《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 電源技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 分析LED的重要應(yīng)用——背光
分析LED的重要應(yīng)用——背光
摘要: 背光源可以使用CCFL(冷陰機(jī)熒光燈),, EL(場(chǎng)致發(fā)光器)和LED(發(fā)光二極管)等可見光源,。下面是帶背光源的液晶顯示模塊的結(jié)構(gòu)示意圖,。
Abstract:
Key words :
</a>CCFL(冷陰機(jī)熒光燈),, EL(場(chǎng)致發(fā)光器" title="場(chǎng)致發(fā)光器">場(chǎng)致發(fā)光器)和LED" target="_blank">LED(發(fā)光二極管)等可見光源。下面是帶背光源的液晶顯示模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

1 CCFL(冷陰極熒光燈)特性

        高亮度, 3,000 - 4,000 cd/m2
        長(zhǎng)壽命(約 20,000 小時(shí))
        低發(fā)熱量
        亮白色光

2  EL(場(chǎng)致發(fā)光器)特性

        厚度小,, 0.4 到 1.0 mm
        驅(qū)動(dòng)條件范圍寬,,頻率 60 to 1000hz,,最大 150V 交流電壓
        光顏色有藍(lán)綠,黃綠和白色
        壽命大約 5,000 小時(shí)

3  LED(發(fā)光二極管) 特性

        光亮度均勻
        使用壽命長(zhǎng)(約 100,000 小時(shí))
        低電壓(支流)驅(qū)動(dòng),,不需要逆變器
        顏色豐富,,黃綠,琥珀色,,紅色等

背光模組的結(jié)構(gòu)

A.入光光源

一,、螢光燈

        冷陰極管:中,、大型背光模組。
        熱陰極管:超大尺寸中空型結(jié)構(gòu)背光模組,。

二,、有機(jī)EL面狀發(fā)光源

        一種能配合背光模組面光源型態(tài)的光源型式,由於其輝度低,,適用于小型,、全彩等使用的背光模組。

三,、 LED光源

        近年來(lái)成功發(fā)展出青色光源的LED,,經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板反射板等作用形成白色光源顯示,由於其輝度高,,漸成為具有實(shí)用性的導(dǎo)光板光源,。

B.導(dǎo)光板

C.擴(kuò)散片與稜鏡片

擴(kuò)散板:修正光進(jìn)行的角度, 對(duì)於破壞全反射面的光學(xué)結(jié)構(gòu)亦具有覆蓋的作用,,擴(kuò)散板的光學(xué)參數(shù)包含了透過(guò)率及霧面程度,,視導(dǎo)光板的外觀作有利的選擇。

稜鏡片: 稜鏡片是提升正面輝度的重要元件,最有效且常用的為BEF系列,。BEFII 90/50 1~2枚應(yīng)用於導(dǎo)光板上可使輝度提升約1.4~1.8倍,,DBEF一枚甚至可使輝度提升達(dá)1.5倍之多。

D.燈管反射罩

作用: 包住燈管發(fā)出的光源,, 盡量送入導(dǎo)光板內(nèi),。

  • 反射罩的形狀對(duì)導(dǎo)光板的入光效率有相當(dāng)大的影響。
  • 中小型尺寸常用包含銀烝鍍膜及PET的軟性材質(zhì),,約有80%的入光效率,。
  • 大尺寸多以外型特殊及固定的銅材質(zhì)作為燈管反射罩, 以增加入光效率,,最佳可達(dá)90%以上,。
  • 在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需注意漏電流現(xiàn)象,。

E.外框架組合

外框架組合: 固定整個(gè)背光模組,, 防止不當(dāng)碰撞臟污等對(duì)功能的損害及影響。

F.反射板

反射板:將未被散射的光源反射再進(jìn)入光傳導(dǎo)區(qū)內(nèi),,其本身對(duì)光源亦稍有散射的效應(yīng),。

G.偏光轉(zhuǎn)換

由導(dǎo)光板出射的光包含兩種極化方向: P偏光和S偏光

  • P偏光能通過(guò)LCD" target="_blank">LCD,S偏光則否,, 造成近一半的光源無(wú)法被應(yīng)用,。
  • 偏光轉(zhuǎn)換的技術(shù)為利用多層膜結(jié)構(gòu)將光分成P偏光及S偏光,S偏光經(jīng)反射后轉(zhuǎn)換成P偏光,,即可通過(guò)LCD ,。
  • 偏光轉(zhuǎn)換技術(shù)提高了LCD的亮度,,也降低了稜鏡片的使用數(shù)量及電力耗費(fèi)。

