背光源知识

背光源知识
1、什么是LCD
LCD为英文Liquid Crystal Display的缩写，取每字的第一个字
母组成，中文多称「液晶平面显示器」或「液晶显示器」。LCD是
一种数字显示技术，可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面
板上产生图象。其工作原理就是利用液晶的物理特性：通电时排列变
得有序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过，说简
单点就是让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。与传统的阴极射线管
（CRT）相比，LCD lcd的优点主要包括零辐射、低功耗、散热小、
体积小、图像还原精确、字符显示锐利、无闪烁，降低视觉疲劳等。
不足：与同大小的CRT相比，价格更加昂贵。

2、背光源与LCD的关系
由于LCD面板本身不具发光特性，因此，必须在LCD面板上加
上一个发光源，方能达到显示效果。（简单的说，背光源就是提供L
CD面板的光源。背光源的发展源于液晶模组的发展，液晶本身不会
发光，需要背光源作为照明光源。因此，背光源的质量决定了液晶显
示屏的亮度、色阶等重要参数。）背光模块(Backlight)即是提供LCD
显示器产品中一个背面光源的光学组件，简单来说，背光模块即为L
CD显示器的一个关键零组件，因此，是依附于下游LCD显示器的
非标准化产品。

3、背光源的构成：
主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。

4、背光源的特点：
背光源具有亮度高、寿命长、发光均匀等特点。
LED背光源有经下特点：1）、亮度高，色彩好，色域广，发光
均匀；2）、驱动电流较小（10——15mA），功耗低，寿命长（2——
5万小时）；3）、厚度小（0.8——1mm），适合制作超薄产品。

CCFL背光源与LED相比可以将尺寸做的更大，但驱动电压较
高。

5、背光源的类型：
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。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。
公司目前主要是以下四种类型的背光：

一、底背光
顾名思义，即光源在底部，组成部分主要有：PCB电路板、灯
源（chip）、反射盖、扩散膜四部分。有些产品为增加亮度还会加上
增光膜。

特点：
结构简单，均匀性好，可靠，亮度高，但是驱动电流较大，成本
高，厚度偏大（4.50——7.00mm），功耗偏高，颜色较少（黄绿、
红色、琥珀色等）。

应用范围：
仪器仪表、电话、学习机等，军工产品也有应用。
二、普通侧背光
光源布置在背光板的侧边，以平行于扩散膜（发光面）的方向出
光，经过导光板的反射、折射等传播方式，从扩散膜面将均匀光导出。
组成部分主要有：导光板、反射盖、PCB板、遮光膜、双面胶、LE
D灯等。

特点：
结构轻薄（1.00——5.00mm），色彩多（红、绿、蓝、白、橙、
七彩色等），结构丰富，均匀性好，功耗小，尺寸可任意设计。

应用范围：
手机、家电、PDA、POS机、MP3、MP4等。
三、CCFL背光
CCFL即冷阴极发光管，驱动电压达220V、380V或更高，比其
它类型背光大的多，灯管形状有一字型、U型、L型等多种，直径一
般在1.8——2.0mm。

特点：
尺寸可以做的很大，亮度高，主要用于大屏幕高清液晶电视上，
但是厚度较大，驱动电压高。

应用范围：
车载显示、笔记本电脑、液晶电视等。
四、彩屏背光
属于侧背光，但结构更精细，工艺要求更高。主要组成部分：胶
框、导光板、FPC、反射盖、灯源SMD、反射膜、扩散膜（上扩、
下扩）、增光膜（上增、下增）、黑白双面胶等。
彩屏包括单屏和双屏两种。单屏即只有一面发光。
特点：
色阶好，亮度高，均匀性好，功耗低，结构紧凑，工艺性要求高。
应用范围：
手机、MP4、PDA、彩屏MP3、小型游戏机、学习机、电子词
典、家电等。

6、背光源的历史：
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。
目前，背光源的主要产品种类有：发光二极管(LED)、卤钨灯、电致
发光(ELD)、冷阴极荧光灯(CCFL)、阴极发射灯(CLL)和金属卤化物
灯等。其中工艺成熟，性能稳定，并在彩色液晶显示器(TET-LCD)
上普遍使用的背光源是冷阴极荧光灯。

