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冷阴极荧光灯管原理应该是当高压加在灯管两端后,灯管内少数电子高速撞击电极后产生二次电子发射,开始放电,因为阴极温度较低,故叫冷阴极荧光灯管。
二次电子发射是冷阴极荧光灯管中一个阴极重要过程。辉光放电中,汤生第三电离系数即为离子轰击下阴极表面的二次电子发射系数,该过程一般为离子在阴极表面的Auger中和过程(Auger neutralization of an ion),又称作Hagstrum理论。当正离子运动至阴极表面时,与阴极材料中的自由电子复合,同时释放出电离能;阴极中其它电子获得该电离能后,克服表面势垒而脱离阴极向外发射,这就是所谓的二次电子发射,是一种间接的场发射过程。与此同时,正离子也会在阴极表面近区域形成正离子云,该正离子云相对于阴极如同外加一正电场,故也存在直接的场发射。所以,冷阴极荧光灯管既可以用直流驱动,也可以用交流驱动。
冷阴极荧光灯管由以下部分组成:
连接器:连接Inverter
铁框:保护、固定灯管
尼龙铆钉:固定灯管与导光板、反射片、扩散片、錂镜片
导光板:导光
热缩套管:固定高压导线、绝缘、保护裸露电极端
高压导线:导电
灯管银反射纸:反射灯管光,使导入导光板
1、高亮度、高功效、低功耗
2、能在低温时快速启动
3、色温控制准确
4、体积小,重量轻
5、发热小
6、有良好的耐震动性
7、易加工成各种形状(直管形、L形、U型、环形等), 装饰性强
1、背光源:TFT 液晶显示屏、液晶电视、液晶电脑显示器、便携式DVD、汽车、火车、飞机载电视、GPS显示、掌上电脑游戏机及工业仪器显示的背光源
2、广告灯箱和装饰照明
3、办公自动化设备
4、改装汽车灯(天使眼车灯)
目前液晶电视普遍采用的CCFL光源,无论是从发光原理还是从物理结构上看,都和我们日常使用的日光灯管都非常接近。这种光源具有结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状的优秀特性。但是使用寿命绞短,含汞,色域较窄,只能达到NTSC的70[%]~80[%]。对于大尺寸电视机屏,CCFL的电压加高和加长管子的加工也有困难:
1、最让人头痛的问题是使用寿命较短。CCFL背光源使用寿命一般为15000小时~25000小时,LCD(尤其是笔记本电脑的液晶屏)使用时间愈长亮度下降愈明显,在使用2~3年后,LCD屏幕就会发暗、变黄,这正是CCFL使用寿命期较短的缺陷所造成的。
2、限制了液晶显示器色彩的发挥。液晶显示器中每个像素都是由R、G、B三个长方形色块组成,而液晶显示器色彩表现完全取决于背光模块和滤色膜的性能。滤色膜的三基色默认CCFL发出的白光和日光一样均匀(三基色所占的成分),但是CCFL背光模块实际上并不能达到设计的要求,仅能够达到NTSC标准的70[%]左右。
3、结构复杂、亮度输出均匀性差。由于冷阴极荧光灯不是平面光源,因此为了实现背光源均匀的亮度输出,LCD的背光模组需要搭配扩散片、导光板、反射板等众多辅助器件,但是在显示全白或全黑画面时,屏幕边缘和中心亮度的差异十分明显。
4、体积较大,功耗不理想。由于CCFL背光源必须包含扩散板、反射板等复杂的光学器件,因此LCD的体积无法再进一步缩小。在功耗方面,采用CCFL作为背光源的LCD也无法令人满意,14英寸LCD的CCFL背光源往往需要消耗20W甚至更多的电能。
当然,最近两年国内外厂商针对传统CCFL的弊端作了些改良,似乎都达到了很高的水准,厂家宣传更是说的神乎其神,但是这些改进都是有限的,并不能彻底消除CCFL背光源的先天技术缺陷。