LCD显示器工作原理2

一．oahelp.5d6d.com8]*nC(m)a5s)E5y/`#z7QLCDLCDLCDLCD构成LCD主要由以下几个部分构成：1、主板：用于外部RGB信号的输入处理，并控制PANEL工作。2、Adapter电源适配器：用于将90～240V的交流电压转变为12V的直流电源供给显示器工作。oahelp.5d6d.com/S,G~'m2~0O,o3、Inverter逆变器：用于将主板或Adapter输出的12V的直流电压转变为PANEL需要的高频的1500～1800V的高压交流电，用于点亮PANEL的背光灯。4、PANEL部分：该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．LCLCLCLCDDDD整机框图维修论坛,OA论坛,清零软件,资料下载,图纸，打印机，OA资讯，办公耗材，配件'~!P'v7s1?9G$}#r中国办公设备维修技术联盟是维修人员的网上家园.0Z0x!x)e3NLCD显示器的整体模块图如图1-1。0t)`+Q;?!s+]中国办公设备维修技术联盟是维修人员的网上家园.8pB7c+D!y6ou.a8?5@%v1O*p维修论坛,OA论坛,清零软件,资料下载,图纸，打印机，OA资讯，办公耗材，配件2T4C!v%I6b.r/X:W2`图1-1维修论坛,OA论坛,清零软件,资料下载,图纸，打印机，OA资讯，办公耗材，配件(A1}2h)K1T'p)|9P-VLCD整机框图|传真机、打印机、复印机维修论坛|办公设备技术交流|清零软件|资料下载|OA资讯|EPSON打印机维修|CANON打印机维修|HP打印机维修|办公耗材配件|资料图纸:u'?$e/L#]在以下各章中，将对构成LCDMonitor的各部分的工作原理进行研究。首先对核心部分Panel的工作原理进行介绍，再对其他各部分电路进行分析。中国OA技术联盟论坛-资料网#O4L8W-[+t|传真机、打印机、复印机维修论坛|办公设备技术交流|清零软件|资料下载|OA资讯|EPSON打印机维修|CANON打印机维修|HP打印机维修|办公耗材配件|资料图纸8|6O4`.EE/f1G&`第二章oahelp.5d6d.com2Q4o-v$}:X#QPANEL部分工作原理|传真机、打印机、复印机维修论坛|办公设备技术交流|清零软件|资料下载|OA资讯|EPSON打印机维修|CANON打印机维修|HP打印机维修|办公耗材配件|资料图纸8|6O4`.EE/f1G&`Panel部分即是液晶显示模块LCM，它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线路板、背光源、结构件配在一起的一体化组件。本章将对液晶显示的基本原理，液晶的驱动以及液晶模块的构成进行简要的介绍。第一节什么是液晶（LiquidCrystal）液晶显示器是以液晶为基本材料的组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以液晶可以说是处于一个中间相的物质。而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须先来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量的不同方向，会有不同的效果。就好像是将一簇细短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，达到排列状态，这表示黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。中国办公设备维修技术联盟是维修人员的网上家园.-y*x,A0a0Q(C8u此外，液晶除了有黏性的特性反应外，还具有弹性的表现，它们都是对于外加的力，呈现出方向性的特点。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式传播行进，产生了自然的偏转现象。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以，当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induceddipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再通过液晶分子的光折射特性，以及对光线的偏转能力来获得亮暗差别（或者称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。维修论坛,OA论坛,清零软件,资料下载,图纸，打印机，OA资讯，办公耗材，配件#W2V(c6j0e7d第二节液晶的电光特性液晶同固态晶体一样具有特异的光学各向异性。而且这种光学各向异性伴随分子的排列结构不同将呈现不同的光学形态。例如，选择不同的初期分子取向和液晶材料，将分别得到旋光性、双折射性、吸收二色性、光散射性等各种形态的光学特性。一旦使分子取向发生变化，这些光学特性将随之变化，于是在液晶中传输的光就受到调制。由此可见，变更分子的排列状态即可实行光调制。中国办公设备维修技术联盟是维修人员的网上家园.7f6Y0]&S1G由于液晶是液体，分子排列结构不象固态晶体那样牢固。另一方面液晶又具有显著的介电各向异性△ε和自发偶极子P0。一旦给液晶层施加上电压，则在介电各向异性△ε和自发偶极子P0和电场的相互作用下，分子排列状态很容易发生变化。因此利用外加电场即可改变液晶分子取向，产生调制。这种由电场产生的光调制现象叫做液晶的电光效应（electro-opticeffect）。它是液晶显示的基础。oahelp.5d6d.com)A6n2K;P!KQ!N这种光学特性可通过表面处理、液晶材料选择、电压及其频率的选择获得。中国OA技术联盟论坛-资料网6F#l%C;d.c2Q第三节维修论坛,OA论坛,清零软件,资料下载,图纸，打印机，OA资讯，办公耗材，配件%K0K,k;G'x液晶显示原理1．oahelp.5d6d.com-l1X)p9Y%k,?液晶的物理特性中国OA技术联盟论坛-资料网8@!B&L.o.z!p%ph液晶的物理特性是：当通电施加上电场时，液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透，从技术上说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃薄板，中间夹着一层液晶。