电源工作原理及维修 详细介绍液晶显示器电源的作用、工作原理、维修及代换， 一、电源的作用 1、电源的基本知识 液晶电源的作用是为整机提供能量，常见的电源适配器外观如图所示 它的输入是220V交流电，输出为12V、4A直流电。电源适配器的内部电路结构如图所示
2、液晶电源的常见存在形式 常见的液晶电源有内置式和外置式两种。内置式电源一般是和高压板做在一起，形成二合一电源板，驱动板需要的各路电压均有电源板产生。外置式电源也就是通常所说的电源适配器，它一般是220V交流电输入，12V直流电输出，驱动板需要的其他电原在驱动板上进行变换。 二、电源的工作原理 由于LCD采用低电压工作，而一般市电提供提是110V或220V的交流电压，因此显示器需要配备电源。电源的作用是将市电的220V交流电压转变成12V或其它低压直流电，以向液晶显示器供电。 LCD显示器中的电源部分均采用开关电源。由于开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点，因此被广泛应用于各种电子产品中，特别是脉宽调制（PWM）型的开关电源。PW M型开关电源的特点是固定开关频率、通过改变脉冲宽度的占空比来调节电压。 PWM开关电源的基本工作原理是：交流电220V输入电源经整流滤波是路变成300V直流电压，再由开关功率管控制和高频变压器降压，得到高频矩形波电压，经整流滤波后获得显示器所需要的各种直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的核心，它能产生频率固定具脉冲宽度可调的驱动信号，控制开关功率管的导通与截止的占空比，用来调节输出电压的高低，从而达到稳压的目的。 以下将要介绍的电源适配器就是此类开关电源，我们以采用UC3842脉宽调制集成控制器的电源为例讲解相关电路。 1、UC3842的性能特点 （1）它属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少，外围是路简单、安装调试方便、性能优良、价格低廉等优点。而且通过高频变压器与电网隔离，适合构成无工频变压器的20-50W小功率开关电源。 （2）最高开关频率为500KHZ，频率稳定度高达0.2%。电源效率高，输出电流大，能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DMOS管、TMOS管工作。 （3）内部有高稳定的基准电压源，档准值为5V，允许有+0.1%的偏差，温度系数为
液晶驱动板规格书 产品名称 PCB-800099驱动板文件编号 TYT20120909 供应商：深圳市天宇朗通科技有限公司 地址：深圳福田区振华路高科德电子市场42073 联系人 张先生 客户名称： 客户地址： 联系人 文件级别 公共文件 发布日期2012-09-09 1.产品说明： 本驱动板可以 1，1路VGA信号输入 2，2路A V信号输入
3，1路HDMI信号输入,且本IC支持的是HDMI1.1 4，1路倒车信号输入 5，支持宽电压输入，并可以在，5V-24V之间正常工作， 6，标准背光6PIN，接口，可外接高压板 7，驱动板集成液晶屏LED背光驱动板路， 8，标准LVDS信号输出，可支持单6，单8，双6，双8等标准的LVDS信号的液晶屏,但只支持屏供电为3.3V的液晶屏 9，标准按键板接口，并支持双色LED指示灯显示 10，支持TTL信号输出， 可支持AT070TN92, AT065TN14 AT080TN52 AT090TN12 AT090TN10 AT070TN90 AT070TN93 AT070TN94等，通用50PIN接口的TTL液晶屏 11，配合本公司编号为PCB800100的液晶屏转接板，可支持如下液晶屏 EJ070NA01-1024X600分辨率 EJ080NA04B-1024X768分辨率 ZJ070NA01,型号的通用40PIN高分液晶屏 12,配合PCB800100,还可以支持4。3，5，6，7寸，40PIN通用的屏，定义参见AT0543TN24V,1 13,本驱动板最大输出显示分辨率为，1920X1080超过,1440X900显示分辨率时，需要视IC的工作情况，增加散热片，以降低IC的工作温度） 14本IC，VGA部分可以直接输入YPBPR信号，通过程序实现 15，本驱动板可增加遥控功能（需要通过软件实现） 16，本驱动板可以自动检测，并显示相关的输入电压信息-----注，此功能为定制功能，需要联系我公司技术部 17，本驱动板可以支持自动检测信号开关机功能，--此功能为定制功能 18，本驱动板可以加BNC接口---需要定制 19，支持倒车控制，并显示A V2上，倒车电压支持50V以内的电压输入 20，本驱动板定位孔为四个， 21，如果特殊要求，我公司可以提供其它的定制服务 22，客户需要改程序，需要连接我公司，购买相关的程序下载板， 23，利用本公司的USB接口程序下载板，可以自行在BIN代码上添加LOGO
液晶显示器的工作原理 我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生，我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年，由奥地利植物学家Reinitzer发现的，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。 1. 被动矩阵式LCD工作原理 TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同，不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的TN-LCD为例，向大家介绍其结构及工作原理。 在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基
板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1280×1024，则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面，在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中，邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒，并与驱动IC、控制IC 与印刷电路板相连接。 在正常情况下光线从上向下照射时，通常只有一个角度的光线能够穿透下来，通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中，再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出，形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板，这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态，结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时，液晶是在它的初始状态，会把入射光的方向扭转90度，因此让背光源的入射光能够通过整个结构，结果在显示屏上出现白