什么是背光源技術(shù).doc

背光源（BackLight）是位于液晶顯示器（LCD）背后的一種光源，它的發(fā)光效果將直接影響到液晶顯示模塊（LCM）視覺效果。液晶顯示器本身并不發(fā)光，它顯示圖形或字符是它對光線調(diào)制的結(jié)果。用于背光源的光源 在背光源的設(shè)計中，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簡單對比介紹:光源形狀 光源種類 顏色 功耗(W)（瓦特） 壽命(h) （小時）特點 點狀光源 Lamp(燈泡) 2800K左右 1.0以上 2,000 簡單、小型、價低 體積大、發(fā)熱嚴重 LED（發(fā)光二極管） 藍紅430700nm 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、藍及其混合色 1.010.0 25,000 亮度高、壽命長 逆變器驅(qū)動電壓高 HCFL（熱陰極熒光管） 4.0220 57,000 發(fā)熱嚴重 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 EL（電致發(fā)光片） 20mW/cm2以下 5,000 薄、均勻性好 壽命短、亮度低 OELD（有機電致發(fā)光片） 1,000以上 薄、均勻性好、亮度高 壽命短 FED（平板場發(fā)射） 10,000以上 亮度高 開發(fā)中光源模組的技術(shù) 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， 腐蝕等占很少比例，不適合批量生產(chǎn)原則。印刷形因為其成本低在過去較長時間內(nèi)成為主流技術(shù)，但合格品不高一直是其主要缺點，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。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）。以下是它們的簡單介紹。 1、邊光式。即將線形或點狀光源設(shè)置在經(jīng)過特殊設(shè)計的導(dǎo)光板的側(cè)邊做成的背光源。根據(jù)實際使用的需要，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，最大約50%。其技術(shù)核心是導(dǎo)光板的設(shè)計和制作。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。 1）、LED燈背光。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)商也無法對其進行有效的控制。 2)、CCFL背光。此種背光的最大優(yōu)點是亮度高，所以面積較大的黑白負相、藍模負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到-2070之間。 2、底背光式。是一個有一定結(jié)構(gòu)的平板式的面光源，可以是一個連續(xù)均勻的面光源，如EL或平板熒光燈；也可以是一個由較多的點光源構(gòu)成，如點陣LED或白熾燈背光源等。常用的是LED點陣和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)點是薄，可以做到0.20.6mm的厚度。缺點是亮度低，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。因為目前Driver IC的頻率和負載輸出電壓達不到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、PDA、游戲機等。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)點是亮度好，均勻性好。缺點是厚度較大（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行設(shè)計，而高亮的顏色由于成本高基本上不考慮。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)點是結(jié)構(gòu)上可以做得較小較薄，而且光的利用率高。缺點是工藝要求高，成本高。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IT行業(yè)迅速發(fā)展，使得相關(guān)LCD行業(yè)不斷推陳出新，LCD產(chǎn)品尺寸朝多元化和輕便化方高發(fā)展，背光源作為LCD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，腐蝕等占很少比例，不適合批量生產(chǎn)原則。印刷形因為其成本低在過去較長時間內(nèi)成為主流技術(shù)，但合格品不高一直是其主要缺點，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)難題只有日本少數(shù)大廠能夠克服。3產(chǎn)品的高亮度化 LCD一直對背光源的發(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而增加L最費電的配件，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)是達到500-700cd平方米亮度，壽命達到10萬小時的平板熒光燈。編輯本段背光源市場及發(fā)展預(yù)測 全球LCD及背光源產(chǎn)業(yè)以亞洲為生產(chǎn)重心，2000年LCD生產(chǎn)值地區(qū)分布比例是：日本（61）、韓國（24）、臺灣（9）三地幾乎包辦全球產(chǎn)能。其次是大陸（3）、歐洲（2）北美（1）。不同的LCD？產(chǎn)品主要生產(chǎn)地區(qū)不相同，但明顯看出日本主導(dǎo)整個市場走向，尤其是在高價產(chǎn)品市場上。號稱液晶顯示器王國的日本，不僅發(fā)展歷史完整悠久，能夠提供各項材料及設(shè)備，加上每家廠商擁有下游應(yīng)用產(chǎn)品品牌、開發(fā)、生產(chǎn)能力，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完整是最大優(yōu)勢。韓國廠商規(guī)模夠大且集中力量在大尺寸面板，短時間創(chuàng)造TFTLCD世界前兩大廠地位。后起之秀臺灣，以世界最重要下游應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)王國，龐大內(nèi)需市場，加上資金全力支援，快速搶占市場。1999年，臺灣LCD銷售額約為436億美元；2000年產(chǎn)值則達到2557美元；預(yù)估到2005年，臺灣TFTLCD產(chǎn)值可達11629億美元，占全球TFTLCD市場份額的三分之一。 背光源市場主要根據(jù)LCD產(chǎn)品市場的變化而變化，根據(jù)臺灣資策會統(tǒng)計：全球LCD市場在整體數(shù)量上每年將以15以上的速度成長，消費