TFT液晶显示器基本组成

　　根据以上液晶显示器之解剖，可以看出，液晶显示器之构成并不复杂，液晶板加上相应之驱动板（也称主板，注意不是液晶面板内 之行列驱动电路）、电源板、高压板、按键控制板等，就构成了一台完整之液晶显示器。图所示是液晶显示器之组成框图。

　　下面简要介绍液晶显示器各组成部分之作用及其在实际电路中之位置。

　　1．电源部分

　　液晶显示器之电源电路分为开关电源和DC／DC变换器两部分。其中，开关电源是一种AC／DC变换器，其作用是将市电交流220V或 110V（欧洲标准）转换成12V直流电源（有些机型为14V、18V、24V或28V），供给DC／DC变换器和高压板电路；DC／DC直流变换器用 以将开关电源产生之直流电压（如12V）转换成5V、3.3V、2.5V等电压，供给驱动板和液晶面板等使用。

　　图 液晶显示器之组成框图

　　目前，液晶显示器之开关电源主要有两种安装形式：①采用外部电源适配器（Adapter），这样，输入显示器之电压就是电源适配 器输出之直流电压；②在显示器内部专设一块开关电源板，即所谓之内接方式，在这种方式下，显示器输人之是交流220V电压。

　　DC／DC变换器也有多种安装方式，第一种是专设一块DC／DC变换板；第二种是和开关电源部分安装在一起（开关电源采用机内型） ；第三种是安装在主板中。

　　2．驱动板（主板）部分

　　驱动板也称主板，是液晶显示器之核心电路，主要由以下几个部分构成：

　　（1）输入接口电路

　　液晶显示器一般设有传输模拟信号之VGA接口（D-Sub接口）和传输数字信号之DVI接口。其中，VGA接口用来接收主机显卡输出之模 拟R、G、B和行场同步信号；DVI接口用于接收主机显卡TMDS（最小化传输差分信号）发送器输出之TMDS数据和时钟信号，接收到之 TMDS信号需要经过液晶显示器内部之TMDS接收器解码，才能加到Sealer电路中，不过，现在很多TMDS接收器都被集成在Scaler芯片中 。

　　（2）A／D转换电路

　　A／D转换电路即模／数转换器，用以将VGA接口输出之模拟R、G、B信号转换为数字信号，然后送到Sealer电路进行处理。

　　早期之液晶显示器，一般单独设立一块A／D转换芯片（如AD9883、AD9884等），现在生产之液晶显示器，大多已将A／D转换电路集 成在Scaler芯片中。

　　（3）时钟发生器（PLL锁相环电路）

　　时钟产生电路接收行同步、场同步和外部晶振时钟信号，经时钟发生器产生时钟信号，一方面送到A／D转换电路，作为取样时钟信 号；另一方面送到Sealer电路进行处理，产生驱动LCD屏之像素时钟。

　　另外，液晶显示器内部各个模块之协调工作也需要在时钟信号之配合下才能完成。显示器之时钟发生器一般均由锁相环电路（PLL）进行控制，以提高时钟之稳定度。

　　早期之液晶显示器，一般将时钟发生器集成在￣A／D转换电路中，现在生产之液晶显示器，大都将时钟发生器集成在Sealer芯片中。

　　（4）Sealer电路

　　Sealer电路之名称较多，如图像缩放电路、主控电路、图像控制器等。Sealer电路之核心是一块大规模集成电路，称为Sealer芯片，其作用 是对A／D转换得到之数字信号或TMDS接收器输出之数据和时钟信号，进行缩放、画质增强等处理，再经输出接口电路送至液晶面板，最后，由 液晶面板之时序控制IC（TC0N）将信号传输至面板上之行列驱动IC。Sealer芯片之性能基本上决定了信号处理之极限能力。另外，在Sealer电 路中，一般还集成有屏显电路（0SD电路）。

　　液晶显示器为什么要对信号进行缩放处理呢？这是由于一个面板之画素位置与分辨率在制造完成后就已经固定，但是影音装置输出之分辨率 却是多元之，当液晶面板必须接收不同分辨率之影音信号时，就要经过缩放处理才能适合一个屏幕之大小，所以信号需要经过Sealer芯片进行 缩放处理。

　　（5）微控制器电路

　　微控制器电路主要包括MCU（微控制器）、存储器等，其中，MCU用来对显示器按键信息（如亮度调节、位置调节等）和显示器本身之状态控 制信息（如没有输人信号识别、上电自检、各种省电节能模式转换等）进行控制和处理，以完成指定之功能操作。存储器（这里指串行EEPROM存 储器）用于存储液晶显示器之设备数据和运行中所需之数据，主要包括设各之基本参数、制造厂商、产品型号、分辨率数据、最大行频率、场 刷新率等，还包括设各运行状态之一些数据，如白平衡数据、亮度、对比度、各种几何失真参数、节能状态之控制数据等。

　　目前，很多液晶显示器将存储器和MCU集成在一起，还有一些液晶显示器甚至将MCU、存储器都集成在Scaler芯片中。因此，在这些液晶显示 器之驱动板上，是看不到存储器和MCU之。

