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，液晶顯示器的構成并不復雜，液晶板加上相應的驅(qū)動板(也稱主板，注意不是液晶面板內(nèi) 的行列驅(qū)動電路)、電源板、高壓板、按鍵控制板等，就構成了一臺完整的液晶顯示器。圖所示是液晶顯示器的組成框圖。

下面簡要介紹液晶顯示器各組成部分的作用及其在實際電路中的位置。

1.電源部分

液晶顯示器的電源電路分為開關電源和DC/DC變換器兩部分。其中，開關電源是一種AC/DC變換器，其作用是將市電交流220V或 110V(歐洲標準)轉換成12V直流電源(有些機型為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 以將開關電源產(chǎn)生的直流電壓(如12V)轉換成5V、3.3V、2.5V等電壓，供給驅(qū)動板和液晶面板等使用。

圖 液晶顯示器的組成框圖

目前，液晶顯示器的開關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)部專設一塊開關電源板，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，第一種是專設一塊DC/DC變換板;第二種是和開關電源部分安裝在一起(開關電源采用機內(nèi)型) ;第三種是安裝在主板中。

2.驅(qū)動板(主板)部分

驅(qū)動板也稱主板，是液晶顯示器的核心電路，主要由以下幾個部分構成：

(1)輸入接口電路

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

(2)A/D轉換電路

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

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

(3)時鐘發(fā)生器(PLL鎖相環(huán)電路)

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

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

早期的液晶顯示器，一般將時鐘發(fā)生器集成在￣A/D轉換電路中，現(xiàn)在生產(chǎn)的液晶顯示器，大都將時鐘發(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A/D轉換得到的數(shù)字信號或TMDS接收器輸出的數(shù)據(jù)和時鐘信號，進行縮放、畫質(zhì)增強等處理，再經(jīng)輸出接口電路送至液晶面板，最后，由 液晶面板的時序控制IC(TC0N)將信號傳輸至面板上的行列驅(qū)動IC。Sealer芯片的性能基本上決定了信號處理的極限能力。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信號進行縮放處理呢?這是由于一個面板的畫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，當液晶面板必須接收不同分辨率的影音信號時，就要經(jīng)過縮放處理才能適合一個屏幕的大小，所以信號需要經(jīng)過Sealer芯片進行 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)、存儲器等，其中，MCU用來對顯示器按鍵信息(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(如無輸人信號識別、上電自檢、各種省電節(jié)能模式轉換等)進行控制和處理，以完成指定的功能操作。存儲器(這里指串行EEPROM存 儲器)用于存儲液晶顯示器的設備數(shù)據(jù)和運行中所需的數(shù)據(jù)，主要包括設各的基本參數(shù)、制造廠商、產(chǎn)品型號、分辨率數(shù)據(jù)、最大行頻率、場 刷新率等，還包括設各運行狀態(tài)的一些數(shù)據(jù)，如白平衡數(shù)據(jù)、亮度、對比度、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器和MCU集成在一起，還有一些液晶顯示器甚至將MCU、存儲器都集成在Scaler芯片中。因此，在這些液晶顯示 器的驅(qū)動板上，是看不到存儲器和MCU的。

(6)輸出接口電路

驅(qū)動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，用來驅(qū)動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。

第二種接口是現(xiàn)在十分流行的低壓差分LVDS接口，用來驅(qū)動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，從技術和成本的角度，LVDS接口都比1TL好。需要說明的是，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，在液晶面板中應有一塊LVDS接收器。

第三種是RSDS(低振幅信號)接口，用來驅(qū)動RSDS液晶屏，采用RSDS接口，可大大減少輻射強度，產(chǎn)晶更加健康環(huán)保，并可增強EMI抗干擾能 力，使畫面質(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，當按下開關時，按鍵電子開關接通;手松開后，按鍵電子開關斷開。按鍵開關輸出的開關信號送到驅(qū)動板上的MCU中，由MCU識別后，輸出控制信號，去控制相關電路完成相應的操作和動作。

4.高壓板部分

高壓板俗稱高壓條(因為電路板一般較長，為條狀形式)，有時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變?yōu)橐壕О?Panel)所需的高頻的600V以上高壓交流電，點亮液晶面板上的背光燈。

高壓板主要有兩種安裝形式：①專設一塊電路板;②和開關電源電路安裝在一起(開關電源采用機內(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IC電路(包含源極驅(qū)動IC與柵極驅(qū)動IC)、時序控制IC(TC0N)和背光源。

最后需要強調(diào)的是，液晶顯示器的電路結構和彩電、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單片的發(fā)展過程。例如，早期的液晶顯示器、A/D轉換、時鐘發(fā)生器、Sealer和MCU電路均采用獨立的集成電路;現(xiàn)在生產(chǎn)的液晶顯示器，則大多將A/D轉換、TMDS接收器、時鐘發(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等電路也集成進來，成為一片真正的“超級芯片”。無論液晶顯示器采用哪種電路形式，但萬變不離其宗，即所有液晶顯示器的基本結構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構和組成，再結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電路的基本工作過程。