TV用背光源
液晶电视背光介绍_图文
LED：背光结构
LED：背光结构
优点：比玻璃材质更加轻薄、柔韧性更好、更具抗撞击性。 缺点：成本高
3M、Nanosys、QDvision
对比项目 色域 成本 良率
制程改变率 功耗 亮度 背光 视角
成熟尺寸
OLED 100%
高 低 30% 低 高 无需 全视角 <7寸
QLED：发展前景
QLED 110%
低 >90% 无需更改 较低 一般 需要 <180° <55寸
2、色彩控制更精准 量子点能发出特定波长的光，它们发光的精确颜色可以通过 改变它们的尺寸来调节。
3、屏幕更亮 量子点屏比OLED屏亮度提升30-40%。
4、高转换率带来的高节能性 量子点能够将LED光源发出的蓝光完全转化为白光（传统 YAG荧光体只能吸收一部分），这意味着在同样的亮度下， 量子点所需的蓝光更少，在电光转化中需要的电力亦更少， 有效降低背光系统的功耗总成。
液晶电视背光介绍_图文.pptx
LCD TV背光分类&发展
CCFL
LED
QLED
2001 ~2010
2007~
2014~
状态：淘汰
• CCFL 功 率 低 、 大 尺 寸 要直下式才能满足要求。 中尺寸一般需并2排灯 管 、 需 要 4-6mm 的 导 光板厚度。
状态：主导
• 08 年 因 LED 效 率 的飙升及价格的下 降 、 LED 开 始大批量导入TV 市场，逐步成为市场主流 显示背光。
Local Dimming LED TV 背光驱动整体方案
Local Dimming LED TV 背光驱动整体方案目前，液晶电视的使用越来越广泛，在人们的日常生活中占据越来越重要的位置，而其消耗的能量也越来越引起人们的关注。
因此，各个电视、液晶厂商都投入极大的物力、人力、财力加大研发力量去降低功耗，从技术发展趋势上来说，如何降低背光的功耗最受到关注。
因为背光源是最大的能量消耗者，降低了背光的功耗，也就大大降低了整机的功耗。
这其中的技术包括改善背光源的驱动电路，改善LED 的发光效率，开发新的LED 种类，目前，Local Dimming 是这些技术中最易于实现，效果最明显的一项技术。
尤其是直下式LED 背光搭配Local Dimming 技术，可大幅度降低电量、提高显示画面对比值、灰阶数、及减少残影等。
1. Local Dimming BLU 概述Local Dimming 即局部背光调节的意思，利用数百个LED 组成的背光代替CCFL 背光灯，背光LED 可根据图像的明暗进行调节，显示幕图像中高亮的部分的亮度可以达到最大，而同时黑暗的部分可以降低亮度，甚至关闭，以达到最佳的对比度。
这样，暗区亮度的降低就降低了背光的功耗。
Local Dimming广义而言，大致可分为三大类，分别为0D、1D、2D dimming,其中，2D dimming 能将local dimming 的技术发挥到最佳效果。
从下图可看出local dimming 和非local dimming 在能耗上和对比度上的差别。
2. 系统结构框图基于MCU 的loacl dimming 方案由三个部分组成，分别是FPGA 或SOC,MCU 和LED Driver IC,SOC 采集图像信号并通过SPI 接口发送资料给MCU,MCU 进行资料处理后再通过SPI 控制1 个或多个LED Driver.3. SAC Demo Board 的结构框图。
TV基础知识
V-Chip :
V-Chip 中文称为暴力防治芯片或称为亲子保护芯片，由美 国联邦通讯委员会(FCC)制定，主要用来防止儿童收看暴 力、粗俗、色情节目。其做法为父母可于电视机设定能够 接收的节目等级，电视广播业者须于节目讯号中加入节目 等级讯号，当电视机收到的节目等级大于电视机所设定的 节目等级，电视机应该要把所收到的讯号block掉，并要求 输入密码，若密码正确才允许收看节目。分为电视和电影 两种标准：
一般电视频道分为VHF-Low, VHF-High, UHF三段. 美国频道:
V-Low: CH2-6,由CH2影像射频55.25MHz及声音射频 59.75MHz开始.
