液晶显示器安全检测技术的研究
【】古老传统的显示屏幕使用红、蓝、绿三原色点控配色，实现不同颜色的显示与投影。传统的CRT显示备体积庞大，成像效果差，耗电量大，且容易出现亮度以及分辨度的问题。但是现如今都采用了新型的LCD液晶显示器,新型显示器显示清晰，观看舒适，被各行各业广泛的接受。但是各种款式型号的液晶显示器产品质量参差不齐，本次毕设我就将对SG6841液晶显示器的质量进行一个系统检测，采用电压检测分析法，对包括电气间隙、爬电距离、绝缘穿透和抗电强度四项指标进行测试，将实验数据与国标GB4943 /GB8898相比较，分析结果。随着各行各业对于液晶显示器需求的增大，本次可课题也具有十分广阔的前景。
目录
引言 1
一、液晶显示器的相关概述 2
（一）、液晶显示器的基本构造 2
（二）、液晶显示器的显示原理 2
二、液晶显示器的关键点测试与电压检测分析 5
（一）、电源工作原理 5
（二）、电压取样和反馈电路 5
（三）、电流取样和反馈电路 6
三、液晶显示器的检测方法 6
（一）、电气间隙的检测与分析 6
1、电气间隙简述 6
2、电气间隙的测量方法 6
3、实验数据分析 7
（二）、爬电距离的检测与分析 8
1、爬电距离简述 8
2、爬电距离的测量方法 8
3、实验数据分析 8
（三）、抗电强度的检测与分析 9
1、抗电强度简述 9
2、抗电强度的测量方法 9
3、实验数据分析 9
（四）、绝缘穿透性的检测与分析 10
1、绝缘穿透性简述 10
2、绝缘穿透性的检测方法 10
3、实验数据分析 10
四、总结 11
参考文献 12
致谢 13
引言
当今世界，随着科技进步以及人类需求的提升，传统CRT显示器虽说已经努力发展了几十年，但是使用显像投影的落后技术极大的阻碍了它的进一步发展，并且束缚了整个显示器的结构构成。然而新型的平板LCD液晶显示器却打破了这种古老的显像
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
方法，在众多行业尤其是电脑的限时段基本占据垄断地位。
新型LCD液晶显示器利用液晶分子的扭转角度不同而背景光不同实现了原始图像的还原过程。并不需要CRT显示器内部所必备的超高压元器件（CRT需要1万余伏的电压），以此避免了由于超高压而导致的X射线超标问题，也由此极大程度上的降低了辐射问题。而且液晶显示器的电路相比CRT要简单很多，大都使用了高集成的模块电路，将功耗降至最低，同时也减少了元件发热。液晶显示方式采用直接寻址的方式，通过数模转换模块将显卡传送过来的视频信号转换为数字信号。但是CRT就是通过偏转线圈产生电磁场控制电子束，然后周期性的扫描才能显示出来。但是日常环境下存在由于各种设备各种原因产生的不定磁场，这些磁场会影响电子束的运动轨迹，使得信号在传输的过程中并不能准确定位。这也是为什么我们在使用传统CRT显示器观看视频的时候会出现图像失真的原因。另外从外观来说，LCD显示器十分的轻巧，纤薄，将显示器的体积大大缩小，也进一步促进了笔记本电脑的出现。
但是市面上的液晶显示器并非全部高性能，在生产的过程中多少有点瑕疵，于是在本次毕设中，我选取了一款液晶显示器进行电压检测。通过电压检测来确定该显示器的电气间隙、爬电距离、绝缘穿透和抗电强度是否合格。我准备了一份国标GB4943 /GB8898数据，可以与测得数据相比较，然后分析该液晶显示器性能是否达标。
一、液晶显示器的相关概述
（一）、液晶显示器的基本构造
液晶显示器，Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFTLCD，主要由玻璃基板、背光板以及偏光板组成。LCD液晶显示器的结构立体图如图1.1所示。
图1.1 LCD液晶显示器结构立体图
