背光模組簡介

1、Page 1Back light 定義與分類定義與分類Back light 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)Back light 的發(fā)光原理的發(fā)光原理 Back light 的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢Back lightContentPage 2Back light 背光源，是一個向背光源，是一個向Panel提供適合的提供適合的(要求規(guī)格要求規(guī)格)光的組件光的組件.Backlight的定義與分類的定義與分類Backlight 定義定義Page 3Backlight的定義與分類的定義與分類 要求的規(guī)格要求的規(guī)格 Brightness Brightness ( (亮度亮度) ) Uniformity Uniformity

2、( (均一性均一性) ) More LigMore Ligh ht t ( (更輕更輕) ) More Slim More Slim ( (更薄更薄) ) 畫面品質(zhì)畫面品質(zhì) (MURA,(MURA, 漏光漏光, , 白白/ /黑點等等黑點等等) ) More ChMore Cheapeap ( (更便宜更便宜) ) 信賴性信賴性( (壽命壽命, , 振動振動, , 沖擊沖擊, ,高溫高濕等等高溫高濕等等) )Page 4Backlight的定義與分類的定義與分類Backlight 分類分類 按光源類型按光源類型冷陰極管熒光燈（冷陰極管熒光燈（CCFL）發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LED）電致發(fā)光（

3、電致發(fā)光（EL） 按光源分布位置按光源分布位置直下式背光源（底背光式）直下式背光源（底背光式） 側(cè)燈式背光源側(cè)燈式背光源Page 5Backlight的發(fā)光原理的發(fā)光原理CCFL的構(gòu)造電子 電極電極(Ni, W)(Ni, W)GlassGlass可可視視光光線線熒熒光光劑劑水水銀銀紫外線CCFL的原理加高壓高頻電場(放出電子)電子和惰性氣體沖撞2次電子和水銀蒸汽沖撞放出紫外線與熒光劑沖撞放出可視光線CCFL發(fā)光原理發(fā)光原理Page 6Backlight的發(fā)光原理的發(fā)光原理 LED 發(fā)光原理發(fā)光原理LED（Lighting Emitting Diode）即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它

4、是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。 發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。可見光可見光LED（450680nm）不可見光不可見光LED（8501550nm）按發(fā)光波長分類按發(fā)光波長分類三元化合物三元化合物L(fēng)ED（如（如AlxGa1-xAs 、AlxGa

5、1-xP）四元化合物四元化合物L(fēng)ED（如（如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGa1-xAsyP1-y）二元化合物二元化合物L(fēng)ED（如（如GaAs、GaSb、GaN）按按組成元素組成元素分類分類LED的分類的分類Page 7藍色藍色LED黃色熒光粉黃色熒光粉優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)光效率高缺點：紅光成分少，還原性差約65%左右12RGB熒光粉熒光粉近紫外近紫外LED優(yōu)點：色彩還原性好缺點：紫外線使封裝樹脂和熒光粉加速老化藍色LED+黃色熒光粉發(fā)射擬白光紫外、近紫外LED+RGB熒光粉組和而成白光Backlight的發(fā)光原理的發(fā)光原理Page 8Backlight的發(fā)光原理的發(fā)光原理優(yōu)點：不需外

6、部混光,B/L結(jié)構(gòu)緊湊缺點：受電流與散熱影響大,與好性 能芯片封裝存在問題R-LEDG- LEDB- LEDR-LEDG- LEDB- LED3RGB三色LED一體化封裝的白色LED4單個RGB三色LED經(jīng)混色產(chǎn)生白光優(yōu)點：單獨散熱設(shè)計，高輸出光效缺點：需要借助專門混光設(shè)計Page 9 EL : 即電致發(fā)光，是靠熒光粉在交變電場激發(fā)下的本征發(fā)光而發(fā)光的冷光源。 其發(fā)光原理是發(fā)光材料中的電子在電場作用下碰撞發(fā)光中心，出現(xiàn)電離并發(fā)生能級 躍遷而導(dǎo)致發(fā)光。場致發(fā)光片是將發(fā)光粉（熒光粉）置于兩個平板電極之間而構(gòu)成 的，當(dāng)交流電壓加在兩個電極上時，電場使得發(fā)光片急速地充放電，從而在每一個 充放電循環(huán)中發(fā)

