长虹液晶lp03机芯手册

1、液晶产品显示原理与常见故 障介绍中小屏幕：1517(wide)1820培训内容一、液晶显示原理及重要术语指标介绍 二、液晶显示的主要特点及局部重要概念 三、液晶电视机芯LP03介绍 四、针对LP03机芯的常见故障处理液晶和液晶发光原理液晶是一种介于固体和液体之间的物质，它具有液体的流动性也具有固体的有序排列方式； 液晶本身不发光，液晶是一种有机化合物，在一定的温度范围内，它既具有液体的流动性、粘度、形变等机械性质，又具有晶体的热热效应、光光学各向异性、电电光效应、磁磁光效应等物理性质。光线穿透液晶的路径由构成它的分子排列所决定。人们发现给液晶充电会改变它的分子排列，继而造成光线的扭曲或折射，尽

2、而到达显示效果。平面显示技术分类FDPLCD : Liquid Crystal DisplayTFT : Thin Film Transistor平面显示技术分类FDP阴极射线管显示器阴极射线管装置较大且占空间平面显示器平面显示且省空间液晶显示器 等离子显示器 发光二极管显示器和其他设备 在这些平面显示器中又可分为两类，1。能主动发光的2。需要背光源而由像素元件控制光通过状态的TFT LCD是如何工作的?如何改变光线的亮度当液晶层 不施任何电压 时， 液晶是在它的初始状态，会把入射光的方向扭 转90度让背光源的入射光能够通过整个结构当液晶层施以某一电压， 液晶会改变它的初始状态，使液晶的排列方

3、 向变化，从而改变光的极化方向，因此经过 液晶的光会经第二层偏极片后光线的亮度就发生了改变。TFT LCD是如何工作的?如何改变光线的亮度V0confidentialTFT LCD是如何工作的?如何改变光线的亮度V3VconfidentialntialTFT LCD是如何工作的?如何改变光线的亮度V5VconfideTFT LCD是如何工作的?如何实现彩色每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。LCD 屏的构造confidential768 行.XGA786,432 象素分辨率概念confidential1024 组RGBLCD 屏的尺寸LCD的尺寸完

4、全确决于制造厂对玻璃基板的最大程度有效利用，没有统一的规格。LCD生产线生产线代玻璃基板尺寸(mm)II370 x 470III550 x 650620 x 750IV680 x 880730 x 920Vst of TWN makers considers 1,100x1,250 for 5th1000 x 1200Gen. Line 1100 x 1250Mo L5 (1100x1250) followers : CMO, QDI, AU最正确的屏幕尺寸切割Glass Size 24W 4th 680x880 6 6 4 4 4 2 2 Gen. 730x92096644442 5th G

5、en. 1,000x1,200 15 129 9 6 6 4 4 1,100x1,25016151299666显技术研究所 Aug2003 晶 示技 Screen SizeSubstrata Size22“Wide17“Wide15“Wide14“Normal12“Wide730 x 920IV550 x 670III370 x 470IIconfidentialLCD 成品率 A屏，B屏 TFT LCD的结构与制造非常复杂在制造中包含了许多化学材料及非常薄的大尺寸玻璃基板 ， 生产的过程中发生瑕疵的时机相当大。 与集成电路制造工艺一样TFT LCD成品率与环境洁净程度密切相关。 小尺寸的液晶

6、模块比拟容易制造而且成品率较高。 大尺寸面板能切出的片数较少，成品率低，单价极高； 小尺寸能切出较多块的面板，成品率高，单价较低。所生产的屏按瑕疵的多少分为 A，B，. 等级，价格也不同。分辨率重要的术语及关键指标规格VGASVGAXGASXGAUXGAHDTV象素数640x480800x6001024x7681280x10241600x12001920x1080点距 : 液晶象素之间的距离。如18寸为：0.2805mm 亮度 ：当液晶处于全开状态时测得的亮度。150450cd/m2 比照度：当液晶处于全开状态和全关时测得的亮度之比。200:1450:1重要的术语及关键指标响应时间：TR+TF

