背光模组
背光模组
编辑本段用于背光模组的黑白胶
中国大陆TFT-LCD产业的崛起，牵动整个上游配套材料厂商的投资目光。中国大陆的系列TFT-LCD面板与液晶模组投资案例，让拥有着上游材料生产技术经验的日本、韩国、台湾无不盯紧中国大陆的TFT-LCD投资脉搏。对于关键材料背光产业来说，日本、韩国、台湾包括中国大陆本土企业,背光模组企业竞争已经到了白热化阶段，特别值得一提的是CCFL胶带更是群星灿烂，集聚了全球顶级供应商进驻中国大陆，庞大的CCFL商机让中国大陆的TFT产业本土化将加快进程，反而给背光材料的成本增加很多，随着大陆黑白胶技术的卓越创新，目前国产优质化材料X653-2黑白双面胶以优质的质量，稳定的产能，周全的服务在行业中获得广泛的好评取得了大家的信任。
TFT-LCD背光模组产业中的粘接技术
X653-2黑白双面胶主要应用于背光源上，起固定、遮光作用(遮掉边光和灯位的光)，也叫遮光片、黑白膜，简称黑白胶。
相对TFT-LCD所使用的背光源遮光要求较高，所以大部分的黑白胶都应用在TFT-LCD 的背光源上面。
除黑白胶外，还有黑黑胶（双面为黑色），主要作用仍然是固定，遮光；黑银胶（单面黑色，单面银色），除遮光外，银色面有反射作用。相对黑白胶是市场的主流产品。
X653-2黑白双面胶的特性
主要是固定和遮光，相对这个特点，其本身在生产使用中的特性主要表现在粘性方面。
黑白胶黑面与白面的粘性对比，白面需要更大一些，因为白面与橡胶框相连接，而黑面与玻璃相连接，相对玻璃对胶的附着性，橡胶框更差一些，所以需要白面的粘性更大来保证整个模组的稳定性。这也是客户方在引进时相对在意的一个特性。
X653-2黑白胶的市场需求
由于小尺寸TFT液晶模组主要应用于手机和MP3/4/5类终端产品，所以手机和MP3/4/5的年生产数量基本上即为整个背光产业对黑白双面胶的需求量。
我国预计今年会生产8亿台左右手机，是世界手机产量的三分之一，而MP3/4/5基本上会有3亿台左右，是世界产量的一半以上。
平均生产300-500个小尺寸背光需要一平米的X653-2黑白双面胶，年需求量在大约3000-4000万平方米左右。
X653-2 黑白双面胶带
X653-2 粘着力
注意事项：
1、冲切和旋转切割时有好的加工性能。
2、不会有溢胶现象。
保质期：2年（在温度22℃，湿度50%以上的恒温室内存放）
LED背光源黑白胶的特性
?X653-2黑白胶是一款双面遮光胶，黑白胶厚度为0.065MM，材质为PET，白面粘着力>1.9KG/IN，黑面粘着力>1.79KG/IN，保持力>20H，遮光率>99.8%，反射率>88%，使用温度为-10-100℃，拉伸强度200-270牛顿；X653-2黑白胶采用中离型度的PET离型膜，冲切和旋转割切时有好的加工性能，在高温高速运转中不易断片。不会有溢胶现象。X653-2黑白胶具有以下特性：
?厚度十分精确，且整支材料厚度十分均匀。
?可加工性优秀，可以裁成精确的模切形状，也可以采用手工方式粘接被粘着物
?裁切强度高
?主要用于贴在产品光源上侧或产品侧边的贴布，主要起遮蔽及反射光线的作用
X653-2黑白胶广泛用于笔记本电脑。手机。PDA.数码等显示屏部件背光源边框固定及遮光效果。
起源及发展
编辑本段简介
背光模组(Back light module)为液晶显示器面板(LCD panel)的关键零组件之一，由于液晶本身不发
背光模组
光，背光模组之功能即在于供应充足的亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。LCD 面板现已广泛应用于监视器、笔记型电脑、數位相机及投影机等具成长潜力之电子产品，因此带动背光模组及其相关零组件的需求持续成长，在面板低价化的刺激下，又以笔记型电脑及LCD监视器等大尺寸用面板需求最大，为背光模组需求成长的主要动力來源。全球大型LCD背光模组产值将较2002年成长23%，达26.19亿美元，且逐年增加，到2006年产值
将达到37.26亿美元。在国内LCD面板厂商积极扩产下，国内内需市场持续扩大，由于国内厂商生产的背光模组已与国际大厂的制造水准相当，加上在量产规模及就地供应上之优势，国内背光模组自给率将可再往上提升。
编辑本段作用
LCD 面板第二大关键零组件
LCD面板主要系由彩色濾光片、背光模组、驱动I C、补偿膜及偏光板、玻璃基板、I T O膜、配向膜、控制电路等零组件所组成，由于液晶面板本身不具发光特性，必须藉助背光模组來达到显示的功能，LCD面板制造商在产生玻璃面板之後，须先结合彩色濾光片，兩者封合後灌入液晶，再与背光模组、驱动I C、控制电路板等组件，组合成LCD模组出售给下游的笔记型电脑或LCD监视器制造商。由于背光模组为仅次于彩色濾光片之LCD面板第二大关键零组件，为因应国内面板厂商对关键零组件的大量需求及寻求降低成本要求下，如瑞仪、中犟、
