LCD背光芯片工作原理说课讲解
背光偏压芯片
背光偏压芯片全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：背光偏压芯片是一种关键的电子元件，通常被应用在液晶显示器、LED照明和其他需要背光的设备中。
它的主要作用是为背光LED提供稳定的电压和电流，从而确保背光灯的均匀亮度和长期稳定性。
在现代电子产品中，背光偏压芯片已经成为不可或缺的组成部分，其性能和稳定性对整个设备的可靠性和显示效果都至关重要。
背光偏压芯片的工作原理是通过调节输出电压和电流来控制LED的亮度。
在液晶显示器中，背光偏压芯片会根据显示内容的亮度和颜色需求来调节LED的亮度，从而实现屏幕的亮度均匀和色彩鲜艳。
在LED照明中，背光偏压芯片则会根据环境光线的变化和用户需求来控制灯光的亮度和色温，以实现节能和舒适的照明效果。
背光偏压芯片通常由电源管理芯片、电压转换器、电流调节器和过压保护电路组成。
电源管理芯片负责稳定输入电压并提供给电压转换器，电压转换器则将输入电压转换为LED需要的工作电压。
电流调节器则会根据控制信号调节LED的亮度，确保LED的亮度稳定和均匀。
过压保护电路则会在输入电压过高时自动切断电路，保护LED和其他电子元件不受损坏。
在市场上，有很多不同品牌和型号的背光偏压芯片可供选择。
一般来说，好的背光偏压芯片应该具有以下特点：稳定的输出电压和电流、高效的能源转换、低的功耗和热量、优良的温度稳定性和电磁兼容性。
一些高端的背光偏压芯片还会具有智能调光、远程控制和串联连接等功能，以满足不同应用场景的需求。
在实际使用中，选择适合的背光偏压芯片对产品的质量和性能至关重要。
不同的应用场景和需求可能需要不同型号和规格的背光偏压芯片。
在选购时，首先要了解产品的工作电压和电流需求，然后根据产品的功耗、亮度和颜色要求来选择合适的背光偏压芯片。
还要考虑到产品的长期稳定性和可靠性，选择优质和知名品牌的背光偏压芯片是明智的选择。
第二篇示例：背光偏压芯片（Backlight Bias Chip）是一种用来控制液晶显示器背光电源的重要电子元件。
《LCD原理》word版
一、液晶顯示器基本常識二、液晶顯示器件的結構三、液晶顯示器件的基本性能四、液晶顯示器件的基本參數五、IC與LCD的常見連接方式六、LCD專業術語解釋七、液晶顯示原理一、液晶顯示器基本常識LCD基本常識液晶顯示是一種被動的顯示，它不能發光，只能使用周圍環境的光。
它顯示圖案或字元只需很小能量。
正因為低功耗和小型化使LCD成為較佳的顯示方式。
液晶顯示所用的液晶材料是一種兼有液態和固體雙重性質的有機物，它的棒狀結構在液晶盒內一般平行排列，但在電場作用下能改變其排列方向。
對於正性TN-LCD，當未加電壓到電極時，LCD處於"OFF"態，光能透過LCD呈白態；當在電極上加上電壓LCD處於"ON"態，液晶分子長軸方向沿電場方向排列，光不能透過LCD，呈黑態。
有選擇地在電極上施加電壓，就可以顯示出不同的圖案。
對於STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以對比度更好，視角更寬。
STN-LCD是基於雙折射原理進行顯示，它的基色一般為黃綠色，字體藍色，成為黃綠模。
當使用紫色偏光片時，基色會變成灰色成為灰模。
當使用帶補償膜的偏光片，基色會變成接近白色，此時STN成為黑白模即為FSTN,以上三種模式的偏光片轉90°，即變成了藍模，效果會更佳。
二、液晶顯示器件的結構下圖是一個反射式TN型液晶顯示器的結構圖.從圖中可以看出,液晶顯示器是一個由上下兩片導電玻璃製成的液晶盒，盒內充有液晶，四周用密封材料-膠框（一般為環氧樹脂）密封，盒的兩個外側貼有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之間的間隔，即通常所說的盒厚，一般為幾個微米（人的準確性直徑為幾十微米）。
上下玻璃片內側，對應顯示圖形部分，鍍有透明的氧化甸-氧化錫（簡稱ITO）導電薄膜，即顯示電極。
電極的作用主要是使外部電信號通過其加到液晶上去。
液晶盒中玻璃片內側的整個顯示區覆蓋著一層定向層。
定向層的作用是使液晶分子按特定的方向排列，這個定向層通常是一薄層高分子有機物，並經摩擦處理；也可以通過在玻璃表面以一定角度用真空蒸鍍氧化矽薄膜來製備。
名师液晶显示器背光模组LCD光学概论详解(41页)
無£卩厢!J的定義：
把所需的光反射元件先行轉置在模具上，然後用一體成型 得到所要物件 的方法
無印刷導光板：
用無印刷方法所製作的導光板
e
w
p
TV
22
IV • /（外咖），《
w+p?
