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背光模组组成结构

时间:2022-07-16 17:32:03 作者:admin 点击:789次

【摘要】背光模组组成结构大家好今天来介绍背光模组组成结构 的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,来看看吧。背光模组的结构一般而言,背光模组可分为前光式(Front light )与背光式(Backlight)两种,而背光式可依其规模的要求,以灯管的位置做分类,发展出下列三大结构。 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80~100Vac,提供工作电压的逆变器可把5/12/24......

背光模组组成结构

大家好今天来介绍背光模组组成结构 的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,来看看吧。

背光模组的结构

一般而言,背光模组可分为前光式(Front light )与背光式(Backlight)两种,而背光式可依其规模的要求,以灯管的位置做分类,发展出下列三大结构。 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80~100Vac,提供工作电压的逆变器可把5/12/24Vdc的输入变换为交流输出。但EL背光源的使用寿命有限(在50%亮度条件下的平均使用寿命为3000~5000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。
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),但是随着更高效、设计使用更灵活的LED大量出现,CCFL的使用已经越来越少。但是,热量堆积是一个值得关注的问题。
LED背光源的使用寿命超过5000小时,且使用直流电压。LED背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的,其中主要的区别在于CCFL是线光源,而LED在使用时先要做成LED灯条(LED light-bar),再放入背光中。 导光板的作用在于引导光的散射方向,用来提高面板的亮度,并确保面板亮度的均匀性。导光板的良优与否对背光板影响甚大,因此,侧光式背光板中导光板的设计制作是关键技术之一。导光板是利用射出成型的方法将丙烯压制成表面光滑的板块,然后用具有高反射且不吸光的材料,在导光板的底面用网版印刷的方式印上扩散点,CCFL或LED light-bar位于导光板侧边,其发出的光利用反射导入导光板内部,当光线射到扩散点时,反射光会往各个角度扩散,然后将破坏反射条件由导光板正面射出。利用各种疏密、大小不一的扩散点,可使导光板均匀发光。反射板的用途在于将底面露出的光反射回导光板中,用来提高光的使用效率。
导光板按照工艺流程不同又可分为印刷式及非印刷式(射出成型形),印刷式是在压克力平板上用具高反射率且不吸光的材料,在导光板底面用网版印刷印上圆形或方形的扩散点。非印刷式则是利用精密模具使导光板在射出成型时,在丙烯材料中加入少量不同折射率的颗粒状材质,直接形成密布的微小凸点,其作用有如网点。印刷法的效果不如非印刷法。非印刷法效果优异,使用人数少,速度快,效率高,但是技术门槛很高,需要掌握精密射出成型,精密模具,光学等技术才能掌握。目前国内厂商大多仍采用印刷式的导光板作为导光组件,印刷式的导光板具有开发成本低及生产快速的优点,而非印刷式的技术难度较高,但在亮度上表现优异,模具开发技术为瓶颈所在,另外,根据形状可分为平板及楔形板,平板多应用于显示器和电视,楔型板多用于笔记本。至于扩散板及主要用途,在于提高正面的亮度,扩散板的作用在于让光的分布更加均匀使从正面看不到反射点的影子。由于光自扩散板射出后,其光的指向性非常差,必须利用棱镜片来修正光的方向,达到聚光的效果,提高正面的亮度。
另外, 还有蚀刻方式(模仁咬花),即直接将印刷点的设计转移到模具上,取代传统的印刷方式,而在辉度的实际表现上,蚀刻导光板则不如印刷导光板。
切削方式SC加工,即在导光板正面以切削方式制造出一条条长沟型的结构,与棱镜片结构类似的镜面设计,更能增加辉度提高的效果,但在均一性的表现上则不如印刷方式的导光板结构。
喷砂方式,利用细砂材料喷洒于模仁形成粗面分布,在射出成型下直接转移至导光板上时,粗面越多的地方,破坏光源全反射的效果越强,因此可达到光源面的均匀分布。
