CCFL灯管结构及色温

液晶背光模组结构介绍一、背光源结构液晶背光模组的背光源通常采用冷阴极荧光灯（CCFL）或者LED灯管。

冷阴极荧光灯由玻璃管、电极、荧光粉和汞蒸汽组成，其内部通过电流激发荧光粉透过玻璃管产生可见光。

LED灯管由若干个发光二极管（LED）组成，通过电流驱动LED发光，发出光线。

LED灯管比CCFL更节能、寿命更长，并且能够更准确地控制亮度。

二、光导板结构光导板通常由透明塑料或玻璃制成，其内部有特殊的纹理或反射层，用于引导背光源发出的光线，使光线均匀地照射到液晶面板上。

光导板还可以增强光线的亮度和均匀性，提高整个显示屏的显示效果。

三、扩散片结构扩散片位于光导板和液晶面板之间，扩散片的主要作用是将从光导板射出的光线分散，使其能够在整个液晶面板上均匀地照射。

扩散片通常由光学级塑料或玻璃制成，可以通过厚度、反射层和纳米级微结构等设计，调节和控制光线散射的效果。

四、液晶面板结构液晶面板是液晶背光模组的核心部件，其内部由液晶材料、导电层和滤光器等组成。

液晶材料位于两片平行的玻璃基板之间，玻璃基板上覆盖着导电层和滤光器。

液晶材料的特殊性质使得其能够根据电压的变化改变光线的透射性质。

导电层用来施加电场，控制液晶的取向，从而控制光线的透过和阻挡。

滤光器用来调节透射光的颜色，使得显示器能够显示出不同的颜色。

五、背光模组电路液晶背光模组还包括背光模组电路，用于控制和调节背光源的亮度。

背光模组电路通常由控制芯片、电源模块和驱动电路组成，能够根据输入的信号调整背光源的亮度。

背光模组电路还可以通过PWM（脉冲宽度调制）技术调节背光的亮度和灰度，从而提高显示器的显示质量。

总结：液晶背光模组的结构包括背光源、光导板、扩散片、液晶面板和背光模组电路。

背光源提供背光照明，光导板用于引导和提高背光的亮度和均匀性，扩散片用于散射光线，使其均匀地照射到液晶面板上，液晶面板通过控制液晶的透光性和颜色，实现图像和文字的显示。