7、光。 優(yōu)點優(yōu)點: 薄，可以做到0.20.6mm的厚度。缺點缺點: 亮度低，壽命短（一般為30005000小時），需逆變驅(qū)動，還會受電路的干擾 而出現(xiàn)閃爍、噪聲等不良。 E L發(fā)光原理發(fā)光原理Backlight的發(fā)光原理的發(fā)光原理Page 10Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)Back light結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：燈管（Lamp）、導(dǎo)光板（ Light Guide Pipe ）、 反射片（ Reflector ）、擴散片（ Diffuser Sheet ）、 棱鏡片（ Prism Sheet ）、塑料邊框（Mode frame）、 金屬背板（back cover）、其它部件（cable線、conn

8、ector）LGP(導(dǎo)光板)CCFL(燈燈)Lamp reflector(燈反射板燈反射板)Back cover(后金屬蓋后金屬蓋)Reflector sheet(反射板反射板)Dot PatternProtection sheet(保護板保護板)上上 Prism sheet(上棱鏡片上棱鏡片)下下 Prism sheet(下棱鏡片下棱鏡片)Diffuser sheet(擴散板擴散板)Page 11Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)（1）光源）光源Backlight的根本發(fā)光器件的根本發(fā)光器件 CCFL：優(yōu)點: 極佳的白光源、低成本、高效率、長壽命、穩(wěn)定性好、操作方便 等. 缺點: 功耗較大，需逆

9、變電路驅(qū)動，而且工作溫度較窄. LED: 優(yōu)點: 耗電量低、色彩飽和度高、LED驅(qū)動較快、壽命長、短小輕薄、環(huán)保等. 缺點: 成本較高、散熱能力較差,發(fā)光效率較低.側(cè)燈式側(cè)燈式直下式直下式白色LED光源 紅綠藍三元色的燈光（RGB-LED）組成陣列構(gòu)成“白色光源”。 Page 12ItemCCFL Back Light LED Back Light色彩飽和度（NTSC）72%105%工作壽命25萬h10萬h環(huán)保性能輻射無含汞不含重金屬不可回收 可回收驅(qū)動高壓常規(guī)直流環(huán)境適應(yīng)性低溫啟動差全天候價格低高(前者的35倍)散熱好差(需加散熱設(shè)備)發(fā)光效率好一般(前者的1/2,約3035lm/w)響應(yīng)時

10、間響應(yīng)速度1s-2sns級Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)CCFL Backlight與與LED Backlight比較比較色彩飽和度是以顯示器三原色色彩范圍為分子，NTSC(美國國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會)所規(guī)定的三原色色彩范圍為分母，求百分比。 由于液晶每個象素由紅、綠、藍（RGB）子象素組成，背光通過液晶分子后依靠RGB象素組合成任意顏色光。如果RGB三原色越鮮艷,那么顯示器可以表示的顏色范圍就越廣。如果顯示器三原色不鮮艷，那這臺顯示器所能顯示的顏色范圍就比較窄，因為其無法顯示比三原色更鮮艷的顏色。提高色彩飽和度的方法是提高背光亮度和背光模塊的透光度。Page 13 背光光源必須使用反射膜、擴散膜

11、等等的光學(xué)薄膜，來達到光源平均投射的目的，但是往往光耗損的現(xiàn)象就會因此而產(chǎn)生，根據(jù)研究，從傳統(tǒng)背光光源所發(fā)射出來的光是100的話，經(jīng)過反射膜、擴散膜等等的光學(xué)薄膜之后，只會有約60的光通過背光模塊進入到偏光膜，最后經(jīng)過LC、Surface出來只剩下4的光。Page 14Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)（2）燈反射罩）燈反射罩 將燈管的燈光反射到導(dǎo)光板中，以提高燈光的使用率。 注意項目注意項目：變形, 錯位等。漏光就是因為燈罩變形造成的。Page 15Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(3) LGP(導(dǎo)光板導(dǎo)光板) 接收lamp發(fā)出的光，將線光源轉(zhuǎn)化為面。為了得到均勻的面光源，在上面 印刷DOT PA

