背光源简介

背光源背光源（BackLight）是位于液晶显示器（LCD）背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块（LCM）视觉效果。

液晶显示器本身并不发光，它显示图形或字符是它对光线调制的结果。

在背光源的设计中，所用光源的选用是很重要的。

所用的光源决定了背光源的功耗、亮度、颜色等光电参数，也决定了其使用条件和使用寿命等特性。

下表为可用于液晶显示器背光源的光源及其特点简单对比介绍:光源形状光源种类颜色功耗(W)（瓦特）寿命(h) （小时）特点点状光源 Lamp(灯泡) 2800K左右 1.0以上 2,000 简单、小型、价低体积大、发热严重LED（发光二极管）蓝~红430~700nm 0.038以上 100,000 寿命长、低发热亮度稍低线状光源 CCFL（冷阴极荧光管）红、绿、蓝及其混合色 1.0~10.0 25,000 亮度高、寿命长逆变器驱动电压高HCFL（热阴极荧光管） 4.0~220 5~7,000 发热严重面状光源 VFD（扁平荧光灯） 200mW/cm2以下 5,000 亮度高、均匀性好双电源驱动EL（电致发光片） 20mW/cm2以下 5,000 薄、均匀性好寿命短、亮度低OELD（有机电致发光片） 1,000以上薄、均匀性好、亮度高寿命短FED（平板场发射） 10,000以上亮度高开发中有印刷形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，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成为主流技术，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发展主流，但相应的模具技术难题只有少数大厂能够克服。

导光板导光板是利用光学级的压克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的压克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。

利用光学级压克力板材吸取从灯发出来的光在光学级压克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。

通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。

反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。

导光板设计原理源于笔记本电脑的液晶显示屏，是将线光源转变为面光源的高科技产品。

光学级压克力(PMMA)/PC为基材，运用LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组技术，透过导光点的高光线传导率，经电脑对导光点计算，使导光板光线折射成面光源均光状态制造成型。

产品采用光谱分析原理与数码UV印刷技术相结合并在恒温、恒湿、无尘的环境条件下制作而成。

具有超薄、超亮、导光均匀、节能、环保、无暗区、耐用、不易黄化、安装维修简单快捷等鲜明特点。

一般而言导光板因形状、制作方式和功能上都有不同的分类法，而且目前尚无统一的分法，经过整理后A、按照形状分为：平板和楔形板(斜板)平板：导光板从入光处来看为长方形。

楔形板：从入光处来看为一边为厚一边为薄成楔形(三角形)状。

B、按照网点制作方式：印刷式和非印刷式印刷式：导光板完成外形加工后,以印刷方式将网点印在反射面，又分为IR和UV两种。

非印刷式：将网点在导光板成形时直接成形在反射面。

又分为化学蚀刻(Etching)、精密机械刻画法 (V-cut)、光微影法(Stamper)、内部扩散。

C、按照入光方式：侧入光(灯管和LED)和直下式。

侧入光式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之侧部。

直下式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之下方。

D、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。

射出成形：应用射出成形机将光学级PMMA颗粒运用高温、高压射入模具内冷却成形.裁切成形：将光学级PMMA原板经过裁切工序完成成品。

1可以任意裁切成所需要的尺寸，也可以拼接使用，工艺简单，制作方便2光转换率高（较传统板高30%以上），光线均匀，寿命长室内可正常使用8年以上，安全环保，耐用可靠户内外皆可适用3同等面积发光亮度情况下，发光效率高，功耗低4可以制作成异型，如圆形，椭圆，圆弧，三角形等5同等亮度情况下，可以使用较薄的产品，节约成本6可以使用任何光源，点线光源做面光源转换，光源包括LED CCFL（冷阴极灯管），荧光灯管等。

背光源目前按光源类型主要有EL、CCFL及LED三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式（底背光式）。

以下是它们的简单介绍。

1、边光式。

即将线形或点状光源设置在经过特殊设计的导光板的侧边做成的背光源。

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的很薄，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。

边光式最常用的有LED灯背光和CCFL背光。

随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。

1）、LED灯背光。

LED灯又称发光二极管，比起其它光源，单个LED灯的功耗是最小的。

从蓝到红，LED灯有很多种颜色，另外还有一种特殊的颜色是白色。

在各种颜色里，可大致分为高亮和低亮的两种。

由于白色是混合色，无可标识的波长值，因此，以其在色度图上的坐标值来表示。

我们自定义为“冷白色”和“暖白色”两种。

在各种颜色里，都存在颜色偏差的问题，其中蓝色和白色表现的较为明显，尤其是白色，现在LED的供应商也无法对其进行有效的控制。

2)、CCFL背光。

此种背光的最大优点是亮度高，所以面积较大的黑白负相、蓝模负相和彩色液晶显示器件基本上都采用它。

理论上，它可以根据三基色的配色原理做出各种颜色。

其缺点是功耗较大，还需逆变电路驱动，而且工作温度较窄，为0~60度之间，而LED等其它的背光源都可达到-20~70之间。

2、底背光式。

是一个有一定结构的平板式的面光源，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，如点阵LED或白炽灯背光源等。

