畢業(yè)論文：CCFL背光源集成驅(qū)動

目錄/提綱：……
一、LCD背光源技術(shù)……………………………………………2
二、CCFL介紹和驅(qū)動電路………………………………………16
三、CCFL集成驅(qū)動…………………………………………………22
四、背光的制作流程…………………………………………………26
二、CCFL介紹和驅(qū)動電路
7、易加工成各種形狀（直管形、L形、U型、環(huán)形等）,裝飾性強
三、CCFL集成驅(qū)動
四、背光的制作流程
……

畢業(yè)論文：CCFL背光源集成驅(qū)動

摘 要

通過制作模擬CCFL 背光源，了解LCD背光源的相關(guān)知識和技術(shù)指標(biāo)。并且了解LCD背光的發(fā)展史和發(fā)展趨向。CCFL背光源曾經(jīng)的輝煌正在逐漸被LED取而代之，逐步退出LCD背光源歷史舞臺。本設(shè)計通過集合背光材料Film材、導(dǎo)光板、反射片、CCFL燈管，逆變驅(qū)動電路、12V直流穩(wěn)壓電源，組成了一個簡單的背光源。背光部分采用邊光式燈源（4根21.5寸CCFL燈管），側(cè)光式背光模組。驅(qū)動部分采用DF6109A全橋式驅(qū)動四燈。DF6109A具有轉(zhuǎn)換效率高于90%、電路簡單可靠的特點，并符合、綠色、節(jié)能環(huán)保。電源采用LM7812輸出直流12V穩(wěn)壓。


關(guān)鍵詞：LCD背光源；CCFL；逆變驅(qū)動電路； 背光模組

ABSTRACT

Through the production of analog CCFL backlight, I understand the relevant knowledge and technology indicators of LCD backlight. And also understand its history and development trends. CCFL backlight’ s brilliant has gradually been replaced by LED backlight, gradually withdraw from the LCD backlight the stage of history. This design set the backlight material Film material, light guide, reflector, CCFL lamp, inverter drive circuit, 12V DC power supply, form a simple backlight. Some use of side light type backlight lamp (CCFL lamp four 21.5-inch), side light type backlight module. Drive part of the full bridge driver with DF6109A four lights. DF6109A with a conversion efficiency hi
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又以筆記型電腦及LCD監(jiān)視器等大尺寸用面板需求最大，為背光模組需求成長的主要動力來源。
應(yīng)用于LCD的背光源主要有EL、CCFL、LED。由于EL背光源亮度低，壽命短，目前在LCD中已很少采用。而CCFL是大尺寸LCD的主流背光源，但由于其先天特性導(dǎo)致無法突破某些色彩障礙，因此在色彩表現(xiàn)方面無法令使用者享受到類似大自然豐富艷麗的影像，尤其無法完美表現(xiàn)出鮮艷的紅色。取代CCFL背光源技術(shù)也陸續(xù)被提出。LED在LCD背光源中最有競爭力，可以提供高效率的發(fā)光和寬范圍的色域，LED背光源已被業(yè)界廣泛關(guān)注，并在中小尺寸LCD中得以廣泛應(yīng)用。









一．LCD背光源技術(shù)

1.1 LCD技術(shù)

LCD是Liquid Crystal Display簡稱，液晶顯示器。LCD是平面顯示器的一種，按驅(qū)動方式分為：靜態(tài)驅(qū)動（Static），被動矩陣驅(qū)動（Simple Matri*）以及主動矩陣驅(qū)動（Active Matri*）。期中被動矩陣又分扭轉(zhuǎn)式向列陣（TN），超扭轉(zhuǎn)式向列陣(STN)，其他被動矩陣驅(qū)動LCD；主動矩陣驅(qū)動大致分：薄膜式晶體管型(TFT)和二端子二極管型(MIN)LCD兩種方式。TN、STN以及TFT型LCD因其利用液晶分子扭轉(zhuǎn)原理的不同，在視角、彩色、對比度及動畫顯示品質(zhì)上有高低層次的差別，使其在產(chǎn)品的應(yīng)用范圍上亦有明顯區(qū)別。以目前LCD技術(shù)所應(yīng)用的范圍以及層次而言，主動矩陣驅(qū)動技術(shù)是以薄膜式晶體管類型（TFT）為主，多應(yīng)用于筆記本電腦及動畫、影響處理產(chǎn)品。而被動矩陣驅(qū)動技術(shù)項目前則以扭轉(zhuǎn)向列（TN）和扭轉(zhuǎn)向列（STN）為主，STN-LCD經(jīng)由彩色濾光片，可以分別顯示紅、綠、藍三原色，再經(jīng)由三原色比例的調(diào)和調(diào)出全彩色。

