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(请见图1), 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.
这种液态晶体的首次发现, 距今已经度过一百多个年头了. 在公元1888年, 被奥地利的植物学家Friedrich Reinitzer所发现, 其在观察从植物中分离精制出的安息香酸胆固醇(cholesteryl benzoate) 的融解行为时发现, 此化合物加热至145.5度℃时, 固体会熔化,呈现一种介于固相和液相间之半熔融流动白浊状液体. 这种状况会一直维持温度升高到178.5度℃, 才形成清澈的等方性液态(isotropic liquid). 隔年, 在1889年, 研究相转移及热力学平衡的德国物理学家O.Lehmann, 对此化合物作更详细的分析. 他在偏光显微镜下发现, 此黏稠之半流动性白浊液体化合物,具有异方性结晶所特有的双折射率(birefringence)之光学性质, 即光学异相性(optical anisotropic). 故将这种似晶体的液体命名为液晶. 此后, 科学家将此一新发现的性质, 称为物质的第四态-液晶(liquid crystal). 它在某一特定温度的范围内, 会具有同时液体及固体的特性.
一般以水
而言, 固体中的晶格因为加热, 开始吸热而破坏晶格, 当温度超过熔点时便会溶解变成液体. 而热致型液晶则不一样(请见图2), 当其固态受热后, 并不会直接变成液态, 会先溶解形成液晶态. 当您持续加热时, 才会再溶解成液态(等方性液态). 这就是所谓二次溶解的现象. 而液晶态顾名思义, 它会有固态的晶格, 及液态的流动性. 当液态晶体刚发现时, 因为种类很多, 所以不同研究领域的人对液晶会有不同的分类方法. 在1922年由G. Friedel利用偏光显微镜所观察到的结果, 将液晶大致分为Nematic Smectic及Cholesteric三类. 但是如果是依分子排列的有序性来分(请见图3), 则可以分成以下四类:
1.层状液晶(Sematic) :
其结构是由液晶棒状分子聚集一起, 形成一层一层的结构. 其每一层的分子的长轴方向相互平行. 且此长轴的方向对于每一层平面是垂直或有一倾斜角. 由于其结构非常近似于晶体, 所以又称做近晶相. 其秩序参数S(order parameter)趋近于1. 在层状型液晶层与层间的键结会因为温度而断裂 ,所以层与层间较易滑动. 但是每一层内的分子键结较强, 所以不易被打断. 因此就单层来看, 其排列不仅有序且黏性较大. 如果我们利用巨观的现象来描述液晶的物理特性的话, 我们可以把一群区域性液晶分子的平均指向定为指向矢(director), 这就是这一群区域性的液晶分子平均方向. 而以层状液晶来说, 由于其液晶分子会形成层状的结构, 因此又可就其指向矢的不同再分类出不同的层状液晶. 当其液晶分子的长轴都是垂直站立的话, 就称之为"Sematic A phase". 如果液晶分子的长轴站立方向有某种的倾斜(tilt)角度,就称之为"Sematic C phase". 以A,C等字母来命名, 这是依照发现的先后顺序来称呼, 依此类推, 应该会存在有一个"Sematic B phase"才是. 不过后来发觉B phase其实是C phase的一种变形而已, 原因是C phase如果带chiral的结构就是B phase. 也就是说Chiral sematic C phase就是Sematic B phase(请见图4). 而其结构中的一层一层液晶分子, 除了每一层的液晶分子都具有倾斜角度之外, 一层一层之间的倾斜角度还会形成像螺旋的结构.
2.线状液晶(Nematic) :
Nematic这个字是希腊字, 代表的意思与英文的thread是一样的. 主要是因为用肉眼观察这种液晶时, 看起来会有像丝线一般的图样. 这种液晶分子在空间上具有一维的规则性排列, 所有棒状液晶分子长轴会选择某一特定方向(也就是指向矢)作为主轴并相互平行排列. 而且不像层状液晶一样具有分层结构. 与层列型液晶比较其排列比较无秩序, 也就是其秩序参数S较层状型液晶较小. 另外其黏度较小, 所以较易流动(它的流动性主要来自对于分子长轴方向较易
自由运动)。线状液晶就是现在的TFT液晶显示器常用的TN(Twisted nematic)型液晶.
3.胆固醇液晶(cholesteric) :
这个名字的来源,是因为它们大部份是由胆固醇的衍生物所生成的. 但有些没有胆固醇结构的液晶也会具有此液晶相. 这种液晶如图5所示, 如果把它的一层一层分开来看, 会很像线状液晶. 但是在Z轴方向来看, 会发现它的指向矢会随着一层一层的不同而像螺旋状一样分布, 而当其指向矢旋转360度所需的分子层厚度就称为pitch. 正因为它每一层跟线状液晶很像,所以也叫做Chiral nematic phase. 以胆固醇液晶而言, 与指向矢的垂直方向分布的液晶分子, 由于其指向矢的不同, 就会有不同的光学或是电学的差异, 也因此造就了不同的特性.
4.碟状液晶(disk) :
也称为柱状液晶, 以一个个的液晶来说, 它是长的像碟状(disk), 但是其排列就像是柱状(discoid).
如果我们是依分子量的高低来分的话则可以分成高分子液晶(polymer liquid crystal, 聚合许多液晶分子而成)与低分子液晶两种. 就此种分类来说 TFT液晶显示器是属于低分子液晶的应用. 倘若就液晶态的形成原因, 则可以分成因为温度形成液晶态的热致型液晶(thermotropic),与因为浓度而形成液晶态的溶致型液晶(lyotropic). 以之前所提过的分类来说, 层状液晶与线状液晶一般多为热致型的液晶, 是随着温度变化而形成液晶态. 而对于溶致型的液晶, 需要考虑分子溶于溶剂中的情形. 当浓度很低时, 分子便杂乱的分布于溶剂中而形成等方性的溶液, 不过当浓度升高大于某一临界浓度时, 由于分子已没有足够的空间来形成杂乱的分布, 部份分子开始聚集形成较规则的排列, 以减少空间的阻碍. 因此形成异方性(anisotropic)之溶液. 所以溶致型液晶的产生就是液晶分子在适当溶剂中 达到某一临界浓度时,便会形成液晶态. 溶致型的液晶有一个最好的例子,就是肥皂. 当肥皂泡在水中并不会立刻便成液态, 而其在水中泡久了之后, 所形成的乳白状物质, 就是它的液晶态.
液晶的光电特性
由于液晶分子的结构为异方性 (Anisotropic)，所以所引起的光电效应就会因为方向不同而有所差异，简单的说也就是液晶分子在介电系数及折射系数等等光电特性都具有异方性，因而我们可以利用这些性质来改变入射光的强度, 以便形成灰阶, 来应用于显示器组件上. 以下我们要讨论的, 是液晶属于光学跟电学相关的特性, 大约有以下几项:
1.介电系数ε(dielectric permittivity) :
我们可以将介电系数分开成两个方向的分量, 分别是ε// (与指向矢平行的分量)与ε⊥(与指向矢垂直的分量). 当ε// >ε⊥ 便称之为介电系数异方性为正型的液晶, 可以用在
平行配位. 而ε// <ε⊥ 则称之为介电系数异方性为负型的液晶, 只可用在垂直配位才能有所需要的光电效应. 当有外加电场时，液晶分子会因介电系数异方性为正或是负值，来决定液晶分子的转向是平行或是垂直于电场, 来决定光的穿透与否。现在TFT LCD上常用的TN型液晶大多是属于介电系数正型的液晶. 当介电系数异方性Δε(=ε//-ε⊥)越大的时候, 则液晶的临界电压(threshold voltage)就会越小. 这样一来液晶便可以在较低的电压操作.