辅祥、科穚等厂商纷纷投入，致在LCD上、下游产业之中，背光模组现已成为本土化速度最快的一项零组件。
显示器光源提供者
背光模组其主要由光源(包括冷阴极萤光管(CCFL))、热阴极萤光管、发光二极体(LED)等)、灯罩、反射板(Reflector)、导光板(Light guide plate)、扩散片(Diffusion sheet 1-2片)、增亮膜(Brightness enhancement film 1-2片)及外框等组件组装而成，其中光学膜片与导光板为最主要之技术和成本所在。液晶显示器由于其厚度薄、质量轻且携带方便，且相较于目前得CRT更有低輻射的优点，近年來需求快速的增加，己能在显示器的市场占有一席之地。随著液晶显示器制造技术的提升，在大尺寸及低价格的趋势下，背光模组在考量轻量化、薄型化、低耗电、高亮度及降低成本的市场要求，为保持在未來市场的竞争力，开发与设计新型的背光模组及射出成型的新制作技术，是努力的方向及重要课题。
编辑本段类别
综述
一般而言，背光模组可分为前光式(Front light )与背光式(Back light)兩种，而背光式可依其规模的要求，以灯管的位置做分類，发展出下列三大结构。
侧光式结构
(Edge lighting)发光源为摆在侧边之单支光源，导光板采射出成型无印刷式设计，一般常用于18吋以下中小尺寸的背光模组，其侧边入射的光源设计，拥有轻量、薄型、窄框化、低耗电的特色，亦为手机、个人數位助理(PDA) 、笔记型电脑的光源，目前亦有大尺寸背光模组采用侧光式结构。
直下型结构
(Bottom lighting)超大尺寸的背光模组，侧光式结构已经无法在重量、消费电力及亮度上占有优势，因此不含导光板且光源放置于正下方的直下型结构便被发展出來。光源由自发性光源(例如灯管、发光二极体等)射出藉由反射板反射后，向上经扩散板均匀分散后于正面射出，因安置空间变大，灯管可依TFT面板大小使用2至多之灯管，但同时也增加了模组的厚度、重量、耗电量、其优点为高辉度、良好的出光视角、光利用效率高、结构简易化等，因而适用于对可携性及空间要求较不挑剔的LCD monitor与LCD TV ，其高消费电力(使用冷阴极管)，均一性不佳及造成LCD发热等问题仍需要求改善。
中空型结构
随着影像要求的尺吋增加，LCD也朝更大尺寸的方向发展，现在这類超大型的LCD被拿來当作监视器及璧挂式电视，不仅要求大画面、高亮度及轻量化，在电器上亦要求高功率下的低热效应，近年來发展的中空型结构的背光模组，使用热阴极管作为发光源。此结构以
空气作为光源传递的媒介，光源向下被稜镜片与反射板对方向调整及反射后，一部分向上穿过导光板并出射于表面，另一部分因全反射再度进入中空腔直到经折反射作用后穿过导光板出射，而向上的光源或直接进入导光板出射，或经一連串哲反射作用再出射：导光板的形狀为楔型结构，目的在求均一化的效果。
编辑本段组成
综述
主要组成为发光源（Light source）、导光板(light guide plate)、胶框（housing)、反射片(Reflector)、扩散片（Diffuser）、增光片（BEF、棱镜片）、黑白胶（Curtain Tape）等。由于背光要求越来越薄，所以有部份需加铁框（METAL FRAME)。
背光模组主要系提供液晶面板一均匀、高亮度的光源，基本原理系将常用的点或线型光源，透过简洁有效光机构转化成高亮度且均一辉度的面光源产品。一般结构为利用冷阴极管的线型光源经反射罩进入导光板，转化线光源分布成均匀的面光源，再经扩散片的均光作用与稜镜片的集光作用以提高光源的亮度与均齐度。在此我们就背光模组的几个基本构成组件做些介绍。
增亮片
光自扩散板射出後其光的指向性较差，因此必须利用稜镜片來修正光的方向，其原理藉由光的折射与反射來达到凝聚光缐、提高正面辉度的目的，以增加光缐自扩散板射出後的使用效益，使能整体的背光模组的挥度提高60%-100%以上。主要以多元酯(polyester)或聚碳酸酯(polycarbonate) 为材料，其表面结构一般为为稜形柱体或半圆柱体。目前跨国公司3M 为全球独家供应商，拥有多项相关专利，通常一部背光模组会使用兩片增亮膜，彼此方向垂直，将光集中增加辉度。
扩散片
制作材质:使用PET或PC基材,正面光滑,反面粗糙
制作方式:1.在PET基板上涂布扩散层(透明树脂混合光扩散材料制成)
2.以PC为基材,利用滚轴热压形成凹凸粗糙面
区分方法:PET材料当光线透过时,会略偏黄色;PC材质当光线透过时会略偏蓝色.