可见,背光模组的作用无非就是把点光源或线光源发出的光通过漫反射使之成为面光源。但这个背光源大有学问,在搭配不同数量的灯管时其表面的纹理会有不同的变化,背光板的设计涵盖了光学设计、精密模具以及蚀刻、印刷等精密科技。 在一定的光源输出下,将会通过棱镜膜、反射偏振片和高反射率反射片来提高液晶模组的正视亮度,或称轴向亮度。在不增加光源数量的情况下,要提高轴向亮度有两种途径:一,改善光线的角分布,将光线集中到正视角度上;二,减少损耗,提高总的出光光通量。市场上的增亮膜片的生产商有超过30家之多,比较大的有LG、3M、GE、Sony,罗姆哈斯等等。
1. 棱镜膜
棱镜膜是当今使用最广泛的增亮产品。它适用于小到手机显示屏大到液晶显示器,各个尺寸的液晶显示模块。几乎所有的液晶背光源里面都使用了棱镜膜。棱镜膜是一层透明的塑料薄膜,厚度在50到300微米之间,在薄膜的上表面均匀而整齐的覆盖着一层棱镜结构,如图。棱镜膜放置在背光源的扩散片和液晶面板之间,它的作用是改善光的角分布,它可以将从扩散片射出的均匀地向各个角度发散的光汇聚到轴向角度上,也就是正视角度上,在不增加出射总光通量的情况下提高轴向亮度。 增亮膜的光增益(Gain)增益是指背光源在有增亮膜情况下的光强和没有增亮膜情况下的光强的比值,增益可以比较客观的排除背光源的光强分布的影响,而只体现增亮膜的增亮效果。举例说,如果增亮膜的增益为1.3,就说明在使用棱镜膜前后,液晶模组的cd/w光效可以提高30%左右。棱镜膜对入射的光线进行选择,让符合汇聚光角度的光线通过,而不符合条件的光线被反射回背光源,重新在背光源中散射后再回到棱镜膜,直到符合条件出射为止。 Gain= I output / I input在背光源上使用一张棱镜膜可以使得光线在一个方向上汇聚,如果在这张棱镜膜上面再叠加一层棱镜方向与其垂直的棱镜膜,光线就可在两个方向上都得到汇聚。这个时候的膜片总增益会增加。
2. 反射偏振片
和棱镜膜不同,反射偏振片是对背光源光线根据偏振方向的不同进行选择的循环增亮膜。这种薄膜可以精确的将平行其光轴方向的偏振光100%的反射,而另外一个正交方向上的偏振光可以正常穿透薄膜,如图。相对于普通吸收型偏振片将一种偏振态的光完全吸收,这种特殊薄膜被叫做反射型偏振片。
常用的液晶显示面板,不论是TN、STN、IPS或者VA,在ITO玻璃下面都有一层吸收型偏振片(下偏振片)。它提供给液晶面板所需要偏振态的入射光。从背光源出射的光都是全偏振光,入射到偏振片上会有一半光能变成热损失掉。如果在背光源中使用了反射偏振片就可以避免这一半光能的损失。如图,在背光源中,反射偏振片被放置在离液晶面板最近的位置,或者说反射偏振片和液晶面板的下偏振片之间是不存在任何其他薄膜。反射偏振片的透光轴也就是上图中的P光光轴与下偏振片的透光轴平行放置。背光源中出射的光,有50%符合透射条件,可以通过反射偏振片,与此同时满足下偏振片的透过要求,从而没有损失的通过下偏振片。另外50%的光,具有和透射光正交的偏振方向,会被反射回背光源,在背光源散射并且消偏振之后变为自然光,再次入射到反射偏振片上,继而又有一半光透射,一半被反射;周而复始,最终所有的光线都被转化为符合透射条件的偏振光,而没有损失的透过下偏振片。所以,在理想情况下,使用反射偏振片可以得到50%的增益。在实际情况下,光路中的吸收,实际增益比50%小很多。
模块中使用反射偏振片,在提高亮度的同时,出光的角度并不会像使用棱镜膜那样汇聚到一起,而是将各个角度输出的光强都按一定的增益同比例放大,使用前和使用后,光的角分布具有类似的形状。这一特性对显示器和显示器这样对视角要求比较大的液晶屏很有帮助。不使用反射偏振片,只在背光源中使用棱镜膜的显示器想要达到TCO'03这样严格的显示器标准是比较困难的。棱镜膜出光的某些角度附近会有很大的亮度变化,在大角度观测时,因为从观测点到屏幕上每一个点的视角不同,屏幕亮度均匀度变得比较差。使用反射偏振片的显示器就不会遇到这样的大视角均匀度问题。除了在视角上有优势之外,反射偏振片还可以提高整个液晶模块的lm/w光电转化效率和cd/w能源效率。
3. 高反射率反射片
使用高反射率反射片可以提高灯管反射片或者底反射片的反射率。在和其他增亮技术不冲突的情况下,能进一步提高亮度和能效。迄今为止,反射率最好的反射片是由数百层增反薄膜组成的多层膜反射片,和普通反射片95%左右的反射率相比,其具有几乎对所有可见光波长99%~100%的反射率。这样的反射片在循环增亮系统中非常有用,因为它可以减少循环光每次在反射时的损失。虽然在反射率上相差不多,但是在加载棱镜膜或者反射偏振片之后,得到的增益变化都在10%以上。
4.增亮综合解决方案
不同尺寸和用途的模块可以通过不同的增亮技术达到更大的亮度增益。液晶显示器多使用17英寸到22英寸的模块,考虑到会有不只一个人观看屏幕,显示器模块一般只会使用一张棱镜方向水平的棱镜膜来保证水平视角,同时可以使用反射偏光片和高效率反射片得到更高的光学增益。实际的背光设计中,只有小部分高端的模块会使用到全套方案,更多的则是设计者在需求、性能和成本上综合考虑,选用最合适的增亮产品。