V-High: CH7-13,由CH7影像射频175.25MHz及声音射频179.75MHz开 始(每一频道增加6MHz).
UHF :CH14-69,由CH14影像射频471.25MHz及声音射频475.75MHz开始 (每一频道增加6MHz).
Closed Caption利用VBI (Vertical Blanking Interval) 期间传送数据，以NTSC系 统为例，其数据在Odd Field Line 21(Line 21)或Even Field Line 21(Line 284)间传送。
Closed Caption定义了4个channel及Caption、Text两种模式，总共有8种型式整理 如下表：
Channel
Field
First Control Code
CC1/T1
ODD
CH Bit = 0
CC2/T2 CC3/T3
ODD EVEN
CH Bit = 1 CH Bit = 0
CC4/T4 EVEN CH Bit = 1
电视的种类有哪些
电视的种类有哪些
电视的种类有多种，以下是一些常见的电视类型：
1. 液晶电视（LCD TV）：使用液晶显示技术来产生图像的电视。
它们通常具有高分辨率、广视角和较薄的外观。
2. LED电视：LED（Light Emitting Diode）背光的电视，是一种液晶电视的变种。
它使用LED作为背光源，提供更好的对比度和色彩饱和度。
3. OLED电视：OLED（Organic Light Emitting Diode）电视采用有机发光二极管技术，每个像素都能自己发光，可以实现更深的黑色和更高的对比度。
4. QLED电视：QLED（Quantum Dot LED）电视使用量子点技术，通过激活量子点来产生颜色。
它具有更高的亮度、更广的色域和更好的抗烧屏效果。
5. 曲面电视：曲面电视的显示屏呈弧形或弯曲形状，旨在提供更加沉浸式的观影体验。
6. 4K电视：4K电视指的是具有更高分辨率的电视，即3840 x 2160像素。
它提供了比传统全高清电视更清晰的图像。
7. 8K电视：8K电视是分辨率更高的电视，即7680 x 4320像素。
它提供极高的图像细节和清晰度。
8. 智能电视：智能电视具有内置的操作系统和网络连接功能，可以访问各种应用程序、流媒体服务和在线内容。
这些只是一些常见的电视类型，随着技术的不断进步，还可能出现新的电视类型。
根据个人需求和预算，选择适合的电视类型会带来更好的观影体验。
背光模组构造及原理
• 导光板制造过程
导光板其最重要也是最原始的材料为光学级PMMA (POLY METHYL METHACRYL ATE)(聚甲基丙烯酸甲） 也就是俗称的亚克力 或有机玻璃，其分类又有PMMA颗粒和 PMMA平板。
PMMA由石油中提炼单体(MMA)再将单体(MMA)经过化学 加工后做出光学级PMMA颗粒，再将光学级PMMA颗粒用压铸 法(Casting:PMMA粒子流入模腔,上面模面压合至所需的高度)或压出法(Injection:制 做方法如上,但压力较大)来制作光学级PMMA平板。
比重 吸水率%
折射率 透光率% 熱雙形溫度 （℃ ）
1.2 ＜0.3
1.49 92 80~90℃
导光板光学性质
压克力的折射率 ：nt＝1.49 压克力临界角 θt=42.15°
• 导光板的功能和要求
导光板故名思义其最主要的的功能在于要将 光线导向设计者所需要的方向，而所有的导光板 的设计都是要配合下游产品LCD和背光模块的需 要，最重要的是要达到辉度和均匀度。
擴散層
三、导光板的构造＆特性
• 何谓导光板
导光板一词来自于英文译音(Light Guide）其产生为应用于LCD所产生的,LCD为一非 自发光性的产品为了要展现LCD的亮度就必需要 有背光模块来显现，在背光模块的发展过成中重 要关键的零组件导光板也随着下游产品的需求进 而开始有不同的改变。
項 目 PMMA
