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大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理与维修(一)

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理与维修(一)
大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理与维修(一)

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析(一)

(目前液晶电视的销量和社会保有量非常大,液晶电视的维修资料奇缺,而液晶电视的背光灯高压驱动电路又是液晶电视中极易发生故障的部位,它类似于CRT电视的行扫描电路,是高压大电流电路,其故障率不低于CRT电视的行扫描电路。目前对于该部分的原理电路分析维修的资料很少,该文对于背光灯管及驱动电路的特性、构造、组成、要求、电路原理分析比较详尽,以帮助维修人员更加深刻的理解液晶电视背光灯驱动电路,为下一步维修打好基础)

液晶电视的显示屏是属于被动发光型的显示器件,液晶屏自身不发光,它需要借助背光灯来实现屏的发光,即背光灯管发出光线通过液晶屏透射出来,利用液晶的分子在电场作用下控制通过的光线(对光进行调制)以形成图像,所以一块液晶屏工作成像必须配上背光源才能成为一个完整的显示屏,要显示色彩丰富的优质图像,要求背光灯的光谱范围要宽,接近日光色以便最大限度的展现自然界的各种色彩。目前的液晶屏背光灯,一般采用的是光谱范围较好的冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp;CCFL)作为背光光源。

大屏幕的液晶电视要保证有足够的亮度、对比度和整个屏幕亮度的均匀性,均采用多灯管系统,32寸屏一般采用16只灯管,47寸屏一般采用24只灯管。耗电量每只灯管约为为8W计算,一台32寸屏的液晶电视背光灯耗电量达到130W,一台47寸的液晶电视背光灯的耗电量达到近200W(加上其它电路耗电,一台32寸屏的液晶电视耗电量在200W左右) 冷阴极荧光灯的构造和工作原理

冷阴极荧光灯CCFL是气体放电发光器件,其构造类似常用的日光灯,不同的是采用镍﹑钽和锆等金属做成的无需加热即可发射电子的电极——冷阴极来代替钨丝等热阴极,灯管内充有低气压汞气,在强电场的作用下,冷阴极发射电子使灯管内汞原子激发和电离,产生灯管电流并辐射出253.7nm紫外线,紫外线再激发管壁上的荧光粉涂层而发光,图1。

冷阴极荧光灯的特性

冷阴极荧光灯是一个高非线性负载,它的触发(启动)电压一般是三倍于工作(维持)电压,(电压值的大小和灯管的长度和直径有关)冷阴极荧光灯在开始启动时,当电压还没有达到触发值(1200~1600V)时,灯管呈正电阻(数兆欧),一旦达到触发值,灯管内部产生电离放电产生电流,此时电流增加,灯管两端电压下降呈负阻特性 图2,所以冷阴极荧光灯触发点亮后,在电路上必须有限流装置,把灯管工作电流限制在一个额定值上,否则会因为电流过大烧毁灯管,电流过小点亮又难以维持。

图1

图2是冷阴极荧光灯的电压电流特性,电压。在灯管开始点亮之前,水平(1200V~1600V 以下),灯管电流基本没有,汞原子电离,产生电流,600V 左右,此时由于外电路的限流分之一处,直接影响灯管的使用寿命)。点亮灯冷阴极荧光灯在良好的供电环境下,寿命可以达到命),即灯管供电的频率、波形、触于有亮度控制的灯管,波形要求更加严格,晶屏是做成一个整体是不可换的,灯管损坏,屏体整体也成废品)冷阴极荧光灯要求高效率、 图2

垂直轴表示流过灯管电流,水平轴表示灯管两端轴上灯管两端的电压上升,当还未达到灯管触发电压时当达到触发电压时(1200V~1600V)灯管内部灯管点亮由于电流上升,灯管两端电压急剧下降,并维持在400V~作用,灯管两端的电压基本上维持在触发电压的大约三灯管两端电压的小幅度变化会引起灯管电流较大幅度的变化(电流大幅度的变化,管后维持灯管两端电压的稳定性是重要的。

25000~50000小时(近似于CRT 寿发电压、维持电压、灯管电流要符合该灯管的特性。对否则灯管寿命大大缩短(有些屏的背光灯管和液。

长寿命,那么对其灯管的供电、激励部分是要符合灯管的特性,供电源必须是交流正弦波,频率为40K~60K 左右,触发电压在1200~1600V,维持电压约性并不是完全一样,灯管不能直接并联使用(串联应用虽然可以点亮,由于特性的差异造成相串度不均匀),所以在多灯管液晶屏中,每一只灯管均配是触发电压的三分之一点(由灯管的长度和直径决定),由于每一只灯管的电压/电流特联的灯管的亮度不同,会造成整屏亮单独一只高压变压器,图3是三星32寸屏的背光灯高压驱动板,该屏有16只灯管,其驱动板上就有16个高压输出变压器,图4是高压变压器。图5是三星32寸液晶平背光灯高压驱动电路的信号流程及简单框图。

目前背光灯高压驱动板和液晶屏是配套出厂的,不同型号、尺寸的液晶屏其高压驱动板是不可互换的。

图3

图4

关于冷阴极荧光灯的亮度控制;液晶电视也应该和CRT 电视一样能进行亮度控制,但是冷阴极荧光灯因为其特有的非线性特性,用普通的依靠改变电压控制电流的亮度控制方法,有一定的困难,虽然发光亮度的增大可以通过增大灯管的电流来实现,但增大电流改变亮度的作用是有限的,且过大的电流会使灯管的电极受到损害,进而导致灯管的寿命缩短,同样减小电流控制亮度减小的作用也极其有限,并且电流减小会使放电难以维持导致熄灭,灯管弱电流放电对灯管的寿命也是不利的。

