对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法本文来自于《郝铭-高端电视维修培训专家》
液晶屏逻辑板原理分析与维修
液晶屏逻辑板原理分析与维修屏逻辑板损坏造成的故障现象有:黑屏、白屏、灰屏、负像、噪波点、竖带、图像太亮或太暗等。
不同的液晶屏一般需要选择不同的LVDS 程序,当程序不匹配时多会出现彩色不对或图像不正常等现象。
白屏在维修中也占有一定比例,遇到白屏故障首先要检查3个电压,第一个电压是10V或者是12V(它是由5V或33V的屏供电电压经过一个简单升压后,产生的一个电压。
);第二个电压是25V或者是30V,由屏而定。
(它是由DC----DC 变换电路输出的。
);第三个电压是负7V(它也是由DC---DC变换电路输出的)。
一般屏电路这三个电压都正常,最后才考虑主芯片;一般屏的DC 变换电路,第一要检查的就是滤波电容,第二个就是DC---DC电路,IC坏的多,检查以上几步如果还不能修好,建议直接更换逻辑板,如果是一体屏,那就只有更换屏了。
液晶LCD屏竖线,专业是用压屏机完成,但是一般维修部没有该设备,故可以用热风枪加铝片处理,一般竖线是屏驱动和屏连接的排线松动,用手按着就好。
因排线是软塑料制成不能用热风枪直接加温,就借用铝片去按压排线,然后加热铝散热片。
用手按着不要松动,温度控制在200摄氏度,太高会把排线烧坏,风枪温度要自己掌握好不然会把屏吹报废,这种方法是死马当活马治,不成功就真的成死马了。
一般的故障判断如下:1、花屏检查lvds连接线,一般接口处连接松,或潮湿,芯片坏的也有。
2、调节显示器时菜单乱码,更换主芯片或者存储器。
开机字符,雪花点一切基本正常,当接上RF信号后,发现图像在亮的地方有彩色镶边,就像LVDS线接触不良一样!越亮的地方越严重。
亮度低的时候,基本看不出来。
首先打开菜单,在对比度调整选项中,将对比度打到最高,发现图像镶边极其严重,基本看不到正常的图像了,但是把对比度调低,发现,当对比度低于50的情况下,画面基本和正常无异,基本看不出故障来了。
这说明了故障范围可以排除主板了,不是屏线接触不好,就应该是逻辑板或是屏损坏。
谈谈液晶电视机的逻辑板对屏的影响
谈谈液晶电视机的逻辑板对屏的影响
液晶电视机的逻辑板看它只是一个小小的板件,一般以为只要能用就行,似乎认为对屏的性能没有多大的影响。
但其实一块质量优良的逻辑板对提升屏的性能起到了至关重要的作用,而一块劣质的逻辑板足以毁掉一个好的屏。
下面为您分析下具体的原因:
逻辑板实物图:
液晶屏组件:由背光源、液晶屏面板及驱动两大部分构成。
1、背光源:由逆变器、CCFL灯管(或LED)、各类光学透镜构成。
2、液晶屏面板及驱动:主要由液晶面板、面板驱动电路构成。
面板驱动电路主要由GDTE驱动、SOURCE驱动构成。
液晶屏不能直接识别主板的输出信号,主板的信号要经过逻辑板的处理再传输到液晶屏上。
逻辑板的作用:
是把数字板送来的LVDS图像数据输入信号(输入信号包含RGB 数据信号、时钟信号、控制信号三类信号)通过逻辑板处理后,转换成能驱动液晶屏的LVDS信号,再直接送往液晶屏的LVDS接收芯片。
通过处理移位寄存器存储将图像数据信号,时钟信号转换成屏能够识
别的控制信号,行列信号RSDS控制屏内的MOSFET管工作而控制液晶分子的扭曲度。
驱动液晶屏显示图像。
逻辑板是一个具有软件和固有程序的组件,内置有移位寄存器。
逻辑板发生故障会产生以下现象:
黑屏、白屏、灰屏、负像、噪波点、竖带、图像太亮或太暗。
从上面可以看出逻辑板的质量稳定性关系到整个屏的正常运转,而逻辑板对信号的处理速度,处理的准确不失真等关系到屏画面的流畅度,色彩饱和度,和确保画面不失真的诸多关键因素。
同时逻辑板的软件也是一个很关键的因素,软件驱动是否合理,也会影响信号传输速度。
配合学习'液晶屏逻辑驱动电路原理、电路分析及故障检修'的预备知识: 郝铭博客–平板电视维修技术学习
配合学习'液晶屏逻辑驱动电路原理、电路分析及故障检修'的预备知识:郝铭博客–平板电视维修技术学习学习液晶屏逻辑驱动电路原理的必备的预备知识:一、触发器:触发器是逻辑电路的基础,种类很多,用处也不同。
常见的触发器有:RS触发器、同步RS触发器、D触发器、单稳态触发器和施密特触发器等。
为了理解我们此文介绍的液晶屏逻辑电路原理,这里重点以框图的形式简单的介绍“D 触发器”。
D触发器:D触发器又称为延迟触发器,其输出状态的改变依赖于时钟脉冲的触发,即在时钟脉冲边沿的触发下,数据由输入端传递到输出端。
D触发器也是最常用的触发器之一。
图6.1图6.1所示;是一个 D 触发器简单的框图;它有两个输入端(左边和上面)和一个输出端(右边);左边的输入端是数据输入端;上面的输入端是触发脉冲输入端(控制端);右边是输出端。
D触发器的简单工作过程:图6.2及图6.3所示;图6.2图6.3在D触发器的“数据输入端”给一个数据信号STV,此时;当上面的“触发脉冲输入端”没有信号输入时;数据信号STV 就停留在“数据输入端”,图6.2所示。
如果此时,在上面的“触发脉冲输入端”输入一个脉冲信号CKV,则在脉冲信号CKV的前上升沿的触发下;数据信号STV由输入端迅速传递到输出端,图6.3所示。
电路的特点:(1)D触发器在“数据输入端”有数据信号STV输入;“触发脉冲输入端”无触发脉冲的状态下:D触发器没有传递信号的动作(D触发器没有“搬运”动作)“数据输出端”没有信号输出,此时输出端为零电平。
(2)D触发器在“数据输入端”无数据信号STV输入;“触发脉冲输入端”有触发脉冲触发的状态下:D触发器有传递信号的动作(D触发器工作;有“搬运”动作)但是“数据输出端”没有信号输出(因为输入端没有信号可以传递),此时输出端为零电平。
(3)D触发器在“数据输入端”有数据信号输入;“触发脉冲输入端”有触发脉冲触发的状态下:D触发器有传递信号的动作(D触发器工作;有“搬运”动作)“数据输出端”有信号输出(因为输入端有信号可以传递),此时原输入端的数据信号被传递到输出端。
液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理
液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理对〝剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路〞一文的一点看法〔此文为技术探讨〕在国内某知名刊物2020年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章,文章的标题是:〝剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路〞这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视显现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关,修理人员在修理此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策,而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的关心,目前在一样的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。
什么是TFT屏偏压电路?现代的液晶电视差不多上采纳TFT屏作为图像终端显示屏,由于我们现在的电视信号〔包括各种视频信号〕是专门为CRT显示而设计的,液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同,液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号,就必须对信号的结构、像素排列顺序、时刻关系进行转换,以便液晶屏能正确显示。
图像信号的转换,这是一个极其复杂、精确的过程;先对信号进行储备,然后依照信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析运算,依照运算的结果在按规定从储备器中读取预存的像素信号,并按照运算的要求重新组合排列读取的像素信号,成为液晶屏显示适应的信号。
那个过程把信号的时刻过程、排列顺序都进行了重新的编排,同时要产生操纵各个电路工作的辅助信号。
重新编排的像素信号在辅助信号的和谐下,施加于液晶屏正确的重现图像。
每一个液晶屏都必须有一个如此的转换电路,那个电路确实是我们常说的〝时序操纵电路〞或〝T-CON〔提康〕电路〞,也有称为〝逻辑板电路〞的。
那个电路包括液晶屏周边的〝行、列驱动电路〞构成了一个液晶屏的驱动系统。
也是一个独立的整体。
