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显示器的核心背光光源之CCFL



上一篇CCFL文章得到许多专家的指正与建议, 真是太感谢各位大大, 所以今天又厚颜的继续上一篇, 请各位专家继续指正一下啰~

之前提到了色彩, 今天就先聊聊为什幺会要求色度和辉度的均匀性了, 大家可以看看CCFL灯管的构造图(如下图), 灯管两端构造与中间发光区不同, 从灯管头到电极区的部份是不会发光的, 其佔灯管的尺寸要越小越好, 因为通常这灯管两端的色度和辉度就是异常区了, 如辉度到两端区就呈现渐减啰, 因此LCD业者在设计在背光板时就必需克服问题, 若没处理好就容易让我们发现在面板的四週围怎幺会怪怪的, 好像不是很舒服可是又说不上来为什幺, 这时大家应该就知道原来背后这些材料都有其窍门滴~ 这方面小弟也只略懂皮毛, 有机会大家可以多观察家中的LCD产品, 看是不是也有像发现新大陆那样的收获与感动吧~

显示器的核心背光光源之CCFL

 

就环保因素的考量, 大多数CCFL灯管内的水银(汞)是重金属, 其使用量能越少越好, 也需受国际规範之限制使用含量值, 若能有不含此重金属的发光产品是大家所乐见其成的, 因此有厂商研发出无水银灯管, 就是在玻璃管内封入Xe气体, 以Xe气体放出紫外线, 但因与原Hg放射出的紫外线之波长不同, 故需特殊萤光粉, 但其能量转换效率较传统CCFL低, 启动之波形也不同, 需开发新inverter, 且与原CCFL相较起来製作不易, 成本相对提高, 所以目前有使用这种无水银灯管的并不多. 

在灯管外型尺寸发展趋势方面, 当使用在希望轻薄短小特性的小尺寸产品中当然希望灯管管径能越做越小, 而面对大尺寸TV的市场需求提升, 灯管管径就不再是重点, 只要其强度够, 符合所需之光学亮度即可, 但此时的灯管须越做越长, 不过这涉及厂商製程能力和技术之限制, 且是否有意愿配合也是关键因素. 在因应大型化的发展, 必须做到1000mm以上的长尺寸, 目前已有适用于60吋以上背光模组的灯管进行量产. 此外, 为了减少inverter(转换器)数目, 也有将灯管弯曲的U型灯管亮产, 此方法可有效减少灯管及inverter数目, 但太长时就很容易发生反翘及破裂, 必须面对安全性与稳定度的问题.

同时, 因CCFL应用面很广, 随着产品尺寸的增大, 冷阴极管并联点灯系统的需求也因应而生, 利用电路控制系统将背光板系统视为一大型的冷阴极管来处理, 这样一来, 此一系统则只需要一个inverter即可, 实现了大型背光模组中的并联点灯及稳定平均各冷阴极管中之管电流.  此外, 在耐候性的考量, 开发新的灯管结构, 以适应恶劣环境下(如低温), 使其能快速启动与正常运作, 也是CCFL的一个发展方向.

在CCFL灯管寿命方面, 当然我们希望越久越好, 因为若一个显示器突然没有光源了, 我们就看不到所有内容啰, 或是面板中有一两支灯管不亮或故障, 那我们看起来也会很奇怪, 因为就会局部有带状的异常, 视觉上就很不舒服啰, 还好目前听说灯管的寿命大都有超过几万小时, 至少够我们一直看个两三年以上也不会坏, 不然坏了要换或修理对大家来说应该都是挺麻烦的. 而且在现在节能减碳的风潮下, 也希望CCFL灯管在能有高的发光功率的特性下, 其电能的消耗功率不要太高, 这样才能为地球尽一份力喔.

虽然CCFL 背光有逐渐被LED背光取代的趋势, 但是不论是哪一种背光模组都有其优势与弱势, 只要能善用各自的优势, 并将各自的弱势一一做修正, 应该都将有其一定的契机. 下一篇想跟大家聊聊关于CCFL在供应面和市场上的一些趋势, 届时也请多指教~

显示器的核心背光光源之CCFL