《液晶电视机电路分析与维修》第二章 液晶彩电的组成与拆卸

第二章液晶彩电的组成与拆卸第一节液晶彩电的电路组成第二节液晶彩电与CRT彩电、液晶彩显的异同第三节LED液晶彩电综述第四节液晶彩电的拆卸返回第一节液晶彩电的电路组成下面根据图2-2,简要介绍液晶彩电各电路的基本组成、作用以及在实际电路中的安装位置。一、高中频处理电路液晶彩电中,高频头的作用是将接收到的RF信号转换成中频信号,送到中频信号处理电路,经中频信号处理电路解调后,输出视频全电视信号CVBS和第二伴音中频信号SIF,或者直接输出视频全电视信号CVBS和音频信号AUDIO。二、伴音处理电路伴音处理电路主要由音频处理器和音频功放电路组成,其作用是对接收到的第二伴音中频信号进行解调、音效处理、功率放大,推动扬声器发出声音。下一页返回第一节液晶彩电的电路组成三、视频解码电路视频解码电路的作用是将接收到的视频全电视信号进行解码,解调出亮度/色度信号Y/C、亮度色差信号YUV或RGB信号。视频解码可分为模拟解码和数字解码两种类型。少数液晶彩电采用模拟解码芯片(如TDA9885、TDA120伊伊系列等)进行解码,视频信号的处理过程是:从中频处理电路来的图像信号先进行模拟解码,产生模拟的RGB信号,然后送至A/D(模拟,数字)转换电路(可外设,也可集成在扫描格式电路内),将模拟的R、G、B信号转换为数字RGB信号,经去隔行处理电路处理后,将隔行扫描的图像信号变换为逐行扫描的图像信号,送到SCALER电路。上一页下一页返回第一节液晶彩电的电路组成四、去隔行处理(隔行/逐行变换)电路去隔行处理电路也称隔行/运行变换电路,其作用是将隔行扫描的图像信号变换为逐行扫描的图像信号,送到SCALER电路。五、SCALER电路SCALER一般也称为图像缩放处理器,一般由一块大规模集成电路组成,用以对去隔行处理电路输出的数字图像信号进行缩放处理、画质增强处理等,再经输出接口电路送至液晶面板。液晶彩电为什么要对信号进行缩放处理呢?这是由于一个面板的像素位置与分辨率在制造完成后就已经固定,但是电视信号和外部输入的图像信号格式却是多元的,当液晶面板接收不同分辨率的信号时,就要经过缩放处理才能适合一个屏幕的大小,所以信号需要经过SCALER电路进行缩放处理。上一页下一页返回第一节液晶彩电的电路组成六、液晶板接口电路液晶板与主板的接口有TTL、LVDS、RSDS、TMDS和TCON5种,其中,TTL和LVDS接口最为常用。TTL接口是一种并行总线接口,用来驱动TTL液晶屏,根据不同的面板分辨率,TTL接口又分为48位和24位并行数字显示信号接口。LVDS是一串行总线接口,用来驱动LVDS液晶屏,与TTL接口相比,串行接口有更高的传输率(可达吉比特每秒的数量级)、更低的电磁辐射和电磁干扰,并且,需要的数据传输线也比并行接口少很多,所以,LVDS接口的应用十分广泛。上一页下一页返回第一节液晶彩电的电路组成七、高压逆变电路逆变电路也称逆变器,其作用是将电源输出的低压直流电压转变为液晶面板所需的高频高压交流电,点亮液晶面板的背光源。八、液晶面板部分液晶面板也称液晶显示模块,是液晶彩电的核心部件,主要包含液晶屏、LVDS接收器(可选,LVDS液晶屏有该电路)、驱动IC(包含数据驱动IC与栅极驱动IC)、时序控制IC(TimingController,TCON)和背光源等。驱动IC和时序控制IC是附加于液晶面板上的电路,TCON负责决定像素显现的顺序与时间,并将信号传输给驱动IC,其中纵向的源极驱动IC(SourceDriverIC)负责视频信号的写入,横向的栅极驱动IC(GateDriverIC)控制晶体管的开关,再配合其他组件的动作,便可在液晶彩电上看到影像。上一页下一页返回第一节液晶彩电的电路组成九、微控制器电路微控制器电路主要包括MCU(微控制器)、存储器等,是整机的指挥中心。其中,MCU用来接收按键信号、遥控信号,然后再对相关电路进行控制,以完成指定的功能操作。存储器用于存储彩电的设备数据和运行中所需的数据。十、电源电路液晶彩电的电源电路分为开关电源和DC/DC变换器两部分。其中,开关电源用于将220V的交流市电转换成12V直流电源(有些机型为14V、18V、24V或28V),DC/DC直流变换器用以将开关电源产生的直流电压(如12V)转换成5V、3.3V、2.5V等电压,供给整机小信号处理电路使用。