那个独立的整体是由时序电路、储备电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马〔Gamma〕电路〔灰阶电压〕等组成,这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压,同时还要有一定的上电时序关系,不同的屏,不同的供电电压。
液晶屏逻辑板TFT偏压电路
在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章,文章的标题是:“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关,维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策,而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助,目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。
什么是TFT屏偏压电路?现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏,由于我们现在的电视信号(包括各种视频信号)是专门为CRT显示而设计的,液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同(CRT是扫描成像、液晶屏是矩阵成像),液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号,就必须对信号的排列顺序、时间关系进行转换,以便液晶屏能正确显示。
图像信号的转换,这是一个极其复杂、精确的过程;先对信号进行存储,然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算,根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号,并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号,成为液晶屏显示适应的信号。
这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排,并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。
重新编排的像素信号在辅助信号的协调下,施加于液晶屏正确的重现图像。
每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路,这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON(提康)电路”,也有称为“逻辑板电路”的。
这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。
也是一个独立的整体。
这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马(Gamma)电路(灰阶电压)等组成,这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压,并且还要有一定的上电时序关系,不同的屏,不同的供电电压。
为了保证此电路正常工作,一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电(这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为:TFT偏压电路);由整机的主开关电源提供一个5V或12V电压,给这个开关电源供电,并由CPU控制这个开关电源工作;产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压,就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源,DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。
我对《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》的理解
我对《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》的理解
《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》是一篇讲述液晶屏逻辑板中TFT(Thin Film Transistor)的偏压电路的文章。
TFT偏压电路是一种在液晶屏逻辑板上使用的电路,用于提供适当的电压来控制液晶分子的取向和转换。
通过阅读该文章,我对TFT偏压电路的理解如下:
1. TFT偏压电路的作用:TFT偏压电路主要用于提供适当的电压给液晶分子,以控制液晶的取向和转换。
液晶分子在受到电场作用下会发生施微拟畸变,这样就可以通过控制电场的大小来控制液晶显示的亮度和颜色。
2. TFT偏压电路的原理:TFT偏压电路通常由一系列电路元件组成,包括电压源、电阻、电容等。
通过合适的连接和调节,可以产生所需的电压信号,并将其传送到液晶屏的每个像素点上。
3. TFT偏压电路的设计和调节:设计和调节TFT偏压电路需要考虑多个因素,如需要的电压范围、显示效果、电路的复杂程度等。
通常需要进行电路仿真、优化和实验测试等步骤,以确保电路能够稳定地提供正确的电压。
4. TFT偏压电路的应用:TFT偏压电路广泛应用于液晶屏逻辑板中,如手机、电视、电脑显示器等。
通过控制液晶屏的电压信号,可以实现不同颜色和亮度的显示效果,从而提供更好的图像质量和用户体验。
总的来说,《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》是一篇介绍TFT偏压电路的文章,通过对TFT偏压电路的理解和应用,可以更好地理解和使用液晶屏逻辑板。
现代液晶显示器的偏压电源解决方案
S p e c i a l R e p o r t >> >> 测试与测量 >> 传感器、数据处理 >> 电源技术 >> 无线通信 >>S p e c i a lR e p o r t632006.2www.ecnchina.com现代液晶显示器的偏压电源解决方案Bias Power Supply Solutions for Modern Liquid Crystal Displays前言现代液晶显示器需要专用电源供应电路来满足其特定需求。
市面上有许多不同的显示器技术抢占市场份额。
虽然无源矩阵扭曲向列型 (TwistedNematic,简称TN) 或超扭曲向列型(Super Twisted Nematic,简称STN) 液晶显示器所需的偏压电路相当简单,但采用非晶硅 (a-Si) 或低温多晶硅 (Low-Temperature Polysilicon,简称LTPS) 背板的主动矩阵显示器则需要较复杂的偏压电源电路,以提供多组电源以及开机、关机顺序功能。
显示器的电源供应需求取决于其所采用的显示器技术,以及所支持的终端设备。
过去LCD偏压电源电路多半采用分立器件;但随着技术成熟,新型专用的完全集成的电源供应IC已可提供必要功能来满足显示器所有要求,同时减少解决方案的总体积和成本。
对于液晶显示器设计人员来说,当前的挑战在于选择最适当的偏压供应组件来支持液晶显示器技术,并满足终端设备的电源要求;这对移动电话、掌上电脑或笔记本电脑等便携式设备所使用的液晶屏幕特别重要,因为提高电源效率和缩小解决方案体积是这类应用的重要特色。
本文将探讨不同的LCD偏压供应解决Jeff Falin Oliver Nachbaur, Texas Instruments方案,并说明掌上电脑或LCD面板等终端设备的特定系统需求与集成功能之间的关系。
单个升压转换器供电无源矩阵型彩色STN显示器对于不需要高分辨率或视频图像质量的便携式设备,无源矩阵显示器是最理想选择。
“奇美”32寸液晶屏逻辑板(TCON)电路分析及故障检修(一、电路原理部分)
“奇美”32寸液晶屏逻辑板(TCON)电路分析及故障检修(一、电路原理部分)2012年2月3日郝铭发表评论阅读评论本文是对常见的“奇美”32寸液晶屏逻辑板(V315B3-LN1 REV.C1),俗称TCON板的组成、结构、电路进行了详细的介绍,并对关键的单元电路进行了分析,弄懂电路的组成结构、分析透彻工作原理对其它任何液晶屏的逻辑驱动电路可以起到举一反三的效果。
一、什么是时序控制电路,时序控制电路在液晶屏中的作用CRT伴随着电视的发明已经近一个世纪,在上个世纪的七十年中,活动视频图像信号的传输技术在不断的进步,但是终端图像的显示器件一直是采用的是CRT。
这样几乎所有的视频图像信号的结构、标准均以CRT的显示特点而设计、制定的,这个专门为CRT显示制定的视频图像信号一直沿用至今。
CRT的显示特点是利用荧光粉的余晖,把顺序着屏的像素信号采用行、场扫描的方式组合成图像,图1.1所示。