e>e^ iv = 2d tail —
2
反射元件間隙(Pitch)的影響
卞 a
蝕刻法光反射元件的光學原理與特性
•refraction index? =>effective area of luminaryT
i
Ln
■_=_i
i
!_L_
1
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i
国
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■
1
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■
1 «1
Ot = sin
< n2
< L2
Refraction Index v.s. LGP
•折射率大者，單位面積能量使用率較大
>.一
t > ^2
Arj <
夜晶顯示器的結構 實物圖
contents
去Section 1
I, Introduction to Fundamental Optics II, Apply Optics to LGP
^Section 2
III, Applied Optics in the Construction of the Back-light Modules
•the optical properties of the printed units •the optical properties for different types of reflection units •the properties of the print-less LGPs
背光模组部材及原理介绍 共38页
背光板利用率解析
利用率
以XG01列
18%（其餘轉熱能）以此做基准 100% 40000cd/ m²
50%~80%
75%
60%~75%
70%
60%~95%
64.9%
一片130%~160%（集中）
150%
80%~95%
合計18.72%
合計：20.475cd /m²
CF 30%~40%
35%
偏光板45%~60%
過厚 29
二、機構不良
Film材尺寸 塑框尺寸 燈罩角度 塑框、鋁背板結合角度 導光板入光角度 燈管位置 塑框外型 鋁背板外型 塑框强度 收容空間
30
三 組裝不良
塑框與鋁背未確實坎合 導線位移於塑框內 反射片位移 膜片浮起 燈罩變形 溶劑手汗殘留
31
不良現象名詞定義規範
→ 網點與燈管形式
◎非印刷式→網點式 * 光學利用率（形式）
* 均一性（大小、深淺）
* 模具加工性
* 成形性
14
機構設計
＊燈罩形式 ＊導光板形式－模具設計
－EAR形式與位置 －厚度 －成形因素
＊塑膠框 －搭配機構
－材質、顏色 －成形性
＊固定方式－FILM材（膨脹係數）
－雙面膠選用
15
背光板部材選用
＊燈管選用 ＊FILM材選用：光學特性、色度、厚度、價格 ＊原材選用：PMMA ＊燈管組選用：燈管、Rubber、導線、熱縮套、
housing
17
擴散片：PET、PC鍍霧狀物質 可單獨使用稜鏡片上、下使用 選用重點：分光透過率、HAZE數、厚度 上擴散片用途 下擴散片用途
18
稜鏡片（Prism sheet）
液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理
对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法（此文为技术探讨）在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章，文章的标题是：“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如：图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关，维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策，而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助，目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。
什么是TFT屏偏压电路？现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏，由于我们现在的电视信号（包括各种视频信号）是专门为CRT显示而设计的，液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同，液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号，就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换，以便液晶屏能正确显示。
图像信号的转换，这是一个极其复杂、精确的过程；先对信号进行存储，然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算，根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号，并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号，成为液晶屏显示适应的信号。
这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排，并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。
重新编排的像素信号在辅助信号的协调下，施加于液晶屏正确的重现图像。
