背光模组的构造原理及应用
一、背光模组常用光学原理
⼀、背光模组常⽤光学原理⼀、背光模組常⽤光學原理光學原理應⽤在背光板上，⼤致有反射(Reflection)、折射(Refraction)、全反射(Total Internal Reflection, TIR)、吸收(Absorption)幾項，均屬於幾何光學的光學領域。
(⼀)反射(Reflection)---反射⽚、導光板反射可分為三種形式，鏡⾯反射(Specular reflection)、擴散反射(Spread reflection)和漫射反射(Diffuse reflection)，鏡⾯反射是指光線的⼊射⾓度相等於反射的⾓度，如圖1-1；擴散反射發⽣當在不平坦的表⾯且反射的光線超過⼀個⾓度，所有的反射光的反射⾓或多或少會與⼊射⾓相同，如圖1-2；漫射型的反射，有時候⼜稱作“Lambertian scattering”或“Diffusion”，這種情形發⽣在粗糙或不光滑的表⾯，其反射光會有許多不同的⾓度，如圖1-3。
圖1-1. 鏡⾯反射圖1-2. 擴散反射圖1-3. 漫射反射當光線照在⼀個完美的光滑表⾯會發⽣鏡⾯反射，完全遵守「反射定律(Law of reflection)」，⼊射⾓（⼊射光線與垂直表⾯的法線所夾的⾓度，Incident angle ）會相等於反射⾓（反射光線與垂直表⾯的法線所夾的⾓度，Reflected angle ），如圖1-4。
當光線照在⼀個粗糙的表⾯，光線將會⽴刻以許多不同的⽅向反射或穿透，如圖1-5，在背光的材料中，擴散板、擴散⽚屬於穿透擴散(Diffuse transmission)的性質，底反射板、燈管固定框架屬於反射擴散(Diffuse reflectance)性質。
圖1-4. 反射定律圖1-5. 穿透及反射擴散(⼆)折射(Refraction, Snell ′s law)---導光板、擴散⽚、稜鏡⽚當光線從⼀種材料⾏進到另⼀種材料時，例如從空氣進到玻璃，此時光線會被折射，也就是光線會彎曲及改變速度。
背光模组结构及材料简介通用课件
导光板采用光学级PMMA或PC 材料，表面经过特殊处理，具有 高透光率和均匀的光线扩散能力
。
导光板的结构设计对背光模组的 出光质量和效率有很大影响。
反射板结构
反射板的主要作用是提高光线的利用率，将散射和折射的光线反射回导光板，从而 提高出光效果。
反射板一般采用白色PET或PC材料，表面涂有反射涂层，具有高反射率和良好的耐 候性。
详细描述
散射板的主要材料是PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）和PC（聚碳酸酯），这些材料具有良好的透光性 和散射性能。此外，这些材料还具有较高的抗冲击性能和加工性能，能够保证散射板的稳定性和耐用 性。
增亮膜材料
总结词
增亮膜能够提高背光模组的发光亮度和 视角范围，从而提高显示器的整体性能 。
VS
详细描述
增亮膜的主要材料是光学级聚酯薄膜，经 过特殊处理后具有较高的反射率和折射率 。此外，增亮膜材料还能够有效地减小光 线的衰减和散射，从而提高背光模组的亮 度和视角范围。
重量
背光模组的重量决定了显示器的便携性和稳定性。轻量的背光模组能够减轻携带负担，同时也有利于提高显示器 的抗震性能。
05
背光模组的制造工艺
导光板的制造工艺
导光板是背光模组的核心元件，其制造工艺通常采用精密注 塑成型技术，将光学级塑料射入模具中，通过加热和压力成 型，再经过冷却和脱模，得到具有微结构的导光板。
04
背光模组的性能特点
亮度与对比度
亮度
背光模组的亮度决定了显示器在 明亮环境下的可视性。高亮度能 够提供更好的视觉效果，但同时 也会增加能耗。
对比度
对比度决定了图像的清晰度和细 节表现，高对比度能够提供更丰 富的色彩和更深的黑色表现。
液晶背光模组结构介绍
液晶背光模组结构介绍一、背光源结构液晶背光模组的背光源通常采用冷阴极荧光灯（CCFL）或者LED灯管。
冷阴极荧光灯由玻璃管、电极、荧光粉和汞蒸汽组成，其内部通过电流激发荧光粉透过玻璃管产生可见光。
LED灯管由若干个发光二极管（LED）组成，通过电流驱动LED发光，发出光线。
LED灯管比CCFL更节能、寿命更长，并且能够更准确地控制亮度。
二、光导板结构光导板通常由透明塑料或玻璃制成，其内部有特殊的纹理或反射层，用于引导背光源发出的光线，使光线均匀地照射到液晶面板上。
光导板还可以增强光线的亮度和均匀性，提高整个显示屏的显示效果。