上一页返回第二节液晶彩电与CRT彩电、液晶彩显的异同一、液晶彩电与CRT彩电的异同液晶彩电和CRT(阴极射线管)彩电相比,无论是在电路组成、工作原理还是在性能参数等各方面都有一定的区别,下面简要进行分析。1.电路组成的不同CRT彩电的电路组成框图如图2-3所示。从CRT彩电的电路组成框图可以看出,CRT彩电主要由高频头、中频信号处理电路、伴音信号处理电路、亮度信号处理及彩色解码电路、行场振荡电路、行输出与场输出电路及显像管等组成。下一页返回第二节液晶彩电与CRT彩电、液晶彩显的异同2.CRT显示器与TFT液晶屏结构的不同液晶彩电与CRT彩电采用了不同的显示器件,这决定了它们的工作原理有质的区别。图2-4所示为CRT显示器和TFT液晶屏的结构示意图。CRT彩电所采用的CRT显示器件主要由5部分组成:电子枪、偏转线圈、荫罩(荫罩孔、荫罩板)、荧光粉层及玻璃外壳。CRT显示器是一个主动发光器件,其发光源就是CRT显示器的电子枪。CRT显示器使用电子枪发射高速电子。在垂直和水平的偏转线圈的控制下,电子枪射出电子束,从屏幕左上角开始轰击荧光点,按照从左到右、从上到下的顺序依次轰击直到屏幕右下角,从而显示出一幅完整的图像,不断重复这个过程便可以显示活动的画面。上一页下一页返回第二节液晶彩电与CRT彩电、液晶彩显的异同3.性能参数的不同液晶彩电的性能参数与CRT彩电有较大区别,具体不同见表2-1。4.其他不同在显示器厚度方面,液晶彩电采用液晶显示屏,体积较小,厚度较薄;而CRT彩电采用CRT显示器,体积较大,厚度较大。在电源消耗方面,液晶彩电较省电,比传统CRT彩电的耗电量少一半左右。在电磁辐射方面,传统的CRT彩电内的电子光束在工作时会产生很多静电与辐射;而LCD液晶彩电由于工作时无需使用电子光束,因此没有静电与辐射。液晶彩电和CRT彩电还有一些不同点,这里不再一一列举。上一页下一页返回第二节液晶彩电与CRT彩电、液晶彩显的异同二、液晶彩电与液晶彩显的异同液晶彩显的结构比较简洁,图2-5所示为液晶彩显的组成方框图。对比液晶彩电和液晶彩显的电路框图可以看出,液晶彩显没有高中频处理电路、伴音电路、视频解码电路、去隔行处理电路等,可见,液晶彩显比液晶彩电在电路构成上简单许多。另外,液晶彩显的屏幕一般较小(24英寸以下),而液晶彩电的屏幕则较大,可达64英寸甚至更大。上一页返回第三节LED液晶彩电综述一、LED液晶彩电概述其实,LED彩电是一个不太准确的名称,出现这种叫法,一是商家和厂家为了宣传,为了突出商品的卖点,市场上销售的所谓LED彩电应该称为LED(背光)液晶彩电;但另一方面,LED彩电这种叫法也确实比较简洁,并且容易与采用CCFL背光照明的常规LCD彩电区分。下一页返回第三节LED液晶彩电综述真正的LED电视或LED显示设备,应该是用LED直接成像的,即用LED作为显示屏的显示像素。现在,只有大型商场、室外广场等场所设置的大型公众显示屏才是真正的LED显示器,这种大型LED显示屏是直接使用单个的R、G、B三个LED发光管组成一个像素组,通过控制每一个R、G、B发光二极管像素点直接发出的红、绿、蓝三色光线,形成彩色画面,实现彩电图像的显示,其成像原理与和同样主动发光的等离子彩电非常相似。但由于在现在的技术条件下,单个的LED不能做到足够小且保持足够的发光亮度,因此这种直接用LED作为像素点的显示屏中,每个色素之间的距离对于家庭应用的显示屏来说尺寸太大了,不能实现足够的分辨率,因此这种直接以LED作为显示像素的显示设备通常来说只适用于大屏幕公共显示设备。图2-6所示为大型户外LED显示器,图2-7所示为大型室内LED显示器。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述二、LED液晶面板与常规LCD彩电液晶面板的异同LED液晶彩电显示图像的基本原理以及LED液晶显示屏的结构(不包含背光)与常规液晶彩电是完全相同的,进一步说,普及型LED液晶彩电在整机结构、电路组成、信号处理方式等方面与使用CCFL背光的常规LCD液晶彩电几乎完全相同。LED液晶彩电由于采用了LED背光照明,因此与常规LCD液晶彩电之间的区别主要体现在以下几个方面:LED液晶彩电与常规LCD液晶彩电所采用液晶屏的背光单元不同。LED液晶彩电的LED背光驱动电路与常规LCD液晶彩电所采用的CCFL背光驱动电路不同。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述高档LED液晶彩电与常规LCD液晶彩电在信号处理电路上少有不同,这个不同点主要是由高档LED液晶彩电所采用的分区背光控制方式带来的。