7、 2540mS理想的显示效果实际的显示效果重要的术语及关键指标视角 : 当比照度>10的夹角。分水平和垂直方向水平方向的视角 > 垂直方向视角某些屏的垂直方向 上视角 >下视角LCD寿命:重要的术语及关键指标 LCD 的寿命一般受限于背光源CCFL的寿命。15、17：4-CCFL18、20：6-CCFL良好的背光源驱动电路Inverter设计是保证CCFL寿命的关键。 目前为 3000050000HCCFL ：Cold Cathode Florescent Light 冷阴极荧光灯k我公司现使用液晶屏的主要参数供货商SAMSUNG 15SAMSUNG 17LG 18LG/AU

8、 20型号LTM150XH-L06LTM170W1-L01LM181E06LC201V01/V02像素数1024X7681280X7681280X1024640X480亮度400cd/m2450cd/m2250 cd/m2450cd/m2比照度400：1400：1350：1400：1响应时间25ms25ms30ms16ms视角水平140°垂直125 °水平140°垂直110 °水平160°垂直160 °水平160°垂直140 °灯管数量4CCFL4CCFL6CCFL6CCFL供电电压3.3V3.3V12V5V/12

9、V寿命confidential3.5万小时5万小时4万小时5万小时 22液晶显示技术研究所Aug20032003Demand : High Growth Rate -> CAGR 34% (0103, 10.4) Major Factors :- Severe Price Drop in 01 => Break ofLCD Monitor street price $299$399 !- PC Replacement or upgrade period- Demand Increase in LCDmonitor(100%), Mobile Products(43%),TFT-LC

10、D 需求2002LCD TV23%other2%LCD TV5%Monitor49%TV(164%)2001other3%2%Monitor47%Note PC45%80 Mpcs80 MpcsOther3%LCD TV2%48%Monitor35%Note PC48%65 Mpcs65 MpcsNote PC44 Mpcscon6fi0d%ential44 MpcsSource : SECSupply : High Increase -> CAGR 29%; (0103, 10.4) Major Factors :- Capacity Increase : SEC, LGP / Sha

11、rp, Hitachi / AU, CMO, CPT- 5th Generation Investment : LGP (Q2, 02), SEC (Oct, 02)- TFT LCD line conversion toTFT-LCD Supply (Region)Japan19%2003Taiwan33%Small Size- Low Yield for HighResolution / Bigger Panel- M&A or Restructuring among TFT Makers2001Japan23%2002Taiwan36% 24% Korea48%78 Mpcs78

12、 MpcsJapan35%Taiwan24%34%Korea41%63 Mpcs63 MpcsKorea41%confidential47 Mpcs47 MpcsSource : SEC Marketing (Q1 02) TFT-LCD的优点 聚焦特性优良无电子枪，不需类似CRT的聚焦电路 几何失真0 会聚误差0 无闪烁因为它不像CRT的扫描方式是由左至右，逐行扫描。当电子枪水平及垂直消隐时，屏幕会出现短暂的黑暗(无光点产生)，因此造成闪烁现象的发生。 TFT-LCD的优点 零辐射无电子枪，无高压，所以不会产生X射线耗电量小是CRT 显示器的1/21/3占用空间小 可以接驳数字DVI信号LC

13、D 和 CRT 的显示特性比照平面显示器 (TFT)阴极射线管屏幕 (CRT)RT Monitor 对亮度170 to 250 cd/m2比 80 to 120 cd/m2TFT LCD 与 C()比照度200:1 至400:1350:1 至700:1视角 (比照>10:1)110 到 170 度超过150 度会聚误差无有 0,20 到 0,30 mm聚焦极佳可满足需要或极佳几何线性误差无可能发生X- 射线无可能发生输入信号源模拟或数字只接受模拟不同分辨率的调整缩放取决于Scaler的品质极佳色彩品质令人满意达相片品质均匀性在两侧较亮在中心较亮画面闪烁无在85Hz以上的闪烁响应时间20

14、至 30 msec人眼无感觉功率消耗25 至40 瓦60 至150 瓦空间需求/重量平面设计，轻需要大空间,极重confidential不需要LCD Monitor 和 LCD TV 的区别LCD MonitorLCD TV亮度>200 cd/m2>300 cd/m2比照度>200>350视角 (比照>10:1)>100 度>140 度隔行逐行变换不需要需要TV 调谐器不需要需要AV转换电路不需要需要伴音及功放不需要需要分辨率优于SVGA优于VGA输入信号源VGA DVIVideo，RF和VGA，DVILTI、CTI、Comb不需要需要响应时间要求&l

