背光源原理及简介
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LED背光源的原理与应用随着科技的不断发展,LED背光源在各个领域的应用日益广泛。
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)背光源作为一种新型的照明和显示技术,具有高亮度、低能耗、长寿命等优点,被广泛应用于电视、电脑显示器、汽车照明、室内照明等领域。
本文将详细介绍LED背光源的原理和应用。
一、LED背光源的工作原理LED背光源是通过将LED作为光源,利用其发光的特性产生亮度,以背光的形式提供光源。
其原理可简单概括为电能转化为光能。
当电流通过LED芯片时,电子与空穴结合,能量释放,从而产生光。
LED背光源一般采用直流电源供电,通过调节电流和电压来控制亮度。
二、LED背光源的应用1. 电视和电脑显示器LED背光源在电视和电脑显示器中的应用已经非常普遍。
相比传统的冷阴极荧光灯(CCFL)背光源,LED背光源有更高的亮度和更广的颜色显示范围,同时功耗更低。
采用LED背光源的电视和电脑显示器,画面会更加清晰亮丽,能更好地还原图像的细节,同时对眼睛的疲劳更小。
2. 汽车照明LED背光源在汽车照明中具有广泛的应用。
传统的汽车照明使用的是卤素灯或氙气灯,而LED背光源则可以提供更好的亮度和颜色效果,同时节能环保。
在汽车前大灯、尾灯、刹车灯和转向灯等位置使用LED背光源,能够提高行车安全性,增强视觉效果。
3. 室内照明传统的室内照明主要使用白炽灯或者荧光灯,但它们在能效和环保方面表现不佳。
而LED背光源作为一种新型的照明技术,具有节能、长寿命等优点,逐渐取代传统光源成为室内照明的首选。
采用LED背光源的室内照明,不仅可以降低能耗,还可以实现智能控制、多颜色调光和光线均匀分布等优势。
4. 广告招牌在广告行业中,采用LED背光源制作的广告招牌越来越受欢迎。
相比传统的霓虹灯,LED背光源具有亮度高、寿命长、功耗低等优点。
LED背光源不仅可以实现更好的广告效果,还能耐用抗风吹暖、运输便捷,使得广告招牌更加美观实用。
背光显示原理背光显示原理是指在显示设备中使用背光源发光,通过液晶屏和光学透明层的组合,实现图像的显示。
背光显示技术广泛应用于液晶电视、电子显示器和手机等各种电子设备中。
本文将从背光原理、背光显示器的构成和工作原理等方面进行详细介绍。
一、背光原理背光显示原理是利用背光源发出的光线照亮液晶屏,通过液晶屏的调控来控制光的透过程度,从而实现图像的显示。
背光源一般采用冷阴极灯管(CCFL)或发光二极管(LED)作为光源。
冷阴极灯管是一种比较传统的背光源,它通过电流激发气体,产生紫外线,然后通过荧光粉转换成可见光。
而LED背光源则是近年来的新兴技术,它采用发光二极管作为光源,具有功耗低、寿命长和颜色鲜艳等优点。
二、背光显示器的构成背光显示器主要由背光源、液晶屏和光学透明层组成。
背光源负责发出光线,液晶屏则通过对光的调控来实现图像的显示,光学透明层则起到保护液晶屏和调节光线的作用。
1. 背光源:背光源是整个背光显示器的关键部分,它负责发出光线。
常用的背光源有冷阴极灯管和LED等。
冷阴极灯管具有高亮度和均匀的光线分布特点,但功耗较大;而LED背光源则具有功耗低、寿命长和颜色鲜艳等优点。
2. 液晶屏:液晶屏是背光显示器的核心部件,它通过调控液晶的透过程度来实现图像的显示。
液晶屏由许多液晶单元组成,每个液晶单元由液晶分子和电极构成。
液晶分子具有双折射特性,当电场作用于液晶分子时,液晶分子会改变光的偏振方向,从而实现对光的调控。
3. 光学透明层:光学透明层是位于液晶屏和背光源之间的一层透明材料,它主要起到保护液晶屏和调节光线的作用。
光学透明层能够提高光线的透过率和均匀性,使得图像显示更加清晰和真实。
三、背光显示器的工作原理背光显示器的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 背光源发光:背光源(如LED)发出光线,光线经过光学透明层后照亮液晶屏。
2. 液晶调控:液晶屏通过对液晶的调控来控制光的透过程度。
液晶屏的液晶分子在无电场作用时是无序排列的,此时光线无法通过液晶屏。
led背光原理
