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文檔簡介
1、課程內(nèi)容 序 一、用于背光源的光源 二、背光模組類別 三、背光模組組成 四、TFT-LCD屏的透過率以及背光源的能量效率 五、背光源的基本參數(shù) 六、熒光燈的壽命 七、背光源產(chǎn)品發(fā)展趨勢序 背光模組簡介 背光模組(Back light module)為液晶顯示器面板(LCD panel)的關(guān)鍵組件之一,所謂背光源(BackLight)應(yīng)該是位于液晶顯示器(LCD)背后的一種光源,由于液晶本身發(fā)光,它的發(fā)光效果將直接影響到液晶顯示模塊(LCM)視覺效果。 它顯示圖形或字符是它對光線調(diào)制的結(jié)果。 背光模組之功能即在于供應(yīng)充足的與分布均勻的光源, 使其能正常顯示影像。 背光模組為LCD 面板第二大關(guān)鍵
2、組件。 一、用于背光源的光源 在背光源的設(shè)計(jì)中,所用光源的選用是很重要的。所用的光源決定了背光源的功耗、亮度、顏色等光電參數(shù),也決定了其使用條件和使用壽命等特性。 下表為可用于液晶顯示器背光源的光源及其特點(diǎn)簡單對比介紹: 光源形狀光源形狀光源種類光源種類顏色顏色功耗功耗(瓦特)(瓦特)壽命壽命(h) (小時)(小時)特點(diǎn)特點(diǎn)點(diǎn)狀光源Lamp(燈泡)2800K左右1.0以上2,000 簡單 小型 價低 體積大 發(fā)熱嚴(yán)重點(diǎn)狀光源LED(發(fā)光二極管)藍(lán)紅430700nm0.038以上100,000壽命長低發(fā)熱 亮度稍低線狀光源CCFL(冷陰極熒光管)紅、綠、藍(lán)及其混合色1.010.025,000亮度
3、高、壽命長 逆變器驅(qū)動電壓高線狀光源HCFL(熱陰極熒光管)紅、綠、藍(lán)及其混合色4.022057,000發(fā)熱嚴(yán)重面狀光源VFD(扁平熒光燈)紅、綠、藍(lán)及其混合色200mW/cm2以下5,000亮度高、均勻性好 雙電源驅(qū)動面狀光源EL(電致發(fā)光片)紅、綠、藍(lán)及其混合色20mW/cm2以下5,000薄、均勻性好 壽命短、亮度低面狀光源OLED(有機(jī)發(fā)光片)紅、綠、藍(lán)及其混合色1,000以上薄、均勻性好、亮度高 壽命短面狀光源FED(平板場發(fā)射)紅、綠、藍(lán)及其混合色10,000以上亮度高 開發(fā)中二、背光模組別 一般而言,背光模組可分為背光式(Back light) 與前光式(Front light
4、)種.(一)、背光式 而背光式可依其規(guī)模的要求,以燈管的位置做分類,發(fā)展出下三大結(jié)構(gòu): (1)側(cè)光式(Edge lighting)結(jié)構(gòu):即將線形或點(diǎn)狀光源設(shè)置在經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的導(dǎo)光板的側(cè)邊做成的背光源。根據(jù)實(shí)際使用的需要,又可做成雙邊式,甚至三邊式。 側(cè)光式背光一般可做的很薄,但光源的光利用率較小,且越薄利用率越小,最大約50%。其技術(shù)核心是導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)和制作。邊光式最常用的有LED燈背光和CCFL背光。隨著LCD模組不斷向更亮、更輕、更薄方向發(fā)展,側(cè)光式CCFL式背光源成為目前背光源發(fā)展的主流。 側(cè)光式光源光源LDE偏光板偏光板棱鏡片棱鏡片擴(kuò)散板擴(kuò)散板反射板反射板導(dǎo)光板導(dǎo)光板 1)、LED燈背
