背光模组概论知识

,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,背光模組,概,概論,大,綱,綱,背光模組,的,的應用,背光模組,的,的要求,背光模組,的,的組成結,構,構,背光模組,的,的作用原,理,理,各部品介,紹,紹,開發時應,有,有的資訊,背光模組,未,未來發展,趨,趨勢,1.背光,模,模組的應,用,用,背光模組(Back LightModule ),是,是液晶顯,示,示模組,(L.C.D.(Liquid Crystal Display)Module)中,的,的一個元,件， (L.C.D. Module又簡稱(L.C.M.) ，,由,由於液晶,本身不發,光,光，背光,模,模組之功,能,能即在於,供,供應充足,的,的,亮度與分,佈,佈均勻的,光,光源，使,其,其能正常,顯,顯示影像,。,。,LCD用,背,背光模組,背光模組,LCM,影,視,視,產,產,品,品,掌,上,上,型,型,電,電,視,視,VCDPlayer,投,影,影,機,機,資,訊,訊,工,工,業,業,產,產,品,品,筆,記,記,型,型,電,電,腦,腦,LCDMonitor,數,位,位,相,相,機,機,PDA,通,訊,訊,產,產,品,品,行,動,動,電,電,話,話,汽,車,車,導,導,航,航,呼,叫,叫,器,器,視,訊,訊,電,電,話,話,消,費,費,電,電,子,子,產,產,品,品,家,電,電,產,產,品,品,電,子,子,錶,錶,計,算,算,機,機,儀,表,表,產,產,品,品,工,業,業,儀,儀,表,表,醫,療,療,儀,儀,表,表,飛,行,行,儀,儀,表,表,L.C.M.,的,的,結,結,構,構,背,光,光,模,模,組,組,之,之,零,零,組,組,件,件,及,及,成,成,本,本,組,組,合,合,2.,背,光,光,模,模,組,組,的,的,要,要,求,求,l,高,輝,輝,度,度,l,高,均,均,勻,勻,性,性,l,寬,視,視,角,角,l,低,耗,耗,電,電,量,量,(N/B),l,重,量,量,輕,輕,(N/B),l,結,構,構,穩,穩,定,定,，,，,安,安,全,全,性,性,高,高,l,價,格,格,低,低,減,減,l,拆,換,換,性,性,佳,佳,(M/N),3.,背,光,光,模,模,組,組,的,的,組,組,成,成,結,結,構,構,背,光,光,源,源,可,可,分,分,兩,兩,類,類,：,：,一,、,、,為,為,有,有,機,機EL,板,板,也,也,就,就,是,是OEL(,只,只,要,要,加,加,上,上,電,電,壓,壓,即,即,可,可,均,均,勻,勻,發,發,光,，,，,壽,壽,命,命,較,較,短,短,約,約5000hrs10000hrs,，,，,目,目,前,前,多,多,用,用,於,於,音,音,響,設,設,備,備,或,或,是,是,小,小,型,型,的,的,液,液,晶,晶,顯,顯,示,示,器,器),。,。,二,、,、,是,是,利,利,用,用,冷,冷,陰,陰,極,極,管,管,或,或LED,當,當,光,光,源,源,並,並,且,且,加,加,上,上,其,其,他,他,機,機,構,構,組,組,合,而,而,成,成,的,的,背,背,光,光,板,板,或,或,稱,稱,背,背,光,光,模,模,組,組,。,。,以,下,下,要,要,介,介,紹,紹,兩,兩,種,種,不,不,同,同,結,結,構,構,的,的,背,背,光,光,模,模,組,組,：,：,直,下,下,式,式,燈,管,管,放,放,置,置,在,在,模,模,組,組,的,的,下,下,方,方,讓,讓,光,光,線,線,直,直,接,接,往,往,上,上,打,打,，,，,燈,燈,管,管,的,的,數,量,量,較,較,多,多,，,，,當,當,然,然,輝,輝,度,度,較,較,高,高,，,，,但,但,是,是,厚,厚,度,度,較,較,厚,厚,，,，,溫,溫,度,度,也,也,會,因,因,為,為,燈,燈,管,管,數,數,多,多,而,而,高,高,。,。,依,依,結,結,構,構,及,及,性,性,能,能,一,般,般,多,多,運,運,用,用,在,在,液,晶,晶,電,電,視,視,上,上,。