背光模组电路用于控制和调节背光源的亮度，提高显示器的显示效果。

CCFL背光介绍CCFL（冷阴极荧光灯）背光是一种常用于液晶显示器中的照明技术。

它采用冷阴极荧光灯作为光源，通过在液晶面板的背面提供背光，使得显示器能够产生明亮且均匀的照明效果。

CCFL背光具有较长的寿命、高亮度和低能耗等优点，因此在许多电子设备中得到广泛应用。

工作原理CCFL背光的工作原理基于冷阴极荧光灯的发光特性。

CCFL是一种稀土镇流器型荧光灯，能够产生高亮度的冷光。

它由用作电子发射源的冷阴极和荧光物质充填的玻璃管组成。

当通电时，冷阴极中的电子被加速并碰撞到荧光物质上，激发荧光物质发光。

通过控制电流的大小和频率，可以调节CCFL背光的亮度。

优点CCFL背光具有以下优点：1.长寿命：CCFL背光的寿命通常可以达到50000小时以上，远远高于其他照明技术。

2.高亮度：CCFL背光能够产生高亮度的照明效果，使得显示器的图像更加清晰明亮。

3.均匀照明：CCFL背光能够保持背光均匀分布在整个液晶面板上，避免出现亮度不均或者暗角的情况。

4.薄型设计：CCFL背光相对于其他照明技术更加薄型，可以使得液晶显示器设计更加轻薄。

5.低能耗：相比于传统的照明技术，CCFL背光的能耗较低，有助于节省电力。

应用CCFL背光广泛应用于各种电子设备中，特别是液晶显示器。

以下是一些常见的应用场景：1.笔记本电脑：笔记本电脑广泛采用CCFL背光显示器，因为它可以提供高亮度和低能耗的照明效果。

2.液晶电视：许多中低端液晶电视仍然采用CCFL背光，因为它的成本相对较低。

3.广告显示屏：大型室外广告显示屏通常采用CCFL背光，因为它的高亮度使得广告内容更加醒目。

4.工业监控：工业监控设备需要长时间稳定工作，因此常常选择CCFL背光，以保证屏幕的亮度和寿命。

5.医疗设备：医疗设备对显示器的亮度和均匀性要求较高，因此CCFL背光是一种较常见的选择。

总结CCFL背光是一种常用的照明技术，特别适用于液晶显示器。

它具有长寿命、高亮度、均匀照明、薄型设计和低能耗等优点，并且在各种电子设备中得到广泛应用。

我们知道，物体发光，可以分成冷和热两种情况，由于温度升高而发光的称为热光源，白炽灯将钨丝加热至2500度左右才发光，因此属于热光源，用手触摸会被烫伤。

而冷阴极荧光灯的原理是在玻璃管中充入稀有气体和水银蒸汽，管壁上涂有荧光物质，通电后管内的气体放电，激发荧光物质发光，这就形成了我们可见的白色光。

由于这种灯的工作温度只有40-50度，远远低于白炽灯的2500度，因此被称为“冷”光源。

由此可见，冷光源只是相对的概念，并不是说完全是冷的。

利用荧光物质发光的灯，统称叫气体放电灯，除了冷阴极荧光灯外，高压水银荧光灯，氙灯也都属于气体放电灯。

CCFL是目前应用最广泛的照明器件之一，它发出的光线接近于日光，适于阅读和普通照明。

其次，CCFL的技术可靠，便于大量生产，同时价格较低。

正是这些优点，人们才选定它做液晶显示器的发光器件。

■CCFL的缺点虽然有这些优点，传统的CCFL用在液晶面板上的缺点也是很明显的：1、结构脆弱，容易损坏。

您想想，细细的一根玻璃管子，里面又是几乎真空的状态，能不容易坏吗？2、寿命一般，容易老化。

CCFL是有使用寿命的，时间长了内部气体会泄漏，容易变黄老化。

市面上宣称液晶显示器的寿命为5万小时，其实达到不了这样的程度，基本上3-5年就会老化，一旦亮度达到原来的一半就不能再用了。

3、光源特性不理想。

CCFL是非平面光源（也就是说光线是向四面八方扩散的），用来做家庭照明很不错，但用在液晶显示器中需要扩散片、导光板、反射板等众多辅助器件，一套东西下来体积增加不少，同时成本也上去了。