5、光。LED燈又稱發(fā)光二極管,比起其它光源,單個LED燈的功耗是最小的。從藍(lán)到紅,LED燈有很多種顏色,另外還有一種特殊的顏色是白色。 在各種顏色里,可大致分為高亮和低亮的兩種。 由于白色是混合色,無可標(biāo)識的波長值,因此,以其在色度圖上的坐標(biāo)值來表示。 我們自定義為“冷白色”和“暖白色”兩種。在各種顏色里,都存在顏色偏差的問題,其中藍(lán)色和白色表現(xiàn)的較為明顯,尤其是白色,現(xiàn)在LED的供應(yīng)商也無法對其進(jìn)行有效的控制。 2)、CCFL背光。 背光源采用的熒光燈大致分為兩類,即:熱陰極熒光燈(HFL:Hot Cathode Fluorescent Lamp)和冷陰極熒光燈(CCFL:Cold Catho
6、de Fluorescent Lamp)。啟動時,熱陰極燈是從電極發(fā)射電子,而冷陰極燈則是在啟動燈的同時,在電場的作用下燈管內(nèi)的游離電子與電極碰撞產(chǎn)生二次電子激發(fā)熒光粉。 在電場的作用下二次電子碰撞激發(fā)燈管內(nèi)的汞原子,產(chǎn)生253.7nm的紫外線激發(fā)紅、綠、藍(lán)三基色稀土熒光體產(chǎn)生符合白場色坐標(biāo)要求的可見光。 此種背光的最大優(yōu)點(diǎn)是亮度高,所以面積較大的彩色液晶顯示器件基本上都采用它。 理論上,它可以根據(jù)三基色的配色原理做出各種顏色。 其缺點(diǎn)是功耗較大,還需逆變電路驅(qū)動,而且工作溫度較窄,為060度之間,而LED等其它的背光源都可達(dá)到-2070之間。冷陰極燈管的構(gòu)造 玻璃管:- 軟質(zhì)玻璃- 硬質(zhì)玻璃
7、 惰性氣體:- Ne + Ar 混和氣CCFL: Cold Cathode Fluorescent LampCCFL工作原理 C C F L 的 物 理 構(gòu) 成 是 一 玻 璃 管 內(nèi) 封 入的 物 理 構(gòu) 成 是 一 玻 璃 管 內(nèi) 封 入Ne+Ar惰性混合氣體,其中含有微量水銀蒸汽,惰性混合氣體,其中含有微量水銀蒸汽,并于玻璃壁內(nèi)涂布熒光體。并于玻璃壁內(nèi)涂布熒光體。CFFL通過燈管兩端通過燈管兩端的電極,讓燈管內(nèi)的氣態(tài)汞激發(fā)的紫外線碰撞管的電極,讓燈管內(nèi)的氣態(tài)汞激發(fā)的紫外線碰撞管壁上的熒光粉,從而發(fā)出光線。其波長由熒光體壁上的熒光粉,從而發(fā)出光線。其波長由熒光體物質(zhì)特性決定。其原理類似日光
8、燈。物質(zhì)特性決定。其原理類似日光燈。 側(cè)光式背光源的構(gòu)造= 將線光源變成面光源 = (2) 直下型(Bottom lighting)結(jié)構(gòu):超大尺寸的背光模組,側(cè)光式結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法在重、消費(fèi)電及上占有優(yōu)勢,因此含導(dǎo)光板且光源放置于正下方的直下型結(jié)構(gòu)被發(fā)展出。 光源由自發(fā)性光源(例如燈管、發(fā)光二極體等)射出藉由反射板反射后,向上經(jīng)擴(kuò)散板均勻分散后于正面射出,因安置空間變大,燈管可依TFT面板大小使用2至多之燈管,但同時也增加了模組的厚度、重量、耗電量。 其優(yōu)點(diǎn)為高輝度、好的出光視角、光用效高、結(jié)構(gòu)簡易化等,因而適用于對可攜性及空間要求較不挑剔的LCD monitor與LCD TV ,其高消費(fèi)電力(使