扩散板、扩散片之功能为提供液晶显示器一个均匀的面光源，一般传统的扩散膜主要是在扩散膜基材中，加入一颗颗的化学颗粒，作为散射粒子，而现有之扩散板其微粒子分散在树指层之间，所以光缐在经过扩散层时会不断的再兩个折射率相異的介质中穿过，在此同时光缐就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散的效果。或是使用全像技术，经由曝光显影等化学程序将毛玻璃的相位分部纪錄下來粗化扩散膜基材表面，以散射模糊导光板上的墨点或缐条。但在如此的光路架构下，由于材料本身及化学颗粒的性质，将会造成无可避免的吸光而且其对光的散射式散亂的，对于一固定距離的观测者來說，将会有
部分的光犟被浪费，而造成光源无法有效的利用。再加上他的化学制程较费时，所需的生产成本相对也较高。
稜镜片
制作材质:在PET基材上涂布覆盖锯齿状或波浪状的PMMA微结构
上下稜镜片两种.区别为基材上微结构方向(相互垂直)不同.
作用:提升正面辉度
种类:
BEFⅡ---(规则稜柱)单一方向增量大概60%,而两张垂直方向重叠可增加120%
BEFⅢ---(不规则稜柱,避免干涉现象)单一方向增量大概59%,而两张垂直方向重叠可增加111%
RBEF---微结构非直角而是圆弧状,亮度比较:BEFⅡ>RBEF视角比较:RBEF>BEFⅡ
DBEF--- 3M专利，结构由多层可反射偏极光片相互贴附而成，可改变光的进行方向，经由反射后再加以利用
反射板
制作材质:PET及PC基材,反射率达90%.
作用:一般侧光式背光模组的反射板放置于导光板底部，将自底面漏出的光反射回导光板中，防止光源外漏，以增加光的使用效率：而直下式背光模组则是置于灯箱底部表面或黏贴于其上，将经扩散板反射之光束由灯箱底部再次反射回扩散板以被利用。
导光板
应用于侧光型背光模组，是影响光效率的重要元件，用射出成型的方法将丙烯压制程表面光滑的楔形板块，然后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。导光板主要功能在于导引光缐方向，以提高面板光辉度及控制亮度均匀。冷阴极管位于导光板厚侧的端面，冷阴极管所发的光以端面照光的方式进入导光板，大部分的光利用全反射往薄的一端传导，当光线在底面碰到微结构正面射出，利用疏密、大小不同的微结构图案设计可使导光板面均匀发光。
在外型上又区分为：1. 楔型板. 2.平板。一般笔记型电脑因考虑空间关系均采用楔型板，而LCD Monitor与LCD TV则采用平板为主。
材质:PMMA---光学亚克力板,即有机玻璃
特性:具有较低的表面粗糙度和良好的光学特性
作用:接受光源,引导光的散射方向
类型:印刷式(以网板印刷的方式印上扩散点)、非印刷式(利用设定好网点或纹路的摸具制作)
非印刷式包括机械加工、蚀刻及薄板取代等方式
直下式(光源在LGP背面)、侧光式(光源在侧边)
矩形、楔型、弧型等
偏光转换膜
因在现有LCD液晶面板设计中，对光源模组给予过濾掉S-ray平行光，允许P-ray光源通过，并利用这单一的偏极态光來驱动或照明LCD液晶面板，产生所要的功能。所以会在光缐进入液晶面板前会先经过一偏光板，此一偏光板会有吸收掉某一偏光方向的能量，而冷阴极管所产生的光为非偏极化光，在通过第一片偏光版时，有一半以上的光能量会被吸收掉，使得光的使用效率非常差。为解决这个问题须采用偏光转换技术，以提高背光模组中一必要的关键元件，它的功用是使光源做偏极态转换。其方法是利用反射偏光板将可通过与不可通过LCD偏光板的光分離，然後利用反射板将反射回來的光转换成可用的偏光，达到亮度提高的目的。