常用的是LED点阵和EL背光。

1） EL背光。

即电致发光，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。

缺点是亮度低，寿命短（一般为3000~5000小时），需逆变驱动，还会受电路的干扰而出现闪烁、噪声等不良。

EL的驱动有逆变器、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的典型条件（400Hz、AC100V)，所以亮度较逆变器驱动更为低。

最近也陆续有白光(全色)EL和LCD背光源出来。

但由于亮度较暗其基本上用于４英寸以下小尺寸液晶显示。

如:手机、PDA、游戏机等。

全色(白光)、大尺寸亮度背光源，现在主流仍然是用CCFL做光源。

2）LED底背光。

优点是亮度好，均匀性好。

缺点是厚度较大（大于4.0mm），使用的LED数量较多，发热现象明显。

一般采用低亮的颜色进行设计，而高亮的颜色由于成本高基本上不考虑。

这是用于反射式的液晶显示器的一种采光方式。

结构上它是放在液晶显示器的正面。

其优点是结构上可以做得较小较薄，而且光的利用率高。

缺点是工艺要求高，成本高。

1．尺寸多元化及轻便化随着国际ＩＴ行业迅速发展，使得相关ＬＣＤ行业不断推陈出新，ＬＣＤ产品尺寸朝多元化和轻便化方高发展，背光源作为ＬＣＤ产品的核心组件之一势必配合此发展趋势，致力于产品的多元化和轻便化。

2．射出成型形导光板成为主流背光源模组中最核心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二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，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成为主流技术，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发展主流，但相应的模具技术难题只有日本少数大厂能够克服。

3．产品的高亮度化ＬＣＤ一直对背光源的发光亮度要求很高，但高亮度也使得ＬＣＤ耗电量居高不下，背光源作为ＬＣＤ模组中最费电的配件，已不适应可携式资讯产品的要求，因此在不增加耗电量情况下提高背光源亮度进而增加Ｌ最费电的配件，已不适应便携式产品的要求，因此在不增加耗电的情况下提高背光源亮度进而增加LCD亮度也是主要发展趋势之一。

当前的目标是达到500-700cd／平方米亮度，寿命达到10万小时的平板荧光灯。

全球ＬＣＤ及背光源产业以亚洲为生产重心，２０００年ＬＣＤ生产值地区分布比例是：日本（６１％）、韩国（２４％）、台湾（９％）三地几乎包办全球产能。

其次是大陆（３％）、欧洲（２％）北美（１％）。

不同的ＬＣＤ？产品主要生产地区不相同，但明显看出日本主导整个市场走向，尤其是在高价产品市场上。

号称液晶显示器王国的日本，不仅发展历史完整悠久，能够提供各项材料及设备，加上每家厂商拥有下游应用产品品牌、开发、生产能力，产业结构完整是最大优势。

韩国厂商规模够大且集中力量在大尺寸面板，短时间创造ＴＦＴ－ＬＣＤ世界前两大厂地位。

后起之秀台湾，以世界最重要下游应用产品生产王国，庞大内需市场，加上资金全力支援，快速抢占市场。

１９９９年，台湾ＬＣＤ销售额约为４．３６亿美元；２０００年产值则达到２５．５７美元；预估到２００５年，台湾ＴＦＴ－ＬＣＤ产值可达１１６．２９亿美元，占全球ＴＦＴ－ＬＣＤ市场份额的三分之一。

背光源市场主要根据ＬＣＤ产品市场的变化而变化，根据台湾资策会统计：全球ＬＣＤ市场在整体数量上每年将以１５％以上的速度成长，消费大众对产品高画质、高解析度及视角的要求，必将使得ＣＣＦＬ背光源发展迅猛。

另根据日本富士总研对全球背光源模组市场的统计资料显示：１９９９年全球背光源模组的销售额已达５９０亿日元，虽然背光模组的价格会随ＬＣＤ价格的不断下调会有所降低，预计仍会以１２％以上的比例快速成长，到２００３年销售金额会达到１１３０亿日元。