所以目前冷阴极荧光灯的亮度控制均采用脉冲调光,具体方法是;用30~200Hz 的低频PWM 脉冲波(PWM 脉冲波的宽度受控于CPU )对施加于冷阴极荧光灯管上的连续振荡高压进行调制,使连续振荡波变成断续振荡波,从而达到控制亮度的目的,其控制原理是;断续的在极短间内停止对冷阴极荧光灯供电,由于停止时间极短,不足以使灯管的电离状态消失,是其辐射的紫外线强度下降,管壁上的荧光粉的激发量减小,亮度也下降,只要控制PWM 导通/关闭周期的时间比,从而达到控制灯管平均亮度的目的 见图5中,调制器输出的脉冲串信号,目前的技术可以达到400:1或更高的调光控制。

管的寿命。为了防止断续时间过长灯管熄灭,PWM 但的脉冲的占空比,就可以改变灯管在一个但是,由于此种控制方式是反复的启动、截止灯管,即在每一个启动、关闭周期都会造成灯管高启动电压及电流的突变的冲击,这对于气体放电灯的电极而言是极为不利的,会大大的缩短灯管的寿命,为了解决这一问题,目前均采用一种“柔性”启动技术,即对调光脉冲的包络的前沿和后沿,采用连续线性增幅和降幅的处理(前沿是一个逐步增大的过程,在后沿是一个逐步减小的过程) 图6,这样经过线性变幅处理后的高压脉冲波,再作用于灯管上,就不会对灯管造成损伤,也不会影响灯脉冲信号的频率控制在50~200Hz 范围内。脉冲调光方法控制亮度的范围比较大,只要波形符合要求,对灯管的寿命没有影响。目前具有亮度控制笔记本电脑的液晶屏的亮度控制,均采用此方法。但是具有脉冲调光的背光灯驱动电路比较复杂,技术要求高。

对于多灯管屏的亮度控制,如果同时间断灯管的瞬间供电,PWM 的间断频率会和液晶屏的刷新频率差拍,液晶屏会出现滚道干扰、闪烁、亮度不均匀等现象,为了防止这种现象产生,加于每个灯管的断续脉冲波相位上有所差异,即对灯管来说,短暂停止供电在多根灯管中,不是同时断电、供电,必须是交替轮流断电、供电。多灯管系统一般把灯管分为4组,

供电系统的PWM 脉冲有4个通道,输出4路经过PWM 调制的高频脉冲波,每个通道向一组灯

管供电,通道之间输出的PWM 调制脉冲,依次移相900,这样4组灯管则达到轮流断电、供

电,使亮度更均匀,干扰最小,三星32寸液晶屏有16根灯管,分为4组,每组4根灯管(24

根灯管液晶屏的就每组6根灯管)。

图5

图6

功率放大器和输出电路;

1、 全桥架构;

全桥架构组成,应用的供电电压范围宽(6V~24V)最适合在低电源电压的场合应用。适合低电源电压

图7 经过放输出电路是利用变压器对功率放大后的激励输出电路还有一重要的作用,即是把功率放MOSFET 组成的功率输出MOSFET(两只N 沟道及两只P 沟道)功率放大器的作用是把调制器调制的高频断续脉冲波,大到足够激励点亮冷阴极荧光灯管点亮的功率。信号进一步的升压以达到激励并点亮灯管电压,大输出的方波转化为冷阴极荧光灯管工作必须的正弦波。

功率放大器在目前各厂家生产的背光灯高压驱动电路中均采用电路,电路形式有所不同,总的不外以下四种形式;

功率放大电路 图8,放大元件由4只

的设备 如笔记本电脑等低压供电的设备。

2、 半桥架构;

半桥架构功率放大电路如图9;和全桥架构相比,节省了两只功率放大管(一只N 沟道和一只P 沟道的MOSFET)。在相同的输出功率和负载阻抗情况下,供电电压比全桥架构要提高一倍(电流为全桥架构的一半),用在供电电压较高的设备上(大于12V)。

以上两种架构的功率输出电路的每一个桥臂的放大元件是N 沟道和P 沟道MOSFET 组成的串连推挽功率输出电路。

3、 推挽架构;

这种架构的功率放大电路如图10,只用两只廉价的低导通电阻的N 沟道MOSFET,使电路的效率更高(P 沟道的MOSFET 价格高、由于导通电阻大,电路的效率较低),对于MOSFET 的筛选要求也低,电路所用元件也少,有利于最大限度降低成本。该推挽架构对电源的稳定要求较高(如稳定的12供电),对于如笔记本电脑的电池电压在使用中逐渐下降的设备,不易采用此推挽架构的电路。

自激振荡器方式 图11,不需要激励控制电路,主要两只功率管和变压器加反馈电液晶显示屏上。尽管它是本文

V 4、 Royer 架构(自激振荡);

路组成的最简单应用方式,是在不需要严格控制灯频和亮度的设计中。由于Royer 架构是自激式设计,受元件参数偏差的影响,很难严格控制振荡频率和输出电压的稳定,而这两者都会直接影响灯的亮度、使用寿命。并且无法对液晶屏进行亮度控制,一般应用在廉价的节能灯上,正因为此,Royer 架构一般不被用于所述四种架构中最简单、廉价的。

图9 半桥架构

图8 全桥架构

图10 推挽架构 图11 Royer 架构

输出电路及正弦波的形成;

背光板驱动电路中前级(振荡器和调制器)功率输出部分,基本上是工作在开关状态(开关状态工作效率高、输出功率大),输出基也是开关信号,前面已经提到冷阴极荧光灯的最佳供电电压波形是正弦波,为了保证背光灯管工作在最佳状态(对于发光亮度及寿命是非常重要的),还必须把功率输出级输出的信号变换为正弦波。

正弦波的转换;

