ccfl背光源

原理

　　CCFL是一个密闭的气体放电管，其结构如下图所示，在管的两端是阴冷极，采用镍、钽和锆等金属做成，无须加热即可发射电子。灯管内主要是惰性气体氩气，另外，有充人少量的氖气和氪气作为放电的触媒，再有就是少量的汞气。在两端加一定高压(这个电压为启动电压，一般为1500～1800V)时，灯管中的汞原子在高压的作用下会释放出紫外光，波长大约是253.7nm。与此同时，有一部分电能转化为热能白白消耗掉了，大约只有60％电能会转化成紫外光。灯管的内壁涂有一层薄薄的白色荧光粉(假定这个灯管是白色的)，这层荧光粉在吸收到灯管内的紫外光后会发出可见光，这时就看到灯管亮起来了。这个点亮的过程很短，一般为1～2s。灯管被点亮后，由于内部气体性质发生了变化，此时只需要比启动电压低很多的一个小电压(这个电压为维持电压，一般为500～800V)就可以维持灯管继续点亮，而且亮度不会发生变化。冷阴极荧光灯是一个非线性负载，灯管的供电必须是交流正弦波，频率为40～80kHz。

　　冷阴极荧光灯在开始启动时，当电压还没有达到启动电压时，灯管呈正电阻(数兆欧)，一旦达到启动值，灯管内部发生电离放电，产生电流，此时电流增加，灯管两端电压下降，呈负阻特J跬。所以，冷阴极荧光灯触发点亮后，在电路中必须有限流装置，把灯管工作电流限制在－个额定值上，否则，电流过大会烧毁灯管，电流过小点亮又难以维持。

优缺点

　　ccfl背光源的优点是亮度高，所以面积较大的黑白负相、蓝模负相和彩色液晶显示器件基本上都采用它。理论上，它可以根据三基色的配色原理做出各种颜色。其缺点是功耗较大，还需逆变电路驱动，而且工作温度较窄，为0~60度之间，而LED等其它的背光源都可达到-20~70之间。

采光技术

　　采用CCFL背光源，需要设法使光源均匀地、量地照射到液晶显示器件的显示面上，使其尽可能多地射向观看者，这就是背光源的采光技术。

　　典型采光技术分背光式和边光式两类。背光式是在液晶显示器件整个背面设置一个平板式面光源，这个整体背光源可以是一个连续均匀的面光源，如EL或平板荧光灯；也可以是一个由大量点光源连成一片或由点光源和反光罩组成的均匀背景光源，如点阵LED背光源等。边光式则是将线形或点状光源设置在液晶显示器件的背后侧面，然后通过特殊的导光板和反射板，使其形成一个与液晶显示窗大小一致、紧贴于液晶显示面的均匀背景光。

ccfl参数

　　(l)启动电压

　　在灯管寿命范围内(一般规定灯管的发光亮度降低至最初值的80[%]时的实际工作时间为灯管寿命)，工作环境温度下，使灯管点亮所需要施加在灯管两端的电压值，一般为交流1500～1800V。高压板电路输出端与CCFL之间的连线(包括PC板走线、导线、接插件等)对启动电压有一定的影响。

　　(2)工作电流

　　灯管正常工作时的电流为工作电流，为5～9mA。由于CCFL的亮度主妻与其工作电流有关，但为保证使用寿命，其两端的电流要大于配屏规定的最小值，要小于配屏规定的值。当低于其最小值时，灯管工作极易出现起辉不正常现象，甚至是不能点亮灯管；当高于值时，就算电流再大，亮度也不会提高多少，且电流越大，使用寿命越短。

　　(3)工作电压

　　灯管点亮之后，在一定的寿命时间内，在给定的工作电流下，灯管两端的电压值为工作电压，正常的工作电压一般为600～800V。

　　(4)工作频率

　　驱动灯管的高压是一个交流信号，交流信号的频率称为工作频率，一般为40～80kHz。在同等的工作电流、工作电压驱动下，CCFL的发光亮度与工作频率有关，在工作频率激励下，CCFL的发光亮度，偏离工作频率，发光亮度下降。

　　(5)等效电阻

　　CCFL类似于齐纳二极管，在未点亮前呈现无穷大的阻抗，点亮之后则基本为一个电阻性阻抗。

　　(6)输出功率

　　输出功率具体依灯管种类、长短和数量而定，一般在3～6W。

发展趋势

　　1．尺寸多元化及轻便化

　　随着国际ＩＴ行业迅速发展，使得相关ＬＣＤ行业不断推陈出新，ＬＣＤ产品尺寸朝多元化和轻便化方高发展，ccfl背光源作为ＬＣＤ产品的核心组件之一势必配合此发展趋势，致力于产品的多元化和轻便化。

　　2．射出成型形导光板成为主流

　　ccfl背光源模组中最核心技术为导光板的光学技术，目前主要有印刷形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，不适合批量生产原则。印刷形因为其成本低在过去较长时间内成为主流技术，但合格品不高一直是其主要缺点，而目前ＬＣＤ产品要求更精密的导光板结构，射出成型形导光板必然成为ccfl背光源发展主流。

　　3．产品的高亮度化

　　ＬＣＤ一直对ccfl背光源的发光亮度要求很高，但高亮度也使得ＬＣＤ耗电量居高不下，ccfl背光源作为ＬＣＤ模组中最费电的配件，已不适应可携式资讯产品的要求，因此在不增加耗电量情况下提高ccfl背光源亮度进而增加Ｌ最费电的配件，已不适应便携式产品的要求，因此在不增加耗电的情况下提高ccfl背光源亮度进而增加LCD亮度也是主要发展趋势之一。当前的目标是达到500-700cd／平方米亮度，寿命达到10万小时的平板荧光灯。