9、用陰極管),均一性佳及造成LCD發(fā)熱等問題仍需要求改善。直下型光源光源LDE偏光板偏光板棱鏡片棱鏡片擴(kuò)散板擴(kuò)散板反射板反射板直下型 1) EL背光。即電致發(fā)光,是靠熒光粉在交變電場激發(fā)下的本征發(fā)光而發(fā)光的冷光源。其最大的優(yōu)點(diǎn)是薄,可以做到0.20.6mm的厚度。 缺點(diǎn)是亮度低,壽命短(一般為30005000小時),需逆變驅(qū)動,還會受電路的干擾而出現(xiàn)閃爍、噪聲等不良。 EL的驅(qū)動有逆變器、Driver IC驅(qū)動兩種。因?yàn)槟壳癉river IC的頻率和負(fù)載輸出電壓達(dá)不到EL的典型條件(400Hz、AC100V),所以亮度較逆變器驅(qū)動更為低。 最近也陸續(xù)有白光(全色)EL和LCD背光源出來。 但由于
10、亮度較暗其基本上用于英寸以下小尺寸液晶顯示。 如:手機(jī)、PDA、游戲機(jī)等。全色(白光)、大尺寸亮度背光源,現(xiàn)在主流仍然是用CCFL做光源。 2)LED底背光。優(yōu)點(diǎn)是亮度好,均勻性好。缺點(diǎn)是厚度較大(大于4.0mm),使用的LED數(shù)量較多,發(fā)熱現(xiàn)象明顯。 一般采用低亮的顏色進(jìn)行設(shè)計(jì),而高亮的顏色由于成本高基本上不考慮。LED底背光 (3) 中空型結(jié)構(gòu):隨著影像要求的尺吋增加,LCD也朝大尺寸的方向發(fā)展,現(xiàn)在這超大型的LCD被拿當(dāng)作監(jiān)視器及璧掛式電視,僅要求大畫面、高及輕化,在電器上亦要求高功下的低熱效應(yīng),近發(fā)展的中空型結(jié)構(gòu)的背光模組,使用熱陰極管作為發(fā)光源。 此結(jié)構(gòu)以空氣作為光源傳遞的媒介,光源
11、向下被棱鏡片與反射板對方向調(diào)整及反射后,一部分向上穿過導(dǎo)光板并出射于表面,另一部分因全反射再進(jìn)入中空腔直到經(jīng)折反射作用后穿過導(dǎo)光板出射,而向上的光源或直接進(jìn)入導(dǎo)光板出射,或經(jīng)一連串折反射作用再出射。 導(dǎo)光板的形為楔型結(jié)構(gòu),目的在求均一化的效果。 (二)、前光式(前景光): 這是用于反射式的液晶顯示器的一種采光方式。結(jié)構(gòu)上它是放在液晶顯示器的正面。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)上可以做得較小較薄,而且光的利用率高。 缺點(diǎn)是工藝要求高,成本高。三、背光模組組成 發(fā)光源(Light source) 導(dǎo)光板(light guide plate) 膠框(housing) 反射片(Reflector) 擴(kuò)散片(Diffus
12、er) 增光片(BEF、棱鏡片) 黑白膠(Curtain Tape) 鐵框(METAL FRAME)等。 發(fā)光源 須具備亮度高及壽命長等特色,目前有冷陰極螢光管及熱陰極螢光管、發(fā)光二極管LED及電激發(fā)光片EL等,其中冷陰極燈管具有高輝度、高效率、壽命長、高顯色性等特性,加上圓柱狀外形因此很容易與光反射元件組合成薄板狀照明裝置,故目前以冷陰極螢光管為主流。 導(dǎo)光板是把線光源(燈管的光)變成面光源的變換器件,具有把光關(guān)在里面而傳送的功能(與光纖的原理相同)。 是側(cè)置式CCFL背光源的關(guān)鍵部件。 導(dǎo)光板主要功能在于導(dǎo)引光線方向,以提高面板光輝度及控制亮度均勻 。 為了提高亮度光導(dǎo)板的四個邊上都可以安