一般偏光转换技术是藉由特殊的光学涂布以及结构特殊的排列方式构成光分離板，将出射分離成P偏光及S偏光，S偏光经反射後又成为P偏光，即可通过LCD的偏光板；也有利用一片胆固醇型液晶片跟1/4波片构成偏光反射板，将导光板的出射光分離成左旋及右旋圆偏光，左旋圆偏光通过1/4波片後成为直缐偏光，可直接通过LCD的第一面偏光板，而右旋圆偏光经反射板反射後，亦成为可用的左旋偏光而被利用。
利用偏光转换的技术來提高LCD的亮度，跟使用稜镜片的方法比起來，除了正面亮度得到提升之外，大视角方向的亮度亦同时得到提升，此为偏光转换技术的另一优点。
网板印刷
利用热干性或UV油墨(扩散和反射特性光源物质SiO2/TiO2)做印刷原料，涂布在LGP 反光侧制成网点,破坏LGP的全反射,使入射光产生散射特性,形成漫反射效果从LGP正面均
匀射出
网点排列方式:由疏到密,由小到大排列
光源
须具备亮度高及寿命常等特色，目前有冷阴极萤光管(CCFL: Cold cathode fluorescent lamp)热阴极萤光管、发光二极体(LED:Light emitting diode)及电激发光片(EL)等，其中冷阴极灯管具有高辉度、高效率、寿命长、高演色性等特性，加上圆柱狀外形因此很容易与光反射元件组合成薄板狀照明装置，故目前以冷阴极萤光管为主流，但一般相信未來将以白光发光二极体为应用趋势。
灯管罩
集中入射光并导入导光板、散热
ALSET材质，其主要的结构为金属底基材贴附白反射片，在反射面上镀银或贴附银可增加反射率。
其他部件
塑胶框:支撑并保护内部材料
铝板:提供底部支撑、固定电路板
检测光学规格：
中心辉度、中心色度、9点平均辉度、9点辉度均匀性等检测项目
附图为基本结构
编辑本段成本
在背光模组的零组件当中，稜镜片、导光板及冷阴极管为其最关键的三种零组件，合计约占背光模组总成本之63%（图四）。目前国内背光模组之关键零组件多由日本等地进口，部份国内厂商导光板可自给自足，但是稜镜片和冷阴极管，却因受限于材料供应商的产能，偶有缺货的现象发生，其中稜镜片更由3M 供应达八成。原材料即约占背光模组九成之成本，不过相对较为不利的是主要关键材料來源均掌握在日、美少數厂商的手上，背光模组厂商在材料的掌控及议价能力上相对较弱。
编辑本段总结
由于原材料占背光模组成本近九成，因此难以就材料取得方面有效地降低成本，这对背光模组厂商而言，增加获利的努力空间就仅剩下约占一成的组装及其他费用。如此的成本结构，加上获利遭面板厂商挤压、及同业的竞争压力下，薄利多销现已成为业界普遍的现象。龍头厂商瑞仪光电凭藉其量产规模、自有技术等优势，首季仍可维持获利，其馀厂商多呈亏损狀态。
我国厂商已具有导光板光学与机构的设计能力，加上组装制程较日、韩具有成本优势，因此背光模组本土化较为容易，但由于背光模组产业进入障碍不高，且技术门槛低，因此厂商仍须在生产技术、良率、制程改善及量产规模经济上努力并发挥综效，达到成本的降低，以确保市占率。在讲求竞争优势的考量下，未來国内背光模组厂商除积极扩充产能外，更必须紧随其客户的脚步到对岸先站稳脚步，迅速扩充市场占有率，藉由量产规模以控制成本及维持利润.