7、背光源的应用范围：
背光源主要应用于各类电器产品的LCD上，如手机/PDA/游戏机
/MP3/MP4（小于4″）、固定电话、液晶电视(20″-30″)、液晶电脑显
示器(14-10″)、手提电脑显示器(8-14″)、便携式DVD(5-9″)、汽车/火
车/飞机载电视、GPS显示器(3″-5″)、博彩游戏机(3″-5″)、便携电视(3
″-5″)、儿童学习机/掌上电脑/游戏机(3″-5″)、电子字典、电子记事本、
OA工业仪器显示(5-10″)、可视电话(5-10″)、银行终端等。

8、背光源市场概况：
背光源产业是伴随平板显示器特别是液晶显示器的发展而逐步
形成气候的。国内外研究开发商和生产企业主要有：日本的斯坦雷电
气、富士通化成；韩国的Wuyoo；我国台湾省的瑞仪、大亿；德国
的OSRAMSYLVama以及我国的帝光、伟志等。

世界显示器产业主要集中在东亚的日本、韩国和中国。中国已经
成为世界最大的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2005年，中国显
示器产业的工业总产值约为600亿元，其中液晶显示器约为80～10
0亿元。

目前，全球LCD市场在整体数量上每年将以15%以上的速度增
长，消费大众对产品高画质、高解析度及视角的要求，使得LCD背
光源发展极为迅猛，市场潜力巨大。
中国是液晶显示器背光源巨大的潜在市场和生产基地。但是，我
国的背光源生产仍处在起步阶段，目前尚未形成规模经济，TET-LC
D（彩色液晶显示器）背光源几乎全部依赖进口，还有很长的路要走。

9、**光电公司生产的背光源
①LED背光源、②CCFL背光源
①LED发光二极管（Light Emitting Diode），在某些半导体材
料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能
量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。

资料显示，LED光源比白炽灯节电87%、比荧光灯节电50%，
而寿命比白炽灯长20~30倍、比荧光灯长10倍。LED光源因具有节
能、环保、长寿命、安全、响应快、体积小、色彩丰富、可控等系列
独特优点，被认为是节电降能耗的最佳实现途径。

②CCFL冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp)，
在一玻璃管内封入隋性气体Ne+Ar混合气体，其中含有微量水银蒸
气(数mg)，并于玻璃内壁涂布萤光体，于二电极间加上一高压高频
电场，则水银蒸气在此电场内被激发即产生释能发光效应，放出波长
253.7nm的紫外线光，而内壁的萤光体原子则因紫外线激发而提升其
能阶，当原子反回原低能阶时放射出可见光。
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;所以也是当前TFT-LCD(液晶
屏）理想的光源,同时广泛应用于广告灯箱、扫描仪和背光源等用途
上。

公司生产的背光源目前主要有以下几种颜色：黄绿色、蓝色、绿
色、橙色、琥珀色、红色、白色（复合色）

10、公司产品的应用领域
家用电器显示板、通讯设备显示模块、税控系统显示屏、仪器仪
表显示屏等领域。

11、背光源产品发展趋势
①尺寸多元化及轻便化
随着国际IT行业迅速发展，使得相关LCD行业不断推陈出新，
LCD产品尺寸朝多元化和轻便化方向发展，背光源作为LCD产品的
核心组件之一势必配合此发展趋势，致力于产品的多元化和轻便化。

②射出成型形导光板成为主流
背光源模组中最核心技术为导光板的光学技术，目前主要有印刷
形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打
点，腐蚀等占很少比例，不适合批量生产原则。印刷形因为其成本低
在过去较长时间内成为主流技术，但合格品不高一直是其主要缺点，
而目前LCD产品要求更精密的导光板结构，射出成型形导光板必然
成为背光源发展主流，但相应的模具技术难题只有日本少数大厂能够
克服。

③产品的高亮度化
LCD一直对背光源的发光亮度要求很高，但高亮度也使得LCD
耗电量居高不下，背光源作为LCD模组中最费电的配件，已不适应
可携式资讯产品的要求，因此在不增加耗电量情况下提高背光源亮
度，进而增加LCD亮度也是主要发展趋势之一。当前的目标是达到
5000-7000cd/平方米亮度，寿命达到10万小时的平板荧光灯。