液晶屏組件由背光源、光學(xué)部件和液晶基板組成。液晶基板由兩片玻璃板作基板，根據(jù)屏幕大小制造平板玻璃大小，后將兩片玻璃基板做成一個(gè)扁平盒子，盒子里面注滿了TN型液晶。液晶電視利用向列性液晶分子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)作用下排列方向有序改變，采用嚴(yán)格的時(shí)序控制技術(shù)對(duì)屏上液晶分子進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)背光通量調(diào)制，從而在屏幕上呈現(xiàn)亮與暗或透過(guò)與不透過(guò)，再經(jīng)彩色膜形成RGB像素點(diǎn)，再利用人眼的情性、混色原理來(lái)顯示成像。

一、液晶電視成像原理

液晶屏上的每個(gè)成像點(diǎn)都獨(dú)立被電場(chǎng)控制，不同的像素按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)“指揮'在顯示屏幕上顯示字符、數(shù)字或圖形，發(fā)出這指揮控制指令的TCON板，控制液晶分子排列方向動(dòng)作的電路在前后玻璃基板上。此電路的制作與屏的分辨率一致。 屏的物理分辨率是1024x768的屏，那意味著整個(gè)屏從上至下被分成了768行，每行有1024組像素，每組像素由RGB子像素組成，故一行共有3072個(gè)子像素，因此一行要做3072個(gè)薄膜TFT管，每行子像素按RGBRGB...順序定義和控制排列。一個(gè)1024X768的屏，在后玻璃基板上要做1024x768x3個(gè)TFT管。制造的理念是:在后玻璃基板上先做襯底，再按子像素分布規(guī)律做水平、垂直方向相互絕緣的透明電極，在水平、垂直線相交處再做TFT晶體管，并使每個(gè)TFT管的G極與TCON板輸出的掃描信號(hào)電極相連，S極與TCON輸出的代表1圖像工作的RGB尋址子像素控制信號(hào)電極連接，D極接在襯底上。在前玻璃基板上也按后玻璃基板子像素分布做許多透明電極構(gòu)成的小方格，但這些電極所加電壓相同為vCOM，作共極使用。并在前玻璃基板正面貼上按RGB子像素排列的濾色膜。當(dāng)某個(gè)TFT的G、S兩路信號(hào)相遇時(shí)，對(duì)應(yīng)TFT管工作，S極電壓加在D極上，并與對(duì)應(yīng)前玻璃基板共極電壓形成電壓差，所對(duì)應(yīng)液晶分子上建立電場(chǎng)而旋轉(zhuǎn)，白色的光透過(guò)光學(xué)部件和此處液晶層，再經(jīng)彩色膜形成一個(gè)個(gè)紅或綠或藍(lán)的發(fā)光小點(diǎn)，由于768個(gè)水平脈沖移動(dòng)速度很快以及3072個(gè)電極工作頻率太高，加之RGB發(fā)光點(diǎn)體積小，人眼分辨力有限產(chǎn)生混色效應(yīng)，便在人腦中形成了一幅彩色畫面。提供柵極G和源極s驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路分別叫做柵、源驅(qū)動(dòng)電路。柵、源驅(qū)動(dòng)電路是將驅(qū)動(dòng)IC壓焊到一個(gè)軟薄膜傳輸帶上，再采用網(wǎng)版印刷將其印制到屏基板ITO引線處(也將這個(gè)軟膜傳輸帶叫作COF連接器)。通常源驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)COF組成，像1024X768的屏，如果一個(gè)源驅(qū)動(dòng)cOF可以輸出384個(gè)電極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則需要8塊COF驅(qū)動(dòng)電路。

圖2示意了一幅液晶成像原理。
分辨率為1024X768的屏，屏幕顯示的這幅畫面，TCON板究竟做了什么?我們一眼看到的這幅畫面，所用時(shí)間約1s，在這么短時(shí)間內(nèi)TCON板驅(qū)動(dòng)屏幕形成的這幅圖像至少重復(fù)了60次(指幀頻為60Hz)，而六十分之一時(shí)間內(nèi)卻形成了這一幀畫面，所用時(shí)間為16.67ms，在此時(shí)間內(nèi)柵驅(qū)動(dòng)電路順序送出了768個(gè)掃描脈沖去TFT管的G電極，每一行所用時(shí)間為16.67ms/768=21.7pus (即行頻為46kHz)。與此同時(shí)，在送出一行脈沖所有21.7us 時(shí)間內(nèi)，TCON也輸出一行3072列RGB顯示信號(hào)經(jīng)源驅(qū)動(dòng)電路給TFT管s電極。RGB驅(qū)動(dòng)信號(hào)由電視畫面經(jīng)邏輯板分解還原成驅(qū)動(dòng)屏上TFT管工作的S極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。源驅(qū)動(dòng)器給一整行的子像素充電到各自所需的電壓，以顯示不同的灰階。當(dāng)這一行充電完畢，掃描驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)輸出下一行掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同樣S電極不斷輸出RGB信號(hào)，點(diǎn)亮第二行子像素，這樣持續(xù)下去直到最后-行點(diǎn)亮。由此可見(jiàn)，液晶成像是由于TFT管通斷，使背光透過(guò)液晶層再經(jīng)濾波膜在屏上形成眾多RGB小光點(diǎn)來(lái)形成畫面。液晶在這里起光通過(guò)開(kāi)關(guān)的作用。
通過(guò)上面液晶成像的簡(jiǎn)述，顯然液晶手機(jī)、顯示屏、電視屏幕、計(jì)算器等，它們成像原理是相似的。液晶屏成像需要兩大電路的支持，一是提供背光源，二是 TCON板和屏柵、源驅(qū)動(dòng)電路工作。TCON板提供柵、源驅(qū)動(dòng)電路工作所需的掃描信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)及各種控制柵源驅(qū)動(dòng)電路工作所需的控制信號(hào)。
二、TCON板電路組成

