LCD TV背光源技术简介
液晶电视背光介绍_图文
LED：背光结构
LED：背光结构
优点：比玻璃材质更加轻薄、柔韧性更好、更具抗撞击性。 缺点：成本高
3M、Nanosys、QDvision
对比项目 色域 成本 良率
制程改变率 功耗 亮度 背光 视角
成熟尺寸
OLED 100%
高 低 30% 低 高 无需 全视角 <7寸
QLED：发展前景
QLED 110%
低 >90% 无需更改 较低 一般 需要 <180° <55寸
2、色彩控制更精准 量子点能发出特定波长的光，它们发光的精确颜色可以通过 改变它们的尺寸来调节。
3、屏幕更亮 量子点屏比OLED屏亮度提升30-40%。
4、高转换率带来的高节能性 量子点能够将LED光源发出的蓝光完全转化为白光（传统 YAG荧光体只能吸收一部分），这意味着在同样的亮度下， 量子点所需的蓝光更少，在电光转化中需要的电力亦更少， 有效降低背光系统的功耗总成。
液晶电视背光介绍_图文.pptx
LCD TV背光分类&发展
CCFL
LED
QLED
2001 ~2010
2007~
2014~
状态：淘汰
• CCFL 功 率 低 、 大 尺 寸 要直下式才能满足要求。 中尺寸一般需并2排灯 管 、 需 要 4-6mm 的 导 光板厚度。
状态：主导
• 08 年 因 LED 效 率 的飙升及价格的下 降 、 LED 开 始大批量导入TV 市场，逐步成为市场主流 显示背光。
液晶显示屏工作原理
液晶显示屏工作原理液晶显示屏（Liquid Crystal Display，简称LCD）是一种常见的显示技术，广泛应用于各种电子设备中，如手机、电视、电脑等。
本文将介绍液晶显示屏的工作原理。
一、液晶显示屏的基本结构液晶显示屏由多个图层组成，主要包括背光源、偏光层、玻璃基板和液晶分子层等。
下面将逐层介绍其结构和功能。
1. 背光源背光源是液晶显示屏的光源，通常使用的是冷阴极灯管（CCFL）或者LED灯。
它的作用是提供背光，使得整个屏幕能够显示出亮度和色彩。
2. 偏光层液晶显示屏中的偏光层一般包括偏振片和衰减片。
偏振片有两个，一个位于顶部，一个位于底部。
它们的方向互相垂直，使得只有特定方向上的光线可以通过。
衰减片用于调节背光强度。
3. 玻璃基板液晶显示屏的玻璃基板是一个特殊的材料层，其表面涂有透明导电物质。
它在显示屏中起到支持液晶分子层的作用，并提供给液晶层电场。
4. 液晶分子层液晶分子层是液晶显示屏的核心部分，由两块玻璃基板之间夹着的液晶材料组成。
液晶分子的排列方式可以通过电场来调节，从而改变光的偏振方向，实现显示效果。
二、液晶分子的排列方式液晶分子可以分为向列型和扭曲型，它们的排列方式决定了液晶显示屏的工作原理。
1. 向列型液晶分子排列在没有电场作用的情况下，向列型液晶分子呈现平行排列，使得光线无法通过。
当电场加在液晶分子上时，液晶分子会发生扭曲，从而改变光线的偏振方向，使得光线可以通过偏振片。
2. 扭曲型液晶分子排列在没有电场作用的情况下，扭曲型液晶分子呈现螺旋状排列，使得光线可以通过。
当电场加在液晶分子上时，液晶分子会变成垂直排列，从而改变光线的偏振方向，使得光线无法通过偏振片。
三、液晶显示屏的工作过程液晶显示屏的工作过程可以分为两个阶段：调光阶段和调色阶段。
1. 调光阶段在调光阶段，电压被应用在液晶分子层上，通过改变电场强度来调节液晶分子的排列方式。
液晶分子的排列方式决定了光的偏振方向，从而控制光的透过程度。
电视显示技术的背光源研究与发展
电视显示技术的背光源研究与发展随着科技的不断进步，电视作为人们日常生活中必备的家电设备，显示技术也得到了长足的发展。
其中，背光源作为电视显示技术中的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。
本文将探讨电视显示技术的背光源研究与发展，以及其对电视画质和观影体验的影响。