背光模组构造及原理
背光源的种类与应用
• • • • • • • 直下式 v.s 侧光式 单侧入光 v.s 对侧入光 v.s 多侧入光 平板LGP v.s 楔形LGP (Light Guide Panel – 导光板) Monitor / TV ─ 高辉度、广视角、大型化。 Notebook PC ─ 高效率/省电化、轻薄化。 卫星导航/车载装置 ─ 高辉度、坚固性、耐候性。 掌上型装置 ─ 小尺寸、轻薄化、省电化。
TV背光模组结构
直下式背光模组拆分图
侧光式与直下式背光比较
背光结构 侧光式
优点
缺点
薄型化、功耗低、工艺简单、 方案成熟
亮度低、光利用率低、均匀性 调整复杂、不能进行光的局域
控制
直下式
亮度高、方案成本低、容易 进行光的局域控制
厚度大、均匀性差、加工要求 高
背光模组光学部件介绍
背光模组光学部件包括： • 光源(CCFL、LED） • 反射膜 • 导光板(侧光式) • 扩散板(直下式) • 扩散膜(上下扩散) • 增光膜 • DBEF
网点设计实例
Lightbar
· 其它光学调整。VCUT设计、入光处锯齿设计。
网点+VCUT结 构导光板
导光板光学模 拟
入光处锯齿设 计
VCUT反射面出 光分析
扩散板/扩散膜
➢ 作用：将从导光板正面出来的光雾化，提高均匀性，并使侧射光分 散到正面，提高正面亮度
➢ 扩散膜构成：PET基材+扩散层。常用的有两种扩散片，一片放在导 光板和增光片之间，均化导光板出射光，称下扩散片；一片放在增 光片之上，起到保护作用及防止水波纹出现，称为上扩散片。
• 根据光源分布的位置，背光模组可以分为测光式和直下式 （底背光式）两种。
侧光式背光模组结构
• 测光式背光模组，光源位于模组的一侧，光通过导光板的传导后再通 过光学膜材进入液晶玻璃上。
侧光式背光模组拆分图
直下式背光模组结构
• 直下式背光模组，光源位于模组底下，光通过扩散板的扩散 后再通过光学膜材进入液晶玻璃。
白反射材 LED基板
目前主流方案为使用二次光学透镜，成本高，光学效率低。 能否直接在LED上封装一次透镜？可以。
· TFT-LCD要求 ➢ 光谱匹配性。提高光利用
大尺寸LCD—TV用高性能EEFL背光源
自 ２ ０ 年 起 ， Ｇ、 ｈｌ ｓ Ｌ Ｄ 公 司 开 始 开 发 ０３ Ｌ Ｐ ｉｐ Ｃ ｉ Ｅ Ｆ Ｅ Ｉ灯并 成功 地进 行 了商 业化 生 产 。Ｅ Ｆ 用 Ｅ Ｉ使
了墙 壁放 电 的机理 ， 因而 Ｅ Ｆ 电极 的 长度 随灯 管 ＥＩ
‘ ’
＿ ｌ ＿ ・ 一 ・ ・ ＿ …
ｍ ｍ ｍ “
卜 —— — 一 —— —— —
过延 长 电极 的长 度 或 使 用 高 介 电常 数 玻 管 的 方 法
来提 高 电极 的 电容 。在 本 文 中 ， 们 研 究 了 ｉ 种类 我 型 的 Ｅ Ｆ Ｄ Ｆ ０３ ０毫 米 的 Ｅ Ｆ 以及 ｑ４ ０ Ｅ Ｉ Ｅ Ｉ， ． （ Ｅ Ｉ ５ ． 毫米 的 Ｅ Ｆ ， Ｃ Ｆ Ｅ Ｉ） 与 Ｃ Ｌ背 光 系 统相 比 ， 它们 中 的
排气 ／ 充气 一第 二 次封 接一 外 电极成形 。 玻璃 接头 的方 法 有 两 种 ， 种 是 减 低 电极 管 的 一 直径 ， 另一 种 是扩 大 发 光 管 的 直径 。冈前 者具 有 受 热而 变形 的 缺 点 ， 在 本 实 验 中 ， 用 了扩 大 发 光 故 使 管直 径 的方法 。图 ｌ给 出了玻 璃 接头 的方 法 。图 ２
必 须要小 ； 第ｉ ， 在大尺寸 Ｌ Ｄ背 光源 中具有 较低 的功 耗。为 获得较 高 的光学 效率 ， 以考虑 使川 灯管 半径 较小 的 Ｅ Ｆ Ｃ 可 ＥＬ
（ ３ Ｏ 作 液 晶背 光 源 。 因为 灯 管 半 径 较 小 的 Ｅ Ｆ ｃ ．） ｂ Ｅ Ｉ 比普 通 的 Ｅ Ｆ 中 ． ） 抗 大 。 由 于 灯 的 阻抗 越 大 ， 功 耗 也 越 大 ， 而 Ｅ Ｉ ４０阻 （ 其 从
