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LED背光TFT-LCD液晶屏相关说明

 

行业内多混淆LCD液晶屏 与 LED液晶屏的概念,在KVM产品说明上甚至有特意强调LCD KVM与“LED KVM”之分,下面提供相关概念及名词解释。

 

一、TFT-LCD液晶屏相关名词解释:
TFT-LCD
薄膜晶体管液晶显示器:采用背光原理,使用灯管作为背光光源,通过辅助光学模组和液晶层对光线的控制来达到较为理想的显示效果。

液晶:是一种规则性排列的有机化合物,它是一种介于固体和液体之间的物质,目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的细柱型液晶。液晶本身并不能够发光,它主要是通过因为电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。

液晶面板:主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色虑光片构成的夹层所组成。偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。

背光模组:主要是提供液晶面板一均匀、高亮度的光源,基本原理系将常用的点或线型光源,透过简洁有效光机构转化成高亮度且均一辉度的面光源产品。目前主要有CCFLLED两种光源。

LED光线激发二极管: 属于一种半导体元器件。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。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。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED

 

二、CCFL(冷阴极灯管) 背光模组发光原理及固有缺陷 

发光原理:冷阴极灯管是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(mg),并于玻璃内壁涂布荧光体,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,而内壁的荧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。

固有缺陷:
CCFL
的亮度:一般都是恒定不变的,即便是液晶分子在全关闭状态,也会有一些光线能从中透射过来,因此目前的液晶电视很难表现出真正的黑色,这也就导致了液晶面板的对比度不佳的缺陷。

CCFL光源的寿命:只有5万小时左右,而且随着使用时间的增长,光源发出的光线会变得暗淡和发黄。寿命曲线可以看出,假定每天使用8小时,那么在使用到3年半左右的时间,也就是在10000小时左右的时候,屏幕显示效果就可能开始下降。

CCFL最大的缺陷来自光谱特性上的缺陷:背光源发出的白色光线最后要经过RGB彩色滤光膜后才能实现成像,因此背光源发出的白光中R/G/B三原色光的波长(即三原色的纯度)将直接影响到电视机最后的色彩效果。从这个角度来说,CCFL发出的白光就不是一种光谱特性非常理想的光源。所以目前市面上主流的液晶显示器,达到标准NTSC色域标准的60%-78%.

 

三、LED背光模组的发光原理及优点

按照LED发出的光源色彩,主要分为白光LED背光源和RGB-LED背光源两种。目前笔记本LED背光液晶屏幕,主要采用白光LED背光源。 

发光原理:白光LED的发射波长(实线)包括蓝光和黄光区域的峰值,但是在肉眼看来就是白色。肉眼的相对光敏感性。

LED背光模组优点:

显示更佳:LED背光源是由众多栅格状的半导体组成,每个格子中都拥有一个LED半导体,这样LED背光就成功实现了光源的平面化。平面化的光源拥有优异的亮度均匀性。

寿命更长:绝大部分CCFL背光源在使用23年之后亮度下降非常明显(寿命在15000小时~25000小时),许多液晶屏在使用几年后会出现屏幕变黄、发暗的现象,这正是CCFL使用衰减期较短的缺陷造成的。CCFL的平均寿命在2-5万小时左右;LED的平均寿命达到10万小时以上;当然,影响LCD使用寿命还有另一个因素——器件的驱动方式。

无汞环保:LED背光兴起的一个重要因素就是欧盟施行的RoHS指令。该指令规定自200671日起,消除在欧盟成员国销售的电子装置中的铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等物质。而汞是CCFL灯管和其它类型荧光照明的主要成份。LED的无汞性质,更符合环保要求。

节能环保:其功耗要比CCFL冷阴极背光灯低。LED内部驱动电压远低于CCFL,功耗和安全性均好于CCFLCCFL交流电压要求相对较高,启动时达到1,5001,600Vac,然后稳定至700800Vac,而LED只需要在1224Vdc或更低电压下就能工作;电力损耗方面,CCFL会有较多的电力损耗,首先经过DC-DC会消耗掉10%,再经由变频器(inverter)又有所损耗,使得可以利用的电力成为原本的75%。而使用LED不需要DC-DC也不需要inverter,只有经由LED driver损耗10%;因此电力消耗较少,电池续航时间更长。

 

 

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