直下式背光模组简介

7/BacklhglitLamp、Reriector 7/BacklhglitLamp、Reriector fDiffuser目巨ifOh3比Mi唆Unit背光源的種類若依光源相對於panel的位置來分，可分為直下式與側光式，如圖一、二所示:圖一，側光式背光模組LCDpanel菱鏡片擴散片擴散板燈管反射板圖二，直下式背光模組直下式與側光式背光模組的比較直下式背光模組側光式背光模組結構上較側光式少了導光板的使用厚度較厚使用較多燈管使用擴散板來遮蔽燈管亮帶較直下式多了導光板的使用厚度較薄使用燈管數較少需使用燈管反射罩無使田擴散板使田擴散片來遮蔽反射片板（片）1-的pattern功能上重量較輕（當面板的尺寸大時）體積較大（與同尺寸產品的側光式背光模組比較其厚度較厚）重量較重（當面板的尺寸大時）因導光板重量較重體積較小（與同尺寸產品的直下式背光模組比較其厚度較薄）目的上多使用於大尺寸面板多使用於小尺寸面板表一，直下式與側光式背光模組差異性比較表直下式背光模組各部元件與功用介紹擴散板（diffuserplate）目前使用之擴散板的材質為PMMA或PC,其功能為承載film材與降低燈管所產生的亮帶功能，以提高均勻性。擴散板厚度較擴散片大，光穿透率在50%~80%之間，視設計來選擇。較低的吸水率及熱膨脹率為其最重要考量因素。擴散板因吸水和受熱膨脹後而可能產生的翹曲現象，擴散板翹曲的方向與製造方式亦有密切關係，殘留應力對翹曲方向的影響很大。擴散片（diffusersheet）依功能可分為：1.保護用擴散片（上擴散片）：一般選擇穿透率較高，Haze較低的作為保護prism的結構。2•下擴散片：以Haze較高的為考量，置於擴散板上方，覆蓋燈管所產生的亮帶、修正光進行的角度作用，使光分佈更加均勻。材質為：PET與PC,厚度較擴散板小。選擇擴散片的種類以光線穿透率及霧面程度（Haze）為考量。下圖中的OpticalShieldingLayer或稱為Anti-BlockingLayer，其主要功能為防止靜電所造成的吸附作用。Lightout菱鏡片（prismsheet）稜鏡片是在PET基材上coating鋸齒狀或波浪狀的PMMA微結構，具有相當好的集光效果，但亦會犧牲部分亮度的視角。稜鏡片的功能：將來自擴散片的光往中心角度集中，以提高面板正面的光線輝度。使用一片稜鏡片時可使正面輝度提高約1.5倍，但同時會犧牲部分亮度的視角。DoubleReflectionAbout50%ofincomingraysarereflectedbackandrecycled70RefractionUsablerefractedraysareincreased40%-70%Reflection/RefractionLowpercentagelostOPTIONALMAHE三三蛍光体 紫外線PhosphorUV（DoubleReflectionAbout50%ofincomingraysarereflectedbackandrecycled70RefractionUsablerefractedraysareincreased40%-70%Reflection/RefractionLowpercentagelostOPTIONALMAHE三三蛍光体 紫外線PhosphorUV（254nm）水多艮HgT—F線

LeadWire力7XGlass圖五Gas，CCFL燈管構造圖Electron電極Electrode:上二二二工二二二二二二二二2二二二电二二二二二二二二*i"Diffusely1recycledLIGHTSOURCEFErw”圖四，菱鏡片顯微結構材質聚酯、聚碳酸酯。厚度約150~230“m的薄片。藉由稜鏡片的表面結構，利用光學中的折射原理將有效的折射光增加約40%~70%。另一方面，經由反射再折射可降低光源損失，光線重新進入下一稜鏡以重複地再利用。燈管（lamp）如圖五所示，當給予燈管高電壓時，燈管電極處因高壓電位差釋放出電子。自由電子由電位能轉換成動能，產生高速運動。這些高速運動的電子與管內水銀分子撞擊後，電子的動能造成水銀分子被激發游離，處於極不穩定的狀態。當受激水銀分子返回較穩定的基態時，所吸收的能量則以紫外輻射（波長253.7nm）的形式釋放出來。螢光粉吸收紫外線後，瞬間釋出波長較長之光線（可視光）。不同種類螢光粉的激發方式、發出光的顏色和轉換效率都不相同。o.uuio-0.00010.0009G'008-JOR0.00„0.00050.U0040.00030.0002o.ooo-i0.0000300 350400450 500550 600650700o.uuio-0.00010.0009G'008-JOR0.00„0.00050.U0040.00030.0002o.ooo-i0.0000300 350400450 500550 6006507001.燈管頻譜特性Wavelength(nm)圖中三個較突出的波長強度分別為R、G、B三個光波長。另在背景光譜上，可了解燈管具有紫外光。因此在使用上需考量紫外光可能造成的材料劣化現象。2•管壁溫度與UV光強度特性由圖可知管壁溫度與UV光強度的關係以水銀特性而言要保有最有效值則應讓管壁溫度處於40°C狀態超過40°C時,則會產生absorptionUV的現象，而使得UV光強度降低。