TV MNT背光源(BLU)制造过程作业标准遵守
工位序号作业标准遵守LGP组装3拿取胶带时手不可按压在LGP上。
（抓住吸盘JIG支撑）4必须使用剥离胶带。
（胶带45度贴在右上角）5吸盘JIG必须轻轻按压在LGP上。
（不可以抛在LGP上面）6吸盘位置42 产品2段，47，55 左侧靠边安放吸盘，右侧在产品5/4位置安放。
7LGP垂直拿起后水平移动到C/B上，以45度对准C/B上侧定位住后平稳安放。
8保护膜剥离时必须一次性在1~1.5S时间内剥离完毕。
9LGP保护膜必须按照产线流动的反方向进行剥离。
LGP检查10B类品是否有在C/B上打点标记。
11先检查两边，再检查中间，检查角度15度。
（管理基准眼睛平视线体中间的离子架的高度）12LGP有不良时首先打开阻挡器，擦拭不良位置后再次确认LGP修理过的位置是否有不良。
13无尘布必须擦拭10EA LGP后更换。
Sheet安放14放膜人员必需佩带3D眼镜。
15放膜片前先斜视确认LGP表面情况，再安放sheet后检查画面是否有异常。
16每次拿取Sheet前必须用高分子粘尘垫清洗手套，清洗一次按压两下。
（手掌正面向下）17右手拿取Kit右侧中部，左手拿取下部左侧卡钩。
（抓手范围不能超过20mm)18拿取时候必须一次性到位；垂直拿起后水平移动到LGP上。
（手不能在sheet下滑动）修理师19修理师修理白点时是否按照标准进行判定。
20是否正常确认B类产品后进行扫码21修理师异物采集及记录是否准确。
净化棚内人员遵守22保持手部清洁。
（不可触摸线体，C/B，衣服，头发，等污染手部东西）23必须穿戴连体服，口罩，黑色袖套，白胶手套。
（手套要把袖套包住，手腕不能漏出）1. Line重点作业标准遵守2.Sheet-kit重点作业标准遵守岗位No作业标准遵守共同1作业员穿着，佩带是否按照基准遵守。
2进入M/E前使用粘尘轮，清洗连体服。
3人员穿着连体无尘服，禁止进入到仓库。
4皮带清洗周期是否遵守。
（1Time/次）清洗投膜5清洗机运转速度（80%），清洗前是否有检查粘尘轮运转正常。
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量约在1W。颜色的排列是依照绿、红、蓝、红、绿的顺序排列，每5个LED
为一组，因为LED模块的耗电量相当高，所以SONY也使用风扇进行散热。
▲CF与CCFL光源关系。（资料来源：SONY、Nikkei Micro Electronics杂志）
■高亮度带来头痛的散热问题
由于， LED的热效应会影响辉度与色度，再加上电路基板和其它相关组 件占去了模块的绝大空间，所以，散热问题与布局的设计也就成了相当重要 的一个课题。 虽然利用风扇可以达到均匀的散热效果，但是，因为随著面 板尺寸的扩大，所使用的风扇数量也将随之增加，如此一来，数量庞大风扇 所产生的噪音，将又会引发出现另外一个噪音。
因此，也有部分设计者提出利用导热管（heat pipe）的设计，但是导 热管还是会有一些问题，因为可能会由于导热管的排列与设计产生热传导效 率不良，失去了原有的目标。
如果仅靠改变模块机构的设计期望能一举解决热效应的问题，仍旧是不够 的，还需要LED业者加入一起努力，包括晶粒与PCB材料都必须进行改善，
机会无限 但问题重重 TV用LED背光模块
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▲新旧CF与LED光源关系。（资料来源：SONY、Nikkei Micro Electronics杂志）
技术洞察－大幅追赶LCD TV 投影机同步迈入LED背光时代
105%，但是，在耗功率的部分，46寸为550W、40寸为470W。
技术洞察－ISSCC 2006落幕 明示未来技术趋势
专家开讲 相同为40寸采用CCFL的WEGA机种，耗电量只有290W，仅有40寸QUALIA 人物专访－志圣工业董事长梁茂
