1、液晶產(chǎn)品顯示原理與常見故障介紹,LS10 機(jī)芯產(chǎn)品系列,培訓(xùn)內(nèi)容,一、液晶顯示原理及重要術(shù)語指標(biāo)介紹 二、液晶顯示的主要特點(diǎn)及部分重要概念 三、液晶電視機(jī)芯LS10(SAA7117+MST5151)介紹 四、針對LS10機(jī)芯的常見故障處理,液晶是一種介于固體和液體之間的物質(zhì)，它具有液體的流動性也具有固體的有序排列方式； 液晶本身不發(fā)光，液晶是一種有機(jī)化合物，在一定的溫度范圍內(nèi)，它既具有液體的流動性、粘度、形變等機(jī)械性質(zhì)，又具有晶體的熱（熱效應(yīng)）、光（光學(xué)各向異性）、電（電光效應(yīng)）、磁（磁光效應(yīng)）等物理性質(zhì)。 光線穿透液晶的路徑由構(gòu)成它的分子排列所決定。人們發(fā)現(xiàn)給液晶充電會改變它的分子排列，繼而

2、造成光線的扭曲或折射，盡而達(dá)到顯示效果。,液晶和液晶發(fā)光原理,平面顯示技術(shù)分類（FDP）,LCD : Liquid Crystal Display TFT : Thin Film Transistor,陰極射線管顯示器 陰極射線管裝置較大且占空間 平面顯示器 平面顯示且省空間 液晶顯示器 等離子顯示器 發(fā)光二極管顯示器和其他設(shè)備 在這些平面顯示器中又可分為兩類， 1。能主動發(fā)光的 2。需要背光源而由像素元件控制光通過狀態(tài)的,平面顯示技術(shù)分類（FDP）,TFT LCD是如何工作的?如何改變光線的亮度,TFT LCD是如何工作的?如何改變光線的亮度,V0,TFT LCD是如何工作的?如何改變光線的

3、亮度,V3V,TFT LCD是如何工作的?如何改變光線的亮度,V5V,TFT LCD是如何工作的?如何實(shí)現(xiàn)彩色,LCD 屏的構(gòu)造,.,.,XGA 786,432 象素,768 行,1024 組（RGB）,分辨率概念,LCD 屏的尺寸,LCD的尺寸完全確決于制造廠對玻璃基板的最大程度有效利用，沒有統(tǒng)一的規(guī)格。,液晶顯示中的廣視角技術(shù),液晶屏的“致命”缺陷 普通TFTLCD的視角,現(xiàn)階段較成熟的幾種廣視角技術(shù)： 1、HITACHI 、 NEC、 NOKIA and IPS(IN-PLANE SWITCH); 2、FUJITSU and MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGN

4、MENT); 3、TN+FILM,TN+Film(TN+視角擴(kuò)大膜) 視角從90度 140度；響應(yīng)時(shí)間無任何改善,IPS,不論是否加電壓，液晶分子排列狀況均平行與玻璃基板； 上下視角達(dá)170度，解決了灰階反轉(zhuǎn)問題，響應(yīng)時(shí)間無改善； 需加強(qiáng)背光亮度來改善對比度下降問題。,IPS與TN+FILM,MVA (MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT),未加電時(shí)，液晶分子垂直排布，加電時(shí)，液晶分子水平排布； 視角160度，解決灰階反轉(zhuǎn)，提高對比度、快速響應(yīng)。,MVA and TN+FILM,LCD生產(chǎn)線,Most of TWN makers considers 1,100 x1,

5、250 for 5th Gen. Line L5 (1100 x1250) followers : CMO, QDI, AU,最佳的屏幕尺寸切割,4,6,9,1,000 x1,200,1,100 x1,250,15,16,12,15,9,12,9,9,6,9,6,6,4,4,6,5th Gen.,14.1”,15.0”,17.0”,18.1”,19.0”,20.1”,21.3”,24”W,Glass Size,6,680 x880,6,6,4,4,4,4,2,2,730 x920,6,4,4,4,2,4th Gen.,730 x 920 IV,22“Wide,17“Wide,14“Normal