三、扩散片结构扩散片位于光导板和液晶面板之间，扩散片的主要作用是将从光导板射出的光线分散，使其能够在整个液晶面板上均匀地照射。
扩散片通常由光学级塑料或玻璃制成，可以通过厚度、反射层和纳米级微结构等设计，调节和控制光线散射的效果。
四、液晶面板结构液晶面板是液晶背光模组的核心部件，其内部由液晶材料、导电层和滤光器等组成。
液晶材料位于两片平行的玻璃基板之间，玻璃基板上覆盖着导电层和滤光器。
液晶材料的特殊性质使得其能够根据电压的变化改变光线的透射性质。
导电层用来施加电场，控制液晶的取向，从而控制光线的透过和阻挡。
滤光器用来调节透射光的颜色，使得显示器能够显示出不同的颜色。
五、背光模组电路液晶背光模组还包括背光模组电路，用于控制和调节背光源的亮度。
背光模组电路通常由控制芯片、电源模块和驱动电路组成，能够根据输入的信号调整背光源的亮度。
背光模组电路还可以通过PWM（脉冲宽度调制）技术调节背光的亮度和灰度，从而提高显示器的显示质量。
总结：液晶背光模组的结构包括背光源、光导板、扩散片、液晶面板和背光模组电路。
背光源提供背光照明，光导板用于引导和提高背光的亮度和均匀性，扩散片用于散射光线，使其均匀地照射到液晶面板上，液晶面板通过控制液晶的透光性和颜色，实现图像和文字的显示。
背光模组电路用于控制和调节背光源的亮度，提高显示器的显示效果。
背光模组构造说明
直 下 △ ○○○△△○○ △△ 式
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背光模組之基本構造
■ 光源 ■ 導光板 ■ 燈管反射板 ■ 擴散片 ■ 稜鏡片 ■ 反射片 ■ 上、下外框
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背光模組之基本構造(光源)
■ 冷陰極管CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)
-壽命長/輝度高/細管/工作電流低
■ 熱陰極管
4
背光模組之結構分類
■ 側光式
5
背光模組之結構分類
■ 側光式(側視圖)
6
背光模組之結構分類
■ 直下式
7
背光模組之結構分類
■ 直下式(側視圖)
8
背光模組之結構分類
■ 特性 比較 薄 型
重
輝
色
均 齊
消 費
結 構
光 利
發 熱
燈 管
電簡用問置
化量度度度力化率題換
側 光 ○ △△△○○△△ ○○ 式
背光模組構造說明
1
背光模組構造說明
■ 前言 ■ 背光模組之結構分類
-側光式 -直下式
■ 背光模組之基本構造 -光源
-導光板 -燈管反射板 -擴散片 -稜鏡片 -反射片 -上、下外框
2
前言
■ 何謂背光模組?
背光模組(Back Light Module)為液晶顯示器 (Liquid Crystal Display Module)之光源部份。
■ 射出成形導光板 -蝕刻(輝度不如印刷式) -切削(輝度高/均齊度不如印刷式) -噴砂(輝度及再現性需再加強)
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背光模組之基本構造(導光板)
■ 內部擴散方式 -成形時注入具散射功能之透明顆粒
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背光模組之基本構造(導光板)
背光模组
背光模组背光模组是一种用于液晶显示屏的关键组件，它为显示屏提供了背光照明，使得图像能够在暗环境下清晰可见。
背光模组在广泛的应用领域中发挥着重要的作用，包括电视、计算机显示器、手机、平板电脑等电子产品中。
背光模组的发展与技术的进步紧密相关，不断推动着显示技术的革新与提升。
背光模组的原理是利用光源照射到液晶屏后面，通过液晶屏的控制，调节光的透过程度，从而实现显示效果。
它通常由若干个发光二极管（LED）组成，被均匀地分布在显示屏背面，以提供均匀的照明。
背光模组的设计和制造需要考虑光线的分布均匀性、显示屏的大小与厚度、功耗以及可靠性等因素。
背光模组有多种类型，其中最常见的是直下式背光模组和边缘式背光模组。
直下式背光模组是将LED放置在液晶屏的后面，并通过反射板将光线反射到前面的液晶屏上。
这种模组可以提供较高的亮度和对比度，适用于大尺寸显示屏。
边缘式背光模组则是将LED安装在显示屏的边缘，通过导光板将光线导向全屏。
这种模组适用于较薄的显示屏，如手机和平板电脑。
随着技术的不断发展，背光模组的性能也在不断提高。