LED背光原理是一种将发光二极管(LED)作为背光源来照亮液
晶显示屏的技术。
液晶显示屏在没有背光的情况下是无法显示图像的,背光的作用是通过光源的发光来使液晶显示器能够显示出图像。
LED背光原理主要包括以下几个方面:
1. LED发光原理:LED是一种半导体器件,通过电子从高能
级跃迁到低能级时释放能量,产生光。
这种发光原理使得
LED具有高亮度、低功率消耗和长寿命的特点,因此成为了
背光源的理想选择。
2. 光导板:光导板是将LED发出的光均匀地分布到整个液晶
显示器的背面。
光导板通常由透明材料制成,如有机玻璃或聚碳酸酯。
LED发光时,光线会被导板内部的界面反射,从而
实现光的均匀分布。
3. 反射器:反射器位于光导板的一侧或两侧,其作用是将漏出的光反射回光导板。
这个过程可以提高光能的利用率,使得背光更加均匀。
4. 增透膜:增透膜位于光导板与液晶屏之间,它可以使光线不受反射的干扰,尽可能地透过液晶屏,提高显示效果。
通过以上的原理,LED背光技术在液晶显示器中广泛应用。
与传统的冷阴极管(CCF)背光相比,LED背光具有更高的亮度、
更低的功耗和更长的使用寿命。
随着LED技术的不断进步,LED背光在液晶显示领域的应用前景将更加广阔。
平行背光源原理
平行背光源的原理主要涉及高密度LED的均匀排布以及特殊的光学平行膜的应用。
首先,高密度LED均匀排布在光源的底面,经过高透光性漫反射材料,形成均匀的发光区域。
其次,光源采用特殊的光学平行膜,这种膜可以使发出的光仅沿垂于底面的方向传播,而过渡掉其它方向的光,从而实现了平行光。
最后,这种平行光可以实现对轮廓、外观等精准成像。
此外,背光源的平行性也通过内部光学反射原理得到提升。
这个原理利用光学反射将普通的平行光的杂光偏离被测物区域,从而提高了光源的平行性。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅背光源相关的书籍或咨询专业人士。
背光显示原理背光显示是一种常见的显示技术,广泛应用于液晶显示器、手机屏幕、电视等电子设备中。
它能够使屏幕背后的光源通过液晶屏幕来形成图像,让人们可以清晰地看到显示内容。
在这篇文章中,我们将详细介绍背光显示的原理及其应用。
背光显示的原理可以简单概括为通过光源的发光来照亮液晶屏幕,从而形成图像。
具体来说,背光显示器通常采用冷阴极灯(CCFL)或发光二极管(LED)作为光源。
这些光源放置在液晶屏幕的后面,发出光线。
而液晶屏幕则由多个液晶单元组成,液晶单元可以通过控制电压来改变其对光的透过程度。
当液晶单元未受到电压控制时,它会将光线全部或部分地阻挡住,使得该区域变暗。
而当液晶单元受到电压控制时,它会改变其结构,使得光线能够透过并显示出来,该区域则变得明亮。
通过控制液晶单元的电压,我们可以控制每个像素的亮度,从而形成图像。
背光显示技术具有许多优点。
首先,背光显示器可以在不同的环境中显示清晰的图像,无论是在光线充足的室外还是在昏暗的室内。
其次,背光显示器的功耗相对较低,能够延长电池的使用时间。
此外,背光显示器的尺寸和重量也相对较小,适合移动设备的需求。
随着科技的不断进步,背光显示技术也在不断改进和发展。
传统的冷阴极灯背光逐渐被发光二极管背光所取代,LED背光具有更高的亮度、更广的色域和更低的功耗。
此外,一些新型的背光显示器还采用了局部调光技术,即通过控制背光的亮度来提高显示的对比度和能耗效率。
背光显示技术的应用非常广泛。
除了常见的电子设备,如手机、电视、电脑等,背光显示还广泛应用于汽车仪表盘、航空航天设备、医疗设备等领域。
背光显示器的高亮度和清晰度使得人们可以更容易地读取信息,提高工作效率和用户体验。
总结一下,背光显示是一种通过控制光源和液晶屏幕来形成图像的显示技术。
它具有清晰度高、功耗低和尺寸轻便等优点,并且在各个领域都有广泛应用。
随着技术的不断进步,背光显示技术也在不断发展和创新,为人们带来更好的视觉体验。
电子地导航系统显示屏背光源的工作原理随着科技的不断发展,电子地导航系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
作为电子地导航系统的核心部件之一,显示屏的背光源起到了至关重要的作用。
本文将介绍电子地导航系统显示屏背光源的工作原理,并探讨几种常见的背光源技术。
