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背光模组结构及材料简介

BOE知识酷 · 2019-05-07
背光模组(Backlight Module)即是提供LCD显示器产品中的一个背面光源组件,一般由背光光源、多层背光材料及支撑框架组成。背光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。

背光模组的作用

背光模组(Backlight Module)即是提供LCD显示器产品中的一个背面光源组件,一般由背光光源、多层背光材料及支撑框架组成。背光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。

光耗损:根据研究,从传统背光光源所发射出来的光,经过反射膜、扩散膜等等的光学薄膜之后,只会有约60%的光通过背光模块进入到偏光膜,最后经过LC、Surface出来只剩下4%的光。所以背光设计和材料的选择很重要

背光光源-CCFL

CCFL背光光源及发光原理

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。

背光光源-LED

1.2 LED背光光源 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。

背光光源-EL

1.3 E L背光光源及发光原理

EL (Electro Luminesence)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。

背光材料-导光板

全反射效应:

导光板多是由PMMA或透明PC料制造的,它的折射系数N1=1.4916,大于空气的折射系数N2=1;当光线从导光板射向边界时,只要入射角Ⅰ1大于某一角度时,光线不再有折射分量,而是全部被反射回导光板中(如图),根据折射定理:求临界角I0

N1 sinI0=N2sin90°

sinI0= N2 /N1 = 1/1.4916=0.67 I0=42.2°

结论:当入射角I1≥42.2°时,光线被全反射

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