为了适应CRT的这个显示特点,在发送端也利用扫描的方式在行、场同步信号控制下把图像分解成一个个像素,并按照时间的先后顺序的传送;并且以一行像素和一场像素的间隔插入行同步和场同步信号等,这是一个模拟信号,是一个随时间变化的单值函数,是一个像素随时间串行排列的图像信号。
图1.1 图1.2目前的液晶电视机均采用TFT液晶屏作为图像显示器件;这是一种从结构上,原理上完全不同于CRT的显示器件,它是一种需要行、列驱动的矩阵显示方式,图1.2所示。
其图像显示驱动方式也完全不同于CRT图像显示驱动方式,但是液晶屏所显示的视频图像信号确仍然是原来专门为CRT设计、制定的视频图像信号,因为目前所有的视频图像信号源标准还是上个世纪;视频图像信号源的标准。
现在的问题是;液晶屏能直接显示原来CRT显示的信号标准吗?回答是否定的;不能。
但是只要在液晶屏的前端设置一个特殊的转换电路,图1.2中所示的“时序控制器”,就可以实现采用液晶屏就能显示只有CRT能显示的图像信号。
我对《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》的理解
我对《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》的理解液晶屏逻辑板(TFT)偏压电路是液晶显示器中的重要组成部分,对于屏幕的正常显示起着至关重要的作用。
在这篇文章中,我将分享我对液晶屏逻辑板TFT偏压电路的理解。
一、什么是液晶屏逻辑板TFT偏压电路液晶屏逻辑板(TFT)偏压电路是指为了正确驱动液晶屏而设计的电路,通过提供恰当的电压,稳定液晶屏的显示效果。
正常的液晶屏显示需要稳定的电压来激活液晶分子,使其能够变换光的透过程度。
二、液晶屏逻辑板TFT偏压电路的工作原理液晶屏逻辑板TFT偏压电路主要通过以下几个关键步骤来实现对液晶屏的驱动:1. 电源供电:液晶屏逻辑板TFT偏压电路通过外部电源提供电力,以确保电路正常运行。
2. 信号接口:液晶屏逻辑板TFT偏压电路通过与显示驱动器和其他逻辑电路的连接,接受来自这些部分的输入信号。
3. 电压转换:偏压电路通过电压转换器,将电源提供的直流电压转换为适合液晶屏的所需电压。
不同的液晶屏具有不同的电压需求,因此偏压电路需要能够根据具体需求提供不同的电压稳定输出。
4. 偏压输出:经过电压转换后,偏压电路输出恰当的电压给液晶屏,以激活液晶分子,实现显示效果。
5. 保护措施:液晶屏逻辑板TFT偏压电路通常还包括一些保护措施,如过电流保护、过热保护等,以确保电路的使用安全性和稳定性。
三、液晶屏逻辑板TFT偏压电路的重要性和作用液晶屏逻辑板TFT偏压电路在液晶屏显示过程中具有重要的作用:1. 稳定性:液晶屏逻辑板TFT偏压电路能够提供稳定的电压输出,确保液晶分子能够正常变换透光度,从而保证屏幕显示的稳定性。
2. 驱动:液晶屏逻辑板TFT偏压电路通过输出正确的电压,可以驱动液晶分子的变化,实现液晶屏的正常显示。
3. 亮度调节:液晶屏逻辑板TFT偏压电路通常还包括亮度调节功能,通过调整电压输出来实现对液晶屏显示亮度的控制,满足不同环境和使用需求。
四、需要注意的问题和发展方向在液晶屏逻辑板TFT偏压电路的设计和应用过程中,需要注意以下问题:1. 电压稳定性:在设计偏压电路时,需要确保电压输出的稳定性,防止过高或过低的电压对液晶显示效果产生不良影响。
液晶屏逻辑板TFT偏压电路工作原理
液晶屏逻辑板TFT偏压电路工作原理TPS65161能够为TFT-LCD面板提供4路符合时序要求的不同电压输出,并凭借其大电流输出能力,成为大尺寸显示器和LCD TV应用的理想选择。
TPS65161包括可调上电时序和安全功能,如过电压保护、升压转换器和短路保护锁存变换,以及过热保护( 155℃)。
此外,该器件集成了数据驱动信号,控制隔离MOSFET开关,切换VDA与VGH电压。
TPS65161内部框图如上图所示。
一、TPS65161构成的偏压电路主板输出的上屏控制指令( ON -PANCEL)打开上屏控制电路后,输出液晶屏所需的上屏电压(12V)到驱动板,12V电压一方面加到TPS65161的(22)脚,为芯片提供工作电压;另一方面送到外围电路,产生芯片所需的12V_SW、VAA_FB、VAA电压。
在TPS65161(9)脚和(16)脚使能控制信号控制下,上屏电压12V 通过内部降压转换器产生时序控制器和LCD面板所需的驱动电压VDD.并在升压转换器的作用下,产生数据驱动器所需的电压VDA;同时,通过TPS65161内部进行双倍压转换(泵电源)形成扫描驱动器所需的VGH和VGL电压。
上述电压产生的时序驱动关系如下图所示。
1、VDD电压产生电路VDD电压产生电路由UPl(TPS65161)的(15)、(17)、(18)、(20)、(21)脚内部电路及UP8( ME6100D)等外围电路构成,其电路如下图所示。
上电后.TPS65161的⑩脚(ENl)接输入电压12V(高电平).(20)、(21)脚的输入电压分为两路:一路送到基准电压发生器,产生稳定8V电压,给驱动运放提供工作电压;另一路供给内部MOS 开关管的漏极。
时钟脉冲发生器产生的时钟脉冲送到锯齿波发生器中,经调制处理后输出调制脉冲到运放的同相输入端,误差放大器输出的控制电压输入到运放的反相输入端,经运放比较放大后,输出电压到驱动控制器中,产生驱动脉冲经驱动运放放大后驱动MOS开关管,从(18)脚输出开关脉冲,经DP3稳压,LP2、RP23、CP36、CP37、RP35滤波及限幅后得到VD33V电压。
TFT-LCD工作原理论文
TFT-LCD工作原理由于计算技术的发展和对图像清晰度、保真度的要求越来越高,液晶显示器作为一种比较时尚的产品备受人们的青睐。
TFT-LCD是集大规模半导体集成电路技术、驱动IC技术和平板光源技术于一体的高新技术产业。
随着人们对图像清晰度、保真度的要求越来越高,TFT-LCD的应用范围越来越广。
十年后,液晶平面显示器将无所不在,成为人类生活中最重要,也是最常用的生活必需品。
液晶平面显示器将改变整个人类的生活方式,开创人类文明新纪元。
本文主要介绍TFT-LCD的工作原理,同时也结合工作中的实际经验对笔记本LCD可能出现的故障及其原因进行了整理。
关键字:液晶、TFT 、LCM、PANEL 、INVERTOR目录一、LCD显示架构 (3)二、PANEL部分介绍 (4)1.什么是液晶 (4)2.液晶显示原理 (4)3.液晶显示器件的采光技术 (6)4.液晶显示器件的驱动原理 (7)5.液晶显示驱动系统和液晶显示模块的构成 (9)三、主板部分介绍 (10)四、Inverter部分介绍 (11)五、 Adapter部分介绍 (13)六、笔记本常见故障分析……………………………………………TFT-LCD工作原理一、 LCD显示器架构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、A dapter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。
3、I nverter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。
LCD显示器的整体模块图如图1-1图1-1 LCD整机框图1二、 PANEL部分工作原理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。
TFT液晶电视逻辑板的数字信号工作原理
TFT液晶电视逻辑板的数字信号工作原理作者:梁齐爱来源:《数字技术与应用》2017年第09期摘要:液晶电视的逻辑板的作用是将主板送来的LVDS信号转换成液晶面板所需要的行列驱动信号,驱动液晶屏正常显像,是液晶电视中的数字处理电路与液晶面板显示电路的桥梁。
关键词:液晶电视;逻辑板;LVDS信号中图分类号:TN949.192 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)09-0076-02TFT液晶屏的逻辑板包括五部分电路:时序控制电路(T-CON)、DC-DC转换电路、屏源极驱动(列驱动)电路、灰阶电压(伽马校正)发生电路、屏栅极驱动(行驱动)电路,其组成框图如图1所示。
以前,CRT电视机显示的图像是通过电子束按顺序逐个像素扫描着屏最后合成一幅完整的画面。
而液晶屏显示图像时,要求像素一行一行地着屏,最后合成一幅完整的画画。
逻辑板中的时序控制电路的作用就是把从主板送来的LVDS信号(包括数据信号、同步信号、时钟信号、使能信号)进行重新编排,转换成RSDS格式的图像数据信号和时序信号(STV、CKV、STH、CKH、POL),使像素由逐个着屏变成逐行着屏的图像信号。
而DC-DC转换电路主要产生行驱动器(扫描驱动器或栅极驱动器)的开关电压VGH、VGL,和列驱动器(数据驱动器或源极驱动器)的工作电压VDA,以及时序电路的工作电压VDD。
灰阶电压发生器的作用是校正图像灰度失真现像,确保画面逼真。
