背光源组简介

1、背光源組簡介王惟尊 編1內容大綱一、背光源組歷史簡介二、背光源組組成簡介三、背光源組重要材料介紹 (1) 導光板簡介 (2) C.C.F.L簡介 (3) FILM簡介2歷史簡介2.第二世代: 9093年,開始使用壓克力加工的導光板,其主流為兩側雙燈管之結構,缺點為耗用電流大.在比同時,大型LCD正式發展由STN轉為TFT的主流結構.1.第一世代: 90年代初期,LCD液晶面板使用直下式光源. 缺點為直下式使用之燈管容易因高溫產生畫面不均(MURA),另外無法達成輕薄的效益需求.34.第四世代: 9495年,背光源組使用2張Prism,提升輝度效果 ,因此在此時期之後大型LCD使用更大面積、高

2、輝度效果的背光源組,逐漸成為主流.同時期中小 尺寸的背光源組,開始研發無印刷式的導光板.3.第三世代: 9293年間導光板開發出以射出的楔形板,以 單燈管結構達成消費電力的效率,因此在此時以印刷Pattern於導光板上所組成的背光源組,廣泛的應用於筆記型電腦.43.第五世代: 9697年,延續第四代中小尺寸無印刷式導光板 的開發.4.第六世代: 98年迄今,背光源組輕、薄,高效能、低成本的 特殊材料實用化(導光體的光學擴散功能)研究與導入5背光源組組成簡介6 導光板簡介1 . 導光板原理: 利用光盒子效應,光由光密介質進入光疏介 質且入射角大於臨界角時會產生全反射,即 用此原理將光線傅至導光板

3、的遠端. 光之反射需導循以下二個定律 a.入射線、反射線與法線共平面,且分別於法線之兩側. 1=2 b.入射角等於反射角1 2 72.導光板特性、性質 (1)外觀 無色、透明性高導光板內無異物在內 (2)光學性質 光線透過率高、高輝度 (3)耐熱性 熱變形溫度90度以上 (4)表面狀態 表面平滑性極佳,可得完全鏡面狀態 導光板簡介82.導光板特性、性質 (5)熱安定性 壓克力樹脂發火點約為400度,燃燒狀態緩 慢,有害氣體產生的量少. (6)加工性良好 壓克力可行裁切、切削、鑽孔、研磨. (7)帶電性強 其電絕性高、易帶靜電、吸引塵埃. (8)會吸水膨脹而變形 導光板簡介93.導光板的製作方法

4、 導光板簡介(1)壓鑄法 將塑料注入兩片玻璃中,壓成一鏡面平板,再依 我們所需要的尺寸裁切,側邊需拋光.(2)射出成形 將塑料以高壓擠入模穴內,以及保壓過程中對 塑料持續維持高壓狀態(3)押出成形 用螺旋壓出機押出壓克刀成型板103.導光板的製作方法(4)一體化成形 a. 蝕刻方式 (v-cut) 直接將印刷點的設計轉到模具上取代傅 統的印刷方式. b. 切削方式 在導光底面以切削方式製造出一條條溝 型的結構,溝兩側的反射鏡面破壞原來反 射作用,使光源能由導光板的正面射出111.C.C.F.L之構成與發光原理 (1)C.C.F.L之構造 a.玻璃管(分為軟質玻璃和硬質玻璃) b.螢光粉(為三波

5、長螢光粉) R:611nm G:544nm B:440nm c.充入氣體 (Ne+Ar 混合氣) d.引出線 (如 Ni+Fe 合金 + Due線) e.電極 C.C.F.L(Cold Cathode Fluorescent Lamp)簡介121.C.C.F.L之構成與發光原理 (2)C.C.F.L之發光原理 當以高電壓施加於燈管兩極時,電子會從電極 射出,被射出之電子因受高壓加速而和燈管內 原存有的水銀原子撞擊,當水銀原子被撞擊後 即有不穩定狀態急速返回安定狀態,在此時撞 擊所剩餘之過剩能量即以紫外線(約253.7nm) 放出,所放出之紫外線即由螢光粉吸收而轉換 成可視光.(可視光之波長為4

6、05、436、546、 577579nm)13(2)C.C.F.L之發光原理 電極電子水銀原子紫外線螢光粉可見光1.C.C.F.L之構成與發光原理142.影響C.C.F.L之主要要素(1)玻璃管徑 在同一條件下,管徑越細、輝度越高.(2)管長與內壓及放電開始電壓之關係 放電開始電壓 : ES 氣體壓力 : P 電極間距離 : D ES P D(3)對於色度而言,螢光粉塗佈之膜厚會影 響色度座標互變化.15FILM簡介由導光板射出之光源為擴散角度,並非集中在導光板正面,因此在LCD的視角上無法達成亮度之要求,必須修正光源之方向及擴散角度,使光源能集中在要求的方向,擴散片及菱鏡片(集光片)即是作為

7、角度修正與集光效果的重要原件.161. FILM 種類介紹 (1)反射片 a. 底反射片 b. 燈管對側反射片 c. 側反射片 功能 : 將未被散射之光源反射再進入光傳 導區內其本身對光源亦有稍微散射 的效應. 構造 : 材料為發泡PET片,用TiO2作顏料分 散其中171. FILM 種類介紹 (2)銀反射片 功用 : 為將無導光板側之光線反射回導光 板. (功能類似燈罩) 構造 : 使同材料除E60L外,PET片亦被廣泛 使用,其中以不鏽鋼沖壓製成PET片, 再在內側塗上Ag膜或AL膜181. FILM 種類介紹 (3)擴散片 功能 : a. 改變導光板射出的光能分佈 b. 使印刷點模糊化 結構 : 基材有PC、PET. 在基材上塗上一層含有填料的一 種塗料,另一面加工成霧面,避免與 導光板貼合.191. FILM 種類介紹 (4)菱鏡片 功能 : 將經過擴散片較為擴狠的光能往 中心角度集中 , 以提高面板正面的 光線輝