13、置熒光燈例如大面積的顯示器和特殊場合使用的高亮度顯示器,這種結(jié)構(gòu)亮度高,而且均勻性好。但是功耗大容易發(fā)熱。 而在筆記本電腦中由于考慮的重點(diǎn)是輕、薄和低功耗,現(xiàn)在大都采用單燈楔形結(jié)構(gòu)。 光導(dǎo)板的材料是光學(xué)等級的透明丙烯酸樹酯。單燈楔形結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)板燈管側(cè)的厚度為23mm,另端的厚度為0.81.5(mm)。 這種形狀既減輕了重量,又可在變薄的部分安裝液晶屏控制電路基板,從而有利于實(shí)現(xiàn)薄型化。導(dǎo)光板的光學(xué) 折射、透射與全反射 折射率越大,導(dǎo)光能力越好 調(diào)光網(wǎng)點(diǎn)的佈置與漫射導(dǎo)光板材料及物性物 性PMMAPCZeonorArton比 重1.21.21.01.1吸 水 率0.30.20.010.24全 光
14、線 透 過 率3 mm 厚93909292折 射 率1.491.591.531.51熱 變 形 溫 度Tg ()90105145105171 白色反射片:白色反射片置于導(dǎo)光板的底部,使導(dǎo)光板散射點(diǎn)(dot)產(chǎn)生的擴(kuò)散光線柔和地向上反射。 一般側(cè)光式背光模塊的反射板放置于導(dǎo)光板底部,將自底面漏出的光反射回導(dǎo)光板中,防止光源外漏,以增加光的使用效率。 擴(kuò)散片: 修正光進(jìn)行的角度,是使導(dǎo)光板底面的點(diǎn)圖案外觀不可見而得到均勻的面光源。多數(shù)情況是放在導(dǎo)光板的正上方。 為了保護(hù)棱鏡集光板有時也放在發(fā)光面的最上面。 一般傳統(tǒng)的擴(kuò)散膜主要是在擴(kuò)散膜基材中,加入一顆顆的化學(xué)顆粒,作為散射粒子,而現(xiàn)有之?dāng)U散板其微
15、粒子分散在樹脂層之間,所以光線在經(jīng)過擴(kuò)散層時會不斷的在兩個折射率相異的介質(zhì)中穿過,在此同時光線就會發(fā)生許多折射、反射與散射的現(xiàn)象,如此便造成了光學(xué)擴(kuò)散的效果。擴(kuò)散片PET 基材抗靜電塗佈擴(kuò)散層Organic FillerBinder* 全光線透過率* 耐光性(UV)* 霧度 (Haze)* 抗刮、耐磨性* 耐候性(高溫、低溫、高濕、老化)* 增光效果 棱鏡集光板:棱鏡集光板具有使光集中于畫面法線方向而增強(qiáng)正面光強(qiáng)度的作用。 光自擴(kuò)散板射出后其光的指向性較差,因此必須利用棱鏡片來修正光的方向,其原理藉由光的折射與反射來達(dá)到凝聚光線、提高正面輝度的目的,以增加光線自擴(kuò)散板射出后的使用效益,使能整體
16、的背光模塊的輝度提高60%-100%以上。 棱鏡集光板是由聚脂和聚碳酸脂制成的,厚度約140-250,棱鏡間距是24-100之間,頂角為80,棱鏡的形狀各式各樣,可以是三角形,也可以是半圓柱體形。n=1.49n=1 (空氣)印刷點(diǎn)反射片壓克力入光處壓克力表面冷陰極管擴(kuò)散片棱鏡片擴(kuò)散片棱鏡片 棱鏡片光路圖因?yàn)槠漤斀菫?0度的等腰三角形,底部的角度對于30度角左右的角度有最佳的矯正效果,所以視野角會改變?yōu)閹缀醮怪庇诒砻妗?首先,棱鏡集光板不能單獨(dú)使用。因?yàn)橛捎谄涞酌媸瞧交?,若直接放置于?dǎo)光板上,會看見牛頓環(huán)圖案。因此通常把它放在擴(kuò)散片上面。另外,棱鏡面很精細(xì),很容易擦傷,這種傷痕很容易在畫面上看
