背光LCD_TV基础知识
LCDTV基础知识讲解
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TV 特殊功能介绍
2.1.5 NC-17 : No One 17 and Under admitted 限制级：17岁或者以下观众禁止观看，该级别的影片被定为成人影片，未成年人被禁止观看。
2.1.6 NR ：NR是属于未经定级的电影， 2.1.7 U：而U是针对1968年以前的电影定的级。 2.1.8 M、X 、 P：这一级中的电影基本上不适合在大院线里公映，都属于限制类的。 2.2 美国电视节目内容分级目标是针对儿童、青少年观赏的适宜性而分为六种类别：
高质量的DVD机再配上高质量的电视机，通过分量色差端子还原的图像水平清晰度可达600线。
5、三基色RGB端子
三基色RGB端子的情况比分量色差端子要复杂些。因为它既有模拟的，又有数字的；既有分离借口的， 又有组合接口的；既有几口的，也有十几口的。
选性，用户可以在索引页的指引下，用遥控器的选页功能选择收看任何一页。同时，用遥控
器，还可以实现图文叠加、放大等功能，操作十分方便。在用户做出新的选择之前，原有的
节目页还可以在屏幕上一直保留着，以方便阅读。只要电视信号一播出，就同时伴有几百页
节目在不时地循环播出，随时可供用户选择，而不像通常的电视节目，受时间限制，过时不
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TV 各视频端子介绍
A.何为分量 分量是指视频三基色RGB中的任何一种基色，它们各位复合色彩中的一个组成部分。
B.何为色差 色差是分量基色去掉亮度信号后的信号差，即：红色差为R-Y,绿色差为G-Y,蓝色差为B-Y。
C.为何不用3个色差，而只有两个色差 因为Y\R\G\B这4个量有一个数学关系，当有了亮度信号Y、红色 差R-Y和蓝色差B-Y这三个量后，就可以从数学上求出还原后的Y、R、G、B4个量，省去G-Y绿色差有 利于减少电路。
背光知识简课件
汇报人：日期:•背光技术概述•背光技术种类及其特点•背光技术的工作原理及实例目•背光技术的优缺点及其发展前景•背光技术的应用案例分析录01背光技术概述背光定义背光灯的分类背光的定义电视手机显示器030201第一代背光技术第二代背光技术第三代背光技术02背光技术种类及其特点特点LED背光技术具有体积小、寿命长、亮度高、色彩丰富等优点，被广泛应用于液晶电视、电脑显示器等领域。
定义LED背光技术是指利用发光二极管（LED）作为背光源，通过控制光线的亮度、色彩等特性，为液晶显示器（LCD）提供照明。
技术发展随着技术的不断进步，LED背光技术的发光效率不断提高，成本不断降低，使得液晶显示器的画质和外观得到进一步提升。
定义特点技术发展特点技术发展定义背投技术具有画面尺寸大、色彩还原性好、亮度高等优点，被广泛应用于家庭影院、会议室等领域。
特点技术发展背投技术03背光技术的工作原理及实例详细描述CCFL背光技术是一种利用冷阴极荧光灯管作为光源的背光技术，具有亮度高、色域广、寿命长等优点。
详细描述CCFL背光技术利用冷阴极荧光灯管作为光源，通过光学膜组将光线散射和折射，形成均匀、柔和的背光。
CCFL背光技术具有亮度高、色域广、寿命长等优点，被广泛应用于液晶电视、显示器等领域。
详细描述背投技术的工作原理及实例总结词详细描述04背光技术的优缺点及其发展前景优点能环保。
体积小：LED背光模块体积较小，可以使得整个显示设备的体积更小，更加便携。
•长寿命：LED背光寿命长，能够保证显示设备长时间稳定运行。
01020304亮度高：CCFL背光亮度高，适合在明亮环境下使用。
寿命较短：CCFL背光寿命较短，需要经常更换灯管。
优点能耗较高：CCFL背光能耗较高，需要消耗较多的能源。
010203040506缺点安全性问题：激光光源具有一定的安全隐患，需要注意背光技术的发展前景LED背光技术将继续占据主导地位随着LED技术的不断发展，LED背光的性能和制造成本将得到进一步提升，未来将继续占据主导地位。
LCD电视相关基础资料精讲
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视频基本参数—色温
人们将一黑体加热到不同温度所发出的光色来表达一个光源的颜色，叫做一 个光源的颜色温度，简称色温。电视机常见的色温有6500K（warm）、9300K （normal），12000K(cool)等，色温越高，颜色越偏蓝，属于冷色调。色温越 低，颜色偏红，属于暖色调。12000K ——x=0.273；y=0.278.
