Đồ án cấu tạo và nguyên lý hoạt động của màn hình LCD monitor

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO TRƯỜNG………………… Đồ án Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU CHƢƠNG I : CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÀN HÌNH LCD MONITOR 1.1 CẤU TẠO CỦA MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG VÀ PHƢƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG 1.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ HIỂN THỊ : 1.2.1 Kỹ thuật hiển thị tinh thể lỏng LCD 1.2.2 Kỹ thuật PLASMA 1.2.3 Kỹ thuật hiển thị tinh thể lỏng LCOS 10 1.3 CÁC CHUẨN KẾT NỐI SỬ DỤNG TRONG MONITOR LCD VÀ CHỨC NĂNG CỦA CHÚNG : 10 1.3.1 Chuẩn kết nối tín hiệu analog ( D SUB ) 1.3.2 Chuẩn kết nối tín hiệu digital ( DVI ) 10 .12 1.4 SƠ ĐỒ KHỐI MÀN HÌNH LCD .15 1.4.1 Sơ đồ tổng quát 15 1.4.2 Chức khối hình LCD 15 1.5 SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA MÀN HÌNH LCD ACER FP855 .17 CHƢƠNG II : CÁC MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN TRONG MÀN HÌNH LCD 19 2.1 MẠCH NGUỒN : 19 2.1.1 Sơ đồ mạch nguồn tổng quát 19 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 21 2.1.3 Sơ đồ khối số mạch nguồn thực .33 2.1.4 Một số lỗi thƣờng gặp mạch nguồn cách sủa chữa 33 2.2 MẠCH CAO ÁP ( INVERTER ) .34 2.2.1 Sơ đồ khối mạch cao áp 34 2.2.2 Nguyên lý hoạt động mạch mạch cao áp .36 2.2.3 Một số lỗi thƣờng gặp mạch cao áp 42 2.3 MẠCH XỬ LÝ HÌNH ẢNH 43 2.3.1 Sơ đồ khối tổng quát mạch xử lý ảnh 43 2.2.2 Chức nguyên tắc hoạt động chi tiết khối .45 2.2.3 Hoạt động số IC xử lý ảnh thông dụng 48 2.4 MẠCH VI XỬ LÝ ( MCU ) 51 2.4.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động mạch vi xử lý 51 2.4.2 Ram, Rom sử dụng monitor LCD .53 2.5 MẠCH XỬ LÝ ÂM THANH 54 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor 2.5.1 Sơ đồ khối 54 2.5.2 Nguyên lý hoạt động 55 CHƢƠNG III :PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA MÀN HÌNH SAMSUNG 740N 3.1 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT 57 3.2 MẠCH NGUỒN 59 3.2.1 Sơ đồ mạch nguồn hình SAMSUNG 740N .59 3.2.2 Nhiệm vụ linh kiện mạch nguồn 59 3.2.3 Nguyên lý hoạt động mạch nguồn 60 3.3 MẠCH CAO ÁP 62 3.3.1 Sơ đồ mạch cao áp 62 3.3.2 Nguyên lý hoạt động 63 3.4 MẠCH VI XỬ LÝ 65 3.4.1 Sơ đồ mạch vi xử lý (MCU ) 65 3.4.2 Nhiệm vụ chân IC NT68F632ALG 67 3.5 MẠCH XỬ LÝ HÌNH ẢNH 70 3.5.1 Sơ đồ mạch xử lý hình ảnh hình SAMSUNG 740N 70 3.5.2 Nhiệm vụ IC SE56Wl mạch 71 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO .77 57 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor LỜI NĨI ĐẦU Thế kỷ 21 chứng kiến phát triển vƣợt bậc nghành cơng nghệ Một số cơng nghệ phải kể đến cơng nghệ LCD Nhà vật lý ngƣời Áo Frinitzen Reinitzer phát tinh thể lỏng vào năm 1888 Màn hình tinh thể lỏng đƣợc sản xuất vào năm 70 ký 20 với ứng dụng ban đầu máy tính, đồng hồ quan sát phần tử… Cơng nghệ hình tinh thể lỏng phát triển mạnh mẽ với giá thành ngày thấp, tiêu hao lƣợng kiểu dáng gọn nhẹ với nhiều ứng dụng thực tế nhƣ : tivi, hình máy tính, hình điện thoại… Trong phần tìm hiểu nguyên lý hình tinh thể lỏng, tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD nói chung hình cho điện thoại nói riêng, thực chất hình LCD điện thoại hình máy tính một, chúng khác kích thƣớc Màn hình LCD Monitor có nhiều hãng sản xuất khác không ngừng cải tiến nhƣợc điểm để LCD ngày đáp ứng tốt nhu cầu ngƣời sử dụng Trong đồ án tốt nghiệp “ Phân tích cấu tạo nguyên tắc hoạt động hình LCD Monitor” đƣợc hƣớng dẫn thạc sĩ : Đỗ Anh Dũng giúp em sâu nghiên