每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路，这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON（提康）电路”，也有称为“逻辑板电路”的。
这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。
也是一个独立的整体。
这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马（Gamma）电路（灰阶电压）等组成，这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压，并且还要有一定的上电时序关系，不同的屏，不同的供电电压。
液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理（图）
液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理（图）振荡控制电路主要包括振荡器、调制器、激励输出、保护控制电路，位于背光板的输入控制接口和功率放大电路之间，其主要功能如下：①接受CPU的控制指令（ON/OFF），产生高频振荡信号。
②接受CPU送来的亮度控制信号（PWM），对高频振荡进行PWM调制。
③把PWM调制信号放大并输出。
④接受输出电路反馈来的电压、电流取样信号，进行保护控制。
振荡控制电路是背光板部分的前端电路，功率小、电路复杂，电路功能较多。
为了液晶屏生产厂家为了便于配套，这部分电路均采用一块集成了上述功能的集成电路。
目前，市场上有很多此类背光板前端集成电路提供。
这些集成电路都是考虑到不同的屏幕尺寸、不同的电路形式、不同的控制方式及不同的供电电压精心设计的，功能齐全、稳定可靠。
采用这种集成电路的背光板，功能强大、外电路简单、成本下降，故障率也减小很多。
图5.1是一个采用6只CCFL灯管的26寸液晶屏背光板，图5.2是一个采用EEFL灯管的32寸液晶屏背光板。
可以看出，振荡控制集成电路只占了极小的位置，整个电路板非常简洁、工整，维修也极其方便。
目前比较常见的、背光板上应用较多的振荡控制集成电路有以下几种。
①美国仙童（FAIRCHILD）公司的FAN7316、FAN7317、FAN7313等。
②微科（MICRO）公司的OZ960、OZ964、OZ9910、OZ9925、OZ9938等。
③硕颉（ Bitek）公司的BIT3101、BIT3109、BIT3105、BIT3106等。
④MSP(Mstart)公司的MP1026、MP1029、MP1038等。
⑤罗姆（Rohm）公司的BD9883、BD9884、BD9886等。
还有很多集成电路的型号不胜枚举。
对于维修人员来说，把这些集成电路的资料收集起来，了解各集成电路的引脚功能，对背光板维修的帮助极大。
5.1典型振荡控制集成电路的工作流程图5.3是一块典型振荡控制集成电路的内部框图。
LCD背光介绍
Ambient temp. : 25 degree Frequency : 40kHz Color temperature : 6000K
10,000
1
2
3
4
5
6
7
8
Lamp Current (mA)
23
CCFL特性
1
內容
Backlight之作用 Backlight主要架構分類
NoteBook Monitor,TV
LGP介紹 CCFL介紹 Backlight 主要光學材料介紹
2
Backlight之作用
TFT LCD模組重要部材之一,置於cell背側主要提 供模組光源稱之為背光板或Backlight
現行CCFL廠的前三大廠
Harison, West, Sanken
17
CCFL發光原理
CCFL結構
微 量 電 子 存 在
起動電壓
Ve
起
放
水
紫
螢
動
電
銀
外
光
高
開
激
線
粉
電
始
發
作
壓
用
可見光
螢光粉
e
Ar Ar+
e
e
UV光
Hg (235.7nm) Ar
Ne
Ar Ar+
Hg
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可 見 光 產 生
玻璃 電極
20
CCFL特性
管徑與輝度關係
21
CCFL特性
輝度與環境溫度及管壁溫度關係 Ambient temp. Vs. Brightness
120
100
80
60
Lamp : MBVK26B99TX315NCRBU/C
LCD背光介绍
AL)
類似DBEF之 多層膜
接著層 基材(SUS,
AL)
10L0 amp holder UV照射劣100 化Data(三菱提供)
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
Ｅ－６０Ｌ
30
20
20
Ｅ－６０V
10
10
0
0
300
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Ambient temp. : 25 degree Frequency : 40kHz Color temperature : 6000K
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Lamp Current (mA)
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CCFL特性
管電流與壽命關係
Luminance maintenance [%]
Lamp performance test
德國: Alanod
其他: 3M, 或PET Film
材料結構
保護層
鍍銀層
基材
(SUS, Br)
三井化學 MT-type
蒸鍍SiO2 40nm
蒸鍍TiO2 40nm
99.99AL 26
Alanod Miro2