整个背光灯驱动电路我们可以把它看成是一个它激振荡器。

作为一个振荡器输出什么波型,完全取决于振荡器的输出电路特性,输出电路是非谐振电路,输出是脉冲波(输出特性是纯容性输出锯齿波,输出特性是纯阻性输出方波,输出特性是把背光灯高压驱动输出电路,做成一个谐振电路就可以输出正弦波,在高压变压器的输出端高压变压器输出端L 。在图中容X L 于电容C 由于组成是串连谐振电路,其谐振时达到的最大值,由于灯管也串连在电路中的一部分,形成了串连谐振电路的电阻份量输。

面介绍过,在灯管点亮后的负阻特性,必须有限流的作用,此电路中电容器 C 的容抗,正好起到限流的左右,此种方式限流能量损耗极小,此输出电路极为巧妙。

是为了保证电容C 和电感L 的谐振频率就是振荡器的振荡频率,又要使电容C 的容抗XC 的大小基本正好是灯管的限流值,电路的精确设计是至关重要的。

容易损坏的元件,如有损坏,一定要用和原来一样的电容代换,否则

和本纯感性输出微分波为主),输出电路如果是谐振电路输出必然是正弦波。我们只要如果谐振电路的谐振频率就就能做到最大限度的高效的把能量传输给灯(输入端也可以)和灯管连接处串连一及负载R (灯管)组成了一个低Q 于功率输出信号的频率作用于电感L 和电的容抗X C 时,电路产生谐振,在所以谐振时;电流达到最大值,此最

也意味着功率输出的能量,是振荡器的振荡频率,那么该背光灯驱动电路,管。

输出电路的处理方式是;只电容器C 图12,电容器C 和输出值的串连谐振电路。等效电路 图13C,来说,在此频率下,当电感L 的感抗此谐振电路中即产生谐振,大电流即是流过冷阴极荧光灯管的电流。

最大限度的输送给了灯管,

对等,所以该谐振电路是低Q 值电路,即使是振荡频率略有偏差,也能保证能量的传前但在维修中,电容C 是比较其性能会大幅下降,甚至不能使用。

12

特别

五、BD9884FV 详细分析

图 13

主要介绍 冷阴极荧光灯的构造、特性。工作时对驱动电路的要求,是具有亮度控制的冷阴极荧光灯及多灯管液晶屏系统灯管的驱动供电要求作了介绍。以上第一部分下一部分;是冷阴极荧光灯高压驱动电路的电路原理,故障分析,以三星屏为例。 内容;

一、电路组成

二、工作原理

三、保护电路

四、检修方法及注意事项

海信TLM-3277液晶电视 采用韩国三星屏,该屏内置冷阴极荧光灯管16只。冷阴极荧光灯驱动电路板,随屏配套。

冷阴极荧光灯驱动电路由两块 BD9884及8组全桥架构功率输出电路组成,功率输出采用沟道、P 沟道模块。两只8SPM3模块及输出高压变压器组成一个桥式输出架构。变压器有初级绕组 X X 接功率输出模块,次级高压绕组 X X 接冷阴极荧光灯管 ○PWM 方式控制,4

路P 0该8SPM3 MOSFET N 次级低压绕组X X 为作为取样电压送往BD9884的电压检测部分。

BD9884 有两路激励输出 ○26 ○27输出一路 23 ○24 一路 ,每一路激励输出向两个全桥功率电路提供激励信号,每一组全桥功率输出向两个高压变压器驱动电压(点亮两只冷阴极荧光灯管),这样;每一块BD9884 可以驱动8 只灯管,两只BD9884共驱动16只灯管。

在两块集成电路的4路输出激励信号中,在进行亮度控制时,是采用WM 脉冲,每路之间的相位差为90

液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理

对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法(此文为技术探讨) 在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章,文章的标题是:“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关,维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策,而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助,目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。 什么是TFT屏偏压电路?现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏,由于我们现在的电视信号(包括各种视频信号)是专门为CRT显示而设计的,液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同,液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号,就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换,以便液晶屏能正确显示。 图像信号的转换,这是一个极其复杂、精确的过程;先对信号进行存储,然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算,根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号,并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号,成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排,并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编

排的像素信号在辅助信号的协调下,施加于液晶屏正确的重现图像。 每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路,这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON(提康)电路”,也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。也是一个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马(Gamma)电路(灰阶电压)等组成,这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压,并且还要有一定的上电时序关系,不同的屏,不同的供电电压。为了保证此电路正常工作,一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电(这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为:TFT偏压电路);由整机的主开关电源提供一个5V或12V 电压,给这个开关电源供电,并由CPU控制这个开关电源工作;产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压,就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源,DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。是非常重要也是故障率极高的部分(开关电源都是故障率最高的部分,要重点考虑)。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中可以看出,其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压,有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。

液晶显示器背光灯管更换与维修..