背光模组的结构

led背光板中扩散膜上的黑白点怎么处理,怎样减少异物,以及背光模组的详细的生产工艺流程

第一步,先判断是原材料不良导致的黑白点还是操作原因。

第二步,原材料不良的话,在一包中看是随机的还是有规律出现的,并保留好样品,帮助材料厂家会判和改善。

操作不良的话,可以考虑环境异物、部品碎屑等,具体情况具体分析。

减少异物的方式,一是要有并保持好产线的洁静度,比如1000class或5000class,这要根据产品情况。定期点检洁静度。再者,保持产线的温湿度,湿度太小时,静电就表现出来了,容易吸附上异物。当然,操作台上离子风机也要开到适当的档位。还有,就是从进料到组装,传输,包装,运输都要做好才能保持出货到客户处的品质。

背光源生产工艺这块,不同尺寸不同结构工艺当然不能一概而论,不是这行的没人能教得很详细,凭空讲很抽象的。呵呵。

led背光板中扩散膜上的黑白点怎么处理,怎样减少异物,以及背光模组的详细的生产工艺流程

首先你要注意你组装的地点在哪裏,千万不要随便一个地方都可以。因为膜片的吸附能力很强,尤其是上扩,怎麼样减少那也只能在无尘环境中组装好,检测一下就好了!

什么是LCM模组工艺流程

深圳市新诺亚显示技术有限公司





1.根据模组结构可分为:
COG: Chip On Glass
即:晶片邦定在玻璃上
COB: Chip On Board
即:晶片邦定在PCB板上
TAB: Tape Automatic Bonding
即:各向异性导电胶连接方式,将封装形式为TCP(Tape Carrier Package带载封装)的IC 用各向异性导电胶分别固定在LCD和PCB上
COF: Chip On Film
即:晶片被直接安装在柔性薄膜上(周边元件可以与IC一起安装在柔性薄膜上 )
其他分类:如按显示内容分类有数显模组,点阵字元模组,点阵图形模组,按温度分类有常温和宽温型等。

2.根据显示方式可分为:
正像显示(+V)
负像显示(-V)
透过型显示(Transmissive)
反射型显示(Reflective)
半透过型显示(Transflective)

3.根据显示模式可分为:
TN型:90°扭曲,工作电压低,视角小,驱动占空比为1/4~1/8。显示时为黑/白型显示。成本及售价都较低。
HTN型:110°扭曲
STN型:180°~ 250°扭曲,工作电压稍高,视角明显大於TN型,驱动占空比为1/4 ~ 1/8以上。
显示时为黄/蓝或黑/白型显示。成本及售价高於TN型。
FSTN型:STN+单层补偿膜
FFSTN型:STN+双层补偿膜
DSTN型:双层STN盒
ASTN, ISTN等等。

COG基本构成
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
IC(积体电路) :驱动和控制LCD显示
ACF(各向异性导电膜) :将IC与LCD || FPC与LCD连接
FPC(柔性线路板) :连接和导电作用



IC Bonding原理:
通过各向异性导电膜(ACF)之导电粒子使积体电路晶片的引出端与LCD的ITO引线直接连接



COB基本构成
BZF(铁框)
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
ZBC(导电胶)
B/L(背光)
PCB板
IC(积体电路)




IC Bonding原理
通过打线机将金属铝线焊接在IC和PCB板上,起到一个导通的作用。



TAB基本构成
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
TCP(Tape Carrier Package 柔性线路板)
ACF(各向异性导电膜) :将TCP IC与LCD 连接



