毕业论文：CCFL背光源集成驱动

目录/提纲：……
一、LCD背光源技术……………………………………………2
二、CCFL介绍和驱动电路………………………………………16
三、CCFL集成驱动…………………………………………………22
四、背光的制作流程…………………………………………………26
二、CCFL介绍和驱动电路
7、易加工成各种形状（直管形、L形、U型、环形等）,装饰性强
三、CCFL集成驱动
四、背光的制作流程
……

毕业论文：CCFL背光源集成驱动

摘 要

通过制作模拟CCFL 背光源，了解LCD背光源的相关知识和技术指标。并且了解LCD背光的发展史和发展趋向。CCFL背光源曾经的辉煌正在逐渐被LED取而代之，逐步退出LCD背光源历史舞台。本设计通过集合背光材料Film材、导光板、反射片、CCFL灯管，逆变驱动电路、12V直流稳压电源，组成了一个简单的背光源。背光部分采用边光式灯源（4根21.5寸CCFL灯管），侧光式背光模组。驱动部分采用DF6109A全桥式驱动四灯。DF6109A具有转换效率高于90%、电路简单可靠的特点，并符合、绿色、节能环保。电源采用LM7812输出直流12V稳压。


关键词：LCD背光源；CCFL；逆变驱动电路； 背光模组

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 CCFL backlight’ s brilliant has gradually been replaced by LED backlight, gradually withdraw from the LCD backlight the stage of history.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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又以笔记型电脑及LCD监视器等大尺寸用面板需求最大，为背光模组需求成长的主要动力来源。
应用于LCD的背光源主要有EL、CCFL、LED。由于EL背光源亮度低，寿命短，目前在LCD中已很少采用。而CCFL是大尺寸LCD的主流背光源，但由于其先天特性导致无法突破某些色彩障碍，因此在色彩表现方面无法令使用者享受到类似大自然丰富艳丽的影像，尤其无法完美表现出鲜艳的红色。取代CCFL背光源技术也陆续被提出。LED在LCD背光源中最有竞争力，可以提供高效率的发光和宽范围的色域，LED背光源已被业界广泛关注，并在中小尺寸LCD中得以广泛应用。









一．LCD背光源技术

1.1 LCD技术

LCD是Liquid Crystal Display简称，液晶显示器。LCD是平面显示器的一种，按驱动方式分为：静态驱动（Static），被动矩阵驱动（Simple Matri*）以及主动矩阵驱动（Active Matri*）。期中被动矩阵又分扭转式向列阵（TN），超扭转式向列阵(STN)，其他被动矩阵驱动LCD；主动矩阵驱动大致分：薄膜式晶体管型(TFT)和二端子二极管型(MIN)LCD两种方式。TN、STN以及TFT型LCD因其利用液晶分子扭转原理的不同，在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有高低层次的差别，使其在产品的应用范围上亦有明显区别。以目前LCD技术所应用的范围以及层次而言，主动矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管类型（TFT）为主，多应用于笔记本电脑及动画、影响处理产品。而被动矩阵驱动技术项目前则以扭转向列（TN）和扭转向列（STN）为主，STN-LCD经由彩色滤光片，可以分别显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例的调和调出全彩色。