TCON板由定時(shí)控制器(T-CON).DC-DC轉(zhuǎn)換電路、GAMMA電壓發(fā)生器等電路組成。分辨率為1024X768 的屏，可用圖3來(lái)表示TCON控制電路與液晶屏間的關(guān)系。

1.TCON接收電路

LVDS接收器在電路中的作用是將串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為TIL電平的并行信號(hào)，送往液晶屏進(jìn)行時(shí)序控制與行列驅(qū)動(dòng)信號(hào)形成。LVDS 是一種低擺幅、成對(duì)出現(xiàn)的差分?jǐn)?shù)字信號(hào)，電壓為1.2V、擺幅±350mV。主板的主芯片內(nèi)設(shè)計(jì)有專門的LVDS驅(qū)動(dòng)IC，基準(zhǔn)偏壓為1.2V，此電路將TTL數(shù)字YPbPr信號(hào)、時(shí)鐘DE和行場(chǎng)同步信號(hào)經(jīng)編碼轉(zhuǎn)換成IVDS信號(hào)，再經(jīng)差分線對(duì)電流源驅(qū)動(dòng)送入TCON板的LVDS差分接收器。LVDS信號(hào)發(fā)送與接收端通過(guò)雙絞線或軟連接線傳送，由于接收端內(nèi)阻較大，故需要設(shè)計(jì)終端電阻來(lái)形成驅(qū)動(dòng)電壓送入接收端。由于LVDS傳輸電流僅3.5mA，故終端電阻常選擇為100Ω或120Ω。奇美V315B3-C01邏輯板LVDS接收端口終端電阻在電路圖中與實(shí)物中位置見(jiàn)圖4。

不管是哪個(gè)品牌TCON板，其實(shí)終端電阻均設(shè)計(jì)在TCON板IVDS輸入接口電路附近，如圖4中的標(biāo)志部分。這些電阻變質(zhì)或虛接會(huì)出現(xiàn)花屏或無(wú)圖故障，尤其是LVDS信號(hào)中的一對(duì)時(shí)鐘差分信號(hào)如果中斷，便會(huì)出現(xiàn)屏幕灰屏無(wú)圖現(xiàn)象。
2.LVDS信號(hào)組成結(jié)構(gòu)
LVDS信號(hào)的組成由數(shù)據(jù)差分信號(hào)D0- D0+、D1- D1+、D2- D2+、D3- D3+和時(shí)鐘CLKOUT-\CLKOUT+組成。液晶屏分辨率不同，LVDS通道數(shù)量不同，關(guān)鍵與三基色RGB的每一個(gè)像素用8位或6位來(lái)表示畫面灰度。
LVDS信號(hào)傳輸分單雙通道LVDS。單通道是指數(shù)據(jù)信號(hào)以單路方式傳輸，雙通道是指數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)奇偶像素傳輸。單通道LVDS又分為6、8、10通道。單6通道由3對(duì)信號(hào)D0- DO+、D1- D1+、D2- D2+和1對(duì)時(shí)鐘CLKOUT-\CLKOUT+組成:單8通道就是4對(duì)數(shù)據(jù)，1對(duì)時(shí)鐘。雙通道6和8、10，它們的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘通道是單通道6和8的兩倍。雙10、雙8 LVDS信號(hào)通常在高清屏上使用。一對(duì)差分信號(hào)傳輸通常絞合在一起，這些線對(duì)與線序不能隨便改變，替換LVDS連接線或主板時(shí)特別要注意線序，不然將出現(xiàn)花屏或黑屏。
主板送往TCON板除了LVDS信號(hào)外，還有屏供電和LVDS傳輸格式選擇端和地端。屏供電通常采用5V或12V，這決定屏規(guī)格要求，不能隨便改變屏供電值。而LVDS傳輸格式協(xié)議，決定前后端LVDS接收與發(fā)送端對(duì)RGB、行場(chǎng)同步信號(hào)及時(shí)鐘信號(hào)編碼和解碼方式，也就是LVDS傳輸RGB等數(shù)據(jù)信號(hào)的排列方式。目前世界上通用兩種標(biāo)準(zhǔn)，一是美國(guó)的VESA，也稱JEIDA標(biāo)準(zhǔn);一是日本為數(shù)碼相機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品制定的JEIDS標(biāo)準(zhǔn)。通常在LVDS插座設(shè)置有此功能選擇腳，此腳高電平(H)時(shí)，工作在JEIDA信號(hào)格式;低電平(L)或懸空，工作在VESA信號(hào)格式。

除上面介紹的外，有3D功能的液晶屏，主板去TCON板還有3D相關(guān)控制信號(hào)以及功率優(yōu)化OPC等控制信號(hào)。圖5是長(zhǎng)虹LT42510FHD電視主板LVDS輸出端插座腳功能圖。