新型的LCD液晶显示器使用两片光刻透明而且导电的基板中间夹持液晶层，并使用现代封装手艺封装成一个液晶盒。再将这样两片光刻好的透明导电图形平板玻璃相对放置在一起，保持两玻璃间距大概在6~7um，再使用环氧胶进行密封，留下一个液晶注入口。液晶平板的液晶就是通过这样一个注入口在真空环境下注入进去的。在注射完成之后，再使用树脂将该口封闭好，最后前后两面贴上偏振片即可。但是液晶显示器内的液晶分子为扭曲排列，没有规则的排列队形，故我们会在液晶盒的内表面加上一层定向层，使得盒内液晶分子在两块基板中间全部呈现凹平面的平行排列队形。具体的结构侧视图如图1.2所示。
图1.2 液晶显示器结构侧视图
（二）、液晶显示器的显示原理
LCD液晶显示器的研制需要具备光学与电学两方面知识，其中光学领域把光划分为不同的极化方向，这些不同极化方向的光穿越液晶分子时候需要呈现不同的光程以及折射角。这样光经过此光程差二次组合，其原有的极化形式被改变，然后再配合偏光板对不同方向光的阻挡，便决定了光的穿透率。而光电结合则要涉及到液晶的特殊物理特性。在给液晶层施加不同范围的电压时候，液晶分子会呈现出不同的排列方式，然而不同极化的光穿越这些液晶分子时候又会出现不同等级的光程差，因此改变了整个液晶层的穿透率。因此利用这一的物理特性，我们可以将不同等级电信号转化为不同等级光信号，也就是通过电压来控制屏幕亮暗程度。
在主动矩阵式LCD中，TFT部分相当于一个MOS管，作用相当于一个开关。液晶屏上的每一个画素都具有一个MOS管，且MOS管的阀极连接到水平向的扫描线，源极连接到液晶的电极，基极连接数据线，当显示器启动一条水平扫描线时打开MOS管，垂直数据线就将对应的图像信号送入，并同时给液晶电极充入适当的电压。随后再关闭MOS管开关作用，使得液晶分子的点和一直存在电容内直至下次重新写入新的信号，此时再启动一条新的水平扫描线，给屏幕送入对应的图像信号输出量。按照这样的规律，并以60~70HZ的频率重复，直至整个画面显示。综上所述，对于每一个要显示的画素来说，液晶分子所要跨度的电压和液晶层的穿透度都具备一定的关系，那么利用这一的关系我们就只需要控制输入电压就可以显示出相应的画面。主动矩阵式LCD如图1.3所示。
图1.3 主动矩阵式LCD
在液晶盒内，液晶分子的形状一般为椭圆状，然后顺着盒内长轴逐次串接，这些长轴之间彼此平行，在遇到凹槽面的时候，长轴就会顺着凹槽方向排列在凹槽内部。具体的排列情况如图1.4所示。
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引言 1
一、液晶显示器的相关概述 2
（一）、液晶显示器的基本构造 2
（二）、液晶显示器的显示原理 2
二、液晶显示器的关键点测试与电压检测分析 5
（一）、电源工作原理 5
（二）、电压取样和反馈电路 5
（三）、电流取样和反馈电路 6
三、液晶显示器的检测方法 6
（一）、电气间隙的检测与分析 6
1、电气间隙简述 6
2、电气间隙的测量方法 6
3、实验数据分析 7
（二）、爬电距离的检测与分析 8
1、爬电距离简述 8
2、爬电距离的测量方法 8
3、实验数据分析 8
（三）、抗电强度的检测与分析 9
1、抗电强度简述 9
2、抗电强度的测量方法 9
3、实验数据分析 9
（四）、绝缘穿透性的检测与分析 10
1、绝缘穿透性简述 10
2、绝缘穿透性的检测方法 10
3、实验数据分析 10
四、总结 11
参考文献 12
致谢 13
引言
当今世界，随着科技进步以及人类需求的提升，传统CRT显示器虽说已经努力发展了几十年，但是使用显像投影的落后技术极大的阻碍了它的进一步发展，并且束缚了整个显示器的结构构成。然而新型的平板LCD液晶显示器却打破了这种古老的显像
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
方法，在众多行业尤其是电脑的限时段基本占据垄断地位。