液晶显示器、液晶屏、灯管的拆卸与安装 (一)、液晶背光灯管更换实例 液晶显示器灯管的寿命一般在2-4万小时,不过因为元件的老化和灯管的差异性,灯管一般在使用1万小时以上时就容易出现故障了。12.1,13.3,14.1,15.1,15.4笔记本的液晶屏一般都是一支灯管,个别的有两支灯管;15,17,19,20,22的台式机一般都是上下四支灯管,这也是台式机比笔记本屏幕对比度高的原因。 笔记本的灯管一般都在屏幕下方,多采用内嵌式,灯管的更换比较麻烦,必须把液晶屏取下来才能更换,同时灯管外面的灯罩还不能损坏必须安装牢固,否则很容易产生漏光现象,影响使用效果。 台式机的灯管有两种安装方式:三星和LG-PHILIPS的屏灯管都采用灯架抽拉式,可以在屏幕一侧把灯管的固定螺丝拆除后,直接将灯架抽出后在外面更换灯管或直接更换新灯架。但联想液晶使用的PMV的液晶屏更换灯管比较麻烦,必须把液晶屏全部打开,把液晶屏取下来,才能取下灯架。此类液晶屏更换的风险大,在更换过程中稍有疏忽就会出现液晶屏破裂,亮点和亮线,漏光问题。 更换步骤: 灯管更换过程 灯管在更换过程中一定要仔细认真,如果液晶屏损坏将无法修复。 1、对需要更换灯管的屏加电试机,并认真观察故障现象,防止出现误判,产生不必要麻烦或损失。灯管老化的现象就是电刚开始满屏通红,然后慢慢变红。 2、首先找一快比较大的场地,能够存放拆下面的液晶面板,灯架,反光板等配件。 3、首先将屏倒扣在干净无杂物的桌面上。在倒扣之前务必检查棹面有无螺钉或其他异物,防止压坏液晶面板。

4、观察液晶屏的结构,因为部分液晶屏不需打开屏,只需要按灯架方向取下固定销扣和固定螺丝,即可沿灯管方向抽出灯架。如果在屏的背部有灯管的固定螺丝,需要先将螺丝去除。同时还应将屏电路板的屏蔽金属罩取下,只使用螺丝对电路板进行固定或使用其他方法固定,应保证电路板不随屏的翻转而移动。 5、对于不能抽出灯架的液晶屏,将屏竖起(一定要抓紧屏,不能划手。使用2.5*65MM 的小一字螺丝刀,将屏的金属外框的销扣轻轻打开。操作要领:将屏一侧面向自己,左手抓住屏,同时右肘在屏的外侧。右手持一字螺丝刀进行操作。这样万一手打滑,不致于屏跌落到桌面,肘和身体可起缓冲保护作用。 6、将全部销扣打开后,将屏面板向上,扣在桌面上,向上轻轻取下金属边框。

液晶屏背光板工作原理电路图

液晶屏背光板工作原理电路图 一、前言随着液晶电视机销量的逐渐增多,需要投入更多的精力来研究液晶电视机的维修,而目前液晶电视机中背光板的维修量占有较大的比例,同时由于背光板是显示屏供应商供屏时自带的,供应商出于对技术的保密性,现在我们还拿不到背光板的电路图和IC资料,这对我们背光板的维修带来了很大的难处。为了改善我们的背光板修理,本文对背光板的通用工作原理及常见故障判断作一介绍,对网络维修具有一定的参考价值。本文的目的是想帮助网络提高维修技能,但由于我们对背光板的电路和维修了解得还不多,因此其中的一些观点可能有不准确或描述错误的地方,请大家指出来共同讨论,从而共同提高我们的维修水平,谢谢!二、背光板在液晶电视机中的作用背光板也称Inverter板即逆变器板,它的作用是将一个直流电压转变为多个交流电压,作为液晶屏灯管的工作电压,它的输入、输出连接框图如下图。背光板有三个输入信号,分别是供电电压、开机使能信号、亮度控制信号,其中供电电压由电源板提供,一般为直流24V(个别小屏幕为12V);开机使能信号ENA即开机控制电平由数字板提供,高电平3V时背光板工作,低电平0V 时背光板不工作;亮度控制信号DIM由数字板提供,它是一个0-3V的模拟直流电压,改变这它可以改变背光板输出交流电压的高低,从而改变灯管亮度。背光板有多个交流输出电压,一般为AC800V,每个交流电压供给一个灯 管。三、背光板工作原理方框图背光板电路由输入接口电路、PWM控制电路、MOS管导通与直流变换电路、LC振荡及高压输出回路、取样反馈电路等几部分组成,其工作原理 方框图:四、背光板各部分电路介绍1、输入接口电路1)供电输入电压输入接口电路中的供电输入电压一路直接加到MOS管导通电路,作

液晶显示器的工作原理

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

液晶显示器电源电路原理与检验

型液晶显示器电源电路原理与检验 本文以明基(BenQ)Q7C3型液晶显示器为例,介绍其内置电源电路工作原理与检验思路,附图为按照什物绘出的电源部份电路原理图。 1、工作原理 明基Q7C3型显示器为内置型电源,是以电流驱动型脉宽调制组件1200AP40为核心形成的变压器祸合、他激式开关电源。 1200AP40内部设有启动电流源、逻辑电路、振荡器等电路,并拥有过田过流/欠压漱启动等各种维护电路。用它形成的开关电源拥有适应市电电压变化规模宽、效力高、功耗低等优点,所以已被广泛利用于液晶显示器电源中,其引脚功能及参考数据见表1。 1.市电输入、变换 加电后,220V交换市电经C601、L601、C602等组成的低通滤波器滤除电网中的高频杂波干扰后,再经负温度系数热敏电阻TH601限流(按捺开机冲击电流)、BD601整流、0605滤波取得约300V直流电压,供开关电源电路使用。 2.启动与振荡 整流滤波电路发生的约300V直流电压分两路输入开关电源电路,一路经开关变压器T601的

