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1、毕业设计（论文）题目: 液晶电视机原理解析 -背光模组 作者: 系 （部）： 信息与电力工程系专业班级： 指导教师： 职称： 二一年四月液晶电视背光模组机原理解析目 录摘要2第一章绪论31.1 液晶的历史3第二章 背光模组42.1 背光模组简介4背光模组的组成52.3 背光模组的发展前景6第三章LCD背光模组显示屏9LCD简介9LCD的主要技术参数93.3 LCD的分类113.4 LCD的工作原理11第四章LED背光模组显示屏134.1 LED简介13LED显示屏的分类13LED显示屏的系统组成架构134.4 LED显示屏用LED驱动介绍14LED显示屏用LED驱动15第五章LCD与LED的区
2、别16LED显示器与LCD显示器的主要区别16LED与传统LCD的关键区别：背光源17第六章 液晶电视的维护196.常见故障的处理196.液晶屏的保护20结束语21致谢22参 考 文 献23摘要论文主要是以定岗实习单位浙江康为电子科技为例子，通过对浙江康为电子科技液晶显示器背光模组生产期间个人的实践及根据所学专业知识所总结的一篇文章。系统的介绍背光模组的简介与组成，大致上了解它的由来与作用。本文重点介绍了LCD与LED。作为现在液晶市场上最主要的两款，本论文进行了详细的分析，例如LCD的介绍中就包括了：简介、主要技术参数、分类、工作原理等等；LED的介绍中还加入了：驱动的解析。最后将LCD与L
3、ED 进行对比。关键词：背光模组 LCD LED 原理 第一章 绪论1.1 液晶的历史液晶显示器，简称LCD（Liquid Crystal Display）。世界上第一台液晶显示设备出现在20世纪70年代初，被称之为TN-LCD（扭曲向列）液晶显示器。尽管是单色显示，它仍被推广到了电子表、计算器等领域。80年代，STN-LCD（超扭曲向列）液晶显示器出现，同时TFT-LCD（薄膜晶体管）液晶显示器技术被研发出来，但液晶技术仍未成熟，难以普及。80年代末90年代初，日本掌握了STN-LCD及TFT-LCD生产技术，LCD工业开始高速发展。1.液晶的发现1888年奥地利植物学家发现了一种白浊有粘性
4、的液体，后来，德国物理学家发现了这种白浊物质具有多种弯曲性质，认为这种物质是流动性结晶的一种，由此而取名为Liquid Crystal即液晶2.LCD发展过程18881968年为液晶材料性能和应用研究时期。19731985年为TNLCD获得广泛应用时期。19851993年为STNLCD推广应用时期。19932000年是TFTLCD大发展时期，这个时期TFTLCD的性能已可以与CRT媲美。LCD发展大大扩展了显示器的应用范围，使个人使用移动型手持显示器成为可能，因此，2000年以后将进入LCD与CRT争夺显示器主流市场的时代。3.LCD主要技术发展过程彩色低功耗反射型LCD技术。低温多晶硅（PS
5、i）LCD大生产技术。大尺寸、宽视角、高分辨彩色TFTLCD的发展。1993年以前主要生产的是以下，640480像素的产品；19931997年主要生产的是10英寸13英寸，1024768像素的产品；19971999年主要生产15英寸18英寸，1024768和以上像素的产品；1999年以后开始生产20英寸30英寸的产品。1998年以后开始大力开发高分辨率、大屏幕液晶投影电视。第二章 背光模组2.1 背光模组简介背光模组(Back Light Module)为液晶显示器面板(LCDpanel)的关键组件之一，由于液晶本身不发光，背光模组的功能即在于供应充足的亮度与分布均匀的光源， 使其能正常显示影
6、像。LCD面板现已广泛应用于显示器、笔记本电脑、数码相机及投影机等具成长潜力的电子产品，因此带动背光模组及其相关组件的需求持续成长，在面板低价化的刺激下，又以笔记本电脑及LCD显示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，背光模组为LCD 面板第二大关键组件。背光模组主要向液晶面板提供均匀、高亮度的光源，基本原理为将常用的点或线型光源，通过过简洁有效光机构转化成高亮度且均一辉度的面光源产品。一般结构为利用用冷阴极管的线型光源经反射罩进入导光板，转化线光源分布成均匀的面光源，再经扩散片的均光作用与棱镜片的集光作用以提高光源的亮度与均匀度。一般而言，背光模组可分为前光式(Fron
7、t light )与背光式(Back light)两种，而背光式可依其规模的要求，以灯管的位置分类，发展出下列三大结构：1.侧光式(Edge lighting)结构发光源为摆在侧边之单支光源，导光板采射出成型无印刷式设计，一般常用于18吋以下中小尺寸的背光模组，其侧边入射的光源设计，拥有轻量、薄型、窄框化、低耗电的特色，亦为 、个人数字助?(PDA) 、笔记型电脑的光源，目前亦有大尺寸背光模组采用侧光式结构。2.直下型(Bottom lighting)结构超大尺寸的背光模组，侧光式结构已经无法在重量、电耗及亮度上占有优势，因此不含导光板且光源放置于正下方的直下型结构便被开展出来。光源由自发性光