4、能耗较高，发热较大。

CCFL的发光效率大约是50%左右，也就是说一半的电能变成了热量和其他看不见的光线了。

这种效率相对于白炽灯来说算是高的，但仍然不令人满意。

5、最后，也是最重要的一点，CCFL的光线色纯度不足，并不是完全纯正的白色光线，其中红色和绿色有所欠缺，这也是液晶显示器在红色和绿色上表现不良的重要原因。

以上所列的1-4条是CCFL的硬伤，改变起来极为不容易。

冷阴极灯管CCFL原理
CCFL的工作原理如下：
1.冷阴极装置：CCFL的冷阴极通常是由第二种金属构成的发射极，如镍铬合金或钼。

冷阴极与一个外部电源连接，形成一个电极环境。

当电源打开时，极性与电源相反的电子将从冷阴极表面解离。

2.高压电源：CCFL需要高电压来激发气体放电，通常在工作时使用500V至1500V的高压电源。

3.两极电解质电容器：为了稳定电压，CCFL通常会使用两极电解质电容器作为滤波器，以防止电源中的任何干扰影响到灯管的工作。

4.气体充填：CCFL的灯管中填充了一种气体，如氙气或氖气，以便产生光效应。

当高压电源施加在冷阴极和阳极之间时，电极产生强烈的电场，这将激发气体中的电子，并将它们加速超过它们的阈值能量，导致电子与气体分子碰撞并激发原子或分子中的电子。

5.可见光的产生：气体激发的电子在碰撞中引起原子或分子中的电子跃迁。

当这些电子跃迁到较低能级时，它们会释放出一部分能量以光子的形式。

这些光子经过发射层的激活，导致可见光的产生。

不同的气体和激发层会产生不同颜色的光。

6.显式涂层：为了改善灯管的显示效果，CCFL通常会在内壁上涂覆一层复合材料。

这种涂层通过在CCFL灯管内反射光，从而增加灯管的亮度和均匀性。

总结：CCFL利用冷阴极的气体放电技术产生冷光。

当高压电源施加在冷阴极和阳极之间时，电极产生强烈电场，激发气体中的电子。

经过碰
撞和电子跃迁，气体会释放出光子形成可见光。

CCFL的亮度和均匀性可以通过涂层来改善。

ccfl灯管原理
CCFL灯管原理
CCFL灯管是一种冷阴极荧光灯管，其原理是利用电场激发气体分子发出紫外线，再通过荧光粉将紫外线转化为可见光。

CCFL灯管具有高亮度、高效率、长寿命等优点，被广泛应用于液晶显示器、背光源、照明等领域。

CCFL灯管的结构主要由玻璃管、冷阴极、阳极、荧光粉等组成。

冷阴极是CCFL灯管的核心部件，其内部包含了电子发射器、电子加速器、电子聚焦器等元件。

当加上高压电源后，电子发射器会发射出大量的电子，经过电子加速器加速后，进入电子聚焦器，最终聚焦在玻璃管的一端。

在玻璃管内部，充满了一种气体，通常是氖气和氩气的混合物。

当电子撞击气体分子时，会激发气体分子的电子跃迁，产生紫外线。

紫外线经过荧光粉的转化，最终发出可见光。

CCFL灯管的工作原理与传统的荧光灯相似，但是其冷阴极的设计使得其具有更高的亮度和更长的寿命。

传统的荧光灯需要加热阴极才能发射电子，而CCFL灯管的冷阴极则不需要加热，因此能够大大减少能量损失和灯管的热量产生。

此外，CCFL灯管的寿命也比传统荧光灯更长，因为其冷阴极不会因为加热而损坏。

CCFL灯管是一种高效、高亮度、长寿命的灯管，其原理是利用电场激发气体分子发出紫外线，再通过荧光粉将紫外线转化为可见光。

随着科技的不断进步，CCFL灯管将会在更多的领域得到应用。

Cold Cathode Fluorescent Lamp,缩写为CCFL,国内称冷阴极荧光灯管或冷阴极管,其发光原理同于一般日光灯。

在荧光灯管内部含有水银与稀有气体，一般高效能冷阴极荧光灯管所使用之封入气体以Ne+Ar 之混合气体为主。

当灯管于电极两端加上电压后，造成电极之尖端部位产生电子释放，释放之电子与内部之水银产生撞击，被激起的水银原子产生不安定之状态后又快速的返回安定之状态，剩余的能量就变成紫外线(主要波长为253.7nm与185nm)之形式被释放出来。

荧光体因吸收这个波长之紫外线，将紫外线之能量变换为可视光线而造成发光。

A、B为电极，分正负极（或阴阳极）。

C为灯壳，通常为玻璃制品。

G为灯內充填之气体，通常为惰性气体。

发光的基本过程
电极正负两边接上电路。

负极（阴极）放出电子。

电子被电场加速（取得能量）。

电子和气体原子发生碰撞，把能量交給气体原子，使其激发（能階跃升）。

当受激原子反回基态时，把能量以辐射发光的型式放出（灯管开始发光）。

高能量电子轰击汞原子，使汞原子被激发。

但激发态并不稳定，汞原子由激发态回到基态时会释放能量。

此种能量是以辐射253.7nm和185.0nm紫外光子的形式产生的。

荧光粉吸收紫外光子而发出白色的可见光。

一、概论：冷阴极荧光灯管（CCFL）由于其结构简单、灯管细小、发光强度高、整支灯管发光均匀，并易于做成各种形状的灯管,是一种新颖的微型的强光源。

CCFL灯管在上世纪90年代初在日本被应用后，随着CCFL灯管自身技术的发展和信息技术、办公设备、民用产品的迅猛发展，CCFL灯管的应用围也越来越广，需求量也急剧增长，尤其是近二年通信设备向高性能化、多机能化和精细化发展和LCD背光源用灯管向大尺寸、长寿命发展,对CCFL灯管提出了各种各样的特殊的要求，更促进了CCFL灯管性能的提高，灯管性能的提高又促进了应用。