当光束通过这层液晶时，液晶本身会一排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。大多数液晶都属于有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。但将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面，液晶分子长轴会顺着槽排列。所以，假如那些槽非常平行，则各分子也是完全平行的。|传真机、打印机、复印机维修论坛|办公设备技术交流|清零软件|资料下载|OA资讯|EPSON打印机维修|CANON打印机维修|HP打印机维修|办公耗材配件|资料图纸6l#`/J-G6m1m#c0[9m2.液晶显示的主要工作模式|传真机、打印机、复印机维修论坛|办公设备技术交流|清零软件|资料下载|OA资讯|EPSON打印机维修|CANON打印机维修|HP打印机维修|办公耗材配件|资料图纸(y1q'G'{8|2N!t5E(E由液晶显示的四种基本原理而派生出多种工作模式。主要有：TN模式、STN模式、FLC模和液晶-聚合物模式等。由于液晶显示的众多不同分支，本章只介绍目前应用得最为广泛的TFT-LCD中使用的TN模式。!M$D)f4i!v.M2I,v5ZTN模式是在1971年由Schadt等人发表的，它是在液晶显示中最早获得广泛应用的一种模式。由于它具有电压低，功耗小，寿命长以及易于实现多灰度、全彩色显示等特点，使它始终成为液晶显示的主流工作模式。它是利用液晶材料的旋光性，采用电压调光的工作原理。TN模式液晶显示器件的基本构成：在涂有透明电极的两块玻璃之间夹有介电各向异性为正的向列相液晶，液晶厚度约为几微米，电极表面做平行取向处理。为使液晶分子成90°扭曲排列，上下基板的取向方向为正交设置，同时，为防止液晶层出现畴区等缺陷，在取向上要设置1°～2°的预倾角，并在液晶中掺入能形成单一右旋或左旋的手性材料。盒子外侧的两片偏振片有两种设置方式：一是起偏器光轴和检偏器光轴分别平行（或垂直）于入射侧和出射侧分子取向方向，呈正交状态，称之为常白方式。另一种是起偏器光轴平行（或垂直）于入射侧分子取向方向，而检偏器的光轴垂直（或平行）于出射侧分子取向，两偏振片光轴呈平行状态。称之为常黑模式。3.中国OA技术联盟论坛-资料网8y'k5])Y,t&r4X&q%aoahelp.5d6d.com!G7X!@5C)d0\.{)C,c$gTN型液晶显示（LCD）原理LCD技术是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相垂直(相交成90度)。也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90°扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90°。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转中国OA技术联盟论坛-资料网;x1~:C#M;M/fLCD是依赖极化滤光器(片)和光线本身，自然光线是朝四面八方随机发散的。极化滤光器实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线。极化滤光器的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光器的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光器相匹配，光线才得以穿透。（如图2-1）‘!Z2s!a;t-n;e;K/T*Q(j.P4K:L%f/h4I&AK/L#?,H#G#l2q从液晶显示器的结构来看，无论是笔记本电脑还是桌面系统，采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。LCD由两块玻璃板构成，厚共约1mm，其间由包含有液晶(LC)材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的在灯管照射下可以再发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压进而改变液晶的旋光状态。液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料的周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的扭转折射，然后经过第二过滤层的过滤，最后在屏幕上显示出来。中国办公设备维修技术联盟是维修人员的网上家园.#c*x6j-g:X4．彩色再现：目前对于液晶显示而言，主要采用加法混色法来再现彩色。根据三色学说和颜色混合定律，很容易理解加法混色的工作原理。加法混色（如图2-3所示）采用红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三基色，简称RGB混色法。混合色的光谱为：维修论坛,OA论坛,清零软件,资料下载,图纸，打印机，OA资讯，办公耗材，配件6s(y0e'A:D1g5x2s-{彩色液晶显示器一般是通过控制所施加的电压大小，使各K值在0～1之间变化，从而控制所显示的颜色。维修论坛,OA论坛,清零软件,资料下载,图纸，打印机，OA资讯，办公耗材，配件'x-E;W!H$I!t5n:x/w*O'p4S第四节液晶显示器件的采光技术液晶显示器件是被动型显示器件，它本身不会发光，是靠调制外界光实现显示的。外界光是显示器件进行显示的前提条件。因此在液晶显示装配、使用中，要解决采光问题。目前液晶显示的采光技术分为自然光采光技术和外光源设置技术。而外光源设置有背光源，前光源和投影光源三种技术。这里主要介绍TFT-LCD的背光源技术。中国办公设备维修技术联盟是维修人员的网上家园.v8F7O!X(`;D7E1b背光源采光技术的两大任务是：1.使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能够使用；2.提高背景光亮度，改善显示效果。%[,W1