电子产品维修技术（第2版） 课件 任务4.2 液晶电视机拆装

任务4.2液晶电视机拆装1什么是液晶?

在物理学上把物质分为三态，即固态、液态和气态。在自然界中，大部分材料随温度的变化只呈现固态、液态和气态三种状态。液晶(LiquidCrystal)是不同于通常的固态、液态和气态的一种新的物质状态，它是能在某个温度范围内兼有液体和晶体两者特性的物质状态。

4.2.1液晶基础知识

2液晶的历史

1888年，奥地利植物学家Reinitzer发现胆甾醇苯甲酸酯在145.5℃熔化时，形成了雾浊的液体，并出现蓝紫色的双折射现象，直至178.5℃时才形成各向同性的液体。其后在Reinitzer和德国物理学家Lehmann的共同努力下，认为胆甾醇苯甲酸酯在固态和液态之间呈现出的是一种新的物质相态，将其命名为液晶，这标志着液晶科学的诞生。

液晶之父莱尼茨尔(Reinitzer)和莱曼(Lehmann)13液晶分子结构

液晶是一种介于固体与液体之间、具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶为向列相(nematic)液晶，分子形状为细长棒形，长约为1nm，宽约为10nm。在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90o排列。

(a)晶体（b）液晶（c）液体

4（1）液晶的边界取向性质当无外场存在时，液晶分子在边界上的取向很复杂，在最简单的自由边界上，液晶分子的取向会随液晶材料的不同而不同，可以垂直、平行可倾斜于边界，如图中的上方所示。

液晶的性质5

（2）液晶的电气性质

液晶的电气性质如图所示。在上下电极板之间加一电场时，电极板之间的液晶分子长轴就会沿着电场方向排列。这一电气性质是实现液晶显示的基础。

6（3）液晶的旋光性质液晶的旋光性质如图所示。若上、下玻璃基板取向膜沟槽相差某一角度，则在玻璃基板中同一平面上的液晶分子取向虽然一致，但相邻平面液晶分子的取向逐渐旋转扭曲。当可见光波长远小于液晶分子在玻璃基板间的旋转螺距时，则光矢量会同样随着液晶分子的旋转而跟着旋转，在出射时，光矢量转过的角度与液晶分子旋转扭曲角相同。

71-6液晶显示原理在两片玻璃基板上装有取向膜，所以液晶会沿着沟槽取向，由于上下玻璃基板取向膜沟槽偏离90o，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90o扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色。当在基板上加电场时，液晶分子产生取向变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色。84.2.2

液晶显示器结构与原理9（1）液晶面板液晶面板包括偏光片（Polarizer）、玻璃基板（Substrate）、彩色滤色膜（ColorFilters）、电极（ITO）、液晶（LC）、定向层（Alignmentlayer）。偏光片：分为上偏光片和下偏光片，上下两偏光片相互垂直。其作用就像是栅栏一般，会阻隔掉与栅栏垂直的光波分量，只准许与栅栏平行的光波分量通过。玻璃基板：分上玻璃基板和下玻璃基板，主要用于夹住液晶。下面玻璃长有薄膜晶体管(Thinfilmtransistor，TFT)，上面玻璃则贴有彩色滤光膜。彩色滤色膜：产生红、绿、蓝三种基色光，再利用红、绿、蓝三基色光的不同混合，便可以混合出各种不同的颜色。液晶显示器结构10电极：分为公共电极和像素电极。信号电压就加在像素电极与公共电极之间，从而改变液晶分子的转动。液晶材料：液晶材料逐渐发展到环已基（联）苯类、二苯乙炔类、乙基桥键类、含氟芳环类、二氟乙烯类液晶化合物。定向层：又称配向膜，其作用是让液晶分子能够整齐排列。若液晶分子的排列不整齐，就会造成光线的散射，形成漏光的现象。液晶显示器结构11（2）背光模组背光模组由冷阴极荧光灯（CCFL）、导光板（Waveguide）、扩散板（Diffuser）、棱镜片（Lens）等组成。背光模组的作用是将光源均匀地传送到液晶面板。背光模组各部分作用说明如下：冷阴极荧光灯：英文名ColdCathodeFluorescentLamps，简称CCFL。它是一种管状发光体，是一种线光源。冷阴极荧光灯能够提供能耗低，光亮强的白光。导光板：它是背光模块的心脏，其主要功能在于导引光线方向，提高面板光辉度及控制亮度均匀。液晶显示器结构12扩散板：主要功能就是要让光线透过扩散涂层产生漫射，让光的分布均匀化。

棱镜片：负责把光线聚拢，使其垂直进入液晶模块以提高辉度，所以又称增亮膜。

扩散板：主要功能就是要让光线透过扩散涂层产生漫射，让光的分布均匀化。液晶显示器结构1314CCFL背光模组

1415CCFL驱动电路15一、由于led采用低压驱动，所以省略了冷阴极背光的升压电路，电视机更加轻薄。led背光模组

二、更长的寿命，更低的耗电量，还更环保三、LED背光屏的色彩表现力远胜于CCFL164.TFT-LCD的像素

TFT(ThinFilmTransistor)-LCD为薄膜晶体管液晶显示器件，即在每个液晶像素点的角上设计一个三端子元件——场效应开关管。17每一个TFT与Cs电容,代表一个显示的点.而一个基本的显示单元，需要三个这样显示的点，分别来代表RGB三基色。以一个1024×768分辨率的TFT-LCD来说，共需要1024×768×3个这样的点组合而成。4.2.3TFT液晶屏驱动18为什么要反转驱动由于液晶是有机化合物，在固定的电场作用下将发生电化学反应，从而导致液晶材料的老化及失效，所以液晶像素点不宜施加直流电压。如果液晶屏显示静止画面，也就是说像素点一直显示同一个灰阶的时候怎么办？这就要采用反转驱动方法。液晶屏的反转驱动19

反转驱动方法:就是指加在像素点上的电压正负极性是交替变化的。液晶屏的驱动电压就分为两种极性，一种是