一、TFT-LCD液晶屏相關(guān)名詞解釋:
TFT-LCD 薄膜晶體管液晶顯示器:采用背光原理,使用燈管作為背光光源,通過輔助光學(xué)模組和液晶層對光線的控制來達(dá)到較為理想的顯示效果。
液晶:是一種規(guī)則性排列的有機化合物,它是一種介于固體和液體之間的物質(zhì),目前一般采用的是分子排列最適合用于制造液晶顯示器的細(xì)柱型液晶。液晶本身并不能夠發(fā)光,它主要是通過因為電壓的更改產(chǎn)生電場而使液晶分子排列產(chǎn)生變化來顯示圖像。
液晶面板:主要是由兩塊無鈉玻璃夾著一個由偏光板、液晶層和彩色慮光片構(gòu)成的夾層所組成。偏光板、彩色濾光片決定了有多少光可以通過以及生成何種顏色的光線。
背光模組:主要是提供液晶面板一均勻、高亮度的光源,基本原理系將常用的點或線型光源,透過簡潔有效光機構(gòu)轉(zhuǎn)化成高亮度且均一輝度的面光源產(chǎn)品。目前主要有CCFL和LED兩種光源。
LED光線激發(fā)二極管: 屬于一種半導(dǎo)體元器件。發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層,稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。
二、CCFL(冷陰極燈管) 背光模組發(fā)光原理及固有缺陷
發(fā)光原理:冷陰極燈管是在一玻璃管內(nèi)封入隋性氣體Ne+Ar混合氣體,其中含有微量水銀蒸氣(數(shù)mg),并于玻璃內(nèi)壁涂布熒光體,于二電極間加上一高壓高頻電場,則水銀蒸氣在此電場內(nèi)被激發(fā)即產(chǎn)生釋能發(fā)光效應(yīng),放出波長253.7nm的紫外線光,而內(nèi)壁的熒光體原子則因紫外線激發(fā)而提升其能階,當(dāng)原子反回原低能階時放射出可見光。
固有缺陷:
CCFL的亮度:一般都是恒定不變的,即便是液晶分子在全關(guān)閉狀態(tài),也會有一些光線能從中透射過來,因此目前的液晶電視很難表現(xiàn)出真正的黑色,這也就導(dǎo)致了液晶面板的對比度不佳的缺陷。
CCFL光源的壽命:只有5萬小時左右,而且隨著使用時間的增長,光源發(fā)出的光線會變得暗淡和發(fā)黃。壽命曲線可以看出,假定每天使用8小時,那么在使用到3年半左右的時間,也就是在10000小時左右的時候,屏幕顯示效果就可能開始下降。
CCFL最大的缺陷來自光譜特性上的缺陷:背光源發(fā)出的白色光線最后要經(jīng)過RGB彩色濾光膜后才能實現(xiàn)成像,因此背光源發(fā)出的白光中R/G/B三原色光的波長(即三原色的純度)將直接影響到電視機最后的色彩效果。從這個角度來說,CCFL發(fā)出的白光就不是一種光譜特性非常理想的光源。所以目前市面上主流的液晶顯示器,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)的60%-78%.
三、LED背光模組的發(fā)光原理及優(yōu)點
按照LED發(fā)出的光源色彩,主要分為白光LED背光源和RGB-LED背光源兩種。目前筆記本LED背光液晶屏幕,主要采用白光LED背光源。
發(fā)光原理:白光LED的發(fā)射波長(實線)包括藍(lán)光和黃光區(qū)域的峰值,但是在肉眼看來就是白色。肉眼的相對光敏感性。
LED背光模組優(yōu)點:
顯示更佳:LED背光源是由眾多柵格狀的半導(dǎo)體組成,每個“格子”中都擁有一個LED半導(dǎo)體,這樣LED背光就成功實現(xiàn)了光源的平面化。平面化的光源擁有優(yōu)異的亮度均勻性。
壽命更長:絕大部分CCFL背光源在使用2~3年之后亮度下降非常明顯(壽命在15000小時~25000小時),許多液晶屏在使用幾年后會出現(xiàn)屏幕變黃、發(fā)暗的現(xiàn)象,這正是CCFL使用衰減期較短的缺陷造成的。CCFL的平均壽命在2萬-5萬小時左右;LED的平均壽命達(dá)到10萬小時以上;當(dāng)然,影響LCD使用壽命還有另一個因素——器件的驅(qū)動方式。
無汞環(huán)保:LED背光興起的一個重要因素就是歐盟施行的RoHS指令。該指令規(guī)定自2006年7月1日起,消除在歐盟成員國銷售的電子裝置中的鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等物質(zhì)。而汞是CCFL燈管和其它類型熒光照明的主要成份。LED的無汞性質(zhì),更符合環(huán)保要求。
節(jié)能環(huán)保:其功耗要比CCFL冷陰極背光燈低。LED內(nèi)部驅(qū)動電壓遠(yuǎn)低于CCFL,功耗和安全性均好于CCFL。CCFL交流電壓要求相對較高,啟動時達(dá)到1,500~1,600Vac,然后穩(wěn)定至700或800Vac,而LED只需要在12~24Vdc或更低電壓下就能工作;電力損耗方面,CCFL會有較多的電力損耗,首先經(jīng)過DC-DC會消耗掉10%,再經(jīng)由變頻器(inverter)又有所損耗,使得可以利用的電力成為原本的75%。而使用LED不需要DC-DC也不需要inverter,只有經(jīng)由LED driver損耗10%;因此電力消耗較少,電池續(xù)航時間更長。
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