1 逻辑板电路各部分电路的详细介绍1.1 时序控制电路(T-CON)时序控制电路是整个逻辑板处理电路的核心,它由一块时序控制芯片和CPU构成。
该电路把主板送来的LVDS信号(包括图像的RGB基色信号、行同步、场同步信号及时钟信号)经过时序转换,产生RSDS图像数据信号,以及后级行、列驱动电路所需的各种时序控制信号,图2详细地展示了时序控制电路中的信号转换过程。
LVDS信号包括4组差分数据对信号(对应图像RGB三基色信号)和1组差分时钟对信号(对应行场同步信号及时钟信号),这些信号进入时序控制电路后,4组差分数据对信号被转换成RSDS图像数据信号,差分时钟对信号被转换成STV、CKV、STH、CKH、POL等控制信号。
TFT LCD液晶显示器的驱动原理详解
TFT LCD液晶显示器的驱动原理TFT LCD液晶显示器的驱动原理(一)我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理.Cs(storage capacitor)储存电容的架构一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 ,便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate 的方式的原因.至于common走线, 我们在这边也需要顺便介绍一下. 从图2中我们可以发现, 不管您采用怎样的储存电容架构, Clc的两端都是分别接到显示电极与common. 既然液晶是充满在上下两片玻璃之间, 而显示电极与TFT都是位在同一片玻璃上, 则common电极很明显的就是位在另一片玻璃之上. 如此一来, 由液晶所形成的平行板电容Clc, 便是由上下两片玻璃的显示电极与common电极所形成. 而位于Cs储存电容上的common电极, 则是另外利用位于与显示电极同一片玻璃上的走线, 这跟Clc上的common电极是不一样的, 只不过它们最后都是接到相同的电压就是了.整块面板的电路架构从图3中我们可以看到整片面板的等效电路, 其中每一个TFT与Clc跟Cs所并联的电容, 代表一个显示的点. 而一个基本的显示单元pixel,则需要三个这样显示的点,分别来代表RGB三原色. 以一个1024*768分辨率的TFT LCD来说, 共需要1024*768*3个这样的点组合而成. 整片面板的大致结构就是这样, 然后再藉由如图3中 gate driver所送出的波形, 依序将每一行的TFT打开, 好让整排的source driver同时将一整行的显示点, 充电到各自所需的电压, 显示不同的灰阶. 当这一行充好电时, gate driver便将电压关闭, 然后下一行的gate driver便将电压打开, 再由相同的一排source driver对下一行的显示点进行充放电. 如此依序下去, 当充好了最后一行的显示点, 便又回过来从头从第一行再开始充电. 以一个1024*768 SVGA分辨率的液晶显示器来说, 总共会有768行的g ate走线, 而source走线则共需要1024*3=3072条. 以一般的液晶显示器多为60Hz的更新频率来说, 每一个画面的显示时间约为1/6 0=16.67ms. 由于画面的组成为768行的gate走线, 所以分配给每一条gate走线的开关时间约为16.67ms/768=21.7us. 所以在图3 g ate driver送出的波形中, 我们就可以看到, 这些波形为一个接着一个宽度为21.7us的脉波, 依序打开每一行的TFT. 而sourcedriver则在这21.7us的时间内, 经由source走线, 将显示电极充放电到所需的电压, 好显示出相对应的灰阶.面板的各种极性变换方式由于液晶分子还有一种特性,就是不能够一直固定在某一个电压不变, 不然时间久了, 你即使将电压取消掉, 液晶分子会因为特性的破坏, 而无法再因应电场的变化来转动, 以形成不同的灰阶. 所以每隔一段时间, 就必须将电压恢复原状, 以避免液晶分子的特性遭到破坏. 但是如果画面一直不动, 也就是说画面一直显示同一个灰阶的时候怎么办? 所以液晶显示器内的显示电压就分成了两种极性, 一个是正极性, 而另一个是负极性. 当显示电极的电压高于common电极电压时, 就称之为正极性. 而当显示电极的电压低于c ommon电极的电压时, 就称之为负极性. 不管是正极性或是负极性, 都会有一组相同亮度的灰阶. 所以当上下两层玻璃的压差绝对值是固定时, 不管是显示电极的电压高, 或是common电极的电压高, 所表现出来的灰阶是一模一样的. 不过这两种情况下, 液晶分子的转向却是完全相反, 也就可以避免掉上述当液晶分子转向一直固定在一个方向时, 所造成的特性破坏. 也就是说, 当显示画面一直不动时, 我们仍然可以藉由正负极性不停的交替, 达到显示画面不动, 同时液晶分子不被破坏掉特性的结果. 所以当您所看到的液晶显示器画面虽然静止不动, 其实里面的电压正在不停的作更换, 而其中的液晶分子正不停的一次往这边转, 另一次往反方向转呢!图4就是面板各种不同极性的变换方式, 虽然有这么多种的转换方式, 它们有一个共通点, 都是在下一次更换画面数据的时候来改变极性. 以60Hz的更新频率来说, 也就是每16ms, 更改一次画面的极性. 也就是说, 对于同一点而言, 它的极性是不停的变换的. 而相邻的点是否拥有相同的极性, 那可就依照不同的极性转换方式来决定了. 首先是frame inversion, 它整个画面所有相邻的点, 都是拥有相同的极性. 而row inversion与column inversion则各自在相邻的行与列上拥有相同的极性. 另外在dot inversion上, 则是每个点与自己相邻的上下左右四个点, 是不一样的极性. 最后是delta inversion, 由于它的排列比较不一样, 所以它是以RGB 三个点所形成的pixel作为一个基本单位, 当以pixel为单位时, 它就与dot inversion很相似了, 也就是每个pixel与自己上下左右相邻的pixel,是使用不同的极性来显示的.Common电极的驱动方式图5及图6为两种不同的Common电极的电压驱动方式, 图5中Common电极的电压是一直固定不动的, 而显示电极的电压却是依照其灰阶的不同, 不停的上下变动. 图5中是256灰阶的显示电极波形变化, 以V0这个灰阶而言, 如果您要在面板上一直显示V0这个灰阶的话, 则显示电极的电压就必须一次很高, 但是另一次却很低的这种方式来变化. 为什么要这么复杂呢? 就如同我们前面所提到的原因一样, 就是为了让液晶分子不会一直保持在同一个转向, 而导致物理特性的永久破坏. 因此在不同的frame中, 以V0这个灰阶来说, 它的显示电极与common电极的压差绝对值是固定的, 所以它的灰阶也一直不曾更动. 只不过位在Clc两端的电压, 一次是正的, 称之为正极性, 而另一次是负的, 称之为负极性. 而为了达到极性不停变换这个目的, 我们也可以让common电压不停的变动, 同样也可以达到让Clc两端的压差绝对值固定不变, 而灰阶也不会变化的效果, 而这种方法, 就是图6所显示的波形变化. 这个方法只是将common电压 一次很大, 一次很小的变化. 当然啦, 它一定要比灰阶中最大的电压还大, 而电压小的时候则要比灰阶中最小的电压还要小才行. 而各灰阶的电压与图5中的一样, 仍然要一次大一次小的变化.这两种不同的Common驱动方式影响最大的就是source driver的使用. 以图7中的不同Common电压驱动方式的穿透率来说, 我们可以看到, 当common电极的电压是固定不变的时候, 显示电极的最高电压, 需要到达common电极电压的两倍以上. 而显示电极电压的提供, 则是来自于source driver. 以图七中common电极电压若是固定于5伏特的话, 则source driver所能提供的工作电压范围就要到10伏特以上. 但是如果common电极的电压是变动的话, 假使common电极电压最大为5伏特, 则source driver的最大工作电压也只要为5伏特就可以了. 就source driver的设计制造来说, 需要越高电压的工作范围, 制程与电路的复杂度相对会提高, 成本也会因此而加高.面板极性变换与common电极驱动方式的选用并不是所有的面板极性转换方式都可以搭配上述两种common电极的驱动方式. 当common电极电压固定不变时, 可以使用所有的面板极性转换. 但是如果common电压是变动的话, 则面板极性转换就只能选用frame inversion与row inversion.(请见表1) 也就是说, 如果你想使用column inversion或是dot inversion的话, 你就只能选用 common电极电压固定不动的驱动方式. 为什么呢? 之前我们曾经提到 common电极是位于跟显示电极不同的玻璃上, 在实际的制作上时, 其实这一整片玻璃都是common电极. 也就是说, 在面板上所有的显示点, 它们的common电压是全部接在一起的. 