彩屏手机背光模组简介

1、R&D Dept.RJ 2004-12-51彩屏手机彩屏手机背光模組簡介背光模組簡介R&D Dept.RJ 2004-12-22内容大纲内容大纲v1. 1. 液晶显示模块简介液晶显示模块简介v2. 2. 背光模组结构与组成背光模组结构与组成v3. 3. 导光板导光板材料介紹材料介紹与光学应用与光学应用v4. 4. 光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v5. 5. 常用常用LED LED 介绍介绍v6. 6. FPCFPC简介简介v7. 7. 背光模组光电性能参数背光模组光电性能参数v8. 8. 背光模组测试和检验标准背光模组测试和检验标准v9. 9. 背光模组常见缺陷及控制要点背光模组

2、常见缺陷及控制要点v10. 10. 我司彩屏手机背光源项目开发周期及开发流程我司彩屏手机背光源项目开发周期及开发流程v1 11. 1. 公司现有产品列表公司现有产品列表R&D Dept.RJ 2004-12-231.1.液晶显示模块简介液晶显示模块简介v1.2下图为一下图为一TFT LCD的典型结构的典型结构R&D Dept.RJ 2004-12-24 1.1.显示模块结构组成显示模块结构组成v1.3显示模块增亮途径显示模块增亮途径v目前应用于彩屏手机上的液晶显示屏主要有目前应用于彩屏手机上的液晶显示屏主要有TN/STN/CSTN/TFT，LCD本本身并不发光，需要背光源所提供的光线来表现其显

3、示效果。液晶显示屏按身并不发光，需要背光源所提供的光线来表现其显示效果。液晶显示屏按其透光性能大致分为全透型和半透型两种。其中全透型的光线透过率大体其透光性能大致分为全透型和半透型两种。其中全透型的光线透过率大体在在33%左右，半透型左右，半透型CSTN的光线透过率大体在的光线透过率大体在3-8%之间，半透之间，半透TFT约在约在5-10%之间。当显示分辨率要求越高效果要求越清晰时对背光源产品的亮之间。当显示分辨率要求越高效果要求越清晰时对背光源产品的亮度要求就越高。液晶屏的主要结构包括上下偏光片度要求就越高。液晶屏的主要结构包括上下偏光片/上下玻璃基板上下玻璃基板/彩色虑光彩色虑光片以及封装

4、在玻璃基板间液晶层构成，上述材料都会造成光线的损失，假片以及封装在玻璃基板间液晶层构成，上述材料都会造成光线的损失，假设背光源的光效率为设背光源的光效率为100%，LCD显示从导光板到最终利用率一般都不会超显示从导光板到最终利用率一般都不会超过过5%。提高。提高LCD的表面亮度一般从以下方面着手：的表面亮度一般从以下方面着手： a. 提高液晶像素的开口率提高液晶像素的开口率 b.在下偏光片和背光源之间加增亮膜（在下偏光片和背光源之间加增亮膜（DBEF) c.提高背光源的亮度提高背光源的亮度R&D Dept.RJ 2004-12-252.彩屏手机背光源的结构组成彩屏手机背光源的结构组成v2.12

5、.1彩屏手机背光源典型结构彩屏手机背光源典型结构v2.1.12.1.1单彩屏背光源单彩屏背光源R&D Dept.RJ 2004-12-262.2.彩屏手机背光源的结构组成彩屏手机背光源的结构组成v2.1.22.1.2双彩屏背光源双彩屏背光源R&D Dept.RJ 2004-12-272.2.彩屏手机背光源的结构组成彩屏手机背光源的结构组成v2.1.32.1.3主屏为彩屏副屏为黑白屏（或为彩屏）背光源主屏为彩屏副屏为黑白屏（或为彩屏）背光源R&D Dept.RJ 2004-12-282.2.彩屏手机背光源的结构组成彩屏手机背光源的结构组成v2.2彩屏手机背光源加工工艺流程图彩屏手机背光源加工工艺

6、流程图R&D Dept.RJ 2004-12-292.2.彩屏手机背光源的结构组成彩屏手机背光源的结构组成v2.3产品最小结构尺寸产品最小结构尺寸&公差公差(例）例）R&D Dept.RJ 2004-12-2102.2.彩屏手机背光源的结构组成彩屏手机背光源的结构组成v2.42.4彩屏手机背光源产品的基本厚度（彩屏手机背光源产品的基本厚度（2 2英寸以下英寸以下- -发光面发光面积增加，导光板厚度会适当增加；导光板积增加，导光板厚度会适当增加；导光板+ +膜片厚度膜片厚度）R&D Dept.RJ 2004-12-2113.3.导光板材料介绍与光学应用导光板材料介绍与光学应用v3.13.1公司公