2.折射系数(refractive index) :
由于液晶分子大多由棒状或是碟状分子所形成，因此跟分子长轴平行或垂直方向上的物理特性会有一些差异，所以液晶分子也被称做是异方性晶体。与介电系数一样, 折射系数也依照跟指向矢垂直与平行的方向, 分成两个方向的向量. 分别为n // 与n⊥.
此外对单光轴(uniaxial)的晶体来说, 原本就有两个不同折射系数的定义. 一个为no ,它是指对于ordinary ray的折射系数, 所以才简写成no .而ordinary ray是指其光波的电场分量是垂直于光轴的称之. 另一个则是ne ,它是指对于extraordinary ray的折射系数, 而extraordinary ray是指其光波的电场分量是平行于光轴的. 同时也定义了双折射率(birefrigence)Δn = ne-no为上述的两个折射率的差值.
依照上面所述, 对层状液晶、线状液晶及胆固醇液晶而言，由于其液晶分子的长的像棒状, 所以其指向矢的方向与分子长轴平行. 再参照单光轴晶体的折射系数定义, 它会有两个折射率，分别为垂直于液晶长轴方向n⊥(=ne)及平行液晶长轴方向n //(= no)两种，所以当光入射液晶时，便会受到两个折射率的影响，造成在垂直液晶长轴与平行液晶长轴方向上的光速会有所不同。
若光的行进方向与分子长轴平行时的速度, 小于垂直于分子长轴方向的速度时，这意味着平行分子长轴方向的折射率大于垂直方向的折射率(因为折射率与光速成反比)，也就是ne-no > 0 .所以双折射率Δn > 0 ,我们把它称做是光学正型的液晶, 而层状液晶与线状液晶几乎都是属于光学正型的液晶. 倘使光的行进方向平行于长轴时的速度较快的话，代表平行长轴方向的折射率小于垂直方向的折射率,所以双折射率Δn < 0.我们称它做是光学负型的液晶. 而胆固醇液晶多为光学负型的液晶.
3.其它特性 :
对于液晶的光电特性来说, 除了上述的两个重要特性之外, 还有许多不同的特性. 比如说像弹性常数(elastic constant :κ11 , κ22 , κ33 ), 它包含了三个主要的常数, 分别是, κ11 指的是斜展(splay)的弹性常数, κ22 指的是扭曲(twist)的弹性常数, κ33 指的是弯曲(bend)的弹性常数. 另外像黏性系数(viscosity coefficients ,η ), 则会影响液晶分子的转动
速度与反应时间(response time), 其值越小越好. 但是此特性受温度的影响最大. 另外还有磁化率(magnetic susceptibility), 也因为液晶的异方性关系, 分成c // 与c⊥ .而磁化率异方性则定义成Δc = c // -c⊥ . 此外还有电导系数(conductivity)等等光电特性.
液晶特性中 最重要的就是液晶的介电系数与折射系数. 介电系数是液晶受电场的影响决定液晶分子转向的特性, 而折射系数则是光线穿透液晶时影响光线行进路线的重要参数. 而液晶显示器就是利用液晶本身的这些特性, 适当的利用电压, 来控制液晶分子的转动, 进而影响光线的行进方向, 来形成不同的灰阶, 作为显示影像的工具. 当然啦, 单*液晶本身是无法当作显示器的, 还需要其它的材料来帮忙, 以下我们要来介绍有关液晶显示器的各项材料组成与其操作原理.
（待续）
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2# 发表于 2007-12-2 10:28 | 只看该作者 （续上）
偏光板(polarizer)
我记得在高中时的物理课, 当教到跟光有关的物理特性时, 做了好多的物理实验, 目的是为了要证明光也是一种波动. 而光波的行进方向, 是与电场及磁场互相垂直的. 同时光波本身的电场与磁场分量, 彼此也是互相垂直的. 也就是说行进方向与电场及磁场分量, 彼此是两两互相平行的.(请见图7) 而偏光板的作用就像是栅栏一般, 会阻隔掉与栅栏垂直的分量, 只准许与栅栏平行的分量通过. 所以如果我们拿起一片偏光板对着光源看, 会感觉像是戴了太阳眼镜一般, 光线变得较暗. 但是如果把两片偏光板迭在一起, 那就不一样了. 当您旋转两片的偏光板的相对角度, 会发现随着相对角度的不同, 光线的亮度会越来越暗. 当两片偏光板的栅栏角度互相垂直时, 光线就完全无法通过了.(请见图8) 而液晶显示器就是利用这个特性来完成的. 利用上下两片栅栏互相垂直的偏光板之间, 充满液晶, 再利用电场控制液晶转动, 来改变光的行进方向, 如此一来, 不同的电场大小, 就会形成不同灰阶亮度了.(请见图9)
上下两层玻璃与配向膜(alignment film)
这上下两层玻璃主要是来夹住液晶用的. 在下面的那层玻璃长有薄膜晶体管(Thin film transistor, TFT), 而上面的那层玻璃则贴有彩色滤光片(Color filter). 如果您注意到的话(请见图3), 这两片玻璃在接触液晶的那一面, 并不是光滑的, 而是有锯齿状的沟槽. 这个沟槽的主要目的是希望长棒
状的液晶分子, 会沿着沟槽排列. 如此一来, 液晶分子的排列才会整齐. 因为如果是光滑的平面, 液晶分子的排列便会不整齐, 造成光线的散射, 形成漏光的现象. 其实这只是理论的说明, 告诉我们需要把玻璃与液晶的接触面, 做好处理, 以便让液晶的排列有一定的顺序. 但在实际的制造过程中, 并无法将玻璃作成有如此的槽状的分布, 一般会在玻璃的表面上涂布一层PI(polyimide), 然后再用布去做磨擦(rubbing)的动作, 好让PI的表面分子不再是杂散分布, 会依照固定而均一的方向排列. 而这一层PI就叫做配向膜, 它的功用就像图3中玻璃的凹槽一样, 提供液晶分子呈均匀排列的接口条件, 让液晶依照预定的顺序排列.
TN(Twisted Nematic) LCD
从图10中我们可以知道, 当上下两块玻璃之间没有施加电压时, 液晶的排列会依照上下两块玻璃的配向膜而定. 对于TN型的液晶来说, 上下的配向膜的角度差恰为90度.(请见图9) 所以液晶分子的排列由上而下会自动旋转90度, 当入射的光线经过上面的偏光板时, 会只剩下单方向极化的光波. 通过液晶分子时, 由于液晶分子总共旋转了90度, 所以当光波到达下层偏光板时, 光波的极化方向恰好转了90度. 而下层的偏光板与上层偏光板, 角度也是恰好差异90度.(请见图9) 所以光线便可以顺利的通过, 但是如果我们对上下两块玻璃之间施加电压时, 由于TN型液晶多为介电系数异方性为正型的液晶(ε// >ε⊥ ,代表着平行方向的介电系数比垂直方向的介电系数大, 因此当液晶分子受电场影响时, 其排列方向会倾向平行于电场方向.), 所以我们从图10中便可以看到, 液晶分子的排列都变成站立着的. 此时通过上层偏光板的单方向的极化光波, 经过液晶分子时便不会改变极化方向, 因此就无法通过下层偏光板.
