背光模组简介(1)

1、技术处机构工程0背光模组简介背光模组简介机构工程机构工程: :鄢伟鄢伟2005/9/212005/9/21技术处机构工程1讲师简介 姓名：鄢伟 工号：04R0008 电话：(0514)7849999 # 7213 电子邮件： 部门职称：技术处机构工程部/工程师 简历：毕业于江西南昌大学机械设计制造及其自动化专业，2004获工学学士学位。技术处机构工程2名词解释B/L: Back Light 背光板背光板CCFL : Cold Cathode Fluorescent Light 光冷阴极灯管光冷阴极灯管LED: Light Emitting Diode 发光二极管发光二极管L.G.P :Ligh

2、t Guide Plate 导光板导光板Mold Frame 塑胶框塑胶框Top Cover/Top Chassis 上铁框上铁框Back Cover 下铁框下铁框Double Tape 双面胶双面胶Diffuser Sheet 扩散片扩散片Prism/Lens 棱镜片棱镜片Reflect Sheet 反射片反射片/ 反射板反射板Lamp Cover 燈罩燈罩Rubber 橡胶套橡胶套Barcode/Laber 标签标签connecter 连接器连接器/插头插头Wire 导线导线技术处机构工程3B/L主要零组件2.扩散板扩散板(上上)3.Lens片片(上側上側)4.Lens片片(下側下側) 5

3、.扩散板扩散板(下下)6.导光板导光板7.反射片反射片8.Back盖子盖子9.Lamp反射体反射体10.Lamp盖子盖子11.冷阴极灯管冷阴极灯管技术处机构工程4B/L结构LCD技术处机构工程5B/L膜片结构技术处机构工程6B/L个部件相对成本光學膜37%導光板17%擴散板5%反射板5%Lamp9%其他材料16%組裝費&其他11%技术处机构工程7B/L实物(5)技术处机构工程8B/L实物（7）技术处机构工程9B/L实物(10.4”SVGA)技术处机构工程10各组件作用 保护膜保护膜 保护整个保护整个B/LB/L模组模组 上扩散片上扩散片 扩散光线扩散光线. .保护第二层棱镜片保护第二层

4、棱镜片 棱镜片棱镜片 增加辉度（有效利用光能）增加辉度（有效利用光能） 下扩散片下扩散片 散乱光源散乱光源, ,模糊导光板网纹，网点模糊导光板网纹，网点 導光板導光板 分布光源分布光源, ,将线光源转换为面光源将线光源转换为面光源 反射片反射片 反射浪费的光源，增加整体辉度反射浪费的光源，增加整体辉度 铁框铁框 支撑支撑B/LB/L模组模组 灯管反射片灯管反射片 反射灯源反射灯源 灯罩灯罩 支撑灯管组支撑灯管组 冷阴极灯管冷阴极灯管 线光源线光源 塑膠框塑膠框 支撑支撑B/LB/L模组模组技术处机构工程11背光模组功能及特性要求功能：1.提供LCD面板均勻的 足够亮度的面光源.2.提供适当光线

5、, 提供所需色度.3.保护LCD面板, 固定回路基板, 增加结构強度.特性要求： 高辉度 重量轻 高均匀性 宽视角 低耗电量 结构稳定 安全性技术处机构工程12背光模组型式分类(1)直下型 - 灯管置于导光板下方，灯管通常使用W型灯管，缺点为厚度较厚且有温度高的问题(使用在21吋以上设计)。(2)侧边入光型 - 灯管置于导光板侧边，依导光板型式和光学上的需求可选用直型、L型和U型的灯管，优点为厚度较薄且较无温度的问题；目前多用此一型式。技术处机构工程13直下型反射板導光板光行進方向擴散膜稜鏡片冷陰極管技术处机构工程14侧边入光型技术处机构工程15背光模组光源种类CCFL:冷阴极灯管LED:发光