下面首先介绍LED背光液晶彩电与常规液晶彩电在液晶显示面板上的差别,而这两种彩电在背光驱动电路发信号处理电路上的差别在后面相关章节介绍。图2-8所示为液晶显示面板结构示意图,液晶显示面板从结构上来说可以分为两大部分:一是液晶屏液晶层、TFT驱动、滤色片等显示屏的主体结构部分;二是背光单元,这也是LED液晶显示面板与CCFL背光液晶显示面板的最大区别。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述图2-9所示为CCFL背光液晶屏直下型背光单元的结构图,图2-10所示为直下型LED背光液晶屏的结构图,对比图2-9和图2-10所示CCFL与LED背光单元的结构图,可发现除了CCFL背光灯和LED背光灯外,背光单元的其他部分大体相同,稍有差异。图2-11所示为常规LCD液晶彩电中液晶屏中使用的CCFL背光灯组,图2-12所示为LED液晶彩电中使用的LED背光灯组。三、LED背光照明白光的实现与背光LED的种类LED彩电与常规LCD彩电的最大区别是其采用的背光源不同,那么,如果要了解LED彩电较LCD液晶彩电有哪些优势,就必须先了解LED,了解如何使用LED实现液晶彩电的背光照明。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述1.LED简介LED(LightEmittingDiode,发光二极管)的基本结构是一块电致发光的半导体材料,其核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。发光二极管的伏安特性与普通二极管相似,只是死区电压比普通二极管要大,为2~4V(不同颜色的发光二极管的结电压不同)。它除了具有普通二极管的单向导电性外,还具有发光能力。当给LED加上一定的电压后,就会有电流流过管子,同时向外释放光子。根据LED采用的半导体材料的不同,LED可发出从紫外到红外的不同波段、不同颜色的光线。比如:磷化镓LED发出绿色、黄色光,砷化镓LED发出红色光等。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述真正发射白光的LED是不存在的,这样的器件难以制造,因为LED的特点是只发射一个波长的光,白色并不出现在色彩的光谱上,一种替代的方法是,利用不同波长合成白色光。随着技术的发展,现在已经研制出不同种类能产生白光的LED与适合作为彩色液晶屏背光使用的大功率LED,图2-13所示为LED的结构图,图2-14所示为背光LED与CCFL的实物对照图(没有按实际比例)。在液晶彩电中所采用的LED背光源方面,实现白光的方式以及所使用的白光LED大体可以分为两大类,一类是在LED表面涂覆荧光粉,另一类是使用RGB三种发光颜色的LED合成白光,如图2-15所示,下面分别进行介绍。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述2.蓝光LED+黄荧光物涂覆层图2-16所示为蓝光LED+黄荧光粉涂覆层结构的白光LED的结构示意图,它是在InGaN蓝光LED晶片的表面涂覆YAG黄色荧光粉制成的,制作时先将LED芯片放置在导线结构中用金属线压焊连接,然后在芯片周围涂附YAG黄色荧光粉,最后用环氧树脂封接,树脂既有保护芯片的作用,又有集光镜的作用。利用蓝光LED照射此YAG黄色荧光粉以产生与蓝光互补的黄光,再利用透镜原理将互补的黄光和蓝光予以混合,便可得出肉眼所需的白光。黄色YAG荧光粉的化学稳定性好,常温下不分解、不变质,不含任何放射性物质,无毒、无害,不会对人体产生危害,对环境也无污染。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述3.蓝光LED+红绿荧光物涂覆层蓝光LED+红绿荧光粉涂覆层的白光LED与蓝光LED+黄荧光粉涂覆层的白光LED相同,只不过是在蓝色LED晶片上涂覆的是红色和蓝色荧光粉,即用蓝光LED激发绿色和红色荧光粉,产生红光与绿光,然后与蓝光LED晶片产生的蓝光相混合后生成白光。改进荧光粉之后,红光部分显著增强,其白光光谱色域能覆盖NTSC色域图的80%~85%,比CCFL背光要好。4.