15、t;45 mS<25mS遥控系统不需要需要confidentialLCD Monitor的接口模拟VGA数字数字模拟模拟信号模拟数字电脑数字VESA 标准的15芯VGA接口是模拟信号一般电脑上都是这种接口confidentialLCD屏LCD MonitorconfidentialVGA 15-pin D型接头针脚配置针脚编号信号针脚编号信号1红色输入(R)9空针脚2绿色输入(G)10接地3蓝色输入(B)11空针脚4空针脚12SDA5接地13水平同步6红色接地14垂直同步7绿色接地15SCL8蓝色接地LCD Monitor的接口数字DVI数字数字TMDS数字信号数字TMDS电脑数字VES

16、A 标准的DVI接口是数字信号高档电脑配有这种接口confidentialLCD屏LCD MonitorDVI Digital Visual Interface)接口外观DVI输入针脚配置针脚编号信号针脚编号信号1TMDS Data2-13TMDS Data3+2TMDS Data2+14+5V Power3TMDS Data2/4 Shield-15Ground (For +5V)4TMDS Data4-16Hot Plug Detect5TMDS Data4+17TMDS Data0-6DDC Clock18TMDS Data0+7DDC Data19TMDS Data0/5 Shield

17、-8No Connect20TMDS Data5-9TMDS Data1-21TMDS Data5+10TMDS Data1+22TMDS Clock Shield11TMDS Data1/3 Shield-23TMDS Clock+12TMDS Data3-24TMDS Clock-Aug 2003液晶显示技术研究所The Definition of DVI connector Digital VideoInterfaceNO. 1, 2:DATA 2NO. 3 :DATA 2/ 4 ShieldNO. 4, 5:DATA 4NO. 9,10:DATA 1NO. 11 :DATA 1/ 3

18、ShiledNO. 12,13:DATA 3NO. 17,18:DATA 01 2 3 4 5 6 7 8 C1 C29 10 11 12 13 14 15 16NO. 6: DDC Clock NO. 7: DDC Data NO. 14: 5V Power NO. 15: GroundNO. 16: Hot Plug DetectNO. 8: Analog Vertical SyncNO. C1: Analog Red Video OutNO. 19 :DATA 0/ 5 ShiledNO. 20,21:DATA 5NO. 22 :TMDS Clock ShiledNO. 23,24:TM

19、DS Clock17 18 19 20 21 22 23 24C3 C4C5NO. C2: Analog Green Video Out NO. C3: Analog Blue Video Out NO. C4: Analog Horizontal SyncNO. C5: Analog Common Ground ReturnDigiatal SignalPlug & Play SignalAnalog SignalChroma 2226Chroma 2326DDC功能DDC(Display Data Channel)：显示数据通道，通过该通道通知计算机主 系统连接的显示器识别资料，并

20、且根据使用的DDC等级，可通知计算 机主系统其它显示能力等级。DDC1：一条单向数据通道。DDC2：一条双向数据通道。我公司现液晶产品均支持 DDC1/2B显示。LVDS显示接口a采用XGA分辨率或更高标准的液晶屏几乎都采用了LVDS接口。将Scalar送出的像素数据和向时序控制器 (TCON)提供控制信号的并行信号进行串行处理。LVDS芯片组将24位RGB信号和4位控制信号及时钟转换为5对LVDS数据和时钟。总线由原来的28根变到现在的10根线，Aug 2003Video DecoderConverts NTSC, etc., analog video to digital componen

21、t video液晶显示技术研究所Analog video (NTSC, PAL, SECAM)Input SideDigital videoOutput SideComposite Input- or -S-video Input(Y) (C)(Y)(U, V) (Control)- or -ITU-R 601 4:2:2Parallel Interface- or -Component Input(Y) (Pb)(Y)(U, V)(Control)ITU-R 656 Serial Interface(Pr)(Y) = Luminance(U) = (R - Y)Pr,Cr(V) = (B -

22、 Y)Pb,c(C) = (U,V)Video DecoderTelevision StandardsConventional TVNTSC4:3525i72060PAL4:3625i72050US Digital TVSECAM4:3625i72050SDTV4:3480i64030SDTV4:3480p64060/30/24SDTV4:3480i70430SDTV4:3480p70460/30/24SDTV16:9480i70430SDTV16:9480p70460/30/24HDTV16:9720p128060/30/24HDTV16:91080i192030 /24Japanese H