一、背光源的作用电子地导航系统显示屏背光源是指为了提供显示屏亮度而添加的光源。
由于显示屏内部的像素无法自发发光,所以需要背光源来照亮显示屏,实现图像的显示。
背光源的亮度和色彩还可以直接影响显示屏的质量和效果。
二、工作原理目前,常见的电子地导航系统显示屏背光源主要有LED背光源和CCFL背光源两种。
1. LED背光源LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,是一种能够将电能转换为光能的器件。
LED背光源工作原理是通过在背光模块中集成大量的LED点阵来提供光源。
LED背光源具有亮度高、色彩鲜艳、反应速度快等优点。
同时,以LED为背光源的显示屏在能耗上也相对较低。
2. CCFL背光源CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)即冷阴极荧光灯,是一种通过放电来激发荧光物质发光的灯管。
CCFL背光源工作原理是通过在显示屏背后放置CCFL灯管,灯管两端施加高压以产生放电,使荧光物质发出白光。
CCFL背光源的优点是亮度均匀,显示效果较为稳定。
三、背光源技术的发展趋势随着科技的进步,背光源技术也在不断发展。
为了提高显示屏亮度、色彩和能效,人们对背光源技术有了更高的要求。
1. OLED技术OLED(Organic Light Emitting Diode)即有机发光二极管,是一种将有机材料转化为光能的器件。
OLED背光源技术可以实现更高的亮度和更宽的色域,同时具有更好的色彩表现力和更快的响应速度。
2. QLED技术QLED(Quantum Dot Light Emitting Diode)即量子点发光二极管,是一种利用量子点材料发光的器件。
背光源(Backlight)原理及简介背光背光源(Backlight)原理及简介背光源对于大多数人来说是一个陌生的概念,所谓背光源(BackLight)应该是位于液晶显示器(LCD)背后的一种光源,它的发光效果将直接影响到液晶显示模块(LCM)视觉效果。
液晶显示器本身并不发光,它显示图形或字符是它对光线调制的结果,背光源的发展可以追朔到二战时期。
当时用超小型钨丝灯作为飞机仪表的背光源。
这是背光源发展的初始阶段。
经过半个世纪的发展,如今背光源已经成为电子独立学科,并逐步形成研究开发热点。
随着液晶显示技术的不断发展,液晶显示器特别是彩色液晶显示器的应用领域也在不断拓宽。
受液晶显示器的市场拉动,背光源产业,呈现一派繁荣景象。
LCD为非发光性的显示装置,须要藉助背光源才能达到显示的功能。
背光源性能的好坏除了会直接影响LCD显像质量外,背光源的成本占LCD模块的3-5%,所消耗的电力更占模块的75%,可说是LCD模块中相当重要的零组件。
高精细、大尺寸的LCD,必须有高性能的背光技术与之配合,因此当LCD产业努力开拓新应用领域的同时,背光技术的高性能化(如高亮度化、低成本化、低耗电化、轻薄化等)亦扮演着幕后功臣的角色背光源是提供LCD面板的光源。
主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。
背光源具有亮度高,寿命长、发光均匀等特点。
目前主要有EL、CCFL 及LED三种背光源类型,依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式(底背光式)。
随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展,侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。
电致发光(EL)背光源体薄量轻,提供的光线均匀一致。
它的功耗很低,要求的工作电压为80~100Vac,提供工作电压的逆变器可把5/12/24Vdc的输入变换为交流输出。
但EL背光源的使用寿命有限(在50%亮度条件下的平均使用寿命为3000~5000小时,在更高的亮度水平上使用寿命将大为缩短),因此,理想的EL背面照明用逆变器允许输出电压和频率随着EL灯泡的老化而增加,从而延长采用EL的背面照明光源的显示器的有效使用寿命。
