背光的漢字解釋是“光直接照射不到”或者“躲避光線的直接照射”。
在電子工業中,背光是一種照明的形式,常被用于LCD顯示上。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。他們被用來增加在低光源環境中的照明度和電腦顯示器、液晶螢幕上的亮度,以和CRT顯示類似的方式產生出光。
其光源可能是白熾燈泡、電光面板(ELP)、發光二極管(LED)、冷陰極管(CCFL)等。電光面板提供整個表面均勻的光,而其他的背光模組則使用散光器從不均勻的光源中來提供均勻的光線。
背光可以是任何一種顏色,單色液晶通常有黃、綠、藍、白等背光。而彩色顯示采用白色白光,因其涵蓋最多色光。
LED背光被用在小巧、廉價的LCD面板上。他的光通常是有顏色的,雖然白色背光已經愈來愈普遍了。電光面板經常被使用在大型顯示上,這時均勻的背光是很重要的。電光面板需要經由高壓的交流電來驅動,這部份由反用換流器回路來提供。冷陰極管被用在像是電腦顯示器上,顏色上通常是白色的,這同樣也需要反用換流器和散光器。白熾背光則在需要高亮度時被使用,但是其缺點則是白熾燈泡的壽命相當有限,而且會產生相當多的熱量。
LED背光可增進LCD顯示的色彩表現。LED光是經由三個各別的LED所產生出來,提供相當吻合LCD像點濾色器自身的色光譜。
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LED對CCFL造成威脅
自2008年以來,LED背光逐漸進入產業化,市場份額不斷擴大。從開始應用于筆記本電腦,到現在應用于顯示器、液晶電視,LED背光產品不斷涌現,市場占有率不斷增加。
京東方科技集團中心研究院副院長王剛認為,相對于CCFL背光來說,LED背光有很多的優勢,非凡是其在環保方面有重要意義,所以,伴隨著成本的降低、市場的擴大,LED背光產業的發展對CCFL背光的影響很大,CCFL有可能最終被LED取代而退出市場。
3M(中國)光學部大屏業務拓展經理堵光磊在接受《中國電子報》記者采訪時表示,LED技術的成熟和普及會成為液晶行業成長的新驅動力?!皬南M者層面來看將會創造液晶顯示新的賣點和應用,從而拉動消費需求;從生產者層面來看則會促進配合LED進行的技術升級和產業轉換,進而繼續吸引人才和資金投入?!倍鹿饫谡J為。
LED和冷陰極燈管相比,優勢是多方面的。首先是節能,冷陰極燈管的光電效率在60lm/W 左右,而當前商業化的LED效率已經達到這一數值的兩倍,在實驗室中的樣品更可以再翻番。其次,LED將會帶來背光源機械結構設計上的巨大變化。因為 LED體積小且出光方向性好,可以大幅度減小傳統背光源中導光板的厚度,甚至可以不用導光板。
另外,冷陰極燈管中的汞是成本高且對環境危害很大的一種物質。從環保的角度看,LED逐漸替代冷陰極燈管也將是一個必然的結果。
LED的應用可能會給背光帶來顛覆性的變化?!?M早在5年前就開始著手利用公司核心技術平臺,開發可以充分發揮LED特點的光學和機械系統。LED給液晶顯示帶來的變化才剛剛開始,隨后的發展我們將拭目以待?!倍鹿饫诒硎尽?br /> LED背光源尚有不足
雖然LED背光優勢明顯,但依然存在需要改進之處。深圳帝光電子有限公司技術總監、教授級高級工程師蘇遵惠認為,LED的制造和封裝技術,非凡是大尺寸背光源相對CCFL還不夠成熟,表現在LED制造廠商對用于背光源的LED的技術要求還不十分明確,非凡是國內廠商。從封裝方面看,現在LED封裝更適用于照明,而不太適應背光源對混光距離的要求?!吧唐坊疞ED仍然存在發光效率不高的問題,色域與光效的矛盾,必須有所突破,同時LED的價格還較高?!碧K遵惠強調。
CCFL背光一直處于背光源的主導位置。王剛表示,從中等尺寸的顯示產品如筆記本、顯示器,到大尺寸產品如液晶電視,CCFL背光源一直是背光源產品中份額最大的。“目前,在大尺寸背光方面,CCFL背光因為其較低的成本和成熟的技術,占據了大部分的市場。同時,各大廠商也在CCFL背光中加入了新技術,給其增添了活力,如掃描背光、動態背光等。新技術的加入,改善了液晶顯示的質量,降低了功耗。”王剛表示。
安徽穩潤光電有限公司總經理陳和生也認為,大尺寸背光目前的主流技術和產品依然是CCFL。LED應用目前在光效、成本、熱源等方面都還存在推廣障礙。
王剛表示,雖然LED背光發展前景看好,但LED光源技術現階段還稱不上完美。包括成本、光效率、亮度均勻性控制等難題尚需技術層面的改進。王剛認為,LED為點光源性質,不同于線光源的CCFL。應用于背光的LED,需要在光均性的處理上非凡講究。為講求光均性,每顆LED的發光亮度特性,在挑選上也要求一致性。此外,若有某顆LED的壽命先行告終,就會影響光均性,所以必須確保所有的LED都具備長壽功能。如此嚴格的挑選,便使得LED背光的成本攀升。
但是,LED技術良好的發展潛力使得業界不遺余力的設法克服上述問題。隨著LED光源技術的不斷提升,已經有越來越多的液晶顯示產品采用LED技術。