Normally white及normally black
所谓的NW(Normally white),是指当我们对液晶面板不施加电压时, 我们所看到的面板是透光的画面, 也就是亮的画面, 所以才叫做normally white. 而反过来, 当我们对液晶面板不施加电压时, 如果面板无法透光, 看起来是黑色的话, 就称之为NB(Normally black). 我们刚才所提到的图9及图10都是属于NW的配置, 另外从图11我们可以知道, 对TN型的LCD而言, 位于上下玻璃的配向膜都是互相垂直的, 而NB与NW的差别就只在于偏光板的相对位置不同而已. 对NB来说, 其上下偏光板的极性是互相平行的. 所以当NB不施加电压时, 光线会因为液晶将之旋转90度的极性而无法透光. 为什么会有NW与NB这两种不同的偏光板配置呢? 主要是为了不同的应用环境. 一般应用于桌上型计算机或是笔记型计算机, 大多为NW的配置. 那是因为, 如果你注意到一般计算机软件的使用环境, 你会发
现整个屏幕大多是亮点, 也就是说计算机软件多为白底黑字的应用. 既然亮着的点占大多数, 使用NW当然比较方便. 也因为NW的亮点不需要加电压, 平均起来也会比较省电. 反过来说 NB的应用环境就大多是属于显示屏为黑底的应用了.
STN(Super Twisted Nematic)型LCD
STN LCD与TN型LCD在结构上是很相似的, 其主要的差别在于 TN型的LCD,其液晶分子的排列, 由上到下旋转的角度总共为90度. 而STN型LCD的液晶分子排列, 其旋转的角度会大于180度, 一般为270度.(请见图12) 正因为其旋转的角度不一样, 其特性也就跟着不一样. 我们从图13中TN型与STN型LCD的电压对穿透率曲线可以知道, 当电压比较低时, 光线的穿透率很高. 电压很高时, 光线的穿透率很低. 所以它们是属于Normal White的偏光板配置. 而电压在中间位置的时候, TN型LCD的变化曲线比较平缓, 而STN型LCD的变化曲线则较为陡峭. 因此在TN型的LCD中, 当穿透率由90%变化到10%时, 相对应的电压差就比STN型的LCD来的较大. 我们前面曾提到, 在液晶显示器中, 是利用电压来控制灰阶的变化. 而在此TN与STN的不同特性, 便造成TN型的LCD,先天上它的灰阶变化就比STN型的LCD来的多. 所以一般TN型的LCD多为6~8 bits的变化, 也就是64~256个灰阶的变化. 而STN型的LCD最多为4 bits的变化 也就只有16阶的灰阶变化. 除此之外STN与TN型的LCD还有一个不一样的地方就是反应时间(response time) 一般STN型的LCD其反应时间多在100ms以上 而TN型的LCD其反应时间多为30~50ms 当所显示的影像变动快速时 对STN型的LCD而言 就容易会有残影的现象发生
TFT LCD(Thin film transistor liquid crystal display)
TFT LCD的中文翻译名称就叫做薄膜晶体管液晶显示器, 我们从一开始就提到 液晶显示器需要电压控制来产生灰阶. 而利用薄膜晶体管来产生电压,以控制液晶转向的显示器, 就叫做TFT LCD. 从图8的切面结构图来看, 在上下两层玻璃间, 夹着液晶, 便会形成平行板电容器, 我们称之为CLC(capacitor of liquid crystal). 它的大小约为0.1pF, 但是实际应用上, 这个电容并无法将电压保持到下一次再更新画面数据的时候. 也就是说当TFT对这个电容充好电时, 它并无法将电压保持住, 直到下一次TFT再对此点充电的时候.(以一般60Hz的画面更新频率, 需要保持约16ms的时间.) 这样一来, 电压有了变化, 所显示的灰阶就会不正确. 因此一般在面板的设计上, 会再加一个储存电容CS(storage capacitor 大约为0.5pF), 以便让充好电的电压能保持到下一次更新画面的时候. 不过正确的来说, 长在玻璃上的TFT本身,只是一个使用晶体管制作的开关. 它主要的工作是决定LCD source driver上的电压是不是要充到这个点来. 至于这
个点要充到多高的电压, 以便显示出怎样的灰阶. 都是由外面的LCD source driver来决定的.
彩色滤光片(color filter, CF)
如果你有机会, 拿着放大镜, *近液晶显示器的话. 你会发现如图9中所显示的样子. 我们知道红色, 蓝色以及绿色, 是所谓的三原色. 也就是说利用这三种颜色, 便可以混合出各种不同的颜色. 很多平面显示器就是利用这个原理来显示出色彩. 我们把RGB三种颜色, 分成独立的三个点, 各自拥有不同的灰阶变化, 然后把邻近的三个RGB显示的点, 当作一个显示的基本单位, 也就是pixel. 那这一个pixel,就可以拥有不同的色彩变化了. 然后对于一个需要分辨率为1024*768的显示画面, 我们只要让这个平面显示器的组成有1024*768个pixel, 便可以正确的显示这一个画面. 在图9中,每一个RGB的点之间的黑色部分, 就叫做Black matrix. 我们回过头来看图8就可以发现, black matrix主要是用来遮住不打算透光的部分. 比如像是一些ITO的走线, 或是Cr/Al的走线, 或者是TFT的部分. 这也就是为什么我们在图9中, 每一个RGB的亮点看起来, 并不是矩形, 在其左上角也有一块被black matrix遮住的部分, 这一块黑色缺角的部份就是TFT的所在位置.
图10是常见的彩色滤光片的排列方式. 条状排列(stripe)最常使用于OA的产品, 也就是我们常见的笔记型计算机,或是桌上型计算机等等. 为什么这种应用要用条状排列的方式呢? 原因是现在的软件, 多半都是窗口化的接口. 也就是说, 我们所看到的屏幕内容,就是一大堆大小不等的方框所组成的. 而条状排列,恰好可以使这些方框边缘, 看起来更笔直, 而不会有一条直线, 看起来会有毛边或是锯齿状的感觉. 但是如果是应用在AV产品上, 就不一样了. 因为电视信号多半是人物, 人物的线条不是笔直的, 其轮廓大部分是不规则的曲线. 因此一开始, 使用于AV产品都是使用马赛克排列(mosaic,或是称为对角形排列). 不过最近的AV产品, 多已改进到使用三角形排列(triangle,或是称为delta排列). 除了上述的排列方式之外, 还有一种排列, 叫做正方形排列. 它跟前面几个不一样的地方在于, 它并不是以三个点来当作一个pixel,而是以四个点来当作一个pixel. 而四个点组合起来刚好形成一个正方形.