国内背光模组厂商在笔记型电脑及LCD监视器产品已累积相当的量产经验，在设计开发上具技术基础，对于开发LCD TV用背光模组上应有助益，惟目前所欠缺的是通过认证後，进一步导入量产的经验，未來也唯有与国内面板厂不断合作，由专案开发经验中累积实力，预期随著LCD TV产品及市场的渐趋成熟，国内背光模组厂商的技术能力将可更上层樓。
背光模组的介绍
背光模组的介绍 1.什么是背光模组？是用来干什么的？ 背光模组（Back Light Modul）为液晶显示面板（LCD Panel）的关键零组件之一，由于液晶本身不具发光特性，因此，必须在LCD面板底面加上一个发光源，方能达到饱满的色彩显示效果，背光模组之功能即在于供应充足的亮度与分布均匀的平面光源，使LCD能正常显示影像。 目前，背光模组的主要产品种类有：发光二极管（LED）、卤钨灯、电致发光（ELD）、冷阴极荧光灯（CCFL）、阴极发射灯（CLL）、和金属卤化物灯等。其中工艺成熟、性能稳定,在彩色液晶显示器（TFT-LCD）上普遍使用的背光源是冷阴极荧光灯（CCFL）；在面积较小的LCD上普遍使用的是LED背光源，尤其以发光均匀、高效的侧背光为主，LED背光源主要的应用范围：如手机、PDA、游戏机、家用电器、仪表、仪器、数码产品、汽车应用部件等产品的LCD显示面板。 背光模组为液晶显示器面板的关键零组件之一。功能在于供应充足的亮度与分布 均匀的光源，使其能正常显示影像。 2.LCD或LCM背光模组到底是什么？ LCD 液晶显示器是Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。 LCM液晶显示模块是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB 线路板、背光源、结构件装配在一起的组件．英文名称叫“LCD Module”，简称“LCM”，中文一般称为“液晶显示模块”。实际上它是一种商品化的部件．根据我国有关国家标准的规定：只有不可拆分的一体化部件才称为“模块”，可拆分的叫作“组件”。所以规范的叫法应称为“液晶显示组件”。但是由于长期以来人们都已习惯称其为“模块”。 即可以得出lcd和lcm的区别，那么lcd和lcm有什么不同：lcd是显示屏，lcm是包含了lcd在内以及控制lcd显示方式、内容的芯片、线路板等各种器件的集合。可以说lcd是显示内容的前台，lcm是包含了前台在内整个运作系统。 3.啥是LED背光模组
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。折射取決於二個因子：一個是入射角(Incident angle) 以符號 表示，另一個為材料的折射率(Refractive index)，以字母 表示，折射率等於真 空中的光速(c)比上光在材料中的光速(v)： (1-1) 空氣中的光速幾乎相同於真空中的光速，因此空氣的折射率可視為1，幾乎所有 其他物質的折射率都是大於1，因為光通過這些物質，其速度會降低。如圖1-6，光通
TV背光模组之导光板简介
TV背光模组之导光板简介 ◆导光材料概述 导光材料目前主要有PS (Polystyrene) 聚苯乙烯、PC (Polycarbonate )聚碳酸酯、PMMA (POLYMETHYL METHACRYLATE)聚甲基丙烯酸甲三种，在TV模组中应用最为广泛的是PMMA。下面分别给大家介绍一下此三种导光材料的物理特性。 PS (Polystyrene) 聚苯乙烯 ?为苯乙烯均聚物，系由苯乙烯在引发剂存在下进行自由基聚合得到。工业生产均用 连续本体聚合法。系无色透明、高光泽。加工性、着色性、刚性和电绝缘性良好， 但低温时质脆易裂。耐酸碱、氧化还原剂、醇类和洗涤剂，不耐烃类和氯烃类溶剂。 ?通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使用 温度0～70℃。但脆，低温易开裂。 ?物性参数 ?晶体密度：1.06～1.12克/CM3 ?拉伸强度：36～52MPa； ?玻璃化温度：90～95℃ ?熔融温度：240℃ ?热变形温度：高温76～94℃； ?导热系数：30℃时0.116瓦/(米·开) ?吸水率（ASTM）：0.03～0.1 ?体积电阻率：1017～1019Ω·cm； ?介电强度：19.7kV/mm； ?透光率(2mm): PC (Polycarbonate )聚碳酸酯 ?聚碳酸酯(双酚A型)化学名称2，2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯，是由酯交换法 和光气化法制得。平均分子量3.57×104。无定形透明颗粒．无味、天臭、无毒。 ?聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。 同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性 能好。 ?耐稀酸、耐油、不耐碱。溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、三氯乙烯、四氯乙烷、 四氢呋喃、三甲酚、磷酸三甲酯等。疲劳强度较低，容易产生应力开裂。具有优良 的高温电性能，具有耐燃自熄性。 ?物性参数 ?晶体密度：1.20～1.43克/CM3 ?拉伸强度：＞60MPa ?玻璃化温度：148～150℃