此為高清電視，LVDS信號(hào)有8對(duì)數(shù)據(jù)通道和兩對(duì)時(shí)鐘信號(hào)。圖5中28~30腳為屏供電，27腳為L(zhǎng)VDS信號(hào)傳輸格式選擇腳，此機(jī)27腳工作在低電平狀態(tài)。26腳為數(shù)據(jù)傳送使能信號(hào)，由主芯片送出。

表1是此插座各腳的工作參數(shù)，可看出②~⑤腳為L(zhǎng)VDS信號(hào)通道，工作時(shí)電壓變化范圍在0.5V~1.5V左右。判定故障時(shí)，在沒(méi)有拔下LVDS連接線時(shí)，無(wú)信號(hào)與有信號(hào)測(cè)試LVDS通道電壓變化幅度不明顯，但是如果拔掉LVDS插座后，有無(wú)信號(hào)送入LVDS通道，LVDS通道工作電壓幅度跳變就比較明顯，未加信號(hào)時(shí)，各路通道電壓變化不明顯，但加信號(hào)時(shí)LVDS信號(hào)電壓變化幅度卻非常顯示，有的跳變幅度非常低，低于0.5V。如果維修時(shí)沒(méi)有檢測(cè)設(shè)備，可用此方法來(lái)確認(rèn)主芯片LVDS驅(qū)動(dòng)電路是否工作正常。
3.TCON板時(shí)序控制電路
TCON板時(shí)序控制電路現(xiàn)采用大規(guī)模IC。不同的TCON板使用的芯片不同，有的采用FPD87352，像三星屏TCON板320WTC4LV1.0采用LRX4222T3、奇美V315B3-C01使用CM1682A-K1、海信自制電視LED42K16X3D系列液晶(主板4736板)屏TCON板采用MST7398R-LF。TCON使用的主芯片資料介紹較少，但這些IC的工作原理相近，主要完成LVDS信號(hào)的接收及處理，它的工作方式與主板上的主芯片進(jìn)行的格式轉(zhuǎn)換有些相似。這些主芯片內(nèi)集成有LVDS接收器、擴(kuò)頻電路ssC.RTC響應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)處理行場(chǎng)和時(shí)鐘同步跟蹤及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)產(chǎn)生電路等。圖6中主芯片與SDRAM間的通訊同變頻電路的SDRAM間的通訊信號(hào)相似。主板送來(lái)LVDS信號(hào)經(jīng)TCON板接收器反轉(zhuǎn)為TTL數(shù)字RGB信號(hào)行場(chǎng)同步信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和使能OE信號(hào)，經(jīng)ssC擴(kuò)頻處理去RTC響應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)處理。RTC處理需外掛一個(gè) SDRAM存儲(chǔ)器。主芯片與SDRAM間通過(guò)運(yùn)算，依據(jù)當(dāng)前幀與前幀RGB灰度值差異與灰度值查找表LUT調(diào)出灰度基準(zhǔn)值比對(duì)，通過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生新幀RGB灰度信號(hào)。在RTC處理單元中還要解決液晶過(guò)驅(qū)動(dòng)OD(OVER DRIVE)，原因是液晶響應(yīng)時(shí)間慢的問(wèn)題，通過(guò)OD技術(shù)能提高其響應(yīng)時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間是指液晶分子改變排列角度，變換畫面顯示所需要的時(shí)間。由于TFT晶體導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)，其極間存在電容，故液晶響應(yīng)速度有延時(shí)，在播放快速運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)會(huì)出現(xiàn)拖尾圖像變模糊現(xiàn)象。 主芯片中采用OD技術(shù)用于解決此問(wèn)題。由于液晶分子在電場(chǎng)中產(chǎn)生的力矩與電場(chǎng)的平方成正比，故增加電場(chǎng)可以大幅度增加施加在液晶分子的力矩，從而加速液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)。具體措施是:在兩個(gè)幀之間增加一幀，并施加較高補(bǔ)償電壓，強(qiáng)迫液晶分子在較短時(shí)間內(nèi)改變排列，從低亮灰階達(dá)到預(yù)定的高亮度灰階從而提升液晶的響應(yīng)時(shí)間，此種方法被稱為"高插驅(qū)動(dòng)”，也叫“過(guò)驅(qū)動(dòng)”或“過(guò)沖OD"。

經(jīng)RTC等電路處理后的RGB信號(hào)送往RSDS輸出驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)RSDS接口去屏S極源驅(qū)動(dòng)器。時(shí)鐘及同步信號(hào)在同步跟蹤電路中進(jìn)行時(shí)鐘與數(shù)據(jù)相位對(duì)齊校正，被同步的行場(chǎng)同步信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)時(shí)鐘管理器產(chǎn)生控制S極和G極驅(qū)動(dòng)電路工作的各種控制信號(hào)。這些信號(hào)因TCON不同，控制信號(hào)的縮寫符號(hào)不同，這些驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)大致有:源驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)極性反轉(zhuǎn)控制信號(hào)POL(有的標(biāo)為MPOL)、柵驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)使能信號(hào)OE、STH數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)起始信號(hào)( 可分屏左右兩部分驅(qū)動(dòng)STH1、STH2)、CPH源驅(qū)動(dòng)器時(shí)鐘信號(hào)(數(shù)據(jù)同步信號(hào)，有的標(biāo)為CKH).REV數(shù)據(jù)接收控制信號(hào)、TP緩沖器輸出準(zhǔn)備信號(hào)SHL數(shù)據(jù)位移方向控制信號(hào)等。柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)有CKV控制掃描行依次開(kāi)啟的時(shí)鐘信號(hào)、CPV行驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘、RVC行驅(qū)動(dòng)電壓STV行驅(qū)動(dòng)起始信號(hào)(有的標(biāo)注的是STV1 STV2，其功能同STV，被分為驅(qū)動(dòng)的奇偶啟動(dòng)脈沖)、OE掃描行開(kāi)啟關(guān)閉的使能控制信號(hào)(高電平，掃描開(kāi)始，低電平停止)，有的又標(biāo)為OE1、OE2、OE1為柵輸出控制，OE2為多灰度等級(jí)用的控制信號(hào)這些標(biāo)注的多樣性 ，是由于屏廠 家不同，再加上使用的定時(shí)控制器及柵源驅(qū)動(dòng)IC型號(hào)也不同造成的，圖6完整示意了定時(shí)控制電路與屏驅(qū)動(dòng)電路間的關(guān)系。圖6中Clc.Cst為液晶顯示電容。Clc是在顯示電極(D極)與公共電極(前玻璃基板)間形成的電容(也稱“液晶電容”)，Cst是利用顯示電極D與其同一片玻璃其他行電極間形成的電容。二者統(tǒng)稱液晶顯示儲(chǔ)存電容，利用它實(shí)現(xiàn)在TFT打開(kāi)與關(guān)閉時(shí)，電容儲(chǔ)存保持電荷的特點(diǎn)，來(lái)顯示圖像連續(xù)播放。