1.1.1 LCD工作原理，技術(shù)特點

1. LCD的工作原理
液晶是一種有機復(fù)合物，由長棒狀的分子構(gòu)成。在自然狀態(tài)下，這些棒狀分子的長軸大致平行。LCD的第一個特點是必須將液晶灌入兩個列有細槽的平面之間才能正常工作。這2個平面上的槽成90度垂直，光線順著分子的排列方向排列，這樣光線經(jīng)過液晶時也被扭轉(zhuǎn)90度。當(dāng)液晶通電時，分子會重新垂直排列，使光線直射出去不會偏轉(zhuǎn)。LCD第二個特點他依賴極化濾光片和光線本身。極化濾光片是一些列越來越細的平行線。這些線形成一張網(wǎng)，阻斷不與這些線平行的所有光線。第二個極化濾光片與第一個垂直，能完全阻斷已經(jīng)極化的光線。只有這兩濾光片的線完全平行，或者光線本身已扭轉(zhuǎn)到與第二個極化濾光片匹配，光線才能穿透�？傊�，加電將光線阻斷，不加電則使光線射出。。也可以改變LCD中的液晶排列方式，使光線在加電時射出不加電被阻斷。由于液晶屏需要總亮著，“加電將光線阻斷”方案才能達到省點節(jié)能的目的。
TFT-LCD的橫截面很像很多層三明治疊在一起，每面的最外一層是透明的玻璃基體，玻璃基體中間就是薄膜電晶體。顏色過濾器和液晶層可以顯示出紅、藍、綠三原色。所以通常LCD后面都有燈源以顯示畫面。
2. LCD的特點
液晶是一種有機化合物，在一定的溫度范圍內(nèi)，他既有液體流動性、粘度、形變等機械性質(zhì)，還有晶體的熱效應(yīng)、光學(xué)各向?qū)�、電光效�?yīng)、磁光效應(yīng)等物理性質(zhì)。
液晶的重要特性：液晶層能夠使光線發(fā)生扭轉(zhuǎn)。類似偏光器，不僅夠過濾掉除了指定方向射入之外的所有光線。如果液晶層發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，光線將會隨之扭轉(zhuǎn)，并以不同的方向從另外一個面中射出。
液晶的這些特點使得它可以被用來當(dāng)作一種開關(guān)，即液晶可以阻礙光線（左），也可以允許（右）光線通過，如下圖所示。液晶單元的底層是由細小的脊構(gòu)成的，這些脊的作用是讓分子呈平行排列。其上表面也是如此，在上表面與底層之間的分子會平行排列。不過當(dāng)上下兩個表面之間呈一定的角度時，液晶會隨著兩個不同方向的表面進行排列，進而發(fā)生扭曲。結(jié)果這個扭曲了的螺旋層會使通過的光線也發(fā)生扭曲。如果電流通過液晶，所有的分子將會按照電流的方向進行排列，這樣就會消除光線的扭轉(zhuǎn)。如果將一個偏振濾光器放置在液晶層的上表面，扭轉(zhuǎn)的光線被允許通過，而沒有發(fā)生扭轉(zhuǎn)的光線將被阻礙。
LCD顯示技術(shù)由于不同的應(yīng)用目的可分成不同的類型，有的為靜態(tài)顯示，如道路標(biāo)志和顯示牌，它們的顯示信息是不變的。而平面顯示技術(shù)則被用于傳遞發(fā)生變化的顯示信息，所以顯示信息量的大小就決定了所采用的顯示技術(shù)類型。對于便攜式的計算器等設(shè)備采用的LCD顯示器而言由于其所傳遞的信息量相對較低，所以被稱為低信息密度顯示技術(shù)；對于計算機采用的LCD顯示器而言，由于其傳遞的信息量大，則相應(yīng)被稱為高信息密度顯示技術(shù)。
3. LCD的技術(shù)特性
（1） 視角
LCD具有一個最佳觀察方向，這個方向成為LCD的視角方向。目前純平顯
示器都能達到180度，而LCD則不同，他的視角根據(jù)工藝先進程度有所不同，部分新型產(chǎn)品可視角已達到160度。在使用過程中一旦視角超出其實際可視范圍，畫面的顏色就回衰減、變暗，甚至出現(xiàn)正像變負像的情況。LCD的特性決定了它所需要的背光是定向的。雖然液晶分子并不像吸管一樣是中空的，但是他們的有序排列阻止了光線向其他方向發(fā)射。通常LCD制造采用以下機種技術(shù)解決視角問題。