LO绕组加到开关管Q601的漏极(D);另外一路经R603加到IC601(1200AP40)启动端⑧脚。IC601的⑧脚输人300V电压后,使它内部启动电流源开始工作,该电流通过⑥脚对外接的C611充电,当C611两真个电压到达启动阑值(11V)时,IC601内部振荡器电路起振,从⑤脚输出驱动脉冲,通过R612,R623,D604加到开关管Q601栅极(G),使Q601工作在开关状况。Q601导通后,电流流过开关变压器T601 LO线组,在取样绕组L1两端发生感应电动势,经D602整流、C606滤波后,再经D603限幅,R611限流在C611两端发生15V的直流电压,为IC601提供工作后所需的电源,取代IC601内部的启动电路,使电源能正常工作。 3.稳压节制电路 该电机源采取由R711、R712与IC702形成的误差取样放大电路,直接从T601的L2绕组输出的高频脉冲经D702整流、C707-C709及L702滤波后取得的+5V电压长进行取样。其误差信号经光电藕合器IC602将反应输出直流电压状况的反馈信号引入IC601②脚并通过脉冲宽度节制电路来扭转输出脉冲占空比,进而节制开关管导通的时间,从而取得不乱的直流电压输出。 当某种缘由使+5V电压升高时,IC702的R端电压升高,K端电压降落,使IC602内部发光二极管电流增大,致使IC602中光敏三极管的c、源极(E极)内阻减小,IC601②脚电压降落,经内部误差放大后由⑤脚输出的驱动脉冲占空比降落,开关管Q601提早截止,减少开关变压器的储能,下降输出电压;如果输出电压下降,则IC601输出驱动脉冲占空比升高,这样使输出电压维持不乱。 4.维护电路 为了保证开关电源和负载电路正常工作,电源设置了完美的维护电路。 (1)尖峰电压吸收电路 由R607、C607、D601和C616,R625,R615形成两套尖峰电压吸收回路,主要用于解除开关变压器漏感发生的尖峰电压,维护电源开关管Q601不被尖峰电压击穿而破坏(烧短路了)。同时避免开关变压器发生自激。 (2)过压维护 1)输人过压维护:若市电电压升高,300V直流电压也相应升高,经8608、8609加到IC60103脚电压也因而上升,一旦超过设定阂值时,IC601内部的逻辑电路将割断⑤脚的输出脉冲,电源无输出,整机免遭过压破坏。 2)输出过压维护:当稳压系统失控,使开关电源输出电压太高时,开关变压器L1绕组的感应电压必升高,经D602整流、C606滤波得到的电压高于齐纳管ZD602设定闭值时,ZD602击穿导通,此电压经8621加到Q603基极使其导通。Q603导通后,Q602因基极电位降落而导通,使IC601②脚电位降落。另外一方面,Q602导通后Q603的基极取得了正向偏置电流,Q603继续保持导通,构成了自锁。C612为防误动作的抗干扰电容。 (3)欠压维护 当输人市电电压太低或输出端负载严重短路,引发IC601⑥脚的供电电压低于欠压维护电路动作的闭值时,IC601内的欠压维护电路动作,割断⑤脚输出的驱动脉冲,开关管休止工作,实现欠压维护。 (4)开关管过流维护 开关管Q601源极(S)串连的电阻R615为过流取样电阻。若负载电路或开关电源异样,引发开关电源低级侧电流过大,在电阻R615两端发生的压降将会增大,IC601③脚的电压也会上升,当该电压上升到1V时,IC601内部的过流维护电路启动,其⑤脚休止输出鼓励脉冲信号,Q601截止,开关电源休止工作,防止了过流带来的危害。 5.输出电路 该电机源电路的开关变压器次级共输出两组感应电压。其中L3绕组上发生的高频感应电压经D701整流、C703、C712、L701、C704滤波后,得到+14V电压,为高压逆变电路或高压生成电路供电。L2绕组上发生的高频电压经D702整流、0707、C709、L702、C708滤波后,得到+5V电压,分两路输出:一路直接输出5V电压;另外一路经IC701(PQ3RD23,其引脚功能见表2)受控后输出+3.3V电压。+5V,+3.3V分别为信号处理、MCU等电路提供工作电压。

显示屏工作原理

2 显示扫描原理 各个企业制造的LED显示屏的控制结构有所不同,但是,显示屏的显示扫描电路基本相同。双基色LED显示屏的显示扫描电路如图1所示。在图1中,IC1、IC2是数据锁存器电路74HC595,分别锁存红色、绿色数据,它们的性能是:①串行输入8位并行输出;②数据锁存、数据清除功能;③输出具有比较强的驱动能力。电阻RPB1、RPB2是限流电阻,根据颜色和模块的亮度来选择他们的数值。ML1是双色LED显示模块,共有8行×8列=64个LED,其中,8个引脚是红色信号输入端,8个引脚是绿色信号输入端,8个引脚是行控制输入端,共有24个引脚。三极管 Q0,Q2,…Q7是行选通、驱动作用。IC3是3-8地址译码电路74HC138,8个选通输出端分别控制相应的行。图中电路是显示屏的原理电路,其数据传送方式是数据传送与行信号异步进行:首先,同时传送8位红、绿颜色数据到电路IC1、IC2并将数据锁存,然后再传送行控制信号点亮一行LED,接下来重复上述操作,只是行信号移至下一行,依次到第八行为止,即是一次完整的扫描过程。 显示扫描电路板的设计要求具有比较低的生产成本,因此,许多企业都设计成双面电路板,这样可以节省约三分之一的电路板成本。在显示模块的相应尺寸范围内,要安放上图中的全部元器件,其对应的双层印刷电路板编制具有较大难度,所以IC1电路特别适合点阵扫描原理的LED显示模块的驱动。显示扫描电路都是采用串行方式传送数据,这样既可以节省电路板的位置,又适合显示屏与计算机之间的数据传送。 3 工作状态分析 显示扫描电路的原理是动态扫描方式,不能静态测量其工作电流,因此,要计算出工作电流,就要分析动态参数。图2是一个LED的工作电路图。电路中Q8是驱动电路,正端接电源,控制端接74HC138的输出,输出端接LED发光二极管D,与限流电阻连接,电阻接74HC595的数据输出端。LED的点亮方式是:控制74HC138的片选信号无效,为不选通,之后74HC595输出电平,低电平为点亮信号,再选通74HC138,控制输出选通信号,此时,有电流I0从Q8输出,流过D、R1后,进入74HC595的数据输出端。 在图中,V ab是加在LED上的电压,红、绿色高亮度发光二极管的压降均约2~3V,Vbc是加在限流电阻两端上的电压,通过调节限流电阻的数值,就可以改变电路的工作电流I0,当电阻R1=0时,电路依靠74HC595的输出有源电阻作为限流电阻。 在扫描电路中可以看出,电路结构比较简单,合理地调整各个部分工作参数就能够使电路工作在最佳状态。在选择电路时,还要准确掌握各个公司电路的性能,以及之间的技术参数的差别。不同型号的器件技术参数也有所区别,表1是74H C595的技术参数,表中给出了Texas Instru-ments,ST,Philips公司的74HC595的技术参数。在表中可以看出不同的公司生产的电路略有不同,因此,一块显示屏尽量要使用同一公司的电路器件,以免由于参数的差别影响显示屏的显示效果。 在表1中,Iik为输入尖峰脉冲电流,Iok为输出尖峰脉冲电流,I0为连续输出电流,Vcc为最高供电电压,f max表示在25℃时的最大工作频率(随着负载电容的不同,工作频率也不同),ta为工作温度。表中元件SN74HC595、M74HC595、74HC595对应公司是Texas Instryments,ST,Philips。 4 亮度和颜色的调整 4.1 亮度和颜色的调整 制造大屏幕时,首先要按照亮度指标选择LED或者显示模块,其次是根据选择的产品红、绿、蓝颜色的亮度比来确定哪一种颜色为基准,一般是将亮度比例低的一种作为亮度基准,当基准的一种已经达到最大亮度时,调整另外一种(双色)或两种(全彩)。显示屏幕是双色时,大多数情况下以绿色为基准,调整红色二极管的工作电流。一般是降低工作电流,以平衡颜色黄色为调整标准,这样就要减小整个显示屏幕的亮度。显示屏的颜色调整至最佳平衡状态,则会使屏的亮度降低。如果显示屏幕为了