列驅(qū)動(dòng)極器加的POL信號(hào)是極性反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，目的是要形成規(guī)律變化的正極性和負(fù)極性驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并提供給源驅(qū)動(dòng)電路。由于液晶長(zhǎng)期工作在一種直流電壓下時(shí)取向膜的直流阻斷效應(yīng)會(huì)使液晶特性失效，玻璃基板表面上做有溝槽薄膜(也稱為“取向膜”)，當(dāng)目標(biāo)S電極上加的電壓透過(guò)取向膜施加到某一表面液晶分子上時(shí)，由于取向膜的等效電容大，等效電阻大，所加直流電壓驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)，大部分電壓將降在取向膜上，導(dǎo)致加在液晶上電壓無(wú)法改變液晶分子排列方向。其次是電子在通過(guò)液晶層時(shí)要產(chǎn)生可移動(dòng)離子而形成直流殘留，故一直采用直流驅(qū)動(dòng)，這些離子會(huì)移動(dòng)到取向膜形成內(nèi)部電場(chǎng)，即使不加外部電壓，液晶分子也會(huì)因內(nèi)部電場(chǎng)存在而改變排列狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為直流殘留，它會(huì)導(dǎo)致畫面產(chǎn)生殘影。故必須采用液晶驅(qū)動(dòng)極性反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電壓為0V時(shí)，正負(fù)極性驅(qū)動(dòng)時(shí)移動(dòng)離子向兩個(gè)電極的移動(dòng)相互抵消，避免直流殘留現(xiàn)象出現(xiàn)。正極性驅(qū)動(dòng)的定義是，顯示電極(漏極)電壓高于公用common電極電壓時(shí)，就稱之為“正極性”，而當(dāng)顯示電極的電壓低于common電極的電壓時(shí)，就稱負(fù)極性。

4.源驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成

源驅(qū)動(dòng)電路的作用是在行同步脈沖作用下，從左到右依次將RGB子像素控制信號(hào)加到所有列TFT的S電極上，產(chǎn)生類似行掃描效果的成像效應(yīng)。圖6中NO.1~NO.10為源驅(qū)動(dòng)電路。源驅(qū)動(dòng)IC是壓焊在一個(gè)軟薄膜傳輸帶上的，采用網(wǎng)版印刷方式印制到屏基板ITO引線處，這個(gè)部件有時(shí)也叫作"COF連接器”。通常源驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)cOF組成，像1024x768的屏，如果一個(gè)源驅(qū)動(dòng)cOF可以輸出384個(gè)電極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則需要8塊cOF驅(qū)動(dòng)電路完成1024X3，即3072個(gè)電極驅(qū)動(dòng)。源驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)通常包括有“雙向移位寄存器數(shù)據(jù)寄存器、鎖存器、電平轉(zhuǎn)換器、DAC轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)輸出”等單元電路，見(jiàn)圖7。