近紫外光LED+RGB荧光粉它是由可产生近紫外光的LED与可产生R、G、B三种颜色的荧光体两者组合而成的,由于它是利用R、G、B三种颜色混合变成白光的,所以色再现度很高,不过这种白光LED会由于紫外光使封装树脂与荧光体劣化。这种类型的白光LED在液晶彩电的背光应用中不多。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述5.使用独立封装R、G、B三基色LED,混合后产生白光用单独封装的R、G、B发光二极管,以某种方式排列起来,这三种颜色的发光二极管所发的光线在一定空间混合后形成白光,如图2-17所示。这种产生白光的方式类似彩色显像管中的R、G、B像素产生白光的方法。6.使用一体封装的R、G、B三基色LED,混合后产生白光图2-18所示为R、G、B一体化封装的白光LED(也称复合LED),它将R、G、B三种颜色LED的芯片封装在一个壳体内,R、G、B发光二极管芯片发出的红、绿、蓝光线可直接混色变成白光,所以没有专用混色空间与背光照明模块厚度限制等困扰,不过由于这种结构的散热效果不好,LED电流受到限制,发光强度受到限制。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述它的单位瓦特发光流明数大约是传统CCFL冷阴极灯管背光模块的80%;如果改用单体RGB白光LED,由于必须透过混色用导光路才能产生白光,所以每瓦的发光流明数相对较低,除了必须提高LED本身的发光效率之外,也必须设法改善LED背光模块的单位瓦特发光流明数。四、LED背光的色域与液晶彩电LED背光的主流趋势1.色域和NTSC色域色域是某种设备所能表达的颜色数量所构成的范围区域,即一个技术系统能够产生的颜色的总和,或者说一个彩色范围或彩色空间。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述在视频领域,常用NTSC(美国国家电视系统委员会,即大家所熟悉的NTSC彩色电视制式)色域作为衡量视频设备的色彩还原能力的指标,NTSC色域是在NTSC标准规定下的一个彩色范围,它是指在整个色彩空间内,显示设备能显示NTSC标准下的颜色的总和。传统的液晶电视和显示器能够覆盖的色彩范围只有NTSC标准的65%~75译具体表现在绿色、黄色和红色部分与标准值相差较大。2.白光LED的色域色域作为一个重要的衡量液晶显示设备的色彩表现能力的指标,越来越受到普通消费者以及厂商的关注,努力提高液晶彩电的色域,也是各大LCD厂商的努力目标,而LED背光的使用,使得液晶彩电的色域有了很大的提高。常规CCFL背光和不同种类白光LED的色域对比如下:CCFL背光:其色域只能达到NTSC色域的70%左右。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述广色域CCFL背光:广色域CCFL背光是索尼公司研制的一种背光灯,简称为WCG,它的色域范围较常规CCFL有了不小的提高,可以达到NTSC色域的90%。蓝光LED+黄荧光粉白光LED:其色域能达到NTSC色域的70%左右,与CCFL背光相比,没有提高。蓝光LED+红绿荧光粉白光LED:其色域能达到NTSC色域的80%~85%。单体RGB白光LED:单体RGB白光LED的色彩表现最为出色,它的色域大于NTSC色域。3.液晶彩电LED背光的主流趋势由于LED背光有很多优点(不仅仅体现在色域方面),LED背光取代CCFL已经不置质疑,短期内也不易有新的背光源技术可挑战LED背光源。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述五、LED液晶彩电背光的配置方式以LED作为液晶彩电的背光源时,LED背光模块依光源入射位置分为直下式与侧入式两大类,大致可分为直下式RGBLED、直下式白光LED、侧光式白光LED,侧光式RGBLED等。1.直下式LED背光直下式LED背光将作为背光源的LED直接安放在液晶屏的背面,图2-19所示为直下式LED背光示意图。在采用CCFL冷阴极背光灯作为背光源的液晶彩电中(尤其是大屏幕液晶彩电)也采用这种直下式背光配置方式,图2-20所示为直下式CCFL背光和直下式LED背光的对照。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述2.侧光式LED背光侧光式LED背光也称边光式或边缘式LED背光,它是将背光LED组合成条状安放在液晶屏的四周、上下或左右两侧,也有的LED液晶彩电只在液晶屏的下部安装LED背光照明条。