背光源基礎(chǔ)知識(shí) 背光源對(duì)于大多數(shù)人來說是一個(gè)陌生的概念。背光模塊(Back Light Unit)是液晶顯示器(LCD)光源的提供者,LCD本身并不發(fā)光,背光模塊光源的表現(xiàn)便決定了顯示器表現(xiàn)在外的視覺感,液晶顯示器由于其厚度薄,質(zhì)量輕且攜帶方便,近年來需求快速的增加,已能在CRT的市場(chǎng)占有一席之地。 隨著液晶顯示器制造技術(shù)的提升,大尺寸及低價(jià)格的趨勢(shì)下,背光模塊在考慮輕量化、薄型化、低消費(fèi)電力、高亮度及降低成本的市場(chǎng)要求,為保持在未來市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力, 開發(fā)、設(shè)計(jì)新型的背光模塊及導(dǎo)光板成型的新制作技術(shù),是今后努力的方向及重要課題。 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(jiǎn)單對(duì)比介紹: 光源形狀 | 光源種類 | 顏色 | 功耗(W)(瓦特) | 壽命(h)(小時(shí)) | 特點(diǎn) | 點(diǎn)狀光源 | Lamp(燈泡) | 2800K左右 | 1.0以上 | 2,000 | 簡(jiǎn)單、小型、價(jià)低 體積大、發(fā)熱嚴(yán)重 | LED(發(fā)光二極管) | 藍(lán)~紅430~700nm | 0.038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 | 1.0~10.0 | 25,000 | 亮度高、壽命長 逆變器驅(qū)動(dòng)電壓高 | HCFL(熱陰極熒光管) | | 4.0~220 | 5~7,000 | 發(fā)熱嚴(yán)重 | 面狀光源 | VFD(扁平熒光燈) | | 200mW/cm²以下 | 5,000 | 亮度高、均勻性好 雙電源驅(qū)動(dòng) | EL(電致發(fā)光片) | | 20mW/cm²以下 | 5,000 | 薄、均勻性好 壽命短、亮度低 | OEL(有機(jī)電致發(fā)光片) | | | 1,000以上 | 薄、均勻性好、亮度高 壽命短 | FED(平板場(chǎng)發(fā)射) | | | 10,000以上 | 亮度高 開發(fā)中 | 二、光源模組的技術(shù) 光源模組中zui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(shí)間內(nèi)成為主流技術(shù),但合格品不高一直是其主要缺點(diǎn),而目前LCD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)難題只有少數(shù)大廠能夠克服。銳信公司導(dǎo)光板的光學(xué)技術(shù)主要采用印刷形和射出成型形二種導(dǎo)光板形式。 三、背光源的分類 背光源目前按光源類型主要有EL、CCFL及LED三種背光源類型,依光源分布位置不同則分為側(cè)光式和直下式(底背光式)。以下是它們的簡(jiǎn)單介紹。 1、邊光式。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。邊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,zui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zui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。 1)、LED燈背光。LED燈又稱發(fā)光二極管,比起其它光源,單個(gè)LED燈的功耗是zui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(shí)的波長值,因此,以其在色度圖上的坐標(biāo)值來表示。 我們定義為“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(duì)其進(jìn)行有效的控制。 2)、CCFL背光。此種背光的zui大優(yōu)點(diǎn)是亮度高,所以面積較大的黑白負(fù)相、藍(lán)模負(fù)相和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(dòng),而且工作溫度較窄,為0~60度之間,而LED等其它的背光源都可達(dá)到-20~70之間。 2、底背光式。是一個(gè)有一定結(jié)構(gòu)的平板式的面光源,可以是一個(gè)連續(xù)均勻的面光源,如EL或平板熒光燈;也可以是一個(gè)由較多的點(diǎn)光源構(gòu)成,如點(diǎn)陣LED或白熾燈背光源等。常用的是LED點(diǎn)陣和EL背光。 1) EL背光。即電致發(fā)光,是靠熒光粉在交變電場(chǎng)激發(fā)下的本征發(fā)光而發(fā)光的冷光源。其zui大的優(yōu)點(diǎn)是薄,可以做到0.2~0.6mm的厚度。缺點(diǎn)是亮度低,壽命短(一般為3000~5000小時(shí)),需逆變驅(qū)動(dòng),還會(huì)受電路的干擾而出現(xiàn)閃爍、噪聲等不良。EL的驅(qū)動(dòng)有逆變器、Driver IC驅(qū)動(dòng)兩種。因?yàn)槟壳?span lang="EN-US">Driver 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(dòng)更為低。zui近也陸續(xù)有白光(全色)EL和LCD背光源出來。但由于亮度較暗其基本上用于4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。銳信公司目前不生產(chǎn)底背光。 四、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。 |