第10章 液晶显示器原理与维修

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10.4.2逻辑笔感应测量高压
检修高压逆变电路主要工具是万用表、示波器或逻辑笔。 检修高压逆变电路主要工具是万用表、示波器或逻辑笔。因为高压 逆变电路的工作频率高（ ～ ），所以可采用示波器进行测 逆变电路的工作频率高（50～80KHz），所以可采用示波器进行测 ）， 万用表应选用高内阻的数字或机械指针式万用表， 量；万用表应选用高内阻的数字或机械指针式万用表，因为高内阻 万用表在测量时不会影响电路的工作。需要注意的是， 万用表在测量时不会影响电路的工作。需要注意的是，不要用万用 表去测量高压输出端，原因是高压输出端的电压是高频高压电， 表去测量高压输出端，原因是高压输出端的电压是高频高压电，万 用表测量不准，且电压较高，容易损坏测量仪表。 用表测量不准，且电压较高，容易损坏测量仪表。 笔者在高压电路维修实践中，用逻辑笔判断高压电路是否工作， 笔者在高压电路维修实践中，用逻辑笔判断高压电路是否工作，如 所示。 图10-14所示。将逻辑笔的红测试夹接 ，黑测试夹接地，给显示器 所示 将逻辑笔的红测试夹接5V，黑测试夹接地， 接信号并通电，将逻辑笔的前端测试棒接触高压变压器， 接信号并通电，将逻辑笔的前端测试棒接触高压变压器，如高压正 则高电平灯亮，同时脉冲指示灯闪烁，否则说明高压电路异常。 常，则高电平灯亮，同时脉冲指示灯闪烁，否则说明高压电路异常。
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10.4高压逆变电路维修技术
高压逆变电路类似于CRT显示器的行输出电路。它把输入的低压直 显示器的行输出电路。 高压逆变电路类似于 显示器的行输出电路 流电压（ 的高频高压电， 流电压（12V、14V或18V等）转换成 、 或 等 转换成1500～1800V的高频高压电， ～ 的高频高压电 供给背光灯管使用。 供给背光灯管使用。 10.4.1Royer架构的高压逆变电路 架构的高压逆变电路
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10.1 TFT-LCD液晶显示器 TFT10.1.1 TFT-LCD显像原理 显像原理 TFT-LCD显示器的核心是液晶屏，其结构是在两块玻璃基板中间充 显示器的核心是液晶屏， 显示器的核心是液晶屏 斥着运动的液晶分子。信号电压直接控制薄膜晶体管的开关状态， 斥着运动的液晶分子。信号电压直接控制薄膜晶体管的开关状态， 再利用晶体管控制液晶分子，来实现图像的显示。 再利用晶体管控制液晶分子，来实现图像的显示。液晶的物理特性 如图10-1所示。 所示。 如图 所示 显像原理：给液晶通电时， 显像原理：给液晶通电时，在电场的作用下液晶分子的排列变得有 秩序，使光线容易通过；不通电时液晶分子排列无秩序， 秩序，使光线容易通过；不通电时液晶分子排列无秩序，阻止光线 通过。另外，通过对液晶分子施加控制电压产生光电效应， 通过。另外，通过对液晶分子施加控制电压产生光电效应，再通过 液晶分子的折射特性， 液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得图像的亮暗情 达到显像目的。 况，达到显像目的。
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10.2液晶显示器的电路组成及工作原理
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1.Panel及冷阴极荧光管 及冷阴极荧光管 Panel（液晶屏）及冷阴极荧光管组成液晶显示板组件。该部分为液 （液晶屏）及冷阴极荧光管组成液晶显示板组件。 晶显示用模块，是液晶显示器的核心部件， 晶显示用模块，是液晶显示器的核心部件，主要由液晶板和驱动电 路组成。 部分是整个液晶显示器的核心部分， 路组成。Panel部分是整个液晶显示器的核心部分，它是一种将液晶 部分是整个液晶显示器的核心部分 显示器件、连接件、集成电路、 显示器件、连接件、集成电路、PCB板、背光源、结构件装配在一 板 背光源、 起的一体化组件。 起的一体化组件。 2.电源电路 电源电路 液晶彩色显示器中的电源采用的是开关电源。