TFT液晶顯示器基本組成

根據(jù)以上液晶顯示器的解剖，可以看出，液晶顯示器的構(gòu)成并不復(fù)雜，液晶板加上相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)板(也稱主板，注意不是液晶面板內(nèi) 的行列驅(qū)動(dòng)電路)、電源板、高壓板、按鍵控制板等，就構(gòu)成了一臺(tái)完整的液晶顯示器。圖所示是液晶顯示器的組成框圖。

下面簡(jiǎn)要介紹液晶顯示器各組成部分的作用及其在實(shí)際電路中的位置。

1.電源部分

液晶顯示器的電源電路分為開(kāi)關(guān)電源和DC/DC變換器兩部分。其中，開(kāi)關(guān)電源是一種AC/DC變換器，其作用是將市電交流220V或 110V(歐洲標(biāo)準(zhǔn))轉(zhuǎn)換成12V直流電源(有些機(jī)型為14V、18V、24V或28V)，供給DC/DC變換器和高壓板電路;DC/DC直流變換器用 以將開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的直流電壓(如12V)轉(zhuǎn)換成5V、3.3V、2.5V等電壓，供給驅(qū)動(dòng)板和液晶面板等使用。

圖 液晶顯示器的組成框圖

目前，液晶顯示器的開(kāi)關(guān)電源主要有兩種安裝形式：①采用外部電源適配器(Adapter)，這樣，輸入顯示器的電壓就是電源適配 器輸出的直流電壓;②在顯示器內(nèi)部專設(shè)一塊開(kāi)關(guān)電源板，即所謂的內(nèi)接方式，在這種方式下，顯示器輸人的是交流220V電壓。

DC/DC變換器也有多種安裝方式，第一種是專設(shè)一塊DC/DC變換板;第二種是和開(kāi)關(guān)電源部分安裝在一起(開(kāi)關(guān)電源采用機(jī)內(nèi)型) ;第三種是安裝在主板中。

2.驅(qū)動(dòng)板(主板)部分

驅(qū)動(dòng)板也稱主板，是液晶顯示器的核心電路，主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：

(1)輸入接口電路

液晶顯示器一般設(shè)有傳輸模擬信號(hào)的VGA接口(D-Sub接口)和傳輸數(shù)字信號(hào)的DVI接口。其中，VGA接口用來(lái)接收主機(jī)顯卡輸出的模 擬R、G、B和行場(chǎng)同步信號(hào);DVI接口用于接收主機(jī)顯卡TMDS(最小化傳輸差分信號(hào))發(fā)送器輸出的TMDS數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)，接收到的 TMDS信號(hào)需要經(jīng)過(guò)液晶顯示器內(nèi)部的TMDS接收器解碼，才能加到Sealer電路中，不過(guò)，現(xiàn)在很多TMDS接收器都被集成在Scaler芯片中 。

(2)A/D轉(zhuǎn)換電路

A/D轉(zhuǎn)換電路即模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，用以將VGA接口輸出的模擬R、G、B信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后送到Sealer電路進(jìn)行處理。

早期的液晶顯示器，一般單獨(dú)設(shè)立一塊A/D轉(zhuǎn)換芯片(如AD9883、AD9884等)，現(xiàn)在生產(chǎn)的液晶顯示器，大多已將A/D轉(zhuǎn)換電路集 成在Scaler芯片中。

(3)時(shí)鐘發(fā)生器(PLL鎖相環(huán)電路)

時(shí)鐘產(chǎn)生電路接收行同步、場(chǎng)同步和外部晶振時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，一方面送到A/D轉(zhuǎn)換電路，作為取樣時(shí)鐘信 號(hào);另一方面送到Sealer電路進(jìn)行處理，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)LCD屏的像素時(shí)鐘。

另外，液晶顯示器內(nèi)部各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)工作也需要在時(shí)鐘信號(hào)的配合下才能完成。顯示器的時(shí)鐘發(fā)生器一般均由鎖相環(huán)電路(PLL)進(jìn)行控制，以提高時(shí)鐘的穩(wěn)定度。

早期的液晶顯示器，一般將時(shí)鐘發(fā)生器集成在￣A/D轉(zhuǎn)換電路中，現(xiàn)在生產(chǎn)的液晶顯示器，大都將時(shí)鐘發(fā)生器集成在Sealer芯片中。

(4)Sealer電路

Sealer電路的名稱較多，如圖像縮放電路、主控電路、圖像控制器等。Sealer電路的核心是一塊大規(guī)模集成電路，稱為Sealer芯片，其作用 是對(duì)A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)或TMDS接收器輸出的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)，進(jìn)行縮放、畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)等處理，再經(jīng)輸出接口電路送至液晶面板，最后，由 液晶面板的時(shí)序控制IC(TC0N)將信號(hào)傳輸至面板上的行列驅(qū)動(dòng)IC。Sealer芯片的性能基本上決定了信號(hào)處理的極限能力。另外，在Sealer電 路中，一般還集成有屏顯電路(0SD電路)。

液晶顯示器為什么要對(duì)信號(hào)進(jìn)行縮放處理呢?這是由于一個(gè)面板的畫(huà)素位置與分辨率在制造完成后就已經(jīng)固定，但是影音裝置輸出的分辨率 卻是多元的，當(dāng)液晶面板必須接收不同分辨率的影音信號(hào)時(shí)，就要經(jīng)過(guò)縮放處理才能適合一個(gè)屏幕的大小，所以信號(hào)需要經(jīng)過(guò)Sealer芯片進(jìn)行 縮放處理。