其中，寄存器鎖存器 、電平轉(zhuǎn)換電路和DAC轉(zhuǎn)換等構(gòu)成了邏輯驅(qū)動(dòng)電路部分，其工作方式采用TTL模式。而輸出部分采用模擬電壓方式進(jìn)行。圖中雙向移位寄存器在STHL、STHR左、右移位控制信號(hào)L.R控制IC輸出左右順序CLK時(shí)鐘信號(hào)、STB等指令信號(hào)控制下，依次選通輸入的RGB像素?cái)?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行移位傳輸，并將各個(gè)像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位順次存入寄存器中。當(dāng)一整行顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)完畢時(shí)，系統(tǒng)送出數(shù)據(jù)鎖存使能信號(hào)STB使鎖存器打開(kāi)，一行顯示數(shù)據(jù)將全部存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)鎖存器中，以控制輸出緩沖放大器“開(kāi)、關(guān)"狀態(tài)。經(jīng)鎖存器后的信號(hào)送往電平轉(zhuǎn)換器。由于電平轉(zhuǎn)換電路供電是VDD2(3.3V)，而DAC轉(zhuǎn)換電路供電達(dá)10V以上，故需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，提高信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力。經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)送入DAC轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將數(shù)字RGB驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)模擬信號(hào)經(jīng)buffer緩存電路加入不同GAMMA值V0~V15驅(qū)動(dòng)電壓，生成不同灰度值電壓，后經(jīng)輸出緩沖放大加載到屏列電極上，控制液晶電場(chǎng)大小，再現(xiàn)不同灰度值顯示效果。圖7中POL為加入到正負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路的極性控制信號(hào)。
5.柵(G)驅(qū)動(dòng)電路
柵驅(qū)動(dòng)電路在幀同步脈沖控制下，由TCON板輸出從上到下順次輸出柵極驅(qū)動(dòng)脈沖逐行加到TFT晶體管的G極上，以形成從上到下的掃描，柵驅(qū)動(dòng)液晶屏TFT柵驅(qū)動(dòng)電路分布在屏左或右側(cè)或左右雙側(cè)。TFT管的SD極是否導(dǎo)通受G控制，G極就是SD極通斷的開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)G(柵)極加上高電壓(TCON板提供正vGH)，目標(biāo)S極加入信號(hào)時(shí)，SD間導(dǎo)通，像素電極被充分充電，液晶排列方向改變呈現(xiàn)圖像。當(dāng)對(duì)柵極施加低壓(負(fù)壓vGL)，使開(kāi)關(guān)G斷開(kāi)時(shí)，存儲(chǔ)電容中電荷得到保存，電極間的液晶分子繼續(xù)有電場(chǎng)作用。柵驅(qū)動(dòng)電路的工作方式與源驅(qū)動(dòng)電路有些相似，不同在于沒(méi)有顯示目標(biāo)數(shù)據(jù)輸入，TCON板只需提供工作電壓vGH、VGL及移位指令和時(shí)鐘信號(hào)等控制指令，觸發(fā)移位寄存器、電平轉(zhuǎn)換電路和輸出緩沖器就能為屏柵極提供延時(shí)一行行移位脈沖。
以上講述的柵、源驅(qū)動(dòng)電路均設(shè)計(jì)在屏基板上，如果是柵驅(qū)動(dòng)電路出了故障將表現(xiàn)為橫向黑色線或彩色線水平黑帶等圖8所示的一些故障現(xiàn)象。如果是源驅(qū)動(dòng)電路或S電極接觸不良，將出現(xiàn)豎黑線、豎彩色線或黑豎帶。

三、TCON板上電源電路
1.TCON板供電的分類
TCON板上設(shè)計(jì)的電源電路包括DC-DC電壓轉(zhuǎn)換電路(也稱電源管理電路)和一些降壓穩(wěn)壓電路、GAMMA校正電路等。
液晶電視電源管理電路通常由一塊IC與相關(guān)引腳就能產(chǎn)生不同大小直流電壓，這些電壓用于滿足TCON板上時(shí)序控制IC (即主芯片).SDRAM隨機(jī)存儲(chǔ)器.GAMMA電壓形成及屏基板柵、源驅(qū)動(dòng)電路工作。較常見(jiàn)的電源管理IC有TPS65161A、TPS65160A、TPS65162A、BD8156EFV、MAX1518等。這些IC腳工作方式大同小異，都要產(chǎn)生四大類電壓：自舉升壓電路產(chǎn)生的VDD (通常是16V左右，有的標(biāo)注為VAA、VDA等，測(cè)試點(diǎn)常標(biāo)注為PAD-AVDD)、Gate Driver 柵驅(qū)動(dòng)電路需要的兩個(gè)電壓VGH(有的為26V，有的為23V，有的達(dá)+31V)vGL(-5.5V左右、個(gè)別的還達(dá)到-31V)和vCC低電壓。VGH電壓負(fù)責(zé)TFT打開(kāi)，VGL負(fù)責(zé)TFT關(guān)閉。VCC電壓有的3.3V，有的為2.5V，屏不同TCON板上標(biāo)注電壓符號(hào)也有所不同，有的為VDD25或VDD33、V3D3，有的又為Vlogico此類vCC電壓相對(duì)較低，用于供主TCON芯片及隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM、屏柵驅(qū)動(dòng)、源極驅(qū)動(dòng)等電路工作。VCC電壓再經(jīng)電路板上設(shè)置的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換電路形成如2.5V或1.8V供主控制TCON電路工作。而自舉電壓產(chǎn)生的VDD電壓主送GAMMA校正電路，產(chǎn)生14路或18路、甚至更多路GAMMA電壓送入屏源驅(qū)動(dòng)電路，GAMMA電壓有的標(biāo)注為GMO、GM1-....有的又標(biāo)為VCMA1、VCMA2..... ，或VGMA1、VGMA2....等。GAMMA送入源驅(qū)動(dòng)電路，使送入屏上TFT管的S極電壓在0V~18V之間變化，再通過(guò)s極與共極vCOM間的電壓差，決定加在相應(yīng)位置TFT管控制的液晶上的電壓，從而實(shí)現(xiàn)不同顯示效果的畫面，校正畫面灰度等級(jí)。

