LCD背光源简介培训课件

LCD背光源简介背光板原理与结构光学与颜色冷阴极灯管背光源的结构光学材料的选用设计上的考虑因素未来的挑战PhysicsOpticsMechanicsMaterialElectro-magnetism电磁波论与量子论相辅相成0.01 1100 104 106 108 1010

500600700VisibleRegionElectromagneticSpectrum量子特性注:Photon没有质量。电磁波特性GammaX-raysUVBlueInfraredRadioWavesRed1nm1micron1mm1meter

电磁波理论:圆满解释光的传递与干涉现象。量子理论:成功解释光子(Photon)注如何激发电子的现象(光电效应)

Wavelength(nanometers)

几何光学与反射定律RayApproximation:假设光波依一直线方向前进。

(λ<<d)

反射定律：θί

=θγ

入射线、出射线及反射面之垂θί

θγ

直法线皆在同一平面。

N

镜面反射 粗糙表面造成「漫射」

(λ<????) (Diffusion)折射定律

光在不同介质中的速度不同。光在真空中的速度最大。

(IndexofRefraction)：真空中光速介质中光速N=CV=Snell’sLaw：

n1sinθ1=n2sinθ2IncidentNormalReflectedray rayAAirGlassn1v2θ1θ’1Bθ2Refractedn1n2θ1θ2θ2θ3介质导光的原理

全反射与临界角：Sinθc=n2n1(wheren1>n2)θ>θc

；全反射(TotalRefraction)θ>θc

：折射(Refraction)12354n1n2n2n1θ1θ2θcNormalCIERGB表色系统三基色：红光(R) λ=700.0nm 1流明 绿光(G)λ=546.1nm 4.5907流明 蓝光(B)λ=435.8nm 0.0601流明

标准白光 混光 5.6508流明r-g-b色度空间：

r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B) b=B/(R+G+B)=1-(r+g)4005006007000.20.40.300.1-0.1bgr光源的辐射与度量方式度量名称符号定义单位辐射能量RadiationEnergyQ光源辐射出之能量(在光谱范围内)

。1卡=4.18J=107erg光通量Luminousfluxø光源在单位时间内所发的辐射能量：ø=

dQ/dt流明(1m)瓦特(W=J/s)亮度LuminousintensityI光源在某一方向之单位立体角(ω)内所发射之光通量：I=dø/dω

(球面积=4πr2)烛光(cd)辐射出度LuminousexitanceMS面积光源之单位面积发射的光通量：M=dø/dSW/m2Lux=1m/m21米烛光=1lux照度IlluminationES面积被照体之单位面积上所受的光通量：E=dø/dS(照度与光源距离之平方成反比)辉度LuminanceL光源在某一方向之单位面积(S)所发出的亮度(I)：L=d2ø/dω(dS

cosθ)

=

dI/(dS

cosθ)Nit(cd/m2)(球体投影面积为πr2)(θ为视线与平面法线之夹角)冷阴极灯管的构造

玻璃管：软质玻璃硬质玻璃惰性气体：-Ne+Ar混和气影响CCFL的因素玻璃管径灯管长度灯管形状(直管、L管、ㄇ管、U管、W管)电极形状及种类水银量(水银蒸气压=6X10-3tor时253.7nm辐射效率最大)惰性气体充填压力气体混和比例(Ne+Ar)周围环境温度(影响管壁及电极温度)色度荧光剂涂布CCFL的辉度管电流(mA)CCFL的寿命CCFL的驱动CCFL管长(mm)辉度量测辉度/色度计(量测精度、范围、误差值)量测点(视野角度、对焦距离、对焦、视角)Inverter驱动

(电压、电流、频率)环境条件

(250C、暗室)接线与高频漏电辉度比=L1/L2背光源的种类与应用直下式vs侧光式单侧入光vs对侧入光vs多侧入光平板LGPvs楔形LGP(LightGuidePanel-导光板)Monitor/TV－高辉度、广视角、大型化。NotebookPC－高效率/省电化、轻薄化。卫星导航/车载装置－高辉度、坚固性、耐候性。掌上型装置－小尺寸、轻薄化、省电化。影像输入设备－特殊色度、辉度均匀度要求高。侧光式背光源的构造====将线光源变成面光源====光学组件的效率下扩散片

48%100%/40O下集光片

42%155%/33O上集光片

37%225%/22.5O上扩散片

34%220%/25O灯罩75%CCFL100%68%60%导光板反射片光源效率相对辉度/视野角光的相位变化180OphasechangeRigidsupportNophasechangeStringanalogyn1n2n1<n2n1n2n1>n2Freesupport牛顿环现象导光板的光学扩散片导光版反射片

折射、透射与全反射折射率越大，导光能力越好调光网点的布置与漫射扩散片扩散层OrganicFillerBinder抗静电涂布*全光线透过率 *耐旋光性(UV)*雾度(Haze) *抗刮、耐磨性*耐候性(高温、低温、高湿、老化)*增光效果PET基材集光片的增光效用Prismangle70

PitchDiffuselyrecycledDoubleReflectionRefractionAbout50%ofincomingUsablerefractedraysarereflectedbackraysareandrecycledincreased40%~70%Reflection/RefractionLowpercentagelostLIGHTSOUFCE设计上的考虑因素导光板的物性与制程

-射出成形平板裁切

-印刷式无印刷式机构组立性、精密性、简单化与结构强度CCFL的绝缘与散热漏光与辉线UV与黄化现象耐高、低温与高湿环境未来的发展趋势与挑战大型化高辉度、广视角化长寿命化轻量化结构简单化低价化前光源反射型LCD特征薄型：透过型LCD的1/3重量轻：透过型LCD的1/2低消费电力：透过型LCD的1/7使用环境：必须要有外来光反射式LCD结构明亮场所黑暗场所GlassSubstrateLCITOGlassSubstratePolarizerRetardationFilmColorFilterReflectiveElectrode

偏光板+¼λ位相差板UnpolarizedLightPolarizedLinearPolarizedRightCircularPolarizedLinearPolarizedLeftCircularIncidentReflectedNOLightLinearPolarizedLayer＋QuarterWaveRetarderCircularPolarizer＝