其次由于gate driver的操作方式是将同一行的所有TFT打开,好让source driver去充电, 而这一行的所有显示点, 它的common电极都是接在一起的, 所以如果你是选用common电极电压是可变动的方式的话, 是无法在一行TFT上, 来同时做到显示正极性与负极性的. 而column inversion与dot inversion的极性变换方式, 在一行的显示点上, 是要求每个相邻的点拥有不同的正负极性的. 这也就是为什么 common电极电压变动的方式仅能适用于frame inv ersion与row inversion的缘故. 而common电极电压固定的方式, 就没有这些限制. 因为其common电压一直固定, 只要source dri ver能将电压充到比common大就可以得到正极性, 比common电压小就可以得到负极性, 所以common电极电压固定的方式, 可以适用于各种面板极性的变换方式.表1面板极性变换方式 可使用的common电极驱动方式Frame inversion固定与变动Row inversion固定与变动Column inversion只能使用固定的common电极电压Dot inversion只能使用固定的common电极电压各种面板极性变换的比较现在常见使用在个人计算机上的液晶显示器, 所使用的面板极性变换方式, 大部分都是dot inversion. 为什么呢? 原因无它, 只因为dot inversion的显示品质相对于其它的面板极性变换方式, 要来的好太多了. 表2是各种面板极性变换方式的比较表. 所谓F licker的现象, 就是当你看液晶显示器的画面上时, 你会感觉到画面会有闪烁的感觉. 它并不是故意让显示画面一亮一灭来做出闪烁的视觉效果, 而是因为显示的画面灰阶在每次更新画面时, 会有些微的变动, 让人眼感受到画面在闪烁. 这种情况最容易发生在使用frame inversion的极性变换方式, 因为frame inversion整个画面都是同一极性, 当这次画面是正极性时, 下次整个画面就都变成了是负极性. 假若你是使用common电压固定的方式来驱动, 而common电压又有了一点误差(请见图8),这时候正负极性的同一灰阶电压便会有差别, 当然灰阶的感觉也就不一样. 在不停切换画面的情况下, 由于正负极性画面交替出现,你就会感觉到Flicker的存在. 而其它面板的极性变换方式, 虽然也会有此flicker的现象, 但由于它不像frame inversion 是同时整个画面一齐变换极性, 只有一行或是一列, 甚至于是一个点变化极性而已. 以人眼的感觉来说, 就会比较不明显. 至于crosstalk 的现象, 它指的就是相邻的点之间, 要显示的资料会影响到对方, 以致于显示的画面会有不正确的状况. 虽然crosstalk的现象成因有很多种, 只要相邻点的极性不一样, 便可以减低此一现象的发生. 综合这些特性, 我们就可以知道, 为何大多数人都使用dot inve rsion了. 表2面板极性变换方式 Flicker的现象 Crosstalk的现象Frame inversion明显 垂直与水平方向都易发生Row inversion不明显 水平方向容易发生Column inversion不明显 垂直方向容易发生Dot inversion几乎没有 不易发生面板极性变换方式, 对于耗电也有不同的影响. 不过它在耗电上需要考量其搭配的common电极驱动方式. 一般来说 common电极电压若是固定, 其驱动common电极的耗电会比较小. 但是由于搭配common电压固定方式的source driver其所需的电压比较高, 反而在source driver的耗电会比较大. 但是如果使用相同的common电极驱动方式, 在source driver的耗电来说,就要考量其输出电压的变动频率与变动电压大小. 一般来说, 在此种情形下, source driver的耗电,会有 dot inversion > row inversion > column inversion > frame inversion的状况. 不过现今由于dot inversion的source driver多是使用PN型的OP, 而不是像row inversi on是使用rail to rail OP, 在source driver中OP的耗电就会比较小. 也就是说由于source driver在结构及电路上的改进, 虽然先天上它的输出电压变动频率最高也最大(变动电压最大接近10伏特,而row inversion面板由于多是使用common电极电压变动的方式,其source driver的变动电压最大只有5伏特,耗电上会比较小), 但dot inversion面板的整体耗电已经减低很多了. 这也就是为什么大多数的液晶显示器都是使用dot inversion的方式.TFT LCD液晶显示器的驱动原理(二)上次跟大家介绍液晶显示器的驱动原理中有关储存电容架构,面板极性变换方式,以及common电压的驱动方式.这次我们延续上次的内容,继续针对feed through电压,以及二阶驱动的原理来做介绍.简单来说Feed through电压主要是由于面板上的寄生电容而产生的,而所谓三阶驱动的原理就是为了解决此一问题而发展出来的解决方式,不过我们这次只介绍二阶驱动,至于三阶驱动甚至是四阶驱动则留到下一次再介绍.在介绍feed through电压之前,我们先解释驱动系统中gate driver 所送出波形的timing图.SVGA分辨率的二阶驱动波形我们常见的1024*768分辨率的屏幕,就是我们通常称之为SVGA分辨率的屏幕.它的组成顾名思义就是以1024*768=7864 32个pixel来组成一个画面的数据.以液晶显示器来说,共需要1024*768*3个点(乘3是因为一个pixel需要蓝色,绿色,红色三个点来组成.)来显示一个画面.通常在面板的规划,把一个平面分成X-Y轴来说,在X轴上会有1024*3=3072列.这3072列就由8颗384输出channel的source driver来负责推动.而在Y轴上,会有768行.这768行,就由3颗256输出channel 的gate driver来负责驱动.图1就是SVGA分辨率的gate driver输出波形的timing图.图中gate 1 ~ 768分别代表着76 8个gate driver的输出.以SVGA的分辨率,60Hz的画面更新频率来计算,一个frame的周期约为16.67 ms.对gate 1来说,它的启动时间周期一样为16.67ms.而在这16.67 ms之间,分别需要让gate 1 ~ 768共768条输出线,依序打开再关闭.所以分配到每条线打开的时间仅有16.67ms/768=21.7us而已.所以每一条gate driver打开的时间相对于整个frame是很短的,而在这短短的打开时间之内,source driver再将相对应的显示电极充电到所需的电压.而所谓的二阶驱动就是指gate driver的输出电压仅有两种数值,一为打开电压,一为关闭电压.而对于common电压不变的驱动方式,不管何时何地,电压都是固定不动的.但是对于common电压变动的驱动方式,在每一个frame开始的第一条gate 1打开之前,就必须把电压改变一次.为什么要将这些输出电压的timing介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的feed thr ough电压,它的成因主要是因为面板上其它电压的变化,经由寄生电容或是储存电容,影响到显示电极电压的正确性.在LCD 面板上主要的电压变化来源有3个,分别是gate driver电压变化,source driver电压变化,以及common电压变化.而这其中影响最大的就是gate driver电压变化(经由Cgd或是Cs),以及common电压变化(经由Clc或是Cs+Clc).Cs on common架构且common电压固定不动的feed through电压我们刚才提到,造成有feed through电压的主因有两个.而在common电压固定不动的架构下,造成feed through电压的主因就只有gate driver的电压变化了.在图2中,就是显示电极电压因为feed through电压影响,而造成电压变化的波形图.在图中,请注意到gate driver打开的时间,相对于每个frame的时间比例是不正确的.在此我们是为了能仔细解释每个f rame的动作,所以将gate driver打开的时间画的比较大.请记住,正确的gate driver打开时间是如同图1所示,需要在一个frame的时间内,依序将768个gate driver走线打开的.所以每个gate走线打开的时间,相对于一个frame的时间,是很短的.当gate走线打开或关闭的那一瞬间,电压的变化是最激烈的,大约会有30~40伏特,再经由Cgd的寄生电容,影响到显示电极的电压.在图3中,我们可以看到Cgd寄生电容的存在位置.