目前全世界CCFL灯管的月产量已达到2500万支以上并仍在迅速的增加。

本公司98年开始进行CCFL灯管的开发研究，依赖本公司从事放电灯管生产30余年的经验和技术实力，到99年中已开始批量生产CCFL灯管。

本公司生产的灯管吸取了日本CCFL 灯管的发展经验，跳越过CCFL灯管生产的初期阶段，从开始就采用了CCFL灯管生产的先进技术、工艺和材料。

为了确保CCFL灯管的质量，采用了国际上最好的玻璃、电极材料和荧光粉，并根据生产工艺和材料特性自己设计，陆续制造了半自动化的生产设备，形成了月产100万支以上的生产能力。

目前,CCFL灯管的应用围正在不断地扩大。

主要有：1、办公设备方面：便携式电脑背光源用，扫描器用；液晶显像管背光源用；笔记本个人电脑背光源用；可视等等各种液晶显示器的背光源用；高速彩色复印用等等。

2、民用设备方面：液晶显示屏电视机用；照相机、摄像机、数码相机用大尺寸液晶显示屏背光源、游戏机显示屏背光源、通信手机用大尺寸液晶显示屏背光源等等。

高亮度、局部照明用灯具、立体式镜框照明、汽车用卫星定位显示器背光源。

3、工业用设备： 大型液晶显示屏用背光源。

示波器等等各种仪器仪表的大尺 寸液晶显示屏用背光源等等。

二、 冷阴极荧光灯的结构及组成材料： 冷阴极荧光灯的结构见图1，主要有51、 玻璃外壳： 是将灯管与外界隔离密封形成有独特结构的壳体，玻璃外壳必须绝对密封不能有丝毫的漏气，否则将严重影响灯管的寿命。

ccfl灯管原理
CCFL灯管原理
CCFL灯管，全称为冷阴极荧光灯管，是一种长寿命、高亮度的光源，能够广泛应用于各种照明装置中。

本文将介绍CCFL灯管的工作原理。

CCFL灯管由玻璃外管、金属端头、荧光粉涂层、金属电极、玻璃荷电层和荧光体组成。

荧光体是其中最重要的部分，它包含了荧光物质和
惰性气体，在灯管中起到了很大的作用。

在使用前，CCFL灯管需要先进行预热，以初始电压在空气中形成电子空穴对。

此时，荧光体周围的惰性气体中的自由电子被电子空穴吸引，进入荧光体，使其发射出紫外线。

这些紫外线通过荧光粉涂层后，会
被转化成可见光。

不同的荧光物质可以发射出不同的光谱，因此可以
根据需要选用不同的荧光物质来制造不同颜色的灯管。

在预热之后，当CCFL灯管的工作电压加到一定程度时，荧光体内的
电子空穴对将变得稳定起来。

此时，荧光体会以一个恒定的负电位势
差导体开放，实现荧光体到金属电极的电荷流动，电子在撞击荧光物
质时，能够激发出荧光瞬间，并输出更大的亮度和色彩。

需要注意的是，CCFL灯管只有在恒定的直流电压下才能正常工作，因为荧光体的导通只能从负电位开始，向着金属电极逆向传递，从正电
位传递到荧光体是极为困难的。

总之，CCFL灯管是一种采用紫外线激发荧光体发出可见光的照明装置，具有长寿命、高亮度、低功耗等特点，广泛应用于电视机、电脑显示器、背光源等领域，是照明产业的重要发展方向之一。

一．光的度量用语
→演色性:
∙演色性是物体在光源下的感受与在太阳光下的感受的真实度百分比。

∙演色性高的光源对颜色的表现较逼真，眼睛所呈现的物体愈接近自然原味。

∙测量标准是以自然光Ra-100为100%真实色彩。

∙人工光源- 在选择适用的色温时，与通色的自然光比较色彩真实感为90%就以Ra-90来表示。

→色温:
∙系指光源光色的程度，其是将一标准黑体(如铁)加热，温度逐渐升高光色亦随之改变；由红→橙红→黄→黄白→白→蓝白的过程。

∙黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的色温度，简称色温，以绝对温度K（Kelvin，或称开氏温度）为单位。