目前， 液晶彩色显示器中的电源采用的是开关电源。目前，液晶彩显的开 关电源主要有两种安装方式：一种是采用外部电源适配器（ 关电源主要有两种安装方式：一种是采用外部电源适配器（Adapter， ， 适配器），这样输入显示器的电压就是电源适配器输出的直流电压； ），这样输入显示器的电压就是电源适配器输出的直流电压 适配器），这样输入显示器的电压就是电源适配器输出的直流电压； 另一种是内置方式，在该方式下，显示器输入交流220V电压。 电压。 另一种是内置方式，在该方式下，显示器输入交流 电压 3.高压逆变电路 高压逆变电路 高压逆变电路又称高压板或升压板， 高压逆变电路又称高压板或升压板，用于将主板或电源适配器输出 的直流电压转变为液晶显示屏需要的高频、高压交流电， 的直流电压转变为液晶显示屏需要的高频、高压交流电，点亮液晶 显示屏的背光灯。 显示屏的背光灯。
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10.1.2液晶屏
液晶屏是液晶显示器最重要的部件。主要由冷阴极荧光灯、导光板、 液晶屏是液晶显示器最重要的部件。主要由冷阴极荧光灯、导光板、 偏光板、滤光板、玻璃底板、配向膜、液晶材料、 偏光板、滤光板、玻璃底板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等 部分组成。 部分组成。 液晶屏的结构如同三明治──在两片玻璃基板内夹着彩色滤光片 在两片玻璃基板内夹着彩色滤光片、 液晶屏的结构如同三明治 在两片玻璃基板内夹着彩色滤光片、偏 光板、配向膜等材料，灌入液晶材料，最后封装成一个液晶盒。 光板、配向膜等材料，灌入液晶材料，最后封装成一个液晶盒。液 晶屏的结构如图10-3所示。 所示。 晶屏的结构如图 所示
第10章液晶显示器电路原理与维修
本章液晶显示器电路原理与维修，主要介绍了液晶 显示器的电路组成原理，液晶显示器开关电源电路 分析，逆变电路分析，液晶彩色显示器高压逆变电 路维修技术，液晶显示器典型故障分析与维修实例 等。
LCD概述
液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是具有规则性 液晶是一种介于固态和液态之间的物质， 分子排列的有机化合物，具有液体与晶体的特性， 分子排列的有机化合物，具有液体与晶体的特性，故称 之为“液晶” 液晶显示器（ 之为“液晶”。液晶显示器（Liquid Crystal Display）简 ） 称LCD。液晶显示器根据它的成像原理不同分为 。液晶显示器根据它的成像原理不同分为TNLCD（Twist Nematic，扭曲向列）液晶显示器、STN（ ，扭曲向列）液晶显示器、 LCD（Super Twist Nematic，超扭曲向列）液晶显示器、 （ ，超扭曲向列）液晶显示器、 DSTN-LCD（Double Super Twist Nematic，双层超扭曲 （ ， 向列）液晶显示器和TFT-LCD（Thin Film Transistor， 向列）液晶显示器和 （ ， 薄膜晶体管）液晶显示器。 薄膜晶体管）液晶显示器。 目前计算机所使用的液晶显示器多使用TFT-LCD液晶显 目前计算机所使用的液晶显示器多使用 液晶显 示器。 示器。
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4.Scaler和时钟发生器 和时钟发生器 Scaler和时钟发生器安装在主板上。Scaler一般称为图像缩放处理器， 和时钟发生器安装在主板上。 一般称为图像缩放处理器， 和时钟发生器安装在主板上 一般称为图像缩放处理器 通常由一块大规模集成电路组成，它是液晶显示器的核心电路， 通常由一块大规模集成电路组成，它是液晶显示器的核心电路，功 能包括A/D转换电路（用于将 转换电路（ 接口输出的模拟R、 、 信号转 能包括 转换电路 用于将VGA接口输出的模拟 、G、B信号转 接口输出的模拟 换为数字R、 、 信号）、缩放过滤器 面板数据消抖、灰度调整、 信号）、缩放过滤器、 换为数字 、G、B信号）、缩放过滤器、面板数据消抖、灰度调整、 R、G、B偏置等。 偏置等。 、 、 偏置等 5.MCU电路 电路 MCU电路主要包括 电路主要包括MCU（Micro control unit，微控制器）、存储器 ）、存储器 电路主要包括 （ ，微控制器）、 是整机的控制中心，都安装在主板上。