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TFT-LCD背光设计策略在显示/光电技术中的应用

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简介:
本研究探讨了TFT-LCD背光设计策略在现代显示与光电技术领域的应用,旨在提升显示屏亮度均匀性及能效。 从TFT-LCD的切面结构图可以看到,LCD由两层玻璃基板夹着液晶组成,形成一个平行板电容器。通过嵌入在下玻璃基板上的TFT对这个电容器及内置存储电容充电,以维持每幅图像所需的电压直至下一帧画面更新。 为了显示彩色内容,透明的液晶需要背光的支持。因此,在LCD面板后面会安装一块白色的背光板,并且四周加上白色灯光来增强反射效果。常见的背光源包括CCFL和LED灯具等。 图1 TFT-LCD结构示意图 TFT-LCD必须配备背光 由于LCD自身不发光,所以需要一个背光系统以提供足够的亮度。

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  • TFT-LCD/
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    本研究探讨了TFT-LCD背光设计策略在现代显示与光电技术领域的应用,旨在提升显示屏亮度均匀性及能效。 从TFT-LCD的切面结构图可以看到,LCD由两层玻璃基板夹着液晶组成,形成一个平行板电容器。通过嵌入在下玻璃基板上的TFT对这个电容器及内置存储电容充电,以维持每幅图像所需的电压直至下一帧画面更新。 为了显示彩色内容,透明的液晶需要背光的支持。因此,在LCD面板后面会安装一块白色的背光板,并且四周加上白色灯光来增强反射效果。常见的背光源包括CCFL和LED灯具等。 图1 TFT-LCD结构示意图 TFT-LCD必须配备背光 由于LCD自身不发光,所以需要一个背光系统以提供足够的亮度。
  • 局部调LED驱动整体解决方案
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    本方案聚焦于局部调光LED电视背光驱动技术,提供高效能、低功耗的整体解决方案,优化图像质量并延长产品寿命,在显示与光电领域具有广泛应用前景。 随着液晶电视在日常生活中的普及程度不断提高,其能耗问题也引起了越来越多的关注。各大电视及液晶制造商纷纷投入大量资源加强研发工作以降低功耗,而减少背光功耗是当前技术发展的重点之一。由于背光源消耗的能量最大,因此通过改进这一部分的技术可以显著地减小整机的总能耗。 在这类技术创新中,改善LED发光效率、优化驱动电路以及开发新型LED材料都是重要的方向。其中,“局部调光”(Local Dimming)技术因其易于实现且效果明显而备受青睐。特别是当直下式LED背光源与“局部调光”相结合时,可以大幅降低能耗,并同时提升图像对比度、灰阶数及减少残影现象的发生。
  • GaN PIN探测器结构
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    本研究探讨了GaN PIN光电探测器在显示及光电技术领域的应用结构,分析其性能优势和潜在应用场景。 GaN PIN光电探测器是显示与光电技术领域中的关键传感器件,在紫外光检测方面具有显著优势。PIN结构(即P型-本征-N型结构)因其独特的性能在提高器件效率上表现出众。 以下是关于GaN PIN光电探测器的详细说明及其优点: 1. **低暗电流**:由于较高的势垒,这种类型的光电探测器可以减少无光照条件下的电流流动。这有助于降低噪声水平,在没有光源的情况下提高了信号与噪音的比例,使检测更加灵敏。 2. **高速响应**:高阻抗特性使得PIN结构的GaN光电探测器能够快速响应光强度的变化,从而提高其工作速度。这对于需要实时监测的应用至关重要。 3. **适应焦平面阵列读出电路**:由于其高阻抗特点,该类型的器件可以与大规模并行检测系统中的焦平面阵列读出电路兼容,适用于紫外光谱仪或天文观测设备等应用。 4. **量子效率和响应速度可调**:通过调整本征层厚度来改变探测器的量子效率及响应时间。这使得设计者可以根据具体需求优化器件性能。 5. **低偏压操作能力**:GaN PIN光电探测器能够在较低电压甚至零电压下工作,从而降低电源消耗并提高能源使用效率。 