液晶显示原理

液晶显示原理

平板电视维修技术TFT液晶显示屏原理(5)

2010-03-29 12：45

液晶屏时序控制电路(T-CON)原理分析及维修

液晶屏时序控制电路(T-CON板)

一、概述

电视机已经诞生了近70年，在电视研制发明的过程中，发明了显示图像的显像管也就是我们常说的CRT，在这近70年中一直采用CRT作为电视机的图像

显示器件。电视信号的标准、组合、编码方式也是围绕CRT的显示方式进行。

在CRT上利用扫描按照一定的时间顺序逐行、逐点排列像素点，利用显示

屏上荧光粉的余晖最后形成我们眼睛能看到的图像。电视图像信号的像素信息

的传送也是按照RCT显示要求，按时间的顺序逐个传送的，也就是说，目前电

视传送的图像(像素)信号是一个按时间先后排列的串行的信号(后面文中提到的"串行信号"和"并行信号"是指像素信号的排列方式，并非数字信号bit位串行、并行的概念)，在CRT电视机中，经过解调还原的图像信号直接加到CRT的阴极上就可以了，如图1所示。

图1

现在的液晶电视；是一种平板电视；采用了液晶显示屏作为图像的显示器件。和CRT显示屏不同的是：液晶显示屏是属于被动发光显示器件，屏幕本身

的像素点并不能主动发光，它只能作为光的开关，控制通过光通量的大小，液

晶屏的作用类似于电影胶片的作用，在重放图像时；图像信号在液晶屏上产生

类似电影胶片的图像；还必须有背光源才能有明亮的图像显现，图2所示。液

晶屏上的图像也是和CRT一样是由像素组合而成，而这种把CRT显示的信号转

换为液晶屏显示的信号电路就是本文要介绍的：时序控制电路(T-CON)。

图2

液晶屏上的图像虽然也是把像素点进行组合排列以形成图像，但是其排列

组合的方式完全不同于CRT的扫描成像方式了。它是一种矩阵的显示方式，图

3所示。结构特点是；在显示屏上；水平排列一排和垂直显示像素数相同的行

电极；垂直排列一排和水平显示像素相同的列电极。行电极线和列电极线相互

垂直；其交叉点就是一个像素点的位置(现在的16：9高清显示屏；水平行电极线有1080根；垂直列电极线有1920根)那么；这一个像素点的"点亮"就必须在这个像素点的行电极线和列电极线同时加电压，该点才会发光。另外和CRT还

不同的是；一行信号的像素排列；CRT是由左至右扫描按照时间顺序逐个排列；液晶是把一行信号的像素点同时出现在屏幕上；没有时间的先后，也就是对于

一行像素信号来说；CRT显示的是串行像素信号；液晶显示的是并行像素信号，如图3所示；

图3

由于CRT和液晶的显示方式不同，激励信号像素排列方式也不同，现在的

电视信号是为CRT扫描显示制定的标准，所以把现在的信号直接加到液晶屏上

显示图像肯定是不行的。就必须把原来供CRT显示使用的串行的图像信号转变

为并行的信号才能由液晶屏正常的显示图像；所以目前的采用液晶屏作为显示

器电视信号的电视机都有一个把串行像素信号转变为并行像素信号的专用电路；叫"时序控制电路"；英语称为timing control缩语为T-CON所以我们简称为："提康"板(外来语)。这个"时序控制电路"的位置在电视机图像输出和液晶屏之间，类似于原来CRT管尾的视放板的位置。对于这块"时序控制电路"前期的液

晶屏均安装在液晶屏的内部；和液晶屏、背光管及屏周边驱动电路制作为一个

整体，工艺水平比较高；屏不易拆开，这块"时序控制电路"板也不易损坏。所

以维修人员关注的不多。

现在国内的厂家，均把这一块"时序控制电路"移出在液晶屏外，和前端信

号处理板做在一起。我们在进行电路分析和维修也必须对这块电路进行分析和

判断。

二、时序控制器(T-CON)电路的组成

图4的虚线框是一个液晶显示屏的内部框图，内部主要组成有"时序转换电路"、"列驱动电路"、"行驱动电路"等组成。

各部的作用是这样的：

1."时序转换电路"：是把电视机送来的数字图像信号进行分解、重新组合，变成为液晶行、列驱动电路所需要的控制信号、数据信号和辅助信号；分别送

往液晶屏的"列驱动电路"和"行驱动电路"。

2."列驱动电路"：把时序转换电路送来的列控制信号和图像数据信号；经

过取样、存储、极性变换、D/A变换、灰度形成最终形成一行一行并行的液晶

屏驱动的模拟像素信号；在行同步脉冲控制下；一行一行的加到液晶屏列电极

线上。

3."行驱动电路"：在"时序转换电路"的控制下，把行驱动脉冲逐个的加到

行电极上，如图3中的行驱动旋转臂所示；顺时针旋转；由上至下逐行驱动行

电极，脉冲加到那个电极，那个电极这一行就同时显示一行的像素信息，这样

行驱动电路由上向下移动一个周期，即显示一场图像(这个过程类似CRT的垂直扫描)。

4."列驱动电路"、"行驱动电路"的位置：

在液晶屏上，行驱动电路和场驱动电路都是集成电路；直接安装在液晶屏

的周边，如图5所示，图5是一块1280×1024显示标准的液晶屏，也就是在垂直方向要能显示1024个像素、水平方向要显示1280个像素，这样在屏内部水

平方向就要有1024根行电极线，垂直方向就要有1280×3(RGB)=3840根列电极线。对于行驱动电路来说；行驱动集成电路就必须有1024个输出端连接在液晶屏的行电极线上，由于目前还没有这么多引脚的集成电路；所以目前都采用多

块引脚较少的集成电路级联应用；例如：目前1280×1024液晶显示屏的行驱动均采用了多块型号为EK7309的行驱动集成电路共同来完成整个行驱动任务,这

是一块专门为液晶屏行驱动而设计生产的集成电路，每块EK7309有256个输出引脚，采用4块这样的芯片级联应用；输出引脚正好是1024(256×4=1024)，

恰好满足了行驱动的要求。同样对于1024×768的液晶屏，行驱动电极线有