液晶显示器的显示原理及亮度概念-家电-数据之家

液晶显示器的显示原理及亮度概念
LCD显示器在近年逐渐加快了替代CRT显示器的步伐，你打算购买一台LCD吗？你了解LCD吗？
　　液晶显示器和传统的CRT显示器，在其发光的技术原理上有什么不同？
　　传统的CRT显示器主要是依*显象管内的电子枪发射的电子束射击显示屏内侧的荧光粉来发光，在显示器内部人造磁场的有意干扰下，电子束会发生一定角度的偏转，扫描目标单元格的荧光粉而显示不同的色彩。
　　而TFT-LCD却是采用背光（backlight）原理，使用灯管作为背光光源，通过辅助光学模组和液晶层对光线的控制莉来达到较为理想的显示效果。液晶是一种规则性排列的有机化合物，它是一种介于固体和液体之间的物质，目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的nematic细柱型液晶。液晶本身并不能构发光，它主要是通过因为电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。
　　液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色虑光片构成的夹层所组成。偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。液晶被灌在两个制作精良的平面之间构成液晶层，这两个平面上列有许多沟槽，单独平面上的沟槽都是平行的，但是这两个平行的平面上的沟槽却是互相垂直的。简单的说就是后面的平面上的沟槽是纵向排列的话，那么前面的平面就是横向排列的。
　　位于两个平面间液晶分子的排列会形成一个Z轴向90度的逐渐扭曲状态。背光光源即灯管发出的光线通过液晶显示屏背面的背光板和反光膜，产生均匀的背光光线，这些光线通过后层会被液晶进行Z轴向的扭曲，从而能够通过前层平面。如果给液晶层加电压将会产生一个电场，液晶分子就会重新排列，光线无法扭转从而不能通过前层平面，以此来阻断光线。
　　液晶显示器的缺点在于亮度、画面均匀度、可视角度和反应时间上与CRT显示器有比较明显的差距。其中反应时间和可视角度均取决于液晶面板的质量，画面均匀度和辅助光学模块有很大关系。而液晶显示器的亮度主要取决于背光光源。当然，整个模组的设计也是影响产品亮度的一个因素。
　　不少人在描述亮度单位时，都采用了“流明”，但这事实上是错误的。事实上，“流明”是光通量的单位，而亮度的单位应该是cd/m2（上标）。
　　两者都是用于光学领域的技术参数。发光体单位时间内发出的光量总和称为光通量（luminous flux），物理学上用符号。发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量称为亮度（luminace），物理学上用L表示，单位为坎德拉每平方米或称平方烛光cd/㎡。
　　亮度是衡量显示器发光强度的重要指标，对于液晶显示器来说，尤为重要。高亮度也就意味着显示器对于其工作的周围环境的抗干扰能力更高，主要针对液晶显示器的TCO’03认证标准也作出了相当高的要求。厂商也不约而同地以高亮度来作为各自产品的卖点之一。一般来说，生产商主要通过增加灯管数量和优化显示屏的内部设计来提高液晶显示器的亮度。
液晶电视基本原理与创维液晶维修实例　
液晶显示（Liquid Crystal Display）简称LCD。
LCD是个大家族，TFT（薄膜晶体管）LCD类型仅仅是其中的一种，它是在两片玻璃
板之间封入液晶，在下玻璃板上配制上扫描线与寻址线（即行、列线）将其组成一个矩阵，
在其交点上再制作TFT有源器件和像素电极。如果是彩色显示，还要在微细加工方式制作上
与下面矩阵像素对应的R（红）、G（绿）、B（蓝）三种颜色的滤色膜，最后将其上与下玻