首先，让我们来了解背光源的基本概念和原理。
背光源是指位于液晶面板后方的光源，它通过向液晶屏幕发射背光，使得屏幕上的图像能够清晰可见。
早期的液晶显示器使用的是冷阴极灯管作为背光源，它的亮度和均匀度都相对较低，同时也存在能耗较大的问题。
而随着LED（发光二极管）技术的不断成熟和普及，LED背光源逐渐成为了主流。
LED背光源具有很多优点。
首先，它具有较高的亮度，能够提供更鲜艳、逼真的色彩。
其次，它的发光均匀度较好，可以让整个屏幕都能够获得均衡的照明效果。
此外，LED背光源的使用寿命较长，耗电量也相对较低，节能环保。
随着技术的不断进步，LED背光源的效能也在逐步提高，目前主流的液晶电视普遍采用了直下式LED背光源，以提升电视观影的画质和细节表现。
然而，LED背光源的发展仍然存在一些挑战和问题。
首先，LED背光源在亮度调节方面的表现并不完美。
由于LED本身的特性，其对于亮度的调节并不是非常精准，容易出现明暗不均的问题。
其次，在黑色表现方面，LED背光源也存在一定的限制。
由于背光源的辐射性质，LED背光源难以实现真正的“绝对黑”，会出现局部漏光的情况。
这就限制了液晶电视在对比度和黑色表现上的提升，不同光源技术的发展可以在一定程度上解决这一问题。
因此，近年来，研究人员开始尝试利用新的背光源技术来改善电视的画质和观影体验。
OLED（有机发光二极管）技术被广泛认为是未来电视显示技术的发展方向之一。
相比于LED背光源，OLED背光源可以实现真正的“绝对黑”，在对比度和色彩表现上有着更好的表现。
同时，OLED背光源还具有较高的刷新率和快速的响应时间，能够在动态场景下提供更为平滑和细腻的画面效果。
大尺寸LCD—TV用高性能EEFL背光源
自 ２ ０ 年 起 ， Ｇ、 ｈｌ ｓ Ｌ Ｄ 公 司 开 始 开 发 ０３ Ｌ Ｐ ｉｐ Ｃ ｉ Ｅ Ｆ Ｅ Ｉ灯并 成功 地进 行 了商 业化 生 产 。Ｅ Ｆ 用 Ｅ Ｉ使
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过延 长 电极 的长 度 或 使 用 高 介 电常 数 玻 管 的 方 法
来提 高 电极 的 电容 。在 本 文 中 ， 们 研 究 了 ｉ 种类 我 型 的 Ｅ Ｆ Ｄ Ｆ ０３ ０毫 米 的 Ｅ Ｆ 以及 ｑ４ ０ Ｅ Ｉ Ｅ Ｉ， ． （ Ｅ Ｉ ５ ． 毫米 的 Ｅ Ｆ ， Ｃ Ｆ Ｅ Ｉ） 与 Ｃ Ｌ背 光 系 统相 比 ， 它们 中 的
排气 ／ 充气 一第 二 次封 接一 外 电极成形 。 玻璃 接头 的方 法 有 两 种 ， 种 是 减 低 电极 管 的 一 直径 ， 另一 种 是扩 大 发 光 管 的 直径 。冈前 者具 有 受 热而 变形 的 缺 点 ， 在 本 实 验 中 ， 用 了扩 大 发 光 故 使 管直 径 的方法 。图 ｌ给 出了玻 璃 接头 的方 法 。图 ２
必 须要小 ； 第ｉ ， 在大尺寸 Ｌ Ｄ背 光源 中具有 较低 的功 耗。为 获得较 高 的光学 效率 ， 以考虑 使川 灯管 半径 较小 的 Ｅ Ｆ Ｃ 可 ＥＬ
（ ３ Ｏ 作 液 晶背 光 源 。 因为 灯 管 半 径 较 小 的 Ｅ Ｆ ｃ ．） ｂ Ｅ Ｉ 比普 通 的 Ｅ Ｆ 中 ． ） 抗 大 。 由 于 灯 的 阻抗 越 大 ， 功 耗 也 越 大 ， 而 Ｅ Ｉ ４０阻 （ 其 从
LCD TV背光源技术简介
1. 均齐度较低 原因在于使用直下式产品通常考虑重点为高亮度需求,模块尺寸则是相 对牺牲的考虑点,因此灯管数变多较易造成呈现明暗条纹的情况产生, 对均齐度有一定的影响程度. 2. 模块厚度较厚 灯管数多虽提升了辉度,灯管所造成的热能也相对变高,对温度敏感度 高的液晶分子及彩色光阻易造成不同色温下有色彩异变的隐忧,因此直 下式背光模块通常会将厚度加深,以调整纵深的方式搭配灯管数及整体 辉度的规格要求.