,。,直,下,下,式,式,構,構,成,成,側,光,光,式,式,燈,管,管,置,置,於,於,導,導,光,光,板,板,側,側,邊,邊,，,，,依,依,導,導,光,光,板,板,的,的,型,型,式,式,及,及,光,光,學,上,上,的,的,需,需,求,求,，,，,可,可,選,選,用,用,直,直,型,型,、,、L,型,型,、,、,型,型,的,的,冷,冷,陰,陰,極,管,管,或,或LED,燈,燈,。,。,燈,燈,管,管,數,數,目,目,有,有,限,限,制,制,，,，,所,所,以,以,輝,輝,度,度,運,用,用,有,有,限,限,，,，,但,但,是,是,厚,厚,度,度,薄,薄,、,、,溫,溫,度,度,低,低,，,，,目,目,前,前,以,以,此,此,為,主,主,流,流,。,。,側,光,光,式,式,構,構,成,成,特,性,性,比,比,較,較,薄,型,化,重,量,輝,度,色,度,均,齊,度,消費電力,結構簡化,光利用率,發熱問題,燈管置換,側光式,直下式,4.,背,光,光,模,模,組,組,作,作,用,用,原,原,理,理(,側,側,光,光,式,式),光,路,路,分,分,析,析,：,：,(,利,用,用,史,史,奈,奈,爾,爾,定,定,律,律,“SnellLaw,”,”),未,加,加,印,印,刷,刷,點,點,=,臨,臨,界,界,角,角,1.,光,光,線,線,的,的,入,入,射,射,角,角,大,大,於,於,臨,臨,界,界,角,角,時,時,會,會,發,發,生,生,全,全,反,反,射,射,，,，,所,所,以,以,光,光,線,線,只,只,會,會,在,在,壓,壓,克,力,力,板,板,裏,裏,傳,傳,遞,遞,卻,卻,不,不,會,會,在,在,表,表,面,面,出,出,光,光,。,。(,但,但,是,是,斜,斜,板,板,於,於,入,入,光,光,處,處,約,約1/3,的,的,地,方,方,可,可,出,出,射,射,於,於,壓,壓,克,克,力,力,表,表,面,面),加,上,上,印,印,刷,刷,點,點,之,之,後,後,=,臨,臨,界,界,角,角,1.,印,印,刷,刷,點,點,裏,裏,有,有,散,散,射,射,材,材,料,料,，,，,可,可,以,以,造,造,成,成,光,光,的,的,散,散,射,射,，,，,一,一,部,部,份,份,的,的,光,光,線,線,出,出,射,射,於,壓,壓,克,克,力,力,表,表,面,面,，,，,一,一,部,部,份,份,延,延,原,原,來,來,全,全,反,反,射,射,角,角,度,度,前,前,進,進,，,，,傳,傳,到,到,下,下,一,一,個,個,印,印,刷,點,點,，,，,使,使,成,成,為,為,一,一,個,個,面,面,光,光,源,源,。,。,加,上,上,膜,膜,片,片,之,之,後,後,1.,光,光,線,線,在,在,折,折,射,射,出,出,壓,壓,克,克,力,力,表,表,面,面,之,之,後,後,，,，,視,視,野,野,角,角,約,約,集,集,中,中,於,於6168,度,度,，,，,加,上,上,擴,擴,散,散,片,片,之,之,後,後,再,再,將,將,視,視,野,野,角,角,變,變,小,小,使,使,的,的,視,視,角,角,約,約,集,集,中,中,於,於30,度,度,左,左,右,右,。,。,加,上,上,稜,稜,鏡,鏡,片,片,之,之,後,後,稜,鏡,鏡,片,片,以,以3M,的,的BEFII90/50,為,為,例,例,，,，,因,因,為,為,其,其,頂,頂,角,角,為,為90,度,度,的,的,等,等,腰,腰,三,三,角,形,形,，,，,底,底,部,部,的,的,角,角,度,度,對,對,於,於30,度,度,角,角,左,左,右,右,的,的,角,角,度,度,有,有,最,最,佳,佳,的,的,矯,矯,正,正,效,效,果,果,，,，,所,以,以,視,視,野,野,角,角,會,會,改,改,變,變,為,為,幾,幾,乎,乎,垂,垂,直,直,於,於,表,表,面,面,。,。