TFT液晶顯示器基本組成

　　根據以上液晶顯示器之解剖，可以看出，液晶顯示器之構成并不復雜，液晶板加上相應之驅動板（也稱主板，注意不是液晶面板內 之行列驅動電路）、電源板、高壓板、按鍵控制板等，就構成了一臺完整之液晶顯示器。圖所示是液晶顯示器之組成框圖。

　　下面簡要介紹液晶顯示器各組成部分之作用及其在實際電路中之位置。

　　1．電源部分

　　液晶顯示器之電源電路分為開關電源和DC／DC變換器兩部分。其中，開關電源是一種AC／DC變換器，其作用是將市電交流220V或 110V（歐洲標準）轉換成12V直流電源（有些機型為14V、18V、24V或28V），供給DC／DC變換器和高壓板電路；DC／DC直流變換器用 以將開關電源產生之直流電壓（如12V）轉換成5V、3.3V、2.5V等電壓，供給驅動板和液晶面板等使用。

　　圖 液晶顯示器之組成框圖

　　目前，液晶顯示器之開關電源主要有兩種安裝形式：①采用外部電源適配器（Adapter），這樣，輸入顯示器之電壓就是電源適配 器輸出之直流電壓；②在顯示器內部專設一塊開關電源板，即所謂之內接方式，在這種方式下，顯示器輸人之是交流220V電壓。

　　DC／DC變換器也有多種安裝方式，第一種是專設一塊DC／DC變換板；第二種是和開關電源部分安裝在一起（開關電源采用機內型） ；第三種是安裝在主板中。

　　2．驅動板（主板）部分

　　驅動板也稱主板，是液晶顯示器之核心電路，主要由以下幾個部分構成：

　�。�1）輸入接口電路

　　液晶顯示器一般設有傳輸模擬信號之VGA接口（D-Sub接口）和傳輸數字信號之DVI接口。其中，VGA接口用來接收主機顯卡輸出之模 擬R、G、B和行場同步信號；DVI接口用于接收主機顯卡TMDS（ 小化傳輸差分信號）發送器輸出之TMDS數據和時鐘信號，接收到之 TMDS信號需要經過液晶顯示器內部之TMDS接收器解碼，才能加到Sealer電路中，不過，現在很多TMDS接收器都被集成在Scaler芯片中 。

　　（2）A／D轉換電路

　　A／D轉換電路即模／數轉換器，用以將VGA接口輸出之模擬R、G、B信號轉換為數字信號，然后送到Sealer電路進行處理。

　　早期之液晶顯示器，一般單獨設立一塊A／D轉換芯片（如AD9883、AD9884等），現在生產之液晶顯示器，大多已將A／D轉換電路集 成在Scaler芯片中。

　　（3）時鐘發生器（PLL鎖相環電路）

　　時鐘產生電路接收行同步、場同步和外部晶振時鐘信號，經時鐘發生器產生時鐘信號，一方面送到A／D轉換電路，作為取樣時鐘信 號；另一方面送到Sealer電路進行處理，產生驅動LCD屏之像素時鐘。

　　另外，液晶顯示器內部各個模塊之協調工作也需要在時鐘信號之配合下才能完成。顯示器之時鐘發生器一般均由鎖相環電路（PLL）進行控制，以提高時鐘之穩定度。

　　早期之液晶顯示器，一般將時鐘發生器集成在￣A／D轉換電路中，現在生產之液晶顯示器，大都將時鐘發生器集成在Sealer芯片中。

　�。�4）Sealer電路

　　Sealer電路之名稱較多，如圖像縮放電路、主控電路、圖像控制器等。Sealer電路之核心是一塊大規模集成電路，稱為Sealer芯片，其作用 是對A／D轉換得到之數字信號或TMDS接收器輸出之數據和時鐘信號，進行縮放、畫質增強等處理，再經輸出接口電路送至液晶面板， 后，由 液晶面板之時序控制IC（TC0N）將信號傳輸至面板上之行列驅動IC。Sealer芯片之性能基本上決定了信號處理之極限能力。另外，在Sealer電 路中，一般還集成有屏顯電路（0SD電路）。

　　液晶顯示器為什么要對信號進行縮放處理呢？這是由于一個面板之畫素位置與分辨率在制造完成后就已經固定，但是影音裝置輸出之分辨率 卻是多元之，當液晶面板必須接收不同分辨率之影音信號時，就要經過縮放處理才能適合一個屏幕之大小，所以信號需要經過Sealer芯片進行 縮放處理。

　　（5）微控制器電路

　　微控制器電路主要括MCU（微控制器）、存儲器等，其中，MCU用來對顯示器按鍵信息（如亮度調節、位置調節等）和顯示器本身之狀態控 制信息（如沒有輸人信號識別、上電自檢、各種省電節能模式轉換等）進行控制和處理，以完成指定之功能操作。存儲器（這里指串行EEPROM存 儲器）用于存儲液晶顯示器之設備數據和運行中所需之數據，主要括設各之基本參數、制造廠商、產品型號、分辨率數據、 大行頻率、場 刷新率等，還括設各運行狀態之一些數據，如白平衡數據、亮度、對比度、各種幾何失真參數、節能狀態之控制數據等。

　　目前，很多液晶顯示器將存儲器和MCU集成在一起，還有一些液晶顯示器甚至將MCU、存儲器都集成在Scaler芯片中。因此，在這些液晶顯示 器之驅動板上，是看不到存儲器和MCU之。