近年来台湾LCD产业在顺利攻占Desktop,Laptop用的Monitor后,进一步 将市场目标放在更高尺寸的TV,然而欲达成此一目标将是新的挑战.大 众消费性的客厅用TV,与计算机信息用的Monitor大有不同,Monitor距 离近,只供单人观看,因此不必过度要求亮度(日文亦称为辉度)和可 视角度.另一方面,TV适合可多人同时较远距离观看,因此注重高亮度 和高可视角度的要求.无疑地,LCD TV的显示质量要求是高过 D Monitor的. 除了大尺寸LCD产品在质量上更为要求之外,成本也是重要考虑,小尺寸 的LCD产品,背光模块(Back Light Unit;BLU)所占的成本比例并不高, 但是在大尺寸的LCD产品上,背光模块的成本比重就大幅增长.举例来说, 15英寸规格的LCD产品,BLU仅占整体成本的23%,在30英寸规格时则达 到37%,到57英寸规格时,就攀升到50%,也就是说一个57英寸液晶电 视的成本价格,背光模块便占了一半的花费.
LCD TV背光源技术 背光源技术简介 背光源技术
侧光式背光模组的基本组成 侧光式背光模组的基本组成
直下式背光模组基本结构
大尺寸LCD TV背光模块技术趋势 大尺寸LCD TV背光模块技术趋势
相关业界正积极对于BLU的背光源及光学膜等材料,寻求明 亮,精简,轻巧,环保等多功能的解决方案而努力着.目前 被业界期待的背光源材料技术包括冷阴极萤光灯(CCFL), 发光二极管(LED),平面荧光灯管(FFL),外部电极荧光 灯管(External Electrode Fluorescent Lamp;0EEFL),热 阴极荧光管(Hot Cathode Fluorescent Lamp;HCFL),甚至 是应用纳米技术的纳米碳管(Carbon Nano Tube;CNT)等等. 每种都有独擅胜场之处,也都有技术进步的空间
LCDTV液晶电视背光设计分析
LCD TV 液晶电视背光设计分析摘要：LCD (液晶显示器)是电控发光管，LCD TV (液晶显示电视)采用白光作为“背光”，通常使用冷阴极荧光灯(CCFL)为彩色荧光屏照明。
其它技术，如：发光二极管(LED), 也作为一种考虑方案, 但昂贵的价格限制了它们的使用。
本文聚焦于驱动和控制多个CCFL，来为大型LCD面板(如LCD电视)提供背光照明时所要面临的设计挑战。
设计挑战由于LCD电视是消费品，压倒一切的设计考虑是成本—当然必须满足最低限度的性能要求。
驱动灯的CCFL逆变器不能明显缩短灯的寿命。
还有，由于要用高压来驱动灯，安全性也是一个必须考虑的因素。
本文聚焦于LCD电视应用中，驱动多个CCFL时所要面对的三个关键的设计挑战：挑选最佳的驱动架构、多灯驱动、以及灯频和突发调光频率的精密度控制。
挑选最佳的驱动架构可以用多种架构产生驱动CCFL所需的交流波形，包括Royer (自激)、半桥、全桥和推挽。
表1详细归纳了这四种架构各自的优缺点。
表1. CCFL驱动架构比较Drive ArchitectureAdvantages DisadvantagesRoyer ∙Least expensive∙Cannot tightly control the lamp current or frequency∙Requires tight DC-supply regulation∙Requires a special transformer winding∙Requires a ballst capacitor ∙Low efficiencyFull Bri dge ∙Does not require a center-tapped transformer∙Works over a wide DC-supply range (greater than 3:1)∙Requires four MOSFETs∙May require p-channel MOSFETs, whichare higher cost and