璃基板对齐、封盒、灌注、堵孔等一系列工艺制成液晶片。
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CCF，这是一种依靠冷阴极气体放电，激发荧光粉而
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，被电离的气体的二次电子发
射轰击水银蒸汽，使水银蒸气激发，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。发光的CCF灯管通过特殊的导光板和匀光板，使其与液晶片大小一致，紧贴于液晶显
示面板，用作背景光，从而达到显示图像的目的。通过调节背光灯亮度或者调节液晶片中的薄
膜晶体管的导光度从而达到调节图像亮度、对比度的目的。
液晶电视主要由显示屏、信号处理电路、背光灯电路构成。其显示屏是一个模块，信
号处理主要由高频电路图象处理A/D电路、伴音电路、控制电路等构成。背光灯电路是一个逆变
电路，用于点亮显示屏内灯管的作用。
维修实例：
1、白光栅，有伴音（15AAB/8TT1机芯）
维修：通电开机，发现屏幕为白屏，但有伴音，分析此故障为液晶屏没有工作所致造
成，查显示屏的+5V供电及行、场信号，发现没有+5V供电，查线路为主板L21，+5V供电
电感开路更换后OK
2、无光栅，有伴音（20AAA/8TT1机芯）
维修：开机后发现在强光下隐约可见图像，分析认为本机为背光灯未工作所致，拆机
后通电后发现背光板无高压产生，查背光板供电及背光控制电平，用万用表测主板J6处电
压。1脚供电12V正常，但5脚在时ON应该为+5V高电平，此时却始终为0V。顺线路查控制电
路，J6的第5脚通过R52/1K贴片电阻接CPU-KS88C4504的第22脚，用表测CPU第22脚为+5V
电压，R52/1K电阻一端有+5V，另一端为0V，断电后测该电阻已经开路了，更换后一切正常。
3、死机：（15AAB/8TT1机芯）
维修：插上电源指示灯不亮，测主板已有+5V电压输出，查CPU电路，测CPU-KS88C45
04的第12脚、第5脚、第53脚供电均正常，测CPU晶振Y2-10M也已经起振，后测复位脚第19
脚电压，正常应该为高电平，而此时为0V，查复位电路及其外围，复位电路是由一个IC（Q3-DS1813）
产生的，查Q3-DS1813的供电正常，而复位输出端却为0V，更换Q3-DS1813后正常。
4、黑屏：（30AAA/8TP2机芯）
维修：开机后观察背光灯已经点亮，但开机却无创维标志也无OSD，由此判断应为主
板未给显示屏信号引起。测主板J27接口处供电正常，但无LVDS信号，判断为主板未给屏驱动信号，
测主板U15-PW113第108脚VS和第109脚HS 、第106脚DCLK均有输出，RPH、RPI、RPF?PG、RPD、
RPE 47欧姆排阻有R、G、B 数据输出，由此可以判定LVDS芯片U20-DS90C385未工作造成，测U20
第1、9、26脚+3.3V供电正常，第32脚ON/OFF控制脚也为高电平，后更换U20后正常。
5、能开机,但有时开机为白屏,后变正常,开机时"Please wait字符变到屏幕左上角.
维修:因字符有时会移位,分析应为CPU部分有问题,测总线电压,SCL为3.5V,而SDA仅为0.6V左右,
怀疑外挂的IC不良,断开U202 TDA7440第21脚和第22脚依旧,当拔下高频头连线后总线恢复正常,试换
一个高频头依旧,通电后测高频头供电发现FB200供电升为12V,正常应该为5V,当拆下FB200后又为5V,
分析升为12V只能由U804(APX1117-5V)稳压IC引起,U804输入12V,经其稳压后输出5V经C827、FB200
后给高频头供电,代换U804后整机正常.