背光模组及V-CUT结构设计
篇名 LED背光模組及V-Cut技術未來導向 作者 張先榮。私立開南商工。電機三年忠班 張浩哲。私立開南商工。電機三年忠班 楊凱閔。私立開南商工。電機三年忠班
壹●前言: 近年來，顯示器的技術研發，已成為眾所關注的市場主流，客戶對於LCD面板的要求愈來愈高，為了提供光源，背光模組的廠商不得不更積極地投入技術上的研發。所謂背光模組（Backlight Module）係提供LCD面板之光源。因液晶本身不發光，為了讓使用者能清楚看到LCD上所顯示的內容，須在LCD背面加上一個可投射出光源的背光模組，使光線透過LCD後，將資訊傳遞到使用者的眼中，因此「背光模組」為LCD面板的關鍵零組件之一。 事實上，背光模組的應用至廣，舉凡行動電話、PDA、數位相機、視訊電話、工業或醫療乃至飛行儀表、掌上型電視、VCD Player、汽車導航、筆記型電腦、LCD Monitor、TFT-LCD TV，背光模組的技術都不可或缺，於生活科技至關重要。 因此，本文擬就V-Cut技術的發展概況略作考察，並進一步對LED背光模組目前在技術上的得失加以分析，藉此探索面板技術在未來發展的導向。 貳●正文 背光模組主要由光源、導光板、光學用膜片、塑膠框等組成。其中，導光板（Light guide plate）的主要功能在於使冷陰極燈管發出的光線，能均勻分佈於整體的背光模組，使用的材料為光學級的壓克力（PMMA）。為了提升光學效率，微溝切削（V-Cut）的技術應運而生。此種逆稜鏡式導光板的生產，可大幅降低生產成本、增加輝度，已成為高亮度低成本的代名詞，正是全球背光模組廠在現階段的研發重點。 目前V-Cut的技術已經成熟，在TFT-LCD面板及液晶產品降價壓力下，上游零組件廠的研發部門，也持續朝簡化結構及精省成本等方向在努力。（註一）而LED 背光模組的開發，更是面板技術研發的長期目標，值得關注。 一、高亮度導光板技術的成熟 在現階段筆記型電腦用面板背光模組上，V-Cut是相當熱門的技術。其結構主要是將稜鏡微加工，直接製作於導光板上，並以一片鋸齒狀朝下的稜鏡片，取代原來兩片朝上的稜鏡片，在局部降低成本的同時，有效的將輝度提升30％左右。 V-cut LGP加上向下Prism結構，較原來兩片朝上的稜鏡片結構，光的利用率高出30%左右，但相對View Angle就被犧牲了，不過，這點對筆記型電腦使用上不但沒有影響，反而具有保護隱私之優點。因此筆記型電腦將加以大幅採用。
背光模组简介
背光模組簡介 壹、前言 背光模組(Back light module)為液晶顯示器面板(LCD panel)的關鍵零組件之一，由於液晶本身不發光，背光模組之功能即在於供應充足的亮度與分佈均勻的光源，使其能正常顯示影像。LCD面板現已廣泛應用於監視器、筆記型電腦、數位相機及投影機等具成長潛力之電子產品，因此帶動背光模組及其相關零組件的需求持續成長，在面板低價化的刺激下，又以筆記型電腦及LCD監視器等大尺寸用面板需求最大，為背光模組需求成長的主要動力來源。全球大型LCD背光模組產值將較2002年成長23%，達26.19億美元，且逐年增加，到2006年產值將達到37.26億美元。在國內LCD面板廠商積極擴產下，國內內需市場持續擴大，由於國內廠商生產的背光模組已與國際大廠的製造水準相當，加上在量產規模及就地供應上之優勢，國內背光模組自給率將可再往上提升。 貳、背光模組簡介 : 一、背光模組為LCD 面板第二大關鍵零組件 LCD面板主要係由彩色濾光片、背光模組、驅動I C、補償膜及偏光板、玻璃基板、I T O膜、配向膜、控制電路等零組件所組成，由於液晶面板本身不具發光特性，必須藉助背光模組來達到顯示的功能，LCD面板製造商在產生玻璃面板之後，須先結合彩色濾光片，兩者封合後灌入液晶，再與背光模組、驅動I C、控制電路板等組件，組合成LCD模組出售給下游的筆記型電腦或LCD監視器製造商。由於背光模組為僅次於彩色濾光片之LCD面板第二大關鍵零組件， 為因應國內面板廠商對關鍵零組件的大量需求及尋求降低成本要求下，如瑞儀、中強、