背光板(back light, BL)
在一般的CRT屏幕, 是利用高速的电子枪发射出电子, 打击在银光幕上的荧光粉, 藉以产生亮光, 来显示出画面. 然而液晶显示器本身, 仅能控制光线通过的亮度, 本身并无发光的功能. 因此,液晶显示器就必须加上一个背光板, 来提供一个高亮度,而且亮度分布均匀的光源. 我们在图14中可以看到, 组成背光板的主要零件有灯管(冷阴极管), 反射板, 导光板, prism sheet, 扩散板等等. 灯管是
主要的发光零件, 藉由导光板, 将光线分布到各处. 而反射板则将光线限制住都只往TFT LCD的方向前进. 最后藉由prism sheet及扩散板的帮忙, 将光线均匀的分布到各个区域去, 提供给TFT LCD一个明亮的光源. 而TFT LCD则藉由电压控制液晶的转动, 控制通过光线的亮度, 藉以形成不同的灰阶.
框胶(Sealant)及spacer
在图14中另外还有框胶与spacer两种结构成分. 其中框胶的用途,就是要让液晶面板中的上下两层玻璃, 能够紧密黏住, 并且提供面板中的液晶分子与外界的阻隔,所以框胶正如其名,是围绕于面板四周, 将液晶分子框限于面板之内. 而spacer主要是提供上下两层玻璃的支撑, 它必须均匀的分布在玻璃基板上, 不然一但分布不均造成部分spacer聚集在一起, 反而会阻碍光线通过, 也无法维持上下两片玻璃的适当间隙(gap), 会成电场分布不均的现象, 进而影响液晶的灰阶表现.
开口率(Aperture ratio)
液晶显示器中有一个很重要的规格就是亮度, 而决定亮度最重要的因素就是开口率. 开口率是什么呢? 简单的来说就是光线能透过的有效区域比例. 我们来看看图17, 图17的左边是一个液晶显示器从正上方或是正下方看过去的结构图. 当光线经由背光板发射出来时, 并不是所有的光线都能穿过面板, 像是给LCD source驱动芯片及gate驱动芯片用的信号走线, 以及TFT本身, 还有储存电压用的储存电容等等. 这些地方除了不完全透光外, 也由于经过这些地方的光线 并不受到电压的控制,而无法显示正确的灰阶, 所以都需利用black matrix加以遮蔽, 以免干扰到其它透光区域的正确亮度. 所以有效的透光区域, 就只剩下如同图17右边所显示的区域而已. 这一块有效的透光区域, 与全部面积的比例就称之为开口率.
当光线从背光板发射出来, 会依序穿过偏光板, 玻璃, 液晶, 彩色滤光片等等. 假设各个零件的穿透率如以下所示:
偏光板: 50%(因为其只准许单方向的极化光波通过)
玻璃:95%(需要计算上下两片)
液晶:95%
开口率:50%(有效透光区域只有一半)
彩色滤光片:27%(假设材质本身的穿透率为80%,但由于滤光片本身涂有色彩, 只能容许该色彩的光波通过. 以RGB三原色来说, 只能容许三种其中一种通过. 所以仅剩下三分之一的亮度. 所以总共只能通过80%*33%=27%.)
以上述的穿透率来计算, 从背光板出发的光线只会剩下6%, 实在是少的可怜. 这也是为什么在TFT LCD的设计中, 要尽量提高开口率的原因. 只要提高开口率, 便可以增加亮度, 而同时背光板的亮度也不用那么高, 可以节省耗电及花费.
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3# 发表于 2007-12-2 10:31 | 只看该作者 LCD液晶显示器的基本参数
LCD液晶显示器的基本参数 1. 点距和可视面积 液晶显示器的点距不象CRT显示器那样比较难于捉摸，它的点距和可视面积有很直接的对应关系，是可以很容易直接通过计算得出的，以14寸的液晶显示器为例，14寸的液晶显示器的可视面积一般为285.7mm×214.3mm，而14寸的液晶显示器的最佳(也就是最大可显示)分辨率为1024*768，就是说该液晶显示板在水平方向上有1024个像素，垂直方向有768个像素，由此，我们可以很容易的计算出此液晶显示器的点距是285.7/1024或者214.3/768等于0.279mm，同理，我们也可以在得知某液晶显示器的点距和最大分辨率下算出该液晶显示器的最大可视面积来，需要说明的一点就是液晶的点距跟CRT的点距有些不同，实际上CRT显示器的点距由于技术原因，对荫罩管的显示器来说，中心的点距要比四周的要小，对荫栅管的显示器来说，其中间的点距(栅距)跟两侧的点距(栅距)也是不一样的，目前CRT厂商在标称显示器的点距(栅距)的时候，标的都是该显示器最小的(也就是中心的)点距.而液晶显示器则是整个屏幕任何一处的点距都是一样的，从根本上消除了CRT显示器在还原画面时的非线性失真。 2. 最佳分辨率(真实分辨率) 液晶显示器属于"数字"显示方式，其显示原理是直接把显卡输出的模拟信号处理为带具体"地址"信息的显示信号，任何一个像素的色彩和亮度信息都是跟屏幕上的像素点直接对应的，正是由于这种显示原理，所以液晶显示器不能象CRT显示器那样支持多个显示模式，，液晶显示器只有在显示跟该液晶显示板的分辨率完全一样的画面时才能达到最佳效果.而在显示小于最佳分辨率的画面时，液晶显示则采用两种方式来显示，一种是居中显示，比如在显示800*600次分辨率时，显示器就只是以其中间那800*600个像素来显示画面，周围则为阴影，这种方式由于信号分辨率是一一对应，所以画面清晰，唯一遗憾就是画面太小.另外一种则是扩大方式，就是将该800*600的画面通过计算方式扩大为1024*768的分辨率来显示，由于此方式处理后的信号与像素并非一一对应，虽然画面大，但是比较模糊.目前市面上的13寸，14寸，15寸的液晶显示器的最佳分辨率都是1024*768.17寸的最佳分辨率则是1280*1024。3. 亮度和对比度 液晶显示器亮度以平方米烛光(cd/m2)或者nits为单位，(流明并不是亮度单位，而是“光通量”的单位，等于一烛光的均匀点光源在单位立体角
内发出的光通量。它说明光能的强弱。平方烛光又叫NIT流明，NIT一般用来标注LCD和CRT显示器的亮度。)市面上的液晶显示器由于在背光灯的数量上比笔记本电脑的显示器要多，所以亮度看起来明显比笔记本电脑的要亮.亮度普遍在150nits到210nits之间，已经大大的超过CRT显示器了.需要注意的一点就是，市面上的低档液晶显示器存在严重的亮度不均匀的现象，中心的亮度和距离边框部分区域的亮度差别比较大.对比度是直接体现该液晶显示器能否体现丰富的色阶的参数，对比度越高，还原的画面层次感就越好，即使在观看亮度很高的照片时，黑暗部位的细节也可以清晰体现，目前市面上的液晶显示器的对比度普遍在150:1到350:1，高端的液晶显示器还远远不止这个数!可以达到500:1。4. 响应时间 响应时间是液晶显示器的一个重要的参数，指的是液晶显示器对于输入信号的反应时间，组成整块液晶显示板的最基本的像素单元"液晶盒"，在接受到驱动信号后从最亮到最暗的转换是需要一段时间的，而且液晶显示器从接收到显卡输出信号后，处理信号，把驱动信息加到晶体驱动管也是需要一段时间，在大屏幕液晶显示器上尤为明显.液晶显示器的这项指标直接影响到对动态画面的还原.跟CRT显示器相比，液晶显示器由于过长的响应时间导致其在还原动态画面时有比较明显的托尾现象(在对比强烈而且快速切换的画面上十分明显)，在播放视频节目的时候，画面没有CRT显示器那么生动.响应时间是目前液晶显示器尚待进一步改善的技术难关，目前市面上销售的15寸液晶显示器响应时间一般在25-50ms左右。 5. 可视角度 很多读者第一眼看到液晶显示器，可能会觉得液晶显示器的颜色怪怪的，在不同的角度观看的颜色效果并不相同，这是由于某些低端的液晶显示器可视角度过低导致失真.液晶显示器属于背光型显示器件，其发出的光由液晶模块背后的背光灯提供.而液晶主要是*控制液晶体的偏转角度来"开关"画面，这必然导致液晶显示器只有一个最佳的欣赏角度-正视.当你从其他角度观看时，由于背光可以穿透旁边的像素而进入人眼，所以会造成颜色的失真.液晶显示器的可视角度就是指能观看到可接收失真值的视线与屏幕法线的角度.这个个数值当然是越大越好，更大的可视角度方便于与同事一起讨论问题.目前市面上的15寸液晶显示器的水平可视角度一般在120度或以上，并且是左右对称.而垂直可视角度则比水平可视角度要小得多，普遍水平是上下不对称共95度或以上，高端的液晶显示器可视角度已经可以做到水平和垂直都是170度!三星150T LCD可以达么160/160的可视角度。 6.
