第四章第三节LCD背光源
- 格式:ppt
- 大小:3.24 MB
- 文档页数:85
优秀的背光需达到亮度均匀,最好在阳光下也能使显示的字迹清晰。
我认为光源需离开LCD边缘适当距离,避免LCD边缘有光晕,另外亚克力板的形状和花纹很重要。
光源不应是聚光的,需有较大的发散角。
请各位朋友发表高见,怎样使LCD的背光设计较完美?LCD的常用的背光有两种,分别为EL背光和LED背光,它们有各自的优缺点:1、EL背光EL背光体积小、厚度薄、发光均匀,可以用胶水等直接粘在LCD玻璃片的后面,因为EL背光要靠交流电驱动,因此其电源逆变器工作时会有噪声,而且如果逆变器布置不合理,会对LCD的显示造成影响;2、LED背光LED背光具有发光亮度高、亮度可调范围大、视觉广等优点,但是LED背光要想达到比较均匀的效果,需要有比较多的LED(发光二极管),电流消耗大,而且每个LED灯管的光照具有一定的散射角,为消除阴影(如果LED灯密度不够,LED灯到导光板的距离小,在LED和LED之间会有阴影),要求灯箱具备一定的厚度,这就增大了LCD的体积,这是它的缺点。
从实际使用角度来看,用全透明的PMMA等材料做导光片效果不好。
LCD背光可分为三种:EL片,导光板式,灯箱式。
在很多情况下,产品要求做得比较小巧;而用灯箱要达到好的效果,却要做得体积比较大(即光源距LCD背面有较大的距离),故灯箱式应用越来越少,只能在EL片和PMMA板中选择。
而EL片的亮度在汽车音响等方面无法满足要求。
导光板结构的应用日益增加。
通常LCD的导光板分为帄板形和弧面形。
而弧面形又分为双弧面(两端厚,中间薄)和单弧面(光源处厚,另一端较薄)。
导光板的花纹用于调整光的均匀性,主要有齿纹和点纹等形状。
手机的导光板通常设计为帄面形,圆点花纹,周边和底面用反光片,顶面和LCD之间为散光片。
请高手讲述导光板的花纹设计要点和加工方法我做过多个有背光的无线电产品,有一点经验.1>可以用在PCB上丝印白油代替反光片.2>LED排在短边比长边好3>LIGHTGUIDE用亚加力加花纹效果好.贴PCB面是粗纹,贴LCD面用细纹.4>LIGHTGUIDE的厚度在1.5MM以上,漫射效果好.LCD背光源产业及技术05-28-2002 华东电子集团段萍--------------------------------------------------------------------------------摘要依附于LCD的背光源产业随TFT-LCD产业蓬勃发展而兴旺发达,本文简述背光源的技术、应用、产业现状和前景,并对介入此行业的要点作了简要分析。
数码相机TFT-LCD的背光及亮度调整方式设计TFT-LCD液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色滤光片构成的夹层所组成。
偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。
TFT-LCD液晶显示器的缺点在于亮度、画面均匀度、可视角度和反应时间上与CRT显示器有比较明显的差距。
其中反应时间和可视角度均取决于液晶面板的质量,画面均匀度和辅助光学模块有很大关系。
而液晶显示器的亮度主要取决于背光光源。
TFT-LCD的两种背光方式早期采用高压驱动氖管作为数码相机的背光光源,因为高压氖管的背光驱动线路复杂,要求驱动电压高,背光不均匀,已逐步淘汰。
因此,高亮度发光二极管(LED)取代高压氖管成为TFT-LCD背光驱动的主流。
半导体LED,尤其是氮化物白光发光二极管,具有如下优点_体积小、电压低、寿命长、回应快、无频闪、耗能少、发热少等,正逐渐成为新一代绿色、节能、环保、长寿命全固体照明光源。
TFT-LCD液晶背光源现已几乎全部使用LED 背光光源。
背光LED的电流驱动TFT-LCD背光亮度调整及驱动的两种方法:背光电流驱动电路,如图1所示。
图1 背光电流驱动电路说明:(1)VD:TFT-LCD背光工作直流电源,大小依LCD厂商提供的规格设计。
(2)三极管Q1,Q2组成一个恒流源电路,Q1 Q2 工作在放大状态,当Q2工作时,调节B极电阻R22使Q2的C极电流达到额定电流值。
因为LED发光二极管,导通后内阻会变小,电流会逐渐增大,增加Q1 目的是分流Q2的B极电流,调节反馈电阻R20就可以控制流过背光发光二极管的电流并通过Q1 使电流达到稳定。
(3)LCD_BL是CPU 控制信号,此信号为方波, 信号频率是固定的,例如7.5KHz。