6、二极管EL(Electro Luminance):电致发光 1:小型冷阴极荧光灯(CCFL)提供了用于大型LCD所需的亮度和寿命(以及灯光管制能力)，这就是它至今仍是背光照明最为常用的光源的原因。热量堆积是一个值得关注的问题。 2:LED背面光源的使用寿命比EL长(超过5000小时)，且使用直流电压，通常应用于小型的单色显示器，比如锋窝电话、遥控器、微波炉、立体声音频设备等。但是，其亮度也不足以为大型透射式显示器提供背面光源。 3:电致发光(EL)背光源体薄量轻，提供的光线均匀一致。它的功耗很低，要求的工作电压为80100V AC，提供工作电压的逆变器可把5/12/24V DC的输入变换为交流

7、输出。 由于EL背面光源的使用寿命有限(在50%亮度条件下的平均使用寿命为30005000小时，在更高的亮度水平上使用寿命将大为缩短)，因此，理想的EL背面照明用逆变器允许输出电压和频率随着EL灯泡的老化而增加，从而延长采用EL的背面照明光源的显示器的有效使用寿命。 EL背面照明对于像手表、数字台式钟和单色PDA等需要极度微弱的照明以便在光线朦胧或昏暗条件下使用的小型反射式LCD应用而言是较为适用的。然而，低效率、低亮度以及短寿命使其不适用于诸如膝上型电脑和平板桌上型监视器所要求的大型LCD这样的透射型背面照明用途。技术处机构工程16光学基本常识光及辐射：光是指人眼可以感知为明亮之电磁辐射，也

8、可以说是整个电磁辐射光谱中人眼可以看见之部份；这部份之波长分布在360830nm，只占已知之电磁辐射光谱中之非常微小之部份。光通量(lm)：发光体每秒钟发出的光量之总和。符号-，单位-流明Lm。发光强度（cd）：发光体在单位立体角内发出的光通量，也就是发光体所发出的光通量在空间选定方向上分布的密度。符号-I，单位-坎德拉cd。色温（k）：以绝对温度来表示（=273.15），即将一黑体加热，温度升到一定程度时，颜色逐渐由深红浅红橙红黄黄白白蓝白蓝变化。当某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。如：当黑体加热呈现深红时温度约为550，即色温为823。光效（lm/w)：光

9、源发出的光通量除以光源所消耗的功率。它是衡量光源节能的重要指标。显色性（Ra）：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性。也就是颜色的逼真程度。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。各类光源的显色指数各不相同。如：白炽灯Ra90，荧光灯Ra=6090。平均寿命：灯正常使用，50%损坏时的时间。光及辐射：光是指人眼可以感知为明亮之电磁辐射，也可以说是整个电磁辐射光谱中人眼可见之部份；这部分之波长分布在360830nm，只占已知之电磁辐射光谱中之非常微小之部分。照度(Illuminance)：发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。符号-E，单位-勒克斯Lm/m2。辉度(Luminance

10、L)：光源或一被照面之辉度指其单位表面在某一方向上的光强度密度，也可说是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。单位：坎德拉每平方米(cd/m2)，符号-L。亮度：发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量。符号-L，单位-尼脱cd/m2。技术处机构工程17发光效率（发光效率（lm/W）每一消耗电力（每一消耗电力（ Watt ）所输出光的能量（）所输出光的能量（lm）。）。每一消耗电力输出的光源愈多，就表示光源效率愈高，亦即愈省电。每一消耗电力输出的光源愈多，就表示光源效率愈高，亦即愈省电。发光效率依功率大小、种类、使用状况而异。发光效率依功率大小、种类、使用状况而异。 技术处机构工程18色坐标

