背光�的發(fā)展可以追溯到二戰(zhàn)時期。當(dāng)時用超小�鎢絲燈作為飛�(jī)儀表的背光�。這是�光源�(fā)展的初始階段。經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)�,如今背光源已經(jīng)成為電子獨立�(xué)科,并逐步形成研究開發(fā)熱點�
在LCD仍然是主流顯示設(shè)備時�,背光仍然要扮演重要的角�。早前大家都知道LED會取代CCFL,但是沒有想到這么快。LED用于背照燈的液晶電視�(jī)市場,正以誰都未曾預(yù)想到的發(fā)展勢頭迅速推�(jìn)。如果累計電視機(jī)廠商和面板廠商的生產(chǎn)計劃,�2010年的LED背照燈電視的�(chǎn)量將�(dá)�7350萬臺�。不過,由于�(dǎo)光板及其生產(chǎn)材料樹脂、光�(xué)�、半�(dǎo)體和電源用變壓器等部材的供應(yīng)無法跟上,預(yù)計�2010年的市場�(guī)模實際為4500萬臺”。即便如�,也� 2009�400萬臺�10倍以��
電視�(jī)廠商和面板廠商之所以積極推動LED背照燈液晶電視的原因在于全球各國的耗電量規(guī)�。隨著我們對高清電視的需��42英寸以上才可以欣賞到滿意的效果,電視�(jī)是家庭中最耗能的電器之一,LED電視成為購買的首先。各國尤其是2011年以后對46英寸以上大屏幕電視機(jī)功耗的�(guī)定更加嚴(yán)�,“能源之星(Energy Star)”(美國�7個國家實施的電氣�(chǎn)品節(jié)電制度)制定了非常嚴(yán)格的�(biāo)�(zhǔn):其�50英寸以上電視�(jī)無論何種畫面尺寸,其耗電量必須在2012年以后降�108W以下�
看來政策的力量為LED背光推�(jìn)指出明確的方向,�(dāng)前白光LED顯色性并沒有CCFL�。節(jié)能降耗擺在重要的位置,再加上�、巧、薄沒有阻擋住選擇LED的理��
CCFL背光多年來一直是作為LCD配角,比如說顯示�、電視廠家并不主動采購背光部�,而背光組件是LCD液晶面板廠家采購對象,提供給電視廠家組裝。LED背光之前最主要市場在手�(jī),而手�(jī)背光仍然是LCD屏的附件,背光的要求并不�,并沒有引起成本的思考!成本�(yuǎn)�(yuǎn)小于對LCD屏關(guān)�,仍然是配角角色�
LED作為電視背光�(guān)注度大幅提升,性能的上�,鋪天蓋地的廣告,爆炸式的增長數(shù)量,多少讓人有些不可適應(yīng)。不少廠家直接宣傳稱“LED電視�,可見LED在顯示領(lǐng)域有著相�(dāng)重要的地位。電視廠家會直接采購LED背光組件,或自己安排生產(chǎn)LED背光組件,很少再像之前那樣不在乎CCFL的成�,作為附件整體采�。背光重要性發(fā)生了改變,它是節(jié)能降耗的�(guān)�,提升清晰度的關(guān)�,也是控制成本的�(guān)��
CCFL大勢已去,LED背光迅猛的增長速度取決�,自身的供應(yīng)鏈。LED電視也不是之前看到的普通背�,它的可控性日益顯�(xiàn)。LED和LCD是可以抗衡的�(lǐng)�,LED背光不再是LCD屏的附件,而是電視重要的器件之一,發(fā)揮著比LCD更重要的角色�
LED背光未來
在LCD不被新發(fā)光顯示設(shè)備取代之�,LED作為背光源會是主流方�,最終的背光源是R’G’B動態(tài)背光技�(shù),而目前白光LED背光是過渡性安�。LED節(jié)能大家是�(rèn)可的,在白光LED背光節(jié)能和光均勻度上比CCFL好,但是色溫表現(xiàn)上要遜色CCFL�
三基色動�(tài)背光是未來的主流,但是目前的電視�(jī)和顯示器均選擇了白光背光,這是因為三基色動�(tài)背光技�(shù)的缺失造成�。很多認(rèn)為是價格問題,其實不��
在當(dāng)前白光LED生產(chǎn)方面,是通過大規(guī)模的分選,獲得到色溫、亮度的一致�。首先是�(fā)光晶粒分選,封裝后再次分�。分選需要大�(guī)模數(shù)量支�,有足夠�(shù)量Pin提供給不同的廠家使用,因此國際性的LED大廠才足夠的�(shù)量分�。大陸LED晶粒和封裝規(guī)模偏�,分選數(shù)量不足支持背光生�(chǎn),可見背光LED是數(shù)量支持結(jié)�。當(dāng)前有些電視機(jī)廠家將封裝當(dāng)著�(jìn)軍LED背光的主�,實際上是一個錯�,應(yīng)該從控制技�(shù)入手�
R’G’B三基色是最終的目標(biāo),但是要想得到三色分選波�、亮度一致性,可見是難上加�。三基色背光不是因為成本�,也不是因為LED技�(shù)不成熟,主要是因為通過LED分選道路走不�。的道路是從控制技�(shù)上突�,當(dāng)前全球還沒有支持三基色背光的方案,應(yīng)�(dāng)引起�(yè)�(nèi)的重�。我們只看到LED是背光是成本的重�,要知道控制方案是背光的技�(shù)核心,掌握三基色動態(tài)背光技�(shù),等于掌握未來背光市場�
生產(chǎn)出色域高�(dá)114[%]的液晶顯示器是未來的一個全新方�,提供高�(dá)114[%]的色彩飽和度(NTSC比值),改善了CCFL作為背光源時液晶在色彩再�(xiàn)能力上的欠缺,這里只有R’G’B三基色組合設(shè)計才可以完成�
采用紅綠�(lán)色光的LED作為LCD背光源可以獲得優(yōu)異的色質(zhì),降低功�,避免使用汞造成的環(huán)境污�,需要控制白光的色溫,以取得足夠長的壽命� 最近開�(fā)了一種以紅綠�(lán)光LED為光源,采用了色傳感器與反饋控制器的反饋式LCD背光�。利用這種背光�,現(xiàn)已取得了<0.02的色�(wěn)定性與持續(xù)的亮度穩(wěn)定�,并且還可以利用其任意控制器件的白色點與亮度�
反饋式LED背光源系�(tǒng)是由四個主要的功能模塊組成,它們是具有濾色層的傳感�,反饋控制器,脈寬調(diào)制(PWM)LED�(qū)動器以及紅綠�(lán)lux-eonTM型LED光源陣列元件�
如果在LCD背光源系�(tǒng)中采用高亮度紅綠�(lán)光LED就需要有混色裝置,以在光源的光到�(dá)LCD板前�(jìn)行混�。在傳統(tǒng)的LCD背光源中,混色是以獨立于光軸抽取�(jié)�(gòu)(白色涂層或微透鏡)的光導(dǎo)極中�(jìn)行的。為了照亮整個顯示區(qū),就得采用兩塊光�(dǎo)�,這會使背光源變得又重又厚,并且還會產(chǎn)生光�(dǎo)板的亮度與色度難以匹配等缺點�
為了克服上述缺點,荷蘭近來開�(fā)一種新的LED背光源,它將分離的混色光�(dǎo)板與傳統(tǒng)的光抽光�(dǎo)板結(jié)合在一��
背光源是由LED光源�、橢圓鏡面②、混色光�(dǎo)板③、第二橢圓鏡面④、反射膜�、主光導(dǎo)板⑥、校�(zhǔn)與偏振控制膜�、框架⑧與散熱片⑨組成。這些部分在圖7與圖8�,均以上述編號表示�
工作�,由LED光源①發(fā)出的光經(jīng)橢圓②作90°的反射,耦合人混色光�(dǎo)板③,光�(jīng)混色光導(dǎo)板混合成相應(yīng)的白光后,再被耦合入第二橢圓④�90°反射,�(jìn)入主光導(dǎo)極⑥。主光導(dǎo)板具有屏象素圖案,該圖案是為LED光源的光分布而作了優(yōu)化的。來自第二橢圓鏡面的光經(jīng)主光�(dǎo)板射向LCD板�
為了�(jìn)一步改�(jìn)色均勻度,在主光�(dǎo)板的光�(jìn)入一邊還配備了一條微棱鏡,它的作用是增加光的角分布,從而改�(jìn)光色的混��
在橢圓鏡面上制以高反射率的鋁�,并采用了高反射率的線條,以提高反射�。橢圓鏡面使LED所�(fā)光的光學(xué)軸作了相對于光導(dǎo)平面90°的旋�(zhuǎn),因而使本背光源的結(jié)�(gòu)變得更加緊湊�
性能與優(yōu)�
本文中的光導(dǎo)板結(jié)合式LED背光源對角線�38cm,具�34只luxeomTM型LED,管子的節(jié)距為9mm,驅(qū)動功率為45W。利用這種LED背光�,已取得�4300cd/m2的峰值亮度�
●重量輕,厚度薄,堅固耐用�
●與�(xiàn)存的背光源技�(shù)與制造機(jī)制兼��
●可以與各種光導(dǎo)板,甚至包括具有�(yù)制象素圖案的平面屏以及具有微往面透鏡�(jié)�(gòu)的楔形光�(dǎo)板結(jié)��
●適用屏的尺寸范圍較大(25.4cm-5lcm�,而LED的節(jié)距與光導(dǎo)板的長度卻可以保持不��
●其每個LED的輸出光通可以穩(wěn)定地增加,從而可以在不增加LED�(shù)量與減少LED節(jié)距的情況下達(dá)到給定的亮度�
●可以通過加長光導(dǎo)板長度,較容易地改�(jìn)混色性能�
LED背光源憑借無汞綠色環(huán)�、區(qū)域動�(tài)控制背光�、低碳節(jié)�、超薄流線外觀、高色彩還原性的逼真顯示等優(yōu)�,極大地推動了LED代替CCFL的步�。超薄、節(jié)能環(huán)�、高色彩品質(zhì)的LED背光�,必將成為背光源�(fā)展的下一個強(qiáng)勁趨勀未來三�,LED背光源技�(shù)將成為中國平板電視產(chǎn)�(yè)主導(dǎo)�(chǎn)品技�(shù)�
1. LED背光源向超薄方向�(fā)�
(一)無邊框化
雖然液晶電視�(jī)不可能真正實�(xiàn)“無邊框�--這只是對超窄邊框的一種夸張的形容。但是業(yè)界專家紛紛預(yù)測,無邊框產(chǎn)品將成為LED超薄之后液晶電視工藝�(shè)計的又一座高��
其實,早在三年之前,包括三星等在�(nèi)的眾多液晶顯示企�(yè)均已投入到了超窄邊框的產(chǎn)品研�(fā)之中。只不過這些技�(shù)主要�(yīng)用在工程顯示�(lǐng)�,例如液晶電視拼接墻等。今年四�,三星在國內(nèi)市場推出的一款液晶拼接墻�(chǎn)品的最窄邊框厚度不�3mm.此后,包括夏�、LG、臺灣的奇美等企�(yè)也先后推出了能夠滿足毫米級邊框厚度的液晶顯示面板,供整機(jī)企業(yè)選用。眾多上游廠商的支持,一方面說明無邊框技�(shù)的實際價�,另一方面更是說明制作毫米�,甚至更小級別邊框的液晶電視的技�(shù)瓶頸已經(jīng)基本被突破�
(�)LED薄型�、高功率以及�(dǎo)光板薄型�
�(jù)市場研究�(jī)�(gòu)Display Search�(yù)��2009年全球LED液晶電視銷量約為409萬臺,只占整個平板電視市場的3[%],但至2014年銷量將猛增�1.23億臺以上,占整個平板電視的市場份額也飆升至53[%].
