计算机硬件维修实训教程 教学课件 ppt 作者 孙承庭 主编 王海军 闫玉梅 副主编第10章 液晶显示器原理与维修.pptVIP

第10章液晶显示器电路原理与维修 LCD概述 液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是具有规则性分子排列的有机化合物，具有液体与晶体的特性，故称之为“液晶”。液晶显示器（Liquid Crystal Display）简称LCD。液晶显示器根据它的成像原理不同分为TN-LCD（Twist Nematic，扭曲向列）液晶显示器、STN-LCD（Super Twist Nematic，超扭曲向列）液晶显示器、DSTN-LCD（Double Super Twist Nematic，双层超扭曲向列）液晶显示器和TFT-LCD（Thin Film Transistor，薄膜晶体管）液晶显示器。 目前计算机所使用的液晶显示器多使用TFT-LCD液晶显示器。 10.1 TFT-LCD液晶显示器 10.1.1 TFT-LCD显像原理 TFT-LCD显示器的核心是液晶屏，其结构是在两块玻璃基板中间充斥着运动的液晶分子。信号电压直接控制薄膜晶体管的开关状态，再利用晶体管控制液晶分子，来实现图像的显示。液晶的物理特性如图10-1所示。 显像原理：给液晶通电时，在电场的作用下液晶分子的排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时液晶分子排列无秩序，阻止光线通过。另外，通过对液晶分子施加控制电压产生光电效应，再通过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得图像的亮暗情况，达到显像目的。 如果加上彩色滤光片，则可显示彩色图像。在彩色液晶显示器面板中，每一个像素都是由三个液晶单元格构成，每一个单元格前面都过滤片。光线经过R、G、B彩色滤光片处理后照射到每个像素中不同色彩的液晶单元格上，利用三基色原理组合出不同的色彩。 因为液晶本身不发光，必须要靠调制外界光才能达到显示目的，所以在LCD显示屏模块中就有了发光的装置—冷阴极荧光灯CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamps，冷阴极荧光灯），其内部结构如图10-2所示。这是一种依靠冷阴极气体放电激发荧光粉发光的光源。掺有少量水银的稀薄气体在高电压下会产生电离，被电离的气体产生二次电子发射，轰击水银蒸气，使水银蒸气被激发而发射出紫外线，紫外线激发涂布于管壁的荧光粉层使其发光。冷阴极荧光灯大都做成管型，所以是管型线光源，用作液晶显示背光源时，必须将其变为面光源。要实现线光源到面光源的转变，需要在液晶显示模块后加背光板，这样可以使光源均匀的通过滤色膜产生R、G、B三基色，通过液晶材料的光调制就可以实现彩色显示效果。 10.1.2液晶屏 液晶屏是液晶显示器最重要的部件。主要由冷阴极荧光灯、导光板、偏光板、滤光板、玻璃底板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等部分组成。 液晶屏的结构如同三明治──在两片玻璃基板内夹着彩色滤光片、偏光板、配向膜等材料，灌入液晶材料，最后封装成一个液晶盒。液晶屏的结构如图10-3所示。 10.2液晶显示器的电路组成及工作原理 10.2液晶显示器的电路组成及工作原理 1.Panel及冷阴极荧光管 Panel（液晶屏）及冷阴极荧光管组成液晶显示板组件。该部分为液晶显示用模块，是液晶显示器的核心部件，主要由液晶板和驱动电路组成。Panel部分是整个液晶显示器的核心部分，它是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB板、背光源、结构件装配在一起的一体化组件。 2.电源电路 液晶彩色显示器中的电源采用的是开关电源。目前，液晶彩显的开关电源主要有两种安装方式：一种是采用外部电源适配器（Adapter，适配器），这样输入显示器的电压就是电源适配器输出的直流电压；另一种是内置方式，在该方式下，显示器输入交流220V电压。 3.高压逆变电路 高压逆变电路又称高压板或升压板，用于将主板或电源适配器输出的直流电压转变为液晶显示屏需要的高频、高压交流电，点亮液晶显示屏的背光灯。 4.Scaler和时钟发生器 Scaler和时钟发生器安装在主板上。Scaler一般称为图像缩放处理器，通常由一块大规模集成电路组成，它是液晶显示器的核心电路，功能包括A/D转换电路（用于将VGA接口输出的模拟R、G、B信号转换为数字R、G、B信号）、缩放过滤器、面板数据消抖、灰度调整、R、G、B偏置等。 5.MCU电路 MCU电路主要包括MCU（Micro control unit，微控制器）、存储器等，是整机的控制中心，都安装在主板上。其中，MCU用来接收显示器的按键信息（如亮度调节、位置调节等）和显示器本身的状态控制信息（有无输入信号、上电自检、节能模式转换等），然后再对相关的电路进行控制，以完成指定的操作功能。 6.按键电路板 按键电路的作用相当控制开关，当按下开关时，微处理器可识别不同的按键信号，然后去控制相关电路工作。 10.3液晶显示器典型电路分析 液晶显示器的电源电路和高压逆变电路约占