11、舌头图技术处机构工程19光学测量的仪器技术处机构工程20CCFL发光原理 冷阴极荧光灯管的发光原理同于一般日光灯。在荧光灯管内部含有水银和稀有气体，一般高效能冷阴极荧光灯管所封入的气体以Ne+Ar（95%+5%）之混合气体为主。当灯管于电极两端加上电压后，造成电极 之尖端部位产生电子释放，释放之电子与内部之水银产生撞击，被激起的水银原子产生不稳定之状态后又快速的返回稳定之状态，剩余的能量就变成紫外线(主要波长为253.7nm与185nm)的形式被释 放出来。荧光体因吸收这个波长之紫外线，将紫外线之能量变换为可视光线而造成发光。技术处机构工程21CCFL内部结构电极： 直桶状 管状 杯状技术处机

12、构工程22CCFL寿命影响影响CCFL的因素如下：的因素如下：1:玻璃管径玻璃管径2:灯管长度灯管长度3:灯管形状灯管形状(直管、直管、L管、管、管、管、管、管、 管管)4:电极形状及种类电极形状及种类5:水银量水银量6:惰性气体充填压力惰性气体充填压力7:气体混合比例气体混合比例(Ne+Ar)8:周围环境温度周围环境温度(影响管壁及电极温度影响管壁及电极温度)9:色度色度10:营光剂涂布营光剂涂布技术处机构工程23 灯管类型n 直管L型U型管O型(环型 )M管N型 蝶型管 技术处机构工程24灯管实物技术处机构工程25CCFL制造流程技术处机构工程26CCFL供应商南光：南光： 13-0900

13、013，13-0700085，13-0700065威力盟：威力盟： 13-0900012，13-0620022，13-0840011，13-0840014，13-0650032诚创：诚创： 13-0840013，13-0840016台光：台光： 13-0650033蓝普斯：蓝普斯： 帝光主要灯管供应商帝光主要灯管供应商劲森：劲森： 湖北宜昌湖北宜昌技术处机构工程27高低压导线 整个B/L模组中高压导线比较短，呈红色 低压导线比较长，呈白色 高压导线耐压值一般为3KV AC 低压导线耐压值一般为300V AC 低压导线符合UL3443标准 低压导线符合UL3633标准技术处机构工程28UL认证简

14、介UL(Underwriter Laboratories Inc.) 是一家产品安全测试和认证机构，她也是美国产品安全标准的创始者。在一个多世纪的时间里，UL已对成百上千种产品和部件进行了相关的安全标准测试并按照国际标准评估其管理系统。 在美国，对消费者来说UL就是安全标志的象征。 在全球，UL是制造厂商最值得信赖的合格评估提供者之一。 UL 94：用作器件与设备部件的塑料材料的易燃性标准。 UL 94 测试方法包括 12 种燃烧级，根据材料类型和使用目的确定各种材料的燃烧级。半导体行业适用的级别为V系列纵向燃烧测试，要求材料可在指定时间内自动灭火。 耐燃性的标准有： (UL-94 HB) (

15、UL-94 V0,V1,V2) (UL-94 5VA,5VB) (UL-94 VTM-0,1,2) (UL-94 HBF,HF-1,2)技术处机构工程29领导LED发光原理及特点LED（Light Emitting Diode）,即发光二极管。是一种半导固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，直接发出红、黄、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p-n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

16、能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称领导。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从领导阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关 .技术处机构工程30LED光源的优缺点优点：优点：发光效率高，节省能源发光效率高，节省能源=耗电量为同等亮度白炽灯的耗电量为同等亮度白炽灯的 10%-20%，荧光灯的，荧光灯的1/2。绿色环保绿色环保=冷光源，不易破碎，没有电磁干扰，产生废物少冷光源，不易破碎，没有电磁干扰，产生废物少寿命长寿命长=寿命可达寿命可达10万小时万小时固体光源、体积小