通过软件调节改变信号占空比,控制Q2 导通时间,可控制单位时间内流过发光二极管的电流,改变TFT-LCD的亮度。
(4) TFT-LCD亮度设定一个默认值0,将亮度分为7~11 个等级,即-5/-4/-3/-2/-1/0/1/2/3/4/5,如厂商提供的LCD 背光电流标称值为20mA,则意味调整背光电流最好不要超过此值太多,否则对背光LED寿命有影响。
LCD背光源设计摘要LCD和我们的日常生活的联系越来越紧密。
众所周知,液晶自身是不能发光的,它需要借助背光源才能达到显示的功能。
高精细LCD,必须有高性能的背光技术与之配合。
因此设计一个高亮度、大视角并且稳定、均匀出光的背光源非常重要。
在产品开发初期,用实物搭建会造成不必要的浪费。
目前的工程设计大多先采用模拟设计的方式建立模型。
TracePro是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分析辐射度和亮度的软件。
它是一个结合真实固体模型、强大光学分析功能、信息转换能力强及易上手的使用界面的仿真软件,它可以将真实立体模型及光学分析紧紧结合起来。
本论文主要介绍背光源组成结构,并基于TracePro软件模拟设计直下式背光源,并分析该设计的合理性。
关键词:LCD;背光源;CCFL;TraceProDesign of LCD Backlighting UnitAbstractWith LCD display and our daily life are more and more close. As is known to all, LCD itself is not shine, it needs some back light can achieve display function.High fine LCD, must have high technology and the coordination.Backlighting Therefore, a large design, high brightness, uniform and stable Angle from light back light is very important.Early in the product development, with real structures will cause unnecessary waste.At first the engineering design are designed by simulation model.TracePro is a set of conventional optical analysis, can design, lighting system and brightness of radiation.It is a combination of real solid model, strong optical analysis function, converting information ability and accessible using the simulation software interface, which can be real three-dimensional models and optical analysis combined tightly.This article mainly introduces structure, and the back light TracePro software simulation design based on straight down type illuminant, and analyzes the back the rationality of the design.Key Words:LCD:Backlighting Unit;CCFL;TracePro目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3本论文的背景及目的 (4)2 CCFL背光源研究 (5)2.1引言 (5)2.2BLU的元器件介绍 (5)2.3小结 (12)3 光源设计软件TracePro简介 (13)3.1TracePro简介 (13)3.2TracePro操作流程 (14)4 基于TracePro软件的LCD背光源模拟设计 (28)4.1背光模组整体尺寸的确定 (28)4.2CCFL及反射背板的模拟设计 (28)4.3扩散板和扩散片的应用 (32)4.4棱镜片的设计与应用 (34)4.5设计小结 (35)5 总结 (36)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1 引言LCD(Liquid Crystal Display),中文是液态晶体显示器,简称为液晶显示器。
