大尺寸液晶显示器背光源
4.2 反射板/膜 Reflector
侧光式背光模块的反射板放置于导光板底部,将自底面漏出的光反射回导光板中,防止光源外漏,以增加光的使用效率;而直下型背光模块则是将反射板置于灯箱底部表面或黏贴于其上,将经扩散板反射之光束由灯箱底部在此反射回扩散板以被利用。
常用金属反射膜,金属导电性能越好,穿透深度越浅,反射率越高,因而金属反射膜的材料都使用高导电度的金银铜等。
4.3 扩散板/片 Diffuser
一般传统的扩散膜是在扩散膜基材中,加入化学颗粒,作为散射粒子,而现有的扩散板的微粒子分散在树脂层之间,所以光线在经过扩散层时会不断地在两个折射率相异的介质中穿过,同时光线还会发生很多折射、反射与散射的现象,如此达到光学扩散的效果。扩散板/ 片提供均匀的面光源,同时还起到支撑其他膜片的作用。
由于材料化学颗粒的性质,将会无可避免造成吸光且光的散射混乱,对于一个固定距离的观测者来说,将会有部分的光强被浪费。再加上化学制程较费时,所需的生产成本相对较高。此外还有许多使用其他材料,工艺制作的扩散板等。
4.4 BEF增光片(棱镜片) Bright Enhanced Film
光经扩散后指向性较差,须利用增光片来修正光的方向,它通过光的折射与反射来达到凝聚光线提高正面辉度的目的,以多元酯或聚碳酸酯为材料,表面结构一般为棱形柱体或者半圆柱体,能将大角度的光线折至较正向的角度,缩小光线分布,达到正向集中, 使整体的背光模块的辉度提高60%~100%.通常一个背光源会使用两片增亮膜,彼此方向垂直,增加辉度。
原来接近垂直的光线,在进入增光片后,会产生全反射,再次回到底层的反射板,然后再返回,经过一定的路径后,势必有一定量的衰减,所以对于原本小角度的光线,反而会没有实质上的帮助。
4.5 偏光转换膜(P-S converter)
在现有的LCD 面板设计中,对光源模块过滤掉S-ray 平行光,允许P-ray 光源通过,利用单一的偏振光来驱动或照明LCD 面板,所以会在光线进入液晶面板前先经过偏光板,该偏光板会吸收掉某一偏光方向的能量,而冷阴极管所产生的光为非偏正光,在通过第一片偏光板时,有一半以上的光能量会被吸收掉,使光使用效率非常差。采用偏光转换膜,它的功用是使光源做偏振态的转换。利用反射偏光板将可通过与不可通过LCD 偏光板的光分离,然后利用反射板反射回来的光转换为可用的偏光,达到亮度提高的目的。
一种添加反射式偏光转换膜的DBEF(Dual BEF),集合了集光和偏光转换的功能,除了正面亮度提升外,大视角的亮度也得到提升。
DBEF 的结构原理 以上均为常用的元件,在侧光型背光和直下型背光中,膜片的排列也略有不同。
5 结语
侧光式背光源主要应用于桌上型电脑和笔记本电脑显示器,液晶电视使用直下型背光源,目前仍已CCFL为主,但随着面板的增大,其成本和光利用效率均不理想。短期内比较容易的替代方案是EEFL背光源。
LED的色饱和度以及发光效率仍然在改善中,如果解决将成为主流。
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