EL背面照明对于像手表、数字台式钟和单色PDA等需要极度微弱的照明以便在光线朦胧或昏暗条件下使用的小型反射式LCD应用而言是较为适用的。
然而,低效率、低亮度以及短寿命使其不适用于诸如膝上型电脑和平板桌上型监视器所要求的大型LCD这样的透射型背面照明用途。
LED背光源的使用寿命比EL长(超过5000小时),且使用直流电压,通常应用于小型的单色显示器,比如电话、遥控器、微波炉、空调、仪器仪表、立体声音频设备等。
但是,其亮度目前也不足以为大型透射式显示器提供背面光源。
LED背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的,其中主要的区别在于LED是点光源,而CCFL是线光源。
小型冷阴极荧光灯(CCFL)提供了用于大型LCD所需的亮度和寿命(以及灯光管制能力),这就是它至今仍是背光照明最为常用的方法的原因。
但是,热量堆积是一个值得关注的问题。
导光板的作用在于引导光的散射方向,用来提高面板的亮度,并确保面板亮度的均匀性,导光板的良优对背光板影响甚大,因此,侧光式背光板中导光板的设计制作是关键技术之一。
导光板是利用射出成型的方法将丙烯压制成表面光滑的板块,然后用具有高反射且不吸光的材料,在导光板的底面用网版印刷的方式印上扩散点,冷阴极荧光灯位于导光板侧边的厚端,冷阴极管所发出的光利用反射往薄的一端传导,当光线射到扩散点时,反射光会往各个角度扩散,然后破坏反射条件由导光板正面射出,利用各种疏密、大小不一的扩散点,可使导光板均匀发光。
反射板的用途在于将底面露出的光反射回导光板中,用来提高光的使用效率。
导光板按照工艺流程不同又可分为印刷式及非印刷式(射出成型形),印刷式是在压克力平板上用具高反射率且不吸光的材料,在导光板底面用网版印刷印上圆形或方形的扩散点。
非印刷式则是利用精密模具使导光板在射出成型时,在丙烯材料中加入少量不同折射率的颗粒状材质,直接形成密布的微小凸点,其作用有如网点。
印刷法的效果不如非印刷法。
非印刷法效果优异,使用人数少,速度快,效率高,但是技术门槛很高,需要掌握精密射出成型,精密模具,光学等技术才能掌握。
目前世界上有三家企业精于此道,市场基本也有这三家把持,按照2002年台湾IEK统计数据显示,市场份额分别是旭化成(35%)、三菱(25%)、Kuraray(18%)、其余大多是印刷法生产的导光板。
同时旭化成也是有机玻璃材料的最大提供商,占据市场超过50%的份额。
而三菱在有机玻璃生产加工技术方面是全世界最优秀的。
目前国内厂商大多仍采用印刷式的导光板作为导光组件,印刷式的导光板具有开发成本低及生产快速的优点,而非印刷式的技术难度较高,但在亮度上表现优异,模具开发技术为瓶颈所在,另外,根据形状可分为平板及楔形板,平板多应用于监视器,楔型板多用于笔记型计算机。
至于扩散板及主要用途,在于提高正面的亮度,扩散板的作用在于让光的分布更加均匀使从正面看不到反射点的影子。
由于光自扩散板射出后,其光的指向性非常差,必须利用棱镜片来修正光的方向,达到聚光的效果,提高正面的亮度。
可见,背光模组的作用无非就是把点光源或线光源发出的光通过漫反射使之成为面光源。
但这个背光源大有学问,在搭配不同数量的灯管时其表面的纹理会有不同的变化,背光板的设计涵盖了光学设计、精密模具以及蚀刻、印刷等精密科技。
LCD-TV的背光模组大约占原材料成本的23%(15英寸)到37%(30英寸),是LCD-TV原材料中比例最大的一部分。
背光模组中光学膜最昂贵,占到背光模组成本的44%,导光板占16%,灯管占12%,其它如灯罩,外框等占28%。
中国大陆已经成为世界最大的TN-LCD生产国。
据统计:2000年中国显示器产业销售额约为407亿元。
其中液晶显示器为60亿元。
到今年底,中国显示器产业的工业总产值约为800亿元,其中液晶显示器约为180~200亿元。
中国是液晶显示器背光源巨大的潜在市场。
背光模组技术门槛和资金门槛很低,又是朝阳产业,因此初期产业进入障碍并不高,吸引许多中小型厂商跨入此一领域。
然而,由于背光板模块并不是可以大量产的商品,在LCD面板应用范围越趋广泛下,产品尺寸及规格也就越来越多,其中,导光板的规格、尺寸及厚薄各家面板厂商皆不相同,背光模块厂商必须针对各家客户的需求,以设计各种不同的背光模块。