在制造过程中,通常包括以下步骤: - 在蓝宝石衬底上沉积20nm厚的低压缓冲层,以提供良好的晶格匹配和生长基础。 - 接着,在上面沉积500nm厚的n型Al0.5Ga0.5N层作为导电层,增加材料的电导率。 - 然后,生长本征层Al0.4Ga0.6N。该步骤中,通过调整铝含量从50%到40%,形成17nm厚的过渡层以减少缺陷并优化异质结势垒。 - 接下来,在上面沉积100nm厚的掺Mg p型Al0.4Ga0.6N层用于形成P-N结,并提供必要的电荷载流子。 - 最后,添加5nm薄p型GaN层以改善欧姆接触并减少光吸收。 在触点部分使用半透明NiAu作为P型接触和TiAu作为N型接触确保良好导电性的同时允许光线通过。 综上所述,通过精心设计的PIN结构与材料组合,GaN PIN光电探测器实现了高效、高速的紫外光检测能力,并广泛应用于环境监测、生物医学检测以及安全监控等领域中,对推动显示和光电技术的进步具有重要意义。
  • LCD液晶/各接口定义
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    本文章详细介绍LCD液晶电视中的各种接口及其功能和用途,帮助用户更好地了解和使用这些重要的连接选项。 RF电视天线插头插座接收CVBS复合视频信号。这种信号传输亮度信号和色度信号,它们在频谱上迭加在一起。由于两者混合,因此需要通过亮色分离来处理CVBS信号,并且好的梳状滤波器可以提供高质量的亮色分离效果。 S-Video输入接口是在随S-VHS录像机的发展中被开发出来的视频接口类型。它传输亮度和色彩信号分别独立传送,从而避免了CVBS信号中的颜色干扰问题。 Y Pb Pr 色差输入是美国与中国采用的标准视频接口方式:该方法通过单独传递亮度与色度信息来改进图像质量,优于S-video的PB、PR合并为C的方式。色差信号类似于RGB三原色信号,在技术上具有优势。
  • TFT-LCD与亮度调节方案
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    本文介绍了针对TFT-LCD显示屏设计的一种高效背光及亮度调节方案,通过优化电路和算法实现节能降耗、延长设备使用寿命并改善用户体验。 TFT-LCD液晶面板主要由两块无钠玻璃夹着一个包含偏光板、液晶层和彩色滤光片的夹层组成。佛山普立科技的杨宏彦设计了数码相机中TFT-LCD背光及亮度调整方式。
  • 常白与常黑TN液晶/
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    本研究探讨了常白模式和常黑模式TN(扭曲向列)型液晶显示屏在显示及光电技术领域的应用特性、优势及局限性,旨在为相关领域设计提供理论支持。 在显示光电技术领域中,TN(Twisted Nematic,扭曲向列)液晶显示屏是一种常见的显示技术类型,并且主要分为常白型(Normally White,简称NW)和常黑型(Normally Black,简称NB)两种。 对于常白型液晶显示屏而言,在没有施加电压的情况下,其内部的液晶分子会保持自然状态并允许光线通过屏幕,呈现出明亮的画面。当有电流通过时,这些液晶分子会发生排列变化而阻挡光线通行,从而显示暗色调的内容。因此,在默认状态下,这种类型的显示屏能够呈现亮背景效果,并且特别适合于需要展示大量白色或浅色内容的应用场景中使用。 相比之下,常黑型液晶显示屏则在没有电压作用下呈现出黑暗画面的状态;当施加电压时,则允许光线通过并形成明亮的画面区域。这意味着NB类型更适合那些以黑色为主导或者对高对比度要求较高的应用场合。例如,在专业图像处理设备或特定用途的显示装置中,这种设计能够提供更深邃、更清晰的黑底效果。 对于TN液晶显示屏而言,其基本结构包括上下两层玻璃基板以及涂布在其上的配向膜来控制液晶分子的方向;而对于具体的NW和NB类型来说,它们之间的主要区别在于偏光片设置的不同:在NW型中,上下的两个偏光片的极性是垂直对齐的;而在NB型里,则平行排列。当施加电压时,这些液晶分子会旋转90度角度以调整光线通过与否的状态。 因此,在选择使用哪种类型的TN显示屏时,主要考虑的是具体应用的需求和场景特性:例如个人电脑、笔记本等通常采用NW液晶屏来优化白底黑字的显示效果;而专业监控或图形设计工具则可能更倾向于NB型,以便于实现更深邃且清晰度更高的黑色表现。