1.1.1 LCD工作原理，技术特点

1. LCD的工作原理
液晶是一种有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。LCD的第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这2个平面上的槽成90度垂直，光线顺着分子的排列方向排列，这样光线经过液晶时也被扭转90度。当液晶通电时，分子会重新垂直排列，使光线直射出去不会偏转。LCD第二个特点他依赖极化滤光片和光线本身。极化滤光片是一些列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线。第二个极化滤光片与第一个垂直，能完全阻断已经极化的光线。只有这两滤光片的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片匹配，光线才能穿透。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。。也可以改变LCD中的液晶排列方式，使光线在加电时射出不加电被阻断。由于液晶屏需要总亮着，“加电将光线阻断”方案才能达到省点节能的目的。
TFT-LCD的横截面很像很多层三明治叠在一起，每面的最外一层是透明的玻璃基体，玻璃基体中间就是薄膜电晶体。颜色过滤器和液晶层可以显示出红、蓝、绿三原色。所以通常LCD后面都有灯源以显示画面。
2. LCD的特点
液晶是一种有机化合物，在一定的温度范围内，他既有液体流动性、粘度、形变等机械性质，还有晶体的热效应、光学各向导性、电光效应、磁光效应等物理性质。
液晶的重要特性：液晶层能够使光线发生扭转。类似偏光器，不仅够过滤掉除了指定方向射入之外的所有光线。如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，并以不同的方向从另外一个面中射出。
液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关，即液晶可以阻碍光线（左），也可以允许（右）光线通过，如下图所示。液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。其上表面也是如此，在上表面与底层之间的分子会平行排列。不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶会随着两个不同方向的表面进行排列，进而发生扭曲。结果这个扭曲了的螺旋层会使通过的光线也发生扭曲。如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线被允许通过，而没有发生扭转的光线将被阻碍。
LCD显示技术由于不同的应用目的可分成不同的类型，有的为静态显示，如道路标志和显示牌，它们的显示信息是不变的。而平面显示技术则被用于传递发生变化的显示信息，所以显示信息量的大小就决定了所采用的显示技术类型。对于便携式的计算器等设备采用的LCD显示器而言由于其所传递的信息量相对较低，所以被称为低信息密度显示技术；对于计算机采用的LCD显示器而言，由于其传递的信息量大，则相应被称为高信息密度显示技术。
3. LCD的技术特性
（1） 视角
LCD具有一个最佳观察方向，这个方向成为LCD的视角方向。目前纯平显
示器都能达到180度，而LCD则不同，他的视角根据工艺先进程度有所不同，部分新型产品可视角已达到160度。在使用过程中一旦视角超出其实际可视范围，画面的颜色就回衰减、变暗，甚至出现正像变负像的情况。LCD的特性决定了它所需要的背光是定向的。虽然液晶分子并不像吸管一样是中空的，但是他们的有序排列阻止了光线向其他方向发射。通常LCD制造采用以下机种技术解决视角问题。
1.直接在显示器外面附加一层漫射膜是解决光线漫射方法之一，漫射膜可以将特定方向的光线向各个方向散射，从而增大可视角。
2.改变电流方向增大可视角。电流不再是从顶端流向低端，而是从侧面方向流过。这样能使液晶分子在水平方向上有序排列，从而增大可视角。
3.将每个液晶单元分割成大量微小的部分，事先将这些微小子单元以不同的方向倾斜，这就使得传播光线在到达这些微小面板的时候向各个方向散射，从而增大可视角。成本较高昂。
（2） 反应速度
LCD单元在控制信号到达与变化完成之间存在滞后现象。主要受几个因素影响：驱动LCD单元电压、LCD单元厚度和使用液晶材料。标准的主动矩阵显示器一般40ms响应时间，既没秒显示25帧。若增大可视角则显示速度会变慢，一般有70ms反应时间，更快一些的有25ms。
测量反应速度的时间单位是毫秒，指的是像素由亮转暗并由暗转亮时间。这个数字越小越好。目前主流LCD反应速度都在25ms以上。
（3） 显示色彩
LCD技术也是根据电压的大小来改变LCD亮度，但是之有主动矩阵LCD可以单独控制每个像素，被动矩阵每次都要驱动整行火整列像素，因此它的灰阶表现能力很差。
（4） 分辨率
分辨率是一个重要的指标。指屏幕上水平和垂直方向所能够显示的点数（屏幕上显示的线和面均由点构成）的多少，分辨率越高，同一个屏幕内能够容纳的信息就越多。对于LCD分辨率它的最大分辨率就是它的真实分辨率，也就是最佳分辨率。
（5） 刷新率
LCD中每个像素都在持续不断地发光，直到不发光的电压改变并被传到控制器中，所以不需要像CRT一样需要大于75Hz刷新，LCD不会有不断“充放电”而引起的闪烁现象。
（6） 可视面积
标称的尺寸大小基本上就是可视面积的大小，这也是LCD看起来比CRT尺寸大的原因
（7） 显示效果
CRT显示器存在不同程度的聚焦、会聚、呼吸效应等方面的问题。而LCD则完全没有聚焦等问题，因为它不需要聚焦，但本身存在线性和非线性失真等问题。
（8） 亮度和对比度
LCD的显示功能主要依靠背光的光源，背光源的亮度决定整台LCD画面亮度、色彩的饱和度。
（9） 辐射
CRT显示器会因阴极管发光导致发出辐射，LCD工作时不会辐射
（10）耗电量
主动矩阵LCD和CRT显示器相比耗电量较小。技术进步通过降低系统电压和提高孔径比使更多的光能通过液晶单元，降低电能系统要求，使LCD总耗电量维持在
2-5W之间。一只CCFL管的背景光源大约需要1.2W能量。

1.1.2 LCD通用类型

常见液晶显示器分为：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,双层超扭曲向列LCD）和TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶体管LCD)
1. 扭曲向列相（TN）显示。结构如下：

2. 超扭曲向列相（STN）显示。
3. TFT液晶显示。切面结构如下：




1.2 LCD背光照明技术

1.2.1 背光源的分类

LCD为非发光性的显示装置，需要借助背光源才能实现显示功能。所以背光源的好坏会直接决定LCD的图像显示质量，背光源的成本占L ……（未完，全文共25688字，当前仅显示4620字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文：CCFL背光源集成驱动》）