近年来，LED背光模组取代了传统的冷阴极荧光灯（CCFL）背光模组，成为主流。
LED背光模组具有高效节能、长寿命、亮度均匀等优点，成为显示屏行业的首选。
此外，LED背光模组可以根据需要调整亮度和颜色，实现更好的图像品质。
背光模组的发展也带动了显示屏技术的进步。
随着液晶屏技术的不断创新，显示屏的分辨率、色彩表现力和视角等方面都有了巨大的提升。
同时，背光模组的照明效果也得到了改善，使得显示屏在各种环境下都能够呈现出更加鲜艳、清晰的图像。
除了在消费电子产品中广泛应用外，背光模组还在其他领域有着重要的应用。
例如，在医疗设备中，高清的显示屏可以提供医生和患者更准确的图像信息，有助于诊断和治疗。
在工业控制领域，背光模组可以用于操作面板和仪表盘的显示。
在交通运输领域，背光模组可以用于车载显示屏，提供导航、娱乐和安全警示等功能。
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。
背光模组结构介绍
上海天马
九.遮光膜介绍-种类
上海天马
九.遮光膜介绍-材料
上海天马
十.铁框介绍
铁框（BZ）： �BZ 即是Bezel 的简称，中文叫铁壳或铁框。其主要作用是增加产品的结构强 度，在液晶显示模组里面，BZ 主要是支撑，保护及装饰LCD 等部件。尤其是目前 数码电子产品越来越轻薄化设计，LCM 液晶显示模组的厚度也相应进行了超薄设 计，这样，设计时就应当使用到BZ 来保护整个显示屏组件，使其超薄化设计但强 度又满足相应信赖性要求。所以，目前电子产品中几乎都会使用到BZ 这种材料。 另外，BZ 还有屏蔽作用，当被接地时，也可以起到GND 放电作用。 BZ 的材料: �BZ 常用的材料有铝合金，不锈钢，铜等。最常用的是SUS 系列不锈钢片。 SUS 不锈钢片：SUS304L，SUS304H, 1/4H，3/4H, 1/2H 等。不生锈，易加工，价 格中等。 铝合金：重量非常轻，加工容易，但价格较高。 白铜：Cupronickel，可焊接，但易被氧化。 BZ常用的厚度为：0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.3mm，或者其他尺寸
因熔点最低，易 较脆，但无重融、 放置过久或存放 有重融现象（SMT 氧化疑虑 环境不佳，金手 时需加盖板于手 指部有氧化疑虑 指部） 锡铅比63 / 37 +/- 10﹪（一般 标准） 镍3~9 um 金0.03~0.09um
备注
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四.LED组件介绍-SMT
SMT为一种表面贴装技术，其工艺流程如下:
3.斜形导光板：此结构一般应用在大尺寸背光源，中小尺寸很少使用
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五.导光板介绍-材质
导光板原材供应商以日本为主, 目前台湾和韩国也有相应材料。 PC：主要是日本出光株式会社。代表材料LC1700，LC1500，LC1500M 等。 PMMA：主要是日本三菱丽阳（Mitsubishi Rayon），住友（Sumitomo），库拉雷 （Kuraray），台湾奇美化学，韩国世和等。 Zeonor：主要是日本Nippon Zeon。
5TFT-LCD背光模组分析
5TFT-LCD背光模组分析TFT-LCD（Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display）背光模组是一种广泛应用于电子产品中的显示技术。
本文将分析TFT-LCD背光模组的工作原理、组成结构、特点以及应用领域。
TFT-LCD背光模组是一种利用薄膜晶体管和液晶技术制作的显示器。
它的工作原理是利用电场来控制液晶材料的光学特性，从而实现图像的显示。
TFT-LCD背光模组由多个层次组成，包括液晶层、薄膜晶体管（TFT）层、色彩滤光层、透镜层等。
其中，液晶层是其中最重要的组成部分，通过控制信号来改变液晶分子的排列方式，从而改变通过液晶层的光的透过程度。
TFT-LCD背光模组有几个特点使其在电子产品中得到广泛应用。
首先，它具有较高的分辨率和画面质量，可以显示出细节丰富的图像。
其次，它具有较高的亮度和对比度，可以在各种环境下清晰可见。
此外，由于TFT-LCD背光模组采用蛋白质物质作为电场变化感受器，使其具有较低的功耗和较长的使用寿命。
另外，TFT-LCD背光模组具有较快的响应速度，适用于高动态场景的显示。