,5.,各,部,部,品,品,介,介,紹,紹,(1),光,源,源,部,部,份,份(CCFL,、,、LED),(2),導,光,光,板,板(LightGuidePlate),(3),反,射,射,片,片(ReflectorFilm),(4),擴,散,散,片,片(DiffusionFilm),(5),稜,鏡,鏡,片,片(PrismSheet),(6),框,架,架(Moldframe),(1),光,光,源,源,部,部,份,份,磊,晶,晶,發,發,光,光,二,二,極,極,體,體(LED),冷,陰,陰,極,極,管,管(CCFL),磊,晶,晶,發,發,光,光,二,二,極,極,體,體(LED),磊,晶,晶,發,發,光,光,二,二,極,極,體,體,：,：,簡,簡,稱,稱LED,，,，,特,特,性,性,為,為,體,體,積,積,小,小,、,、,輝,輝,度,度,高,、,、,低,低,耗,耗,電,電,等,等,應,應,用,用,於,於,中,中,小,小,尺,尺,寸,寸,之,之TFT-LCD,冷,陰,陰,極,極,管,管(CCFL),冷,陰,陰,極,極,管,管,：,：,簡,簡,稱,稱CCFL,，,，,特,特,性,性,為,為,壽,壽,命,命,長,長,、,、,輝,輝,度,度,高,高,、,、,低,低,耗,耗,電,、,、,管,管,細,細,，,，,應,應,用,用,於,於,中,中,大,大,尺,尺,寸,寸,之,之TFT-LCD,(2)導光,板,板 (Light GuidePlate),具光線傳導,之,之功能，其,特,特性要求：,l,高折射率,l,高全光線透,過,過率,l,耐熱變形溫,度,度高,l,表面硬度高,l,吸水率低,l,熱膨脹率低,導光板的製,作,作方式,印刷式導光,板,板,非印刷式導,光,光板,印刷式導光,板,板,使用合成樹,脂,脂加上擴散,材,材料 (SiO2 or TiO2) 再加,上,上稀釋劑所,混,混合,調配的油墨,印,印刷在壓克,力,力上，經過,烘,烘乾之後讓,油,油墨牢固於,壓,壓克力,面上。,缺點：,(a).必,須,須經過烘乾,的,的程序，如,果,果溫度不夠,則,則油墨無法,完,完全乾,燥，而如果,溫,溫度過高則,導,導光板容易,翹,翹曲，兩者,都,都是NG。,(b).油,墨,墨容易受到,環,環境濕度的,影,影響而產生,不,不良。,(c).印,刷,刷的條件受,油,油墨、環境,、,、網版、溫,度,度.等影,響,響，容易發,生再現性不,佳,佳的問題。,非印刷式導,光,光板,(a).,蝕刻 (Etching),導光板反射,面,面作深蝕刻,取代印刷點,導光板出光,面,面作淺蝕刻,取代擴散片,的,的效果,(b).,V型切割(V-cut),導光板反射,面,面作V型切,割,割,取代印刷點,導光板出光,面,面作V型切,割,割,具有稜鏡片,的,的效果,(c).,噴砂 (Spray),導光板出光,面,面作Spray,具有擴散片,的,的效果,(3),反射片 (ReflectorFilm),當光線入射,之,之後，發泡,性,性的,PET,發揮它的微,小,小氣泡效果,將,將光線再,一次的散射,，,，使得光線,的,的利用率再,提,提高，若使,用,用,2,張反射片則,效,效,果可再提高,5% (SHARP,使用,),，而,一般的平面,反,反射片雖然,含,含有,TiO2,散射材料但,是,是效果卻不,及,及,E60-L(RW188),。,(4),擴散片 (DiffusionFilm),功能,1.藉由擴,散,散物質的折,射,射與反射修,正,正光行進方,向,向，將光線,導,導向垂直,導光板的方,向,向,。,2.覆蓋淡,化,化導光板上,亮,亮暗不均現,象,象,。,材質,1.PET: PET是結晶性,熱,熱可塑Polyester的一種,。,。,2.PC: PC是,非,非結晶性熱,可,可塑性材料,的,的一種。,3.非晶質PolyOlefim: 是非,結,結晶性熱可,塑,塑性材料的,新,新材料。,製程,1.PC（PolyCarbonate）壓,研,研一體成型,。,。,2.PC基,板,板加擴散Coating 。,3.PET,基,基板加擴散Coating 。