背光源基础知识讲解

背光源基础知识讲解

2006-5-10

HXWHL收集

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背光源对于大多数人来说是一个陌生的概念，但对伟志人应该比较熟悉，因为伟志电子有限公司是中国大陆背光源行业中的佼佼者。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。

一、用于背光源的光源：

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

OEL（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

二、光源模组的技术：

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少数大厂能够克服。伟志公司导光板的光学技术主要采用印刷形和射出成型形二种导光板形式。

三、背光源的分类：

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。伟志LED边光式背光源有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、更薄方向发展，侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。WQ类产品为伟志CCFL边光式背光源。

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，常用的如“表一”和“表二”；另外还有一种特殊的颜色是白色，“表三”给出了其常用的色度范围。在各种颜色里，可大致分为高亮和低亮的两种：基本上，“表一”里是属于低亮的（虽然琥珀色、橙色和红色里也有稍高亮的），“表二”和“表三”里是属于高亮的。

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。伟志目前没有开发EL背光源。

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。WA类产品为伟志底背光源。

四、前景光

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