* 大尺寸LCD 面板及背
光源簡介
oupWzjo * 概述目前較常用的大尺寸背光源結(jié)構
tk'&-v'h * 介紹直下型背光源的結(jié)構和發(fā)展趨勢
]Ri=*KZa #M w70@6 大尺寸液晶顯示器正在廣泛應用,背光源作為主要的零部件不斷革新,以適應這一發(fā)展趨勢。本文主要概述了目前較常用的大尺寸背光源結(jié)構,著重于直下型背光源的結(jié)構和發(fā)展趨勢,并介紹各個組成零部件。
I(BJ1 8F$ 0#Ug3_dfr 液晶顯示器輕,薄,高清晰顯示,無輻射,正廣泛應用于監(jiān)視器,筆記本電腦,數(shù)碼相機,投影儀,液晶電視等。
qlPIxd r>bgCQ#-n 液晶顯示器是一種非自發(fā)光顯示器技術,必須借助于背光源顯示影像,因而背光的發(fā)展對液晶顯示的性能非常重要,但隨著液晶顯示尺寸大型化的需求不斷增長,傳統(tǒng)背光源的成本比重也在不斷增加。背光源正在輕、薄、低功耗、高亮度、低成本上努力改善。
_,K[kVn X}3?k<m 1 大尺寸LCD 面板及背光源簡介
Jg'#IM V!]|u ^4I 液晶顯示器通過液晶對光的調(diào)制顯示信息,發(fā)展機遇和技術革新與背光源的改善息息相關,包括冷陰極熒光管CCFL( ColdCathode Fluorescent Lamp)的動態(tài)控制,外部電極熒光燈EEFL(Exterior ElectrodeFluorescent Lamp)、平面熒光FFL(FlatFluorescent Lamp)、發(fā)光二極管
LED(LightEmitting Diode)背光源的發(fā)展等。
hC<E4+5., Sb2_&5 1.1 LCD 面板
OzC%6;6h 4|\M`T L C D 面板主要是由彩色濾光片( ColorFilter),背光模塊(Backlight),驅(qū)動
芯片(IC),補償膜及偏光片(Retardation film andPolarizer),ITO玻璃基板(ITO Substrate),取向膜(PI film),控制電路等組成。
>+i+_^] K9&Q@3V 1.2 背光模塊
+[n#{;]< Xqm?@JN 背光模塊由光源,燈罩 Lampshade,反射板Reflector,導光板LGP(light guidePlate),擴散板(Diffuser),增亮膜 BEF(Brightness Enhancement Film)以及外框等組裝而成。其中光源有冷陰極熒光管CCFL,熱陰極熒光管,HCFL ( HotCathode Fluorescent Lamp)外部電極熒光燈EEFL,發(fā)光二極管LED,平面熒光FFL,場發(fā)射背光源FE(Field EmissionBacklight)等多種。
rf+}J_ E,?IIRg& 背光光源發(fā)光,進入導光板,經(jīng)過傳播之后,由正面以一定角度射出后,均勻分布于發(fā)光區(qū)域內(nèi),再經(jīng)擴散板,增亮膜,使
光線聚集在液晶顯示器的視角范圍內(nèi)。
`:r-&QdU o PEjd 2 背光源的主要結(jié)構
gk8v{'0Er k-^^Ao*@ LCD 應用有所不同,導致其相關的產(chǎn)品特性,如尺寸,亮度,響應速度, 分辨率,色飽和度等也有所區(qū)別。就一般而言,按照燈管的位置類,大致采用以下幾種結(jié)構:
1 <T| Y~^R^J 2.1 側(cè)光式結(jié)構(Edge Backlight)
-9+$z|K *tpS6{4=#7 導光板LGP(Light Guide Plate)引導光線方向,提高面板的輝度并控制亮度均勻。
{y@8E>y5$ K`X'Hg#_P2 Edge Backlight 的發(fā)光源一般在導光板側(cè),光源按照導光板的形式和
