新液晶.docx
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新液晶
主流显示技术
1、CRT
阴极射线管:
采用显像管作为显示器件,用行扫描的方式,由显像管灯丝发射的
电子轰击荧光粉而显示出图像。
(分屏跟普屏分15寸
17寸)灯丝发射的电子要受到偏转线圈的控制。
偏转线圈通上不
同的电压不同大小的电流他就会使磁场发生不同角度的偏转,最终在屏幕上显示出图像。
优点:
亮度、比对度很高,色彩再现能力强,切换到不同分辨率时,显示效果不受影响,
在绘图等专业领域具有不可代替代的优势。
缺点:
灯丝发射的高速电子少量X射线辐射以及因国刷新率低引起的闪烁,都会对人眼睛
造成琮的伤害。
耗电量大。
2、LCD液晶显示器:
采用液晶作为显示部件,采用行列矩阵的方式,控制各像素点的开关。
优点:
可视面积大。
画面不闪烁。
没有幅射,显示画质好真正的平面显示,不失真,体积
小巧,是主流的显示设备。
缺点:
在固定的分辨率下显示效果是最好,其它分辨率下上显示效果会受影响不够清晰(不
同的显示器影响效果不一样。
些质量好的会通过驱动板加入不同分辨率效果的支持,如果
驱动板不好情况下在不同分辨率下会显示好多毛)
亮度对比度稍差,存在响应时间,高速时会形成拖尾。
(从亮到暗再从暗到亮在静态时是
不明示的,比如办公呀。
但在玩游戏时会出再拖尾)
3、等离子显示器:
采用等离子体作为显示部件,显示效果好,但成品率低价格贵。
4、LED显示设备:
采用超高亮度的发光二极管作为显示部件,亮度高主要用于室外大屏幕
显示屏。
LCD工作原理
1、三基色原理:
彩色图像可能由三种颜色混合而成。
红色R、绿色G、蓝色B,在三种颜
色等理的情况下:
红+绿=黄
,
绿+蓝=青,红+蓝=紫,红+绿+蓝=白
根据三基色的原理,可以把彩色图像分解成R、G、R三基色,也可以把分别代表R、G、B
基色的电信混合合成各种彩色图像。
2、液晶的特性
液晶是介于液体和固体之间的一种物质,加热时变为液态,冷却后又变为固体,通常都是
有规则性排列的有机物分子。
液晶的电学特性:
液晶本身不发光,但可以透光呀遮光。
不通电的时候,液晶分排列混乱。
阻止光线透过起到遮光作用。
给液晶加上电压时液晶分子会按规则排列整齐,使光线容易
通过。
为了节省电现在的LCD中通常设定为不加电时。
透光,加电进遮光。
在屏的后面灯
管发出的光线通过玻璃上的滤光片后滤为RGB三种颜色,再控制每个像素点RGB三基色的
比例就可以得到光。
(液晶正常工作要显示图像时要透光的,如果要挡住些光通过就给他上电不让光线通过。
在
液晶里面出现白屏是液晶屏上没有得到电压信号光线全部透到前面)
相关术语解释
1、面板
液晶面板是液晶显示器的主要组件,点去了液晶显示近80%的成本。
目世界上拥有面板
制造技术的三家并不多,只有SHARP(夏普)、SANYO(三洋)、SNSUM(三星)、LG-Philips、
台湾的友达等厂商拥有核心技术
面板的质量身价分为三个档次:
日本的三洋、夏普属于一档
韩国的三星、LG—Philips属于二档
友达等台湾厂商属于三档
2、坏点
所谓的坏点是指液晶显示器上无法控制的恒亮呀恒暗的点,分亮点与暗点两种。
3、屏的尺寸:
15寸、17寸、19寸、22寸。
。
。
。
4、宽屏:
标准屏都是4:
3的比例(如800*600、1024*768),宽屏多为16:
9或16:
10
的比例。
5、分辨率
指屏幕上每行有多少个像素点,每列有多少个像素点。
相同尺寸下分辨率越大,显示图
像越精细,所显示的内容就会越多,点距就越小,显示的字体也就越小。
VGA:
640×480
WXGA:
1280×800
SVGA:
800×600
SXGA:
1280×1024
XGA:
1024×768
UXGA:
1600×1200
WUXGA:
1920×1200
6、A级屏的标准:
韩系,5个坏点以下为A级屏、
日系,3个坏点以下为A级屏、
台湾,8个坏点以下为A级屏。
无坏点的为AA级屏。
大品牌LCD显示器厂家的标准一般为:
3个坏点以下其中亮点不起过一个,且亮点不在
屏幕中央区为A级。
7、对比度
对比比率是屏幕上同一点最亮时(白色)与最暗时(黑色)的亮度的比值,高的对比度
意味着相对较高的亮度和呈现颜色的艳丽程度。
一般为300:
1、500:
1、CRT600:
1
(所谓动态对比度,指的是液晶显示器在某些特定情况下测得的对比度数值,例如逐一测试屏幕的每一个
区域,将对比度最大的区域的对比度值,作为该产品的对比度参数。
不同厂商对于动态对比度的测量方
法可能也不尽相同,但其本质也万变不离其宗。
动态对比度与真正的对比度是两个不同的概念,一般同
一台液晶显示器的动态对比度是实际对比度的3-5倍。
)
8、亮度:
取决于灯管数量,单灯、双灯、四灯。
。
。
。
。
9、响应时间:
液晶由这转暗或由暗转亮的反应时间,单位是ms,响应时间越短拖尾越少,
一定要小于30mS才能使用,现在主流LCD一般为16mS、8mS、5mS。
10、可视角度:
最低120/110(水平/垂直)现在一般都能过到170/160
11、常见的英文术语
TFT:
薄膜晶体管
LCD:
液晶显示器
LCM:
液晶显示模块
PCB:
线路板
PANEL:
面板
Adapter:
适配器
Inverter:
高压板、逆变器
Backlight:
背光灯组件
BLON:
背光开启
ADJ:
亮度调节
PWM:
脉宽调制
LCD显示器的基本架构
一、LCD组成部分
LCD主要由以下几个构成:
1.主板:
用于外部RGB依赖的输入处理,并控制PANEL工作、背光的开启。
2.电源供电:
用于将90V——240V的交流电压转变为12V、5V的直流电源供给显示器
工作。
3.逆变器:
用于将电源的12Vr直流电压转变为PANEL需要高频的1500——1800V的
高压交流电,用于点亮PANEL的背光灯管。
4.PANEL部分:
此部分为液晶显示用模块,它是液晶显示器的核心部件,其包含液晶
板和驱动电路。
二、LCD整机框图
电源部分
由于LCD是低电压工作,而一般市电提供的是110V呀220V的交流电压,所以需要在显示
器配有专门的电路将市电的220V交流电压转换成12V、5V的直流电压向整个LCD显示器供
电。
我们常用的电源有两种:
一种是外置电源适配器只有12V直流电压输出,常见有12V4A、
12V5A。
一种是内置的电源高压一体板输出电压有12V、5V两组。
在LCD电源中采用的是开关电源设计方法,开关电源具有体积小。
重量轻。
变换效率高等
优点。
特别是脉宽调制(PWM)型的单片开关电源。
PWM的特点就是固定开关频率,改变
脉冲宽度来调节占空比。
基工作原理:
交流220V输入电压经过整流滤波电路变成直流电压,再由开关功率管斩波的
调频变压器降压,得到调频矩形波电压经过整流滤波后获得所需要的直流输出电压。
高压部分
常见的高压板有:
单灯大口、单灯小口、双灯大口、双灯小口、四灯大口、四灯小口。
高压板结构
高压板的要求
因液晶屏本身没有发光功能,所以就在液晶屏后加照明系统,现地发光部件的主流为冷阴极
萤光灯管(CCFL)。
但要驱动这种冷阴极灯管需要能输出1000——1800V交流电压的特殊电
源,这就要从12V直流电压转换得到即背光板。
也称逆变电路、逆变器、背光灯电源。
基
主要作用就是将开关电源输出的直流电转换为CCFL所需要的1000——1800V的高频交流电,