液晶电视背光灯常见故障判断

1、背光灯在交流开机瞬间液晶屏幕亮一下就熄灭,此时,伴音,遥控,面板按键控制功能均正常。此种现象为背光灯电路保护所致,原因多为背光灯升压板供电异常。对于CCFL背光源电路,如果某一个背光灯管开路(常见为背光灯升压板上的灯管插座开焊或插座未插紧所导致的电路保护)或某根灯管断裂均可造成上述故障。 2、背光灯开关机无变化,伴音,遥控,面板按键控制均正常。此故障需检测以下几个工作条件:1),背光源升压板电路的供电,常见大屏幕为24伏,极少数用120伏,小屏幕一般为12伏,2),CPU控制电路输出的背光灯升压板振荡器工作的开关控制信号,常见为高电平启动,多为3V—5V灯管点亮控制信号。如果上述工作条件均具备,则可以代换背光灯升压板,如果代换背光灯升压板后故障如初,多为液晶屏组件中的背光灯管损坏。 3、背光灯时亮时不亮。常见为背光灯升压板的灯管插座与灯管接触不良,背光灯供电高或低。实际维修中,24V供电用数字表测量不应该有1V的误差(电源板上输出的24V电压无论是空载还是带载都应该稳定)。 液晶高压板维修与代换 修液晶高压板故障令人头疼,特别是疑难故障或配不到相应的高压板时一个头两个大,但总不至于报废或退修吧,那多没面子,其实人是活的,任何高压板只要装得下,那么它就是"万能"的,不知道买来高压板的参数,看到高压板接口有这么多条线,头晕了吧。 其实很简单,首先确定电源线正极和负极,有保险丝的一般来说是正极,负极多是接在电容的负极上。 然后确定电压,确定电压的最好办法是看电容的标记了,假如6V左右那么就是3.3V的,假如电容上标12V左右,那么输入电压肯定是5V,假如是24V左右或以上,那么就是12V,以次类推,把电容上所标的伏数除以二,最接近几伏就是几伏了。 有的人说按这样接了,还是不亮,或者只是闪一下就灭了,是的有很多高压板多是这样的,那怎么办呢?找出控制脚,看看那只脚是接到一个小三极管上的,一般是直接引接到三极管上的,最多中间有个小电容,应该很容易辨认的,控制脚一般是3.3V和5V,也有个别是接地的,所以我们在不知道的情况下,先接地试一下,不行再接3.3V再接5V,假如输入电压和控制电压多是3.3V的情况是,可以直接合并。 多余的脚怎么办呀?让他空着好了,不用理它。 高压板坏后最常见的有以下几种故障: 1、瞬间亮后马上黑屏 该问题主要为高压板反馈电路起作用导致,如:高压过高导致保护、反馈电路出

液晶显示器电源工作原理及维修40263

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

液晶屏的工作原理

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

液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理方案

液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理

对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”壹文的壹点见法(此文为技术探讨) 于国内某知名刊物2010年12月份期刊见到壹篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章,文章的标题是:“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是壹篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障均和此电路有关,维修人员于维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策,而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助,目前于壹般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。 什么是TFT屏偏压电路?现代的液晶电视均是采用TFT屏作为图像终端显示屏,由于我们当下的电视信号(包括各种视频信号)是专门为CRT显示而设计的,液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同,液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号,就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换,以便液晶屏能正确显示。 图像信号的转换,这是壹个极其复杂、精确的过程;先对信号进行存储,然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算,根据计算的结果于按规定从存储器中读取预存的像素信号,且按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号,成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序均进行了重新的编排,且且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编排的像素信号于辅助信号的协调下,施加于液晶屏正确的重现图像。