23、DTVHDTV16:91080p192060HDTV16:91125i220060Standard AspectH LinesH Pixels V Rate 液晶电视机芯LP03介绍:功能特点接受多制式RF TV信号复合视频VIDEO信号Y/C别离S-VIDEO信号YPBPR HDTV分量信号模拟RGB VGA接口数字DVI显示接口4个USB扩展接口最高支持LCD分辨率到达SXGA1280x1024立体声音效处理机芯原理框图confidential系统核心：PW113进行数字映像处理和缩放变换(208-PQFP封装)可输入的最高像素为UXGA1600X1200，输出的最高像素为SXGA1280

24、X1024；具有高质量的在国际上获奖的扩展变换和压缩变换；嵌入式的实时操作系统;支持4：3、16：9的显示格式；智能化输入信号模式自动识别；内藏80186MCU；支持ITU-R656/R601 YUV格式输入；可实现YPbPr/YCbCr/YUV-TO-RGB的色度空间转换；位图方式OSD,具有16色控制；对图象可进行自动捕获，可调整图象增益、位置、尺寸，具有PLL锁相功能，适应标准、非标同步信号；支持H/V Sync.、复合同步、绿复合同步的输入，支持单/双像素驱动的LCD屏技术；内置Power-on Reset电路；视频信号处理流程射频信号通过调谐器解调后，输出的视频信号TV-CBVS经过

25、阻抗变换 后输入到视频处理IC VPC3230来自其它视频设备输出的VIDEO，S-VIDEO Y/C别离信号，经过交流偶合也送到VPC3230视频处理芯片VPC3230性能特点:(80-PQFP封装)具有4路CVBS、2路Y/C、2路YUV输入；高质量的A/D变换器；静态增益控制、可编程AGC控制、动态嵌位控制；高性能的自适应性4H Y/C梳状滤波器 ；可解码PAL/NTSC/SECAM制式；具有可编程清晰度控制；具有两路8位A/D变换后的数字信号输出模拟RGB VGA信号处理流程计算机输出的符合VESA标准的模拟RGB、H/V Sync信号通过15芯的VGA插座送入本机经过5V转3.3V的

26、Buffer和ESD保护电路后输入到A/D变换器AD9883AD9883输出的3x8位RGB数位信号、H/V信号、时钟信号及由PLL产生 的和输出时钟同步的GFBK信号、保证场同步期间正确锁定行同步的 GCOAST信号送入PW113的Gport, 进行信号识别、映像优化A/D变换器：AD9883主要性能特点可产生20-140M的像素时钟，具有300M带宽；通过VSYNC、HSYNC、COAST等信号产生PLL脉冲，来锁相控制R、 G、B的钳位发生器，再通过A/D变换，分别变换为R、G、B的8位数字 信号；支持4:2:2输出格式的YUV信号；钳位的时间和电平均可以细化到128 BITS，并有偏移

27、量控制、增益控制功能；支持单/双像素驱动的LCD屏技术。采用80pin LQFP贴片封装数字DVI 标准的原理图国际数字显示工作组(DDWG)制定的数字视频接口标准(DVI:Digital Visual Interface)显卡产生的数字信号包括控制信息和数据信息由发送器按 照TMDS协议编码后通过TMDS通道至少要包含4条数据线： RGB三种信号和时钟信号发送给接收器，经过解码送给数字 显示设备。数字DVI信号处理流程SiIicon Image公司的DVI接收解码芯片SiI161B主要性能特点：(100- TQFP 贴片封装)适应DVI 1.0标准；兼容VESA P&DTM AND

28、DFP标准；支持VGA to UXGA显示分辨率；支持HDTV分辨率；同步检测支持“热插拔；MCU控制器功能框图通用GPIO口：用于按键接口及其它通用控制接口，如I2C总线控制、Standby控制、背光源开关控制、LVDS始能控制等；红外遥控接口：内置遥控信号解码器，可直接和遥控接收二极管相接；通用异步传输接收器UART：和PC的RS-232串口连接，用于向FLASH写程序和进行硬件软件Debug。微处理器ROM/RAM接口：PW113需要外挂ROM来保存软体，本机ROM采用器件为FLASH，大小为8 Mbits，地址线为19位，数据线为16位，存取时间小于150 ns；另采用16K-bits

