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分析LED的重要应用——背光

  • 发布日期:2007-05-10 浏览次数509

  背光源可以使用 CCFL(冷阴机荧光灯), EL(场致发光器)和 led发光二极管)等可见光源。下面是带背光源的液晶显示模块的结构示意图。
 




  1 CCFL(冷阴极荧光灯)特性

  高亮度, 3,000 - 4,000 cd/m2
  长寿命(约 20,000 小时)
  低发热量
  亮白色光
 
  2  EL(场致发光器)特性
  厚度小, 0.4 到 1.0 mm ; 驱动条件范围宽,频率 60 to 1000hz,最大 150V 交流电压
  光颜色有蓝绿,黄绿和白色
  寿命大约 5,000 小时
 
  3  led发光二极管) 特性

  光亮度均匀
  使用寿命长(约 100,000 小时)
  低电压(支流)驱动,不需要逆变器
  颜色丰富,黄绿,琥珀色,红色等

  背光模组的结构

  A.入光光源

  一、萤光灯

  冷阴极管:中、大型背光模组
  热阴极管:超大尺寸中空型结构背光模组。

  二、有机EL面状发光源

  一种能配合背光模组面光源型态的光源型式,由於其辉度低,适用于小型、全彩等使用的背光模组。

  三、 led光源

  近年来成功发展出青色光源的 LED,经过导光板反射板等作用形成白色光源显示,由於其辉度高,渐成为具有实用性的导光板光源。

  B.导光板

  C.扩散片与稜镜片

  扩散板:修正光进行的角度, 对於破坏全反射面的光学结构亦具有覆盖的作用,扩散板的光学参数包含了透过率及雾面程度,视导光板的外观作有利的选择。

  稜镜片: 稜镜片是提升正面辉度的重要元件,最有效且常用的为BEF系列。BEFII 90/50 1~2枚应用於导光板上可使辉度提升约1.4~1.8倍,DBEF一枚甚至可使辉度提升达1.5倍之多。

  D.灯管反射罩

  作用: 包住灯管发出的光源, 尽量送入导光板内。

  反射罩的形状对导光板的入光效率有相当大的影响。
中小型尺寸常用包含银烝镀膜及PET的软性材质,约有80%的入光效率。
大尺寸多以外型特殊及固定的铜材质作为灯管反射罩, 以增加入光效率,最佳可达90%以上。
在机构设计时,需注意漏电流现象。

  E.外框架组合

  外框架组合: 固定整个背光模组, 防止不当碰撞脏污等对功能的损害及影响。

  F.反射板

  反射板:将未被散射的光源反射再进入光传导区内,其本身对光源亦稍有散射的效应。

  G.偏光转换

  由导光板出射的光包含两种极化方向: P偏光和S偏光

  P偏光能通过 LCD,S偏光则否, 造成近一半的光源无法被应用。
  偏光转换的技术为利用多层膜结构将光分成P偏光及S偏光,S偏光经反射后转换成P偏光,即可通过LCD 。
  偏光转换技术提高了LCD的亮度,也降低了稜镜片的使用数量及电力耗费。
H.变换器(Inverter)

  变换器是驱动灯管点灯的高压脉动提供者。
  它将由电源供应器(Power Supply) 的直流电压讯号转换成高频的高压脉衝, 使灯管能持续点灯。

背光模组的结构分类
 
  侧光式结构:常用於14吋以下的背光模组, 其侧边入射的光源设计, 拥有注重轻量、 薄型、 窄框化、 低消费电力的特色。

  直下型结构:超大尺寸的背光模组,不含导光板。光源经反射后,向上经扩散板均匀分散后由正面射出。其优点为轻量化,高辉度, 出光角良好。

  中空型结构:超大尺寸的背光模组,以空气作为光源传递的媒介 ,导光板的形状为楔型结构,其目的在求均一化的效果。

  led背光采用发光二极管作为背光光源,是未来最有希望替代传统冷阴极荧光管的技术。发光二极管由数层很薄的搀杂半导体材料制成,一层带有过量的电子,另一层则缺乏电子而形成带正电的空,工作时电流通过,电子和空相互结合,多余的能量则以光辐射的形式被释放出来。通过使用不同的半导体材料可以获得不同发光特
性的发光二极管。

  目前已经投入商业应用的发光二极管可以提供红、绿、蓝、青、橙、琥

 

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