最大显示色彩数 液晶显示器的色彩表现能力当然是消费者最关心的一个重要指标，市面上的13.14.15寸的液晶显示器像素一般是1024*768个，每个像素由RGB三基色组成，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。目前市面上的液晶显示器此两种显示板都有采用，消费者选购的时候务必向厂商或者经销商询问清楚。
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4# 发表于 2007-12-2 10:33 | 只看该作者 彩色液晶屏接口及驱动电路（ZT）
彩色液晶屏接口及驱动电路
市场上有大批的各种型号的液晶屏，广大用户及电子爱好者都想利用二手屏开发液晶电视或制作投影机，但目前有关这方面的资料和书籍比较少，很多人拿到液晶屏却找不到相关资料，而束手无策。本人从事彩色液晶行业多年，愿将相关资料和经验与广大电子爱好者共享。
一、市场流行二手屏简介
目前市场上主要是STN 型彩色液晶屏（俗称伪彩屏）和TFT 型彩色液晶屏（俗称真彩屏）。从接口方式上分有数字屏和模拟屏。目前在我国市场上电子爱好者通常能买到的大部分是二手屏，一般以日本公司的产品为主，品种很多。但由于此类液晶屏大都为日本的PACHINKO （俗称柏青哥，一种小钢珠的赌博游戏）机的拆机屏。由于此类屏数量多，价格便宜，市场拥有量大，所以本文重点介绍此类液晶屏的接口及其驱动电路。日本PACHINKO（柏青哥）游戏机用液晶屏一览表如附表所示。
需说明的是：关于液晶屏的图象分辨率，许多厂家的标注方法不同，象320×234，有的液晶屏资料上标注为960×234，这实际上是将R、G、B 三基色乘上了320。即3×320=960。同样地，7" 16:9 的屏有的标为480×234，有的标为1440×234，它也是将3×480=1440 而得出的。图象的分辨率指标主要是看垂直方向的线数，比如，两个分别标有800×480 和1440×234的7"液晶屏，哪个像素点多，分辨率高呢？显然应该是800×480的分辨率高，它是数字屏，可以支持VGA输入。那么是不是数字屏就分辨率高呢？也不尽然。象附表中的夏普LM32C041，EPSON 4"、5.6"、6.5"，ALPS LFUBK911
1A/LFUBK3041A 虽然是数字屏，但其分辨率也只有320×234。另外一个问题是：如何区分STN屏（伪彩屏）和TFT屏（真彩屏）呢？STN 由于工艺技术比较落后，其彩色鲜艳度，色彩还原性，图象响应速度，图象观看角度等与TFT屏相比，都有明显的差距，两种类型的屏放在一起，很容易区分出来。早期的STN 屏响应速度很慢，在播放动态图象时，会有明显的拖尾现象，只适合显示静态图象。但象卡西欧CMV54NT04P，CMW72NS46P，西铁城 USC-501/504/610 和夏普LM6Q401，LM072QCAT50，虽然也是STN 屏，但由于采用了新的技术，提高了响应速度和色彩鲜艳度，使许多新手误把它看成了真彩屏。另外，大多数液晶屏通过其型号也能看出是STN 还是TFT 屏，如夏普液晶屏"LQ"字头的一般是TFT 真彩屏，"LM"字头的是STN 伪彩屏。
近两年来，日本PACHINKO 游戏机市场也在变化，其显示器用的液晶屏以7"以上的为主，7"以下的液晶屏在新机种上已基本不采用了。也就是说，今后7"以下的二手屏会越来越少了。希望厂家开发时注意这个情况。
笔者曾听到许多爱好者问，可否用二手笔记本电脑的液晶屏改液晶电视？这个问题十分复杂，二手笔记本电脑的液晶屏的确比较便宜，但为了降低功耗，延长电池供电的时间，大都故意将液晶背光亮度降低，因背光灯管的功耗，占液晶功耗的一半以上。另外这种屏响应速度较慢，且屏的品种太多，太复杂，有的还是STN 屏，除非屏的品种比较单一，数量较多，且有条件开发做视频显示器或液晶电视，驱动板供应商才愿意投入开发，否则，业余爱好者自己很难制作，改装成液晶电视。如果有条件能换新的高亮度灯管，且是近几年出的液晶屏，同时还能找到屏的接口资料，也还是有机会改成液晶电视的。
二、液晶屏接口及驱动电路简介
有关二手液晶屏的驱动电路，先说模拟屏。其驱动电路一般由视频解码、伽玛校正（γ校正）、时序控制（TIMING CONTROL，也称T-CON IC）三大部分组成。如要增加OSD显示、遥控、电视接收等功能则还要加上CPU。一般二手液晶屏会带有一个电路板，其上绝大多数已有伽码矫正电路和时序控制电路。板上一般可以找到IR3Y26、MM1288、TA8696等伽码校正IC，我们只需再加一个视频解码电路即可。这种解码IC很多，如TDA8361，TDA8362，IR3Y29，IR3Y31，CXA1950，M52042，M52045，AN5372，NJM1300，NJM2529，TA8795，TA8819，TA8695等。
另外还有一部分液晶屏没带伽码矫正IC，这时就需要在驱动电路上采用IR3Y29，IR3Y31，TA8795，NJM2595等带伽码矫正功能的解码IC。这些屏的时序控制IC ，一般不能在市场上买到，必须要利用原机上的时序控制IC。如
果是新屏象LG-PHILIPS，AU，三星 等小尺寸液晶屏，供应商都会配套供应时序控制IC，如MN5814，UPS015，UPS017，TX8801，TX8806等。特别注意，不同的屏要配不同的时序控制IC。
再说数字屏，数字屏除了在硬件上要开发外，还要开发相关的软件。要得到屏的接口定义和屏的时序图资料才能开发驱动板。一般电子爱好者自己不方便开发。市场上今后7"以上的二手屏会很多，价格相对较便宜，而这些屏又大多数是数字屏。象7" 松下、7"日立、7.8"东芝、8" 夏普和三洋、8.4"东芝和三菱（具体型号见附表）。
数字屏一般是4BIT ，6BIT ，8BIT R、G、B三基色分别驱动，比特数越高，图象效果越好。但早期也有串行6BIT 的数字屏如：爱普生3.2"、4"、5.6"、6.5" (型号见附表)就是6BIT的串行数字屏。