新型LCD液晶显示器利用液晶分子的扭转角度不同而背景光不同实现了原始图像的还原过程。并不需要CRT显示器内部所必备的超高压元器件（CRT需要1万余伏的电压），以此避免了由于超高压而导致的X射线超标问题，也由此极大程度上的降低了辐射问题。而且液晶显示器的电路相比CRT要简单很多，大都使用了高集成的模块电路，将功耗降至最低，同时也减少了元件发热。液晶显示方式采用直接寻址的方式，通过数模转换模块将显卡传送过来的视频信号转换为数字信号。但是CRT就是通过偏转线圈产生电磁场控制电子束，然后周期性的扫描才能显示出来。但是日常环境下存在由于各种设备各种原因产生的不定磁场，这些磁场会影响电子束的运动轨迹，使得信号在传输的过程中并不能准确定位。这也是为什么我们在使用传统CRT显示器观看视频的时候会出现图像失真的原因。另外从外观来说，LCD显示器十分的轻巧，纤薄，将显示器的体积大大缩小，也进一步促进了笔记本电脑的出现。
但是市面上的液晶显示器并非全部高性能，在生产的过程中多少有点瑕疵，于是在本次毕设中，我选取了一款液晶显示器进行电压检测。通过电压检测来确定该显示器的电气间隙、爬电距离、绝缘穿透和抗电强度是否合格。我准备了一份国标GB4943 /GB8898数据，可以与测得数据相比较，然后分析该液晶显示器性能是否达标。
一、液晶显示器的相关概述
（一）、液晶显示器的基本构造
液晶显示器，Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFTLCD，主要由玻璃基板、背光板以及偏光板组成。LCD液晶显示器的结构立体图如图1.1所示。
图1.1 LCD液晶显示器结构立体图
新型的LCD液晶显示器使用两片光刻透明而且导电的基板中间夹持液晶层，并使用现代封装手艺封装成一个液晶盒。再将这样两片光刻好的透明导电图形平板玻璃相对放置在一起，保持两玻璃间距大概在6~7um，再使用环氧胶进行密封，留下一个液晶注入口。液晶平板的液晶就是通过这样一个注入口在真空环境下注入进去的。在注射完成之后，再使用树脂将该口封闭好，最后前后两面贴上偏振片即可。但是液晶显示器内的液晶分子为扭曲排列，没有规则的排列队形，故我们会在液晶盒的内表面加上一层定向层，使得盒内液晶分子在两块基板中间全部呈现凹平面的平行排列队形。具体的结构侧视图如图1.2所示。
图1.2 液晶显示器结构侧视图
（二）、液晶显示器的显示原理
LCD液晶显示器的研制需要具备光学与电学两方面知识，其中光学领域把光划分为不同的极化方向，这些不同极化方向的光穿越液晶分子时候需要呈现不同的光程以及折射角。这样光经过此光程差二次组合，其原有的极化形式被改变，然后再配合偏光板对不同方向光的阻挡，便决定了光的穿透率。而光电结合则要涉及到液晶的特殊物理特性。在给液晶层施加不同范围的电压时候，液晶分子会呈现出不同的排列方式，然而不同极化的光穿越这些液晶分子时候又会出现不同等级的光程差，因此改变了整个液晶层的穿透率。因此利用这一的物理特性，我们可以将不同等级电信号转化为不同等级光信号，也就是通过电压来控制屏幕亮暗程度。
在主动矩阵式LCD中，TFT部分相当于一个MOS管，作用相当于一个开关。液晶屏上的每一个画素都具有一个MOS管，且MOS管的阀极连接到水平向的扫描线，源极连接到液晶的电极，基极连接数据线，当显示器启动一条水平扫描线时打开MOS管，垂直数据线就将对应的图像信号送入，并同时给液晶电极充入适当的电压。随后再关闭MOS管开关作用，使得液晶分子的点和一直存在电容内直至下次重新写入新的信号，此时再启动一条新的水平扫描线，给屏幕送入对应的图像信号输出量。按照这样的规律，并以60~70HZ的频率重复，直至整个画面显示。综上所述，对于每一个要显示的画素来说，液晶分子所要跨度的电压和液晶层的穿透度都具备一定的关系，那么利用这一的关系我们就只需要控制输入电压就可以显示出相应的画面。主动矩阵式LCD如图1.3所示。
图1.3 主动矩阵式LCD
在液晶盒内，液晶分子的形状一般为椭圆状，然后顺着盒内长轴逐次串接，这些长轴之间彼此平行，在遇到凹槽面的时候，长轴就会顺着凹槽方向排列在凹槽内部。具体的排列情况如图1.4所示。
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