图2-21所示为LED背光条在液晶屏四周的装置,安装在液晶屏边上的LED条所发出的背光通过导光板将背光扩散到整个液晶屏。侧光式LED背光的主要优点是结构简单,可以制作超薄机型(市面上所有超薄液晶彩电都是使用侧光式LED背光结构),其主要缺点是背光在整个荧光屏上的均匀性不好,屏幕中心区域的亮度要稍微低于四周,容易因出现漏光现象(在环境较暗或屏幕显示暗场景图像时在液晶屏配置有LED背光条的部位出现由于背光泄漏而呈现泛白的现象),不容易实现动态区域调光。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述根据LED背光导光方式的不同,侧光式LED背光可分为以下几种配置方式。(1)常规侧光式LED背光图2-22所示为常规侧光式LED背光配置示意图,LED光条发出的光线直接射入导光板,导光板将背光扩散到整个液晶屏。这种背光配置方式在CCFL背光液晶彩电中也使用。(2)斜角侧光式LED背光图2-23所示为斜角侧光式LED背光配置示意图,LED背光条发出的背光经过反射斜角后再由光导板均匀传送到整个液晶屏。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述(3)折返侧光式LED背光图2-24所示为折返侧光式LED背光配置示意图,这种背光配置方式使用的是RGB背光LED,因为使用独立R、G、B发光二极管,发出的是红、绿、蓝三种颜色的光线,这三种光线需要在一定的空间内进行混合后才能成为均匀的背光,图2-24中的混光条的作用就是使红、绿、蓝三种颜色的光线在混光条中混合呈白光。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述六、LED液晶彩电的区域背光调光技术由于液晶彩电的基本原理是液晶光阀加背光照明方式,即像素本身不发光,显示图像主要是靠液晶屏上的像素打开或关闭使背光透过或不能透过液晶像素,从而产生图像。因此不管液晶屏上显示的是明亮的图像还是较暗的图像,在使用CCFL背光的常规液晶背光中,背光亮度都是不变的,这就使得常规CCFL液晶彩电在显示图像的黑色部分时,黑色不黑,或者说黑不下来,尤其是在显示较暗画面的图像时,会使人感觉到液晶屏上总是似乎蒙着一层白雾,这也是液晶彩电相对于CRT彩电和等离子彩电的一个弱点,普通LCD彩电的对比度指标大大低于PDP彩电和CRT彩电。为了改善液晶彩电重现图像的对比度,LED背光在液晶彩电中使用后,随之出现了区域(或局部)动态背光调整技术,这种技术的使用,可以大大提高液晶彩电的对比度指标,使液晶彩电重现图像的质量得到很大提升。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述1.整体背光亮度控制直下式LED背光液晶彩电的背光亮度调整有两种方法,一种是整体调整LED的发光亮度,这与采用CCFL冷阴极灯管背光照明液晶彩电的背光亮度调整方式基本相同。在用户通过调整菜单调整屏幕亮度时,就是通过同时调整液晶屏背部安装的所有LED发光亮度来突现的,这种同时调整所有背光LED发光亮度的方式,通常称为整体背光亮度调整或全局背光亮度调整(GlobalDimming)。这种亮度调整方式在由用户调整好屏幕亮度后,不管显示图像的内容,其整体背光亮度调整信号都不再发生变化,不再对LED的发光亮度进行控制。2.动态区域背光亮度控制直下式LED背光的另一种亮度调整方式更为先进,它可以大幅提高画面的对比度,并降低液晶彩电的功耗,这就是动态区域背光亮度控制技术(LocalDimming,也称局部背光亮度控制)。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述区域式背光亮度调整技术是根据图像内容对部分背光LED的发光亮度进行调整,具体实现方法如下:将直下式背光中所有的LED划分成若干个小单元,同时,液晶彩电视频主控电路内的区域式背光亮度控制电路或单独设置的区域式背光亮度控制电路将整个图像画面分割成相应数量的小单元(单元数与液晶屏下的LED单元数相对应,如图2-25所示,注意:LED单元个数不是LED发光二极管的个数,一个单元的LED可能包含几个或十几个LED,同一小单元内的背光LED受同一个LED驱动电路的控制,发光亮度相等。