∙黑体加热至红色时温度约527度即800K。

色温越高，光色愈倾向青白色，带给环境清凉的气氛。

∙色温愈低，光色愈倾向红黄色，带给环境红黄的气氛。

→发光效率（lm/W）比较
◎参考资料：
自然光频谱分布
CIE 1931 色度图
CCFL 光谱分布图
CCFL 用电极之进化
CCFL 寿命曲线预测图
常用压力单位换算表
→自然光频谱分布:
→ CIE 1931 色度图(chromaticity diagram) :
→ CCFL 光谱分布图:
光源的光谱图是纪录光源在不同波长，发光能量的图形。

如各色粉的型号固定时, 我们并不能改变其幅宽及中心值, 能改的只是其发光能量大小 (放不同重量的R, G, B)。

→ 电极的进化:
→ CCFL寿命曲线预测图:
□实际点灯一段时间，再根据曲线下降趋势去推估其寿命。

□一般称作寿命终了，是以辉度下降至初期之50%时之时间点。

冷阴极型荧光灯管（CFL）翻译：邱成日期：06.11.3■发光原理冷阴极荧光灯内充满惰性气体和微量水银，且玻璃管内壁涂有荧光物质。

当加高电压到管两端的电极上时,两极便开始放电(产生游离子),水银因电子和充入惰性气体的原子相互碰撞而被激发,产生紫外线(主要为253.7nm) 。

紫外线激发荧光体,变换荧光体的材料·组成的发光色(可视光区域)进行发光。

●一般的荧光灯叫做热阴极形,首先预热灯丝,根据点灯的灯丝（热态起动）充填电子放射物质以维持放电,向比较而言,冷阴极荧光灯不要对电极进行预热,在冷的状态点灯,所以叫做冷阴极形。

3.6.1放电开始放电灯管在点灯状态需要的电压叫做起动电压,交流时多表示有效值。

在普通状态是绝缘的气体中,在电场被加速的电子和气体原子相碰撞而电离,从阴极引出二次电子,电流急速的开始流动,从而电流增加从阴极开始发射热电子为放电开始。

1.电子的α作用如图2.23所示，把放电灯管串联在1MΩ高电阻上，加上数十V的直流电压，测定μA程度的电流（汤森得电流）。

在这里，根据宇宙射线，放射性物质，光电效果等，灯管内发生的电子在电场加速，和气体原子相碰撞而电离，这些飞出的电子象雪崩似的增加到达阳极，能作为放电电流进行观测，一个电子向电场方向单位移动的区间的气体原子电离数α，叫做电子碰撞电离系数。

α根据气体种类，密度（压力）以及电场强度而变化。

2.γ作用上述根据α作用产生的正离子相阴极方向移动，通过电场充分的加速，从阴极碰撞而出电子。

这个电子叫做二次电子，1个正离子碰撞出平均的二次电子数用γ表示。

这个γ作用是由正离子,准安定状态的原子和放电带来光的光电效果中产生的。

γ作用和α作用过大的话，放电急速变大，放电电流增大向辉光放电转移。

4．（Henning）亨宁（光学）效应在氖气中加入微量的氩气的气体中，因为电子碰撞从准安定状态（16.62eV）激发的氖原子，把这能量给予氩原子（电离电压15.76V）从而电离。

在背光源和照明设计中采用光纤技术发光二极管(LED)正被越来越多地用于平板显示器(FPD)背光源和普通照明应用之中。

尽管这并非新闻，但却为工程师提出了一个难题：已有的各种LED背光源技术当中，究竟哪一种最适合他们的设计？每种技术都被宣称具有最高的亮度、最佳的图像质量和均匀度、最低的功耗和最低的成本，可被高效地应用于当今的LED。