17、、重量轻、方向性好固体光源、体积小、重量轻、方向性好=单个单元尺寸只有单个单元尺寸只有35mm响应速度快，并可以耐各种恶劣条件响应速度快，并可以耐各种恶劣条件低电压、小电流低电压、小电流缺点：缺点：价格过高价格过高 至少应从目前的至少应从目前的1$/个降至个降至0.2$/个个发光效率还不够高发光效率还不够高 至少从目前的至少从目前的50100lm/w提高到提高到200lm/w性价比低性价比低还不到民众普及的时刻还不到民众普及的时刻 使用低压直流电，与现有的照明系统不同使用低压直流电，与现有的照明系统不同半导体照明的寿命实际上还涉及多方面的问题，与半导体照明的寿命实际上还涉及多方面的问题，与10

18、万小时的理论寿命有差距万小时的理论寿命有差距技术处机构工程31领导供应商日本： Nichia、 Citizen、NEC、 Oki Electric、Rohm、Sanken、Sharp、 Toshiba台湾： 璨圆光电、华兴电子、光鼎电子、鼎元光电科技、晶元光电、亿光电子、今台电子、光磊科技、东贝光电科技、佰鸿工业技术处机构工程32LED与CCFL比较光源光源1 1亮度亮度2 2发光效率发光效率3 3功耗功耗4 4寿命寿命5 5驱动电源驱动电源6 6价格价格7 7工作环境工作环境领导领导 CCFLCCFL7:技术处机构工程33棱镜片 棱镜片的上面部分所使用的材料是Acrylicresin (亚克

19、力树脂)，下面部分选用的是Polyester(PET)。 3M公司生产的产品比较多，以下表格列出在川奇所使用的3M公司的部分产品: 规格名称一般厚度特殊功能和用途BEFII155m与BEFIII配合使用BEFIIIBEFIII-M160m与BEFII配合使用BEFIII-T155m与BEFII配合使用DBEFDBEF-D440m用于大尺寸显示屏DBEF-M132m使亮度进一步增加DBEF-E120mDual Brightness Enhancement Film - EmbossedDRPF130mDiffuse Reflective Polarizer Film具有雾面扩散功能，省去上扩散片

20、较佳的抗翘曲性，广视角增亮功能RBEF152162mThin-BEF63m厚度最小技术处机构工程34BEF IIUP35%技术处机构工程35棱镜片如何增亮？技术处机构工程36BEF IIIUP50%技术处机构工程37RBEFUP3545 %技术处机构工程38DBEFUP58%技术处机构工程39DBEF增亮原理技术处机构工程40DBEF工作原理技术处机构工程41DBEF-DUP50 %技术处机构工程42DBEF-MUP58 %技术处机构工程43EDR技术处机构工程44BEFII和BEFIII的区别不同产品选用BEFII和BEFIII的原因： BEFIII可以抗刮伤，杂质影响比BEFII小； BE

21、FIII可以减少光的干涉以及产生牛顿环的机会； BEFIII的雾化功能你BEFII要好。 一般在设计时，综合考虑成本，厚度以及光亮效果，客户特殊要求等因素，使产品达到优良，满足客户需求。技术处机构工程45扩散片公司名称上扩散片下扩散片型号厚度m穿透率%雾度%型号厚度m穿透率%雾度%TsujidenD117120D12113054.878.5D117UEY1408932.5D121Y15554.878.5D121Z21854.878.5KeiwaPBS07011793.353.4BS041406087.2BS06SKCJS15R14392.559.3CH2713577.595.4JS153R20

22、792.659CH29Kimoto元太用的比较少3M1：上扩散片的雾度小穿透率高，下扩散片的雾度大穿透率低。上扩散片有保护BEF的功能，下扩散片的主要功能是雾化光线，使光线均匀。2：在组装扩散片是要使粗糙的一面在上面，除了雾化光线，其目的主要是防止刮伤重要表面。技术处机构工程46反射片反射片主要供应厂商有Tsujiden和Keiwa，元太最常用的是Tsujiden公司的： 公司名称反射片型号厚度m反射率%TsujidenRF18818895.5KeiwaRF215G21595.5技术处机构工程47导光板的分类和各自的区别 分类方式具体分类特点（优点，缺点）以制造方式分有印刷以白色网点印刷（圆形