COF基本构成
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
COF IC(集成电路)
ACF(各向异性导电膜) :将COF IC与LCD 连接



连接方式
FPC连接:用一种柔性的印刷线路,一侧通过ACF与液晶显示幕的电极连接,另一侧与驱动电路的控制板连接。由於这种模组可靠性好集成化程度高和体积小等特点。常用於手机,MP3,电子词典等
金属PIN脚连接:给液晶屏的每个电极压接一根金属插脚,然後在需要时可直接将金属插脚插在设定的连接主板上。连接方便稳固,被较广泛使用。但显示内容受到插脚数量的限制(Pitch 1.27min)。
斑马条连接:用一种导电胶条,胶条的一侧与液晶显示幕的电极边连接,另一侧与驱动电路的主板连接。这种模组常用於仪器仪表上,显示内容较多,但体积较大。
热压斑马纸连接:用一块与液晶显示器的电极宽度、个数相同的导电纸,通过热压将斑马纸的一边压接在液晶屏的电极边上,另一边压接在驱动主板上(斑马纸最小Pitch 0.18).由於斑马纸是柔软的,所以在使用中对不同的结构件和装配要求都能很好的相适应,而且可以实现薄形安装。

ACF(各向异性导电胶)连接:
a)COG(chip on glass)即将晶片压在液晶屏上。所以整个模组体积比较小。COG可实现更高的邦定精度(我们公司邦定Pitch 35um Min)。这种方式对於日益小型化,显示信息量日益增加的液晶显示器最为适用.因此具有广泛的前景和实用价值。
b)TAB & COF即将晶片邦定在柔性线路板上,然後将柔性线路板热压後连接在液晶屏上。它可实现14条线/cm以上的连接密度(我们公司邦定Pitch0.11mm Min).对於像液晶显示这类高精度,大容量,超小,超薄形产品是不可或缺的。

模组与客户主板连接方式
·导电胶条ZBC连接
·金属PIN脚连接(PIN)
·FPC连接
·HSC 连接
·FFC连接,等等。

LCM主要物料
LCD :TN, HTN, STN, FSTN, etc。
背光:a) LED背光:底背光,侧部背光,彩屏背光。
b) EL背光
c) CCFL背光
IC :按封装形式有COG型,COB型,TAB成型及COF型
PCB :印刷电路板,LCM中双面板居多。
FPC: Flexible Printed Circuits 软性印刷电路连接器,分单面板,双面板,镂空板,多层板及分层板。
FFC :Flat Flexible Cable 排线
HSC :Heat Seal Connector 斑马纸
ZBC :Zebra Connector 斑马导电胶连接器
BZF & PLF :BEZEL 铁框,塑框
Touch Panel :触摸屏
Connector :连接器
ACF :各向异性导电胶
RES/CAP电阻电容等电子元件,双面胶带,黑/白矽胶等物料