其实Cgd的发生,跟一般的CMOS电路一样,是位于MOS的gate 与drain端的寄生电容.但是由于在TFT LCD面板上gate端是接到gate driver输出的走线,因此一但在gate driver输出走在线的电压有了激烈变化,便会影响到显示电极上的电压.在图2之中,当Frame N的gate走线打开时,会产生一个向上的feed through电压到显示电极之上.不过此时由于gate走线打开的缘故,source driver会对显示电极开始充电,因此即便一开始的电压不对(因为feed through电压的影响),source driver仍会将显示电极充电到正确的电压,影响便不会太大.但是如果当gate走线关闭的时候,由于source driver已经不再对显示电极充电,所以gate driver关闭时的电压压降(30~40伏特),便会经由Cgd寄生电容feed through到显示电极之上,造成显示电极电压有一个feed through的电压压降,而影响到灰阶显示的正确性.而且这个feed through电压不像gate走线打开时的feed through电压一样,只影响一下子,由于此时source driver已经不再对显示电极充放电,feed through电压压降会一值影响显示电极的电压,直到下一次gate driver走在线的电压再打开的时后.所以这个feed through电压对于显示画面的灰阶的影响,人眼是可以明确的感觉到它的存在的.而在Frame N+1的时候,刚开始当gate driver走线打开的那一瞬间,也会对显示电极产生一个向上的feed through电压,不过这时候由于gate已经打开的缘故,source driver会开始对显示电极充电,因此这个向上的feed through电压影响的时间便不会太长.但是当gate走线再度关闭的时候,向下的feed through电压便会让处在负极性的显示电极电压再往下降,而且受到影响的负极性显示电压会一直维持到下一次gate走线再打开的时候.所以整体来说,显示电极上的有效电压,会比source driver的输出电压要低.而减少的电压大小刚好为gate走线电压变化经由Cgd的feed through电压.这个电压有多大呢?在图4中,我们以电荷不灭定律,可以推导出feed through电压为 (Vg2 – Vg1) * Cgd / (Cgd + Clc + Cs) .假设Cg d=0.05pF,而Clc=0.1pF, Cs=0.5pF且gate走线从打开到关闭的电压为 –35伏特的话. 则feed through电压为 –35*0.0 5 / (0.05+0.1+0.5) = 2.69伏特. 一般一个灰阶与另一个灰阶的电压差约仅有30到50 mV而已(这是以6 bit的分辨率而言,若是8 bit分辨率则仅有3到5 mV而已).因此feed through电压影响灰阶是很严重的.以normal white的偏光板配置来说,会造成正极性的灰阶会比原先预期的来得更亮,而负极型的灰阶会比原先预期的来得更暗.不过恰好feed through电压的方向有一致性,所以我们只要将common电压向下调整即可.从图2中我们可以看到,修正后的common电压与原先的comm on电压的压差恰好等于feed through电压.Cs on common架构且common电压变动的feed through电压图5为Cs on common且common电压变动的电压波形,由于其common电压是随着每一个frame而变动的,因此跟common 电压固定的波形比较起来.其产生的feed through电压来源会再多增加一个,那就是common电压的变化.这个common电压的变化,经由Clc+Cs的电容,便会影响到显示电极的电压.且由于整个LCD面板上所有显示点的Clc与Cs都是接到common电压,所以一但common电压有了变化,受影响的就是整个面板的所有点.跟前面gate电压变化不一样的是,gate电压变化影响到的只是一整行的显示点而已.不过Common电压变化虽然对显示电极的电压有影响,但是对于灰阶的影响却没有像gate电压变化来的大.怎么说呢?如果我们使用跟前面一样的电容参数值,再套用图6所推导出来的公式,再假设Common电压由0伏特变到5伏特,则common电压变化所产生的feed through电压为(5 -0)*(0.1pF+ 0.5pF) / (0.05pF + 0.1pF +0.5pF) = 5 * 0.6 /0.65=4.62伏特.虽然显示电极增加这么多电压,但是common电极也增加了5伏特.因此在Clc两端,也就是液晶的两端,所看到的压差变化,就只有4.62-5=0.38伏特而已.跟之前gate走线电压变化所产生的feed through电压2.69伏特比较起来要小的多了,所以对灰阶的影响也小多了.且由于它所产生的feed through电压有对称性,不像Gate走线所产生的feedthrough电压是一律往下,所以就同一个显示点来说,在视觉对灰阶的表现影响会比较小.当然啦,虽然比较小,但是由于对整个LCD面板的横向的768行来说, common电压变化所发生的时间点,跟gate走线打开的时间间隔并不一致,所以对整个画面的灰阶影响是不一样的.这样一来,就很难做调整以便改进画面品质,这也是为什么common电压变动的驱动方式,越来越少人使用的缘故.Cs on gate架构且common电压固定不动的feed through电压图7是Cs on gate且common电压固定不动的电压波形图.它并没有common电压变化所造成的feed through电压,它只有由于gate电压变化所造成的feed through电压.不过它跟Cs on common不一样的是,由gate电压变化所造成的feed th rough电压来源有两个地方,一个是自己这一条gate走线打开经由Cgd产生的feed through电压,另一个则是上一条gate 走线打开时,经由Cs所产生的feed through电压.经由Cgd的feed through电压跟前面所讨论过的状况是一样的,在这边就不再提了.但是经由Cs的feed through电压,是因为Cs on gate的关系,如图3所示.Cs on gate的架构,它的储存电容另一端并不是接到common电压,而是接到前一条gate走线,因此在我们这一条gate走线打开之前,也就是前一条gate走线打开时,在前一条gate走线的电压变化,便会经由Cs对我们的显示电极造成feed through电压.依照图8的公式,同时套用前面的电容参数与gate电压变化值,我们可得到此一feed through电压约为 35*0.5pF/(0.5pF+0.1pF+0.05pF)=26.92伏特.这样的feed through电压是很大的,不过当前一条gate走线关闭时,这个feed through电压也会随之消失.而且前一条gat e走线从打开到关闭,以SVGA分辨率的屏幕来说,约只有21.7us的时间而已.相对于一个frame的时间16.67ms是很短的.再者当前一条gate走线的feed through电压影响显示电极后,我们这一条的gate走线也随之打开,source driver立刻将显示电极的电压充放电到所要的目标值.从这种种的结果看来,前一条gate走线的电压变化,对于我们的显示电极所表现的灰阶,几乎是没有影响的.因此对于Cs on gate且common电压固定不动的驱动方式来说,影响最大的仍然是gate走在线电压变化经由Cgd产生的feed through电压,而其解决方式跟前面几个一样,只需将common电压往下调整即可.Cs on gate架构且common电压变动的feed through电压图9是Cs on gate架构且common电压变动的feed through电压波形图.这样子的架构,刚好有了前面3种架构的所有缺点,那就是 gate走线经由Cgd的feed through电压,和前一条gate走线经由Cs的feed through电压,以及Common电压变化经由Clc的feed through电压.可想而知,在实际的面板设计上几乎是没有人使用这种架构的.而这4种架构中最常用的就是 Cs on gate架构且common电压固定不动的架构.因为它只需要考虑经由Cgd的feed through电压,而Cs on gate的架构可得到较大的开口率的缘故.。
液晶屏维修高手:牢记逻辑板这五个关键测试点
液晶屏维修高手:牢记逻辑板这五个关键测试点液晶屏驱动板(逻辑板)损坏后常见的故障有黑屏、白屏、灰屏、噪波点、负像、竖带、图像太亮或太暗等。
在实际检修中,因时序控制芯片内部灌有程序,加之这类芯片购买难且不易更换,一般情况下对此电路不做元件级维修,对该板检查的重点主要是TFT偏压电路以及伽玛校正电路,其关键测试点如下:一、正常的供电电压逻辑板的供电电压(俗称上屏电压)常见有+3.3V、+5V、+12V,少数机为18V,这一电压来自信号板,与一只保险电阻或贴片保险相连。