数字屏的驱动相对比较复杂。一般先将输入的视频信号进行A/D转换，然后进行数字解码，解码后的信号送入SCALING IC 进行图象的缩放处理，处理后还要进行时序控制处理，到液晶屏的接口之前还要经过接口电路，一般主要有TTL 和LVDS（低压差分信号low-voltage differential signaling）两种接口格式 。当然还有其它格式的接口，但市场上不太流行。PACHINKO 用的二手数字屏以TTL接口为多。
以上介绍了液晶屏的接口和驱动电路的基本构造。下面分别介绍这两类应用的驱动电路方案。
三、模拟屏驱动方案
对模拟屏而言，驱动电路是大同小异，主要是屏的接口定义不同。需注意的是，有些屏需要复合同步信号，有些需要行，场分离同步信号。另外要注意同步信号的极性是正还是负，屏点亮有的需要几十伏的负压。当然还有很重要的背光源的驱动电路，通常叫高压板（Inverter），它的作用是将12V的供电电压通过震荡电路升至几千伏的高压，用来驱动和点亮冷阴极荧光管CCFL （其工作原理与我们照明常用的日光灯基本一样）。根据设计和应用不同、Inverter 又分为单灯管、双灯管、四灯、六灯、八灯等，但一般小尺寸液晶模组,最多用双灯管。需说明的是在设计高压板的时候要注意灯管的工作电流。一般液晶屏的规格书上都会标出其参数，通常管电流是6-8mA(不能用普通万用表直接量)，电流太低了，液晶屏的亮度不够，太高了会降低灯管的使用寿命。如使用原机的背光，发现液晶屏不够亮，可适当加大高压板的工作电流，可适当延长其寿命。实在不行，就要更换灯管了。在更换新灯管时，除了注意灯管尺寸、亮度等还要注意灯管的色温，不同的屏和驱动电路要配不同色温的灯管。否则液晶显示会偏色，仅通过驱动电路很难调整。
一般而言，如果仅仅点
亮液晶屏做显示器，对爱好者是不难做到的，只要找到液晶屏的接口资料及视频解码IC，自己都可开发制作。但要做液晶电视或做功能齐全的车载显示器，就相对比较困难了。本文介绍的SP633和SP634 是专门为小尺寸模拟屏液晶显示器/电视开发的，特别适用于车载和便携使用。
SP633 是专用控制IC （MCU），它与日本三菱公司（现三菱半导体与日立半导体合并成立了新的公司叫瑞萨公司）的新型电视解码芯片M61260FP/M61264FP 配合，可完成从中放、解码、伴音处理的所有工作。两片IC 分别为SOP42 脚和QFP 64脚贴片封装，占线路板面积小，做电视时整机免调试，无中周。所有陷波器、滤波器已全部集成到IC 里面，同时还有丰富的OSD 字符图标指示。针对车载液晶电视，SP633还有4:3/16:9 显示模式切换，图象上/下、左/右 翻转，FM 调制器控制，倒车后视自动控制，全功能遥控等功能。支持全球彩电制式，采用低成本的电压合成高频头，可支持有线电视增补频道。
SP634 为最新开发的小尺寸液晶显示器/电视专用MCU，它可与任何模拟解码IC 配合，开发生产小尺寸显示器/电视，尤其是车载和便携产品。除了基本具备SP633的功能之外，SP634还特别开发了FM 收音机控制，倒车雷达控制，单键选台，童锁等功能。
SP633适合开发液晶电视，SP633 适合要求功能多，厂家自选解码IC的液晶显示器。用户可根据需要选择不同的方案。因篇幅有限，有关SP633和SP634方案的详细应用，另文介绍。
四、数字屏驱动方案
方案一：SP-DMVT01
其方案基本构成是：TVP5150（数字解码）+SP621（LCD SCALING IC）+TDA7052 （音频放大）。输入：复合视频 1路，音频 1路，VGA 1路。RF （电视天线输入）1路可选。直流供电12V。可以看出，它是一个AV/PC/TV 三合一的方案。它可对Inverter 进行开关控制，带OSD 和遥控功能。
方案二：SP-DMVT02
其方案的基本构成是：SAA7114（数字解码）+SP621（LCD SCALING IC）+ TDA7496（音频放大）。其余的输入接口与SP-DMVT01基本相同。
从方案配置来看，SP-DMVT01是经济型的低成本方案，适合小尺寸（10.4"以下）液晶屏做液晶显示器和电视。
SP-DMVT02是高画质、适合大尺寸10.4"-17"液晶屏及液晶投影机的方案。目前已有国内几家液晶投影机采用SP-DMVT02 驱动板生产高分辨率的液晶投影机。笔者推荐7"日立屏和8"三洋屏做投影，这两款屏可拆背光，尤其是三洋8"的分辨率可达800×600（SVGA），其色彩还原性和清晰度好，对比度高，与高亮度教学投影仪组合，可制作带VGA /AV 接口的投影机，用于电化教学，商务，培训等。夏普8"做投影也不错，只是分
辨率不如三洋8"。
这两个数字屏方案都可驱动目前的PACHINKO 二手数字液晶屏如：TX18D11VM1CAA 日立7"，EDTCB18QCF/QDF/QEF 松下7"，LTM07C383/LTM07C757 东芝7.77"，LQ080V3DG01 夏普8"，TM080SV-22L03 三洋8"，LTM084P363 东芝 8.4"，LQ104V1DG51 夏普10.4"，
NL6448AC33-18(K) NEC 10.4"等。当然其它接口相似的液晶屏也可驱动，在此不一一赘述。
总之，SP系列液晶屏驱动板可为广大厂家和电子爱好者提供完整的、全面的液晶电视/显示器解决方案。它几乎囊括了从2.5"到17"，从模拟屏到数字屏，从二手屏到新屏，从电视到投影，从消费类到专业用的液晶驱动方案。随着技术的发展与进步，SP系列液晶驱动板还将开发出带PIP 画中画，带存储卡/硬盘多媒体播放机一体化（可播放VCD/DVD/数码照片/MP3/DIVX/AVI 等多媒体文件），液晶广告机等新方案和新产品，满足市场及爱好者的需求
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5# 发表于 2007-12-2 10:37 | 只看该作者 彩色液晶电视机制作指南(ZT)
原文作者：袁光明
作者简介 袁光明科普作家，高级工程师，第二届中国电源学会变压器电感器专业委员会委员，中国电子学会会员，中国录音师协会会员，《家庭电子》杂志社编委，《电子文摘报》报社编委。出版了《进口行输出变压器的估算与代换》等专著八十多本，发表了《液晶电视制作完全手册》等文章七十多篇，是国内知名的袖珍液晶电视专家，他一手创立的“宏达”液晶小电视行销全国。