Al2O3 99.9AL基材
Al2O3
三菱樹脂 AL-Set 3M DESR-M
PET(EL60, EL60V)
600
700
800
100
10 0
背光源知识讲座
背光源知识背光源产品的两大作用是：1.使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能使用；2.提高背景光亮度，改善显示效果。
1.什么是背光源？由于LCD(液晶显示器)面板本身不具发光特性，为了使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能使用,因此，必须在LCD面板上加上一个发光源，方能达到显示效果，背光模块(Backlight)即是提供LCD显示器产品中一个背面光源的光学组件，简单来说，背光模块即为LCD显示器的一个关键零组件，因此，是依附于下游LCD显示器的非标准化产品。
2.背光源的发展背光源的发展可以追朔到二战时期,当时用超小型钨丝灯作为飞机仪表的背光源。
这是背光源发展的初始阶段。
经过半个世纪的发展，背光源应用到了非常广泛的领域,如今背光源已经成为电子独立学科，并逐步形成研究开发热点。
3.背光源的分类背光源是提供LCD面板的光源。
主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。
背光源具有亮度高，寿命长、发光均匀等特点。
目前主要有EL、 CCFL及LED三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式(又叫底部发光式)。
随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式LED式和CCFL 式背光源成为目前背光源发展的主流。
①EL冷光片发光材料（硫化锌）的粒子在电极间交流驱动的电场作用下，产生激发式跃迁，当回到基态时发出高频率的冷光。
EL为夹层式结构，上下各有一个电极，上电极为透明导电膜（ITO膜），光从此面射出，下电极为背电极，其材料主要为银或碳，发光材料主要是硫化锌（ZnS）当它含有不同的激活剂时，在电场驱动下，可发出不同颜色的光。
EL的亮度随极间的电压、频率的改变而变化，一般情况随电压及频率的增加亮度也相应增加。
②CCFL冷阴极荧光灯是一种新型的照明光源；由于CCFL灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状（直管形、L形、U型、环形等）；使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点;所以也是当前TFT-LCD(液晶屏）理想的光源,同时广泛应用于广告灯箱、扫描仪和背光源等用途上。
LCD背光芯片工作原理
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PT4301 Typical Characteristics
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实际应用
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结束， Thanks!
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Charge Pump工作原理
❖ 电荷泵为容性储能DC-DC产品，可以进行升 压，也可以作为降压使用，还可以进行反压 输出。电荷泵消除了电感器和变压器所带有 的磁场和电磁干扰。
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4
电荷泵是通过外部一个快速充电电容（Flying Capacitor），内部以一定 的频率进行开关，对电容进行充电，并且和输入电压一起，进行升压（或 者降压）转换。最后以恒压输出。 在芯片内部有负反馈电路，以保证输出电压的稳定，如上图Vout ，经 R1,R2分压得到电压V2，与基准电压VREF做比较，经过误差放大器A， 来控制充电电容的充电时间和充电电压，从而达到稳定值。 电荷泵可以依据电池电压输入不断改变其输出电压。例如，它在1.5X或1X 的模式下都可以运行。当电池的输入电压较低时，电荷泵可以产生一个相 当于输入电压的1.5倍的输出电压。而当电池的电压较高时，电荷泵则在 1X模式下运行，此时负载电荷泵仅仅是将输入电压传输到负载中。这样就 在输入电压较高的时候降低了输入电流和功率损耗。
手机背光芯片工作原理
Liu Jun
General Description
❖ DC/DC 分类 ❖ Charge Pump工作原理 ❖ 技术指标 ❖ 实际应用
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1.5X倍压模式
在第一阶段， C1和C2串 联。假设C1=C2，则电容 充电直到电容电压等于输 入电压的一半 VC1+-VC1-=VC2+-VC2-=VIN/2
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在第二阶段，C1和C2并联， 连接在VIN和VOUT之间。
VOUT=VIN+VIN/2=1.5VIN
PAM2701的内部结构图
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PT4301 Typical Characteristics
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实际应用
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结束， Thanks!
