臺灣博碩士論文加值系統

本論文設計出最佳化功率消耗之驅動電路，運用色序法之多區域演算控制法於薄膜液晶顯示器之背光模組上。分別使用降壓直流轉換器與昇壓直流轉換器電路架構，設計兩種不同的發光二極體驅動電路。由實驗數據得知採用昇壓直流轉換器架構，可獲得較佳的功率消耗，在15.4吋薄膜液晶顯示器應用上，與白光LED背光模組相比較，可節省20%功耗。

In this paper, an optimum power consumption driving circuit is design for multi-area control method of Color Sequential applying on TFT-LCD Display LED backlight module. Use buck converter and boost converter structures design two different-type LED driver circuits, and measure the power consumption of two types. Finally, the boost converter structure has lower power consumption, and better than buck converter structure. The power consumption compares with boost converter structure and white light LED both applying on backlight module of 15.4 inch TFT LCD Panel, the boost converter structure can be reduced 20% of backlight power consumption.

第一章緒論
1.1 研究動機與背景.................. ..................1
1.2 光混色基本概念.......................... ... ......1
1.3 色序法基本概念.................................... 3
1.4 色序法與一般液晶顯示器的差異.......................4
1.5 色序法驅動液晶顯示器特點...........................5
1.6 色分離現象.........................................7
1.7 Multi-Area Control Algorithm.. ....................8

第二章 液晶顯示器介紹
2.1 液晶顯示器產業簡介.................................10
2.2各類液晶面板應用領域................................10
2.3 TFT-LCD的結構......................................11
2.3.1 TFT-LCD原理...................................12
2.4.2 TFT-LCD架構...... ............................13

第三章 背光模組
3.1背光模組簡介.........................................15
3.2背光模組的組成元件...................................16
3.2.1導光板.............................................16
3.2.2背光源.............................................17
3.2.3反射膜............. ............................18
3.2.4擴散膜..........................................18
3.2.5稜鏡片..........................................18
3.2.6反射式偏光增光片................................19
3.3發光二極體
3.3.1 簡介. ..........................................20
3.3.2 發光二極體之特性................................21
3.3.3 電壓與電流特性比較.... .........................21
3.3.4 光輸出量與驅動電流特性比較......................22
3.3.5 光輸出量與溫度特性比較.......... ...............23
3.3.6 電流量與溫度關係比較............................23
3.4 LED 驅動電源與調光機制...............................24
3.4.1 驅動電源...........................................24
3.4.2 調光機制...........................................24

第四章 電路設計與實現
4.1整體系統架構..........................................26
4.2面板驅動電路...... ... ... ...........................26
4.3背光模組驅動電路........ ... .........................28
4.3.1 LED 驅動IC......................................29
4.3.2 Type 1 LED驅動電路..............................30
4.3.3 Type 2 LED驅動電路..............................32
4.4實驗數據量測......... ............... ................34
4.4.1光學量測....... ............... . ...............34
4.4.2功耗量測....... ............... . ...............34
4.5量測數據..............................................35
4.6小結......... .... ...................................36

第五章 結論...............................................39

參考文獻.................................................40


表 目 錄
表1-1、傳統與色序法薄膜液晶顯示器差異性比較..... . .......5
表1-2、改善色分離技術一覽表...............................8
表2-1、TN、STN及TFT型液晶顯示器之比較表..................11
表5-1、Prototype規格與量測數據..........................36
表5-2、CCFL、W-LED、RGB-LED 功耗比較....................36


圖 目 錄
圖1-1、CIE 1931 圖譜......................................2
圖1-2、色序法三色（R、G、B）混色概念......................3
圖1-3、傳統液晶顯示器.....................................4
圖1-4、色序法液晶顯示器...................................4
圖1-5、各種背光源CIE1931涵蓋範圍..........................6
圖1-6、色分離現象.........................................7
圖1-7、色序法驅動時序圖...................................8
圖1-8、MAC驅動影像資料排列順序............................9
圖1-9、MAC驅動LED 點亮流程................................9
圖2-1、TFT-LCD的光源控制................................12
圖2-2、TFT-LCD的架構....................................13
圖2-3、TFT-LCD的控制迴路................................14
圖3-1、側光式背光模組...................................15
圖3-2、直下式背光模組...................................15
圖3-3、側發光背光模組結構...............................16
圖3-4 CCFL燈管.........................................17
圖3-5、LED..............................................17
圖3-6、BEF構造.........................................19
圖3-7、BEF構造.........................................19
圖3-8、紅光二極體Ｖ-Ａ特性曲線.........................22
圖3-9、藍、綠光二極體Ｖ-Ａ特性曲線.....................22
圖3-10、紅光LED Lum.-Ａ特性曲線.......................22
圖3-11、藍、綠光LED Lum.-Ａ特性曲線...................22
圖3-12、紅光LED Lum.-T特性曲線.......................23
圖3-13、藍、綠光LED Lum.-T特性曲線..................23
圖3-14、紅光LED A-T特性曲線.........................25
圖3-15、藍、綠光LED A-T特性曲線.....................25
圖4-1、COB與面版架構................................26
圖4-2、傳統Source IC 資料傳輸方式...................27
圖4-3 FPGA內部方塊圖................................28
圖4-4 背光模組驅動電路架構...........................29
圖4-5 MBI5031系統方塊圖.............................30
圖4-6 Type 1 LED架構................................31
圖4-7 Type 1 LED驅動電路圖..........................31
圖4-8 Type 2 LED架構................................33
圖4-9 Type 2 LED驅動電路圖..........................33
圖4-10 光學量測手法..................................34
圖4-11、色彩分析儀CA210.............................34
圖4-12、數位式功率計WT200...........................35
圖4-13功率消耗量測手法..............................35
圖4-14、NB 彩色畫面.................................37
圖4-15、NB 黑白畫面.................................37
圖4-16、RGB灰階畫面................................37
圖4-17、彩色動畫畫面................................37

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