笔记本电脑冷阴极荧火灯（CCFL）背光照明系统

笔记本电脑冷阴极荧火灯（CCFL）背光照明系统
     这是一种依靠冷阴极气体放电，激发荧光粉而发光的光源。由于光致发光的荧光粉品种齐全，转化率高，是一种色温高、亮度高的理想光源。这种光源可制成准确的三基色，所以是彩色液晶显示的最佳光源。
　　大型液晶显示器用背光照明系统是平板背光照明系统的主要市场，主要用于笔记本PC的液晶显示器、台式液晶显示器等处。如用多支荧光灯的直下式背光照明系统，厚度一般为15~20mm,重量大于0.5kg,功耗约10W.而用侧导式单管（CCFL）背光照明系统，厚度只有3~5mm,重量约为100g,功耗约为1W左右，它的结构完全符合便携式设备的狭框架、超薄型、重量轻和低功耗的要求，已成为大型液晶显示设备中首先的配套产品。

　　1.侧导光式CCFL背光照明系统基本结构侧导光式CCFL背光照明系统的结构示意图见图所示。基本过程为：冷阴极灯管所发射的光经过聚光板的聚光后导入光导板，利用光在导板两面的临界反射（全反射）将光导至光导板末端。在光导过程中部分光散射漏出，并射于系统表面。为了利用表面漏出的散射光，设置了反射板：为了缓解辉斑设置了扩散板；为了增加下面发光强度，又增加了棱镜板，它符合薄型要求，且能获得高亮、均匀的平面光源。几乎所有笔记本PC和各种大型的LCD都使用这种方式的背光照明系统，已成为大型LCD器件中背光照明系统的主流产品。
　　光灯，早期直径为3.6mm,现在主流产品为直径1.6mm、1.8mm、2mm等。直径变细可以提高发光效率，管径为1.8mm时，发光效率最高，所以再细就没有必要，反而增加制造工艺的困难。
　　冷阴极荧光灯通常使用几十千赫之的逆变电路，通过高频开启来减少阴极电极损耗，这部分占冷阴极荧光灯功率的1/3以上，还有改进的余地。
　　（2）入射光学系统和导光板为了减轻重量，用树脂材料制作的光导板被做成了楔形。为了更有效地将灯管发出的光射入光导板，最好将光导板的射入部分做厚和将聚光板做大，以减少灯管自身所遮去的光，但这与薄形、狭边框的要求相冲突。对于直径2.6mm的灯管，采用3mm厚的光导板，则射入效率为50%左右。
　　光导板由高折射率的树脂制作，利用全反射进行光导。其下层光散射体是用丝网印刷印制的100μm~1mm白色的圆形、蜂窝形或正文形的图案，其分布密度为由入射部到末端由疏渐密，具体光点疏密程度的分布与光导板侧面的聚光和灯管亮度分布有关，目的是获得均匀的亮度分布，可用计算机进行光路分析模拟，再用试验校正，反复几次。最先进的光导板是在下侧设计了微小的凸凹光点将散射出去，可以省去丝网刷工序。
　　（3）棱镜板棱镜板是用聚脂片和聚碳酸脂制作，厚度为150~230μm,间距为24~110μm.置于扩散板之上时作为双凸透镜，可以会聚并定向性给出照明光线，以提高光源正面亮度。单片棱镜板可使光源的面发光亮度改善1.6倍左右，两片棱镜板可以改善2倍以上。

　　在背光源发展过程中，曾使用过白炽灯泡、热阴极荧光灯和平面荧光灯（VFD），它们已处于被淘汰或逐步被取代的地位。目前中小屏采用EL或LED,对于高亮度的彩色显示毫无例外地使用CCFL.
　　背光源决定了显示屏的亮度，对STN-LCD屏透过率为15%~20%,TFT液昌屏只有3%,当屏的亮度要求为100cd/m平方。时，则背光源表面亮度要高达10的4次方cd/m平方，因此，对背光源的亮度要求是较高的。它在液晶显示器件总消耗功率中往往占2/3以上，所以提高照明光源的效率是减少液晶显示器和液晶电视机功耗的有效途径。