当前位置：行情资讯 > 行业资讯 LCD背光高色域显示原理与氟化物荧光粉解决方案

摘要：

　　基于LED高光效、低碳环保、节能的特点，目前市面上大部分LCD电视、手机已采用LED作为背光源。同时，为了满足LED背光光源高色域覆盖率的需求，业内正逐步导入一些窄半波宽的新荧光材料，例如氟化物荧光粉、量子点荧光粉。为了更好的了解这些荧光粉材料的特性，下面我们重点将对氟化物荧光粉及其应用做简要介绍与说明。

　　首先，在了解与认识氟化物荧光粉之前我们先介绍一些LED光源在背光应用中的相关基本知识。

　　1、 LCD的相关知识介绍

　　A、LCD含义

　　LCD： Liquid Crystal Display 的简称，液晶显示屏的全称，它包括了TFT,UFB,TFD,STN等类型的液晶显示屏。

　　LCD电视、手机：用液晶显示屏做显示器的电视机或者手机;

　　B、LCD的构造

　　以TFT类型的液晶显示屏为例，其构造中主要包含背光源、导光板、上下偏振片、液晶、彩色滤光片、薄膜晶体管等(构造示意图见图1)，主要构造的作用说明如下：

　　1、 背光源(Back Light)：LCD的显像原理是靠液晶阻挡光线的分量达到控制明暗，必须要有光源才可能在屏幕上看到图像，所以背光源负责为液晶屏显像提供最基本的光源。

　　2、 导光板(Light Guide Plate)：使光线均匀分布在整个屏幕上;

　　3、下偏振片(Up/Down Polarizer)：背光源送出来的光线方向性不一致，呈放射状，如果这样的光线通过液晶分子的扭转，我们在屏幕上还是看不到我们想看到的图像，此时，下面的偏振片则承担了将光线的方向规范成一致后再送往液晶层的工作。

　　4、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)：控制液晶分子的扭转角度

　　5、液晶(Liquid Crystal)：这层液晶分子在TFT控制下发生扭转，达到将方向一致的光线通亮进行控制，从而在通往后面像素单元的光线明暗度发生了改变。

　　6、彩色滤光片(Color Filter)：白色经过滤光片后，我们可以看到与滤光片对应颜色的光线被传出，所以在液晶显示屏中，彩色滤光片的功能是上色。

　　图1 LCD的构造图

　　C、LCD的显像原理

　　LCD的显像原理是将液晶置于两片导电玻璃之间，通过控制上下两层偏振片及上下两个电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制背光源的透射或遮蔽，同时结合其他的控制及附属功能层共同实现还原画面的功能。

　　D、LCD的背光源介绍

　　由于液晶必须借助额外的光源才能发光， LCD常用的背光源有CCFL(冷阴极荧光灯管，)、LED(发光二极管)、HCFL(热阴极荧光灯管)、面状光源VFD(扁平荧光灯)、EL(电致发光片)、OLED(有机电致发光片)等几种。其中CCFL是目前最常用的LCD背光源，通常也称传统背光源;

　　CCFL与LED的对比：

　　CCFL——由硬质玻璃和三基色荧光粉封接制作而成，灯管内有适量的水银和惰性气体，管内壁涂有荧光粉，两端各有一个电极，缺点在于所表现的颜色有限。

　　LED——是一种半导体固体发光器件，利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。正因为LED发光二极管具有好的色彩表现力，目前已经全面替代传统冷阴极荧光管的光源。

　　2、 色域覆盖率相关知识介绍

　　A、色域覆盖率含义

　　色域覆盖率：在CIE-xy色度图上用颜色标出的马蹄形色度三角形就是人眼能够看到的颜色区域，如果某个系统能够全部再现这个马蹄形区域中的颜色就可以说其色域覆盖率是100%。采用R、G、B三基色再现颜色时，R、G、B三个基色坐标组成的三角形区域就是这三种基色所确定的颜色再现区域，这个区域与马蹄形区域之比就是色域覆盖率。所以，色域覆盖率是某个R、G、B三个基色坐标组成的三角形区域面积与标准R、G、B三个基色坐标组成的三角形区域面积的比值。

　　B、色域覆盖率评判标准

　　在不同的领域，对标准R、G、B三个基色坐标的要求不相同，这就涉及到不同的色域评判标准。色域的标准一般有NTSC、ITU-R BT.709、sRGB、Adobe RGB、ITU-R BT.1361、xvYCC等，下面就通用的三个标准(sRGB、NTSC和Adobe RGB)进行简略介绍：

　　1)NTSC标准：1953年，美国国家电视标准委员会(National Television Standards Committee，简称NTSC)基于CIE1931色度图制定的NTSC标准，此标准也是目前国内常用的标准。

　　2)sRGB标准：1996年，国际电工委员会IEC制定的关于数字影像的色域标准，此标准主要应用在数码图像采集设备上，在显示器上没有全面普及。

　　3)Adobe RGB标准：1998年Adobe公司提出的、拥有比sRGB更为宽广的色彩空间，一般用于印刷出版、图片处理等领域。

　　sRGB、NTSC和Adobe RGB的白光位置、色温以及RGB基色的坐标见表1：

　　表1 sRGB、NTSC和Adobe RGB标准的相关参数

　　在本文中，我们所说的色域都是NTSC标准下的色域，简称NTSC色域。

　　结合色域覆盖率的概念，可以推出NTSC色域就是某一RGB三基色坐标组成的三角形区域与NTSC标准RGB三个色坐标组成的三角形区域的比值(示意图如图2)，比值越高，色彩的表现力越好。

　　图2 色域覆盖示意图

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