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区域亮度可调双稳态LED背光源的设计与研究

作　者: 赵海峰
导　师: 黄子强
学　校: 电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 区域亮度调节双稳态发光二极管背光源对比度
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人们生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也越来越高,显示器件作为人们生活中不可或缺的产品之一,人们对显示器件显示质量和性能的要求也越来越苛刻,各种各样的显示技术应用而生,如LCD、PDP、LED、OLED等等,其中LCD显示在显示领域仍占有较大的市场,所以对LCD显示技术的研究一直没有停止过。LCD本身不发光,需要与背光源共同来达到显示的效果。背光源不仅是液晶显示器件的主要耗能部件,而且背光源的好坏也直接会影响液晶显示器件的显示效果。传统的背光源采用恒定亮度照明,这不仅使LCD漏光现象严重,而且耗能也较大。LED背光及区域动态控制技术的出现很好的克服了传统背光源的这些问题,且使显示的对比度有了很大的提高,但现有的区域亮度动态控制技术大部分是基于扫描原理,根据Talbot-Plateau(塔尔博特-普拉窦)定律,扫描驱动会使背光源整体亮度下降,而且亮度范围也会缩小,影响显示效果。为了改善现有区域亮度动态控制LED背光源亮度下降及亮度范围缩小的缺点,本文将双稳态技术引入LED背光源中,利用普通LED加上外围电路构建出一个具有双稳态特性的LED单元电路。通过理论计算及实际测试,对双稳态LED单元电路的元件参数进行了分析,得到了最佳的元件参数。并利用双稳态LED单元电路构架出了双稳态矩阵式LED背光板。双稳态LED单元电路与普通LED的驱动方式有所不同,本文通过研究双稳态单元驱动的特殊性,建立了双稳态单元的驱动方法,并构建了驱动电路;在此基础上根据双稳态LED背光板的要求设计出了双稳态矩阵式LED背光板的驱动板。分析研究LED的亮度调节技术,由于PWM调光不会产生色度偏差,最终选择PWM亮度调节技术作为本文的亮度调节方法,通过对全局动态背光、一维动态背光、二维动态背光以及二维RGB-LED动态背光的学习,根据本文设计的背光板的实际情况,研究实现了双稳态矩阵式LED背光板的二维亮度控制,扩大了LED背光源的亮度范围,并降低了背光源功耗。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-18
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 LCD 常用背光光源  10-13
    1.2.1 冷阴极荧光灯背光源  10-11
    1.2.2 电致发光背光源  11-12
    1.2.3 发光二极管背光源  12-13
  1.3 LED 背光源的技术优势  13-14
  1.4 LED 背光源区域控制技术的发展概况  14-15
  1.5 论文主要研究内容及章节安排  15-18
    1.5.1 主要研究内容  15-16
    1.5.2 章节安排  16-18
第二章 LED 背光源及光学双稳态理论  18-33
  2.1 LED 发光机理  18
  2.2 LED 的特征参数及驱动方法  18-26
    2.2.1 LED 的特征参数  18-23
    2.2.2 LED 的驱动  23-26
  2.3 LED 背光源分类及发展趋势  26-29
  2.4 光学双稳态理论  29-33
    2.4.1 光学双稳态及光双稳器件  29-31
    2.4.2 平板显示中的双稳态技术  31-33
第三章双稳态LED 单元的构建及其特性研究  33-43
  3.1 理想双稳态LED 单元的伏安特性  33-34
  3.2 双稳态LED 单元的电路结构及工作原理  34-37
  3.3 双稳态LED 单元电路正向反转电压区间分析  37-38
  3.4 双稳态LED 单元的元件参数对性能的影响  38-43
第四章双稳态LED 背光源及其驱动电路的设计与研究  43-50
  4.1 双稳态LED 背光源的矩阵电路架构  43-45
  4.2 双稳态LED 背光源扫描驱动原理  45-46
  4.3 双稳态LED 背光源驱动电路  46-50
第五章双稳态LED 背光源的区域亮度控制  50-60
  5.1 LED 亮度调节方式  50-52
  5.2 背光源的亮度控制  52-56
    5.2.1 背光源亮度控制分类  52-54
    5.2.2 LED 背光源区域亮度控制技术  54-56
  5.3 双稳态LED 背光源区域亮度调节的实现  56-60
    5.3.1 双稳态LED 电路单元灰度级实现方法  56-58
    5.3.2 双稳态LED 背光源区域亮度控制程序流程  58-60
第六章总结与展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
攻硕期间取得的成果  67-68

区域亮度可调双稳态LED背光源的设计与研究

内容摘要

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