29、大小的EEPROM来保存用户设置。音频信号处理流程音频处理IC由ST公司的TDA7440D完成，该芯片采用20-pin 贴片封装，其具有高音、低音、平衡、音量控制等功能伴音电路输出功率2X2.5W ，采用ST的TDA1095作为功放，不需散热器，外围元件少，功耗低。整机供电回路采用一颗效率高的开关稳压器提供5V电压为了保证电源的干净，隔离开关干扰，其它上芯片的各组电源都采用线性稳压器供应线性稳压器具有低噪声输出、快速动态响应、尺寸小、价格低的优势。屏幕无光，无任何显示1.检查主板有无12V和18V电压，如无，分开测电源适配器；2.检查逆变器供电18V是否正常；3.检查逆变器使能控制脚电压是否正

30、常：>1.5V;4.如2、3项正常，更换逆变器；5.如2、3项不正常，检查主板原因：6.检查主板各组电压5V、3.3V、1.8V是否正常；7.检查主板程序是否在运行(DL1是否闪烁发光)；8.检查主板背灯控制电压(BLKON/BLKEN)是否正常；9.如不正常，检查此局部线路；屏幕有白色光栅，无正常OSD图形显示1.检查主板各组电压5V、3.3V是否正常；2.检查上屏电压是否正常(不同的屏供电电压不同：3.3V、5V、12V)；3.如系LVDS上屏格式，检查LVDS芯片供电电压是否正常；4.LVDS使能控制信号(LVDSON)电压是否正常；5.检查液晶屏上屏线缆是否松动、脱落；6.如以上

31、都正常，检查PW113到LVDS芯片信号线路上有无开路、短路 现象；屏幕有光栅，有OSD显示，无TV或AV/SV图像1.如AV/SV有正常图像，TV无图像，检查TV板的供电是否正常(32V、12V、5V)，高频头接地是否焊接良好，到高频头的总线SDA/SCL电压是否正常，波段控制电压SW0/SW1是否正常，高频头是否失效；2.如AV/SV无图像显示，检查AV/SV输入信号是否正常，输入线路中是否有器件失效；3.如输入信号正常，进入工厂模式(MENU+POWER键)调出测试图，如显 示正常，检查视频处理芯片VPC3230供电电压是否正常，检查晶体是否 工作；4.检查VPC3230到PW113数据

32、线连接是否正常，时钟信号是否正常；5.如以上都正常，检查VPC3230是否失效；屏幕有光栅，有OSD显示，无PC图像1.如TV/AV/SV有正常图像，PC无图像，可进入工厂模式(MENU+POWER键)调出测试图，如显示正常，检查有无R/G/B信号输入；2.如R/G/B输入信号正常，检查缓冲器74LVC126A供电是否正常，缓冲器是否失效以及ESD保护集成块是否失效；3.如R/G/B输入到AD9883的信号正常，检查A/D变换器AD9883的供电是否 正常(三组：V33、AVDD、PVDD)；4.如电压正常，检查总线SDA/SCL是否正常，行场时钟是否正常，数据线连接是否正常，电源退耦电容是否

33、失效；5.如以上都正常，检查AD9883是否失效；屏幕有光栅，有OSD显示，无DVI图像1.如PC有正常图像，DVI无图像，可进入工厂模式(MENU+POWER键)调出测试图，如显示正常，检查DVI线缆有无信号输入；2.如DVI线缆无信号输入，检查DVI的DDC数据是否受到损坏，EEPROM是否失效；3.如DVI线缆有信号输入，检查TMDS接收解码器SiI161B的供电是否正常(四组：DAVCC、PVCC、CVCC、OVCC)，电源退耦电容是否失效；4.如电压正常，检查SiI161B到PW113数据线连接是否正常，行场时钟是否 正常，使能信号是否正常；5.如以上都正常，检查SiI161B是否失效； LCD 产品命名规那么 TM150A1TTVMMonitorVVideo1515018.118120.120130300LP011LM022LP033LP066造型编号15开发电中视的、产品显示器 TM150A1 高档 PixelWorks 芯片，高质量OSD140