工作电流则为5-9mA。
因此它需要有以下功能:
1.能够产生1500V以上的高压交流电,并且在短时间内迅速降到800V左右,这段时
间约持续1—2S,电压曲线如下图所示:
2.由于逆变器提供电流的大小将影响冷阴极荧光灯管的使用寿命,因此输出的电流应小于
9mA,需要有过流保护功能。
3.出于使用的考虑要有控制功能,在显示暗画面的时候灯管不亮,该控制信号可以由驱动
板上的MCU或GmZanl提供。
高压板(INVERTER)的工作条件
1.供电
DC12V————台式机
DC5V16V19V笔记本
2.BLON(背光开启)、ON/OFF(开关控制)
由驱动板提供一般为5V或3.3V,高电平工作,低电平关闭,少数高压板为低电平工作
高电平关闭的。
3.ADJDMI亮度控制,亮度调节。
(用来控制高压板输出电流的)
此信号一般为0-5V连续可调的直流电压或脉冲信号,一般为电压越低,亮度越高,少数为
电压越低亮度越低,大部分高压板不接此信号也能共,亮度最高,一部分原装机必须接此
信号才能使高压板工作。
*高压板必须接的线有:
供电
地线开关控制少数板要接上亮度调节。
如何寻找高压板上面的相关信号
1.供电
高压板的供电一般会接保险,跟大电容(25V470UF)的正极相连。
电源高压一体板高压板的供电一般从电源的12V整流双二极管经电感、保险或跳线后到
高压板上。
2.接地
高压板上螺丝孔或大电容负极都是接地的。
3.ON/OFF
在剩下来的引脚里面跑到三极管的(一般都会经过电阻),找到接三极管的那条线一般
都是背光开启脚。
4.亮度调节
最后留下的引脚就是亮度调节有些通用板会把些脚空着不用。
在一体里ON/OFF的ADJ就有所不同。
常见是从一体板与驱动板接口处有两条小线会一直连
接到高压板上,此两条小线就是高压板的开启跟亮度调节信号。
高压板改板
前面已经说过高压板的三个工作条件:
供电、地、开启信号。
所以我们在改板的时候就要先
找到原来高压板上的这三个信号。
1.找供电如下图从电源的12V输出端向着高压板跑线,一般经过保险、线圈或跳线然后给高
压板供电。
找到后就从供电端切断不再让12V给坏的高压板供电。
2接着找到驱动板送过来的开启信号ON/OFF和亮度控制信号ADJ这两根线,因这两根线都
最从驱动板过来所以一般在一体板跟驱动板的接口上能找到,而且还是两根细线只有它们会
从接口跟到高压板去。
坏的高压板不再须要控制我们也要把这两根控制线切断。
3.拿出新的高压板找到上面说的三个信号:
供电、开启、地。
一般新的高压板都会在板的背
面或接口附近标有各个引脚相应的信号。
经过测量得到上图的结果从左到右的排列:
1、2脚1V供电。
3脚ON/OFF开启信号,4脚
ADJ亮度控制,5、6脚地线。
5.把新高压板上的供电、ON/OFF、地线接到一体板上对应接口如下图。
焊接线后仔细检查有没接错线特别是供电跟地线,如果接错了这两根有可能会烧坏高压
板。
5.接线没问题后把测试用的灯管接到高压板的灯管接口上。
6.通电测试灯管能正常发光,到此改高压板完成。
注意:
如果出现不能点亮灯管要检查接线有没接错有没虚焊,特别是开启信号有没接错。
出
现一闪即灭检查灯管否不良(灯管接口虚焊、灯管老化、灯管插口松),开启信号是否接错
到ADJ位置上,高压板否不良。
驱动板
主机送过来的VGA模似信号不能直接被屏识别并显示,所以在VGA信号跟LCD屏之间就要
一个SCALER(图像处理芯片)把VGA信号转换面屏所能信号,再送到LCD屏将图像显示出
来。
而这个图像处理芯片跟一些外围相关元件做在一块板上就是我们所说的驱动板。
信号输入接口
1.VGA接口(模似接口)
2.DVI接口
3.