　　（6）輸出接口電路

　　驅動板與液晶面板之接口電路有多種，常用之主要有以下五種：

　　第一種是并行總線TTL接口，用來驅動TTL液晶屏。根據不同之面板分辨率，17L接口又分為48位或24位并行數字顯示信號。

　　第二種接口是現在十分流行之低壓差分LVDS接口，用來驅動LVDS液晶屏。與17L接口相比，串行接口有更高之傳輸率，更低之電磁輻射和電磁 干擾，并且，需要之數據傳輸線也比并行接口少很多，所以，從技術和成本之角度，LVDS接口都比1TL好。需要說明之是，凡是具有LVDS接口之 液晶顯示器，在主板上一般需要一塊LVDS發送芯片（有些可能集成在Sealer芯片中），同時，在液晶面板中應有一塊LVDS接收器。

　　第三種是RSDS（低振幅信號）接口，用來驅動RSDS液晶屏，采用RSDS接口，可大大減少輻射強度，產晶更加健康環保，并可增強EMI抗干擾能 力，使畫面質量更加清晰穩定。

　　3．按鍵板部分

　　按鍵電路安裝在按鍵控制板上，另外，指示燈一般也安裝在按鍵控制板上。

　　按鍵電路之作用就是使電路通與斷，當按下開關時，按鍵電子開關接通；手松開后，按鍵電子開關斷開。按鍵開關輸出之開關信號送到驅動板上之MCU中，由MCU識別后，輸出控制信號，去控制相關電路完成相應之操作和動作。

　　4．高壓板部分

　　高壓板俗稱高壓條（因為電路板一般較長，為條狀形式），有時也稱為逆變電路或逆變器，其作用是將電源輸出之低壓直流電壓轉變為液晶板（Panel）所需之高頻之600V以上高壓交流電，點亮液晶面板上之背光燈。

　　高壓板主要有兩種安裝形式：①專設一塊電路板；②和開關電源電路安裝在一起（開關電源采用機內型）。

　　5．液晶面板（Panel）部分

　　液晶面板是液晶顯示器之核心部件，主要含液晶屏、LVDS接收器（可選，LVDS液晶屏有該電路）、驅動IC電路（含源極驅動IC與柵極驅動IC）、時序控制IC（TC0N）和背光源。

　　 后需要強調之是，液晶顯示器之電路結構和彩電、CRT顯示器彩顯一樣，經歷了從多片集成電路ˉ單片集成電路宀超級單片之發展過程。例如，早期之液晶顯示器、A／D轉換、時鐘發生器、Sealer和MCU電路均采用獨立之集成電路；現在生產之液晶顯示器，則大多將A／D轉換、TMDS接收器、時鐘發生器、Sealer、0SD、LVDS發送器集成在一起，有之甚至將MCU電路、TC0N、RSDS等電路也集成進來，成為一片真正之“超級芯片”。沒有論液晶顯示器采用哪種電路形式，但萬變不離其宗，即所有液晶顯示器之基本結構組成是相同或相似之，作為檢修人員，只要理解了液晶顯示器之基本結構和組成，再結合廠家提供之主要集成電路引腳功能，就不難分析出其整機電路之基本工作過程。

TFT液晶面板之組成

　　在生產TFT液晶顯示屏時，TFT液晶顯示屏要和其他部件組合在一起，作為一個整體而存在之。由于TFT液晶顯示屏之特殊性，以及連接和裝配 需要專用之工具，再加上操作技術之難度很大等原因，生產廠家把TFT液晶顯示屏、連接件、驅動電路PCB電路板、背光單元等元器件用鋼板封 閉起來，只留有背光燈插頭和驅動電路輸入插座，這種組件被稱為LCD Moduel（LCM），即液晶顯示模塊，通常也稱為液晶板、液晶面板等。可 見，這種組件之方式既增加了工作之可靠性，又能防止用戶因隨意拆卸造成之不必要之損壞。液晶顯示屏之生產廠家只需把背光燈之插頭和驅 動電路插排與外部電路板連接起來即可，使整機之生產工藝也變得簡單多了。圖1所示是液晶面板之內部結構示意圖，圖2是液晶面板內部電路 框圖（液晶屏分辨率為1024×RGB×768）。

　　圖1 TFT液晶面板之內部結構示意圖

　　圖2 TFI液晶面板內部電路框圖

　　液晶面板中之背光燈一般需要高壓，因此，在液晶顯示屏中，高壓由面板外之高壓板電路（也稱逆變器）產生，經高壓插頭送往背光燈。根據液晶顯示屏屏幕尺寸之大小以及對顯示要求之不同，背光燈之數量是不同之。例如，早期之液晶顯示屏使用一只燈管，一般位于屏幕之上方，后來逐漸發展為兩個燈管，上、下各一個，現在之筆記本電腦顯示屏較多地采用這種方式；當前，一些尺寸較大之臺式電腦液晶屏采用四只燈管，高端之大屏幕顯示屏則使用了六只、八只甚至更多燈管。

　　液晶面板外之主板電路通過面板排線和面板接口相連，不同之液晶面板，采用之接口形式不盡相同，主要有17L接口、LVDS接口等。有關面板接口之詳細內容，將在后續章節中進行詳細介紹。

　　液晶面板中還設有幾塊PCB塊，其上分布著時序控制器（TC0N，此芯片有時也稱為屏顯IC）、行驅動器、列驅動器和其他元件，如圖3所示。由主板電路來之數據和時鐘信號，經液晶面板TC0N處理后，分離出行驅動信號和列驅動信號，再分別送到液晶顯示屏之行、列電極，驅動液晶顯示屏顯示出圖像。

　　圖3 液晶面板上PCB板