less efficientHalf Brid ge ∙Requires only two MOSFETs∙May require p-channel MOSFETs, whichare higher cost and less efficient∙Requires a higher turns ratio transformer, which increases costPush-Pul l ∙Requires only two n-channel MOSFETs, which are lower incost and more highly efficient than p-channel MOSFETs∙Easily scales to higher DC supply voltages (up to 120V)∙Low transformer turns ratio∙Lower efficiency when the DC supply goes beyond a 2:1 rangeRoyer架构Royer架构(图1)的最佳应用是在不需要严格控制灯频和亮度的设计中。
LCD电源与背光原理_
第二节
脉宽调制控制器SG6841
2.1 PWM控制器SG6841简介
目前，开关电源的集成化与小型化已成为现实，早期的PWM IC大多采用UC384X系列 （如UC3842、UC3843），但由于新产品越来越积体化及环保和安规要求越来越严苛的趋势 下，出现了384XG及684X等具有Green Function的IC。Green Function为环保功能的意思， 亦称之为Blue Angel，其要求是在满载70W以下的电源产品，当负载没有输出功率的情况下， 输入电源仍照常供应时，电路消耗功率必需小于1W以下。SG6841是由System General崇贸 科技开发的一款高性能固定频率电流模式控制器，专为离线和DC－DC变换器应用而设计。它 属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、 价格低廉等优点，可精确地控制占空比，实现稳压输出，还拥有低待机功耗和众多保护功能， 所以，为设计人员提供只需最少的外部元件就能获得成本效益高的解决方案，在实际中得到 广泛的应用。SG6841有下列性能特点： 在无负载和低负载时时， PWM的频率会线性降低进入待机模式以实现低功耗，同时提供 稳定的输出电压。 由于采用BiCMOS，启动电流和正常工作电流减少到30μA和3mA，因此可大大提高电源 的转换效率。 SG6841是固定频率的PWM控制器，它的工作频率通过一个外接电阻来决定，改变电阻值 可轻易改变频率。 内建同步斜率补偿电路，可保证连续工作模式下电流回路的稳定性。 内建电压补偿电路可在一个较大的AC输入范围内实现功率限制控制，并提供过载、短路 保护功能。此外，还设有低电压锁定（UVLO）功能，使工作更稳定、可靠。 可通过外接一个负温度系数热敏电阻（NTCR）来传感环境温度以实现过温保护，也可利 用该功能实现过压保护。 具有图腾柱（即推拉输出电路）输出极，可实现良好的EMI。其最大输出电压钳位在18V。
液晶LED背光源技术细谈
从趋势迈向成熟液晶LED背光源技术细谈LED背光源技术细谈——前言近年来,液晶电视显示技术飞速发展，而作为LCD显示的核心技术之一的背光源技术也得到了很大发展。
自2004年第一台以LED为背光源(发光二极管Light Emitting Diode)电视诞生至今，LED电视已经实现了由实验室概念化产品向消费化商品的转变。
09年对于LED 背光源技术来说可所谓已经从前两年的趋势阶段迈向了近期的成熟阶段，众品牌的LED电视纷纷推向市场，逐渐代替了当前作为主流的LCD电视。
曾有人问过笔者，LED电视目前市场价格较普通LCD贵了不少，而且就肉眼来辨识画质方面差别也不是非常的明显，是否真的有必要从LCD时代步入LED时代。