1.直接在顯示器外面附加一層漫射膜是解決光線漫射方法之一，漫射膜可以將特定方向的光線向各個方向散射，從而增大可視角。
2.改變電流方向增大可視角。電流不再是從頂端流向低端，而是從側(cè)面方向流過。這樣能使液晶分子在水平方向上有序排列，從而增大可視角。
3.將每個液晶單元分割成大量微小的部分，事先將這些微小子單元以不同的方向傾斜，這就使得傳播光線在到達這些微小面板的時候向各個方向散射，從而增大可視角。成本較高昂。
（2） 反應(yīng)速度
LCD單元在控制信號到達與變化完成之間存在滯后現(xiàn)象。主要受幾個因素影響：驅(qū)動LCD單元電壓、LCD單元厚度和使用液晶材料。標(biāo)準(zhǔn)的主動矩陣顯示器一般40ms響應(yīng)時間，既沒秒顯示25幀。若增大可視角則顯示速度會變慢，一般有70ms反應(yīng)時間，更快一些的有25ms。
測量反應(yīng)速度的時間單位是毫秒，指的是像素由亮轉(zhuǎn)暗并由暗轉(zhuǎn)亮?xí)r間。這個數(shù)字越小越好。目前主流LCD反應(yīng)速度都在25ms以上。
（3） 顯示色彩
LCD技術(shù)也是根據(jù)電壓的大小來改變LCD亮度，但是之有主動矩陣LCD可以單獨控制每個像素，被動矩陣每次都要驅(qū)動整行火整列像素，因此它的灰階表現(xiàn)能力很差。
（4） 分辨率
分辨率是一個重要的指標(biāo)。指屏幕上水平和垂直方向所能夠顯示的點數(shù)（屏幕上顯示的線和面均由點構(gòu)成）的多少，分辨率越高，同一個屏幕內(nèi)能夠容納的信息就越多。對于LCD分辨率它的最大分辨率就是它的真實分辨率，也就是最佳分辨率。
（5） 刷新率
LCD中每個像素都在持續(xù)不斷地發(fā)光，直到不發(fā)光的電壓改變并被傳到控制器中，所以不需要像CRT一樣需要大于75Hz刷新，LCD不會有不斷“充放電”而引起的閃爍現(xiàn)象。
（6） 可視面積
標(biāo)稱的尺寸大小基本上就是可視面積的大小，這也是LCD看起來比CRT尺寸大的原因
（7） 顯示效果
CRT顯示器存在不同程度的聚焦、會聚、呼吸效應(yīng)等方面的問題。而LCD則完全沒有聚焦等問題，因為它不需要聚焦，但本身存在線性和非線性失真等問題。
（8） 亮度和對比度
LCD的顯示功能主要依靠背光的光源，背光源的亮度決定整臺LCD畫面亮度、色彩的飽和度。
（9） 輻射
CRT顯示器會因陰極管發(fā)光導(dǎo)致發(fā)出輻射，LCD工作時不會輻射
（10）耗電量
主動矩陣LCD和CRT顯示器相比耗電量較小。技術(shù)進步通過降低系統(tǒng)電壓和提高孔徑比使更多的光能通過液晶單元，降低電能系統(tǒng)要求，使LCD總耗電量維持在
2-5W之間。一只CCFL管的背景光源大約需要1.2W能量。

1.1.2 LCD通用類型

常見液晶顯示器分為：TN-LCD（Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD）、STN-LCD （Super TN-LCD，超扭曲向列LCD）、DSTN-LCD（Double Layer STN-LCD,雙層超扭曲向列LCD）和TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶體管LCD)
1. 扭曲向列相（TN）顯示。結(jié)構(gòu)如下：

2. 超扭曲向列相（STN）顯示。
3. TFT液晶顯示。切面結(jié)構(gòu)如下：




1.2 LCD背光照明技術(shù)

1.2.1 背光源的分類

LCD為非發(fā)光性的顯示裝置，需要借助背光源才能實現(xiàn)顯示功能。所以背光源的好壞會直接決定LCD的圖像顯示質(zhì)量，背光源的成本占L ……（未完，全文共25688字，當(dāng)前僅顯示4620字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：CCFL背光源集成驅(qū)動》）