17、到,導(dǎo)致成品率降低。 第二點(diǎn),由于聚光作用會使某些橫向光線被切掉,所以從某一視角看的話,看似急劇變暗,而且在其分界線處能看到彩虹圖案。 從上述兩點(diǎn)考慮,通常在棱鏡集光板上再加一片擴(kuò)散片。 波形板:具有介于上述棱鏡集光板和擴(kuò)散板之間的特性。由于斷面形狀成波形而得此名。雖然波形板不能對提高亮度有什么貢獻(xiàn),但由于它不易表面受傷,且由于視角而引起的亮度差看起來較少等,即由于它沒有棱鏡集光板的缺點(diǎn),所以能在沒有保護(hù)片時作為最表面的片而使用。 外框架組合固定整個背光模組, 防止不當(dāng)碰撞臟污等對功能的損害及影響。 四、TFT-LCD屏的透過率 以及背光源的能量效率 TFT-液晶顯示屏的透過率主要由TFT一側(cè)
18、的玻璃基板上的TFT象素開口率T(配線、晶體管以外部分的面積)、在液晶屏入口處的偏振片的透過率P1、彩膜的透過率CF、透明電極透過率IT O、在液晶屏出口處的偏振片的透過率P2和液晶材料的透過率LC決定的。在不同的分辨率下,這些透過率的參數(shù)是不同的,如表1所示。表1. 在不同的分辨率下TFT-LCD屏的透過率VGASVGAXGATFT象素開口率T 80%75%72%偏光板的透過率P1 44%44%44%彩膜的透過率CF 38%38%38%透明電極透過率ITO 95% 95% 95% 液晶材料的透過率LC 100% 100% 100% 偏光板的透過率P2 99.82% 99.82% 99.82%
19、 液晶屏的透過率 13%12%11% 使用側(cè)置式背光源,逆變器的能量損失約75%,燈的損失約15%,光入射光導(dǎo)板時的損失約60%,在光導(dǎo)板內(nèi)的損失約80%,加上透過TFT-LCD的時候損失90%,最后背光源的能量效率發(fā)揮的只有1%左右。 因此研究提高TFT-LCD顯示器的能量利用率是TFT-LCD技術(shù)發(fā)展的十分重要的課題。 表1所列的數(shù)據(jù)是理想值,實(shí)際情況還是有相當(dāng)大的差距。以10.4英寸的TFT-LCD為例,現(xiàn)在實(shí)際的液晶屏透過率由的乘積決定。 =TP1CFIT OP2LC =0.70.430.340.950.99821=0.097 從這個計(jì)算可知顯示屏的透過率一般在是10%左右。光學(xué)元件的
20、效率五、 背光源的基本參數(shù) 功耗 在整個液晶模塊的功耗中,液晶屏驅(qū)動電路占42%,背光源占58%。背光源的消耗是主要的。逆變器損失的功率約25%,冷陰極燈損失的功率約15%,實(shí)際的電力消耗主要是燈管引起的。例如10.4英寸的背光源的燈管電流約5mA,電壓約800V,功耗4W左右。因此為降低液晶顯示器的功耗,提高背光源的效率是最重要的。 重量 液晶顯示器的最大優(yōu)點(diǎn)是重量輕,體積小。而在液晶顯示器的整體重量中背光源和液晶屏各占39%,電路基板4%、框架6%、邊框9%、其他3%。 因此減輕背光源的重量對TFT-LCD的品質(zhì)具有決定性的意義。 亮度 彩色TFT液晶模塊通過在玻璃基板上形成的上百萬個薄膜