视频基本参数—色温
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视频基本参数—色温
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PQ调节基本步骤
1. 调整屏背光到最大状态，选择工厂菜单中test patten的100%全白场，使用色温仪CA310测试屏的 最大亮度与固有色温并记录，调整确定默认的背光值。 2. 输入灰阶信号，注意灰阶各阶的颜色是否基本一致，如各界颜色差异较大，需要工程师校正 garmma曲线；然后再根据色坐标，进入工厂菜单W/B adjust下调整R/G/B的gain值，慎重调整 OFFSET值。注意调整色温时，如normal值（比如9300）与屏固有色温相差比较大时，不要拘泥实 际调试的色温值，先考虑实际效果（比如11000明显优于9300，那就11000）。 3. 色温值确定后，选择自己常用的PQ测试碟片和DVD碟机，调整各通道画面的Brightness、Contrast 、sharpness等参数，使效果达到满意值或与对比机接近状态。 4. 同时留意各画面的色彩浓度是否适宜、色彩效果是否自然，调整色饱和度和色调等（可能需要软 件工程师协助调整）。 5. 对比各通道效果差异，相互调整，以达到基本一致。 6. 使用更多的碟片或媒体播放，验证综合效果是否ok。
TV基础知识
V-Chip :
V-Chip 中文称为暴力防治芯片或称为亲子保护芯片，由美 国联邦通讯委员会(FCC)制定，主要用来防止儿童收看暴 力、粗俗、色情节目。其做法为父母可于电视机设定能够 接收的节目等级，电视广播业者须于节目讯号中加入节目 等级讯号，当电视机收到的节目等级大于电视机所设定的 节目等级，电视机应该要把所收到的讯号block掉，并要求 输入密码，若密码正确才允许收看节目。分为电视和电影 两种标准：
一般电视频道分为VHF-Low, VHF-High, UHF三段. 美国频道:
V-Low: CH2-6,由CH2影像射频55.25MHz及声音射频 59.75MHz开始.
V-High: CH7-13,由CH7影像射频175.25MHz及声音射频179.75MHz开 始(每一频道增加6MHz).
UHF :CH14-69,由CH14影像射频471.25MHz及声音射频475.75MHz开始 (每一频道增加6MHz).
Closed Caption利用VBI (Vertical Blanking Interval) 期间传送数据，以NTSC系 统为例，其数据在Odd Field Line 21(Line 21)或Even Field Line 21(Line 284)间传送。
Closed Caption定义了4个channel及Caption、Text两种模式，总共有8种型式整理 如下表：
Channel
Field
First Control Code
CC1/T1
ODD
CH Bit = 0
CC2/T2 CC3/T3
ODD EVEN
CH Bit = 1 CH Bit = 0
CC4/T4 EVEN CH Bit = 1
LCD培训课件
响应时间是指LCD屏幕对输入信号的 反应速度，响应时间越短，图像越流 畅。一般来说，响应时间在5-10ms之 间比较合适。
色域覆盖与色彩准确性
色域覆盖
色域覆盖是指LCD屏幕所能显示的颜色范围。色域覆盖越广，显示效果越好。一 般来说，色域覆盖在72%NTSC以上比较合适。
色彩准确性
色彩准确性是指LCD屏幕颜色显示的准确性。色彩准确性越高，颜色越真实。一 般来说，色彩准确性在Delta E<3以下比较合适。
混合与研磨
将液晶材料与其他添加剂 混合并研磨成均匀的浆料 。
过滤与脱泡
去除液晶浆料中的杂质和 气泡，确保液晶的质量。
彩色滤光片制作
涂布色层
在透明基材上涂布不同颜色的光阻材 料，形成彩色滤光片。
去膜处理
去除多余的光阻材料，得到最终的彩 色滤光片。
光刻与显影
通过光刻和显影工艺形成特定图案的 光阻层。
液晶盒的组装
详细描述
高分辨率显示技术能够提供更加清晰、细腻 的画面，满足用户对视觉体验的高要求。 LCD通过不断提升分辨率，提高画面质量， 以保持竞争力。此外，柔性显示技术使得 LCD能够适应更多弯曲、折叠等形态的设备 ，拓展了应用领域，如可穿戴设备、车载显 示等。