每壹个液晶屏均必须有壹个这样的转换电路,这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON(提康)电路”,也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了壹个液晶屏的驱动系统。也是壹个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马(Gamma)电路(灰阶电压)等组成,这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压,且且仍要有壹定的上电时序关系,不同的屏,不同的供电电压。为了保证此电路正常工作,壹般对这个独立的驱动系统单独的设计了壹个独立的开关电源供电(这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源壹般就称为:TFT偏压电路);由整机的主开关电源提供壹个5V或12V电压,给这个开关电源供电,且由CPU控制这个开关电源工作;产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压,就好像我们的电视机是壹个独立的系统他有壹个单独的开关电源,DVD机是壹个独立的系统他也有壹个单独的开关电源壹样。是非常重要也是故障率极高的部分(开关电源均是故障率最高的部分,要重点考虑)。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中能够见出,其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压,有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。 图1 这个独立的液晶屏驱动电路的供电系统;主要产生4个液晶屏驱

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理与维修(一

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析(一) (目前液晶电视的销量和社会保有量非常大,液晶电视的维修资料奇缺,而液晶电视的背光灯高压驱动电路又是液晶电视中极易发生故障的部位,它类似于CRT电视的行扫描电路,是高压大电流电路,其故障率不低于CRT电视的行扫描电路。目前对于该部分的原理电路分析维修的资料很少,该文对于背光灯管及驱动电路的特性、构造、组成、要求、电路原理分析比较详尽,以帮助维修人员更加深刻的理解液晶电视背光灯驱动电路,为下一步维修打好基础) 液晶电视的显示屏是属于被动发光型的显示器件,液晶屏自身不发光,它需要借助背光灯来实现屏的发光,即背光灯管发出光线通过液晶屏透射出来,利用液晶的分子在电场作用下控制通过的光线(对光进行调制)以形成图像,所以一块液晶屏工作成像必须配上背光源才能成为一个完整的显示屏,要显示色彩丰富的优质图像,要求背光灯的光谱范围要宽,接近日光色以便最大限度的展现自然界的各种色彩。目前的液晶屏背光灯,一般采用的是光谱范围较好的冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp;CCFL)作为背光光源。 大屏幕的液晶电视要保证有足够的亮度、对比度和整个屏幕亮度的均匀性,均采用多灯管系统,32寸屏一般采用16只灯管,47寸屏一般采用24只灯管。耗电量每只灯管约为为8W计算,一台32寸屏的液晶电视背光灯耗电量达到130W,一台47寸的液晶电视背光灯的耗电量达到近200W(加上其它电路耗电,一台32寸屏的液晶电视耗电量在200W左右) 冷阴极荧光灯的构造和工作原理 冷阴极荧光灯CCFL是气体放电发光器件,其构造类似常用的日光灯,不同的是采用镍﹑钽和锆等金属做成的无需加热即可发射电子的电极——冷阴极来代替钨丝等热阴极,灯管内充有低气压汞气,在强电场的作用下,冷阴极发射电子使灯管内汞原子激发和电离,产生灯管电流并辐射出253.7nm紫外线,紫外线再激发管壁上的荧光粉涂层而发光,图1。 冷阴极荧光灯的特性 冷阴极荧光灯是一个高非线性负载,它的触发(启动)电压一般是三倍于工作(维持)电压,(电压值的大小和灯管的长度和直径有关)冷阴极荧光灯在开始启动时,当电压还没有达到触发值(1200~1600V)时,灯管呈正电阻(数兆欧),一旦达到触发值,灯管内部产生电离放电产生电流,此时电流增加,灯管两端电压下降呈负阻特性 图2,所以冷阴极荧光灯触发点亮后,在电路上必须有限流装置,把灯管工作电流限制在一个额定值上,否则会因为电流过大烧毁灯管,电流过小点亮又难以维持。

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理 现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板,这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术,从结构上看,液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中,两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层,每片只允许透过一个方向的光线,它们放置的方向成90度交叉(水平、垂直),也就是说,如果光线保持一个方向射入,必定只能通过某一片线性偏光器,而无法透过另一片,默认状态下,两片线性偏光器间会维持一定的电压差,滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关,液晶分子排列方向发生变化,不对射入的光线产生任何影响,液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差,液晶分子会保持其初始状态,将射入光线扭转90度,顺利透过第二片线性偏光器,液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型,真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。 红绿蓝三原色大家都知道,当这三种颜色同时混合时就会产生白色,这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色,这样,从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色,这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果,这样全屏就有1024×768这样的像素,所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64×64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为

256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术,可以显示器16777216种颜色 什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film T ransistor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质,它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时,就会改变它的物理性质而发生形变,此时通过它的光的折射角度就会发生变化,而产生色彩。 液晶屏幕后面有一个背光,这个光源先穿过第一层偏光板,再来到液晶体上,而当光线透过液晶体时,就会产生光线的色泽改变,从液晶体射出来的光线,还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度,再加上电压的变化和一些其它的装置,液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。 液晶显示有主动式和被动式两种,其实这两种的成像原理大同小异,只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极,这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄膜晶体管),被动式液晶屏幕有stn(super tn超扭曲向列lcd)和dstn(double