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此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
LCD背光芯片工作原理
DC/DC 分类
❖ DC/DC是开关电源芯片。 ❖ 开关电源，指利用电容、电感的储能的特性，通
过可控开关（MOSFET等）进行高频开关的动作， 将输入的电能储存在电容（感）里，当开关断开 时，电能再释放给负载，提供能量。其输出的功 率或电压的能力与占空比（由开关导通时间与整 个开关的周期的比值）有关。开关电源可以用于 升压和降压。 ❖ 我们常用的DC-DC产品有两种。一种为电荷泵 （Charge Pump），一种为电感储能DC-DC转 换器。本文主要讲解电荷泵的工作原理。
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Charge Pump工作原理
❖ 电荷泵为容性储能DC-DC产品，可以进行升 压，也可以作为降压使用，还可以进行反压 输出。电荷泵消除了电感器和变压器所带有 的磁场和电磁干扰。
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电荷泵是通过外部一个快速充电电容（Flying Capacitor），内部以一定 的频率进行开关，对电容进行充电，并且和输入电压一起，进行升压（或 者降压）转换。最后以恒压输出。 在芯片内部有负反馈电路，以保证输出电压的稳定，如上图Vout ，经 R1,R2分压得到电压V2，与基准电压VREF做比较，经过误差放大器A， 来控制充电电容的充电时间和充电电压，从而达到稳定值。 电荷泵可以依据电池电压输入不断改变其输出电压。例如，它在1.5X或1X 的模式下都可以运行。当电池的输入电压较低时，电荷泵可以产生一个相 当于输入电压的1.5倍的输出电压。而当电池的电压较高时，电荷泵则在 1X模式下运行，此时负载电荷泵仅仅是将输入电压传输到负载中。这样就 在输入电压较高的时候降低了输入电流和功率损耗。
Vin
C1 1u
CLK in
1
2
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C2 1u
Nmos
0
Vout C3 1u
0
图中，除了标柱的一只MOS管是NMOS外，其它六只都是 PMOS。 CLK in的输入是1M左右的50%占空比的方波信号。 C1,C2是ChargePump的电容，C3是输出端接的电容。
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❖ 技术指标
SC604A
PAM2701
厂商 封装及尺寸
输入电压范围 亮度控制方式
工作频率 工作模式
SEMTECH
MLPQ16 4mm*4mm
2.5 ~ 6.5V PWM(3pins)， digital 250K 1×，1.5，2×
PAM QFN16 4mm*4mm 2.7 ~ 6.5V 3pins
1M 1×，1.5×
SC604 Typical Characteristics
VTRANS1X = VF + VILED + [(# of LEDs used) * ILED * 1.2] VTRANS1.5X = 【VF + VILED + [(# of LEDs used) * ILED * 16]】/1.5 where, VF is the forward LED voltage measured from anode to cathode, VILED is the voltage at the ILED pin, typically VILED = 100mV, ILED is the LED current.
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PT4301
华润矽微 QFN16 4mm*4mm 3 ~ 5.5V 3pins
1M 1×，1.5×
电流设定方式
Iled＝487V/Rset
驱动灯的个数 4 LEDs at 20mA Up to 30mA per 4 LEDs at 20mA
以及电流
Each
Led
Each
关断电流（uA） <7
<1
<1
外围充放电电 1 容容值
1uF
1uF
EMI(对射频影 响以及射频 对其影响)
效率
92％
价格
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PAM2701 Typical Characteristics
V = 3.6V, EN = Vin , R = 24kΩ, C1 =C2 =1uF
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