2005年5月，三菱电机在SID
2005更发表了一款以6色LED搭配双色彩色
Hale Waihona Puke R&D人生－如果公司用不到我 就回老家种田吧
率光片的LCD，其sRGB比提高到了181%，大约可以涵盖物体色彩的96%。 sRGB规格是由微软（Microsoft）与惠普（HP）因应CRT制定的色域，目 前包含电视影像播放系统也是采用相当于sRGB规格的色彩领域。
机会无限 但问题重重 TV用LED背光模块
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制程设备 量测 材料 验证服务 稿件发布 发布新闻稿 新闻讨论区
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CTO技术观－微创科技事业开发 处协理詹利森
三菱电机的做法是，利用两组3色LED搭配而成，其波长分别为第一组的 410nm（蓝）、540nm（绿）、615nm（红），及第二组的430nm（蓝）、 510nm（绿）、625nm（红），在每一个Frame中，采用field sequential方式交替点亮。
科技新知－潜力无穷 技职专校 共同发表多项先进技术
科技新知－掌中看世界 可挠式 显示器
科技新知－脑波优化 超能力科 技魔术
不过，由于使用LED作为背光源获得了这样优越的色彩表现，相对的也必 技术洞察
须付出相当的代价，包括需要解决高辉度产生的散热问题，因为LCD TV辉 技术洞察－液晶显示器即将迈入 度最低大多约为 450cd/㎡，另外还有点光源造成的辉度与色度不均匀等问 立体显示时代
但是，另一个重要的发展趋势，是LCD TV的尺寸不断扩大，目前主流尺 寸约在32寸左右，预计到年底，主流尺寸将增加到3740寸，或者2006年开 始挑战更高的47寸甚至50多寸，那么，要解决数量如此庞大的LED所散发 出来的热，是否能有效率且不影响TV外观的散热系统，就将成为设计者令 一个头痛的问题。
CTO技术观－中美矽晶创新科技 研发中心处长徐文庆
CTO技术观－义隆电MCU产业处 处长宋松福
CTO技术观－铼德研发处协理邱 铭中
在显示尺寸为23寸、1280×768、亮度为80cd/m2的面板中，蓝光与红 光LED各使用26颗，而绿光LED则使用了56颗，发表当天令所有与会者惊 讶，面板可以呈现如此高的色彩表现。
LED表现出的色域超过CCFL的150%。如果以Pointer''s Color为色域范 诺基亚静观其变三星将超薄手机
视为抢下台10％市占关键 今年
围的话，CCFL作为背光源的LCD TV的再现率只有55%，但是，使用LED为 将引进逾20款 摩托罗拉首当其
背光源的LCD TV则是达到82%。
冲
R&D人生
重要元件／工具 处理器／微控制器 电源／类比元件 界面 光电元件 IP／EDA／FPGA 网通元件 设计技术 电源技术 类比与混讯 SoC解决方案 嵌入式方案 影音处理 光电技术 网通技术 应用市场 计算机与外围 消费性电子 可携式产品 网络通讯 车用电子 设备／仪器／材料
面对这些问题，全球LCD面板、模块业者也正积极地寻求CCFL的替代解 决方案，例如FFL、EL、LED、EEFL等等，其中最被积极探讨的便是以LED 作为背光源的可能性。
R&D人生－科技新贵 科技还没 有贵
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解读标准
解读标准－PowerWise 2.0为手 持式省电带来「新膏药」？
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解读标准－超越Intel Robson技
另外，目前普遍所采用的个别RGB 3色LED背光方式，虽然可以针对各 LED设计出散热结构或导光方式，比较容易得到高效率光源，但是因为，3 色LED有其各波长，所以必须设计特殊的导光板或导光模式，让LED的光线 能均匀混色变成白光。