液晶显示器背光维修详解

液晶显示器背光维修详解 一、背光单元介绍 液晶显示器的背光系统目前有两种方案:一种是CCFL灯管,另一种就是目前比较流行的LED背光屏。由于LED背光系统因为寿命长、故障率低,几乎不存在维修,所以我们今天所说的液晶显示嚣的背光维修说的都是CCFL维修。 CCFL冷极性背光系统一般来说有供电、高压板、灯管三部分组成。我们做维修时,必须把某一个功能单元电路进行细划分块,然后分清楚各部分功能之间的连接关系。 背光系统的供电一般来说都是由一体板的电源部分或外接电源适配器提供+12V 工作电压。高压板是负责把12V直流电压通过PWM控制电路,转换成脉冲直流电,再经过升压变压器,提升到800――1500V的脉冲电压,直接点亮CCFL灯管。 我们现在用的CCFL灯管一般点亮电压在1200-1500V,正常工作时电压在600-800V,工作电流在5-7MA左右。 我们现在维修时常用的冷极型灯管有两种。 二、背光工作原理详解 现在液晶常用的升压方案有三种: 一种是在维修中比较常见的明基方案,使用P沟道场管降压来实现调光,再通过两只PNP三极管组成自激振荡升压电路完成升压工作。 第二种是使用一只NP复合场管,由PWM IC直接控制场管推动升压变压器来完成升压动作。 第三种 要想排除液晶背光的故障,就必须了解液晶显示器背光各单元电路的作用,把有可能引起背光保护的原因全部想清楚。 与背光正常工作的几个部分电路:驱动板送出的ONOFF和ADJ信号,一体板或电源适配器的+12V供电,高压板的升压电路,PWM控制电路,过压过流采样电路,灯管接插座,灯管连接线,灯管。 ON/OFF信号 ON/OFF信号就是对高压板提供开启和关闭的信号,从字面上就可以看出来。ON/OFF信号一般为高电平开启,低电平关闭。但也有少部分高压板是需要低电平开启,高电平关闭的,这类高压板只有我们在更换高压板或驱动板时才需要考虑电平转换。一般情况下ON/OFF信号的电压为3.3V左右,一般不起过5V。三星的部分液晶在更换驱动板时需要将通用驱动板(解码板)送出的ON/OFF信号接在DIM-A信号上,背光才能正常工作,如果接在ON/OFF位置就会出现亮一下就灭的情况。 ADJ信号 ADJ是亮度调整信号,ADJ的信号有两种,一种是电平信号,也就是随着MCU送出的电平的高低,高压板同步调整背光亮度。另一种是PWM信号,高压板根据MCU送出的PWM信号的占空比变化,同步调整背光亮度。ACER和LG的部分液晶,我们在更换驱动板时,不能只接ON/OFF信号,必须同步将ADJ信号接高电平,高压板才能正常工作,否则就会出现亮一下就灭的情况。 +12V供电 不同的高压板所需要供电电压有所不同,三星一般是+13V,LG的一般在14V左右,但大部分高压板所需要的供电都是12V。因为电源负载能力差或+12V供电滤波电容失容,就很容易导致高压板的+12V供电中交流成份增加,直流成份下降。虽然此种情况我们在空载时测量+12V电压正常,但加载后,电压就会明显下降。如果该电压降

TFT-LCD液晶显示器的驱动原理

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

LCD液晶显示屏工作原理

LCD 液晶显示屏工作原理 一、工作原理和概念术语 1、液晶显示屏的工作原理 液晶(Liquid Crystal ):是一种介于固态和液态之间的具有规则性分子排列,及晶体的光学各向异性的有机化合物,液晶在受热到一定温度的时候会呈现透明状的液体状态,而冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态,因为物理上具有液体与晶体的特性,故称之为“液晶”。 液晶显示器LCD (Liquid Crystal Display ):是新型平板显示器件。显示器中的液晶体并不发光,而是控制外部光的通过量。当外部光线通过液晶分子时,液晶分子的排列扭曲状态不同,使光线通过的多少就不同,实现了亮暗变化,可重现图像。液晶分子扭曲的大小由加在液晶分子两边的电压差的大小决定。因而可以实现电到光的转换。即用电压的高低控制光的通过量,从而把电信号转换成光像。 (1)、液晶分子的电-光特性(如图2-1所示) (2)、液晶的电光控制特性(如图2-2所示) (a) (光 光控制电压010 9050%液晶显示器的电光特性(常暗模式) 101009050%b )液晶显示器的电光特性(常亮模式) 液晶显示器的电光控制特性 图中Uth —阈值电压(临界电压);Usat —饱和电压 透过率透过率控制电压 图2-1液晶的电-光特性图 图2-2 旋光性

(3)、 液晶分子排列状态的改变可实现对光的控制 液晶分子在偏光板间排列成多层,在不同层间, 液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90°,与偏光板的偏振光方向一致的偏振光,垂直射向无外加电场的液晶分子时,入射光将因其偏振方向随液晶分子轴的扭曲而旋转射出。故称为扭曲向列型液晶显示器。 当给液晶层施以某一电压差时,液晶分子会改变它的初始排列状态而不扭转,不改变光的极化方向,因此经过液晶的光会被第二层偏光片吸收而整个结构呈现不透光的状态。 2、概念和术语 (1)、光学的各向异性 液晶的特有性质,改变液晶两端电压,可改变液晶某一方向折射出的光的大小 (2)、偏振片(器) 只能在特定方向上透过光线的器件 (3)、像素、子像素、节距、分辨率(如图2-3所示) (4)、视角 当背光源的入射光通过偏极片、液晶后,输出光便具备了特定的方向特性,假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面,我们可能会看到黑色或是色彩失真。这个效应在某些场合有用,但在大部分的应用上是我们不希望要的。制造商们已经花了很多时间来试图改善液晶显示器的视角特性,有数种广视角技术被提出:IPS(IN-PLANE -SWITCHING 、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM 。 这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度,甚至更多,就如同CRT 屏幕的视角特性一样。最大视角的定义是对比值至少能达到10:1的视角(通常有四个方向,上/下/左/右),如图2-4。 平板显示器的象素结构 绿、蓝三个组成一个像1024 列) 图2-3 平板显示器的像素结构 水平视角 显示器件的视角 图2-4 显示器件的视角

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