圖9畫出了奇美T315XW01屏邏輯板主板提供的5V在TCON板上轉(zhuǎn)換成其他電壓的分布圖。5V 經(jīng)保險(xiǎn)管F1、R502限流后分成兩大支路:
靠前大之路經(jīng)R501去Q501作開(kāi)關(guān)控制。Q501要輸出VIN(5V)電壓，首先是5V通過(guò)R539去U3產(chǎn)生2.5V電壓提供給定時(shí)控制塊，并使U4輸出3.3V后，復(fù)位電路U10輸出復(fù)位電平經(jīng)Q502，使Q502飽和導(dǎo)通，Q501(P溝道)G極電壓低于s極，Q501導(dǎo)通輸出VIN給電源管理U2的22腳。U2工作后，從21腳輸出開(kāi)關(guān)脈沖，經(jīng)Q507驅(qū)動(dòng)放大后輸出三路AX脈沖電路，其中-路送入D504支路產(chǎn)生AVDD電壓，此電壓中的第1路送往U13(LM431 )和U5組成的GAMMA電壓形成與校正電路后，形成22組GAMMA電壓送入屏源驅(qū)動(dòng)電路，調(diào)整輸往屏TFT晶體管RGB數(shù)據(jù)控制信號(hào)電平，實(shí)現(xiàn)畫面灰度校正;第2路經(jīng)B603(AVDD1)后直接去屏驅(qū)動(dòng)電路;AVDD電壓的第3路經(jīng)B101去U12，對(duì)屏送過(guò)來(lái)的COMF2共極電壓進(jìn)行誤差控制再返回屏共極。
U2 的28腳輸出負(fù)極性開(kāi)關(guān)控制信號(hào)控制Q505，使21腳輸出開(kāi)關(guān)脈沖AX通過(guò)C515、D503組成負(fù)電荷充電泵電路，經(jīng)Q505開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換、C519~C521濾波后得到vGL負(fù)電壓送入屏柵驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)TFT工作關(guān)閉控制。U2的26腳輸出正極性控制信號(hào)控制Q503開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使21腳輸出AX開(kāi)關(guān)脈沖通過(guò)C512、D502組成正電荷充電泵電路，再疊加上AVDD電壓接入Q503的e極，經(jīng)Q503開(kāi)關(guān)控制，C508、C509、C511濾波后得到vGH電壓，見(jiàn)圖10。

此VGH電壓再送入U(xiǎn)2的①腳。TFT管工作時(shí)的時(shí)序控制信號(hào)YVIC，被定時(shí)控制芯片U1(AUO-016)送入U(xiǎn)2的31腳后，在U2內(nèi)經(jīng)開(kāi)關(guān)控制后從32腳輸出VGHC去屏柵驅(qū)動(dòng)電路，啟動(dòng)?xùn)膨?qū)動(dòng)輸出打開(kāi)TFT的控制電壓。
5V的第二大支路電壓經(jīng)過(guò)R539又分成了兩路:一路經(jīng)U3產(chǎn)生2.5V電壓，經(jīng)B701、B703等接入主定時(shí)控制塊AUO-016;另一路經(jīng)U4形成3.3V，作為整個(gè)TCON板上主芯片、存儲(chǔ)器U11、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器U9等的供電。

2.邏輯板供電檢測(cè)方法
主板送入TCON板的電壓部分是12V，也有5V的。TCON對(duì)供電需求不同，是由于TCON板采用的電源管理芯片供電要求不同，主板提供的電壓錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致電源管理芯片等損壞。由圖9可知，主板提供的供電是邏輯板及屏組件工作的動(dòng)力。此供電首先接入電源管理塊，以此來(lái)產(chǎn)生TCON板不同單元塊工作所需的VDD、VCC、VGH、VGL、GAMMA等電壓，如果TCON板供電異常，整個(gè)TCON板及屏上柵、源驅(qū)動(dòng)電路停止工作，TFT晶體管也停止工作，液晶分子排列處于無(wú)序狀態(tài)，使部分背光透過(guò)液晶分子的光非常弱，表現(xiàn)為灰屏、背光亮、有伴音故障。因此，出現(xiàn)灰屏故障與主板格式轉(zhuǎn)換電路及LVDS輸出端口和上屏LVDS插座有關(guān)，此時(shí)可測(cè)主板LVDS插座的LVDS、VDD、VCC_Panel處電壓進(jìn)行確認(rèn)、判定。若主板供電無(wú)故障，則測(cè)TCON上保險(xiǎn)管F1是否開(kāi)路;如果F1熔斷需判定后端負(fù)載是否存在過(guò)流現(xiàn)象。圖11是LG屏LC420WX7-SLA1板12V供電，該電壓經(jīng)過(guò)TCON上保險(xiǎn)絲F1，再經(jīng)多只濾波電容接入TPS65162的25腳~27腳。如果F1損壞，需要檢測(cè)TPS65162的25~27腳、37、38腳對(duì)地是否短路。若檢查供電腳上濾波電容正常，就只需替換F1便可通電試機(jī)。

再如三星邏輯板320AP03C2LV0.1，采用TPS65160為電源芯片時(shí)應(yīng)測(cè)量20腳~22腳、12腳、16腳對(duì)地電阻。又如友達(dá)T320XW01 V0屏供電由插座J1的②~⑤腳(vCC腳)通過(guò)2A保險(xiǎn)管F1去電源管理芯片U1 (BD8156EFV)的⑤腳，如果F1開(kāi)路，需檢查確認(rèn)U1的⑤、36腳對(duì)地電阻。對(duì)于MAX1518芯片作為電源管理芯片生產(chǎn)的T315XW01邏輯板，采用5V供電，該電壓通過(guò)插座J1的27~30腳接入TCON板，經(jīng)電感B301、濾波電容C303~C306、F1后得到V5，見(jiàn)圖12和圖(上期文中)供電分布框圖。