LCD结构工作原理液晶显示器(LCD)是一种常见的平面显示技术,它使用液晶材料来显示图像。
在LCD中,像素由液晶单元控制,液晶单元是一种能够通过电场改变其光学特性的材料。
LCD的结构包括背光源、偏光滤光片、液晶层、导电玻璃、电极、控制电路和显示驱动器。
工作原理如下:1.背光源:LCD首先需要一个背光源来提供光线,一般使用冷阴极荧光灯(CCFL)或LED作为背光源。
背光源位于最底部,发出均匀的光线。
2.偏光滤光片:背光源后面放置一个偏光滤光片,它将光线的振动方向限制在一个方向上,使得光线是偏振的。
偏光滤光片通常是一个垂直于光线振动方向的偏振片。
3.液晶层:在光线通过偏光滤光片后,进入液晶层。
液晶层是由液晶分子组成的,液晶分子具有其中一种特殊的排列结构。
液晶分子的排列结构能够通过电场改变。
4.导电玻璃:在液晶层的两侧分别放置导电玻璃,导电玻璃上有透明的电极层。
电极层与电源相连,可以对液晶分子施加电场。
5.控制电路和显示驱动器:控制电路通过显示驱动器来控制液晶层的像素。
显示驱动器为每个像素提供电压信号,控制液晶分子的排列状态,从而改变光线的振动方向。
6.显示效果:当电压施加到液晶层的一些像素上时,液晶分子会根据电场的方向重新排列,进而改变振动方向的光线的透过程度。
当电压为零时,液晶分子回到原来的排列状态,光线得以穿过液晶层并通过第二个偏光滤光片,显现出来。
通过对电压的控制,可以改变液晶层上每个像素的透光程度,从而显示出不同的颜色和图像。
总结起来,LCD的工作原理可以归结为通过改变液晶分子的排列状态来控制光线的透过程度,从而实现图像的显示。
液晶分子的排列状态由电场控制,电场通过电极和导电玻璃提供。
显示驱动器和控制电路则负责提供适当的电压信号来控制液晶层的像素。
背光源和偏光滤光片则提供了均匀的、偏振的光线,使得图像能够被正确显示出来。
整个过程涉及到复杂的电信号和光学过程,但它提供了一种高质量和节能的显示解决方案。
LCD背光源技术LCD为非发光性的显示装置,它需要借助背光源才能达到显示的功能。
除了背光源的性能的好坏会直接影响LCD的图像显示质量外,其成本占LCD模块的3%~5%,所消耗的电能占LCD模块的75%,故它可说是LCD模块中相当重要的零组件。
高精细、大尺寸的LCD,必须有高性能的背光技术与之配合,因此当LCD产业努力开拓新应用领域的同时,背光技术的高性能化(如高亮度化、低成本化、低耗电化、轻薄化等)是极为重要的。
现已投人使用和正在研制的LCD背光源主要有CCFL、EL和白光LED等几种类型。
与CCFL及EL背光源相比,白光LED背光源具有亮度高、色纯度高、寿命长、适应性强、可靠性好、成本低、易于产业化等多种优点。
随着技术的发展,白光LED将成为LCD最理想的背光源。
LCD背光源系统主要由光源、导光板、光学用膜片和塑胶框等部分组成。
它依光源分布位置不同,分为边光式和底背光式。
作为LCD的背光源,为了确保显示画面的质量,它应具有亮度高、发光均匀、照明角度大、可调、高效率、低功耗、寿命长、轻且薄等性能。
光源模块中最核心的技术为导光板的光学技术,目前主要有印刷形和射出成型形两种导光板形式,其他如射出成型加印刷,激光打点,腐蚀等形式占很小比例,不适合批量生产原则。
印刷形因为其成本低,在过去较长时间内为主流技术,但合格品不高一直是其主要缺点,而目前LCD产品要求更精密的导光板结构,射出成型形导光板必然成为背光源的发展主流,但其相应的模具技术难题也只有少数厂能够克服。
1.边光式边光式是将线或点状光源设置在经过特殊设计的导光板的侧边而做成的背光源,根据实际使用的需要,又可做成双边式,甚至三边式。
边光式背光一般可做得很薄,但光源的光利用率较小,且越薄利用率越小,最大约50%。
其技术核`心是导光板的设计和制作。
边光式最常用的光源有白光LED背光和CCFL背光。
伟志公司生产的白光LED边光式背光源中,WU、WH、WN类为单边式,WL,WJ,Wk,WB类为双边式。