此外,零组件的供应来源是否齐备,线上人员的训练和品质,加上后段组立能否达到量产等议题皆值得追踪,人力培训至上线均需至少3个月时间,人员制程熟练度影响其制程良率甚大,且训练初期材料耗损较高,因此厂商如何控制成本为重点。
故尽管在初期障碍不大下,小厂林立,惟实际能争取到客源,稳定量产出货的厂商将仅是少数。
背光板模块获利遭LCD模组厂商挤压、及同业的竞争压力下,薄利多销现已成为业界普遍的现象。
激烈竞争的背光模组市场只有靠规模出效益,大者恒大。
不过由于背光模组上游竞争不充分,加上目前背光模组厂家度日维艰,价格一降再降,因此背光模组的价格不可能下降很多。
由于背光模块认证期间长,一旦获得LCD面板厂商采用后将不会轻易改变,新竞争者将不易轻易介入,因此,在市场上经营较早者,将占有一定优势。
值得注意的是,随着欧美市场上环保认证的推行,越来越多的背光源要舍弃含铅汞成份的CCFL光源。
加上近二年间LED亮度突破性的提高和生产成本的降低,所以加大力度研发LED为光源的背光系统作为替代CCFL背光源,是将来各大背光源厂商的重要方向。
浅谈目前全球LED背光源的應用最初,LED作为背光源一般仅应用于仪錶指示、电子设备屏幕、PDA、卫星导航系统、手机及小尺寸LCD等市场,而CCFL冷阴极灯作为背光源广泛应用于大尺寸LCD、LCD TV、扫描器、广告灯箱、笔记本电脑等方面。
这是因为CCFL 灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状(直管形、L形、U型、环形等);使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点。
但是,LED比CCFL更省电、寿命更长、色彩饱和度高、反应速度快、耐震耐压与体积小等多项优点。
所以,采用LED作为背光光源,是未来最有希望替代传统冷阴极萤光管的技术。
一、已取得的LED背光技术成就LED背光技术应用于小尺寸LCD并不困难,但是在2004年以前,由于技术问题并没有厂商推厂40吋以上的LED背光源产品。
终于在2004年11月10日公开发售三基色LED背光源的QUALIA005系列液晶电视后,大量电视机厂商开始热衷于高附加值的大尺寸液晶电视LED背光源的研制。
现简单介绍下目前已取得相关研究成果的LED背光技术。
1.美国Agilent Technologies公司开发的HDJD-JB01型亮度和顏色管理系统(ICM)是一种用于液晶电视机的LED背光源。
ICM系统除了在LCD TV上的应用外,还可以E用于汽车面板、建筑物、手机、PDA以及其他嵌入式LCD的背光上。
2.德国欧司朗光电半导体公司于2005年12月推出了Golden DRAGON LED产品系列。
该系列产品提供了完美的顏色混合效果,适合于为32至82英寸的大尺寸液晶显示器模组提供背光源。
3.日本欧姆龙LED背光源,采用的方法是将多个LED发光器件放在一个模组中。
模组中集中了多个红、绿、蓝色的LED。
4.2005年5月,美国Cree宣佈开发出第2代LED背光源。
它可以大幅度降低大尺寸LCD和TV的能耗。
这种新型LED背光源比其他LED背光源降低能耗60%,甚至比传统的CCFL背光源还省电18%。
二、LED背光源的应用优势1.LED背光应用于液晶电视或液晶显示器,能够达到NTSC色域的105%,这为液晶电视的色彩提升提供了保障。
2.LED背光应用于笔记本电脑,可以有效地减少厚度,面板厚度仅为CCFL 的1/2。
并且比CCFL背光源面板节省20%~30%的电力。
3.由于LED本身具有无汞的特性,完全符合欧盟环保规范。
4.LED背光的寿命非常长,使用寿命最高可达10万小时,如果按每天开机5小时计算,一台采用LED背光光源的液晶电视理论数值可以使用将近50年。
三、LED背光光源前景预测目前制约LED背光发展的问题主要是成本高于CCFL背光。
因此,LED背光光源只能在高端液晶电视中出现。
但是,厂商追求的是利益,用户追求的是技术的进步。
成品液晶屏材料中,背光源所占的成本比例要高于玻璃基板,并且背光源的利润水准要比液晶面板本身更高。
再加上大尺寸显示器所使用的LED背光模组的市场前景逐渐看好,虽然短期内由于LCD降价影响,CCFL仍是主力产品,但是随着LED背光模组的成本逐步降低,相信在价格差异不大的情况下,摒弃CCFL背光是最为理想的。