毫不奇怪，这个难题的答案取决于具体应用、关键指标，以及背光源与照明技术的固有功能性。

对于某些显示应用而言，已经获得认可的光纤技术可能是适应性最强的技术。

实际上，并非所有大尺寸FPD应用都像液晶电视(LCD TV)和数字标牌(digital signage)一样，需要带有全运动视频的全彩色显示器。

举例来说，测试仪器和薄膜开关的操作界面通常都会使用较小的无源矩阵单色液晶显示器(LCD)。

对于测试仪器、马达控制器和手持式数据采集设备制造商而言，他们关心的是显示器的亮度和均匀度：必须看起来不错！但这些应用常常属于中小批量，不能使用库存模块，其关键指标是低功耗、不发热、没有电磁辐射干扰、外形薄、加工成本低，并且要求所用技术适应性广泛，可针对设计进行定制(没有任何人愿意只为显示器去重新发明轮子)。

如果采用基于塑料光纤制造的光纤背光板或者是安装在背光板上的多排光纤，这样构成的背光源就提供了一种易于导入设计、易于定制的解决方案，使得OEM可将高质量的背光源集成到他们的设备之中，并且不会增加客户的拥有成本。

薄膜开关原始设备制造商(OEM)正越来越多地采用背光源来改进其用户接口，并提高整个设备对客户的价值。

当然，功能性仍然相当重要，例如热和ESD防护，以及该开关本身的触感等。

用多排光纤制造的光纤面板可以放在覆盖层和开关层之间，它只需一个LED就可提供较大范围的照明，而且触感还很不错。

此外，设计人员可以寻求采用非常远见的(非矩形的)几何结构，包括孔型和其它不规则外型等。

传统上这是场致发光灯(EL)背光源的领地，但是，光纤技术提供了业界渴望的亮度、均匀度、耐用性和低功耗，并且没有电磁干扰/射频干扰，也没有亮度退化以及与EL相关的逆变器需求等问题，因而备受重视。

CCFL冷阴极荧光灯管简介
CCFL冷阴极荧光灯是一种新型的照明光源(属于气体放电灯)；由于CCFL灯管具有灯管体积小、重量轻、结构简单，灯管能在低温时快速启动、表面温升小（发热小）、表面亮度高、高功效、低功耗，易加工成各种形状（直管形、L形、U 型、环形等），使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点;所以也是当前TFT-LCD （液晶屏）理想的光源,同时广泛应用于广告灯箱和装饰照明、扫描仪和背光源
等用途上。

冷阴极荧光灯管(CCFL)使用进口硬质玻璃和高光效三基色荧光粉，采用先进封接工艺制作而成,灯管内含有适量的水银和惰性气体；灯管内壁涂有荧光粉，两
端各有一个电极。

发光原理为:（以高周波激发水银离子）当高压加在灯管两端后，灯管内少数电离子高速撞击电极后产生二次电子发射，开始放电,管内的水银受电离子撞击后，激发辐射出253.7nm的紫外光，产生的紫外光激发涂在管内壁上的荧光粉而产生可见光（可见光的颜色将依据所选用的荧光粉的不同而不同）。

目前本公司主要生产Φ1.8mm、Φ2.2mm、Φ2.6mm、Φ3.0mm、Φ4.1mm，色温从2700K-27000K、管长100mm－500mm不等的产品。

CCFL背光源介绍1.什么是CCFLCCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps)即冷阴极荧光灯，是一种气体放电发光器件，其构造类似常用的日光灯，如图7 －1所示，通过连接插头与高压板相连。

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CCFL为什么是“冷”阴极呢？通常发射电子的材料，即阴极，分冷与热两种。

热阴极，是指用电流方式把阴极加热至800℃以上，让阴极内的电子因获得热能后转换为动能而向外发射：冷阴极，是指无须把阴极加热，而是利用电场的作用来控制界面的势能变化，使阴极内的电子把势能转换为动能而向外发射。

两种阴极的最大区别是，热阴极用低电压就可以产生电子发射，而冷阴极往往需要很高的电压才能产生电子发射；热阴极的寿命比较短，冷阴极的寿命比较长。

故在液晶屏的背光源中，常常使用冷阴极。

FL的结构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。

CCFL冷阴极萤光灯管1. 简介CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp）冷阴极萤光灯管是一种应用于背光源和指示灯等领域的照明器件。