7、司目前使用的目前使用的LGP (Light Guide Panel) LGP (Light Guide Panel) 材料材料PMMA聚甲基丙烯酸甲酯(PolyMethyl Methacrylate)俗称雅加力或有机玻璃PC聚碳酸酯两种材料物理/化学/光学性能对照表R&D Dept.RJ 2004-12-2123.3.导光板材料介绍与光学应用导光板材料介绍与光学应用v3.23.2导光板导光板LGPLGP的光学应用的光学应用vPMMA的折射率 ：nt1.49v空气的折射率 ：ni1v空气临界角i=90vPMMA临界角t=42.15v光线在导光板中光线在导光板中以全反射以全反射传播传播v当光线遇到

8、底部当光线遇到底部散射散射点时点时，会会有部有部分光线分光线散射而折射出散射而折射出导光板导光板R&D Dept.RJ 2004-12-2133.3.导光板材料介绍与光学应用导光板材料介绍与光学应用3.3公司导光板加工技术与同行业对比-（略）R&D Dept.RJ 2004-12-2144.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v4.1Black-white double-side-tape 黑白双面胶黑白双面胶v4.2 Reflector 反射反射膜膜v4.3 Diffuser 扩散膜扩散膜上扩散膜下扩散膜v4.4BEF增光膜增光膜 v4.5 DBEF增亮膜增亮膜 R&D Dept

9、.RJ 2004-12-2154.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v4.1黑白双面胶黑白双面胶v黑白双面胶的主要作用有黑白双面胶的主要作用有粘合液晶玻璃和背光源遮光白面有光反射作用，可提高光利用率v常用黑白双面胶种类常用黑白双面胶种类R&D Dept.RJ 2004-12-2164.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v4.24.2反射膜的种类反射膜的种类4.2.1金属反射膜n金属的导电系数愈高，穿透深度愈浅，反射率(Reflectivity)愈高。因此金屬反射膜材料大都使用高导电系数的金(Gold, Au)、银(Silver,Ag)、铝(Aluminum, Al)

10、与銅(Copper, Cu)等n导体材料中的外层电子（自由电子）被光波照射时，光波的电场使自由电子吸收光的能量，而产生与光相同频率的震荡，此震荡又放出与原来光线相同频率的广，称为广的反射。R&D Dept.RJ 2004-12-2174.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用4.2.2白色塑胶材料反射膜一般為PET+TiO2 TiO2 TiO2等折射率很高（等折射率很高（n=2.62n=2.62），所以在反射），所以在反射dotdot折射的光，非常複雜的動作，折射的光，非常複雜的動作，而且是將而且是將PETPET或聚碳酸酯（或聚碳酸酯（polycarbonatepolycarbona

11、te）等，光學上透明度高的樹脂，經）等，光學上透明度高的樹脂，經過微細發泡而成。泡的直徑有數微米左右，不過，過微細發泡而成。泡的直徑有數微米左右，不過，泡越微細、密度越高，反泡越微細、密度越高，反射率就越高射率就越高。泡是折射率約。泡是折射率約1.001.00的素材，與透明樹脂之間，形成良好的屈折的素材，與透明樹脂之間，形成良好的屈折率界面。率界面。R&D Dept.RJ 2004-12-2184.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用4.2.3常用反射膜材料R&D Dept.RJ 2004-12-219v4.34.3扩散膜介绍扩散膜介绍v4.3.14.3.1擴散板功能擴散板功能藉由

12、擴散物質的折射與反射 將光霧化將光由小角度出光集中到正面提高正面輝度4.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用R&D Dept.RJ 2004-12-2204.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v扩散膜结构扩散膜结构v塗佈塗佈Beads：擴散係數-Beads決定v壓延壓延Pattern：擴散係數-Pattern決定Haze值高，可抑制LGP pattern的顯現與不規則光學外觀PC base擴散面R&D Dept.RJ 2004-12-2214.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v R&D Dept.RJ 2004-12-2224.4.光学膜片介绍与光学应

13、用光学膜片介绍与光学应用R&D Dept.RJ 2004-12-2234.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用Reference：3M Optical Systems-EDLv 4.4 4.4增光膜（增光膜（BEF)BEF)v4.4.14.4.1工作原理工作原理R&D Dept.RJ 2004-12-2244.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v 4.4.2增亮效果测试增亮效果测试 R&D Dept.RJ 2004-12-2254.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用v4.4.3常用常用BEF种类种类R&D Dept.RJ 2004-12-226v4.5