小结:本机故障为U804(APX1117-5V)稳压IC不带负载时正常,但带负载后却其损坏.2004.04.16加6分

液晶显示器件基本结构
液晶显示器件基本结构
　　实际上液晶显示器件由于类型、用途不同，其结构不可能完全相同。但是，其基本形态和结构却是大同小异。对于应用者，了解基本结构已足够，所以本文将只介绍其基本结构、形态。
一、液晶显示器件基本构造
　　液晶显示器件从结构上说，属于平板显示器件。其基本结构，呈平板形。典型液晶显示器件基本结构如图1所示。它主要由图2所示的几大部件组成。
　　当然，不同类型的液晶显示器件其部分部件可能会有不同，如：相变型、PDLC，多稳态型液晶显示器件没有偏振片，有源矩阵型液晶显示器件在基板上制作有有源矩阵电路等，但是所有液晶显示器件都可以认为是由两片光刻有透明导电电极的基板，夹持一个液晶层，封接成一个偏平盒，有时在外表面还可能贴装上偏振片等构成。
　　下面以典型的扭曲向列型液晶显示器件（TN）为例，进行介绍，见图1。将两片光刻好透明导电图形的平板玻璃相对放置在一起，使其同相距为6~7μm。四周用环氧胶密封，但在一侧封接边上留有一个开口，该开口称为液晶注入口。液晶材料即是通过该注入口在真空条件下注入的。注入后，用树脂将开口封堵好，再在此液晶盒前后表面呈正交地贴上前后偏振片即完成了一个完整的液晶器件。当然，作为扭曲向列型液晶显示器件，在液晶盒内表面还应制作
上一层定向层。该定向层经定向处理后，可使液晶分子在液晶盒内，在前后玻璃基板表面都呈沿面平行排列，而在前后玻璃基板之间液晶分子又呈90度扭曲排列。
现将构成液晶显示器件的三大基本部件和特点介绍如下
1. 玻璃基板
这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层即ITO膜层。经光刻加工制成透明导电图形。这些图形由像素图形和外引线图形组成。因此，外引线不能进行传统的锡焊，只能通过导电橡胶条或导电胶带等进行连接。如果划伤、割断或腐蚀，则会造成器件报废。
2. 液晶
液晶材料是液晶显示器件的主体。不同器件所用液晶材料不同，液晶材料大都是由几种乃至十几种单体液晶材料混合而成。每种液晶材料都有自己固定的清亮点Tl和结晶点Ts。因此也要求每种液晶显示器件必须使用和保存在Ts~Tl之间的一定温度范围内，如果使用或保存温度过低，结晶会被破坏液晶显示器件的定向层；而温度过高，液晶会失去液晶态，也就失去了液晶显示器件的功能。
3. 偏振片
偏振片又称偏光片，由塑料膜材料制成。涂有一层光学压敏胶，可以贴在液晶盒的表面。前偏振片表面还有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕高湿、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡。
二、液晶显示器件的电极连接
　　液晶显示器件的电极图形虽然是看不见的透明导电图形，但它却决定了你今后应用时应该如何驱动和控制。
液晶显示器件在显示像素上可分为段形（Segmant）和点矩阵（matrix）两在类。点矩阵又可分为普通矩阵和有源矩阵。由于它们的电极排布不同，它们要求的驱动电路也不一样。所以，有必要单独进行介绍。
　　1. 静态驱动段形电极排布
　　这种液晶显示器件其段电极的每一个笔段都有一个引出线。而对应的背电极只有一个引出线。
　　2. 动态驱动段形电极排布
　　考虑到多位字符显示时静态驱动显示的外出电极过我，而改用动态驱动。在动态驱动时其电极连接、排布都要进行大的变化。这种电极排布的规则是前后对应电极必须按不同的组合连接，以使在任何前后一对对应电极通电时，只有一个像素电极被选通。
段形显示的像素是指显示像素为一长棒形，或称为笔段形。七段显示是最常见的一种，实际上还可以有八段、九段、十四段、十六段，也可以用六段。或一百五十九段等。
　　其中一百五十九段液晶显示是作者专为显示汉字而设计的一个专利，为13＊13段形矩阵，可以显示***汉字。
　　3. 普通点矩阵电极排布
　　普通点矩阵的电极实际上就是x方向和y方向的两组平等直线电极分布于前后玻璃基板上。不过，一种只显示字符的液晶显示器件，其电极为每隔若干条电极有一间隔。
　　而另一种图形式点矩阵的前后x、y电极条，无论多少都无间隔。以便使像素可以不间断的组成一幅图形。
　　为了不同的需要，点矩阵的外引线可以是单侧引出，也可以是双侧、三侧或中侧引出。
　　此外，为了扩展普通点矩阵的驱动能力，在电极排布上，还有多重矩阵及双屏矩阵等排布。它们虽然仅仅是电极排布有所不同，但在外电路驱动和控制上却有着很不同的要求。这是应用者在选购时要特别予以重视的。
　　4. 有源矩阵电极排布
　　有源矩阵电极与普通液晶器件电极不同，以TFT-LCD为例，其矩阵电极和有源器件均在同一侧玻璃基板上，另一片玻璃基板上只是一个公用电极。

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