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Backlight定義與分類Backlight的結(jié)構(gòu)Backlight的發(fā)光原理
Backlight的發(fā)展趨勢BacklightContentBacklight—背光源,是一個(gè)向Panel供應(yīng)適合的(要求規(guī)格)光的組件.Backlight的定義與分類Backlight定義Backlight的定義與分類■要求的規(guī)格?Brightness(亮度)?Uniformity(均一性)?MoreLight(更輕)?MoreSlim(更薄)?畫面品質(zhì)(MURA,漏光,白/黑點(diǎn)等等)?MoreCheap(更便宜)?信任性(壽命,振動(dòng),沖擊,高溫高濕等等)Backlight的定義與分類Backlight分類★按光源類型冷陰極管熒光燈(CCFL)發(fā)光二極管(LED)電致發(fā)光(EL)★按光源分布位置直下式背光源(底背光式)
側(cè)燈式背光源Backlight的發(fā)光原理CCFL的構(gòu)造電子電極(Ni,W)Glass可視光線熒光劑水銀紫外線惰性氣體CCFL的原理加高壓高頻電場(放出電子)電子和惰性氣體沖撞2次電子和水銀蒸汽沖撞放出紫外線與熒光劑沖撞放出可視光線CCFL發(fā)光原理Backlight的發(fā)光原理LED發(fā)光原理LED(LightingEmittingDiode)即發(fā)光二極管,是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料,在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子放射,干脆發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。
發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能干脆轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。可見光LED(450~680nm)不可見光LED(850~1550nm)按發(fā)光波長分類三元化合物L(fēng)ED(如AlxGa1-xAs、AlxGa1-xP)四元化合物L(fēng)ED(如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGa1-xAsyP1-y)二元化合物L(fēng)ED(如GaAs、GaSb、GaN)按組成元素分類LED的分類藍(lán)色LED黃色熒光粉優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡潔,發(fā)光效率高缺點(diǎn):紅光成分少,還原性差約65%左右12RGB熒光粉近紫外LED優(yōu)點(diǎn):色調(diào)還原性好缺點(diǎn):紫外線使封裝樹脂和熒光粉加速老化藍(lán)色LED+黃色熒光粉放射擬白光紫外、近紫外LED+RGB熒光粉組和而成白光Backlight的發(fā)光原理Backlight的發(fā)光原理優(yōu)點(diǎn):不需外部混光,B/L結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn):受電流與散熱影響大,與好性能芯片封裝存在問題R-LEDG-LEDB-LEDR-LEDG-LEDB-LED3RGB三色LED一體化封裝的白色LED4單個(gè)RGB三色LED經(jīng)混色產(chǎn)生白光優(yōu)點(diǎn):單獨(dú)散熱設(shè)計(jì),高輸出光效缺點(diǎn):須要借助特地混光設(shè)計(jì)EL: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。其發(fā)光原理是發(fā)光材料中的電子在電場作用下碰撞發(fā)光中心,出現(xiàn)電離并發(fā)生能級(jí)躍遷而導(dǎo)致發(fā)光。場致發(fā)光片是將發(fā)光粉(熒光粉)置于兩個(gè)平板電極之間而構(gòu)成的,當(dāng)溝通電壓加在兩個(gè)電極上時(shí),電場使得發(fā)光片急速地充放電,從而在每一個(gè)充放電循環(huán)中發(fā)光。優(yōu)點(diǎn):薄,可以做到0.2~0.6mm的厚度。缺點(diǎn):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發(fā)光原理Backlight的發(fā)光原理Backlight的結(jié)構(gòu)Backlight結(jié)構(gòu)組成:燈管(Lamp)、導(dǎo)光板(LightGuide
Pipe)、反射片(Reflector)、擴(kuò)散片(DiffuserSheet)、棱鏡片(PrismSheet)、塑料邊框(Modeframe)、金屬背板(backcover)、其它部件(cable線、connector)LGP(導(dǎo)光板)CCFL(燈)Lampreflector(燈反射板)Backcover(后金屬蓋)Reflectorsheet(反射板)DotPatternProtectionsheet(愛護(hù)板)上Prismsheet
(上棱鏡片)下Prismsheet(下棱鏡片)Diffusersheet(擴(kuò)散板)Backlight的結(jié)構(gòu)(1)光源——Backlight的根本發(fā)光器件
