液晶电视LED屏的简单原理介绍

1、xJatRna “he,”刁96 g F 83 丨 P.MMc“，nC93 fliNrr fQ9 IProtection sheet 保"prism(hr)枝镜片 1prism(vr)It 鏡片 2Diffusion steetLPGReflestion sheetLampLamp coveiCCFL发光原理衣 CCFL的物理构成是在一玻璃管内封入隋性气体Ne+A混合气 体，其中含有微量水银蒸气（mg）,并于玻璃内壁涂布萤光体。 通过灯管两端的电极加高压（启动电压12001600V）,让 灯管内的气态汞电离，激发紫外线碰撞管壁上的荧光粉，从 而发出光线，其波氏由萤光体物质特性决定。螢

2、光覺紫外線（253.7 nml /水飓无玄 为硅晶体上掺杂琢厂 巴穴占主导地位；另一端是N型半导体，为硅晶 B位；中间区域为PN连接区，形成EVH o当电流通过导线作用于这个晶片的I 会被推向量子阱，在量子阱内电子跟 子的形式发山多余能量。在LED的两端加上正| . _ 疥向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同 色强很狀翔鞭唸辔翻瓣卿结LED发光原理禺LED,就是发光二极管（light emittinq diode），顾名思义发光二极管是 为利噩皺鞠鰭攏幾电子谕具有二极管爾性。基本结构 发光二极管的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。/在电极上加上正向偏压之后（0.3V-4V）,使电

3、子和空穴分別注入P区和N ' 騒MS蠶卷魏移懿瞬潭合时'就会以辐射光子的形式 半导体晶片由三部分组成，一端是P型半导体，沪"-"九3 - - '丿，I-*- I* i»ii i z、翳鼾崖5滞盂爲 注入电子和空穴在PN连 复合，然后就会以光了 压，电流从LED阳极流所LED发光示意图齐在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石（AL2Q3）、SiC、Si）上，气态物质InGaAlP有控制的输送 到衬底表面，生长岀特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技 术主要釆用有机金属化学气相沉积方法。外延片一清洗一镀透明电极层一透明电极图形光刻一腐蚀 -

4、去胶一平台图形光刻干法刻蚀一去胶f退火SiO2沉积- -窗口图形光刻一SiO2腐蚀一去胶一 N极图形光刻一预清洗 一镀膜一剥离一退火一 P极图形光刻一镀膜一剥离一研磨一 切割一芯片一成品测试。公您从制作工艺，LED的生产和集成电路的生产接近，也接近满 足摩尔定律，成本和性能每18个月有翻倍提升。彩色光墓板材料发光层材料外延片技术发光IS直液长(nm)光 5fi(mcd)GaP确化锌GaP. Zn OGaP NLPELPE红光黄绿光70056540200GaAsPVPE +扩敵红光650100GaP Ml化稼VPE +扩败fi光650300GaAsPVPE +犷敵黄光585200GaAs呻化惊A

5、IGaAsLPE红光655500InGaAlPMOCVD红光6366000GaA5睁化粽InGaAlPMOCVD红桓光6207000InGaAlPMOCVD董光5908000SapphireGaNGaNG8N +关光粉MOCVDMOCVDMOCVD蓝光白光5204656000250030lm/W白光产生方式夕愿对于照明，需要白色的光源，主要有以下两种发光方法 A:将GaN芯片和铠铝石榴石(YAG)封装在一起做成。 GaN芯片发蓝光(入p=470nm, Wd=30nm),高温烧 结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色.光射，峰值550nmo蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，. 覆

6、盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nmo 一部分蓝_ 光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。对于 InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成 和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的 各色白光。.MfHI r Jkt这种发光方式为主流产品。B:以紫外线激发红绿蓝三色萤光粉。Emison VSuvelength(nm)R.G.Blf 光粉於 370mm 滋議下之盘光光HEniission Wavc)cngtli(mu) YAG*光粉於470mm 淞盘下之鬣光剜IOWE-O-VHtH：UW Ift n vLiwn3Ausufic各种白色光源特性比较发