具体机型可能有所不同,如图2-26所示),并对每个图像单元的图像亮度进行分析,将分析结果变换成LED背光亮度控制信号,去控制与图像单元相对应的单元背光LED的发光亮度。当显示图像画面中某一部分亮度较高时,区域式背光亮度控制电路控制与这部分高亮度图像液晶板下部相对应的背光LED单元,使这部分LED的发光亮度提高,而使画面中低亮度部分对应的背光LED单元的发光亮度降低,如图2-27所示。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述采用动态区域背光亮度控制技术的LED彩电具有以下优点:大幅提高LED液晶彩电的对比度指标。更加节能。降低对于背光亮度均匀性的敏感度。动态区域背光亮度控制技术并非十全十美,还存在以下不足:采用动态区域背光亮度控制技术的LED彩电在背光LED驱动与控制电路方面比较复杂。背光LED分区单元越多,区域背光亮度控制的效果就越好,才能做较细部的区域控制设计。但分区越多,LED的密度越高,这使得区域控制系统的复杂度随之提高。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述LED发光亮暗的控制速度难以跟得上输入信号的变化,尤其是电视画面多为动态影像,其LED背光反应速度更是对重现画面的效果有直接影响。图像上可能会出现光晕现象。尤其是当画面背景为黑色、前景为明亮物体时(例如一轮明月高挂于黑色的天空),虽然背光LED的亮度会随画面明暗的不同而自动调整,但是在明亮画面与黑暗画面的交界处,仍不可避免会有晕光现象出现,尤其当明亮物体在移动时,若LED背光的亮度不能实时改变,此现象更明显。动态区域背光亮度控制技术效果的好坏,与从图像信号中提取区域背光亮度控制信号的算法之间具有密切的关系(尤其是上述第盂、榆项问题),因此,不同厂家算法的不同,也是采用动态区域背光亮度控制技术的LED彩电的图像重现效果优劣的关键。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述七、白光LED的驱动电路LED液晶彩电与LCD彩电在电路方面最大的不同之处就在于背光驱动电路。在LED液晶彩电中很多背光LED驱动电路都与液晶屏作为一个整体组件存在。下面对LED驱动电路做一简单介绍。LED是一种类似于普通二极管的半导体器件,其电压,电流曲线如图2-28所示,在一定范围内,LED的亮度与电流基本成正比,但当电流超过额定值后,随着电流的增加,亮度几乎不再加强,超过极限电流后,就有可能把发光管烧坏。LED可以用直流驱动,也可以用交流驱动,在液晶彩电中大多采用PWM(脉宽调制)驱动的方式。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述作为背光源使用时,一般需要多只LED,根据液晶屏的大小、背光配置方式、LED的功率的不同,使用的背光LED从几个到上千个不等,常用LED的驱动方式有以下几种:串联驱动:如图2-29所示,串联驱动的优点是对LED串上的每个LED电流匹配较好,缺点是由于多个LED串联,需要较高的驱动电压(大于LED的个数乘以LED的正向电压),因此驱动电路中常需要设置DC/DC升压电路。并联驱动:如图2-30所示,并联驱动的优点是可使用低电压驱动,但需要较多的驱动通道。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述串/并联驱动:如图2-31所示,当使用的背光LED较多时,常采用串联、并联组合式的驱动电路,这种电路的结构同时具有串联和并联LED驱动电路的优点。图2-32所示为直下式背光单个LED通道(一个LED单元)的驱动电路框图,图2-33所示为侧光式背光LED驱动电路框图。可以看出,LED驱动电路的电源电压或输出电压与一个LED单元或一个LED背光条中LED的数量成正比,一般范围为24~100V。八、LED液晶彩电与LCD液晶彩电之间的比较下面简要介绍一下LED背光液晶彩电(以下简称LED彩电)与CCFL背光液晶彩电(以下简称LCD彩电)相比到底具有哪些优势。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述1.重现图像的色彩(色域)LED彩电相对LCD彩电来说,重现图像的彩色更加鲜艳,即LED彩电具有更广的色域。LCD彩电的CCFL背光源是靠激发荧光槽发光的,其发光光谱所覆盖的色域只有NTSC色域的70%左右,尤其是对红色的显示比较不好;但广色域CCFL背光WCG的色域范围较常规CCFL有了不小的提高,可以达到NTSC色域的90%。