只有该电压正常,逻辑板才能正常工作。
逻辑板供电电压的测试点一般有一保险电阻相连。
二、正确的LVDS信号检修时一般可通过测量逻辑板LVDS信号输入端的直流电压来大致判断有无LVDS信号,正常值约在1V左右,当然具备示波器的、测试波形就更容易判断信号的有无以及畸变等信息。
三、正确的VGH、VGL、VDD、VDA(或VCC)电压不同型号的逻辑板的VGH、VGL、VDD、VDA电压值各不相同,其中,VGH电压通常在18V-27V之间,VGL电压通常在负5.3V-6.3之间,VDD电压一般在15V左右,VDA或VCC电压一般为3.3V。
多数逻辑板均标有上述四个电压测试点。
VDD、或VCC电压可能有多个值,一般通过测量TFT偏压电路外围电感或稳压块脚电压来判断。
四、正确的液晶屏信号格式选择电压LVDS信号格式有VESA格式和JEIDA格式两种。
一半靠近LVDS 插座会有2只选择LVDS格式的电阻,平根据屏的要求来选择其阻值,使格式选择端口的电压与屏对应。
一般由0V、3.3V、5V、和12V几种。
五、正确的幁频选择电压检修中注意部分液晶屏(如奇美屏)设有幁频选择端口,以选择液屏的显示频率是50HZ或是60HZ,以适应输入信号的幁频。
如果该端口的选择电压错误、屏的显示频率和输入信号的幁频不相同,会出现无显示的故障,请注意。
附加:在检修中还要注意程序是否正确,也就是大家说的(屏参)数据是否与所用屏对应。
液晶屏逻辑板的维修思路
液晶屏逻辑板的维修思路
液晶屏逻辑板的一般是由供电,信号转换,信号缓存电路组成。
1.首先说供电,由于逻辑板的供电电压较低,一般在5V以下,所以供电电路故障较少。
不过在维修中还是测一下供电电阻或保险丝。
如果有供电电阻或保险丝开路,就会出现黑屏(背光板亮)的故障出现。
2.信号转换一般由一个集成电路完成。
如果出现黑屏(背光板亮),供电正常时就很有可能是这个集成电路不良。
3.信号缓存电路,一般是由一个或两个缓存器组成。
如果缓存器不良,可能画面会有斑状干扰,类似于癣状画面。
4.逻辑板由于电压较低,元件不良故障不为多见,无论是黑屏还是画面有癣状干扰等,最重要的就是电路和连接正常。
所以排线的检查尤为重要。
排线由于引脚多容易有虚焊或者连接不实。
多数故障检查排线或者重新插一次就有可能正常。
有的排线插座由于几次插拔会出现虚焊,补焊即可。
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CCF与EEF 有那些不 同
TFT液晶模组工作原理及常见故障分析报告
TFT液晶显示模组原理及常见故障分析—仙宇电子有限公司研发部一、TFT LCD1 、什么叫TFTTFT-----Thin Film Transistor (薄膜晶体管) 。
TFT LCD------薄膜晶体管液晶显示器2、TFT LCD 工作原理在TFT-LCD中,TFT的功能就是一个开关管。
常用的TFT是三端器件。
利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流。
对于显示屏来说,每个像素从结构上可以看作为像素电极和共同电极之间夹一层液晶。
更重要的是从电的角度可以把它看作电容。
其等效电路为图2所示。
要对j行i列的像素P(i,j)充电,就要把开关T(i,j)导通,对信号线D(i)施加目标电压。
当像素电极被充分充电后,即使开关断开,电容中的电荷也得到保存,电极间的液晶分子继续有电场作用。
数据(列)驱动器的作用是对信号线施加目标电压,而栅极(行)驱动器的作用是起开关的导通和断开。
图1:PANEL 结构示意图图2 :1个TFT的结构示意图图3:整块PANEL 等效电路显示图像的关键还在于液晶在电场作用下的分子取向。
一般通过对基板内側的取向处理,使液晶分子的排列产生希望的形变来实现不同的显示模式。
在电场作用下,液晶分子产生取向变化,并通过与偏光片的配合,使入射光在通过液晶层后强度发生变化。
从而实现图像显示。
图4:图像显示的实现TFT-LCD彩色化则一般是通过加一层彩色滤光片(CF),在显示器的前面板上实现。
它要求在每个像素上制作红、绿、蓝三色和遮光用黑矩阵。
3、TFT LCD制造工艺TFT-LCD的制造工艺有以下几部分:在TFT基板上形成TFT阵列;在彩色滤光片基板上形成彩色滤光图案及ITO导电层;用两块基板形成液晶盒;安装外围电路、组装背光源等的模块组装。
4.TFT LCD DRIVER 的作用产生液晶显示所需各种电压,处理外部CPU送过来的指令。
5. LCD, IC, FPC, POL 的结构关系:图5:液晶模组结构6、LCD+IC+FPC+POL 常见不良现象分析1)白屏:A. 原理错误,LAYOUT错误。
平板电视的维修距我们很近又很远 (二)
平板电视的维修距我们很近又很远(二)郝 铭背光灯高压板(逆变器)大家都知道液晶显示器的液晶片能产生图像,但是不能发光,必须有一个光源透过液晶片,液晶片上的图像对投射过的光进行调制,从而产生明亮的图像(被动发光)。
就和电影胶片一样,电影的胶片上有图像,但是它不能发光,必须有一个光源透过电影胶片,才能在胶片上看到图像一样。
液晶显示屏就是液晶片和液晶片后面光源的组合(并且包括产生图像的逻辑驱动电路),为了产生,明亮的图像、鲜艳的色彩、丰富的层次,对后面的光源要求是非常苛刻的。
第一;光源必须要有足够的强度;现在一般都是在灯光下看电视(不像看电影,要把所有的灯都关了)或白天在明亮的光线下看电视。
为了液晶屏重现的图像有鲜艳的色彩、丰富的层次(对比度)液晶屏的亮度要大大的高于周围环境的亮度,现代大屏幕的液晶显示屏的亮度必须达到1000nit (尼特)以上。
第二;整个屏幕的亮度必须均匀,特别是周边部分。
第三;为了重现自然界的各种色彩,光源的光谱范围必须要宽,尽量接近780nm~380nm (太阳光光谱)。
为了满足以上三个条件,现代的大屏幕液晶显示器均采用冷阴极日光灯管(CCFL ),以接近太阳光的光谱,用16~24根灯管排列在液晶片的后面,以达到光线的均匀,和足够的亮度。
每个灯管如果以8W 计算,24根灯管耗电功率就达到近200W ,这样才能满足上面的条件,所以有人说 液晶电视省电,比等离子省电,其实错了,不比等离子省电多少,而图像的质量,等离子更胜一筹(等离子是主动发光,无视角差)。
由于液晶屏内部的灯管采用的是冷阴极日光灯管,启动电压达到1000V 以上,所以液晶电视机开关电源提供的24V 电压就不行了,就要有一个专门的部件,把开关电源来的24V 供电,经过这个部件转化为;适合冷阴极日光灯管点亮的电压及功率,此转换部件称;背光灯高压供电板,也有称;“逆变器”或“背光灯高压逆变器”。
由于灯管的特性不同,背光灯高压板产生的灯管的启动电压、维持电压、高压板供电内阻,必须适合所点亮的灯管,所以液晶屏生产厂,生产的液晶屏都随屏配高压板出厂,不同屏高压板不可互换。
解液晶电视的结构和原理
我将采用倒叙的方法给大家讲解液晶电视的结构和原理,先讲屏的结构时候我们知道屏里是液晶分子,要扭动液晶分子出现图像必须要用TFT薄膜晶体屏管,要驱动屏管,就要逻辑板送来的行列信号,所以它类似于CRT的视放板。
分子扭曲成型后要发出图像就要用到高压板。
逻辑板需要的LVDS信号要来自于大板就是中放版,全部的能源我们当然知道要电源板来提供。
所以我这样讲述大家非常容易理解和容易接受,去繁留简,去的是繁琐的我们不必要了解的,留下的是精华。
好了请看;第一讲液晶电视的概述液晶最早由奥地利植物学家“赖尼茨尔”于1888年发现。
液晶屏由两片偏光板、两片玻璃板中间加上液晶,另外再加上背光源组成,只要加电就可以让液晶改变光的方向。
液晶显示器内包括一片制有很多薄膜晶体管(TFT)的玻璃,一片有红、绿、蓝三种颜色的彩色滤色片及背光源利用背光源,也就是荧光管投射出光线,这些光线先经过一个偏光板,然后再经过液晶,这时液晶分子的排列方式将会改变穿透液晶的光线角度;接下来这些光线还必须经过前方的彩色滤色片与另一块偏光板。
由上可知液晶屏的图像是扭曲液晶分子配合背光而显示图像。
目前的背光源有四种:CCFL冷阴极荧光灯,无需加热即可发射电子,需要1500V将内部气体电离发光,正常工作只需500V电压。
非真正白光,发光频率低,动态画面不理想。
一致性不好故而单灯单供电。
EEFL两端以金属粉作为外电极,发光效率高,一致性好可并联驱动只要用于LG,AUDENG 屏。
LFDLED(Light Emitting Diode)发光二极管,在20世纪60年代诞生后就被认定是荧光灯管、灯泡等照明设备的终结者。
LED灯又称发光二极管,比起其它光源,单个LED灯的功耗是最小的。
其次,在发光寿命方面,LED背光技术则超越了CCFL,是技术的提升。
LED背光就成功实现了光源的平面化。
平面化的光源不仅有优异的亮度均匀性,还不需要复杂的光路设计,这样一来LCD的厚度就能做到更薄,同时还拥有更高的可靠性和稳定性。