TFT-LCD背光模组在电子产品中有广泛的应用。
首先，它在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备中被广泛采用。
其次，它也被用于电视机、显示器、汽车导航系统等消费电子产品中。
此外，TFT-LCD背光模组还被广泛应用于医疗设备、工业控制系统、航空航天领域等。
然而，TFT-LCD背光模组也存在一些局限性和挑战。
首先，它的生产过程相对复杂，需要高精度的制造技术和设备。
其次，TFT-LCD背光模组对观看角度的要求较高，当在较大角度下观看时，图像会出现颜色失真和对比度降低的问题。
此外，由于TFT-LCD背光模组需要背光源才能显示，因此存在一定的能耗和发热问题。
综上所述，TFT-LCD背光模组是一种广泛应用于电子产品中的显示技术。
它具有高分辨率、高亮度、高对比度、低功耗等特点，被广泛应用于移动设备、消费电子产品、医疗设备等领域。
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背光模组的构造原理及应用
背光模组（Backlight Module），是一种广泛应用于液晶显示器（LCD）中的光源装置，其主要作用是提供均匀的背景光亮度，以使LCD显示更加清晰和易读。
背光模组的构造原理与应用十分重要，本文将对其进行详细阐述。
一、背光模组的构造原理
1. 光源：背光模组的核心部件是光源，常见的光源有冷阴极灯（CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp）和发光二极管（LED，Light Emitting Diode）。
CCFL是一种成熟的背光技术，其由外界电压激发汞蒸气发出紫外线，再经过荧光粉的转换，发出可见光。
而LED背光模组采用发光二极管作为光源，其工作原理是通过直接电流驱动，使LED产生可见光。
LED背光模组在节能、环保、厚度等方面具有明显优势，因此逐渐取代了CCFL背光模组。
2. 光导板：背光模组的光源辐射出来的光线不是均匀的，为了达到均匀的背光效果，需要光导板来进行光线的引导和分布。
光导板一般由有机玻璃或聚碳酸酯等材料制成，表面通常带有微结构（如棱镜、凹凸等），以增加光线的散射和扩散效果。
光源发出的光线经过光导板的引导和折射，均匀地分布到整个LCD显示区域。
3. 反射板：反射板位于光导板的底部，其主要作用是将光线从导光板底部反射回到导光板中，以提高光线的利用率。
反射板常使用高反射率的材料制成，如铝板或白色增白剂等。
4. 均光膜：均光膜一般位于反射板和液晶面板之间，用于进一步均匀光线。
均光膜通常由多层高透明度材料叠加而成，其表面也经过微结构处理，以增加光线的散射和扩散效果。
5. 目前，除了LED背光模组外，还有一种新型的背光模组技术，即直下式背光模组（BLU，Bottom Light Unit）。
直下式背光模组通过将光源直接放置在液晶显示器的底部，而不是侧面，以提供更加均匀的背光效果。
这种背光模组在大尺寸液晶显示器中得到广泛应用，如电视机、电脑显示器等。
二、背光模组的应用
背光模组作为液晶显示器的重要组成部分，在各种电子产品中得到广泛应用。
1. 手机和平板电脑：在手机和平板电脑等移动终端设备中，背光模组用于提供显示屏的背景光亮度，使得屏幕显示更加清晰、鲜艳。
随着移动设备的普及和功能的不断增强，对背光模组的要求也越来越高，如更高的亮度、更低的功耗等。
2. 电视和显示器：背光模组在电视和显示器中也起到了至关重要的作用。
不同尺寸的电视和显示器需要不同规格和亮度的背光模组来满足需求。
LED背光模组由于其节能、环保等特点，在电视和显示器领域得到了广泛应用，尤其是超高清电视（UHD TV）和曲面电视等新兴产品。
3. 汽车显示屏：随着汽车智能化的发展，车载显示屏的应用越来越普遍。
背光模组作为车载显示屏的重要组成部分，不仅需要具备高亮度、抗震动、耐高温等特点，还需要考虑到驾驶员的视觉易读性和人机交互的需求。
4. 工业控制领域：在工业控制设备中，背光模组用于提供显示器的背光光源。
工业控制环境通常要求显示器具备抗干扰、耐高温、抗震动等特点，背光模组作为显示器的关键部件，需要具备相应的性能和可靠性。
总结起来，背光模组的构造原理主要包括光源、光导板、反射板和均光膜等组成部分。
其应用范围广泛，涵盖手机、平板电脑、电视、显示器、汽车显示屏以及工业控制等领域。
随着技术的不断进步和需求的提升，背光模组将会在各个领域中继续发挥着重要的作用。