H.變換器(Inverter)

  • 變換器是驅(qū)動(dòng)燈管點(diǎn)燈的高壓脈動(dòng)提供者,。
  • 它將由電源供應(yīng)器(Power Supply) 的直流電壓訊號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻的高壓脈衝,, 使燈管能持續(xù)點(diǎn)燈。

背光模組的結(jié)構(gòu)分類

        側(cè)光式結(jié)構(gòu):常用於14吋以下的背光模組,, 其側(cè)邊入射的光源設(shè)計(jì),, 擁有注重輕量、 薄型,、 窄框化,、 低消費(fèi)電力的特色。

        直下型結(jié)構(gòu):超大尺寸的背光模組,,不含導(dǎo)光板,。光源經(jīng)反射后,向上經(jīng)擴(kuò)散板均勻分散后由正面射出,。其優(yōu)點(diǎn)為輕量化,,高輝度, 出光角良好,。

        中空型結(jié)構(gòu):超大尺寸的背光模組,,以空氣作為光源傳遞的媒介 ,導(dǎo)光板的形狀為楔型結(jié)構(gòu),,其目的在求均一化的效果,。

        LED背光采用發(fā)光二極管作為背光光源,是未來(lái)最有希望替代傳統(tǒng)冷陰極熒光管的技術(shù),。發(fā)光二極管由數(shù)層很薄的攙雜半導(dǎo)體材料制成,,一層帶有過(guò)量的電子,另一層則缺乏電子而形成帶正電的空,,工作時(shí)電流通過(guò),,電子和空相互結(jié)合,多余的能量則以光輻射的形式被釋放出來(lái),。通過(guò)使用不同的半導(dǎo)體材料可以獲得不同發(fā)光特性的發(fā)光二極管,。

        目前已經(jīng)投入商業(yè)應(yīng)用的發(fā)光二極管可以提供紅、綠,、藍(lán),、青、橙,、琥珀,、白等顏色,,色域也非常寬廣,,能夠達(dá)到NTSC色域的105%,,這為液晶電視的色彩提升提供了保障。今年5月在波士頓舉辦的SID2005上,,LG-Philips已經(jīng)展示了使用10bit和12bit驅(qū)動(dòng)IC,,分別能夠顯示10億和680億種色彩的42英寸LED背光照明液晶電視產(chǎn)品。索尼公司也看好LED背光照明的前景,,它的頂級(jí)產(chǎn)品Qualia 005液晶電視就采用了Lumileds公司的Luxeon LED背光照明,。

        在液晶電視上使用的LED背光光源可以是白色,也可以是紅,、綠,、藍(lán)三基色,在高端產(chǎn)品中也可以應(yīng)用多色LED背光來(lái)進(jìn)一步提高色彩表現(xiàn)力,,如三菱電機(jī)在SID2005上發(fā)布了使用六原色LED背光光源的液晶顯示器,。采用LED背光的液晶電視厚度大約為5厘米,比傳統(tǒng)的液晶電視稍薄,。

        早期的LED背光光源亮度比冷熒光燈管稍差,,能夠達(dá)到的對(duì)比度也僅僅在普通水平。不過(guò)在SID2005上LG-Philips展示了使用LED背光光源的超高對(duì)比度47英寸液晶電視,,在LED背光源上引入新技術(shù),,將整個(gè)屏幕的LED分成了若干區(qū)域,根據(jù)顯示的影像信號(hào),,可單獨(dú)控制每個(gè)區(qū)域的發(fā)光量,。

        所以影像的暗部能夠更暗,亮部能夠更亮,,對(duì)比度由此得到了提高,。LG-Philips展示的這款樣品將黑色的光通量降低到0.05流明,對(duì)比度高達(dá)10000:1,,可以和最新的等離子電視的對(duì)比度媲美,。

        LED背光光源的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是壽命非常長(zhǎng),使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí),,如果按每天開機(jī)5小時(shí)計(jì)算,,一臺(tái)采用LED背光光源的液晶電視可以使用將近55年。此外,,它還不含汞,,環(huán)保性能更好。目前制約LED背光發(fā)展的問(wèn)題主要是成本,,由于價(jià)格比冷熒光燈管光源高出許多,,LED背光光源只能在高端液晶電視中出現(xiàn)。

