随着电视产业的发展,液晶彩电不断采用新技术、开发新的性能,从原来的普通液晶彩电发展到现在的3D电视、网络电视、智能电视、云电视、高清4K电视等。液晶彩电的背光灯由先期普遍采用直管型CCFL荧光灯或后期部分采用的EEFL荧光灯,到目前普遍采用的LED背光灯;为液晶彩电供电的电源板和背光灯板也在不断改进和融合,背光灯板由先期独立的高压逆变器板,发展到逆变器板与电源板合并在一起的电源+背光灯二合一板,直到近几年为LED液晶彩电配套的电源+LED背光灯驱动电路的二合一电源板。本章从液晶彩电的结构开始,介绍LED背光灯板的原理与维修。
液晶彩电和等离子平板彩电的问世,由于其显示屏显像原理与显像管的显像原理截然不同,显像器件由带着尾巴的显像管变为厚度仅几厘米的长方形,显示器件形状的改变使人们幻想的电视机如果像画一样挂在墙上的梦想变为现实。
1.1液晶彩电的结构
1.1.1液晶彩电的外观
液晶彩电的实物前面如图1-1所示,特别简洁美观,除了暗藏在边框中的遥控接收窗口、指示灯和功能操作按键外,看到的主体只有液晶显示屏,基本看不到其他物件;液晶彩电的实物背面如图1-2所示,为了保证电视机前面的简洁和美观,必须设置的电源开关、输入输出插座都设计到电视机的背面。
1.1.2液晶彩电的电路组成
打开液晶彩电的后壳,即可看到电视机的内部结构,图1-3是早期采用CCFL荧光灯LCD液晶彩电电路组成结构图,由电源板、信号处理板(也叫主板)、背光灯板、逻辑板(又称中控板)组成,由于当时集成电路技术条件的限制,信号处理电路由模拟信号处理板+数字信号处理板两块电路板组成。
图1-4是一款海信LED液晶彩电电路组成结构图,由电源板、信号处理板、背光灯板、逻辑板组成,由于大规模集成电路的应用和开发,后期的LCD和LED液晶彩电,将模拟信号处理板和数字信号处理板合二为一。
图1-5是将电源板和背光灯板合二为一的LCD液晶彩电电路组成结构图,由电源+背光灯板、信号处理板、逻辑板组成,主要应用于尺寸较小的、电源板和背光灯板功率较小的液晶彩电中。
图1-6是一款海信将电源板和背光灯驱动板合二为一的LED液晶彩电电路组成结构图,由电源+背光灯板、信号处理板、逻辑板组成。
由于集成电路和电路板技术的发展,近几年部分液晶彩电还将信号处理板和逻辑板合二为一,其电路组成如图1-7所示,由电源十背光灯板、信号处理十逻辑板组成,电路更加简洁,成本更加低廉。
纵观上述液晶彩电的电路组成和厂家的液晶彩电生产过程,其实电路组成中的电路板分为两大类:一类是由液晶屏生产厂家随显示屏配置的液晶屏组件,包括液晶屏、背光灯板、逻辑板,一另一类是彩电生产厂家根据液晶屏和设计的彩电功能、所需供电、电视款式需要所设计和配置的电源板、信号处理板。
液晶面板也就是常说的TFT LCD(Thin-film tran-sistor liquid crystal display),即薄膜晶体管液晶显示器。液晶屏是指液晶面板、背光灯板、背光灯、逻辑板等较多器件构成的组件,即上面所称的液晶屏组件;液晶屏组件是液晶彩电中核心部件,其成本约占整机的1/2-2/3。因部件精密且易碎裂,同时为了保证能正常显示图像,逻辑板与背光灯板也作为了配套部件,图1-8所示是采用DDFL背光源的液晶屏组件实物图,液晶屏组件自带背光灯板和逻辑板,为了防止外界脉冲信号干扰,均在外部设置了屏蔽罩;图1-9是采用LED背光源的液晶屏组件实物图,图中背光灯板和逻辑板去掉外部屏蔽罩。只有部分液晶屏没有配背光灯驱动板,而是由电视生产厂家自行按照屏中灯管要求装配。
(1)液晶屏组件结构
液晶屏组件主要由液晶屏面板和背光源组件两部分组成,液晶屏组件各部件组成的结构如图1-10所示。图中所有部件固定在一起,常作为一个整机出售,这就是常说的液晶屏。
前偏光片:也叫水平偏光片,是一种只允许某偏振方向的光线才能通过的光学片板,入射光线经过水平偏光片后,水平方向的光线通过,垂直方向的光线则被吸收;在制作LCD的过程中,必须上下各用一片,并且成交错方向置入,主要用途是在有电场与无电场时使光源产生位相差而呈现不同的状态,用以显示字幕或图案。
RGB滤色膜:在彩色的LCD中,需安装有彩色滤光片。光源发出的强光经由彩色滤光片后产生彩色画面。彩色滤光片制作在玻璃基板之上,将红、绿、蓝三原色的有机光阻材料制作在每一个像素之内。
液晶层:液晶是一种特殊物质,除了具有一般固体晶体的光学折射特性外,同时又具有液体的流动性,且液晶分子的排列方向可以通过电场或磁场来控制。
TFT矩阵玻璃:TFT玻璃面板实质是一个由数百万个TFT驱动管和控制液晶区域的ITO(透明导电金属)组成的一个矩阵,又称为阵列。
后偏光片:也叫垂直偏光片,人射光线经过垂直偏光片后,垂直方向的光线通过,水平方向的光线则被吸收。
逻辑板:逻辑板也称中控板或时序控制板,分为列数据驱动IC和行驱动IC和时序控制(TCON)电路,TCON负责决定像素显现的顺序与时机,并将信号传输给驱动IC,其中纵向的驱动IC(S极驱动Source Driver IC)负责视频信号的写人,横向的驱动IC(G极驱动Gat-eDriver IC)控制液晶屏上TFT晶体管的开/关,将信号处理板输入的与图像有关的INDS或TTL信号转为LCD的显示信号,主要功能输出电压给显示屏液晶像素,以控制显示屏与图像对应的液晶分子的扭转程度,控制透光程度,达到显示图像的目的。
背光灯:因为液晶材质本身不发光,所以必须依靠外界光源来达到显示的功能。背光源一般位于液晶面板的后方,故称为背光源。液晶彩电的背光灯由先期普遍采用直管型CCFL冷阴极荧光灯或后期部分采用的EEFI,荧光灯,到目前普遍采用的发光二极管LED背光灯。
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