14、增亮膜增亮膜3M-DBEFv4.5.1工作原理工作原理4.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用R&D Dept.RJ 2004-12-227v4.5.2 3M BEF-RP4.5.2 3M BEF-RP简介简介vBEF-RPBEF-RP是整合了一张是整合了一张T-BEFT-BEF和一张和一张DBEFDBEF功能，因此可以使产品变得更功能，因此可以使产品变得更薄，同时也减少了组装工序，其基本结构如下：薄，同时也减少了组装工序，其基本结构如下：4.4.光学膜片介绍与光学应用光学膜片介绍与光学应用R&D Dept.RJ 2004-12-2285. 5. 常用常用LED LED 介绍介绍v

15、5.15.1彩屏手机背光常用彩屏手机背光常用LED(LIGHTING EMITTING DEVOIT)LED(LIGHTING EMITTING DEVOIT)类型类型5.1.1 NSCW215型5.1.2NSCW335型R&D Dept.RJ 2004-12-2295. 5. 常用常用LED LED 介绍介绍5.1.3NACW00型5.1.4NSCW020型R&D Dept.RJ 2004-12-2305. 5. 常用常用LED LED 介绍介绍v5.25.2彩屏手机背光源常用亮度等级划分彩屏手机背光源常用亮度等级划分 LED LED各生产厂家的各生产厂家的LEDLED并没有一个统一的亮度标

16、准，多数厂家都参照并没有一个统一的亮度标准，多数厂家都参照NICHIANICHIA的亮度等级来划分自己的亮度标准，目前彩的亮度等级来划分自己的亮度标准，目前彩屏所用亮度等级大体如下屏所用亮度等级大体如下 包括包括NICHIANICHIA在内各在内各LEDLED制造商都在加紧研制更高亮度的贴片：制造商都在加紧研制更高亮度的贴片：U RANK(1000-1200MCD) U RANK(1000-1200MCD) 以及以及V RANK(1200-1500MCD)V RANK(1200-1500MCD) 在更高亮度的在更高亮度的LEDLED贴片的研制上，台湾走在前面，目前部分厂商已经开始批量生产贴片的

17、研制上，台湾走在前面，目前部分厂商已经开始批量生产U RANKU RANK的的LED,LED,但出于稳定性及寿命但出于稳定性及寿命等原因，一般情况下都很少使用。等原因，一般情况下都很少使用。v5.35.3公司彩屏手机背光源常用公司彩屏手机背光源常用LEDLED供应商供应商R&D Dept.RJ 2004-12-2316. 6. FPCFPC简介简介v6.1 FPC6.1 FPC也称柔性线路板或挠性线路板，也称柔性线路板或挠性线路板，主要有薄膜绝缘材料、胶粘剂、导体线主要有薄膜绝缘材料、胶粘剂、导体线路保护覆盖膜组成。在彩屏手机背光源路保护覆盖膜组成。在彩屏手机背光源中，出于光效率和色度因素，一

18、般还会中，出于光效率和色度因素，一般还会在在LEDLED贴装位置丝印白色反光油墨。目贴装位置丝印白色反光油墨。目前市场上所使用的薄膜绝缘材料主要为前市场上所使用的薄膜绝缘材料主要为聚酰亚胺（聚酰亚胺（80%80%）和聚（）和聚（20%20%），）， 导体材料主要为压延铜和电解铜，胶粘导体材料主要为压延铜和电解铜，胶粘剂一般为剂一般为EPOXYEPOXY，焊盘表面处理一般使，焊盘表面处理一般使用镀金（耐氧化，可焊性差）或镀锡用镀金（耐氧化，可焊性差）或镀锡（易氧化，可焊性好）。彩屏手机背光（易氧化，可焊性好）。彩屏手机背光源一般使用源一般使用0.15mm0.15mm和和0.20mm0.20mm厚

19、度双面板厚度双面板FPC,FPC,外形基本公差为外形基本公差为0.2mm0.2mm。FPCFPC基材基材中除胶粘剂外，其他材料基本上为国外中除胶粘剂外，其他材料基本上为国外进口材料，其中比较有名的有美国的进口材料，其中比较有名的有美国的Du Du PointPoint、ICIICI以及日本的以及日本的SonySony等公司。等公司。v6.2 FPC6.2 FPC结构组成结构组成R&D Dept.RJ 2004-12-2326. 6. FPCFPC简介简介v6.3 FPC6.3 FPC一般技术要求和成本控制一般技术要求和成本控制挠性弯折测试（弯曲位）：180R1 10万次 标准双面胶带粘贴后白油