7、光效率 (lm/W)显色性 (CRI )寿命(Hours)白炽灯17100750熒光灯507020, 000CCFL60-807030, 000白光L ED80-908510, 000100, 000LED背光种类1RGB-LED三色LED背光源RGB-LED通过红色.绿色.蓝色三原色LED调制成白光，具冇显好的光学待性。RGB-LED在组成背光源的时候，由1个红色LED、1个蓝色LED和2个绿色LED,这组合匹配。RGB-LED电视的优点主耍体现在色彩表现力，独立发光元件，因此RGB-LED电视的色域范圉大采用RGB-LED光源还可以有效捉升对比度，2由于整个背光源由众多微小的LED发光单元

8、组成，所以可以对其中每个发光器件实现桔 确的亮度控制根据原始而i而特点进行小区域内的发光亮度修正变成町能，例如在一端明 喑对比强烈的画而屮，喑部区域的LED背光可以完全关闭，而明亮区域的LED背光实现高 械输出,由此带来的对比度握升效果将是以往采用CCFL光源的所不能企及的iwar、/>"«<« J j z -1 '4 " X uuJ J. I-*IZM M 7I 一彳AA J L , J、1)UH fij层，因此非常节省空间。不过边缘发光LED发岀的光线并不像 Tr 上.,亿 T _IZ"从- ml.r-r trjJ.f-

9、 TT7、, Z> U .x/ ZX： ' .»*'反5P仃c光线必须通 板层。，由于是二极管，工:臼光LED白光LED采用了只能发出白光LED替原来的CCFL荧光管。亮度动态调节、区域背光控制都可以实现，也能实现很好的对比度。 在色域范围上也能较普通CCFL液晶电视有所提升。三：边缘发光LEDLED栈能塘°罄建霁齋洛需詞携跋孺駢:场 比度指标的同时，也让机身厚度大幅度下降。<.边缘发光LED是将LED光源放置在电视的边框板排列一层，因此非常节省空间。不过边缘发光L 鑑翩軌曙麴勰鵜罷釀勰黯 由于LED灯在屏的边缘'所以造成屏四周温度高，f

10、i 作电流和温度正相关，要求绝对温度不能超过65度。X10侧发光LED灯管X10侧发光LED导光板LED灯管LED发光LED发光面板驱动LED背光种类©前捉下捉供精3S?Jiw/ 可平均 LEDLED亮度控制方法可分为模拟调光和PWM调光两种。-：模拟调光通过改变LED电流来调整亮度，例如20m LED产牛最人亮度，那么当正向电流脛为5mA时，艮| 25%。模拟调光不会引入潜在的电磁张矽电磁 ' 于LED会随着止向电流改变而产生色偏现如 怎 流为20mA, 当其亮龙525nm 偏移到 531nm、二：PWM调光通过XM m上产工4一4.一0Hz京 司，以造成LED交 度则与L

11、ED导通负载周期成正比，例如让LED以25%的堀 就能产心25%的亮度。脉冲导通电流可在不影响色纯度f 确亮度揑制，y_三：X10背光调节要求PWM的频率为120HZ200HZ间，实际为160HZA正向电流如能讣 汗扰耀，伽加 一 绿色LED的最大亮度规格H 调光减少为25%时，其色谱也会从用LED来改变正向电流导通时间以达到壳T7£LO逻辑图测试波形 （注：33%PWM控制：1CH MOSFET波形：2CH-输入PWM波形：4CH LED电流波形）（2Chi1.«O VCH2 2 00 V 心M YOOy A Ch2 F 3XE i .oo a o iCh2 Freq517& H2Ch2 -Duly33.44 %Ch Mvan 3O2mA24 Mar 2OU<atr±测试波形（注：95%PWM控制：1CHM0SFET波?杉：2CH-输入PWMX10 LED屏时序要求Speclflcatio