采用蓝光LED芯片+红绿荧光粉白光LED作为背光的LED彩电能达到NTSC色域的80%~85%,其重现图像的色彩比采用普通CCFL的LCD彩电有了一些提高。采用RGBLED作为背光源的LED彩电中,单体RGB白光LED的色彩表现最为出色,它的色域大于NTSC色域,可以达到NTSC色域的105%~120%,比传统CCFL背光源的色域扩展了大约50%。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述2.背光寿命在背光发光寿命方面,普通LCD彩电较CCFL背光的寿命已经很不错了,可达到1万~4万小时,一些顶级的CCFL背光(WCG—CCFL)的寿命大约为6万小时。而LED背光的寿命就更长了,现阶段白色LED背光的寿命已经达到10万小时。3.节能LED背光非常节电,其功耗要比CCFL冷阴极背光更低一些。另外,LED的驱动电压远低于CCFL(CCFL的启动电压可达到1500~1600V,工作电压为700~800V),而单个白光LED的工作电压在3V左右,视一个背光LED单元(一个背光LED条)的LED的数量,其驱动电压在十几伏至一百多伏之间。使用区域背光控制技术的LED彩电在节电方面的效果最为明显。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述4.超薄机型超薄机型也是LED液晶彩电的一个卖点。液晶彩电若要做到超薄,其主要决定因素是背光类型、背光配置方式、背光模块与电源基板的厚度,LED液晶彩电在这几方面比CCFL背光液晶彩电都有优势,图2-34所示为采用边光方式的LED彩电与LCD彩电的对比,很明显在机身厚度方面,LED彩电比LCD彩电要薄很多。从LED背光配置结构可以很容易地看出,能做到超薄机型的LED液晶彩电,都是采用的边光方式背光,而边光式背光LED液晶彩电的图像效果肯定没有直下式背光LED液晶彩电好,因此,大多数的超薄LED彩电属于普及机型或中档机型。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述5.环保LED彩电比LCD彩电更加环保,因为LCD彩电中使用的CCFL背光灯中含有汞(水银),而这种元素无疑是对人体有害的。虽然目前厂商方面已经尽力在降低荧光管中的汞含量,但是完全无汞的荧光管会带来一些新的技术问题,实现起来比较困难。而LED背光源的优势在于它完全不含汞,符合绿色环保的要求。6.其他方面最能体现LED液晶彩电主要优点的大屏幕直下式RGBLED背光液晶彩电的控制电路复杂,价格较高,另外还需要更多地考虑背光散热问题。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述九、LED液晶彩电的种类与比较前面已经介绍了LED液晶彩电与LCD液晶彩电之间的区别、LED彩电的优势、LED背光技术中的一些最为关键问题,现在简单做一下小结。液晶彩电重现图像的优劣取决于很多方面,但就背光这一主要因素来讲,LED背光优于CCFL背光是无疑的。从LED背光技术和结构来讲,可以将其分为三个大的方面:采用何种背光LED,白光LED还是RGBLED,其中RGBLED优于白光LED。背光采用何种配置方式,直下式还是侧光式,直下式优于侧光式。是否采用了区域控制技术。当然,采用此技术的占优。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述根据上述三大关键点的组合,可以将LED液晶彩电大致分为以下几类:带区域调光的直下式RGBLED液晶彩电。不带区域调光的直下式RGBLED液晶彩电。带区域调光的直下式白光LED液晶彩电。不带区域调光的直下式白光LED液晶彩电。侧光RGBLED液晶彩电,以中小屏幕或LED液晶彩显应用较多。侧光白光LED液晶彩电。上一页下一页返回第三节LED液晶彩电综述其中在市场上占主流地位的LED液晶彩电是淤于盂愚项,即———带区域调光的直下式RGBLED液晶彩电,这属于高档LED液晶彩电,效果最好,但价格最贵,主要生产厂商为SHARP和SONY。———带区域调光的直下式白光LED液晶彩电,属于中高端的主流品种。———不带区域调光的直下式白光LED液晶彩电,属于中端机型。———侧光白光LED液晶彩电,大多数可归于普