低能耗与环保材料应用
总结词
随着环保意识的增强和能源消耗的关注，低 能耗和环保材料的应用将成为LCD的重要发 展趋势。
暗线
黑色线条出现在屏幕上，可能是由于背光灯不亮或液晶板受损。
Mura现象
屏幕出现亮度不均匀的现象，可能是由于背光灯老化或驱动IC异常 。
色彩偏差与色温调节
色彩偏差
显示器颜色与实际颜色不符，可能是由于老化或设置不当。
色温调节
LCD TV背光源技术简介
1. 均齐度较低 原因在于使用直下式产品通常考虑重点为高亮度需求,模块尺寸则是相 对牺牲的考虑点,因此灯管数变多较易造成呈现明暗条纹的情况产生, 对均齐度有一定的影响程度. 2. 模块厚度较厚 灯管数多虽提升了辉度,灯管所造成的热能也相对变高,对温度敏感度 高的液晶分子及彩色光阻易造成不同色温下有色彩异变的隐忧,因此直 下式背光模块通常会将厚度加深,以调整纵深的方式搭配灯管数及整体 辉度的规格要求.
近年来台湾LCD产业在顺利攻占Desktop,Laptop用的Monitor后,进一步 将市场目标放在更高尺寸的TV,然而欲达成此一目标将是新的挑战.大 众消费性的客厅用TV,与计算机信息用的Monitor大有不同,Monitor距 离近,只供单人观看,因此不必过度要求亮度(日文亦称为辉度)和可 视角度.另一方面,TV适合可多人同时较远距离观看,因此注重高亮度 和高可视角度的要求.无疑地,LCD TV的显示质量要求是高过 D Monitor的. 除了大尺寸LCD产品在质量上更为要求之外,成本也是重要考虑,小尺寸 的LCD产品,背光模块(Back Light Unit;BLU)所占的成本比例并不高, 但是在大尺寸的LCD产品上,背光模块的成本比重就大幅增长.举例来说, 15英寸规格的LCD产品,BLU仅占整体成本的23%,在30英寸规格时则达 到37%,到57英寸规格时,就攀升到50%,也就是说一个57英寸液晶电 视的成本价格,背光模块便占了一半的花费.
LCD TV背光源技术 背光源技术简介 背光源技术
侧光式背光模组的基本组成 侧光式背光模组的基本组成
直下式背光模组基本结构
大尺寸LCD TV背光模块技术趋势 大尺寸LCD TV背光模块技术趋势
相关业界正积极对于BLU的背光源及光学膜等材料,寻求明 亮,精简,轻巧,环保等多功能的解决方案而努力着.目前 被业界期待的背光源材料技术包括冷阴极萤光灯(CCFL), 发光二极管(LED),平面荧光灯管(FFL),外部电极荧光 灯管(External Electrode Fluorescent Lamp;0EEFL),热 阴极荧光管(Hot Cathode Fluorescent Lamp;HCFL),甚至 是应用纳米技术的纳米碳管(Carbon Nano Tube;CNT)等等. 每种都有独擅胜场之处,也都有技术进步的空间
LCDTV液晶电视背光设计分析
LCD TV 液晶电视背光设计分析摘要：LCD (液晶显示器)是电控发光管，LCD TV (液晶显示电视)采用白光作为“背光”，通常使用冷阴极荧光灯(CCFL)为彩色荧光屏照明。
其它技术，如：发光二极管(LED), 也作为一种考虑方案, 但昂贵的价格限制了它们的使用。
本文聚焦于驱动和控制多个CCFL，来为大型LCD面板(如LCD电视)提供背光照明时所要面临的设计挑战。
设计挑战由于LCD电视是消费品，压倒一切的设计考虑是成本—当然必须满足最低限度的性能要求。
驱动灯的CCFL逆变器不能明显缩短灯的寿命。
还有，由于要用高压来驱动灯，安全性也是一个必须考虑的因素。
本文聚焦于LCD电视应用中，驱动多个CCFL时所要面对的三个关键的设计挑战：挑选最佳的驱动架构、多灯驱动、以及灯频和突发调光频率的精密度控制。
挑选最佳的驱动架构可以用多种架构产生驱动CCFL所需的交流波形，包括Royer (自激)、半桥、全桥和推挽。
表1详细归纳了这四种架构各自的优缺点。