6、,12“Wide,Substrata Size,Screen Size,550 x 670 III,370 x 470 II,15“Wide,LCD 成品率 A屏，B屏,重要的術(shù)語及關(guān)鍵指標(biāo),分辨率 點(diǎn)距 : 液晶象素之間的距離。如18寸為：0.2805mm 亮度 ：當(dāng)液晶處于全開狀態(tài)時(shí)測得的亮度。150500 cd/m2 對比度：當(dāng)液晶處于全開狀態(tài)和全關(guān)時(shí)測得的亮度之比。200:11600:1,重要的術(shù)語及關(guān)鍵指標(biāo),響應(yīng)時(shí)間：TR+TF 2540mS,理想的顯示效果 實(shí)際的顯示效果,重要的術(shù)語及關(guān)鍵指標(biāo),視角 : 當(dāng)對比度10的夾角。分水平和垂直方向,水平方向的視角 垂直方向視角 某些屏的垂

7、直方向 上視角 下視角,重要的術(shù)語及關(guān)鍵指標(biāo),LCD壽命: LCD 的壽命一般受限于背光源CCFL的壽命。 15”、17”：4-CCFL 18”、20”：6-CCFL 良好的背光源驅(qū)動電路（Inverter）設(shè)計(jì)是保證CCFL壽命的關(guān)鍵。 目前為 3000050000H CCFL ：Cold Cathode Florescent Light （冷陰極熒光燈）,我公司現(xiàn)使用液晶屏的主要參數(shù),TFT-LCD 需求,2001,2002,2003,Note PC 60%,Monitor 35%,Other 3%,LCD TV 2%,Note PC 48%,Monitor 47%,other 2%,LC

8、D TV 3%,Note PC 45%,Monitor 49%,other 2%,LCD TV 5%,Source : SEC,44 Mpcs,65 Mpcs,80 Mpcs,48%,23%, Demand : High Growth Rate - CAGR 34% (0103, 10.4”) Major Factors : - Severe Price Drop in 01 = Break of LCD Monitor street price $299$399 ! - PC Replacement or upgrade period - Demand Increase in LCD mon

9、itor(100%), Mobile Products(43%), TV(164%),TFT-LCD Supply (Region),2001,2002,2003,Korea 41%,Japan 35%,Taiwan 24%,Japan 23%,Taiwan 36%,Korea 48%,Japan 19%,Taiwan 33%,Korea 41%,Source : SEC Marketing (Q1 02),47 Mpcs,63 Mpcs,78 Mpcs,34%,24%, Supply : High Increase - CAGR 29%; (0103, 10.4”) Major Factor

10、s : - Capacity Increase : SEC, LGP / Sharp, Hitachi / AU, CMO, CPT - 5th Generation Investment : LGP (Q2, 02), SEC (Oct, 02) - TFT LCD line conversion to Small Size - Low Yield for High Resolution / Bigger Panel - M&A or Restructuring among TFT Makers,TFT-LCD的優(yōu)點(diǎn),TFT-LCD的優(yōu)點(diǎn),LCD 和 CRT 的顯示特性對比,TFT LCD

11、與 CRT Monitor 對比,LCD Monitor 和 LCD TV 的區(qū)別,LCD Monitor的接口模擬VGA,數(shù)字,數(shù)字模擬,模擬信號,模擬數(shù)字,數(shù)字 LCD屏,電腦,LCD Monitor,VESA 標(biāo)準(zhǔn)的15芯VGA接口是模擬信號 一般電腦上都是這種接口,VGA 15-pin D型接頭針腳配置,LCD Monitor的接口數(shù)字DVI,數(shù)字,數(shù)字 TMDS,數(shù)字信號,數(shù)字 TMDS,數(shù)字 LCD屏,電腦,LCD Monitor,VESA 標(biāo)準(zhǔn)的DVI接口是數(shù)字信號 高檔電腦配有這種接口,DVI （Digital Visual Interface)接口外觀,DVI輸入針腳配置,C

12、hroma 2226,Chroma 2226,Chroma 2326,The Definition of DVI connector Digital Video Interface,DDC功能,DDC(Display Data Channel)：顯示數(shù)據(jù)通道，通過該通道通知計(jì)算機(jī)主系統(tǒng)連接的顯示器識別資料，并且根據(jù)使用的DDC等級，可通知計(jì)算機(jī)主系統(tǒng)其它顯示能力等級。 DDC1：一條單向數(shù)據(jù)通道。 DDC2：一條雙向數(shù)據(jù)通道。 我公司現(xiàn)液晶產(chǎn)品均支持 DDC1/2B顯示。,LVDS顯示接口,采用XGA分辨率或更高標(biāo)準(zhǔn)的液晶屏幾乎都采用了LVDS接口。 將Scalar送出的像素?cái)?shù)據(jù)和向時(shí)序控制器