因?yàn)閂5通過(guò)R502、C501~C504、R501、受控開(kāi)關(guān)管Q501再進(jìn)入U(xiǎn)2的22腳(見(jiàn)圖9)。如果電源管理芯片U2出現(xiàn)過(guò)流，不僅損壞R501.R502，還可能損壞Q501。第二路V5通過(guò)D505降壓或不用D505直接通過(guò)保險(xiǎn)電阻R539(見(jiàn)圖13)，一路去MAX1951(U3)的⑧腳，一路去U4(MAX8887E2K)。MAX1951 DC-DC轉(zhuǎn)換塊與其他主板上LDO電壓調(diào)整塊工作方式相同，共有8個(gè)引腳。此IC輸出V2D5(2.5V )供主時(shí)序處理芯片TCON(AUO -016工作)。V5去U4的①腳，U3產(chǎn)生2.5V接入U(xiǎn)4的③腳，再后從其⑤腳輸出3.3V。此3.3V是一個(gè)非常重要的電壓，送入主時(shí)序處理芯片TCON (AUO-016) 及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器U9( W986432G2EH)、通過(guò)連接屏柵源驅(qū)動(dòng)電路的J3/J6連接器去柵源驅(qū)動(dòng)電路、存儲(chǔ)器U11 (BR24L32F-WF-E2)的⑧腳、復(fù)位電路U10的②腳或U14的②腳。由此介紹的3.3V和2.5V的負(fù)載可以看出，邏輯板主時(shí)序控制電路其實(shí)就是一塊數(shù)字化、運(yùn)行速度特快、集“圖像數(shù)字處理+控制系統(tǒng)”的高速數(shù)字超級(jí)處理芯片，產(chǎn)生圖像數(shù)字處理和輸出各種時(shí)序控制指令信號(hào)，去控制柵驅(qū)動(dòng)電路輸出的行掃描電極脈沖到TFT管的柵極，輸出時(shí)序指令去源驅(qū)動(dòng)電路，將RGB按時(shí)序送入TFT管的列電極，即s電極上，實(shí)現(xiàn)屏幕上顯示畫面。

邏輯板上供電通道保險(xiǎn)管F1端對(duì)地電阻測(cè)試方法，與檢修其他電路供電腳對(duì)地電阻相同，這些腳的對(duì)地電阻由于濾波電容的存在，測(cè)試時(shí)應(yīng)有一個(gè)短暫充電過(guò)程，隨后阻抗呈開(kāi)路狀態(tài)，否則，供電通道有元件變質(zhì)漏電或電源管理芯片損壞。
3.VGHC電壓形成特點(diǎn)
VGHC電壓通常由電源管理芯片首先產(chǎn)生VGH電壓后，再在定時(shí)控制器TCON信號(hào)輸出打開(kāi)TFT管的時(shí)序控制信號(hào)下，經(jīng)vGHC開(kāi)關(guān)電路將vGH送出形成VGHC。如友達(dá)T320XW01 VO屏供電vcC通過(guò)2A保險(xiǎn)管F1去電源管理芯片U1(BD8156EFV )的⑤腳后，要從16腳輸出柵驅(qū)動(dòng)電路工作的開(kāi)啟電壓VGHC，需要電源管理芯片先產(chǎn)生vGH電壓，然后在邏輯控制塊送來(lái)啟動(dòng)VGHC電壓的控制信號(hào)YV1C后，才會(huì)輸出VGHC電壓。首先電壓管理芯片17腳需先產(chǎn)生V02電壓。V02電壓便是VGH電壓，見(jiàn)圖14。邏輯定時(shí)控制塊輸來(lái)YV1C柵驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)接入U(xiǎn)1的14腳IG來(lái)控制U1的15、16、17腳內(nèi)組成的開(kāi)關(guān)電路工作。當(dāng)14腳的IG有高于2.9V高電平信號(hào)時(shí)，17腳輸出VO2，通過(guò)上開(kāi)關(guān)管從16腳輸出VGHC電壓去TCON板柵驅(qū)動(dòng)電路;當(dāng)14腳輸入有低于0.9V電平時(shí)，16腳無(wú)電壓輸出，此時(shí)vGHC通道電荷通過(guò)R12，再經(jīng)15腳內(nèi)下開(kāi)關(guān)管放電，見(jiàn)圖14。

由圖14可以看出，U1(BD8156EFV)17腳的V02電壓就是vGH電壓，而VO2要產(chǎn)生又需電路先產(chǎn)生VO1后才能形成VO2，見(jiàn)圖15。

