前面在《LCD液晶屏的基本構造及顯示原理介紹》中關于LCD結構的介紹中,我們提到了背光源是其中的一種重要組件。在目前的平板顯示(FED)器件中LCD顯示器件據主流地位,而在現有的LCD器件中,大多數是透射型的。對于這些透射型的LCD器件來說,背光源是它們不可缺少的組成部分。
在LCD背光源中,雖然冷陰極熒光燈(CCFL)目前占據著統治地位,但LED具有寬色域、白點可調、高調光率及長壽命等優點,故近來被開發為新型的LCD背光源,井已在一些臺式LCD監視器以及LCD電視中得到應用。
LCD用LED背光源(以下簡稱為LED背光源)是一種新型的背光源技術,其種類很多,但是在LCD器件中尚未得到普遍應用,因為還有技術問題或成本方面的問題有待于解決。對于一些較為實用的LED背光源,本文將在后面的段落中加以介紹。
靜態照明LCD背光源
提高光效,從而提高屏輸出光與光源輸出光的比例是改進LCD背光源的一個重要途徑。靜態照明LCD背光源便是其中的一種,其主要原理是使LCD的每個亞象素只通過與其相應的色元件進行照明,從而省去了濾色器,提高了光效。
在具有靜態照明背光源的LCD中,像素層下面裝有一微透鏡陣列,并且使每一個像素下均對應一個微透鏡。這里采用的背光源照明系統是三原色直視背光源,每種顏色的光源均在與之對應的亞象素上成像,井經由投影透鏡投射在顯示屏上。
為了在顯示屏上取得足夠的亮度,并且提高顯示的均勻度:在本LCD器件中采用了光折射元件與總內部反射器(TIR)楔形光導板,光導板內具有合適的折射層。
靜態照明背光源通常采用紅綠藍三根CCFL。最近研發的靜態背光照明LCD采用了LED作為其背光源。
靜態照明的LCD背光源特性
在具有靜態背光源LCD器件中,由TIR楔形光導管輸出的光分布角為70°~90°。使用這種背光源消除了因濾色層造成的光損失(省去了濾色層之故),而使器件的透射率達到了傳統LCD的三倍。同時,這種背光源又能使器件的結構得到簡化,并且能夠降低功耗。
為了進一步減少光源的光損失,改進光的分布角度消除因使用汞產生的環境污染問題,以LED取代CCFL作為器件的背光源成了靜態照明LCD背光源的發展趨勢。目前已在33cm對角線的XGA級分辨率的LCD器件中成功地采用了LED靜態照明背光源。因這種器件的功耗大大降低了,故非常適合作高亮度的應用。
反饋型LED背光源
采用紅綠藍色光的LED作為LCD背光源可以獲得優異的色質,降低功耗,避免使用汞造成的環境污染,需要控制白光的色溫,以取得足夠長的壽命。
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