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背光模组的结构及材料介绍

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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2.5 扩散片
扩散片— 扩散片内有很多颗粒状的物体,可以将导光板收到的光进行扩散,使光 能够向棱镜片及panel正面方向传播,起到拓宽视角,隐蔽形成在导光板 上的Pattern的作用.
分为下扩散片和上扩散片: 下扩为主要遮蔽导光板缺 陷 一般雾度较高 ;上扩为 提高光源 (再次扩散提高 光源利用率)。 目前我们 接触的有激智T100S和 B1004S
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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。
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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背光光源必须使用反射膜、扩散膜等等的光学薄膜,来达到光源平均投射的目的,但是往往光 耗损的现象就会因此而产生,根据研究,从传统背光光源所发射出来的光是100%的话,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。
Acrylic / Si
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2.4 反射片
(4) 反射片—将未被散射的光源反射再进入光传导区内,反射方式为镜面反射,以提高光 的利用率。
☆ 常用材质与厂商 ● Toray:E6OL E60V ● 帝人:UX188 ● KIMOTO:RW188
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2.4.1 反射片的结构
反射片层-- Poly olefin 保丽龙 黏贴层 基板层—白色PET
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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。
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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。
厂家 三菱 住友 成形
制作方 式 压延 压延 注塑
材料 MMA MMA PMMA
透光率 94% 92% 84%
硬度 3H 3H 3H
热变形温度 90度 90度 90度
吸水率 0.30% 0.30% 0.30%
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2.3.2 导光板的制作方式
印刷式导光板:使用合成树脂加上扩散材料(SiO2/TiO2)再加上稀释剂所 混合调配的油墨印刷在PMMA板上。 缺陷:(a).必须经过烘干的程序,如果温度不够,油墨无法干燥,而如果 温度过高导光板容易翘曲;(b).油墨容易受到环境湿度的影响而产生不良。 非印刷式導光板: (a).蚀刻 (Etching): 导光板反射面作深蚀刻 取代印刷点 导光板出光面作浅蚀刻 取代扩散片的效果 (b).V型切割 (V-cut): 导光板反射面作V型切割 取代印刷点 导光板出光面作V型切割 具有棱镜片的效果 (c).喷砂 (Spray):导光板出光面作Spray 具有扩散片的效果 (d).Stamper:导光板反射面作Stamper 取代印刷点 (e).在成形中混入不同折射率材料一同注塑 衍射 (Diffraction)
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。
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。
軟板反射率 = 96.3%
硬板反射率 = 94%
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模组组成材料简介
2.3 导光板
LGP(导光板) — 接收lamp发出的光,将线光源通过底部印刷点/注塑点漫反射转化为面光源。
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2.3.1 导光板的分类
☆ 按形状分 ● 楔形导光板 ● 平板状导光板
☆ 按成型方式分 ● 压延成形 ● 注塑成形 材质 ● PMMA ● ZEONOR ● PC
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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
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。
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可分为下扩散片和上扩散片: 上扩散片的HAZE高则辉度低,视角广,导光板上缺点不容易看见; 上扩散片的HAZE低则辉度高,视角窄,导光板上缺点容易看见; 而下扩散片的Haze低则与辉度无绝对关系。 品名 上扩散片 型 号 LIGHTUP100TL2 LIGHTUP100TL4 光线透过率 90% 90.60%
基板层—白色PET 黏贴层 反射片层-- Poly olefin 保丽龙
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目前业界最多使用的反射片材料为TORAY 的反射片,它的专利点在 “发泡 性的PET” ,当光线入射之后,发泡的PET发挥它微小气泡效果将光线再次散射, 使得光线利用率再提高
(非发泡性PET,內含TiO2)
TORAY 发泡PET
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模组组成材料简介
2.2 灯反射罩
灯反射罩— 将灯管的灯光反射到导光板中,以提高灯光的使用率。 注意项目:变形, 错位等。漏光就是因为灯罩变形造成的。
绝缘层 (PET) 反射层 (Ag) 黏贴层 遮光层 (PET)
绝缘层 (PET) 反射层 (Ag) 黏贴层 基板层 (SUS、黃銅、 AL)
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