LED背光源的分类

主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。背光源具有亮度高,寿命长、发光均匀等特点。目前主要有EL、 CCFL及LED三种背光源类型,依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式。随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展,侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。
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80~100Vac,提供工作电压的逆变器可把5/12/24Vdc的输入变换为交流输出。但EL背光源的使用寿命有限(在50%亮度条件下的平均使用寿命为3000~5000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。SupeSite/X-Space官方站 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。
LED背光源的使用寿命比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,比如电话、遥控器、微波炉、空调、仪器仪表、立体声音频设备等。但是,其亮度目前也不足以为大型透射式显示器提供背面光源。LED背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的,其中主要的区别在于LED是点光源,而CCFL是线光源。
0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方法的原因。但是,热量堆积是一个值得关注的问题。 导光板的作用在于引导光的散射方向,用来提高面板的亮度,并确保面板亮度的均匀性,导光板的良优对背光板影响甚大,因此,侧光式背光板中导光板的设计制作是关键技术之一。导光板是利用射出成型的方法将丙烯压制成表面光滑的板块,然后用具有高反射且不吸光的材料,在导光板的底面用网版印刷的方式印上扩散点,冷阴极荧光灯位于导光板侧边的厚端,冷阴极管所发出的光利用反射往薄的一端传导,当光线射到扩散点时,反射光会往各个角度扩散,然后破坏反射条件由导光板正面射出,利用各种疏密、大小不一的扩散点,可使导光板均匀发光。反射板的用途在于将底面露出的光反射回导光板中,用来提高光的使用效率。
导光板按照工艺流程不同又可分为印刷式及非印刷式,印刷式是在压克力平板上用具高反射率且不吸光的材料,在导光板底面用网版印刷印上圆形或方形的扩散点。非印刷式则是利用精密模具使导光板在射出成型时,在丙烯材料中加入少量不同折射率的颗粒状材质,直接形成密布的微小凸点,其作用有如网点。印刷法的效果不如非印刷法。非印刷法效果优异,使用人数少,速度快,效率高,但是技术门槛很高,需要掌握精密射出成型,精密模具,光学等技术才能掌握。目前世界上有三家企业精于此道,市场基本也有这三家把持,按照2002年IEK统计数据显示,市场份额分别是旭化成(35%)、三菱(25%)、Kuraray(18%)、其余大多是印刷法生产的导光板。同时旭化成也是有机玻璃材料的最大提供商,占据市场超过50%的份额。而三菱在有机玻璃生产加工技术方面是全世界最优秀的。目前国内厂商大多仍采用印刷式的导光板作为导光组件,印刷式的导光板具有开发成本低及生产快速的优点,而非印刷式的技术难度较高,但在亮度上表现优异, 技术为瓶颈所在,另外,根据形状可分为平板及楔形板,平板多应用于监视器,楔型板多用于笔记型计算机。至于扩散板及主要用途,在于提高正面的亮度,扩散板的作用在于让光的分布更加均匀使从正面看不到反射点的影子。由于光自扩散板射出后,其光的指向性非常差,必须利用棱镜片来修正光的方向,达到聚光的效果,提高正面的亮度。
可见,背光模组的作用无非就是把点光源或线光源发出的光通过漫反射使之成为面光源。但这个背光源大有学问,在搭配不同数量的灯管时其表面的纹理会有不同的变化,背光板的设计涵盖了光学设计、精密模具以及蚀刻、印刷等精密科技 LCD-TV的背光模组大约占原材料成本的23%(15英寸)到37%(30英寸),是LCD-TV原材料中比例最大的一部分。背光模组中光学膜最昂贵,占到背光模组成本的44%,导光板占16%,灯管占12%,其它如灯罩,外框等占28%。
a0中国已经成为世界最大的TN-LCD生产国。据统计:2000年中国显示器产业销售额约为407亿元。其中液晶显示器为60亿元。到今年底,中国显示器产业的工业总产值约为600亿元,其中液晶显示器约为80~100亿元。中国是液晶显示器背光源巨大的潜在市场。
B0背光模组技术门槛和资金门槛很低,又是朝阳产业,因此初期产业进入障碍并不高,吸引许多中小型厂商跨入此一领域。然而,由于背光板模块并不是可以大量产的商品,在LCD面板应用范围越趋广泛下,产品尺寸及规格也就越来越多,其中,导光板的规格、尺寸及厚薄各家面板厂商皆不相同,背光模块厂商必须针对各家客户的需求,以设计各种不同的背光模块。此外,零组件的供应来源是否齐备,线上人员的训练和品质,加上后段组立能否达到量产等议题皆值得追踪,人力培训至上线均需至少3个月时间,人员制程熟练度影响其制程良率甚大,且训练初期材料耗损较高,因此厂商如何控制成本为重点。故尽管在初期障碍不大下,小厂林立,惟实际能争取到客源,稳定量产出货的厂商将仅是少数。SupeSite/X-Space官方站g!c/\% 背光板模块获利遭LCD模组厂商挤压、及同业的竞争压力下,薄利多销现已成为业界普遍的现象。激烈竞争的背光模组市场只有靠规模出效益,大者恒大。不过由于背光模组上游竞争不充分,加上目前背光模组厂家度日维艰,价格一降再降,因此背光模组的价格不可能下降很多。由于背光模块认证期间长,一旦获得LCD面板厂商采用后将不会轻易改变,新竞争者将不易轻易介入,因此,在市场上经营较早者,将占有一定优势。
值得注意的是,随着欧美市场上环保认证的推行,越来越多的背光源要舍弃含铅汞成份的CCFL光源。加上近二年间LED亮度突破性的提高和生产成本的降低,所以加大力度研发LED为光源的背光系统作为替代CCFL背光源,是将来各大背光源厂商的重要方向。

以上就是小编对于背光模组组成结构 问题和相关问题的解答了,希望对你有用

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