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LCD背光源技术

发布来源:www.xyhlcd.com   发布时间:2010-2-27

LCD为非发光性的显示装置,它需要借助背光源才能达到显示的功能。除了背光源的性能的好坏会直接影响LCD的图像显示质量外,其成本占LCD模块的3%~5%,所消耗的电能占LCD模块的75%,故它可说是LCD模块中相当重要的零组件。高精细、大尺寸的LCD,必须有高性能的背光技术与之配合,因此当LCD产业努力开拓新应用领域的同时,背光技术的高性能化(如高亮度化、低成本化、低耗电化、轻薄化等)是极为重要的。

LCD模块系统主要由光源、导光板、光学用膜片和塑胶框等部分组成。它依光源分布位置不同,分为边光式和底背光式。作为LCD的背光源,为了确保显示画面的质量,它应具有亮度高、发光均匀、照明角度大、可调、高效率、低功耗、寿命长、轻且薄等性能。现已投人使用和正在研制的LCD背光源主要有CCFL、EL和白光LED等几种类型。与CCFL及EL背光源相比,白光LED背光源具有亮度高、色纯度高、寿命长、适应性强、可靠性好、成本低、易于产业化等多种优点。随着技术的发展,白光LED将成为LCD最理想的背光源。

光源模块中最核心的技术为导光板的光学技术,目前主要有印刷形和射出成型形两种导光板形式,其他如射出成型加印刷,激光打点,腐蚀等形式占很小比例,不适合批量生产原则。印刷形因为其成本低,在过去较长时间内为主流技术,但合格品不高一直是其主要缺点,而目前LCD产品要求更精密的导光板结构,射出成型形导光板必然成为背光源的发展主流,但其相应的模具技术难题也只有少数厂能够克服。

1.边光式

边光式是将线或点状光源设置在经过特殊设计的导光板的侧边而做成的背光源,根据实际使用的需要,又可做成双边式,甚至三边式。边光式背光一般可做得很薄,但光源的光利用率较小,且越薄利用率越小,最大约50%。其技术核`心是导光板的设计和制作。边光式最常用的光源有白光LED背光和CCFL背光。伟志公司生产的白光LED边光式背光源中,WU、WH、WN类为单边式,WL,WJ,Wk,WB类为双边式。随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄的方向发展,边光式LCD式背光源已成为了目前背光源发展的主流。

2.底背光式

底背光式是一个有一定结构的平板式的面光源,它可以是一个连续均匀的面光源,如EL或平板荧光灯,也可以是一个由较多的点光源构成的面光源,如白光LED点阵背光源。

EL背光源为电致发光,是靠荧光粉在交变电场激发下的本征发光而发光的冷光源。其最大的优点是薄,可以做到0.2~0.6mm的厚度。其缺茕是亮度低,寿命短(一般为3 000~5 000小时),需要逆变电路驱动,还会受电路的干扰而出现闪烁、噪声等。EL背光源的驱动电路有逆变器、Driver IC驱动两种。因为目前Driver IC的频率和负载输出电压达不到EL的典型工作条件(400Hz、AC100V),所以亮度较逆变器驱动更低。最近也陆续研发出了白光(全色)EL来作为LCD背光源。但由于其亮度较暗,故基本上用于4英寸以下小尺寸液晶显示,如移动电话、PDA、游戏机等。

将白光LED作为背光源的优点是其亮度和均匀性好,缺点是其厚度较大(大于4.0mm),且使用白光LED数量较多时的发热现象明显。

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