,擴散片結構,它們的組成,大,大致分兩類,：,：,(a).,串珠型,(b).,壓花型,串珠型 (Beads) :,串珠型的表,面,面有許多小,珠,珠子，經過Coating上特殊,材,材料後使其,固,固化在膜片,的,的表面來達,到,到霧化的效,果,果，最多人,使,使用，但是,容,容易出現刮,傷,傷、及不耐,溶,溶劑、容易,潮,潮濕變形的,缺,缺點。,擴散係數由Beads,與,與樹脂決定,Lightout,Lightin,Beads,樹脂,壓花型:,壓花型的表,面,面像是蝕刻,過,過的痕跡，,它,它是在原料,抽,抽出的過,程中由於鋼,筒,筒上的紋路,，,，所以一併,成,成形。缺點,是,是凹洞的深,度太深，異,物,物掉落時不,易,易清除。,擴散係數由Pattern決定,Haze值,高,高，可抑制LGP Pattern的顯現與,不,不規則光學,外,外觀,PC Base,擴散面,擴散片與雲,量,量,(Haze),的關係,上擴散片的,Haze,高則輝度低,，,，視角廣，,缺,缺點不易見,。,。,上擴散片的,Haze,低則輝度高,，,，視角窄，,缺,缺點容易見,。,。,實際情況要,背,背光板廠依,各,各設計機種,和,和技術的不,同,同去取捨。,擴散片之應,用,用,應用環境,特性需求,單片使用,1.Haze（霧度，濁度）要高,2.透過率要低,3.擴散率要高,4.要防止Waving（與厚度有關）,下擴散片，上層加Lens,1.擴散率要高,2.著重與Lens的搭配性,上擴散片，（保護膜）,1.透過率要高,2. Haze要低,3.要防止Waving（與厚度有關）,4.要防止與Lens吸附產生的光繞射,(5),稜鏡片 (PrismSheet),PrismSheet的材質為PC一體成,型,型和PETFilm+ Acrylic,複,複合而成。,目前的Prism是由3M所開發,的,的BEF系,列,列，有RBEF、BEFII、BEFIII,、,、,DBEF、DBEF-D 等都,是,是對於輝度,提,提高最佳的,膜,膜片，但是,相,相對的它,在背光模組,中,中所佔的成,本,本比例最高,。,。,(a).3M的Prism Sheet 厚,度,度約為150 250m，,頂,頂角角度為90 100度，,頂角間距24 100m。,(b).DBEF及DBEF-D,的,的作用是管,理,理光線的偏,光,光來達到輝,度,度提昇的效,果。其他的BEF系列,則,則是以視角,換,換取輝度所,以,以視角較差,。,。,(6),框架 (Mold frame),框架在於背,光,光模組的角,色,色在於整個,模,模組的支撐,及,及保護作用,，,，可預防不,當,當碰撞、髒,污,污等對功能,的,的損害及影,響,響。,一般使用的,材,材料多為PC+纖、PC高反射,等,等視背光模,組,組的需求而,取,取決。,6. 開發,時,時應有的資,訊,訊,1,、Dimension( total size,lightarea),2、Brightness,3、Uninformity,4、Light Source( LED, CCFL, etc. ),5、Power Consumption,6、Schedule,背光模組的,設,設計理念與,方,方法,1.利用pattern將光線均,勻,勻分布在導,光,光板平面上,。,。,2.使用擴,散,散片/板使,光,光線分布更,均,均勻並掩飾,導,導光板瑕疵,。,。,3.使用稜,鏡,鏡片之折射,使,使光線集中,以,以提高輝度(但視角變,窄,窄) 。,4.使用偏,光,光片可提高,光,光線利用率,進,進而提高輝,度,度。,5.以BM7量測輝度,均,均勻度。,6.以CCD Camera 量,測,測光學外觀,進,進行導光板pattern之修改,。,。,7.背光模,組,組未來發展,趨,趨勢,1.尺寸：,大,大型化(直,下,下式),2.重量：,輕,輕量化薄,型,型化、輕量,化,化材質(Zeonor),3.性能：,高,高輝度、高,均,均齊度,4.外觀：,品,品質提昇（,減,減少亮線、,亮,亮點、暗影,、,、干涉條紋,、,、波紋狀）,5.耗電：,低,低耗電,6.成本：,低,低價位、減,少,少部件,7.環保材,料,料,8.非印刷,式,式技術、一,模,模兩穴、V-cut,