輔祥、科穚等廠商紛紛投入， 致在LCD上、下游產業之中， 背光模組現已成為本土化速度最快的一項零組件。 二、背光模組亦即顯示器光源提供者 背光模組其主要由光源(包括冷陰極螢光管(CCFL))、熱陰極螢光管、發光二極體(LED)等)、燈罩、反射板(Reflector)、導光板(Light guide plate)、擴散片(Diffusion sheet 1-2片)、增亮膜(Brightness enhancement film 1-2片)及外框等組件組裝而成，其中光學膜片與導光板為最主要之技術和成本所在。液晶顯示器由於其厚度薄、質量輕且攜帶方便，且相較於目前得CRT更有低輻射的優點，近年來需求快速的增加，己能在顯示器的市場佔有一席之地。隨著液晶顯示器製造技術的提昇，在大尺寸及低價格的趨勢下，背光模組在考量輕量化、薄型化、低耗電、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，開發與設計新型的背光模組及射出成型的新製作技術，是努力的方向及重要課題。 三、背光模組類別 : 一般而言，背光模組可分為前光式(Front light )與背光式(Back light)兩種，而背光式可依其規模的要求，以燈管的位置做分類，發展出下列三大結構： (1)側光式(Edge lighting)結構：發光源為擺在側邊之單支光源，導光板採射出 成型無印刷式設計，一般常用於18吋以下中小尺寸的背光模組，其側邊入射的光源設計，擁有輕量、薄型、窄框化、低耗電的特色，亦為手機、個人數位助理(PDA) 、筆記型電腦的光源，目前亦有大尺寸背光模組採用側光式結構。 (2)直下型(Bottom lighting)結構：超大尺寸的背光模組，側光式結構已經無法 在重量、消費電力及亮度上佔有優勢，因此不含導光板且光源放置於正下方的直下型結構便被發展出來。光源由自發性光源(例如燈管、發光二極體
LED背光模组介绍
LED背光模组/背光源未来之预见 背光模组为TFT-LCD面板主要组件，约占面板材料总成本的20％～35％。随着LCD TV面板规模的高速增长，背光模组在面板成本与制造过程中所占的份额与地位将日益凸显。2005～2008年间大型大尺寸背光模组的出货量年增长率预计约达28%，至2008年将大型背光模组约达3.6亿块，市场产值高达约140亿美元。 从背光模组生产厂商来源国或地区来看，台湾、韩国企业均占据全球出货量的40％～45％，全球背光模组大厂主要有台湾的中强光电、瑞仪、科桥、韩国的 Taesan、Heesung及日本的夏普、Stanley等企业。由于中国大陆存在人力成本及下游相关产品制造规模之优势，台湾、韩国背光模组厂商均已在大陆设立分厂， 2005年在中国大陆产出的背光模组已约占全球39％，成为全球第一大生产地区。受外资背光模组企业的进一步投资扩产之势推动，预计06年大陆背光模组出货量的全球份额提高至45％。而国内也已涌现出以京东方茶谷、深圳帝光、普耐光电等为代表、发展迅速的背光模组与背光源企业。 背光源、棱镜片、扩散板及光学膜片等为背光模组的主要上游材料与组件，其中背光源在中小、大尺寸背光模组材料成本中分别约占10％～15％、15％～25％。目前背光源以冷阴极荧光灯（CCFL）为主，新型光源LED、平面光源FFL 正受业界关注并被认为是取代受欧盟RoHS法规限制使用的含汞 CCFL的有力竞争者。特别是LED因具有高达105％～130％色彩饱和度（NTSC）、长寿环保等显著优点，已成为中小尺寸TFT-LCD面板中的主流背光源，而随着LED发光效率的提高、散热难等技术问题的突破，全球面板巨头与LED行业领导者的已纷纷合作推出了LED背光源的大尺寸LCD TV，可以预见，高亮白光LED在大尺寸LCD TV背光源需求即将成为应用热潮。 根据LED光源的技术发展与应用领域的拓展关系可知，LED在成为手机、车载导航面板等中小尺寸LCD面板的主流背光源之后，当前正处于 Notebook、LCD Monitor及LCD TV大中型尺寸LCD面板所需背光源的市场切入与渗透关键时期。可以说，随着发光效率的进一步提高及散热问题的攻克，高亮白光LED有望成为未来大中型尺寸LCD面板的主流背光源。 应3G手机的入市、大屏幕手机的增多及搭配影像手机配备闪光灯的比重提升，持续拉升白光LED的需求，预估2006年度全球手机将成长7.1%达 8.3亿部，预期06年手机白光LED市场出货量增长41%至的43亿颗，其中手机背光源中的白光LED用量以近40％的高速增长达22亿颗；按键所需白光LED增长20％达5亿颗，以及拍照手机所需白光LED闪光灯增长60％达16亿颗。未来四年内，国内手机需求量未来四年内将保持13％的年均复合增长率，从06年的1.37亿部增长到2009年的2亿部；对高亮白光LED背光源需求量预计由06年的3.5 亿颗，以37％的年均复合增长率增加至09年的 9亿颗；而随着3G及拍照手机比重的提高，预计国内手机对高亮白光LED的总需求量保持高达46％的年均复合增长，由06年的7亿颗增长至09年的22亿颗。 2006年全球MP3、PDA、DSC、车载导航、可携式DVD等产品所需中小型尺寸LCD面板等所需白光LED市场规模高达21亿颗有余，受LED 在中小尺寸LCD面板的庞大商机驱动，目前全球已呈现背光模组上中下游厂商展开投资合作趋势，以积极抢攻LED背光源的LCD面板市场份额，如台湾的面板巨头友达光电联合