13、 (TCON)提供控制信號的并行信號進(jìn)行串行處理。 LVDS芯片組將24位RGB信號和4位控制信號及時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為5對LVDS數(shù)據(jù)和時(shí)鐘。 總線由原來的28根變到現(xiàn)在的10根線，,Video Decoder,Video Decoder,Analog video (NTSC, PAL, SECAM) Input Side,Digital video Output Side,(Y) = Luminance (C) = (U,V) (U) = (R - Y) Pr, Cr (V) = (B - Y) Pb, c,Converts NTSC, etc., analog video to digital c

14、omponent video,StandardAspectH LinesH PixelsV Rate Conventional TV NTSC4:3525i72060 PAL 4:3625i72050 SECAM4:3 625i72050 US Digital TV SDTV4:3480i64030 SDTV4:3480p64060/30/24 SDTV4:3 480i70430 SDTV4:3 480p70460/30/24 SDTV16:9 480i70430 SDTV16:9 480p70460/30/24 HDTV16:9 720p128060/30/24 HDTV16:9 1080i

15、192030 /24 HDTV16:9 1080p192060 Japanese HDTV HDTV16:91125i220060,Television Standards,液晶電視機(jī)芯LS10介紹 :,LS10機(jī)芯主要功能特點(diǎn),接受多制式RF TV信號，可接受470MHZ的有線電視全增補(bǔ)頻道節(jié)目，236套電視節(jié)目的存儲容量 復(fù)合視頻VIDEO信號、Y/C分離S-VIDEO信號、YPBPR 高清分量信號、模擬RGB VGA接口、數(shù)字高清多媒體接口(HDMI) “畫中畫”功能(PIPPBPPOP) 先進(jìn)的圖像增強(qiáng)功能 （LTI、CTI、所謂的6基色技術(shù)） 圖象縮放功能 。支持以下縮放模式：全屏模

16、式、4：3模式（16：9的屏）、16：9（4：3的屏）、電影模式、字幕電影模式 定時(shí)功能：定時(shí)開關(guān)機(jī)、TV狀態(tài)下無信號自動關(guān)機(jī) 、PC無信號自動進(jìn)入節(jié)能模式，有信號可喚醒,LS10機(jī)芯主要機(jī)型,LS10機(jī)芯是長虹公司在中大屏幕液晶電視領(lǐng)域內(nèi)的主流產(chǎn)品，包括LT3212，LT3712，LT3288，LT3788，L T4288，LT4028 ，LT3219P，LT3719P，LT4019P 等多種型號，覆蓋從32寸到42寸的主流產(chǎn)品線。截止目前已累計(jì)銷售超過20萬臺。,LS10機(jī)芯原理框圖,整機(jī)電路組成,長虹LS10機(jī)芯液晶電視主要由穩(wěn)壓電路、射頻電路、數(shù)字視頻處理電路、功率放大電路、模擬視頻電

17、路、系統(tǒng)控制電路及鍵控電路組成,LS10機(jī)芯主要模塊或集成電路：,1、 TMD4-C22IP1RW 一體化 高頻頭 2、 PT2330/PT2336 D類數(shù)字音頻功放 3、 MST5151 模數(shù)轉(zhuǎn)換及格式變換 4、 SAA7117AH 視頻解碼（數(shù)字Decoder） 5、 SAA7115HL/V1 視頻解碼(SUB-channel) 6、 K4D263238F-QC50 幀存儲器(DDR) 7、 M4334J 數(shù)字音頻解碼器 8、 PI5V330A 視頻切換開關(guān) 9、PMC 25LV512 Flash （程序存儲器）,系統(tǒng)核心(一)：MST5151,MST5151是臺灣晨星(M_STAR)公司

