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    背光是什么,有哪些類型,LED背光源與CCFL背光板各有什么優勢?

    更新時間:2016-03-29 10:29:11點擊次數:2658次
    什么是背光
    維基百科上給出的定義是“背光是一種被用于LCD顯示上的照明形式。背光式和前光式不同之處在于背光是從側邊或是背后照射,而前光顧名思義則從前方照射。其用途為增加在低光源環境中的照明度和電腦顯示器、液晶屏幕上的亮度,以和CRT顯示類似的方式來產生光?!毙枰a充的是,背光不是單一的一件元件,而是以背光模組正體的形式提供光源。之前興宇合技術人員在LCD與LED區別中有介紹到LCD的結構圖示,可清楚的看出背光在LCD液晶屏中的位置和起到的作用。
    上面介紹了背光是什么,那么背光有哪些類型呢?
    背光模塊是液晶電視必不可少的部件液晶本身并不會發光因此背光源十分重要從誕生到現在LCD背光源幾乎都是冷陰極熒光燈CCFL,現在LED(發光二極管)作為背光材料已逐漸成為一種趨勢。市場上多數顯示屏的背光為這兩種類型。
    液晶屏背光主要有CCFL和LED這兩種不同類型,LED與CCFL相比有什么特點,優勢在哪里?
    CCFL背光缺點
    CCFL,的物理構成是在玻璃管內封入隋性氣體Ne和Ar。其中含有微量水銀蒸氣,并于玻璃內壁涂布熒光體,CCFL>通過燈管兩端的電極,讓燈管內的氣態汞激發的紫外線碰撞管壁上的熒光粉,從而發出光線,其波長由熒光粉的特性決定
    CCFL無論發光原理還是物理結構,都和常用的日光燈管非常接近,這種光源具有結構簡單,燈管表面溫升小燈管表面亮度高,易加工成各種形狀的優秀特性,但是壽命較短,含汞,色域較窄,只能達到NTSC的70%左右。
    其一,最讓人頭痛的問題是使用壽命較短。CCFL背光源使用壽命一般為15000小時~25000小時,LCD(尤其是筆記本電腦的液晶屏)使用時間愈長亮度下降愈明顯,在使用2~年后,LCD屏幕就會發暗、變黃,這正是CCFL使用壽命期較短的缺陷所造成的。
    其二,限制了液晶顯示器色彩的發揮。液晶顯示器中每個像素都是由R、G、B三個長方形色塊組成,而液晶顯示器色彩表現完全取決于背光模塊和濾色膜的性能。濾色膜的三基色默認CCFL發出的白光和日光一樣均勻(三基色所占的成分),但是CCFL背光模塊實際上并不能達到設計的要求,僅能夠達到NTSC標準的70%左右。
    其三,結構復雜、亮度輸出均勻性差。由于冷陰極熒光燈不是平面光源,因此為了實現背光源均勻的亮度輸出,LCD的背光模組需要搭配擴散片、導光板、反射板等眾多輔助器件,但是在顯示全白或全黑畫面時,屏幕邊緣和中心亮度的差異十分明顯。
    其四,體積較大,功耗不理想。由于CCFL背光源必須包含擴散板、反射板等復雜的光學器件,因此LCD的體積無法再進一步縮小。在功耗方面,采用CCFL作為背光源的LCD也無法令人滿意,14英寸LCD的CCFL背光源往往需要消耗20W甚至更多的電能。 
    LED背光源優勢
    1)LED背光源有更好的色域。其色彩表現力強于CCFL背光源,可對顯示色彩數量不足的液晶技術起到很好的彌補作用,色彩還原好; 
    2)LED的使用壽命可長達10萬小時。即使每天連續使用10個小時,也可以連續用上27年,大大延長了液晶電視的使用壽命,可獲得對等離子技術壓倒性的優勢; 
    3)亮度調整范圍大。實現LED功率控制很容易,不像CCFL的最低亮度存在一個門檻。因此,無論在明亮的戶外還是全黑的室內,用戶都很容易把顯示設備的亮度調整到最悅目的狀態; 
    4)完美的運動圖像。傳統CCFL燈管的閃爍發光頻率較低,表現動態場景可能產生畫面跳動。LED背光可以靈活調整發光頻率,而且頻率大大高于CCFL,因此能完美地呈現運動畫面; 
    5)實時色彩管理。由于紅綠藍3色獨立發光,很容易精確控制目前的顯示色彩特性; 
    6)可以調整的背光白平衡,同時保證整體對比度。當用戶的視頻源在計算機和DVD機間切換時,可以輕松在9600K和6500K間調整白平衡,而且不會犧牲亮度和對比度; 
    7)可以為大尺寸屏幕提供連續面陣光源。LED是一種平面狀光源,最基本的發光單元是3~5mm邊長的正方形封裝后,極容易組合在一起成為既定面積的面光源,具有很好的亮度均勻性,如果作為液晶電視的背光源,所需的輔助光學組件可以做得非常簡單,屏幕亮度均勻性更為出色; 
    8)安全。LED使用的是5~24V的低壓電源,十分安全,供電模塊的設計也頗為簡單; 
    9)環保。LED光源沒有任何射線產生,也沒有水銀之類的有毒物質,可謂是綠色環保光源; 
    10)抗震。平面狀結構讓LED擁有穩固的內部結構,抗震性能很出色。 
    LED背光缺點 
    1)LED的發光效率較低,與同等尺寸CCFL背光源相比耗電量高。目前CCFL的輸出光通量多在5000~7000lm范圍,實際屏幕的輸出光通量高于300lm,而多數LED背光都還無法達到這一指標。不過,現在全球有大量的企業從事相關研究,LED發光效率提升相當之快,目前光通量達到10000lm的高亮型LED背光也已經出現,相信離成熟僅是咫尺之遙。 
    2)成本太高、價格昂貴,同等尺寸的背光源,LED是CCFL價格的4倍。對于目前價格競爭激烈的市場而言,讓廠家有些望而卻步。只有索尼為了圖像質量不計成本。當然,隨著工藝的成熟和生產規模的增加,LED背光的成本會逐步下降。 
    3)用LED作為背光源存在白光的一致性問題,這比起CCFL是個劣勢。 
    4)LED在網點設計上較線性光源CCFL難,需考慮LED輻射狀的光強衰減。 
    5)RGBLED背光源時間一久會產生色移波長會隨溫度變化,產生不同顏色。 
    在顯示效果上,我們可以從下表中清楚比較LED背光板與CCFL背光板的特點。 

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