21、晶體管(Thin Film Transistor)控制液晶光閥,調(diào)制液晶分子的取向改變各象素的透光量實(shí)現(xiàn)顯示的。為了得到均勻的高亮度,必須要在背光源的設(shè)計(jì)上下工夫。 背光源的亮度主要由冷陰極燈的亮度和光導(dǎo)板的性能決定。 液晶顯示器的亮度包括兩方面的指標(biāo),即亮度和亮度的均勻性。 液晶顯示器的亮度由背光源的亮度和液晶屏的光透過率決定,亮度的均勻性由光導(dǎo)板的散射圖案和光學(xué)膜片決定的。 雖然一般認(rèn)為顯示器亮度似乎是越均勻越好,但實(shí)際上太均勻在顯示屏的邊緣部分,會產(chǎn)生發(fā)光部與非發(fā)光部之間的亮度差,使人感覺不舒服。 因此亮度分布最好以畫面中心為核心均勻地向邊緣遞減。中心最亮點(diǎn)和邊緣亮度之比一般在70%和8
22、0%之間比較合適。 為了得到最佳的亮度分布,通常是在光源的燈管熒光粉的均勻性和光導(dǎo)板底部的散射圖案上做文章。 下面以10.4英寸普通亮度的背光源為例給出具體的技術(shù)指標(biāo) 表2.背光源的光學(xué)參數(shù) 表2.背光源的光學(xué)參數(shù)項(xiàng) 目條 件最小標(biāo)準(zhǔn)最大單位備 注中心亮度Ifl = 5mA/25325003000cd/m2發(fā)光面中心點(diǎn)亮度均勻性整體Ifl = 5mA/253627580鄰接Ifl = 5mA/25311%/cm色度 X Ifl = 5mA/2530.3000.3150.330發(fā)光面中心點(diǎn)YIfl = 5mA/2530.2870.3020.317發(fā)光面中心點(diǎn) 顏色 TFT-LCD作為視頻終端顯示
23、器,對顏色即色彩的再現(xiàn)還原要求是很嚴(yán)格的。除了液晶顯示器的彩膜特性以外,在背光源的設(shè)計(jì)中必須要考慮冷陰極燈的顯色性。一般要求背光源的顯色指數(shù)Ra要達(dá)到90左右。 白色坐標(biāo)x=0.3300.003,y=0.3200.002。 均勻度:黑白液晶模組用為75%彩色液晶模組用為80%以上。六、熒光燈的壽命 影響熒光燈壽命的主要因素有3點(diǎn): 1)燈管采用的玻璃質(zhì)量,不同品質(zhì)的玻璃在價格上相差很大,對燈的壽命影響也很大。 2)燈管內(nèi)填充氣體的控制,燈管處于低溫條件下時,由于水銀蒸氣壓降低,電子會與電極相碰撞,于是電極的一部分飛散出來的機(jī)會增多。飛散的金屬和水銀會形成汞合金(成為無效水銀),所以水銀量減少。
24、在水銀嚴(yán)重缺少的狀態(tài),燈管就會發(fā)出稍微帶桃紅色的光(氖放電色)。增加水銀的絕對量雖然是長壽命化的一種辦法,但水銀太多的話,它就會附著在熒光體上,起一個遮光的作用,從而也就有降低亮度的情況。 3)燈管電極材料和封裝技術(shù)的選擇。提高燈管引出線的抗拉強(qiáng)度與抗彎曲強(qiáng)度是防止在燈管和引出線的密封部產(chǎn)生裂縫而損壞燈管的重要措施。 另外提高燈管內(nèi)稀有氣體的壓強(qiáng),降低電極損耗也有利于提高燈管的壽命。 現(xiàn)在有些廠家聲稱燈管的壽命已經(jīng)達(dá)到5萬小時左右。影響 CCFL 的因素1. 玻璃管徑2. 燈管長度3. 燈管形狀 (直管、L管、管、U管、W管)4. 電極形狀及種類5. 水銀量 (水銀蒸氣壓6X10-3 tor