其中， 等，是整机的控制中心，都安装在主板上。其中，MCU用来接收显 用来接收显 示器的按键信息（如亮度调节、位置调节等） 示器的按键信息（如亮度调节、位置调节等）和显示器本身的状态 控制信息（有无输入信号、上电自检、节能模式转换等）， ），然后再 控制信息（有无输入信号、上电自检、节能模式转换等），然后再 对相关的电路进行控制，以完成指定的操作功能。 对相关的电路进行控制，以完成指定的操作功能。 6.按键电路板 按键电路板 按键电路的作用相当控制开关，当按下开关时， 按键电路的作用相当控制开关，当按下开关时，微处理器可识别不 同的按键信号，然后去控制相关电路工作。 同的按键信号，然后去控制相关电路工作。
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10.2液晶显示器的电路组成及工作原理
10.2.1液晶显示器电路组成 液晶显示器电路由主板、液晶屏（Panel）、冷 阴极荧光管、高压逆变器、电源板、按键板等组成， 其电路板实物图如图10-４所示。左边面积大的电路 板叫电源板，主要由开关电源、高压逆变器等电路 组成；右边面积相对较小但集成度较高的一般称为 主板，主要由微处理器MCU（Micro Control Unit， 微处理器）、图像数字处理器、存储器等电路组成。 另外还有按键板、液晶屏等电路。
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如果加上彩色滤光片，则可显示彩色图像。在彩色液晶显示器面板中， 如果加上彩色滤光片，则可显示彩色图像。在彩色液晶显示器面板中，每 一个像素都是由三个液晶单元格构成，每一个单元格前面都过滤片。 一个像素都是由三个液晶单元格构成，每一个单元格前面都过滤片。光线 经过R、 、 彩色滤光片处理后照射到每个像素中不同色彩的液晶单元格 经过 、G、B彩色滤光片处理后照射到每个像素中不同色彩的液晶单元格 利用三基色原理组合出不同的色彩。 上，利用三基色原理组合出不同的色彩。 因为液晶本身不发光，必须要靠调制外界光才能达到显示目的， 因为液晶本身不发光，必须要靠调制外界光才能达到显示目的，所以在 LCD显示屏模块中就有了发光的装置 冷阴极荧光灯 显示屏模块中就有了发光的装置—冷阴极荧光灯 显示屏模块中就有了发光的装置 冷阴极荧光灯CCFL（Cold Cathode （ Fluorescent Lamps，冷阴极荧光灯），其内部结构如图 ），其内部结构如图 所示。 ，冷阴极荧光灯），其内部结构如图10-2所示。这是一种 所示 依靠冷阴极气体放电激发荧光粉发光的光源。 依靠冷阴极气体放电激发荧光粉发光的光源。掺有少量水银的稀薄气体在 高电压下会产生电离，被电离的气体产生二次电子发射，轰击水银蒸气， 高电压下会产生电离，被电离的气体产生二次电子发射，轰击水银蒸气， 使水银蒸气被激发而发射出紫外线， 使水银蒸气被激发而发射出紫外线，紫外线激发涂布于管壁的荧光粉层使 其发光。冷阴极荧光灯大都做成管型，所以是管型线光源， 其发光。冷阴极荧光灯大都做成管型，所以是管型线光源，用作液晶显示 背光源时，必须将其变为面光源。要实现线光源到面光源的转变， 背光源时，必须将其变为面光源。要实现线光源到面光源的转变，需要在 液晶显示模块后加背光板，这样可以使光源均匀的通过滤色膜产生R、 、 液晶显示模块后加背光板，这样可以使光源均匀的通过滤色膜产生 、G、 B三基色，通过液晶材料的光调制就可以实现彩色显示效果。 三基色， 三基色 通过液晶材料的光调制就可以实现彩色显示效果。
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10.3液晶显示器典型电路分析
液晶显示器的电源电路和高压逆变电路约占整机故障的60％。由于 液晶显示器的电源电路和高压逆变电路约占整机故障的 ％。由于 ％。 液晶显示器电源电路和逆变电路集成度低，故障率较高， 液晶显示器电源电路和逆变电路集成度低，故障率较高，查找及更 换故障元件相对容易。下面以比较典型的LG L1750型显示器为例， 型显示器为例， 换故障元件相对容易。下面以比较典型的 型显示器为例 对其电源电路和逆变电路进行分析。 对其电源电路和逆变电路进行分析。 分析可参照教材第10章 分析可参照教材第 章