(5)微控制器電路

微控制器電路主要包括MCU(微控制器)、存儲(chǔ)器等，其中，MCU用來(lái)對(duì)顯示器按鍵信息(如亮度調(diào)節(jié)、位置調(diào)節(jié)等)和顯示器本身的狀態(tài)控 制信息(如無(wú)輸人信號(hào)識(shí)別、上電自檢、各種省電節(jié)能模式轉(zhuǎn)換等)進(jìn)行控制和處理，以完成指定的功能操作。存儲(chǔ)器(這里指串行EEPROM存 儲(chǔ)器)用于存儲(chǔ)液晶顯示器的設(shè)備數(shù)據(jù)和運(yùn)行中所需的數(shù)據(jù)，主要包括設(shè)各的基本參數(shù)、制造廠商、產(chǎn)品型號(hào)、分辨率數(shù)據(jù)、最大行頻率、場(chǎng) 刷新率等，還包括設(shè)各運(yùn)行狀態(tài)的一些數(shù)據(jù)，如白平衡數(shù)據(jù)、亮度、對(duì)比度、各種幾何失真參數(shù)、節(jié)能狀態(tài)的控制數(shù)據(jù)等。

目前，很多液晶顯示器將存儲(chǔ)器和MCU集成在一起，還有一些液晶顯示器甚至將MCU、存儲(chǔ)器都集成在Scaler芯片中。因此，在這些液晶顯示 器的驅(qū)動(dòng)板上，是看不到存儲(chǔ)器和MCU的。

(6)輸出接口電路

驅(qū)動(dòng)板與液晶面板的接口電路有多種，常用的主要有以下五種：

第一種是并行總線TTL接口，用來(lái)驅(qū)動(dòng)TTL液晶屏。根據(jù)不同的面板分辨率，17L接口又分為48位或24位并行數(shù)字顯示信號(hào)。

第二種接口是現(xiàn)在十分流行的低壓差分LVDS接口，用來(lái)驅(qū)動(dòng)LVDS液晶屏。與17L接口相比，串行接口有更高的傳輸率，更低的電磁輻射和電磁 干擾，并且，需要的數(shù)據(jù)傳輸線也比并行接口少很多，所以，從技術(shù)和成本的角度，LVDS接口都比1TL好。需要說(shuō)明的是，凡是具有LVDS接口的 液晶顯示器，在主板上一般需要一塊LVDS發(fā)送芯片(有些可能集成在Sealer芯片中)，同時(shí)，在液晶面板中應(yīng)有一塊LVDS接收器。

第三種是RSDS(低振幅信號(hào))接口，用來(lái)驅(qū)動(dòng)RSDS液晶屏，采用RSDS接口，可大大減少輻射強(qiáng)度，產(chǎn)晶更加健康環(huán)保，并可增強(qiáng)EMI抗干擾能 力，使畫(huà)面質(zhì)量更加清晰穩(wěn)定。

3.按鍵板部分

按鍵電路安裝在按鍵控制板上，另外，指示燈一般也安裝在按鍵控制板上。

按鍵電路的作用就是使電路通與斷，當(dāng)按下開(kāi)關(guān)時(shí)，按鍵電子開(kāi)關(guān)接通;手松開(kāi)后，按鍵電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。按鍵開(kāi)關(guān)輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)送到驅(qū)動(dòng)板上的MCU中，由MCU識(shí)別后，輸出控制信號(hào)，去控制相關(guān)電路完成相應(yīng)的操作和動(dòng)作。

4.高壓板部分

高壓板俗稱高壓條(因?yàn)殡娐钒逡话爿^長(zhǎng)，為條狀形式)，有時(shí)也稱為逆變電路或逆變器，其作用是將電源輸出的低壓直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕О?Panel)所需的高頻的600V以上高壓交流電，點(diǎn)亮液晶面板上的背光燈。

高壓板主要有兩種安裝形式：①專設(shè)一塊電路板;②和開(kāi)關(guān)電源電路安裝在一起(開(kāi)關(guān)電源采用機(jī)內(nèi)型)。

5.液晶面板(Panel)部分

液晶面板是液晶顯示器的核心部件，主要包含液晶屏、LVDS接收器(可選，LVDS液晶屏有該電路)、驅(qū)動(dòng)IC電路(包含源極驅(qū)動(dòng)IC與柵極驅(qū)動(dòng)IC)、時(shí)序控制IC(TC0N)和背光源。

最后需要強(qiáng)調(diào)的是，液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)和彩電、CRT顯示器彩顯一樣，經(jīng)歷了從多片集成電路ˉ單片集成電路宀超級(jí)單片的發(fā)展過(guò)程。例如，早期的液晶顯示器、A/D轉(zhuǎn)換、時(shí)鐘發(fā)生器、Sealer和MCU電路均采用獨(dú)立的集成電路;現(xiàn)在生產(chǎn)的液晶顯示器，則大多將A/D轉(zhuǎn)換、TMDS接收器、時(shí)鐘發(fā)生器、Sealer、0SD、LVDS發(fā)送器集成在一起，有的甚至將MCU電路、TC0N、RSDS等電路也集成進(jìn)來(lái)，成為一片真正的“超級(jí)芯片”。無(wú)論液晶顯示器采用哪種電路形式，但萬(wàn)變不離其宗，即所有液晶顯示器的基本結(jié)構(gòu)組成是相同或相似的，作為維修人員，只要理解了液晶顯示器的基本結(jié)構(gòu)和組成，再結(jié)合廠家提供的主要集成電路引腳功能，就不難分析出其整機(jī)電路的基本工作過(guò)程。