23、，菱形，等等）无印刷蚀刻模具可以重复更换电铸模具寿命比较低V-剪切辉度表现最好以材料的不同分PMMA(亚克力)光学效果佳，但易吸水变形PC(光学用)比PMMA光学效果略差，尺寸比较稳定Zeonor材料比较贵，尺寸最稳定，可射出更薄的LGP以形状区分平板光学效果不是很好，亮度没有楔形板的高楔形板使Module厚度更薄，光学效果好 导光板功能：使灯管发出的光能尽可能的均匀射出来，通过内部的特殊构造经过反射折射原理是导光板上与灯管相隔远和近的地方在外界看来光的亮度都是差不多的。 导光板的构造：整体结构是一块透明的塑料，其底部是间隔和大小不同的小的突起部分，这部分负责光的反射，空隙部分使光投射到下面的

24、反光板，又一次的反射经过导光板，使靠进灯管的地方和远离灯管的地方看起来光的亮度差不多。技术处机构工程48导光板网纹排列技术处机构工程49导光板技术处机构工程50点印刷式导光板点印刷式导光板： 以往导光板印刷为将光源均一化分布的常用方式，利用含高发散光源物质(如SiO2 及TiO2)的印刷材料，适当的分布于导光板底面，借由印刷材料对光源吸收再扩散放出的性质，破坏全反射效应造成的内部传播，使光由正面射出并均匀分布于发光区，但因出光的散射角较大及印刷点亮度对比较高，必须使用较厚的扩散板(覆盖)及棱镜片达到其光学与外观要求。印刷方式的导光板常用在中小型的背光模块及设计试作阶段，以减少模具费的使用。技术

25、处机构工程51非印刷式导光板制造技术技术处机构工程52塑胶框实物技术处机构工程53塑胶框 1：塑胶框的主要材料有ABS,PC和PP，PC元太用的最多。 ABS系列的有ABS,ABS+GF(Glass Fiber),一般GF占10%；PC系列的有PC,PC+GF,PC-ABS,元太用PC最多，其中PC+GF最常用，10.4产品用PC-ABS；此外还有PP系列，这类的比较少用。 2：塑胶框的颜色有白色和黑色，其中黑色居多，因为黑色容易吸光，不易透光，使光的浪费比较少，但10.4的产品要用白板，这样可以使结合处不至于太暗。在安装时，导光板与塑胶框的间隙不能太大。 3：塑胶框的添加剂有GF,一般占10

26、%,防火剂,滑石粉,UV剂等。 防火剂的优点是耐热，缺点是降低刚性，延展性和流动性。 GF的优点是增加了强度，不易折弯，尺寸稳定，收缩率比较小，缺点有材料易脆化，不耐冲击，射出时会产生浮纤的现象。GF有长纤和短纤之分，长纤多用于飞机制造上，短纤多用于工程塑料。 UV剂可以抗阳光照射，此种材料的塑胶框用在特殊场合。 4：塑胶框的制作流程： PC+添加物混合烘干（100C-120C,4H）加热熔解（260C-300C）控制注入时间注入温度和注入压力，将材料注入模具控制保压时间和压力，冷却开模取样外观检查，尺寸检测包装出货 为了在注入时不产生气泡，一般会在注入孔的另一端开有小的通气孔。还要注意针孔和

27、毛边的处理。技术处机构工程54热缩套管技术处机构工程55灯管反射罩实物技术处机构工程56灯管反射罩的作用 灯管反射罩作用在包住灯管发出的光源，尽量送入导光板内，而灯管反射罩的形状对导光板的入光效率有相当大的影响，一般中小型尺寸的背光模块常用包含银蒸镀膜及宠物的软性材质，约有80%的入光效率，而大尺寸含外框的笔记型计算机系列，对入光效率要求较高，因此多以外型特殊及固定的铜材质作为灯管反射罩，以增加入光效率，最佳时可达90%以上，另外灯管阴极接触灯管反射罩常会产生漏电流现象，在机构设计时必须注意!技术处机构工程57双面胶实物3M（9888T）日东（NITTO500）技术处机构工程58双面胶3M：