LED彩電本質(zhì)上并不是新型顯示技�(shù),只不過是應(yīng)用新型的LED光源技�(shù)取代了傳�(tǒng)冷陰極熒光燈。但是這種采用�(cè)邊式LED背光的液晶電視卻擁有傳統(tǒng)�(chǎn)品難以比擬的纖薄�(jī)身:目前大部分著名廠家生�(chǎn)的LED電視的厚度都�2cm左右,這樣的厚度是傳統(tǒng)液晶電視無法比擬��
LED電視主要比拼的不僅是厚度,還包括更為�(jīng)�(jì)、節(jié)能的電力消耗,更為出色的畫�(zhì)。諸多方面的技�(shù)性能�(yōu)勢是LED電視市場快速增長的核心原因�
2. LED背光源符合市場綠�、環(huán)保理�
�(xiàn)階段,大尺寸TV背光源主要還是以直下式為�,現(xiàn)在歐盟標(biāo)�(zhǔn),國�(nèi)�(biāo)�(zhǔn),產(chǎn)品都必須符合RoHS�(biāo)�(zhǔn)、UL�(biāo)�(zhǔn),后期又加入了無鹵素要求?,F(xiàn)在大量使用的CCFL�(chǎn)品,燈管中都含有Hg的物�(zhì),由于這種特性,所以標(biāo)�(zhǔn)中加入了該物�(zhì)的豁免項,也就是該物�(zhì)在一定量的情況下是合格可用的。但CCFL中含有Hg的物�(zhì)依然是與�(xiàn)在環(huán)境保�(hù)要求相違背的,現(xiàn)在的�(chǎn)品要求綠�、環(huán)�,產(chǎn)品背光中筆記本電腦從使用LED開始�(dá)到背光源�(chǎn)品無Hg要求。大尺寸LED背光源的出現(xiàn)正好符合�(xiàn)在市場綠�、環(huán)保的要求�
3. �(cè)�(fā)光式動態(tài)背光源以及低功耗技�(shù)
�(xiàn)在普遍量�(chǎn)的大尺寸電視�(chǎn)�,都是使用直下式CCFL作為光源,此種驅(qū)動需要Invertor(反用變流)技�(shù),由于功率的問題,使用CCFL作為光源功耗比較大,隨著技�(shù)的不斷提�,此種技�(shù)所�(dá)到的功耗已�(jīng)接近極限�。高端產(chǎn)品直下式LED背光源的推出,降低功耗的技�(shù)上了一個臺階,隨著高功率LED的出�(xiàn)以及效率的提�,直下式的功耗在不斷降低。直下式LED背光源還有一個突破性的技�(shù),local dimming(區(qū)域控�)也就是所說的動態(tài)背光技�(shù),很大程度地降低了背光源的功�,提高了電視�(chǎn)品的對比度,但是要求LED�(shù)量比較多,電視產(chǎn)品的厚度比較�,美觀度以及靈活性稍差。后期推出的�(cè)�(fā)光式LED大尺寸背光源技�(shù),集合了超薄、美觀、低功耗的�(yōu)勀預(yù)期在�(cè)�(fā)光式LED大尺寸背光源�,引用local dimming技�(shù),能夠大大降低背光源的功�。直下式的LED動態(tài)背光源與圖像處理相結(jié)合,暗的地方LED降低電流或者電�,這樣對驅(qū)動電路技�(shù)要求比較高,但大大降低背光源的功�。而側(cè)入式LED背光源通過LED交叉控制,達(dá)到區(qū)域控�,一定程度降低功�。側(cè)入式LED大尺寸背光源�(jié)合了各個優(yōu)�,如果在local dimming上取得突�,將是技�(shù)的又一提高�
4. LED封裝上考慮直接封裝散熱材料