20、不脱落280-300C 5秒 耐热测试SMT后R10圆柱环绕或平行剪切推力500N元器件无脱落绝缘电阻测试：DC500 V R1108走线宽度0.2MM(最细可达0.03mm);线间距0.3mm(最小可达0.2mm)过孔0.3mm出线位焊盘最好错位开窗开窗FPC制造成本较高，通常情况下从下列方面考虑节省成本：联板排版尽可能使用经济的方式线路尽可能简单产品越薄，走线越细,材料、制造成本会越高非零件面尽可能不走线，这样可用感光油代替覆盖膜尽可能少打过孔R&D Dept.RJ 2004-12-2337. 7. 背光模组光电性能参数背光模组光电性能参数v7.17.1我司目前所做各类产品的背光亮度我司目

21、前所做各类产品的背光亮度（非最高亮度）测试条件：（非最高亮度）测试条件：15mA15mAR&D Dept.RJ 2004-12-2347. 7. 背光模组光电性能参数背光模组光电性能参数v7.27.2彩屏手机背光色度彩屏手机背光色度v7.2.1Nichia7.2.1Nichia色度划分标准色度划分标准v7.2.2CIE DIAGRAM7.2.2CIE DIAGRAMR&D Dept.RJ 2004-12-2357. 7. 背光模组光电性能参数背光模组光电性能参数v7.2.37.2.3彩屏手机背光源的色度坐标是一个比较敏感的话题，从彩屏手机背光源的色度坐标是一个比较敏感的话题，从NICHIANI

22、CHIA或者其或者其他他LEDLED制造商的颜色分区来看单一区块内的色度范围都不能满足背光产品的需制造商的颜色分区来看单一区块内的色度范围都不能满足背光产品的需求，况且几乎每个供应商都只能同时提供至少求，况且几乎每个供应商都只能同时提供至少2 2个区块的个区块的LEDLED（亮度也是一样（亮度也是一样NICHIA T RANKNICHIA T RANK亮度是从亮度是从720-1000MCD720-1000MCD，有，有25%25%以上的亮度差别）以上的亮度差别）, ,所以在生产所以在生产过程中需要人工进行分色和分压，以保证单一产品色度的一致性。（过程中需要人工进行分色和分压，以保证单一产品色度

23、的一致性。（0.3100.310，0.3200.320）是）是NichiaNichia定义的纯白点，定义的纯白点，NTSCNTSC定义的标准纯白点是（定义的标准纯白点是（0.31040.3104，0.31910.3191），一般情况下，落在正白区附近的背光客户都可以接受。但是多数），一般情况下，落在正白区附近的背光客户都可以接受。但是多数情况下，情况下，LEDLED都会出现偏蓝、偏黄、偏红、偏绿或偏紫等现象，出现这种情，都会出现偏蓝、偏黄、偏红、偏绿或偏紫等现象，出现这种情，一般认为是由于白光胶和芯片波长的配对差别所造成的，芯片厂所提供给一般认为是由于白光胶和芯片波长的配对差别所造成的，芯片厂

24、所提供给LEDLED制造厂的芯片波长范围定为制造厂的芯片波长范围定为2 2或或3 3个个nm(nm(实际操作中根本无法保证），所以单独实际操作中根本无法保证），所以单独让让LEDLED制造厂解决这个问题也不大可能。制造厂解决这个问题也不大可能。v目前，许多目前，许多LEDLED供应商已经开始对供应商已经开始对LEDLED的亮度和色度进行细分，很大程度上缓的亮度和色度进行细分，很大程度上缓解了背光源制造的难度。解了背光源制造的难度。vLEDLED制造商、背光源制造厂、模块厂所用亮度色度测试仪器各不相同，测试数制造商、背光源制造厂、模块厂所用亮度色度测试仪器各不相同，测试数据差别很大，所以我们不能用据差别很大，所以我们不能用LEDLED制造商和模块厂的色度亮度标准来完全定义制造商和模块厂的色度亮度标准来完全定义我们的产品。我们的产品。R&D Dept.RJ 2004-12-2368. 8. 背光模组检验测试标准背光模组检验测试标准v8.18.1寿命寿命 环境温度环境温度2525 22，If=15m AIf=15m A