笔者认为目前的LED电视凭借超薄、环保节能、高清画质、色彩丰富、可靠性高等技术优势成为市场关注的焦点。
但这仅仅只能说明液晶技术上的成熟，并不代表它在市场上的成熟。
很多普通家庭现在的确会更加注重性价比，选择当前更实惠产品而放弃选择拥有最新技术的产品。
但是，随着技术的成熟和市场推动，大多数的这类消费者会被时代所“和谐”，不得不接受LED时代。
就拿活生生的例子来说吧，液晶电视已经代替原有的CRT，市场上现在很难买到老式的CRT 电视了，这就是你不得不接受液晶电视的原因。
话说回来，LED是有它的优势，只是由于价格方面原因，没在消费群体中立刻普及罢了。
下面笔者决定向大家详细解释LED的原理及优势。
LED背光源技术细谈——LED原理目前的液晶电视，从原理上看，液晶显示设备有些像是街头那些广告灯箱，背后的光源经过一定扩散，均匀地照射在绘有画面的透明胶片上，从而透射出亮丽的画面。
液晶板就像是那层胶片，但是其中的画面是会变的。
传统的液晶显示设备都采用CCFLS(冷阴极荧光灯，cold cathode fluorescent lamps)作为光源，虽然名字很专业，但我们把它理解为家里用的日光灯，但是灯管非常细。
电视液晶屏背光结构介绍
背光模块结构与解析
目前，液晶显示器(LCD)由于其耗电低、质量轻、厚度薄、辐射低等优点已成为 光电显示器中产量最高，最普遍使用的平面显示器。但是LCD 是非自发性的显示器 件，必须借助于外部光源达到显示效果。背光系统根据光源在系统中的摆放位置可分 为直下式背光系统和侧入式背光系统
直下式背光系统的光源置于液晶面板下方，光线
三、反射片：
將透到導光板背面的光，反射到正面(外表看起來像純白色的 亮光紙)。
將PET或聚碳酸酯（polycarbonate）等光學透明度高的數 脂，微細發泡而成。
泡直徑有數um左右～泡越微細、密度越高，反射率就越高
泡是折射率約1.00的素材，與透明樹脂之間，形成良好的 折射率界面。
四、扩散膜(Diffuser)
此系统适用于小型、轻薄的面板，如笔记型电脑、 手机、数码相机等。
结构与解析
■ 侧入式结构(Edge Light~端缘入光)
♦ 灯管位置：位于模块侧边
♦
应用：以轻、薄考量为主▶ 的面板模块，如Notebook
结构与解析 ■ 直下式结构(Direct Lamp Type) ♦ EL、LED位置：位于模块下方； ♦ 应用：以LCD监视器及液晶电视为主的面板模块
或扩散片，主要功能是讓光線透過分佈均勻化，將出現在 偏離視野角方向的光集中，提高正面輝度，有效利用光；
對於側部式背光模組而言，主要是遮掩導光板上網點； 直下式背光模組則主要模組中的燈管組做均勻化。
压克力球
PET基 层
五、棱镜片(Prism Sheet)
亦称增光片(Brightness Enhancement Film，BEF)，系占液 晶显示器背光模块原材料成本约37%之重要组件。棱镜片系 一种聚光装置，主要利用全反射和折射定律，将分散之光集 中于一定角度范围内出射，从而提高该范围内之亮度。
LCD 背光源简介
5.6508流明
0.3
b
g
r = R/(R+G+B) g = G/(R+G+B)
r
0.2 0.1 0 400
b = B/(R+G+B) =1-(r+g)
-0.1
500
600
700
光源的輻射與度量方式
度量名稱 符號 定義 單位
輻射能量 Radiation Energy 光通量 Luminous flux 光度 Luminous intensity 輻射出度 Luminous exitance
冷陰極燈管的構造
• 玻璃管：
- 軟質玻璃
- 硬質玻璃 • 惰性氣體： - Ne + Ar 混和氣
影響CCFL的因素
• • • • • • • • • • 玻璃管徑 燈管長度 燈管形狀 (直管、 L管、ㄇ管、U管、W管) 電極形狀及種類 水銀量 ( 水銀蒸氣壓 = 6X10-3 tor 時 253.7nm 輻射效率最大 ) 惰性氣體充填壓力 氣體混和比例 ( Ne + Ar ) 周圍環境溫度 (影響管壁及電極溫度) 色度 螢光劑塗佈