光學上的要求有直型,L 型,U 型CCFL燈管。CCFL在側(cè)邊,沒有散熱問題,但CCFL提供的光量,經(jīng)過導光板、擴散膜、偏光膜、液晶層、彩色濾光片等多層元件后,效率相當?shù)汀?span style="display:none"> @zw&-b:qI
h|'|n/F 2.2 直下型結(jié)構(Bottom Lighting)
@ kv~2m 9CwtBil<#g 用于大尺寸顯示器時,側(cè)光式結(jié)構無法在重量、消耗電量以及亮度上占有優(yōu)勢,因此不含導光板且光源放置于正下方的直下型結(jié)構便被開發(fā)出來。直下型背光源,零件少,整體的發(fā)光效率也較側(cè)光式高。它的亮度、均勻性、色飽和度等基本滿足要求。面板越大,燈管越長,燈管本身的均勻性要求更高,只好增加擴散板,卻又造成亮度不足,繼續(xù)增加燈管。因而尺寸越大,背光源所占成本越高,幾成線性關系。但燈管的增加,耗電量也增加到液晶顯示器的9 0 % ,散熱問題也日益嚴重。
|)jR|8MAE wt@TR~a 3 直下型背光的光源分類
.@;5" T&S=/cRBK} 光源
系統(tǒng)決定了顯示器的影響亮度,均勻性,LCD 所采用的發(fā)光源有CCFL,HCFL,EEFL,FFL,LED,FE 等,其中CCFL 具有高輝度、高效率、壽命長、高演色性等特性,而且其圓柱形結(jié)構很容易與光反射元件組合成薄板狀
照明裝置,所以目前仍以CCFL為主流,但是一般認為將以白光LED 為應用趨勢
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YTLY 3.1 CCFL
"BpDlTYM ^P [#YO 作為光源的冷陰極管隨著導光板的快速發(fā)展而發(fā)展,導光板越來越薄,冷陰極管也越來越細,直徑約2.6mm 的成為主流。
#]Do_Z oGeV!hD CCFL的高壓電極激發(fā)電子,電子撞擊N e 和A r 原子,吸收能量,升溫,高能量的Ne 和A r 釋放能量,撞擊Hg(也可使用Xe )吸收能量,H g 釋放紫外線λ = 2 5 3 .7nm ,撞擊熒光粉,發(fā)出可見光。電極的電子發(fā)射不是熱電子發(fā)射,故稱為冷陰極管。由于電極沒有燈絲,所以電極可做細,優(yōu)點是高效率,穩(wěn)定可靠,但要與反射板,擴散膜等一起使用,結(jié)構復雜。32" 使用12根燈管,到37" 左右燈管數(shù)增加到2 0 根左右,成本增加太快,接近整個系統(tǒng)的40 %多,而且每個燈管需要單獨驅(qū)動,響應速度較慢,色飽和度只有約72%,同時由于汞的使用帶來環(huán)境問題的隱患。
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3.2 LED
7bGt'gvv 86qQ"=v 其優(yōu)勢在于低電壓,輕,無汞,長壽命等,而且其光源光譜比以熒光粉為發(fā)光
材料產(chǎn)生的光純正,也是目前唯一達到和超過NTSC100% 色彩飽和度的選擇。其單位耗電量能獲得的輝度較高,其反應速度也比CCFL快3 倍,能夠賦予液晶面板高的附加值。以RGB 三種LED為光源,按序切換點亮,可取代昂貴的彩色濾光片CF .但是價格相對較貴,耗電量相對較大。
"[z/\l8O +",`Mb 3.3 混合型
(<OmYnm Z5wQhhH LED 混合背光源技術,可大幅提升液晶電視顯示質(zhì)量,采用AFLC 區(qū)域亮度控制技術(Area - Focused Luminance Controllable),可自行分析影像數(shù)據(jù),自動調(diào)整特定部位明暗度,使亮的部份更亮,暗的部分更暗。
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