       與液晶電視相比,,等離子電視在屏幕尺寸,、響應(yīng)時(shí)間,、色域以及可視角度等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但在像素的精細(xì)程度,、功耗和使用壽命等方面則處于劣勢(shì),。

        雖然目前在42英寸及以上的大屏領(lǐng)域幾乎是等離子電視的天下,不過(guò)隨著未來(lái)7.5代和8代液晶面板工廠相繼建設(shè)和投產(chǎn),,大屏液晶電視成本將飛速下降,,更大屏幕的液晶產(chǎn)品也已經(jīng)呼之欲出,如三星已經(jīng)能夠生產(chǎn)82英寸的液晶電視面板,,這已經(jīng)對(duì)超大屏等離子電視構(gòu)成了現(xiàn)實(shí)的威脅,,因此等離子面板生產(chǎn)廠商也在不斷降低成本和改良技術(shù)以應(yīng)對(duì)液晶的挑戰(zhàn)。

        LED產(chǎn)業(yè)積極切入TFT面板供應(yīng)鏈,,以取代CCFL作為背光源,。業(yè)內(nèi)人士表示,一旦LED在背光源上的應(yīng)用如果成型,,一個(gè)月的需求量高達(dá)十億顆將有望帶動(dòng)明年LED產(chǎn)業(yè)榮景再現(xiàn),。

        據(jù)了解,全球LED產(chǎn)業(yè)在2003年與2004年歷經(jīng)將近30%的高成長(zhǎng)率之后,,2005年仍持續(xù)成長(zhǎng),。不過(guò)由于帶動(dòng)LED增長(zhǎng)的手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域需求放緩,業(yè)者因此預(yù)估,,2005和2006年兩年后取而代之的新應(yīng)用領(lǐng)域,,將是以汽車照明、顯示器,、相機(jī)用閃光燈,、面板背光源以及室內(nèi)照明為主。而這幾大應(yīng)用領(lǐng)域只要一個(gè)新應(yīng)用市場(chǎng)能成型,,業(yè)者預(yù)測(cè),,明年LED高階產(chǎn)品很可能呈缺貨狀。

        有關(guān)方面數(shù)據(jù)顯示,,2005年LED市場(chǎng)年成長(zhǎng)率約16%,。因需求持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)估2008年時(shí)可望達(dá)到68億美元的市場(chǎng)規(guī)模,,其中,,以高亮度LED與超高亮度LED最具成長(zhǎng)潛力。從全球市場(chǎng)來(lái)看,,高亮度LED主要的應(yīng)用領(lǐng)域還是在移動(dòng)設(shè)備的背光源上,,這種需求占整個(gè)市場(chǎng)的近60%。另一個(gè)主要市場(chǎng)是汽車和信號(hào)燈市場(chǎng)。

        其中就背光源需求量而言,,業(yè)內(nèi)認(rèn)為,,LED若能在面板的應(yīng)用上趨于成熟,一個(gè)月光面板產(chǎn)品對(duì)LED的需求就高達(dá)十億顆,,但是以國(guó)內(nèi)及臺(tái)灣廠商現(xiàn)階段的高階產(chǎn)能來(lái)看,,能切入面板產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能并不多,,因此高階產(chǎn)能極容易出現(xiàn)缺貨的情況,。

         LED市場(chǎng)目前值得注意的情況是,由于近兩年帶動(dòng)LED成長(zhǎng)相當(dāng)快速的手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,,預(yù)估未來(lái)一年仍將持續(xù)成長(zhǎng),,但2006年之后LED在手機(jī)應(yīng)用的產(chǎn)值將呈現(xiàn)趨緩。在近幾年手機(jī)市場(chǎng)往彩色化,、照相化與薄型化的趨勢(shì)發(fā)展之下,,LED在手機(jī)市場(chǎng)的應(yīng)用已成為帶動(dòng)LED市場(chǎng)快速成長(zhǎng)的關(guān)鍵因素,而今隨著市場(chǎng)成熟及終端需求放緩,,LED在手機(jī)領(lǐng)域的市場(chǎng)成長(zhǎng)動(dòng)力明顯不及汽車電子等領(lǐng)域,。

        經(jīng)驗(yàn)人士認(rèn)為,未來(lái)取而代之的LED新應(yīng)用領(lǐng)域,,將是以汽車照明,、顯示器、相機(jī)用閃光燈,、面板背光源以及室內(nèi)照明市場(chǎng)等為主,。而在LCD面板背光源的應(yīng)用方面,LED將深具成長(zhǎng)潛力,。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。