25、時 253.7 nm 幅射效率最大)6. 惰性氣體充填壓力 7. 氣體混和比例 ( Ne + Ar )8. 周圍環(huán)境溫度 (影響管壁及電極溫度)9. 色度10.熒光劑涂布七、 背光源產(chǎn)品發(fā)展趨勢 1尺寸多元化及輕便化 隨著國際行業(yè)迅速發(fā)展,使得相關(guān)行業(yè)不斷推陳出新,產(chǎn)品尺寸朝多元化和輕便化方高發(fā)展,背光源作為產(chǎn)品的核心組件之一勢必配合此發(fā)展趨勢,致力于產(chǎn)品的多元化和輕便化。 2射出成型形導(dǎo)光板成為主流 背光源模組中最核心技術(shù)為導(dǎo)光板的光學(xué)技術(shù),目前主要有印刷形和射出成型形二種導(dǎo)光板形式,其它如射出成型加印刷,激光打點(diǎn),腐蝕等占很少比例,不適合批量生產(chǎn)原則。 印刷形因?yàn)槠涑杀镜驮谶^去較長時間內(nèi)成
26、為主流技術(shù),但合格品不高一直是其主要缺點(diǎn),而目前產(chǎn)品要求更精密的導(dǎo)光板結(jié)構(gòu),射出成型形導(dǎo)光板必然成為背光源發(fā)展主流,但相應(yīng)的模具技術(shù)難題只有日本少數(shù)大廠能夠克服。 3 產(chǎn)品的高亮度化 一直對背光源的發(fā)光亮度要求很高,但高亮度也使得耗電量居高不下,背光源作為模組中最費(fèi)電的配件,已不適應(yīng)可攜式資訊產(chǎn)品的要求,因此在不增加耗電量情況下提高背光源亮度進(jìn)而增加最費(fèi)電的配件,已不適應(yīng)便攜式產(chǎn)品的要求,因此在不增加耗電的情況下提高背光源亮度進(jìn)而增加LCD亮度也是主要發(fā)展趨勢之一。當(dāng)前的目標(biāo)是達(dá)到5000-7000cd平方米亮度,壽命達(dá)到10萬小時的平板熒光燈。八、LED背光源技術(shù)特性 LCD背光照明所需的光
27、源主要有:白熾燈泡、場致發(fā)光、冷陰極熒光、LED等,其中LED在LCD背光照明中最有競爭力,新型的AlGaInPLED、AlGaAsLED、InGaNLED可以提供高效率的發(fā)光和寬范圍的顏色。與CCFL EL作為LCD背光源相比,白光LED為低壓直流器件,本身不會產(chǎn)生電磁干擾;若采用逆變升壓方式供電,其驅(qū)動電路也僅需少量外圍組件,且其寬的工作頻率選擇范圍并不影響LED發(fā)光性能,可以節(jié)省印制電路板面積而有利于整個設(shè)各的小型化,易于避免各部件間的電磁干擾而便于設(shè)備的整體布局。 LED作為新型的背光源技術(shù),種類繁多,但其因技術(shù)或成本方面的問題還有待解決,故在LCD背光源中尚未得到普遍應(yīng)用。采用LED
28、背光源的LCD模塊結(jié)構(gòu)的示意圖如圖所示。LED背光源的使用壽命比EL背光源長(超過5 000小時),且使用的是苴流電壓,通常應(yīng)用于小型的單色顯示器中,比如電話、遙控器、微波爐、空調(diào)、儀器儀表、立體聲音頻設(shè)備等。LED的亮度目前還不足以為大型透射式顯示器提供背光源。LED背光源與CCFL背光源的主要區(qū)別在于LED是點(diǎn)光源,而CCFL是線光源。LED的主要特性如下。 光亮度均勻 使用壽命長(約100 000小時)。 低電壓(直流)驅(qū)動,不需要逆變器。 顏色豐富,有黃綠、琥珀色和紅色等。 平面狀結(jié)構(gòu)讓LED擁有穩(wěn)固的內(nèi)部結(jié)構(gòu),抗震性能出色。 LED不需要使用對環(huán)境有害的金屬汞,更加環(huán)保。 LED背光模塊還存在著耗電量高的問題,這仍是今后LED背光模塊必須克服的重要課題。由于采用較多的LED時,除了耗電量增加之外,也會導(dǎo)致溫度升高,因此也必須增加冷卻系統(tǒng)與傳感器來解決此類問題,因此LED背光模塊在厚度上
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