原创 液晶电视显示屏的背光源

由于液晶面板本身不具发光特性，因此必须在液晶面板上加上一个发光源，背光模块(Backlight)即是提供液晶显示器产品中一个背面光源的光学组件。　　

液晶显示屏背光源的主流产品是冷阴极荧光灯（CCFL）。荧光灯的发光功率很高，其寿命可长达2万小时，它是现阶段液晶显示屏较理想的背光源。目前，除了便携式产品液晶显示屏(3.5英寸以下)基本上都采用LED背光以外，几乎所有的桌面液晶显示器和液晶电视都是采用功耗较大的CCFL灯管。可是进入液晶电视的时代之后，人们对于液晶的要求也更进一步，如亮度提升、对比增加、反应速度变快、色彩饱和度提高等。其中主要的技术差别是不同背光源的采用。

从目前液晶显示器和液晶电视的背光源的类型的逆变器驱动来分类主要有冷阴极荧光灯CCFL、热阴极管(HCFL) 、平面光源(FFL) 和LED型等四种背光源。本文就对这几种背光源的做一些介绍。

一、CCFL冷阴极荧光灯背光源

 CCFL（Cold Cathode Flourescent Lamp）冷阴极荧光灯是一种新型的照明光源，由于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、发光均匀等优点，所以被现阶段液晶显示屏广泛采用。

但它也存在一些不足，例如：CCFL 1根灯管对应一个采用高电压的逆变器驱动，高压板功耗极大的；采用CCFL的液晶显示器的色彩显示范围，仅达到NTSC的82％，色彩的表现力不足严重影响了观看效果
；由于冷阴极荧光灯管利用汞来进行放电，含有对环境健康有害的汞，对环境产生了影响，同时，利用汞放电的因素，如果使用环境的温度过低，也会造成激活不易的现象，尤其在温度寒冷地区的市场上更为明显。

二、无汞平面背光源（Flat Fluorescent Lamp）

FFL无汞平面光源和CCFL相比较，就是一个不以汞蒸气做为中间气体的平面发光光源，无汞平面光源FFL的原理主要是在两片玻璃中间灌入氙气（Xenon），利用电极间产生的电位差放电并射出紫外线，激发玻璃内萤光粉而发光。

此技术主要优点为不含汞，符合环保、使用光学膜较少、同传统背光模块比较厚度薄、寿命长（寿命可达10万小时）、操作温度在-35℃～85℃、符合人眼观看显示器的要求、且制作成本较低，容易组装成背光模块等。

FFL因光源的均一性好，且向上发光特性，故可较容易在背光模组的各项设计参数（如反射，模糊化，及增光等）中得到理想的设计效果。FFL除了可以简化光学设计外，因为光源本身仅需1个高电压逆变器（Inverter）作驱动，它和CCFL
背光源1或2根灯管就需要用1个逆变器驱动相比，电路简单了许多，组装起来也简单、省时。

如果FFL技术进一步成熟的话，FFL的成本可以是所有背光源技术最具有竞争力的一种，因此已经开始有厂商顺利量产并应用在三十二英寸以上的大尺寸LCD
TV模块。不过目前仍然有一些问题需要克服，例如电极位在玻璃内部造成制作困难、氙气放射紫外线波长较汞为短等。

三、热阴极灯管(HCFL)

在各项新世代背光源的主流地位均未站稳之下，全球第一大照明厂飞利浦亦趁势积极抢攻背光源市场，力推适用于大尺寸机种的热阴极灯管(HCFL)背光源。

台湾飞利浦表示，将推出HCFL以适时取代传统冷阴极灯管(CCFL)，该产品预计将于2008年正式上市，同时目前已获得乐金飞利浦(LPL)、奇美电等面板大厂支持、表态将会把新款HCFL应用到42吋(含)以上TV面板之上。

台湾飞利浦表示，HCFL是近几年飞利浦主推的一项专利新产品，其对比可高达20000:1，比现有PDP面板的10000:1还要更高，同时HCFL还具有让液晶电视面板亮度提高、节省能源、反映速度快、不留残影等发展优势，而且成本与CCFL差不多，预期将可逐渐获得面板大厂的高度重视。

 由于HCFL亮度较CCFL提升，因此可以减少灯管数目，而灯管数目的减少，同时也减少逆变器驱动（inverter）使用的数量，整体成本就能得到降低。然而，HCFL的管径较粗和CCFL比较，HCFL在轻薄的产品上适用受到了局限。

四、LED背光源

LED背光源和CCFL比较,具有更佳的色彩饱和度、使用寿命长、环保、快速启动且温度不高、不需要变压器、成本较低等优点。

采用LED背光在色彩饱和度上，可以达到NTSC
ratio 100%以上；画面的动态调整可以使得在显示不同画面时，亮度与对比可以动态修正，以达到更好的画质。利用以三色RGB LED采用色序法(color  sequential)技术，利用人类视觉暂留的特性，达到全彩的效果，因此可以取代彩色滤光片(CF)。