CCFL:優(yōu)點(diǎn):極佳的白光源、低成本、高效率、長壽命、穩(wěn)定性好、操作便利等.缺點(diǎn):功耗較大,需逆變電路驅(qū)動(dòng),而且工作溫度較窄.LED:優(yōu)點(diǎn):耗電量低、色調(diào)飽和度高、LED驅(qū)動(dòng)較快、壽命長、短小輕薄、環(huán)保等.缺點(diǎn):成本較高、散熱實(shí)力較差,發(fā)光效率較低.側(cè)燈式直下式白色LED光源紅綠藍(lán)三元色的燈光(RGB-LED)組成陣列構(gòu)成“白色光源”。ItemCCFLBackLightLEDBackLight色彩飽和度(NTSC)72%〉105%工作壽命2~5萬h10萬h環(huán)保性能輻射無含汞不含重金屬不可回收可回收驅(qū)動(dòng)高壓常規(guī)直流環(huán)境適應(yīng)性低溫啟動(dòng)差全天候價(jià)格低高(前者的3~5倍)散熱好差(需加散熱設(shè)備)發(fā)光效率好一般(前者的1/2,約30~35lm/w)響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)速度1s-2sns級(jí)Backlight的結(jié)構(gòu)CCFLBacklight與LEDBacklight比較色調(diào)飽和度是以顯示器三原色色調(diào)范圍為分子,NTSC(美國國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))所規(guī)定的三原色色調(diào)范圍為分母,求百分比。由于液晶每個(gè)象素由紅、綠、藍(lán)(RGB)子象素組成,背光通過液晶分子后依靠RGB象素組合成隨意顏色光。假如RGB三原色越明麗,那么顯示器可以表示的顏色范圍就越廣。假如顯示器三原色不明麗,那這臺(tái)顯示器所能顯示的顏色范圍就比較窄,因?yàn)槠錈o法顯示比三原色更明麗的顏色。提高色調(diào)飽和度的方法是提高背光亮度和背光模塊的透光度。背光光源必需運(yùn)用反射膜、擴(kuò)散膜等等的光學(xué)薄膜,來達(dá)到光源平均投射的目的,但是往往光耗損的現(xiàn)象就會(huì)因此而產(chǎn)生,依據(jù)探討,從傳統(tǒng)背光光源所放射出來的光是100%的話,經(jīng)過反射膜、擴(kuò)散膜等等的光學(xué)薄膜之后,只會(huì)有約60%的光通過背光模塊進(jìn)入到偏光膜,最終經(jīng)過LC、Surface出來只剩下4%的光。
Backlight的結(jié)構(gòu)(2)燈反射罩—將燈管的燈光反射到導(dǎo)光板中,以提高燈光的運(yùn)用率。
留意項(xiàng)目:變形,錯(cuò)位等。漏光就是因?yàn)闊粽肿冃卧斐傻摹acklight的結(jié)構(gòu)(3)LGP(導(dǎo)光板)—接收lamp發(fā)出的光,將線光源轉(zhuǎn)化為面。為了得到勻整的面光源,在上面印刷DOTPATTRN,網(wǎng)格分布為中間密集,四周稀疏。光射到DOTPATTRN上會(huì)通過慢反射進(jìn)入LGP。留意項(xiàng)目:彎曲、變形、DOTPATTRN印刷質(zhì)量、表面劃痕、異物等.導(dǎo)光方式Backlight的結(jié)構(gòu)(4)反射板—將光反射進(jìn)導(dǎo)光板,反射方式為鏡面反射,以提高光的利用率。擴(kuò)散片—擴(kuò)散片內(nèi)有很多顆粒狀的物體,可以將導(dǎo)光板收到的光進(jìn)行擴(kuò)散,使光能夠向棱鏡片及panel正面方向傳播,起到拓寬視角,隱藏形成在導(dǎo)光板上的Pattern的作用.Backlight的結(jié)構(gòu)Backlight的結(jié)構(gòu)(6)棱鏡片—將擴(kuò)散的光在確定角度內(nèi)聚光的作用,以達(dá)到提高Panel亮度的目的。留意項(xiàng)目:棱鏡表面很脆弱,簡潔被磨損。Backlight的結(jié)構(gòu)(7)Moldframe—支撐并供應(yīng)確定的防護(hù)。
留意項(xiàng)目:材料多為塑料,故而易出現(xiàn)磨損、易出現(xiàn)毛刺,導(dǎo)致異物增多.Backlight的發(fā)展趨勢1.尺寸多元化及靈活化2.射出成型形導(dǎo)光板成為主流3.產(chǎn)品的高亮度化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),但合格品不高始終是其主要缺點(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)光板必定成為背光源發(fā)展主流,相應(yīng)的模具技術(shù)難題有待解決.LCD始終對(duì)背光源的發(fā)光亮度要求很高,但高亮度也使得LCD耗電量居高不下,背光源作為LCD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,因此在不增加耗電的狀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。4.大尺寸CCFL將被LED取代傳統(tǒng)的液晶顯示器通常都是通過加法混色法來實(shí)現(xiàn)彩色,就是通過空間上有序排列的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三色濾光片(彩膜)實(shí)現(xiàn)彩色。缺點(diǎn):(1)彩膜的最大透過率為33%,損失的能量一方面增加總的能量消耗,另一方面損失的能量變?yōu)闊崮埽黾恿讼到y(tǒng)的散熱要求;(2)接受這種方式色域較小;(3)依靠三濾色片空間上相當(dāng)于三個(gè)像元,占據(jù)更多的空間,影響空間辨別率的提高;(4)彩膜價(jià)格昂貴;(5)彩膜貼附工藝要求高,很簡潔導(dǎo)致良品率下降。LED背光源——場序技術(shù)的大尺寸液晶顯示器。LED背光源的接受使顯示亮度、色域、色調(diào)品質(zhì)等都有較大的提高;與場序技術(shù)結(jié)合將具有能耗大幅削減、空間辨別率大幅提高的特點(diǎn)。LED背光源即以RGB三色LED形成背光源系統(tǒng),場序技術(shù)即將一幀(frame)彩色圖像依次分解為R、G、B三色的三基色子場(field),通過按時(shí)間次序高速依次切換RGB子場,利用人眼的視覺暫
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