光學元件的效率
上擴散片 34% 上集光片 37% 下集光片 42% 225% /22.5O
220% /25O
/33O 100% /40O
60%
CCFL
100%
75%
導光板
68%
燈罩
反射片
光的相位變化
180O phase change
n1 n2 n1 < n2
反射板的位置比較
入射光 反射光 入射光 反射光
玻璃基板 R G B R
Color Filter
背光源原理及简介
背光源（Backlight）原理及简介背光背光源（Backlight）原理及简介背光源对于大多数人来说是一个陌生的概念，所谓背光源（BackLight）应该是位于液晶显示器（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,背光源的发展可以追朔到二战时期。
当时用超小型钨丝灯作为飞机仪表的背光源。
这是背光源发展的初始阶段。
经过半个世纪的发展，如今背光源已经成为电子独立学科，并逐步形成研究开发热点。
随着液晶显示技术的不断发展，液晶显示器特别是彩色液晶显示器的应用领域也在不断拓宽。
受液晶显示器的市场拉动，背光源产业，呈现一派繁荣景象。
LCD为非发光性的显示装置，须要藉助背光源才能达到显示的功能。
背光源性能的好坏除了会直接影响LCD显像质量外，背光源的成本占LCD模块的3-5%，所消耗的电力更占模块的75%，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)亦扮演着幕后功臣的角色背光源是提供LCD面板的光源。
主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。
背光源具有亮度高，寿命长、发光均匀等特点。
目前主要有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）。
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。
电致发光(EL)背光源体薄量轻，提供的光线均匀一致。
它的功耗很低，要求的工作电压为80～100Vac，提供工作电压的逆变器可把5/12/24Vdc的输入变换为交流输出。
但EL背光源的使用寿命有限(在50%亮度条件下的平均使用寿命为3000～5000小时，在更高的亮度水平上使用寿命将大为缩短)，因此，理想的EL背面照明用逆变器允许输出电压和频率随着EL灯泡的老化而增加，从而延长采用EL的背面照明光源的显示器的有效使用寿命。
LCD背光介绍
AL)
類似DBEF之 多層膜
接著層 基材(SUS,
AL)
10L0 amp holder UV照射劣100 化Data(三菱提供)
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
Ｅ－６０Ｌ
30
20
20
Ｅ－６０V
10
10
0
0
300
400
500
600
700
800
300
400
500
Ambient temp. : 25 degree Frequency : 40kHz Color temperature : 6000K
10,000
1
2
3
4
5
6
7
8
Lamp Current (mA)
23
CCFL特性
管電流與壽命關係
Luminance maintenance [%]
Lamp performance test
德國: Alanod
其他: 3M, 或PET Film
材料結構
保護層
鍍銀層
基材
(SUS, Br)
三井化學 MT-type
蒸鍍SiO2 40nm
蒸鍍TiO2 40nm
99.99AL 26
Alanod Miro2
Al2O3 99.9AL基材
Al2O3
三菱樹脂 AL-Set 3M DESR-M
PET(EL60, EL60V)
600
700
800
