背光模组技术介绍END.ppt

前言 背光模組(Back Light Unit)是液晶顯示器(LCD)光源的提供者，LCD本身並不發光，背光模組光源的表現便決定了顯示器表現在外的視覺感，液晶顯示器由於其厚度薄，質量輕且攜帶方便，近年來需求快速的增加，已能在CRT的市場佔有一席之地。 隨著液晶顯示器製造技術的提升，大尺寸及低價格的趨勢下，背光模組在考量輕量化、薄型化、低消費電力、高亮度及降低成本的市場要求，為保持在未來市場的競爭力， 開發、設計新型的背光模組及導光板成型的新製作技術，是今後努力的方向及重要課題。 背光模組的結構 入射光源(lamp, LED or EL etc.) 導光板 (Light Guide Plate) 反射板(Reflector) 稜鏡片(prism sheet) . 燈管反射罩(lamp reflector) 外框架 背光模組結構圖 楔型結構(側光式) 背光模組發光原理 上頁圖中光源(冷陰極管)直接或間接(經燈管反射罩反射)進入導光板傳播，經由導光板下方的光學結構設計面與反射板對全反射現象的破壞後，光源由導光板的正面以某一角度擴散射出，均勻分布於發光區域內。 再經由擴散板及稜鏡片I、II對光源視野角進行調整，使光線能聚集在液晶顯示器的視野角選擇內，以配合液晶顯示器對光學的特性要求。 主要元件介紹--入射光源(1) 螢光燈 冷陰極管 優點:細管徑化(管徑現可達到1.8mm )、壽命長、亮度高 、工作電流低 缺點:發光效率低於20% 、放電電壓高、低溫下放電特性差、 加熱達到穩定輝度時間長 入射光源介紹--冷陰極管VS.熱陰極管 主要元件介紹--入射光源(2) LED(發光二極體) 以往用於小型的單色LCD的顯示器裝置，近年來成功發展出青色光源的LED，經過導光板、反射板等作用形成白色光源顯示，由於其輝度高，漸成為具有實用性的導光板光源 。 有機EL面狀發光 一種能配合背光模組面光源型態的光源型式，由於其輝度低，適用於小型、全彩等使用的背光模組，現階段正努力於三原色化， 為未來市場增加其應用性。 主要元件介紹—導光板(1) 導光板是背光模組光源的傳播煤介，其形狀及材料組成決定了出射光源的輝度及分布上均一性的表現。 一般來說，較細的燈管配合厚的導光板有較佳的入光效率，僅有在燈管緊靠在導光板上有最佳47%的入光效率。在實際的考量上為避免燈管電極過熱對導光板造成傷害，必須要求保持燈管與導光板間的相對距離。 主要元件介紹—導光板(2) 進入導光板內部的光源，經過散射效應與反射板、擴散板及稜鏡片等作用後，出光效率約佔內部光源的75%左右。 現行導光板在薄型化的趨勢下，筆記型電腦使用的導光板厚度已由4mm (平板型) 逐漸降低至 1.5mm(楔型)以下，再配合一體化的射出成型技術，是未來幾年內的產業走向。 導光板介紹—點印刷式導光板 點印刷式導光板： 以往導光板印刷為將光源均一化分布的常用方式，利用含高發散光源物質(如SiO2 及 TiO2)的印刷材料，適當的分布於導光板底面，借由印刷材料對光源吸收再擴散放出的性質，破壞全反射效應造成的內部傳播，使光由正面射出並均勻分布於發光區，但因出光的散射角較大及印刷點亮度對比較高，必須使用較厚的擴散板(覆蓋)及稜鏡片(集光)達到其光學與外觀要求。 印刷方式的導光板常用在中小型的背光模組及設計試作階段，以減少模具費的使用。 導光板介紹—射出成型一體化導光板(1) 蝕刻方式(模仁咬花) 直接將印刷點的設計轉移到模具上，取代傳統的印刷方式，而在輝度的實際表現上，蝕刻導光板則不如印刷導光板。(現已發展至鋼板咬花) 切削方式SC加工 在導光板正面以切削方式製造出一條條長溝型的結構，與稜鏡片結構類似的鏡面設計，更能增加輝度提高的效果，但在均一性的表現上則不如印刷方式的導光板結構。 導光板介紹—射出成型一體化導光板(2) 噴砂方式  利用細砂材料噴灑於模仁形成粗面分布，在射出成型下直接轉移至導光板上時，粗面越多的地方，破壞光源全反射的效果越強，因此可達到光源面的均勻分布。 內部擴散方式  將一些具散射的透明顆粒材料(如MMA)，在射出成型時直接注入導光板內部，利用其濃度的不同對光源作有效率的出射調制，均勻分布在導光板發光區間，並減低光源仍留在導光板內耗損的可能。 主要元件介紹—擴散板與稜鏡片(1) 導光板光源出射方向及擴散角度並非集中在導光板