一、液晶屏的选用及引脚功能
彩色液晶屏的品种和型号繁多，按彩色效果来分有真彩显示屏（TFT）、有伪彩显示屏（STN）；按驱动板的接口来分有数字显示屏和模拟显示屏。真彩液晶屏图像鲜艳，可视角度大，但价格高；伪彩液晶屏图像色彩差，可视角度小，但价格低。用数字接口屏作电视机，要制作数模转换电路板、制作麻烦，成本较高，一般由专业工厂生产。业余电子爱好者一般选用模拟接口屏制作显示器和电视机。
选好了液晶屏，关键是要了解液晶屏接口引脚的功能。一般来说，要找出电源（+12V、GND地）引脚，三基色（R、G、B）引脚，同步信号包括复合同步信号（S）、行同步信号（H）、场同步信号（V）等引脚。多数的液晶屏，只要有复合同步信号（S）就可，但有些液晶屏，还要有行同步信号（H）和场同步信号（V），个别液晶屏的同步信号还要考虑其极性，如果
极性不符，还要将同步信号倒相。将场同步信号倒相的电路如图2（a）、（b）所示；将复合同步信号分离出放大的场同步信号的电路如图3所示。
为了便于业余电子爱好者装配液晶电视机或显示器，下面提供一些液晶屏的接口引脚功能资料。本人在2000年《电子制作》合订本附录《液晶电视制作完全手册》上，也介绍了一些液晶屏的接口引脚资料，可供业余爱好者应用时结合参考。
进口彩色液晶屏一般带有驱动电路板，板的接口多为红、绿、蓝三基色输入，只要加接一块解码板，就可以制作液晶显示器，再加接调谐器和中放板，就可以制作彩色液晶电视机。
彩色液晶显示屏的供电电压一般为+12V，下述的亮度控制引脚一般用电位器调节电压的高低。N/P（制式转换）、U/P（图像上下转换）和R/L（图像左右转换）的引脚可用高、低电平来控制其转换。
（1）4英寸夏普LQ4NC01
4英寸夏普LQ4NC01型液晶屏，带有一块驱动板，接口为20脚，分两排排列，引脚功能是：②脚为地，④脚为-8V，⑨脚为视频输入，紒紝矠脚为亮度调节，紒紟矠脚为+5V。该驱动板已有解码电路，因此很容易改为显示器。
（2）5英寸夏普LQ050A3AD01
5英寸夏普LQ050A3AD01型液晶屏，图像鲜艳、厚度薄、重量轻。该屏的驱动板接口为24脚，分两排排列。引脚功能是：紒紜矠脚为S，紒紝矠脚为亮度调节，紒紞矠脚为B，紒紟矠脚为G，紒紣矠脚为R，紓紝矠脚和紒紛矠脚接+12V，紓紞矠脚和紓紟矠脚接地。将该显示屏作显示器时，只要将上述引脚分别与解码板的S、B、G、R、+12V和地相接即可。
（3）6英寸夏普LQ6AN101
6英寸夏普LQ6AN101型彩色液晶屏的结构和5英寸LQ050A3AD01的相似，虽然驱动板使用的集成电路不同，但驱动板的接口相同，可按LQ050A3AD01的方法装接。
（4）6英寸夏普LQ6RB37
6英寸夏普LQ6RB37彩色液晶屏，其驱动板和屏连成一体，接口为16脚。接口引脚功能是：④脚和⑤脚为地，⑥脚为B，⑦脚为G，⑧脚为R，⑨脚为地，⑩脚为+6V，紒紞矠脚为N/P，紒紡矠脚为L/R、紒紣矠脚为U/P。
（5）7英寸夏普LQ7BW516
7英寸夏普LQ7BW516型彩色液晶屏的画面为16∶9。驱动板型号为ELNA05B20076D1，接口为6脚。①脚为B，②脚为G，③脚为R，④脚为+12V，⑤脚为地，⑥脚为S。用该屏作显示器时，可将这6个引脚分别与解码板的B、G、R、+12V、地和S点相连接即可。
（6）3英寸西铁城UC-294-1NA
3英寸西铁城UC-294-1NA为伪彩（STN）液晶屏，该屏带有驱动板（A52-256U），用红、白、黑三根引出线。红线为视频信号输入线，白线为电源线（+12V），黑线为地线。
（7）5英寸西铁城USC-504-1NA
5英寸西铁城USC-504-1NA
为伪彩（STN）液晶屏，整体用铁皮封装，屏蔽性能好，背光源厚度薄，图像清晰、细腻、无拖尾现象。其驱动板型号为A52-3350，驱动板接口K801有10个引脚，①脚为电源（+12V），②脚为复合同步信号（S），③脚为场同步信号（V），⑤脚和⑥脚为地（GND），⑦脚为红（R），⑧脚为绿（G），⑨脚为蓝（B）。
（8）6.1英寸西铁城USC-610-1NA
6.1英寸西铁城USC-610-1NA的接口为10个引脚，其引脚排列顺序和功能与5英寸西铁城USC-504-1NA的完全相同，可参考应用。
（9）3英寸爱普生
3英寸爱普生驱动板的接口为10个引脚，①脚为亮度控制，②脚为地，③脚为色同步，④脚为行同步，⑤脚为+5V，⑥脚为-18V，⑦脚和⑧脚及⑨脚为三基色输入，⑩脚为+5V。
（10）4英寸爱普生THD-4M1A
4英寸爱普生THD-4M1A型液晶屏，驱动板的型号为L-SN95A14H。驱动板上C51的负极为绿（G），C46的负极为红（R），C60的负极为蓝（B），R18的一端为复合同步信号（S），C100的正极为+12V，负极为地，C95的负极接-40V，C96的正极接+5V。
（11）3英寸卡西欧（之一）
3英寸卡西欧（之一）的液晶屏和驱动板连成一体，其接口有12个引脚，①脚为+12V，②脚为视频输入，③脚和④脚为地，⑥脚为+5V，⑧脚为上下转换，⑩脚为左右转换。
（12）3英寸卡西欧（之二）
3英寸卡西欧（之二）的液晶屏和驱动板也连在一起，接口CN101有7个引脚，①脚为接地脚，②脚为同步复合信号（用一般解码电路的同步信号还要倒相），③、④和⑤脚为红绿蓝三基色信号输入脚，⑥脚接地，⑦脚接+12V。
（13）4英寸卡西欧
4英寸卡西欧液晶屏，带有驱动板，型号为PCB-D4103-M，用铁皮封盖，防干扰性能好，图像色彩特别艳丽，是一款理想液晶屏，用它作显示器和电视机，效果都十分令人满意。该驱动板的接口有10个引脚，分两排斜排列。①脚和②脚为电源+12V，③脚和④脚为地（GND），⑤脚为复合同步信号（S），⑥脚为红输入信号（R），⑦脚为绿输入信号（G），⑧脚为蓝输入信号（B）。应用时，可将上述引脚分别与解码板的+12V、GND、S、R、G、B对应接上即可。
（14）5.6英寸卡西欧