18、開發(fā)的一塊專為FPD設(shè)計(jì)的高性能、高集成度的圖像處理芯片，能支持到UXGA1080P格式。它集成了一組高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高質(zhì)量格式變換系統(tǒng)、OSD發(fā)生器、輸出時(shí)鐘產(chǎn)生器、多格式輸出顯示接口（支持TTL、LVDS、RVDS）及內(nèi)置的HDMI/DVI接收器 ： 雙通道高品質(zhì)的圖象縮放功能 雙通道三維隔行視頻輸出 全面的PIP/POP功能 數(shù)字視頻I/O和同步信號處理器 智能化輸入信號模式自動識別； 集成高性能的PLL鎖相環(huán)輸出 高可靠的自適應(yīng)HDMI/DVI輸入接口 YUV4:2:2 / 8bit數(shù)字視頻接口； 內(nèi)置增益、對比度、亮度、色飽和度、色調(diào)、膚色校正調(diào)節(jié)電路；,系統(tǒng)核心(一)：MST51

19、51,MST 518系統(tǒng)框圖,系統(tǒng)核心（二）SAA7117,SAA7117AH是原SAA7118 X-VIP基礎(chǔ)上改進(jìn)的視頻信號轉(zhuǎn)換器(數(shù)字解碼器),可提供10位的A/D轉(zhuǎn)換,增強(qiáng)了PAL/NTSC梳狀濾波器的性能,支持多種視頻輸入信號。 NTST/PAL/SECAM三種制式的視頻解碼 自動顏色校正 亮度,對比度和飽和度的調(diào)整 可由外接串口經(jīng)IC總線讀出存儲器數(shù)據(jù),速率高達(dá)400KB/S,允許自動增量 內(nèi)置可編程時(shí)鐘相位校正電路 Power-Down掉電模式,系統(tǒng)核心（二）SAA7117,3倍率8-bit模數(shù)轉(zhuǎn)換器 可對隔行掃描視頻信號自動檢測 1.8V和3.3V供電 較低的增益溫度漂移 輸出

20、格式支持RGB4:4:4,YUV4:4:4,YUV4:2:2,CCIR656等格式；,系統(tǒng)核心（二）SAA7117,系統(tǒng)核心（三）MCU-MM502,MM502是一種專為顯示器，液晶電視機(jī)等平板產(chǎn)品開發(fā)的微型處理器由臺灣的民生公司(Myson)。它內(nèi)置8051內(nèi)核，1024-byte SRAM,14 PWM DACs , 內(nèi)置128KB的可編程FLASH-ROM，可直接進(jìn)行硬件的在線編程。 8051內(nèi)核，12M時(shí)鐘頻率 0.35um工藝，3.3V/5V供電，I/O使用5V電平 1024b RAM，128KB的可編程FLASH-ROM,系統(tǒng)核心（三）MCU-MM502,最大14個(gè)PWM DAC

21、可對同步信號進(jìn)行復(fù)合的插入和分解，并會檢測水平/垂直信號的頻率和極性，并對極性自動做出調(diào)整。 可為其它IC提供時(shí)鐘信號 低功耗 最大4個(gè)通道8-bit A/D轉(zhuǎn)換 為內(nèi)部通訊的獨(dú)立IC控制接口,系統(tǒng)核心（四）NJW1142,NJW1142是日本JRC公司開發(fā)的一款聲音處理器，擁有非常全面的電視音頻信號處理功能，例如音調(diào)，平衡，音質(zhì)，音量，靜音和AGC的控制等。其所有的內(nèi)在狀態(tài)和變量均由IC總線控制。 電壓8-10V 4路音頻輸入/輸出 模擬立體聲效果 IC總線控制 Bi-CMOS技術(shù),系統(tǒng)核心（四）NJW1142,系統(tǒng)核心（五）D類音頻放大器PT2330,PT2330是一種專為音頻設(shè)備設(shè)計(jì)的功

22、率放大器，其最大功率輸出可達(dá)30W（RL3，PVH15.3 V）. 作為D類放大器，PT2330比AB級放大器更為高效（80%），更低功耗，有更加出色的音質(zhì)，只有0.2%的諧波失真。 高功率CMOS技術(shù) 模擬立體聲輸出 最大功率可達(dá)30W（3）2和THD10% 靜音功能 內(nèi)置5V調(diào)節(jié)電壓 內(nèi)置短路與過熱保護(hù) 內(nèi)置供電電壓保護(hù)電路 低諧波失真，高音質(zhì),LS10機(jī)芯液晶電視整機(jī)信號流程分析（1）,一、圖像信號流程： AV/S和經(jīng)過主調(diào)諧器解調(diào)后的TV視頻(CVBS)信號通過TV板轉(zhuǎn)接送入至視頻解碼芯片SAA7117AH進(jìn)行解碼和A/D變換后，輸出CCIR656格式信號經(jīng)過MST5151進(jìn)行數(shù)字處理

