液晶のバックライトとは?

About Backlight

バックライトとは

液晶のバックライトとは、液晶層を透過した光を生成する面光源である。

原理

液晶は自発光しないため外部光源を必要とします。
バックライトは導光板で光を面状に均一化する。
液晶セルは電圧により透過率を制御する。
偏光板により光の強度が調整される。
透過光が表示輝度を決定する。

構造

バックライトは以下の層で構成される。

  • 光源:白色LEDを使用、発光ピークは約450 nm
  • 導光板:材質はPMMAまたはPC、厚さは0.3〜2.0 mm
  • 拡散シート:光ムラを低減、プリズムシート、正面輝度を約1.5〜2.0倍に向上
  • 反射シート:光再利用率は80〜95%

エッジライト方式と直下型方式が存在する。

方式の違い

エッジライト方式

光源を導光板の側面に配置する方式である。
LEDは1辺または複数辺に配置される。
導光板内で光を全体へ拡散する。
厚みは1〜3 mmが一般的である。
均一性は導光パターン設計に依存する。

直下型方式

光源を液晶パネル直下に配置する方式である。
LEDは面状に格子配置される。
拡散板で均一化を行う。
厚みは5〜20 mmとなる。
ローカルディミング(局所調光)が可能である。

    特徴

    • LED波長は約450 nm(青)を基準とする
    • 白色化は蛍光体変換方式を採用
    • 輝度は200〜1500cd/m² が一般的
    • 消費電力はサイズに依存し0.5〜10 W
    • 寿命は30,000〜70,000時間

    その他のディスプレイとの違い

    項目 LEDバックライトLCD 有機EL(OLED) 反射型LCD
    発光方式 外部光源 自発光 外光反射
    消費電力 中(1〜10W) 低〜中 低(0.1W以下)
    輝度 高(最大1500cd/m²) 中(最大1000cd/m² ) 外光依存
    厚み 薄い(1〜5 mm) 非常に薄い(1 mm) 最薄
    寿命 長(最大70,000時間) 有機材料劣化あり 非常に長い
    屋外視認性 良好 非常に良好