40.000J5.DCL：-3O.UUU20.-0005C-000ilj.iiijij4.燈管溫度與啟動電壓特性40.000J5.DCL：-3O.UUU20.-0005C-000ilj.iiijij1000周囲温度一始動電圧50一SULr>出WN取温度:c1000周囲温度一始動電圧50一SULr>出WN取温度:c：5.燈管長度與電壓特性因此，當有同管徑的燈管時，其會隨著燈管的長度增長而管電壓亦會增加。1QQ1QQ燈管電壓與燈管電流特性由圖可知，不論是何種電極，由於輸入功率相等的緣故，所以管電流與管電壓均呈反比的關係。汞含量與燈管壽命的關係由圖中可知，當汞含量在2mg以下時，燈管壽命與汞含量呈正比快速增加便不這麼的明顯。TherelationshipbetweenHgamountandlifetime(Ex.$2.6?Nicupelectrode)1>0B■管壁溫度與輝度的關係由圖可知，當管壁溫度愈高為當溫度高而使得被吸收的o時，相對輝度也愈高由圖中可知，當汞含量在2mg以下時，燈管壽命與汞含量呈正比快速增加便不這麼的明顯。TherelationshipbetweenHgamountandlifetime(Ex.$2.6?Nicupelectrode)1>0B■管壁溫度與輝度的關係由圖可知，當管壁溫度愈高為當溫度高而使得被吸收的o時，相對輝度也愈高，但當超過某個臨界值後，則相對輝度便呈降的趨勢，其原因可能UV光變多而造成相對輝度下降。0.5 1 1.5 2Hgamount(mg)燈管電壓與燈管電流特性由圖可知，不論是何種電極，由於輸入功率相等的緣故，所以管電流與管電壓均呈反比的關係汞含量與燈管壽命的關係，但汞含量超過2mg後，則增加的幅度140U：01001.0mA806040204050901000L輝度-管電流旳诙£19-SOToit)Ny-NFM爨140U：01001.0mA806040204050901000L輝度-管電流旳诙£19-SOToit)Ny-NFM爨pF8mA6mA4mA60 70管壁湛度斷, . 笳它45T*11—現在使用的燈管大多為3〃或4〃等直徑較大的燈管。因直下式背光對於散熱非常要求，故需請廠商提供發熱最少的圖六，CCFL光電變換效率反射板（reflector）一般分為銀反射片（全反射片）與白反射片（擴散反射片），其功能主要是集中入射光，使燈管散射出的光線反射回去，以增加光的使用率，減少光的損失。最常使用壓製之黃銅與不銹鋼材質，漸漸較多替換成鋁基材。Reflector之反射面多鍍銀，但現有廠商開發將反射片直接貼合在金屬材質上，然後直接衝壓成型，以節省人工貼附反射片與方便形成各種不同的反射片形狀。各式各樣的造型主要目的是提昇光源利用率,將光線盡可能的集中，如圖七所示。UlFlat7久p*(b|V-Shsreflwiftr就光利用效率而言，以V形最佳，W形次之。一般以高反射率、耐熱性及耐光性為選擇考量。反射片經長時間的紫外線照射以後，反射率會隨著時間的增加而下降。外框（flame）外框一般有金屬框與高分子材質框兩種：金屬框的材質有鋁、不鏽鋼與鍍鋅鋼板…等，金屬材質散熱特性較佳，但需貼上反射材。高分子材質框的材質有PC與ABS…等，可在材質內添加具反射性之粒子，以取代反射片。外框的功能主要是將背光模組與panel固定在特定的位置上。並提供模組一強而有力的保護。

InspectionItemCenterBrightness25pointuniformity5POINTSBRIGHTNESSChromaticityxChromaticityySpec規格Nominal/中心11900.0011900.000.26510.2480USL/上限0.27510.2580LSL/下限10720.000.8010720.000.25510.2380MeasurementResult量測結果Mean/平均11895.670.8311808.000.260.2533標準差870.290.02813.250.000.00MAX/最大值12650.000.8412450.000.260.26MIN/最小值11290.000.8111200.000.260.25R/範圍1360.000.031250.000.010.01Equipment/量測儀器BM-7BM-7BM-7BM-7BM-7Manufacturingperformance製程能力Ca-0.550.35Cpu4.611.35Cpl1.351.341.341.342.78Cp1.351.341.342.972.07Cpk1.351.341.341.341.35Judgement/判定AAAAALCD背光源一般分為直下式、導光式、面光源式三種，其中直下式主要用於車用型LCD;側光式（又稱為EdgeLight式）背光源，由於重量輕、薄型、輝度均勻，廣泛使用於筆記型電腦及LCD監視器，為目前技術的主流。其結構如圖所示，其主要構件由光澜Lamp）、反射板（ReflectSheet）、導(LightGuide)、擴散板(DiffusionSheet)及稜鏡板(LensSheet)等所組成。部品名稱功能/要求材料光源高輝度、高效率、色再現性、壽命熱陰極/冷陰極螢光燈、EL反射板防止冷陰極螢光燈光源外漏之遮蔽材PC樹脂、鋁板、發泡PET膜導光板控制光的方向、提高輝度以及使板面輝度均一化等。板面上施予光圈（Dot）印刷之壓克力板或PC板擴散板將來自導光板光圈之光源加以擴散PET或PC樹脂稜鏡板將經擴散板之散漫光，透過稜鏡之折射使光向垂直向上，亦即有集光作用稜鏡材料、3M專利光學膜註:粗體字為目前主流User之需求：輝•：120，150，200nits色：x，y均勻：Max/Min=1.2，1.7OutlineDimensionB