8、源（如灯管、发光二极管等）射出藉由反射板反射后，向上经扩散板均匀分散后于正面射出，因安置空间变大，灯管可依TFT面板大小使用2至多支灯管，但同时也增加背光模组的厚度、重量、耗电量、其优点为高辉度、良好的出光视角、光利用效率高、结构简易化等，因而适用于对可携性及空间要求较不挑剔的LCD显示器与LCD电视，其高功耗(使用冷阴极管)，均一性不佳及造成LCD发热等问题仍需要求改善，不过目前LED背光已经实现商品化。3.中空型结构随着影像要求的尺吋增加，LCD也朝着大尺寸的方向发展，现在这类超大型的LCD被拿来当作监视器及璧挂式电视，不仅要求大画面、高亮度及轻量化，在电器上亦要求高功率下的低热效应，近年
9、来发展的中空型结构的背光模组，使用热阴极管作为发光源。此结构以空气作为光源传递的媒介，光源向下被棱镜片与反射板对方向调整及反射后，一部分向上穿过导光板并出射于表面，另一部分因全反射再次进入中空腔直到经折反射作用后穿过导光板出射，而向上的光源或直接进入导光板出射，或经一连串的反射作用再射出：导光板的形状为楔型结构，目的在求均一化的效果。2.2背光模组的组成背光模组包括：发光源（Light Source）、导光板(Light Guide Plate)、胶框（Housing)、反射片(Reflector)、扩散片(Diffuser)、增光片（BEF、棱镜片）、黑白胶（Curtain Tape）等。由
10、于背光要求越来越薄，所以有部份需加铁框（METAL FRAME)。 1.扩散片（Diffuser）制作材质：使用PET或PC基材，正片光滑，反面粗糙。制作方式： 在PET基板上涂布扩散层（透明树脂混合光扩散片材料制成）； 以PC为基材 利用滚轴热压形成凹凸粗糙面。区分方法：PET材料当光线透过时，会略偏黄色；PC材质当光线透过时会略偏蓝色。 2.菱镜片（Prism Lens）制作材质：在PET基材上涂布覆盖锯齿状或波浪状的PMMA微结构。菱镜片分上下两种，区别为基材上微结构方向（相互垂直）不同。作用：提升正面辉度种类：BEF-(规则稜柱)单一方向增量大概60%,而两张垂直方向重叠可增加120%
11、BEF-(不规则稜柱,避免干涉现象)单一方向增量大概59%,而两张垂直方向重叠可增加111% ； RBEF-微结构非直角而是圆弧状,亮度比较:BEFRBEF视角比较:RBEFBEF ； RBEF-3M专利，结构由多层可反射偏极光片相互帖附而，可改变光的进行方向，经由反射后再加以利用。3.反射片（Reflector）制作材质： PET及PC基材，反射率达90%。通常采用PET微发泡或（polycarbonate）填充Ti02而成，Ti02等折射率很高（n=2.62），所以在反射片上折射的光，经过非常复杂的途径被反射回来。透明度高的树脂，经过细微发泡，泡的直径只有微米，而且泡越微細、密度越高，反射
12、率就泡是折射率約1.00的材料，泡与透明树脂之间形成良好的全反射截面，从而有更高的反射率。 作用：反射自灯管所入射的光并且对光源有散射的效应。4.导光板（Lingt Guide Panel）为背光模组光源的传导介质，将CCFL所发出的线光源转换成面光源。制作材质：PMMA-光学亚力克板，即有机玻璃。特性：具有较低的表面粗糙度和良好的光学特性。作用：接受光源，引导光的散射方向。类型：以制造形式分有：印刷式(以网板印刷的方式印上扩散点)、非印刷式(利用设定好网点或纹路的摸具制作)。非印刷式包括机械加工、蚀刻及薄板取代等制造方式。以光源位置分有：直下式(光源在LGP背面)、侧光式(光源在侧边) 。以
13、形状分有：矩形、锲型、弧形等。网板印刷：利用热干性或UV油墨(扩散和反射特性光源物质SiO2/TiO2)做印刷原料涂布在LGP反光侧制成网点,破坏LGP的全反射,使入射光产生散射特性,形成漫反射效果从LGP正面均匀射出。网点的排列式为由疏到密，由小到大排列。5.光源冷阴极灯管(CCFL):在高压下高速电子撞击Hg原子， Hg原子由不稳定状态急速返回稳定状态，并将能量以紫外线形式(波长253.7nm)释放,并由荧光粉吸收转化为光作用：提供光源灯管罩：集中入射光并导入导光板、散热。灯管罩的结构为金属底基材贴附白反射片，在反射片上镀银或贴附银可增加反射率。6.其它部件塑胶框：支撑并保护内部材料。铝板
14、：提供底部支撑、固定电路。2.3 背光模组的发展前景目前，“LED背光液晶电视技术”得到了所有一线平板电视品牌的采用和推广，新产品如雨后春笋般涌现，价格也出现了大幅下调，并成为了消费者抢先选购的产品之一。LED高端平板电视的红火是必然的，这种新技术产品具有传统的CCFL液晶电视不可比拟的优势：从机械性能方面看，LED液晶电视可以做得更薄、更轻、防震性能更好；从光学原理看，它的色域更宽，低温性能更好；从电路设计来看，电源设计比较简单，可以做到低压、低电能消耗，做到快速响应、高画质、可以应用动态分区控制，提高画面的动态对比度。LED电视凭借其超薄时尚的外观、强大的色彩表现力和节能这三大优势吸引了众多消费者的关注，充分迎合了现代人对于个性化绿色电视的需求。消费者对于LED电视产品的关注度已高达75，中国市场准备今年购买LED电视的消费者比例高达54。中怡康时代市场研究公司市场总监彭煜这样评价LED的发展：“LED电视由于集合了数字化、网络化、超薄化等众多优势，已经受到来自全球消费电子巨头们的一致推崇。与当前市场上的LCD电视相比，LED的最大技术升级就是采取更加节能、环保的背光源技术，实现了整机在画面色彩、数字高清、超薄外观结构以及绿色环保等方面的
