液晶屏知识之--TFT-LCD背光模组

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目前的TFT-LCD背光模组，主要有CCFL和LED两种光源。

CCFL背光模组发光原理

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(数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。

CCFL背光模组的缺陷:

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寿命曲线预测图：实际点灯一段时间，再根据曲线下降趋势去推估其寿命。一般称作寿命终了，是以辉度下降至初期之50%时之时间点。

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%。

LED背光模组发光原理

LED是英文lightemittingdiode的缩写，即：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。

当LED处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

LED是发光二极管的意思，“LED背光屏”是一种简称，它的全称应该是——采用LED(发光二极管)背光模组设计的TFT-LCD液晶屏。

LED背光模组分类

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。

RGB-LED背光源，就是通过可以发出高纯度红色、绿色、蓝色光的LED元件，实现传统CCFL光源不能达到的宽广色域范围。目前主流的RGB-LED背光源已经可以达到105%的NTSC色域范围，而且只要采用性能更加强大的LED器件，目前已经可以实现120%以上的NTSC色域范围。

在液晶显示的成像原理中，背光源发出的白光，经过液态晶体层后，再通过R/G/B彩色滤光膜，变成独立的原色。在这一过程中，决定最后液晶显示设备色彩的关键并不是液态晶体层，而是背光源的发光质量。通过采用高发光质量的白色LED背光源，液晶显示的色域范围可以轻松达到NTSC等比100%左右，对色彩效果提升作用明显。

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(虚线)

真正发射白光的LED是不存在的。因为LED的特点是只发射一个波长。白色并不出现在色彩的光谱上；一种替代的方法是，利用不同波长合成白色光。在发射蓝光的InGaN基料上覆盖转换材料，这种材料在受到蓝光激励时会发出黄光。于是得到了蓝光和黄光的混合物，在肉眼看来就是白色的。

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