V02形成電路在BD8156EFV的13腳軟啟動(dòng)延時(shí)電容建立電壓達(dá)到閾值時(shí)，22腳內(nèi)正電荷充電泵啟動(dòng)工作，輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)使VO1經(jīng)開(kāi)關(guān)管從22腳輸出，經(jīng)D4對(duì)電容C24充電，與此同時(shí)19腳輸出方波經(jīng)電容C24接入D5正端，這樣在D5正端將建立由VO1疊加19腳脈沖幅值，此復(fù)合電壓再經(jīng)D5送入C25上端，與此同時(shí)18腳輸出方波脈沖經(jīng)C25給D6正端提供V01+18腳+19腳的脈沖峰值電壓，此電壓再經(jīng)D6整流、C27濾波后便得到遠(yuǎn)高于VO1的電壓，此電壓便是VGH電壓。從圖15還可看出，VHG電壓大小受18、19腳方波幅度控制，而18、19腳方波信號(hào)幅度又受12腳反饋信號(hào)控制，12腳反饋信號(hào)由R14、R16取樣得到，誤差信號(hào)與29腳基準(zhǔn)電壓(閾值為2.9V)比較，經(jīng)誤判放大器后控制18、19腳輸出，這便是vGH電壓(即v02)的形成過(guò)程。由圖15可以看出，此電源產(chǎn)生的vGH電壓為25V，由此可以推斷送入柵驅(qū)動(dòng)電路的VGHC電壓不可能高于25V，而VO1電壓值相比要遠(yuǎn)低于vGH電壓。
而VO1就是AVDD電壓(由U1 23腳接入)，它是由主板提供的屏供電電壓送入電源管理U1后，在Ic內(nèi)開(kāi)關(guān)振蕩電路產(chǎn)生高頻脈沖驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管動(dòng)作，使U1 38、39腳串接的儲(chǔ)能電感L2能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和泄能控制，后經(jīng)續(xù)流二極管D1、濾波電容C9~C10得到高于屏供電vCC的AVDD電壓，即VO1電壓。AVDD電壓不光是形成上面講述的VGHC電壓的前提，也是形成各路GAMMA電壓的前提。VGHC電壓之所以要送入圖14所示內(nèi)部開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，目的是實(shí)現(xiàn)時(shí)序打開(kāi)或關(guān)閉TFT和提高驅(qū)動(dòng)能力及隔離電路間相互影響的目的功率，后再送入屏柵驅(qū)動(dòng)電路。VGHC或VGH電壓異常會(huì)導(dǎo)致正常的彩條畫面變成圖16所示的色調(diào)完全改變的畫面，這樣的現(xiàn)象在普通電視機(jī)上難看到，其原因是TFT動(dòng)作誤控的結(jié)果。

4.共極供電vcOM特點(diǎn)
像TPS65162、BD8156EFV還具有vCOM共極電壓校正功能。TPS65162 內(nèi)兩個(gè)比較放大器分別是1、2、48腳組成一路，①、48分別為正反相輸入端，②腳為輸出腳;44~46腳組成另一路比較放大器，44、45腳分別為正反相輸入腳，46腳為輸出端。屏基板反饋回的P_vcOM、LVCOM_FB紹圣兩運(yùn)放比較放大后，再送出標(biāo)注為vCOMR、VCOML的兩路電壓再返回屏共極。兩個(gè)運(yùn)算放大器的供電由馬腳送入(VDD，16V)，43腳供電接C125具有降低供電噪聲作用。圖17是LG屏LC420WX7-SLA1的TCON板采用TPS65162A時(shí)這6個(gè)腳的外部電路圖。這兩路放大器也可用于GAMMA校正緩沖放大。

圖17中vCOMR經(jīng)連接器CN4接右屏前基板共極，vCOML經(jīng)連接器CN3接左屏前基板共極。LvcOM-FB為屏基板反饋回共極信號(hào)送入48腳。①腳、45腳信號(hào)來(lái)自TCON板上數(shù)控電位器ISL95311 7腳。

ISL95311 是一塊受IIC總線控制的，內(nèi)有兩組電阻陣列、可進(jìn)行刪除存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和記憶數(shù)據(jù)的，具有機(jī)械電位器特色的數(shù)控電位器。通過(guò)IIC總線控制可從⑦腳輸出0V~13.2V電壓，通過(guò)TPS65162實(shí)現(xiàn)LCD灰度校正(GAMMA緩沖放大調(diào)整)。ISL95311(見(jiàn)圖18)在LG屏TcON板電路中編號(hào)為U10。其中，①、10腳接IC總線，②腳接地，③腳接vCC供電(工作范圍在2.7V~5.5V)，④、⑤腳接總線地址識(shí)別端，兩腳接地，⑥、⑧腳外接分壓電阻為兩腳提供固定電壓。在⑥、⑧腳間接有128個(gè)電阻陣列，IC總線指令在讀出保存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中的，已寫入的固化vcOM或GAMMA電壓后，與寫入的實(shí)際代表圖像的vCOM或GAMMA電壓比對(duì)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部電路啟動(dòng)⑥、⑧腳間相應(yīng)電阻陣列工作，從⑦腳輸出不同電壓去TPS65162的①、48腳，輸出左右vCOM電壓或SAMMA電壓去屏基板。⑥腳RH表示提供高的固定電壓，⑧腳RL表示提供低電壓參考值，同時(shí)⑨腳也是個(gè)提供正偏基準(zhǔn)電壓的端子，由VDD電壓通過(guò)分壓電阻R111、R113、R114得到，該腳正常工作電壓應(yīng)在8.0V~13.2V之間。
而B(niǎo)D8156EFV的26、27、28腳也組成了VCOM校正控制電路。來(lái)自屏反饋回來(lái)的cOMF2 TFT管工作共極電壓送入BD8156EFV的28腳，與26腳輸出的共極電壓vcOM經(jīng)Q11.Q12組成的全波放大電路放大，再送入27腳進(jìn)行比較放大后調(diào)整26腳輸出vcOM大小，經(jīng)R101接入屏插座J3送入屏共電極上。相關(guān)電路見(jiàn)圖19。

VCOM電壓是加在屏共電極上的電壓，此電壓異常會(huì)出現(xiàn)整個(gè)畫面偏白，明顯感覺(jué)對(duì)比度不夠，無(wú)層次感，調(diào)對(duì)比度無(wú)效，如圖20所示。