時下液晶面板與液晶電視技術已經達到爐火純青的境界,并已經成為大屏幕平板電視市場最為搶眼的家庭消費產品。因此,在近兩年中,幾乎所有更新客廳電視的選購目光都集中到液晶電視。或許,液晶電視的好戲僅僅才是開始,因為更牛的LED電視已經閃亮登場了。在未來二三年內,LED電視將會像液晶電視一樣普及使用。
值得注意的是,我們現在所說的LED電視,其實還是液晶電視。真正意義上的LED電視屏幕應該是LED面板,但是現在LED面板生產技術還不夠成熟。現在我們所認識的LED電視,屏幕依然是液晶面板,只不過是由LED背光模組替代了傳統背光源而已。雖然這僅僅是背光源的變換,但是得益于LED光源的優秀特性,卻能大幅度提升液晶電視的色域值,使液晶電視在較低的功耗下實現更高的亮度和色彩飽和度,以及動畫表現力。
LCD與LED的背光原理
LCD一般就指液晶顯示器,是目前市場上的絕對主流產品。液晶顯示器可以分為傳統CCFL背光、LED背光兩大類產品。在LED背光顯示器盛行的今天,在許多消費者口中,LCD被特指采用CCFL背光的液晶顯示器。
ccfl背光原理
啟動電壓
在燈管壽命范圍內(一般規定燈管的最大發光亮度降低至最初值的80[%]時的實際工作時間為燈管壽命),最低工作環境溫度下,使燈管點亮所需要施加在燈管兩端的電壓值,一般為交流1500~1800V。高壓板電路輸出端與CCFL之間的連線(包括PC板走線、導線、接插件等)對啟動電壓有一定的影響。
工作電流
燈管正常工作時的電流為工作電流,為5~9mA。由于CCFL的亮度主要與其工作電流有關,但為保證使用壽命,其兩端的電流要大于配屏規定的最小值,要小于配屏規定的最大值。當低于其最小值時,燈管工作極易出現起輝不正常現象,甚至是不能點亮燈管;當高于最大值時,就算電流再大,亮度也不會提高多少,且電流越大,使用壽命越短。
工作電壓
燈管點亮之后,在一定的壽命時間內,在給定的工作電流下,燈管兩端的電壓值為工作電壓,正常的工作電壓一般為600~800V。
工作頻率
驅動燈管的高壓是一個交流信號,交流信號的頻率稱為工作頻率,一般為40~80kHz。在同等的工作電流、工作電壓驅動下,CCFL的發光亮度與工作頻率有關,在工作頻率激勵下,CCFL的發光亮度最大,偏離工作頻率,發光亮度下降。
等效電阻
CCFL類似于齊納二極管,在未點亮前呈現無窮大的阻抗,點亮之后則基本為一個電阻性阻抗。
輸出功率
輸出功率具體依燈管種類、長短和數量而定,一般在3~6W。
LED背光源結構與原理
LED背光源結構
從上圖圖可知,LED背光源的制造,是從由丙烯酸樹脂制作導光板開始,然后在導光板上制作使光散射的白色點圖案,而后貼附反射膜片、擴散片、棱鏡膜片等光學膜片,并進行組裝,之后裝配LED燈光反射器等,組裝完成背光源。
led背光源導光板結構及原理
如上圖所示,LED貼片燈背光源需要將貼片燈發出的光,在導光板內全反射的同時向前傳播,導光板底部的反射點圖形有規律變化,入射角小于全反射角的部分光能從導光板上表面射出,將線光源變為面光源
如上圖所示,導光板底部的反射點,由絲網印刷法形成的白色點圖案,在靠近燈的部位,點直徑小、數量少;在遠離燈的部位,點直徑大、數量多;而在離燈最遠的部位,由于設置了反射膜片,因此點直徑略小些,數量也略少些。如此設置,保證整個顯示屏亮度均勻一致。
(1)射出成形開始之前,首先打開模具,并保持一定間隙。
(2)向模具中注入樹脂填充。
(3)伴隨填充,模具內的壓力升高,伴隨定位桿的伸長,模具打開的間隙變大。
(4)樹脂填充完畢之前,在模具腔內全面填充樹脂,經探測證實填滿之后,高速加壓。
(5)樹脂填充之后,在保壓的同時進行階梯壓力控制。
(6)在冷卻完成之前,一直保持最終壓力,冷卻完畢則制成導光板。
led背光源增光片結構及原理
增光片用來提高屏幕亮度,分為折射型增光片(向上設置棱鏡)和全反射型增光片(向下設置棱鏡)兩種。折射型增光片是將可塑性樹脂膜片在高壓下轉印而成。
如上圖所示,折射型膜片的頂角是90度,上下兩塊相互正交配合使用。為產生偏角效應,在其下部設置下擴散膜片(簡稱擴散片),進一步還要設置導光板、反射膜片等;還要在導光板下印刷白色點圖案。利用該圖案的散射效果,產生大約60度的出射光束,再利用下擴散片的散射折射效果,變為30度的出射光束,進一步由折射型增光片,使光束法線方向射向顯示屏。這樣,由相互正交的兩塊增光片,將光面上的各成分向法線方向集中,從而提高亮度。這種機制,由于存在Fresnel反射損失和光的吸收損失,光的利用率有所降低。
全反射型增光片是在聚酯(polyester)膜片上利用紫外線硬化型樹脂,轉寫為增光片的形狀而形成的。
如上圖所示此種棱鏡膜的頂角為60-70度,同擴散膜片、帶有透鏡的導光板、反射膜片等組合使用。對于65-70度由導光板出射的光束,全反射效果使其法線方向射入顯示屏。與折射型增光片相比,所使用的部件和材料較少,而且由于利用了光的全反射,Fresnel反射損失和光的吸收損失較小,使光的利用率提高。
led背光源反射膜結構及原理
LED背光源反射膜片通常設置于導光板的底部,用于使光向導光板內部反射以減少行進光的衰減;而位于燈管周圍的反射膜,則是為了高效率地取出燈光。
led背光源擴散膜結構及原理
擴散膜片又稱散光膜片,用于增加光的擴散、防止顯示斑駁、提高液晶屏亮度。制作方法有的是使PET(polyethylentterephthalate聚酯)膜片表面粗糙化,有的則是在PET表面封入。
評論
查看更多