表1. CCFL驱动架构比较Drive ArchitectureAdvantages DisadvantagesRoyer ∙Least expensive∙Cannot tightly control the lamp current or frequency∙Requires tight DC-supply regulation∙Requires a special transformer winding∙Requires a ballst capacitor ∙Low efficiencyFull Bri dge ∙Does not require a center-tapped transformer∙Works over a wide DC-supply range (greater than 3:1)∙Requires four MOSFETs∙May require p-channel MOSFETs, whichare higher cost and less efficientHalf Brid ge ∙Requires only two MOSFETs∙May require p-channel MOSFETs, whichare higher cost and less efficient∙Requires a higher turns ratio transformer, which increases costPush-Pul l ∙Requires only two n-channel MOSFETs, which are lower incost and more highly efficient than p-channel MOSFETs∙Easily scales to higher DC supply voltages (up to 120V)∙Low transformer turns ratio∙Lower efficiency when the DC supply goes beyond a 2:1 rangeRoyer架构Royer架构(图1)的最佳应用是在不需要严格控制灯频和亮度的设计中。
LCD电源与背光原理_
第二节
脉宽调制控制器SG6841
2.1 PWM控制器SG6841简介
目前，开关电源的集成化与小型化已成为现实，早期的PWM IC大多采用UC384X系列 （如UC3842、UC3843），但由于新产品越来越积体化及环保和安规要求越来越严苛的趋势 下，出现了384XG及684X等具有Green Function的IC。Green Function为环保功能的意思， 亦称之为Blue Angel，其要求是在满载70W以下的电源产品，当负载没有输出功率的情况下， 输入电源仍照常供应时，电路消耗功率必需小于1W以下。SG6841是由System General崇贸 科技开发的一款高性能固定频率电流模式控制器，专为离线和DC－DC变换器应用而设计。它 属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、 价格低廉等优点，可精确地控制占空比，实现稳压输出，还拥有低待机功耗和众多保护功能， 所以，为设计人员提供只需最少的外部元件就能获得成本效益高的解决方案，在实际中得到 广泛的应用。SG6841有下列性能特点： 在无负载和低负载时时， PWM的频率会线性降低进入待机模式以实现低功耗，同时提供 稳定的输出电压。 由于采用BiCMOS，启动电流和正常工作电流减少到30μA和3mA，因此可大大提高电源 的转换效率。 SG6841是固定频率的PWM控制器，它的工作频率通过一个外接电阻来决定，改变电阻值 可轻易改变频率。 内建同步斜率补偿电路，可保证连续工作模式下电流回路的稳定性。 内建电压补偿电路可在一个较大的AC输入范围内实现功率限制控制，并提供过载、短路 保护功能。此外，还设有低电压锁定（UVLO）功能，使工作更稳定、可靠。 可通过外接一个负温度系数热敏电阻（NTCR）来传感环境温度以实现过温保护，也可利 用该功能实现过压保护。 具有图腾柱（即推拉输出电路）输出极，可实现良好的EMI。其最大输出电压钳位在18V。
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+ 1).时钟脉冲在经过Shift Register 后
在OE 呈高电平的作用下,将信号输入 Level Shift 中. + 2).信号在Level Shift 中其电压从3V 被提升 至高达20V 后输出对TFT 进行扫描.