▲LED与CCFL在CIE色度座标图。 /gate/gb//ShowNews.aspx?zCatId=116&zNotes... 2006-4-18
/gate/gb//ShowNews.aspx?zCatId=116&zNotes... 2006-4-18
机会无限 但问题重重 TV用LED背光模块
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达到低温且高亮度的LED。
当然，目前已有一些解决方案来达到散热的效果，例如，SONY是并用风 扇、导热管与散热片（heat sink），把导热管做横向排列，并且将大型 散热片放在模块背面两侧， 利用这样的设计，可以将导热管传送出来的 热，分散到两侧装有风扇的散热片进行散热。
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1.6倍。
人物专访－华邦电子董事长焦佑 钧
小型记忆卡市场与技术趋势(4)
因为LED模块的发光效率比CCFL差。SONY希望在2、3年内达到与CCFL相 小型记忆卡市场与技术趋势(5)
同的耗电量。46和40寸分别配备了450个和325个LED。而每个LED的耗电 小型记忆卡市场与技术趋势(6)
CTO技术观－惠普资深研究士暨 量子科学研究团队主任Dr. Stan Williams
科技新知
科技新知－把关企业内部信息安 全 静脉生物辨识导入市场应用
科技新知－电池新革命 扩大未
因为使用LED作为背光源，使得长久以来进步有限的提高色彩目标，立即 来消费性产品应用
获得解决，再加上可以单独针对LED发光波长进行调整，所以使得色彩调校 也变得更容易了，看来，对于LCD的背光源来说，LED似乎是一个不错的解 决方案。
技术洞察－面临上游矽材料窘境
题，而这些所谓的问题代价正是阻挡了LED进入LCD背光世界的高度门槛。 下 次世代太阳能发电材料全力
克服瓶颈
首先，耗电量的部分就相当的惊人。以SONY使用LED背光的QUALIA与 WEGA为例，QUALIA采用了3色LED，虽然色彩表现能力达到NTSC比的
技术洞察－完美演出 自然逼真
其实LED作为背光源具备高细腻度、高辉度、无水银、高色再现性等特 点，所以能够提供液晶面板更高的表现水平，不像过去只停留在LED能达到 节省空间的印象。
■以LED为背光的LCD TV
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机会无限 但问题重重 TV用LED背光模块
甚至宣称可以达到超越NTSC色域的表现能力，如此高的演色力让LCD业者 无不跃跃欲试。
又逆转供货不足达3050％ 台 DRAM厂将大受其惠
建言集－保障台湾安全的幕后英
雄：电子业从佛里曼的戴尔冲突
防制理论谈起
2004年底，SONY开始销售利用LED作为背光源的LCD TV，利用RGB三色 摩托罗拉、三星超薄手机对决
的62%左右，也就是说，在相同尺寸下，LED背光的耗电量是CCFL背光的 生
/gate/gb//ShowNews.aspx?zCatId=116&zNotes... 2006-4-18
机会无限 但问题重重 TV用LED背光模块
■LED背光光源组合抉择
虽然因为先天自然环境的因素，无法做出自发白光的LED，但是目前，业 界已有相当多的搭配方式，使波长从450750mm的LED发出不亚于CCFL的白 色光源。
利用LED＋萤光粉的颜色互补作用产生白光，是最常见的模式，但是关键 在于萤光粉的配方及LED的波长纯度。利用这个组合来作为LCD TV背光， 在成本上相当的高，而且如果是蓝光LED＋黄色萤光粉对于红色的表现也较 明显的不佳。如果是利用紫外光的LED＋萤光粉的话，因为是使用紫外光， 则会出现封装树脂与萤光体提早劣化等现象。