CCFL采用冷阴极和正电子管的结构，在高压电场中通过放电激发荧光粉发出可见光。

相比于传统的热阴极发射方式，CCFL不需要加热阴极，在功耗和发热方面更为高效。

2. 结构和工作原理CCFL冷阴极萤光灯管的主要组成部分包括玻璃管、冷阴极、荧光粉、辐射板和电源供应系统。

•玻璃管：CCFL通常采用长椭圆形的玻璃管作为灯管，具有良好的透光性和耐热性。

玻璃管上通常会有一层光反射膜，以提高光的输出效果。

•冷阴极：CCFL中的冷阴极是通过向极板供给高压电场产生的电子，激发荧光粉发出可见光。

冷阴极通常采用一层包覆了碳纳米管或金属复合材料的导电膜。

•荧光粉：在玻璃管内壁涂布有荧光粉，其主要作用是吸收电子和高能紫外线光子，并转换成可见光。

不同类型的荧光粉可以产生不同的颜色。

•辐射板：辐射板位于CCFL的一端，用于提供均匀的背光。

辐射板通常具有多个小孔或开槽，以使灯管上的光能够均匀散布。

•电源供应系统：CCFL的电源供应系统主要包括直流-交流（DC-AC）逆变器和稳压电路。

逆变器将直流电转换为高频交流电，稳压电路则用于提供稳定的工作电压和电流。

CCFL冷阴极萤光灯管的工作原理如下：1)当电源供应系统通电后，逆变器将直流电转换为高频交流电，提供给CCFL冷阴极。

2)冷阴极吸收电子和高能紫外线光子，激励荧光粉产生可见光。

3)可见光通过玻璃管和辐射板输出，用于背光源照明或指示灯等应用。

3. 优点与应用CCFL冷阴极萤光灯管相比于传统的热阴极发射方式具有以下优点：•高效节能：CCFL不需要加热阴极，相比传统热阴极发射方式节能10%-40%。

•长寿命：CCFL冷阴极寿命可达30,000至50,000小时。

•均匀背光：CCFL采用辐射板进行光线散布，可以提供均匀的背光效果，适用于液晶显示器等背光源应用。

CCFL的特性温度影响如图1、2和3所示，CCFL的工作特性很大程度上受温度的影响。

在低温下，灯管亮度下降非常明显(参见图1)，且灯管启辉所需的电压(例如，开启)显著上升(参见图2)。

如图3所示，灯管表现出的自加热特性将直接影响灯管启辉后的灯管亮度。

图1. 灯管-亮度温度依从关系图2. 启辉电压-温度依从关系图3. 灯管自加热亮度特性灯管电流CCFL效率很大程度上受驱动灯管的电流波形的影响。

正弦波形可提供最好的效率。

相反地，振幅因数很大的非正弦波形不是高效的CCFL驱动信号。

图4显示的是具有相似RMS电流的两个电流波形。

虽然高振幅因数波形与正弦波形具有相同的RMS电流，但其超出正弦波形的150%峰值幅值的电流漂移并不产生额外的光，而是仅产生热。

这意味着工作在高振幅因数波形下的系统，其电气功率转化为亮度输出的效率被降低很多。

图4. 灯管电流-波形比较DC偏移是使用CCFL时必须考虑的另一种波形问题。

为降低灯管内汞迁移可能性，灯管波形必须具有最小的DC偏移。

CCFL设计用于运行在特定额定电流下，典型值范围是3mARMS 至8mARMS。

图5显示的是减少灯管电流会降低灯管亮度，且增加灯管电流会提高灯管亮度。

注意的是这种关系在较高的电流下不是线性的。

在接近标称额定工作电流时，灯管的亮度按照与灯管电流成几乎1:1的比率关系变化；但在更高的电流下该比率降到小于1:3。

因此，使灯管运行在接近其额定电流下是很重要的，因为运行在远超过其额定值时会降低灯管寿命。

同样，在像LCD TV及LCD PC监视器这样的多灯管应用中，为了在整个LCD面板上提供统一的光扩散，保持灯管接近相同电流(例如，亮度)幅值是很重要的。

在这些多灯管应用中，单个灯管电流幅值和波形必须要精确监视且严格控制，否则，很可能灯管将表现出不同的亮度。

图5. 灯管亮度-电流依从关系灯管电压达到最佳工作性能所要求的CCFL工作及启辉电压是根据灯管长度和直径而定的。