5.6英寸卡西欧为真彩（TFT）液晶屏，该屏不但可作显示器和电视机，也可作投影机。它的结构和驱动板与其它刊物介绍的5.6英寸卡西欧不相同，它是一个超薄结构，背光源的灯管安置在边缘，驱动板型号为PCB-D5101-M。主芯片IC-7016L3的紒紡矠脚为N、P制转换脚。插口CN1有26个引脚，①～⑤脚为+12V，紒紜矠脚为R，紒紝矠脚为G，紒紞矠脚为R，紒紟矠脚为GND，紒紤矠脚为S。R544接地，图像可由4∶3变成16∶9。
（15）5.4英寸卡西欧CMV54NS4BP
5.4英寸
卡西欧CMV54NS4BP为最新生产的伪彩（STN）液晶屏，它和常见的5.4英寸卡西欧CMV54NTO4P基本相似，但厚度较厚，里面驱动也不相同。该屏不象CMV54NTO4P那样很易出现横直线故障。该驱动板主芯片是MB87A917，接口也是10个脚，分两排排列，上排从左至右为①～⑤脚，下排从左至右为⑥～⑩脚。接口的引脚功能是：②脚为蓝信号输入脚（B），③脚为红信号输入脚（R），⑦脚为复合同步信号输入脚（S），⑧脚为绿信号输入脚（G），⑨脚为电源（+12V）输入脚，⑩脚为地（GND），①脚为图像左/右翻转控制脚，⑥脚为图像上/下翻转控制脚。目前，不少厂家都利用水银开关来控制⑥脚电平的高低，从而控制图像上下翻转。
（16）4英寸东芝TFD40W24
4英寸东芝TFD40W24型彩色液晶屏与平常介绍的TFD40W11-B型不相同，它带有驱动板，为超薄结构。驱动板型号为NMP70-8322-111，驱动芯片不是常见的TA8696F而是TA1204F。驱动板接口为10个脚。⑤脚为R，⑥脚为G，⑦脚为B，⑧脚为S，⑨脚和②脚为GND，①脚为电源+12V。
（17）5.8英寸东芝TFD58W40-F
5.8英寸东芝TFD58W40-F型液晶屏为长方形16∶9外形，液晶屏驱动集成电路为1611F-1146，共有30个引脚，①脚为-15V，②脚为+18V，③脚为+5V，④脚为GND，⑤脚为H（行同步），⑥脚为V（场同步），⑦脚为P/N（制式转换），⑧脚、⑨脚、紒紤矠脚～紓紣矠脚接GND，紓紤矠脚接R，紓紥矠脚接G，紓紦矠脚接GND，其它引脚空着不用。
（18）7英寸联友CLM701W
7英寸联友CLM701W型彩色液晶屏，图像为16∶9，也可转为4∶3。该屏及驱动板密封在铁壳里，结构严谨。驱动板的接口为24个引脚。紒紛矠脚为R，紒紜矠脚为G，紒紝矠脚为B，紒紟矠脚为S，紓紛矠脚和紓紟矠脚为+12V，紒紤矠脚、紒紦矠脚、紓紜矠脚和紓紞矠脚为GND。
（19）6.4英寸元太V16C6448AC
6.4英寸元太V16C6448AC型液晶屏的像素为640×480，它为数字接口，引脚为31个，各引脚功能如表1。
（20）6.4英寸LG牌LP064V1
6.4英寸LG牌LP064V1型液晶屏的像素为640×480，其接口是数字接口，接口各引脚功能如表1。
（21）10.4英寸LG牌LP104V2
10.4英寸LG牌LP104V2型彩色液晶屏像素为640×480，其数字插口引脚功能如表1所示。
（22）12.1英寸LG牌LB121S02
12.1英寸LG牌LB121S02型彩色液晶屏像素为800×600，其数字接口引脚功能如表2所示。
（23）20.1英寸LG牌LC201V02
20.1英寸LG牌LC201V02型彩色液晶屏像素为640×480，其数字接口引脚功能如表2所示。
（24）10.4英寸东芝LTM10C209H
10.4英寸东芝LTM10C209H型彩色液晶屏的像素为640×480，其数字接口引脚功能如表1所示。
（25）12.1英寸三星LT121S1-105W
12.1英寸三星LT121 S1-105W彩色液晶屏像素为800×600，
其数字接口有41个引脚，引脚功能如表2所示。
（26）10.4英寸NEC牌NL8060BC26-17
10.4英寸NEC牌NL8060BC26-17的像素为800×600，其数字接口有41个引脚，引脚功能如表2所示。
上面介绍的模拟接口屏，加上解码板可直接装配显示器；数字接口的液晶屏，要加上数模转换等功能的电路板，才能装配显示器。前者价格低，后者价格高，并且制作复杂，电路板的某些集成块要配屏编写程序。有些数字接口引脚功能完全相同的液晶屏，因程序有差异，也不能直接代换，或代换后效果不佳。
二、背光源组件的选用和代用
液晶显示器是被动显示，为了显示图像，需安装背光源。液晶电视机使用的背光源，绝大部分是冷阴极荧光灯。冷阴极荧光灯亮度高，白色光，三基色特性好，其安装方式有背射式和侧面散射式两种。背射式亮度高，但体积大，厚度厚；侧面散射式亮度稍低，但体积小，厚度薄。装配电视机时，可根据机壳和液晶屏所需亮度合理选用。亮度高，显示的图像效果就好。亮度的高低与供电的电压、逆变器的匝数、高压电容容量有关。亮度不足，如果是高压偏低造成，可以增加逆变器高压线圈的匝数，也可以增加高压输出电容的容量解决，例如原高压输出的电容容量为22p的可改为33p。
装修液晶电视机时，如果没有原型号的背光源组件，可选用其它合适的背光源代用。一般来说，薄背光源可代厚背光源，较大面积背光源可代小面积背光源，侧面散射背光源可代背射式背光源。
背光源的亮度对图像的质量影响很大，有些还会干扰图像，遇到这个故障时，可用透明导电膜屏蔽，并妥善接地。
三、驱动板的应用和制作
大多数的模拟液晶屏，本身都带有驱动板，如果驱动板的大小不影响机壳的放置，可直接利用，这样不但便于制作，而且可节约经济开支。应用时，找出驱动板的电源引脚，三基色引脚和同步信号引脚与解码板相对应接点连接即可。
使用原驱动板时，要注意的是，驱动板有些有电压变换电路，产生液晶屏所需的一些正电压和负电压，有些则没有电压变换电路，遇到这种情况，就要另外设法将+12V电压变换成所需的正电压或负电压。不同的液晶屏，所需的电压是不相同的，除了+12V电压外，一般还有+5V～+9V，+13V～+26V，-5V～-46V等。如果欠缺一组低于+12V的电压，用三端稳压器降压解决较方便；如果欠缺一组高于+12V的电压，用一片芯片升压解决较合适；如果欠缺一组负电压，用负电压输出芯片解决较简单；如果欠缺几种正、负电压，用振荡电路加高频变压器解决较理想。下面介绍一些实用电路，供应用时参考。这