　　（6）输出接口电路

　　驱动板与液晶面板之接口电路有多种，常用之主要有以下五种：

　　第一种是并行总线TTL接口，用来驱动TTL液晶屏。根据不同之面板分辨率，17L接口又分为48位或24位并行数字显示信号。

　　第二种接口是现在十分流行之低压差分LVDS接口，用来驱动LVDS液晶屏。与17L接口相比，串行接口有更高之传输率，更低之电磁辐射和电磁 干扰，并且，需要之数据传输线也比并行接口少很多，所以，从技术和成本之角度，LVDS接口都比1TL好。需要说明之是，凡是具有LVDS接口之 液晶显示器，在主板上一般需要一块LVDS发送芯片（有些可能集成在Sealer芯片中），同时，在液晶面板中应有一块LVDS接收器。

　　第三种是RSDS（低振幅信号）接口，用来驱动RSDS液晶屏，采用RSDS接口，可大大减少辐射强度，产晶更加健康环保，并可增强EMI抗干扰能 力，使画面质量更加清晰稳定。

　　3．按键板部分

　　按键电路安装在按键控制板上，另外，指示灯一般也安装在按键控制板上。

　　按键电路之作用就是使电路通与断，当按下开关时，按键电子开关接通；手松开后，按键电子开关断开。按键开关输出之开关信号送到驱动板上之MCU中，由MCU识别后，输出控制信号，去控制相关电路完成相应之操作和动作。

　　4．高压板部分

　　高压板俗称高压条（因为电路板一般较长，为条状形式），有时也称为逆变电路或逆变器，其作用是将电源输出之低压直流电压转变为液晶板（Panel）所需之高频之600V以上高压交流电，点亮液晶面板上之背光灯。

　　高压板主要有两种安装形式：①专设一块电路板；②和开关电源电路安装在一起（开关电源采用机内型）。

　　5．液晶面板（Panel）部分

　　液晶面板是液晶显示器之核心部件，主要包含液晶屏、LVDS接收器（可选，LVDS液晶屏有该电路）、驱动IC电路（包含源极驱动IC与栅极驱动IC）、时序控制IC（TC0N）和背光源。

　　最后需要强调之是，液晶显示器之电路结构和彩电、CRT显示器彩显一样，经历了从多片集成电路ˉ单片集成电路宀超级单片之发展过程。例如，早期之液晶显示器、A／D转换、时钟发生器、Sealer和MCU电路均采用独立之集成电路；现在生产之液晶显示器，则大多将A／D转换、TMDS接收器、时钟发生器、Sealer、0SD、LVDS发送器集成在一起，有之甚至将MCU电路、TC0N、RSDS等电路也集成进来，成为一片真正之“超级芯片”。没有论液晶显示器采用哪种电路形式，但万变不离其宗，即所有液晶显示器之基本结构组成是相同或相似之，作为检修人员，只要理解了液晶显示器之基本结构和组成，再结合厂家提供之主要集成电路引脚功能，就不难分析出其整机电路之基本工作过程。

TFT液晶面板之组成

　　在生产TFT液晶显示屏时，TFT液晶显示屏要和其他部件组合在一起，作为一个整体而存在之。由于TFT液晶显示屏之特殊性，以及连接和装配 需要专用之工具，再加上操作技术之难度很大等原因，生产厂家把TFT液晶显示屏、连接件、驱动电路PCB电路板、背光单元等元器件用钢板封 闭起来，只留有背光灯插头和驱动电路输入插座，这种组件被称为LCD Moduel（LCM），即液晶显示模块，通常也称为液晶板、液晶面板等。可 见，这种组件之方式既增加了工作之可靠性，又能防止用户因随意拆卸造成之不必要之损坏。液晶显示屏之生产厂家只需把背光灯之插头和驱 动电路插排与外部电路板连接起来即可，使整机之生产工艺也变得简单多了。图1所示是液晶面板之内部结构示意图，图2是液晶面板内部电路 框图（液晶屏分辨率为1024×RGB×768）。

　　图1 TFT液晶面板之内部结构示意图

　　图2 TFI液晶面板内部电路框图

　　液晶面板中之背光灯一般需要高压，因此，在液晶显示屏中，高压由面板外之高压板电路（也称逆变器）产生，经高压插头送往背光灯。根据液晶显示屏屏幕尺寸之大小以及对显示要求之不同，背光灯之数量是不同之。例如，早期之液晶显示屏使用一只灯管，一般位于屏幕之上方，后来逐渐发展为两个灯管，上、下各一个，现在之笔记本电脑显示屏较多地采用这种方式；当前，一些尺寸较大之台式电脑液晶屏采用四只灯管，高端之大屏幕显示屏则使用了六只、八只甚至更多灯管。

　　液晶面板外之主板电路通过面板排线和面板接口相连，不同之液晶面板，采用之接口形式不尽相同，主要有17L接口、LVDS接口等。有关面板接口之详细内容，将在后续章节中进行详细介绍。

　　液晶面板中还设有几块PCB块，其上分布着时序控制器（TC0N，此芯片有时也称为屏显IC）、行驱动器、列驱动器和其他元件，如图3所示。由主板电路来之数据和时钟信号，经液晶面板TC0N处理后，分离出行驱动信号和列驱动信号，再分别送到液晶显示屏之行、列电极，驱动液晶显示屏显示出图像。

　　图3 液晶面板上PCB板