cứu cấu tạo nguyên tắc hoạt động hình, mạch hình khắc phục số hƣ hỏng thƣờng gặp hình LCD Do hình LCD ngày phát triển không ngừng đổi mới.Do khả tìm hiểu cịn hạn chế chƣa đầy đủ xác thực, đồ án em nhiều thiếu sót mong đƣợc đóng góp ý kiến thầy bạn để đồ án đƣợc hồn thiện Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MÀN HÌNH LCD MONITOR CẤU TẠO CỦA MÀN HÌNH LCD VÀ PHƢƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG 1.1 Cấu tạo hình LCD Hình 1.1 : Hình dạng hình LCD Màn hình tinh thẻ lỏng mang đặc tính kết hợp chất rắn chất lỏng Trong tinh thể lỏng, trật tự xắp xếp phân tử giữ vai trò định mức độ ánh sáng xuyên qua Dựa trật tự xắp xếp phân tử tính đối xứng cấu trúc, tinh thể lỏng đƣợc phân làm ba loại : smectic, nematic ( chiral nematic) cholesteric, nhƣng tinh thể nematic đƣợc sử dụng hình tinh thể lỏng hay LCD Sự kết hợp hai lọc phân cực xoay tinh thể lỏng tạo lên hình tinh thể lỏng : Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor Hình 1.2 : Kết hợp lọc xoay tinh thể lỏng Dựa kiến trúc cấu tạo , hình loại : - LCD ma trận thụ động (DSTN LCD - Dual Scan Twisted Nematic) - LCD ma trận chủ động (TFT LCD - Thin Film Transistor) a LCD ma trận thụ động Hình 1.3 : Ma trận thụ động LCD ma trận thụ động (dual scan twisted nematic, DSTN LCD) : Có đặc điểm đáp ứng tín hiệu chậm (300ms) dễ xuất điểm sáng xung quanh điểm bị kích hoạt khiến cho hình bị nhịe Các cơng nghệ đƣợc Toshiba Sharp đƣa HPD ( hybrid passive display ), cuối năm 1990, Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor cách thay đổi công thức vật liệu tinh thể lỏng để rút ngắn thời gian chuyển đổi trạng thái phân tử, cho phép hình đạt thời gian đáp ứng 150ms độ tƣơng phản 50:1 Sharp Hitachi theo hƣớng khác, cải tiến giải thuật phân tích tín hiệu đầu vào nhằm khắc phục hạn chế DSTN LCD, nhiên hƣớng chƣa đạt đƣợc kết đáng ý b LCD ma trận chủ động Hình 1.4 : Ma trận chủ động LCD ma trận chủ động thay lƣới điện cực điều khiển loại ma trận transistor phiến mỏng (thin film transistor, TFT LCD) có thời gian đáp ứng nhanh chất lƣợng hình ảnh vƣợt xa DSTN LCD Các điểm ảnh đƣợc điều khiển độc lập transistor đƣợc đánh dấu địa phân biệt, khiến trạng thái điểm ảnh điều khiển độc lập, đồng thời tránh đƣợc tƣợng bóng ma thƣờng gặp DSTN LCD 1.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ HIỂN THỊ 1.2.1 Kỹ thuật hiển thị tinh thể lỏng LCD Do hình ảnh đƣợc mã hoá hiển thị dƣới dạng đồ ma trận điểm ảnh, nên hình LCD phải đƣợc cấu tạo từ điểm ảnh Mỗi điểm ảnh đƣợc cấu tạo ba màu : R(Red :màu đỏ ), B(Blue: xanh dƣơng), G( Green : xanh lơ ), thay đổi cƣờng độ dòng điện qua điểm ảnh xuất màu sắc khác tùy thuộc vào hình ảnh cần hiển thị Để nắm đƣợc nguyên lý hoạt động hình LCD, ta xét số khái niệm sau : Cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD monitor Ánh sáng phân cực : theo lý thuyết sóng ánh sáng Huyghen, Fresnel Maxwell, ánh sáng loại sóng điện từ truyền khơng gian theo thời gian Phƣơng dao động sóng ánh sáng phƣơng dao động từ trƣờng điện trƣờng (vng góc với nhau) Dọc theo phƣơng truyền sóng, phƣơng dao động ánh sáng lệch góc tuỳ ý Ánh sáng phân cực ánh sáng có phƣơng dao động nhất, gọi phƣơng phân cực Kính lọc phân cực : loại vật liệu cho ánh sáng phân cực qua Lớp vật liệu phân cực có phƣơng đặc biệt gọi quang trục phân cực Ánh sáng có phƣơng dao động trùng với quang trục phân cực truyền tồn qua kính lọc phân cực Ánh sáng có phƣơng dao động vng góc với quang trục phân cực bị chặn lại Ánh sáng có phƣơng dao động hợp với quang trục phân cực góc 0