100
10 0
LCD液晶屏背光的分类及特点
LCD液晶屏背光的分类及特点
众所周知LCD液晶玻璃本身不具有发光功能，所以在组装LCD液晶模组时会在液晶玻璃的背面加上一层背光板来提供光源，都知道背光的重要性但是真正了解的人却很少，今天由液晶屏厂家的小编来介绍
背光的工作原理是将背光的点光变为面光的形式
LED背光应用与液晶屏上根据光源分部位置不同分为侧光式和直下式（底背光）
侧光式：是将线性光或点状光源设置在经过特殊设计的导光板的侧边做成背光源，可根据实际应用需求设计成双边或三边。
侧背光的优点是可以做的很薄，缺点是光源的利用率很低，且是越薄利用率就越低
底背光式：是一个有一定结构的平板式背光源，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的（如点阵LED或白炽灯背光板等）。
底背光的优点是亮度好，均匀度好，缺点是厚度大，使用的LED灯多，发热比较明显，一般用于低亮的设计，高亮的成本高基本上是不考虑的。
LCD背光源产业及技术
LCD背光源产业及技术摘要依附于LCD的背光源产业随TFT-LCD产业蓬勃发展而兴旺发达，本文简述背光源的技术、应用、产业现状和前景，并对介入此行业的要点作了简要分析。
关键词背光源背光模块导光板冷阴极荧光灯一、前言由于LCD面板本身不具发光特性，因此，必须在LCD面板上加上一个发光源，方能达到显示效果，背光模块(Backlight)即是提供LCD显示器产品中一个背面光源的光学组件，简单来说，背光模块即为LCD显示器的一个关键零组件，因此，是依附于下游LCD显示器的非标准化产品。
见图一。
背光源的发展可以追朔到二战时期。
当时用超小型钨丝灯作为飞机仪表的背光源。
这是背光源发展的初始阶段。
经过半个世纪的发展，如今背光源已经成为电子独立学科，并逐步形成研究开发热点。
目前，背光源的主要产品种类有：发光二极管（LED）、卤钨灯、电致发光（ELD）、冷阴极荧光灯（CCF）、阴极发射灯（CLL）和金属卤化物灯等。
其中工艺成熟，性能稳定，并在彩色液晶显示器（TFT-LCD）上普遍使用的背光源是冷阴极荧光灯。
图一背光源产业链示意图随着液晶显示技术的不断发展，液晶显示器特别是彩色液晶显示器的应用领域也在不断拓宽。
受液晶显示器的市场拉动，背光源产业，将呈现一派繁荣景象。
所以，加快背光源技术开发和产业化进程，是摆在我国技术界和实业界一项极其重要的任务。
二、光源技术简介及应用依据背光源的出现年代，在液晶显示器上的安装位置，发光形态，发光功率以及发光亮度等，将背光源技术划分为四个时代。
目前正在朝着亮度5000-7000cd／平方米，寿命可达10万小时的第五代平板荧光灯方向过渡。
然而，TFT-LCD背光源的主流产品还是冷阴极荧光灯（CCF）。
荧光灯的发光功率很高，其寿命可长达2万小时，这无疑是现阶段TFT-LCD较理想的背光源。
背光源是提供ＬＣＤ面板的光源。
主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。
背光源具有亮度高，寿命长、发光均匀等特点。
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• 4. 组装零件种类变少 由图一的结构观察，不难发现明显少了导光板的使用，由于导光 板在侧光式背光模块的功用是将侧边的CCFL线光源或LED点光 源利用导光板上的网点结构使光线产生重复折射后导出为均匀面 光源，因此在直下式中光线由正下方直接射入，其光源的平面化 只需由扩散膜来完成即可，而不需导光板的导引，在光学膜(棱镜 片)的部分，也可因灯管数的加多，加强辉度后，可考虑减去光学 膜的组装，以避免光学膜将光线汇聚集中后造成视角的局限，而 影响了大型面板(尤其是LCD TV)对视角的规格要求。整体而言， 直下式背光模块较侧光式对于组装零件的种类需求减少，但是 CCFL数量相对明显增加。