23、和格式變換，將不同的輸入格式變成統(tǒng)一的上屏信號格式。 PC和HDTV(YPbPr)及HDMI信號直接送入MST5151進(jìn)行處理形成統(tǒng)一的上屏信號。,LS10機(jī)芯液晶電視整機(jī)信號流程分析（2）,二、伴音流程： TV伴音：射頻信號經(jīng)主調(diào)諧器解調(diào)后輸出音頻信號，再輸入到NJW1142進(jìn)行音效處理，輸出的音頻信號進(jìn)入到D類功放TA2024/PT2330中進(jìn)行功率放大，最后送入揚(yáng)聲器。 AV2/S伴音：經(jīng)過AV輸入的音頻信號直接輸入到NJW1142進(jìn)行音效處理，輸出的音頻信號進(jìn)入到D類功放TA2024/PT2330中進(jìn)行功率放大，最后送入揚(yáng)聲器。 PC/HDMI、YPBPR、AV1的伴音經(jīng)過74HC40

24、52選通輸入到NJW1142進(jìn)行音效處理，輸出的音頻信號進(jìn)入到D類功放TA2024/PT2330中進(jìn)行功率放大，最后送入揚(yáng)聲器 。 HDMI的信號先輸入到MST5151中將數(shù)字音頻I2S信號分離出來，然后在M4334J中進(jìn)行解調(diào)，再經(jīng)過74HC4052選通輸入到NJW1142進(jìn)行音效處理，輸出的音頻信號進(jìn)入到D類功放TA2024/PT2330中進(jìn)行功率放大，最后送入揚(yáng)聲器。,LS10機(jī)芯液晶電視整機(jī)信號流程分析（3）,三、整機(jī)供電系統(tǒng)： 從電源板共有4路電壓輸出，+24V，+12V，+5V和+5V MCU。其中+24V供LCD屏的逆變器使用，+12V供功放使用，+5V通過LDO(如LM1117

25、、LM1084等)變成3.3V、2.5V和1.8V，供IC使用，液晶屏的圖象驅(qū)動模塊的電壓則由+24V經(jīng)DC-DC變化后提供。在待機(jī)狀態(tài)下+24V、+12、+5V會被關(guān)斷，而+5V MCU僅向MCU、紅外接收器、EEPROM等器件供電。,LS10機(jī)芯液晶電視整機(jī)信號流程分析（4）,LS10機(jī)芯液晶電視整機(jī)信號流程分析（5）,常見問題及處理 （1）,1.故障現(xiàn)象：HDMI模式下無信號識別，檢查U801（型號為24LC04）并無虛焊。原因及處理：沒有寫入HDCP或HDCP不正確；重新寫入HDCP。 2故障現(xiàn)象：有聲音無圖象，開機(jī)也不出LOGO，背光亮原因及處理：檢查上屏的連接線沒接好；接好上屏線。 3故障現(xiàn)象：TV下無圖像、無聲音，也無雪花點(diǎn)，但AV正常原因及處理：檢查高頻外圍是否工作正常（包括總線和電源），若正常高頻仍然沒有輸出，則高頻頭失效。 4故障現(xiàn)象：液晶電視不受控（包括紅燈亮但不開機(jī)、遙控器和本機(jī)鍵對其不起作用等）原因及處理：液晶電視出現(xiàn)了死機(jī)現(xiàn)象，斷電重啟。,常見問題及處理（2）,5故障現(xiàn)象：液晶屏背燈不亮。原因及處理：JP202的4腳（BKON-OFF）與3腳（GND）連焊。 6故障現(xiàn)象：開機(jī)后OSD顯示字幕花屏。原因及處理：MST5151接觸不良；重新認(rèn)真焊接。 7故障現(xiàn)象：無伴音輸出，但檢查其音頻解碼和放大的外圍電路均工作正常。