DVI-D
DVI-I接口
存储器、DDC
定义:
1.DDC:
(显示数据通道)----指主机与显示设备的通讯方式。
2.
EDID:
(外部显示设备标识数据)----指DDC通讯中传输的显示设备数据。
EDID包含显示设备的基本参数,如制造厂商、产品名称、最大行场频、可支持
的分辨率等。
*厂内通过DDC烧录程序将EDID写入EEPROM或CPURAM里.
3.F/W:
Firmware(软体)-----主要指显示设备的主软体,包含电源、亮色、OSD
的控制设置。
若主软体为空,显示设备无法开机。
一般来说,每台显示设备都包括以下3类存储IC:
程序存储器:
容量较大,一般为1M,通过SPI(串行外围接口)总线实现与SCALERIC的通讯.匹
配不同的是scalerIC,升级软体时需要不同的软、硬件工具。
数据存储器:
容量较小,一般为16K,主要用于存储白平衡等工厂预设值。
它与SCALERIC
之间是通过I2C总线通讯的。
EDID数据存储器(接口附近):
容量小,用于存储DDC数据(如显示器的厂商、型号、各项
参数等基本信息),以实现显示器的即插即用功能。
针对每个接口分别有一个对应的DDC数
据存储器。
若某一接口EDID数据漏失,可能导致该接口无画或者无法支持最高分辨率。
通信控制线
IIC总线
IIC总线在传送数据过程中共有三种类型信号,分别是:
开始信号,结束信号,应答信号、
开始信号:
SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变开始传送数据。
结束信号:
SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变结束传送数据。
应答信号:
接收数据的IIC在接收到8BIT数据后,向发送数据的IIC发出特定的低电平脉冲,
表示收到数据。
CPU向受控单元发出一人信号后,等待受控单元发邮一个应答信号,CPU接收到应答信号后,
根据实际情况作出是否传递信号的判断,若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。
IIC标准的摊格式如表所示:
SPI(串行外围设备接口)
它以主从方式工作,通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要4根线它们是SDI(数据
输入)、SDO(数据输出)、SCK(时钟)、CS(片选)。
SDO—主设备数据输出,从设备数据输入
SDI—主设备数据输入,从设备数据输出
SCLK—时钟信号,由高设备产生
CS—从设备全能信号,由主设备控制
EEPROM工作原理
24C02,24C04,24C08,24C16分别是提供了2K,4K。
8k16Kr电可擦除只读存储器
A0-A2:
地址线
SDA:
数据
SCL:
时钟输入
WP:
写保护
A0-A2为片选地址线。
WP为写保护脚,当该脚接高电平时,只允许读操作,写操作被屏蔽,当WP接低电平时,
支持还的读写操作。
FLASH芯片
程序存储器和IC的连接SPI总线的方式的连接
SPI总线的重要引脚是1256
SCALERIC介绍
主机送过来的RGB模似信号经过接口电路和滤波送到图像处理芯片,经过图像处理芯片内
部缩放、转换后输出LVDS信号给屏。
TSUM16AK是一个功能强大的图像处理芯片,其集成自动检测、A/D转换。
OSD控制、图像
缩放、MCU等功能。
VGA接口输出来的RGB模似信号送到TSUM16AK在其内部的控制器中
进行图像处理后输出LVDS数字信号。
鼎科
MCU介绍
MCU中文各称为微控制单元,又称单片机。
是把计算机的CPU、RAM、ROM、电压比较器
和多种IO接口集成在一片芯片上,形成芯片给的计算机,,为不同的应用场合做不同组合控
制。
MCU主要控制主控制芯片还要控制整个液晶屏的供电,高压板的工作(包括背光开启和亮
度调节)、按键板的输入。
MCU有一个复位:
称为上电复位,开面加上电之后进行复位(MCU复位),采用上升沿复
位的方式来进行复位。
给MCU3.3V高电压的时候些时电容就会充电,随着电容充电时间的延长,此时MCU复位