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对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法(此文为技术探讨)
在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章,文章的标题是:“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关,维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策,而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助,目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。
什么是TFT屏偏压电路?现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏,由于我们现在的电视信号(包括各种视频信号)是专门为CRT显示而设计的,液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同(CRT是扫描成像、液晶屏是矩阵成像),液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号,就必须对信号的排列顺序、时间关系进行转换,以便液晶屏能正确显示。
图像信号的转换,这是一个极其复杂、精确的过程;先对信号进行存储,然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算,根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号,并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号,成为液晶屏显示适应的信号。
这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排,并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。
重新编排的像素信号在辅助信号的协调下,施加于液晶屏正确的重现图像。
每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路,这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON(提康)电路”,也有称为“逻辑板电路”的。
这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。
也是一个独立的整体。
这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马(Gamma)电路(灰阶电压)等组成,这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压,并且还要有一定的上电时序关系,不同的屏,不同的供电电压。
为了保证此电路正常工作,一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电(这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为:TFT偏压电路);由整机的主开关电源提供一个5V或12V电压,给这个开关电源供电,并由CPU控制这个开关电源工作;产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压,就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源,DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。
是非常重要也是故障率极高的部分(开关电源都是故障率最高的部分,要重点考虑)。
图1所示是液晶屏驱动系统框图。
从图中可以看出,其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压,有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。
图1
这个独立的液晶屏驱动电路的供电系统;主要产生4个液晶屏驱动电路所需的电压:
1 VDD 屏驱动电路工作电压,类似一般模拟集成电路的VCC。
一般为3.3V。
2 VGL 屏TFT薄膜开关MOS管的关断电压,一般为-5V。
3 VGH 屏TFT薄膜开关MOS管的开通电压,一般为20V~30V。
4 VDA屏数据驱动电压,VDA经基准处理后,由伽马电路用以产生灰阶电压,一般为14V~20V。
以上电压不同的屏;电压值不同。
这些输出的任一电压出现问题,都会出现不同的图像显示故障,可见其重要性。
并且也是故障多发部位。
也是液晶电视维修人员必须掌握的部分,这个电路在某些文章、资料里称为:液晶屏逻辑板TFT偏压电路。
这篇文章的推出;显然是“及时雨、雪中送碳”,并且此文是介绍的目前普片采用的TFT偏压供电芯片TPS65161作为典型进行分析,怀着欣喜的心情细细的阅读此文章,看完后感到非常的遗憾、失望,此文把VDD、VDA、VGL和VGH四种电压产生的原理阐述错了,对关键电压的产生过程没有任何交代(模糊词汇一语而过),例如图6中CP22、DP8组成的半波负压整流电路(产生VGL)的工作原理、CP18、DP5组成的半波正压整流电路(产生VGH)的工作原理,这些都是这个TFT偏压电路的重点,文中并把产生VDA电压的并联型的开关电源误认为是滤波电路(12V电压莫名其妙的经过滤波电路就能上升成为近20多伏的VDA 电压???)、把产生VDD电压的串联型的开关电源的蓄能电感(LP2)也误认为是滤波电感、把串联开关电源的续流二极管DP3误认为是稳压二极管等,这样的叙述无法正确的分析故障,也容易误导维修人员对电路、故障进行分析。
便于对照,以下是复制原文:也请精通此电路的师傅们参加讨论,把液晶的维修技术广为传播。
上面文章标题
(以上是某杂志某一段原文复制)
下面把我们分析的结果提供给大家以便对照参考(如有不对也请指正)。
TPS65161集成电路是美国德州仪器公司(Texas Instruments)出品的一款专门为32寸以上尺寸TFT液晶屏驱动电路提供偏置电压的开关电源芯片。
内部有一个高于500K振荡频率的振荡激励电路,该芯片12V供电;可以支持4组经过稳压的输出电压;即VDD、VGL、VGH、VDA电压,特别是能提供较大的电流容量,并且电压幅度可以调整以适应不同类型的液晶屏。
集成电路具有短路保护及过温度保护。
下面对VDD、VDA、VGH、VGL产生的原理及过程进行分析,原理图就仍然采用上面作者绘制的电路原理图。
(上面图4中原作者把Q2 P沟道误绘制成N沟道)。
VDD电压产生:
图3所示(仍旧采用原文图片序号)是TPS65161芯片VDD电压产生部分原理图;
图3 原文中VDD电压产生插图
图3 原文中VDD电压产生插图(局部放大)
在图3中,TPS65161内部的MOS管Q3、外部的LP2及DP3组成了一个串联型的开关电源,由TPS65161内部的振荡激励信号控制Q3开关电源工作。
等效电路如图3.1所示。
图3.1
在图3.1中;串联开关电源的开关管是集成电路TPS65161内部的Q3,工作过程如下;在T1时间:图3.2所示;集成电路的22脚输入12V电压经Q3、LP2流通向负载供电,由
图3.2
图3.3
于LP2内部自感电势的作用(自感电势方向为:左正右负),由于流经LP2的电流线性的增长,输出端电压逐步上升,并且线性增长的电流在LP2内部以磁能的形式存储起来,图3.2中红色箭头所示是电流方向、蓝色箭头所示是LP2的自感电势方向。
在T2时间;输出端电压上升到3.3V时经过分压取样电路RP20、RP12、RP22、RP14组成的分压取样电路的取样电压反馈至TPS65161的稳压控制15脚,控制Q3断开,这时12V
输入电压形成的电流被切断;LP2内部的电流也被切断,电流被切断LP2内部存储的磁能也无法继续维持,磁能即迅速转换成方向为左负右正的感生电势(楞次定律)图3.3中蓝色箭头所示感生电势方向,这个左负右正的感生电势的方向正好继续维持着在T1时间流过RP23的电流方向,由于Q3的断开,这个左负右正的感生电势经过LP2、RP23、DP3(续流二极管)流通继续维持着对负载的供电。
这就是VDD产生的过程,其中由于输出电压较低3.3V,续流二极管DP3采用了低压降的肖特基管,此管故障率比较高,维修过程中应特别加以注意,此管绝不是稳压管。
由于篇幅太长关于VDA、VGL、VGH电压产生的原理与原文不同的认识之处下篇继续叙述借此并整理出一套完整的电路分析及故障检修方法本文来自于《郝铭-高端电视维修培训专家》 本文网址:/zs/825/。