  • 量子效率与响
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    本研究探讨了量子效率和响应度在现代显示技术和光电设备领域的关键作用,分析其优化方法及其对提高图像质量、能源效率的影响。 量子效率可以分为内量子效率ηi和外量子效率ηo,这是半导体光电探测器最重要的性能指标之一。 内量子效率定义为吸收一个入射光子能够产生的电子-空穴对的数量。它与材料的吸收系数α以及吸收层的厚度W有关,并且可以用以下公式表示: \[ \eta_i = 1 - e^{-\alpha W} \] 式中,a(λ)是对应波长λ的吸收系数。从这个表达式可以看出,当材料的吸收系数越大或者吸收层越厚时,光电探测器的量子效率越高。 然而,在实际应用中的光电探测器里,并非所有入射光都能直接到达吸收区域;部分光线会经过重掺杂接触区并在此过程中损失掉一部分光子。此外,由于表面反射作用也会导致部分入射光丢失。因此定义了外量子效率ηo为: \[ \eta_o = \frac{\eta_i}{1 - e^{-\alpha d}} \] 式中,d表示前端接触层的厚度。 以上就是内、外量子效率的基本概念和计算方法。
  • LED/混联方式
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    本文探讨了在LED显示和光电技术应用中使用混联电路的优势与特点,分析其工作原理及其在实际场景中的效能表现。 在需要大量使用LED的电子设备中,如果将所有LED串联,则会增加驱动器所需的输出电压;而若采用并联方式连接,则会导致驱动器所需电流增大。无论是全部串联还是完全并联的方式都会限制了能够使用的LED数量,并且并联模式下还会导致负载电流较大,从而使得驱动器的成本上升。 为了解决上述问题,可以考虑使用混联的方法来布置电路(如图所示)。在这种方法中,串、并联的LED数目被平均分配。这样,在每个串联支路上施加给所有LED的电压相等,并且流经每只LED上的电流也基本一致,从而确保了亮度的一致性;同时,通过每一个串联支路中的电流也非常接近。 当混联电路中某一串联回路内的某个LED发生短路时(不论是使用稳压式驱动还是恒流式驱动),整个该串联回路上的电压分布将会受到影响。
  • LCD/产生闪烁问题及解决方案分析
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    本文深入探讨了LCD显示屏在工作过程中出现闪烁问题的原因,并提出相应的解决措施和技术方案。 比较CRT与LCD两类显示屏时,其中一项最为普遍见到的差别是闪烁问题。一般都会以为CRT显示屏有闪烁,而LCD则没有,但实际上这两类显示屏都有某种程度上的闪烁现象,只是机制上的差异影响了纠正方法的成功率。本段落讲述LCD显示屏上出现闪烁的原因,并提出避免闪烁的方法。 关于液晶显示器(LCD)技术的历史发展:1973年首次在计算器中应用了第一款LCD屏幕,它采用七段字画形式显示数字。到了1980年代,下一代点阵式(dot-matrix)的LCD显示屏开始出现,这类设计可以展示字符和图形,并不仅仅局限于数字显示。例如,它们被应用于早期单色电脑显示器或流行的“电子宠物”等设备上。这种矩阵式的结构通过控制行与列中的像素来实现图像的呈现,从而取代了传统的点对点成像方式。
  • NOKIA移动话液晶模块LPH7366/原理及
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    本简介探讨NOKIA LPH7366移动电话液晶显示模块的工作原理及其在现代显示和光电技术领域的应用,分析其技术特点与市场价值。 LPH7366是一种低功耗、串行通信接口的液晶显示模块,适用于移动电话或便携式设备中的液晶显示系统。本段落介绍了LPH7366显示模块的功能原理及操作方式,并提供了基于MCS51单片机的控制软件程序。 该产品由诺基亚公司生产,可用于其6150、6100等系列手机中;国内也有类似兼容的产品。除了移动电话外,这种模块还可以广泛应用于各种便携式设备的显示系统中。与其它类型的产品相比,LPH7366具有以下特点: - 采用串行接口与主处理器通信,信号线数量显著减少,包括电源和地在内的总共有9条信号线。 ...