脚就会得到一个慢慢上升的脉冲信号,这个信号就可以让MCU进行复位。
MCU复位后变会
回到初始化状态开始工作,如果复位电路出问题了MCU就无法复位,无法执行它的程序无
法工作。
MCU会通过IIC总线串联24系列的EEPROM(存储器)接到显卡的12PIN(SDA)15PIN(SCL)
脚,存储器的作用是用来存储显示器的一些数据,如型号、最佳分辨率等。
当主板接是显示
器的时候,主机会通过IIC总线来存储器里面的内容。
按键板:
类似于键盘,通过按键板的输入,由MCU作出应答后控制主近控芯片做出相应的
改变来调整显示器的各种设置,再把所做的改变存储到24系列存储器里面,当下次开机的
时候就会读出存储的设置信息。
LCD屏型号命名规则
AU
台湾友达
L或M开头
M170E5-L05
E表示1280×1024分辨率
X:
1024×768
E:
1280×1024
PW:
1440×900
BOE
京东方
H开头
H17E13-100
CHIMEI/CMO台湾奇美/奇丽
M/NM150XS-T0S
HANNSTAR瀚彩
HSD150X82
HITACHI
SHARP
日立
夏普
TX/SX(真彩/伪彩)TX38D14
LQLQ150X3
TORISAN
广辉(广达)QD
FUJITSU
富士通
EDTC/CA
HYUNDAI
现代HTHT17E11-200
LG-PHILIPS
LQ/LP/LC/CA
TORISAN
三洋
TMTM190SX-70
SX表示SXGA
NEC
日电NL10276BC30102表示1024,76表示7681024×768
SAMSUNG
三星
LIM150XH-LO1
屏接口
1.TTL接口
2.
LVDS接口(低压差分信号)
14:
针多为笔记本屏单6
20:
针单6或单8
30:
针双6或双8
15寸有一部分为LVDS,17寸19寸多数为LVDS。
LVDS也有单通道双通道6位8位之分。
特点:
信号强度高,抗干扰能力强,显示效果更好接线少。
LTM190E1-L01
1.RXO0-
2.RXO0+
3.RXO1-
4.RXO1+
5.RXO2-
6.RXO2+
17.GND
18.RXE2-
19.RXE2+
20.RXEC-
21.RXEC+
22.RXE3-
有3-3+的为单8位LVDS,无3-3+的为单6位
的LVDS。
有一组信号的为单LVDS,有两组信号的
为双LVDS。
怎么去分别:
每对信号之间有100欧母电阻,在
屏显电路板上,有4个电阻为D6L,有5个电阻为
D8L,8个为S6L,10个为S8L。
7.GND23.RXE3+
8.RXOC-
24.GND
9.RXOC+25.NC
10.RXO3-
26.DE
11.RXO3+27.NC
12.RXE0-
28.VDD
13.EXW0+29.VDD
14.GND30.VDD
15.RXE1-
16.RXE+
O:
ODD奇数
E:
EVEN偶数
20针片插或针插
3.TMDS接口
类似于LVDS接口,在19寸大屏中有一部分此接口
30针片插或针插
如SAMSUWG:
LTM181E2-131
,LT170E2-131
LG:
LP141X1
4.RSDS接口,TCON
特殊接口双排40线的较多也有单40,单50,50+30的
如LS150LS170
翰彩HDS150X82.HDS150X84
液晶屏的结构和组成
液晶屏是由多层不同作作的薄片组成,有偏振片、配向膜、滤色片、液晶层、背光板等。
液晶层在配向膜的中间,光线由下部背光灯射入穿过配向膜、偏光膜在液晶层受到电信号控
制的液晶分子的控制再穿过配向腊及前偏光片,我们看到的就是图像。
偏光片的作用是:
只允许和偏光轴平行的偏振波通过
配向膜的作用是:
在无电场的情况下,规范液晶分子排列,使一个像素区域一层分子,步扭
曲90度,并带动通过的偏振滤也扭曲90度。
液晶层的作用是:
在有电场的情况下改变液晶分子排列以控制偏捺波的振动轴向。
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- 液晶
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