论文摘要
文章简要介绍LCD背光的基础知识,分析LCD用背光源的现状,讨论目前主流LCD用背光源的优缺点及发展方向。重点介绍新型LED背光源的原理,LED用于LCD背光的优势以及存在的问题。由于LED背光源为点光源,较CCFL的线光源的网点设计更加复杂,需考虑LED辐射状的光强衰减,多个点光源之间的互相影响,以及每个点光源本身具有的发射角度问题。为解决此问题,以两颗LED灯的侧背光作为例,建立相应模型,运用光学理论推导出导光板网点排布规律,得到一个简约公式,并将其进行扩展应用,推出了多颗灯情况下的导光板排布规律,另外进行等效应用,得到了线光源情况下的导光板的排布规律。且在考虑发光角度的情况下,对所得公式进行修正。应用AUTOLIAP编程实现网点设计,用Tracepro进行光线追迹,查看网点设计效果,得出所设计面光源均匀度,亮度均较高,符合我们的要求。研究液晶光阀在电压和频率两种驱动方式下的电光特性,分析液晶对三基色的透射率变化。用分光光度计测量TB3639型液晶光阀在电压和频率两种驱动方式下的电光特性关系曲线,分析在这两种驱动方式下液晶对三基色的透射率变化情况;结果表明,三基色在两种驱动方式下,其透射率的变化并不一致,显示的图像会有一些偏色,这对显示质量的影响较大。在电压驱动方式下,随着电压变化,液晶对三基色透射率变化的不一致性更为显著,差值最大为11%,最小为0。在频率驱动方式下,透射率差值相对较小,差值最大为4%,最小为2.5%,三基色透射率变化有更好的一致性。以此作为基础,对颜色进行一定的校正和补偿,以获得精确的色调和色饱和,便于进一步研究改善液晶显示性能。结合LED灯的发光原理与滤色片的作用,开发设计了一种彩色LCD专用背光。此设计利用光色转换技术,使LED芯片所发出的光直接激发色转换层,产生三基色光作为彩色LCD的背光,解决了目前彩色LCD显示中光经过滤色片后损失约2/3光能的问题,大大提高了光的利用率。此设计还可有效利用环境光,故其在强光下仍有良好的显示性能。根据前面所得液晶对各种波长的光的透射率不同的规律,通过测试液晶50%透过率时其光谱特性曲线,结合色度学理论,对液晶显示的色度进行调整,使其得到更好的色再现性。从LCD的显示原理、驱动原理入手,分析在某种使用条件下液晶模块显示画面闪烁的现象,我们在理论指导的基础上建立了模型,搭建实验平台对此现象进行模拟,通过分析测试所得数据,得出了画面闪烁产生的条件与规律。闪烁的实质是LCD的帧频率与背光源频率的叠加,从而产生的频率干涉现象,据此给出了相应的解决方法。