3. 发光效率高 直下式背光避免了侧光方式会损失部分光能于侧边漏光，而将光线利用 铝(Al)背板将杂散光能反射至显像出光面，对整体光能效率有所提升。
综上所述，直下式之所以成为LCD TV背光源技术的不二考虑，即在 于背光模块产品特色的本质为『客制化』产品，其设计均应合乎客户 产品规格的要求，依目前LCD TV所需的特性 -广视角、高亮度、高对 比度的要求，直下式背光模块有其必然的技术优势。
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近年来台湾LCD产业在顺利攻占Desktop、Laptop用的Monitor后，进一步 将市场目标放在更高尺寸的TV，然而欲达成此一目标将是新的挑战。大 众消费性的客厅用TV，与计算机信息用的Monitor大有不同，Monitor距 离近，只供单人观看，因此不必过度要求亮度（日文亦称为辉度）和可 视角度。另一方面，TV适合可多人同时较远距离观看，因此注重高亮度 和高可视角度的要求。无疑地，LCD TV的显示质量要求是高过 LCD Monitor的。 除了大尺寸LCD产品在质量上更为要求之外，成本也是重要考虑，小尺寸 的LCD产品，背光模块（Back Light Unit；BLU）所占的成本比例并不高， 但是在大尺寸的LCD产品上，背光模块的成本比重就大幅增长。举例来说， 15英寸规格的LCD产品，BLU仅占整体成本的23％，在30英寸规格时则达 到37％，到57英寸规格时，就攀升到50％，也就是说一个57英寸液晶电 视的成本价格，背光模块便占了一半的花费。
LCD TV背光源技术简介
侧光式背光模組的基本組成
直下式背光模组基本结构
大尺寸LCD TV背光模块技术趋势
相关业界正积极对于BLU的背光源及光学膜等材料，寻求明 亮、精简、轻巧、环保等多功能的解决方案而努力着。目前 被业界期待的背光源材料技术包括冷阴极萤光灯（CCFL）、 发光二极管（LED）、平面荧光灯管（FFL）、外部电极荧光 灯管（External Electrode Fluorescent Lamp；0EEFL）、热 阴极荧光管（Hot Cathode Fluorescent Lamp；HCFL）、甚至 是应用纳米技术的纳米碳管（Carbon Nano Tube；CNT）等等。 每种都有独擅胜场之处，也都有技术进步的空间
1. 均齐度较低 原因在于使用直下式产品通常考虑重点为高亮度需求，模块尺寸则是相 对牺牲的考虑点，因此灯管数变多较易造成呈现明暗条纹的情况产生， 对均齐度有一定的影响程度。 2. 模块厚度较厚 灯管数多虽提升了辉度，灯管所造成的热能也相对变高，对温度敏感度 高的液晶分子及彩色光阻易造成不同色温下有色彩异变的隐忧，因此直 下式背光模块通常会将厚度加深，以调整纵深的方式搭配灯管数及整体 辉度的规格要求。
直下式背光模块成为大型LCD TV 背光源技术主流(技术焦点)
以往大型LCD应用产品面主要为笔记型计算机(Note Book PC)及LCD监视器 (LCD Monitor)，所需求的背光模块特性主要在于重量轻、体积小、厚度薄，相 对地在开发LCD TV用背光源时，所考虑的要项则在于必须能有足够的显像亮度 (至少要求450cd/m2以上)、宽广的观看视角(目前销售产品规格已可达170度) 、 鲜明的影像对比度(目前LCD TV产品约500:1；PDP TV产品约1000:1)及合乎标 准的使用寿命(目前产品测试值约6万小时)。在以上的规格考虑下，直下式背光 模块 (Direct Type Backlight)便成为目前搭配大型LCD TV的技术主流，其设计的 主要概念即在于为能因应更高亮度的需求，将原本为能减轻模块重量及厚度考 虑的侧面光源藉由直下式线光源将光线打散均匀后使之转变为平面光源后进入 液晶面板的技术模式，直下式背光模块 产品结构如图一所示，相对于常使用在 笔记型计算机的侧光式背光模块(Side-Edge Backlight)，直下式背光模块产品技 术有以下的特性：