�(xiàn)在開�(fā)�(shè)計的大尺寸LED背光源產(chǎn)�,所要面對的一個重要的問題就是散熱問題。直下式LED大尺寸背光源,有一定量的混光高�,對散熱有一定的幫助,并且在整個的LED大板上會相應(yīng)的做散熱�,達(dá)到散熱效果。由于現(xiàn)在LED燈的功率比較�,并且有一定的能量以熱的形式釋�,而背光源對熱信賴性要求比較嚴(yán)�,過熱影響電路元器件性能、降低LED燈的�(fā)光效率、膜材方面產(chǎn)生褶皺現(xiàn)象造成背光源mura(不均�,有斑點)不良、背光源局部溫度過�,在模塊做老化試驗的時候產(chǎn)生液晶工作不�(wěn)定現(xiàn)�。而現(xiàn)在開�(fā)量產(chǎn)的大尺寸LED�(cè)�(fā)光式背光�,要求燈條數(shù)量減�,燈的功率加�,對LED燈條的散熱要求更�?,F(xiàn)在的技�(shù)是燈條使用鋁基板,燈條在組裝到背光源上需要散熱條,結(jié)�(gòu)方面要配合更好散�,但后期隨著燈條的減�,相�(yīng)燈的�(shù)量減少,燈的亮度增加,對�(xiàn)有技�(shù)是一個挑�(zhàn)。后期的趨勢集中在LED的發(fā)光效率上,發(fā)光效率越�,產(chǎn)生的熱越�。從LED燈封裝技�(shù)上考慮,直接把散熱材料封裝到內(nèi)�,達(dá)到更好的散熱效果,隨著封裝技�(shù)的提�,LED燈的散熱會更�。并且現(xiàn)在各個LED廠家都在研究LED燈的模塊,該種技�(shù)是把多個芯片封裝在一個模塊下,并相應(yīng)做散熱處�,在Light bar模塊中混光達(dá)到狀�(tài),并且使用陶瓷封裝更好散�,功率提升向100lm/W方向�(fā)��
5. 直下式超薄技�(shù)
�(xiàn)階段,大尺寸直下式LED背光源正在向大尺寸側(cè)入式LED背光源發(fā)�,遵循低碳、綠�、環(huán)�、超�、高色彩的顯示要求,�(cè)入式LED背光源在后期的動�(tài)區(qū)域控制背光源�(dá)不到�,需要在直下式背光源技�(shù)上做到更薄。通過對LGP的微�(jié)�(gòu)處理,并且在�(dǎo)光板上做印刷,使LED燈在最短距離達(dá)到混光要�,并且提高光源在LGP的傳輸效�,改變原有側(cè)入式由于長距離傳輸所帶來的光損失的問�。在大尺寸直下式背光源做到超薄的同時,完成local dimming技�(shù),達(dá)到低功耗要�,并且在直下式技�(shù)基礎(chǔ)上使用RGB LED或者高功率白光LED(RGB熒光�),達(dá)到超�、低功�、高色彩的背光源�(chǎn)��
6. 供應(yīng)鏈上中下游間日益完善
隨著大尺寸電視背光源技�(shù)的發(fā)�,LED逐漸取代CCFL,在筆記本電腦�,LED已經(jīng)大量使用,Monitor方面也在迅速增�。LED燈的供應(yīng)是現(xiàn)在大家關(guān)注的問題,現(xiàn)在背光源大廠都相�(yīng)與LED封裝廠綁定,或者背光源廠有自己的LED封裝�,在供應(yīng)鏈問題上,背光源大廠都在考慮把LED封裝廠納為自己的合作伙伴。全�?qū)@酒墓┎�?yīng)�,如有自己的LED�,在供應(yīng)鏈上就要有一定的�(yōu)�。隨著大尺寸LED背光源的�(fā)�,LED燈的需求越來越大,怎樣選擇LED燈以及怎樣與LED燈廠合作是重中之重的事情�
7. 新技�(shù)不斷涌現(xiàn)
由于Light bar上多顆LED代替1根CCFL燈管,要求每顆LED燈的亮度與色度都在同一個Rank(范圍)值中,這就增加了LED的成�。LED由于芯片、混入的熒光粉、封裝技�(shù),分成了多個亮度檔,更多的色塊,而各個背光源廠家量產(chǎn)要求都不�,只是所有分塊中的一小部�,這樣封裝出來的產(chǎn)品就會有一大部分廢�,增加了成本費用?,F(xiàn)在一些廠家推出同樣亮度檔的基�(chǔ)上色度混頻技�(shù),達(dá)到白光現(xiàn)�,并且背光源狀�(tài)下是所要求的色度范圍,能夠在一定程度上降低成本?,F(xiàn)在直下式LED背光源下,通過local dimming技�(shù),利用電路驅(qū)�,完成不同亮度、不同色度的混頻技�(shù),滿足量�(chǎn)需�,成功降低LED成本費用�
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�155883