12、TTRN，網(wǎng)格分布為中間密集，四周稀疏。光射到DOT PATTRN上會通過慢反射進入LGP。 注意項目注意項目：彎曲、變形、DOTPATTRN印刷質(zhì)量、表面劃痕、異物等.導(dǎo)光方式導(dǎo)光方式Page 16Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) (4) 反射板反射板 將光反射進導(dǎo)光板,反射方式為鏡面反射,以提高光的利用率。Page 17擴散片擴散片 擴散片內(nèi)有很多顆粒狀的物體，可以將導(dǎo)光板收到的光進行擴散，使光 能夠向棱鏡片及panel正面方向傳播，起到拓寬視角，隱蔽形成在導(dǎo)光板 上的Pattern的作用.Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)Page 18Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(6) 棱鏡片棱鏡片 將擴散

13、的光在一定角度內(nèi)聚光的作用，以達到提高 Panel亮度 的目的。 注意項目：注意項目：棱鏡表面很脆弱，容易被磨損。Page 19Backlight的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(7) Mold frame 支撐并提供一定的防護。 注意項目：注意項目：材料多為塑料，故而易出現(xiàn)磨損、易出現(xiàn)毛刺，導(dǎo)致異物增多.Page 20Backlight的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢1 1 尺寸多元化及輕便化尺寸多元化及輕便化2 2 射出成型形導(dǎo)光板成為主流射出成型形導(dǎo)光板成為主流3 3 產(chǎn)品的高亮度化產(chǎn)品的高亮度化 背光源模組中最核心技術(shù)為導(dǎo)光板的光學(xué)技術(shù)，目前主要有印刷形和射出成型形二種形式，其它如射出成型加印刷，激光打點，腐蝕等占很

14、少比例，不適合批量生產(chǎn)原則。印刷形因為其成本低在過去較長時間內(nèi)成為主流技術(shù)，但合格品不高一直是其主要缺點，而目前產(chǎn)品要求更精密的導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)，射出成型形導(dǎo)光板必然成為背光源發(fā)展主流 ,相應(yīng)的模具技術(shù)難題有待解決. 一直對背光源的發(fā)光亮度要求很高，但高亮度也使得耗電量居高不下，背光源作為模組中最費電的配件，已不適應(yīng)可攜式資訊產(chǎn)品的要求，因此在不增加耗電的情況下提高背光源亮度進而增加LCD亮度也是主要發(fā)展趨勢之一。 4. 4. 大尺寸大尺寸CCFLCCFL將被將被LEDLED取代取代Page 21傳統(tǒng)的液晶顯示器通常都是通過加法混色法來實現(xiàn)彩色，就是通過空間上有序排列的紅（R）、綠（G）、藍（B）三

15、色濾光片（彩膜）實現(xiàn)彩色。缺點：（1）彩膜的最大透過率為33%，損失的能量一方面增加總的能量消耗,另一方面損失的能量 變?yōu)闊崮?，增加了系統(tǒng)的散熱要求； （2）采用這種方式色域較??； （3）依靠三濾色片空間上相當(dāng)于三個像元，占據(jù)更多的空間，影響空間分辨率的提高； （4）彩膜價格昂貴； （5）彩膜貼附工藝要求高，很容易導(dǎo)致良品率下降。 LED背光源場序技術(shù)的大尺寸液晶顯示器。LED背光源的采用使顯示亮度、色域、色彩品質(zhì)等都有較大的提高；與場序技術(shù)結(jié)合將具有能耗大幅減少、空間分辨率大幅提高的特點。LED背光源即以RGB三色LED形成背光源系統(tǒng)，場序技術(shù)即將一幀（frame）彩色圖像依次分解為R、G、B三色的三基色子場（field），通過按時間次序高速依次切換RGB 子場，利用人眼的視覺暫留特性，來獲得彩色顯示。優(yōu)點：（1）不需要彩膜，節(jié)省成本，以15 英寸TFT-LCD 為例，彩膜占材料成本22%(包括一片玻璃基片)； （2）高亮度，使用彩膜時，70%以上的背光強度被彩膜吸收； （3）高分辨率， 由于不需像普通液晶面板那樣將1 個像素分割成3 個子像素，因此易于提高分辨率； （4）色彩表現(xiàn)性能更高，由于能直接看見色彩更豐富的LED 發(fā)光