28、3M9488,厚度0.15mm 3M9888T,9488的进化版，厚度0.15mm 3M468MP,3M9672LE,3M9472日东：日东500 ,厚度0.15mm尚达：代理3M公司产品技术处机构工程59铁壳材质SUS304SUS430马口铁技术处机构工程60铁壳厂商扬州科达：5,6.2,6.4,6.5,7,9,10,10.4苏州佑达：5, 7, 6.2,8.4苏州嘉诠：7,8.4台湾锋禄：6.4 ,9台湾嘉彰：2.5,6.5,7,10.4东莞鑫技：10 以上铁壳厂商主要供上铁盖给川奇，也有部分下铁盖供给B/L模组厂商。技术处机构工程61RoHS法令欧盟国家（包括荷兰、丹麦、瑞典、奥地利、比

29、利时、意大利、芬兰及德国等）于欧盟国家（包括荷兰、丹麦、瑞典、奥地利、比利时、意大利、芬兰及德国等）于20022002年年1111月月8 8日完成电器及电子设备废弃物处理指令，并在日完成电器及电子设备废弃物处理指令，并在20032003年年2 2月月1313日正式公日正式公告，预计告，预计20042004年年8 8月月3131日之前所有的欧盟会员国必须制定出属于自已国家符合日之前所有的欧盟会员国必须制定出属于自已国家符合WEEEWEEE&RoHS&RoHS之法令，并于之法令，并于20062006年年7 7月月1 1日起，所有日起，所有WEEEWEEE中所规范的电子电器产品在中所

30、规范的电子电器产品在进入欧洲市场时，不能含有进入欧洲市场时，不能含有RoHSRoHS里所提到的危害物质。里所提到的危害物质。 Testing ItemEquipmentMethod & RegulationCadmium (Cd)/cadmiumCompounds（鎘和鎘其化合物）ICP-AESEN1122-200191-338-EECLead（Pb）/Lead Compounds（鉛和鉛其化合物）ICP-AESUS EPA 3050BMercury（Hg）/MercuryCompounds（汞和汞其化合物）ICP-AESUS EPA 3052Hexavalent-Chromium（C

31、r6+）Compounds（六價鉻化合物）UV-VISUS EPA 3060A&7196APBB（聚溴聯苯）GC/MS83/264/EECPBDE（溴聯苯醚）GC/MS83/264/EEC技术处机构工程62有害物质含量限制International StandardSONYPHILIPS MicrosoftDellCANON Motorola1Arsenic ( As ) / ArsenicCompounds89/677/EEC100 ppm91/338/EEC: Plastics 100 ppmRoHS: 100 ppm91/157/EEC, 93/86/EEC:Battery 25

32、0 ppmSolder: 20 ppmBattery : 250ppm89/677/EECPlastics Parts:300 ppm16 CFR 1303: Coating, Paint 600 ppmRoHS: 1000 ppm91/157/EEC, 93/86/EEC:Battery: 4000 ppmSolder: 1000ppmPaints, Inks:100 ppmJacket:300 ppm89/677/EECRoHS: 1000 ppm91/157/EEC,93/86/EEC: Battery: 5 ppmButton cell : 20000 ppm5Hexavalent-Chromium(Cr6+ ) CompoundsRoHS: 1000 ppm禁用100 ppm1000 ppm0 ppm3 ppm6Nickel ( Ni ) / NickelCompounds94/27/EEC,94/60/EEC:0.5 ug/cm2/week100 ppm7Organo-tin compounds89/677/EEC禁用100 ppm8Pb +Cd+Hg+Cr6+94/62/EEC, CONE