Input Power Sequence
T1
0.9Vdd 0.9Vdd
Power Converter
(DC/DC Converter)
பைடு நூலகம்
Gate Drivers
TFT-LCD Panel
+ 1).信号经过Decoder 后透过Shift Register 的作用往
Line Latch 中一次锁存两个像素.
+ 2).经过Line Latch 后,讯号在LD 的控制下进入Level
液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排 列的有机化合物。 随着人们对液晶的逐渐了解，发现液晶物质基本上都 是有机化合物，现有的有机化合物中每200 种中就有 一种具有液晶相。 构成液晶物质的分子，大体上呈细长棒状或扁平片 状，并且在每种液晶相中形成特殊排列。由杆形分子 形成的液晶，其液晶相共有三大类：近晶相（Smectic liquid crystals）、向列相（Nematic liquid crystals）和胆甾相（Cholesteric liquid crystals）。
Reflector 反射层
平行时透光
液晶上下两层玻璃主要是用来夹住液晶，这两片玻 璃在接触液晶的那一面并不是光滑的，而是有锯齿状 的沟槽。这个沟槽的主要目的是希望长棒状的液晶分 子沿着沟槽排列，如此一来，液晶分子的排列才会整 齐。因为如果是光滑的平面，液晶分子的排列便会不 整齐，造成光线的散射，形成漏光的现象。 在实际的制造过程中，并无法将玻璃做成如此的槽 状分布，一般会先在玻璃表面涂布一层PI (polyimide, 聚酰亚胺)，再用布做磨擦(rubbing)的动作，好让PI 的 表面分子不再杂散分布，依照固定而均一的方向排列, 而这一层PI 就叫做配向膜(alignment film).
R、G、B Phosphor Hg Ne & Ar 升温 UV
e
Inverter 规格参数
19”
Lamp
Input Voltage Output Current PWM Dimming Analog Dimming PWM Frequency Lamp Frequency Power Consumption
Diffuser扩散体
Reflector反射体
CCFL 冷阴极荧光灯 (Cold Cathode Fluorescent Lamp)
Reference：Harison
+ 1.高电压电极激发电子
+ 2.电子撞击Ne and Ar ，吸收能量(升温)
+ 3.高能量的Ne and Ar 释放能量，撞击Hg 吸收能量 + 4.Hg释放UV λ=253.7nm，撞击荧光粉 + 5.由荧光粉发出可见光(R、G、B)
一、液晶的基本知识 二、液晶屏的结构与显像原理 三、LCD TV 的信号处理流程 四、LCD TV的特点
一、液晶的基本知识
液晶最早是奥地利植物学家莱尼茨尔（F.Reinitzer) 于1888 年发现的,他在测定有机物的熔点时，发现某 些有机物（胆甾醇的苯甲酸脂和醋酸脂）熔化后会经 历一个不透明的呈白色浑浊液体状态，并发出多彩而 美丽的珍珠光泽，只有继续加热到某一温度才会变成 透明清亮的液体。 第二年，德国物理学家莱曼（O.Lehmann)发现，这 类白而浑浊的液体外观上虽然属于液体，但却显示出 各向异性晶体特有的双折射性。于是莱曼将其命名为 “液态晶体”，这就是“液晶”名称的由来。
TFT-LCD Blcok Diagram
Power In for inverter
Backlight inverter
Lamps
RSDS
Data In (LVDS)
Timing Controller
Gamma Reference Voltages
Vcom
Source Drivers
Power In for signal
+ 在上下两层玻璃间, 夹着液晶, 便会形成平行板电容
器, 我们称之为CLC(capacitor of liquid crystal). 它的大小约为0.1pF, 但是实际应用上, 这个电容并无 法将电压保持到下一次再更新画面数据的时候. 也就 是说当TFT 对这个电容充好电时, 它并无法将电压保 持住, 直到下一次TFT 再对此点充电的时候.(以一般 60Hz 的画面更新频率,需要保持约16ms 的时间.) 这 样一来, 电压有了变化, 所显示的灰阶就会不正确.因 此一般在面板的设计上, 会再加一个储存电容 CS(storage capacitor 大约为0.5pF), 以便让充好电 的电压能保持到下一次更新画面的时候. 不过正确的 来说,制在玻璃上的TFT 本身,只是一个使用晶体管制 作的开关。它主要的工作是决定LCD source driver 上的电压是不是要充到这个点来, 至于这个点要充到 多高的电压, 以便显示出怎样的灰阶, 都是由外面的 LCD source driver 来决定的.
