背光模组的结构及材料介绍

背光模组结构及材料 简介研发中心

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目录

背光模组的定义和结构背光模组的定义 背光模组在LCD中的位置 背光模组的结构

模组组成材料简介背光源及原理介绍 灯反射罩 导光板 反射片 扩散片 棱镜片

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1.背光模组的定义和结构1.1背光模组的定义 背光模组---是一个向Panel提供适合的(要求规格)光的组件.

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1.背光模组的定义和结构1.2 背光模组在LCD显示屏中的位置

侧 灯 式 背 光 模 组

背光源(Backlight)即是提供LCD显示器产品中一个背面光源的光学组件 因而，背光源的质量决定了液晶显示屏的亮度、出射光均匀度、色阶等重 要参数，很大程度上决定了液晶显示屏的发光效果。Page 4

1.背光模组的定义和结构

直 下 式 背 光 模 组

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1.背光模组的定义和结构1.3 背光模组的结构背光模组的结构组成：灯管(Lamp)、导光板( Light Guide Pipe )、 反射片( Reflector )、扩散片( Diffuser Sheet )、 棱镜片( Prism Sheet )、塑料边框(Mode frame)、 金属背板(back cover)、其它部件(cable线、connector)Protection sheet (保护板) 上 Prism sheet (上棱镜片) 下 Prism sheet (下棱镜片)

LGP(导光板)

Diffuser sheet (扩散片)

Dot Pattern

灯管

Lamp reflector (灯反射板)

Back cover (后金属盖)

Reflector sheet (反射板)

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2.模组组成材料简介2.1 背光源及分类 冷阴极管荧光灯(CCFL) ★ 按光源类型 发光二极管(LED) 电致发光(EL)

直下式背光源(底背光式) ★ 按光源分布位置 侧灯式背光源

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模组组成材料简介2.1.1 CCFL及发光原理CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)简称CCFL,中文译名为冷阴极萤光灯管，具有 高功率、高亮度、低能耗等优点，广泛应用于显示器、照明等领域。 由于CCFL灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温度小、灯管表面亮度高、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理想的光源，同时广泛应用于广告灯箱、扫描仪和背光源等 用途上。

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模组组成材料简介

CCFL的构造水银 荧光剂

CCFL的原理加高压高频 电场(放出电子)

电子和 惰性气体冲撞

紫外线

Cold Cathode Fluorescent Lamp可视光线

2次电子和 水银蒸汽冲撞

惰性气体

电子

放出紫外线电极(Ni, W)

Glass

放出可视光线

与荧光剂冲撞

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模组组成材料简介2.1.2 LED 及发光原理LED(Lighting Emitting Diode)即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是利用 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。

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导 体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数 载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加 反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。

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LED 分类

可见光LED (450~680nm)

二元化合物LED (如GaAs、GaSb、GaN)

LED的分类不可见光LED (850~1550nm)

三元化合物LED (如AlxGa1-xAs 、AlxGa1-xP)

四元化合物LED (如AlInGaP、InAlGaAs、 AlxGa1-xAsyP1-y) 按组成元素分类

按发光波长类

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LED灯按封装结构分类

a.引脚式封装就是常用的A3-5mm封装结构。一般用于电流较小(20-30mA),功率较低(小于 0.1W)的LED封装。主要用于仪表显示或指示，大规模集成时也可作为显示幕。其缺点在于封 装热阻较大(一般高于100K/W),寿命较短。 b.表面组装技术(SMT)是一种可以直接将封装好的器件贴、焊到PCB表面指定位置上的一种 封装技术。 c. COB是Chip On Board(板上晶片直装)的英文缩写，是一种通过粘胶剂或焊料将LED晶片 直接粘贴到PCB板上，再通过引线键合实现晶片与PCB板间电互连的封装技术。 d. SiP(System in Package)是近几年来为适应整机的携带型发展和小型化的要求，在系统 晶片System on Chip (SOC)基础上发展起来的一种新型封装集成方式。

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LED灯混光结构1 蓝色LED+黄色荧光粉发射拟白光黄色荧光粉 2 紫外、近紫外LED+RGB荧光粉组和而成白光 RGB荧光粉

蓝色LED

近紫外LED

优点：结构简单，发光效率高 缺点：红光成分少，还原性差约65%左右

优点：色彩还原性好 缺点：紫外线使封装树脂和荧光粉加速老化

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RGB三色LED一体化封装的白色LED

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单个RGB三色LED经混色产生白光

R-LED

G- LED

B- LED

R-LED

G- LED

B- LED

优点：不需外部混光,B/L结构紧凑 缺点：受电流与散热影响大,与好性 能芯片封装存在问题

优点：单独散热设计，高输出光效 缺点：需要借助专门混光设计

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2.1.3 E L发光原理EL : 即电致发光，是靠荧光粉在交变电场激发下的本征发光而发光的冷光源。 其发光原理是发光材料中的电子在电场作用下碰撞发光中心，出现电离并发生能级 跃迁而导致发光。场致发光片是将发光粉(荧光粉)置于两个平板电极之间而构成 的，当交流电压加在两个电极上时，电场使得发光片急速地充放电，从而在每一个 充放电循环中发光。 优点: 薄，可以做到0.2~0.6mm的厚度。 缺点: 亮度低，寿命短(一般为3000~5000小时),需逆变驱动，还会受电路的干扰 而出现闪烁、噪声等不良。

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模组组

成材料简介三种光源比较

Item 色彩饱和度(NTSC) 工作寿命 环保性能 工作电压 环境适应性 价格 散热 发光效率 响应时间 颜色种类

CCFL Back Light 72% 2~5万h 辐射+含汞 500~1000V +10℃~50℃ 低 好 好 响应速度1s-2s 白色

EL Back Light --50%亮度下 3000~5000h 不含重金属 60~200V -30℃~+50℃ +<70%RH 低 无散热问题 低 ---EL是低亮度照明光源， 发光颜色仅绿色、蓝绿 色、橙色。

LED Back Light 〉105% 10万h 不含重金属 3.8~4.5V -20℃~70℃ 高(前者的3~5倍) 差(需加散热设备) 一般(CCFL的1/2,约 30~35lm/w) ns级 黄、红、绿、橙、白

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