Power Supply (5V)
0.1Vdd
0.1Vdd
T2
T3 T4
Interface Signal (DE, Clock, Data)
T5 T6
0.5Vdd
Power Supply for B/L(24V)
0 < T1 ≤ 30msec 0 < T2 ≤ 50msec 0 < T3 ≤ 50msec
绝缘层(Si3N4)
TFT在LCD的应用上可将其视为一开关.
彩色滤光片(color filter, CF)
Data Line 1 Dot Pixel BM (Black Matrix)
R
G
B
Gate Line
常見的彩色滤光片的排列
Backlight Unit背光单元
液晶显示器本身仅能控 制光线通过的亮度，本 身并无发光的功能.
300msec ≤ T4 500msec ≤ T5 100msec ≤ T6
BACK
三、液晶电视的基本组成
Cable Tuner Audio Processor Audio Amplifier Speaker
CVBS
S-VIDEO YCbCr Video Decoder
De-interlacer
YPbPr RGB DVI
液晶显示器件具有很多独到的优异特性,如: 低压、微功耗, 显示信息量大,长寿命, 无辐 射,无污染等等, 液晶显示器件的这些优异特 性决定了它在各类显示器件中的地位。 随着薄膜晶体管（Thin Film Transistor, TFT）阵列驱动液晶显示技术的飞速发展, TFT-LCD成为21世纪最有发展前途的显示技术 之一。
像素单元的等效电路
Black Matrix Color Filter
Clc
Common Elecrode
Data Line
TFT
Storage Elecrode Pixel Electrode
Cs
Gate Line
Clc
源极(Al)
漏极(Al)
透明电极(ITO)
活性半导体层Si 栅极(Mo-Ta合金)
Active Addressing of TFT
Line by Line Addressing
Data Signal
V1+
V2-
V3+
Pixel
Off -5V Gn-1 On V1+
Off
Off
On
V2-
On
V3+
Gate Signal
25V
Gn Off Off Off
-5V
Gn+1
Storage Cap.
24V 4.0/5.5/7.0 30% O 170Hz 60KHz 180W
6 U-Lamp
24V 4.5/~ /6.5 30% O 170Hz 60KHz 50W
液晶显示器中有一个很重要的规格就是亮度, 而决定亮 度最重要的因素就是开口率. 开口率是什么呢? 简单的 来说就是光线能透过的有效区域与全部面积比例.
+ 假设各个零件的穿透率如以下所示: + 偏光板: 50%(因为其只准许单方向的极化光波通过) + 玻璃:95%(需要计算上下两片) + 液晶:95% + 面板开口率:50%(有效透光区域只有一半)
+ 彩色滤光片:27%(假设材质本身的穿透率为80%,80%*33%=27%)
以上述的穿透率来计算, 从背光板出发的光线只会剩 下6%,实在是少的可怜.这也是为什么在TFT-LCD 的设计 中, 要尽量提高开口率的原因.
向列相分子指向矢的有序排列，却使向列相物质的光 学与电学性质，即折射系数与介电常数，沿着及垂直 于这个有序排列的方向而不同。正是由于向列相液晶 在光学上显示正的双折射性的单轴性与电学上的介电 常数各向异性，使得用电来控制光学性能，或液晶显 示成为了可能。 此外，与近晶相液晶相比，向列相液晶各个分子容易 顺着长轴方向自由移动，因此向列液晶富于流动性， 粘度小，事实上不少向列相液晶的粘滞系数只是水的 粘滞系数的数倍。 向列相液晶分子的排列和运动比较自由，对外界作用 相当敏感，因而应用广泛。目前液晶显示器所用的液 晶材料均属向列相液晶材料。
23”
6 U-Lamp
24V 4.0/~ /7.0 30% O 170Hz 60KHz 70W
26”
8 U-Lamp
24V 4.5/5.5/6.5 30% O 170Hz 60KHz 80W