LED背光模组相关专利简介
27 LED背光模组相关专利简介 陶梅摘编 Brief Introduction of Patents about LED Backlight Modules Extracted by Tao Mei 1一种LED灯串被短路保护时自动补偿亮度的显示用背光的装置及方法 公开（公告）号：CN102054442A 摘要：本发明涉及一种LED灯串被短路保护时自动补偿亮度的显示用背光的装置及方法，其特征在于：光源控制模组通过调光信号输出端和开关信号输出端输出信号给驱动模组，短路保护侦测模组3通过短路保护侦测输出端电性连接于光源控制模组及与各个LED灯串输出端相连，当有任一LED灯串发生短路且被驱动控制器保护时，短路保护侦测输出端输出信号给光源控制模组中的图像处理器，图像处理器就会输出一持续不变的信号给光源控制模组的调光控制电路，使其调光控制电路输出一持续高电平的调光信号给驱动模组内对应的驱动控制器，调光控制电路输出100%的调光控制信号，以补偿整体的LED灯管的平均亮度。本发明自动化程度高，能使液晶画面亮度更适合使用者的要求。 2LED背光单元以及使用该LED背光单元的液晶显示装置 公开（公告）号：CN102047174A 摘要：讨论了一种LED背光单元以及使用该LED背光单元的其它装置。根据一个实施例，LED背光单元包括：导光部，其包括导光板和耦合到导光板的反射板，其中，导光板具有光输入部分和第一连接部分，并且其中，反射板具有连接到第一连接部分的第二连接部分；以及包括至少一个发光二极管的光源，该光源向导光部发射光。3一种LED液晶显示背光模组 公开（公告）号：CN102022680A 摘要：本发明公开了一种LED液晶显示背光模组，该模组可以在不增加聚光片的情况下，提供更高的亮度的可能，且其结构能够适用于大功率LED灯，减小小功率LED灯的应用，以减小故障的几率。其包括LED灯条和导光板，LED灯条上有LED灯，以及在所述导光板的背面设有所述LED灯条，对应所述LED 灯位置的导光板上设有孔，孔包括位于导光板正面和背面的两个孔口，在导光板背面的孔口处设有直下式LED灯，在导光板正面的孔口处设有用于反射LED 灯光的反光装置。本发明主要应用于液晶显示器和液晶电视上的LED背光源。 4一种LED侧背光模组 公开（公告）号：CN102003664A 摘要：本发明公开了一种LED侧背光模组，包括侧背光源和导光板，能够在兼顾侧背光模组的超薄特性前提下，实现了更多的分区，同时还提供一种包括所述LED侧背光模组的显示设备，从而提高了显示设备的对比度，使其显示效果以及各种性能指标得到很大提高，具有非常巨大的进步。 5用于LED的侧面发射LED背光 公开（公告）号：CN101994957A 摘要：一种用于照明液晶显示器的背光，其中将LED 按矩阵排列在背光腔体中。排列所述LED，使得将来自LED的发射沿侧面方向进入所述背光腔体。对来自LED的发射整形，以便匹配背光腔体的截面形
背光模组光学设计
背光模組光學設計 摘要 本文主要介紹邊光式背光模組之設計原理，其中包括所涉及之光學理論及常用於導光板之設計方法，最後並以軟體模擬來說明這些方法之優劣點。這些方法包括狹窄化方法、微結構法及加入擴散點方法用於導光板中，其中在微結構方法中又分為上鋸齒微結構法及下鋸齒微結構。這些方法之所應用之原理在於幾何光學中之全反射原理。在狹窄化方法、上鋸齒微結構及擴散點方法中主要是希望破壞全反射條件而使光線導出，而在下鋸齒微結構中是利用全反射原理將光線由下而上導出。在本文之軟體模擬實例中，我們發現狹窄化、上鋸齒微結構及擴散點三種方法之最大表面透出功率大約在相同之範圍中。雖然，下鋸齒微結構之表面透出功率最高，然而，在均勻度方面之表現非常的差。此外，由於光線之透出率對微結構之角度具有極敏感之特性，如欲以角度來控制透出功率之均勻性是一件不易達成之事，且加工不易。相較於微結構法，擴散點方法在控制均勻度方面及製造加工上就較微結構法來的容易，是一簡單又亦達成均勻度控制之方法。 一、背光模組介紹 無自發光性質的液晶材料已被廣泛應用在如電視、電腦螢幕、行動電話及個人數位助理(Personal Digital Assistant, PDA)等不同尺寸的液晶顯示器（Liquid Crystal Display, LCD）上，而為了達到顯像之目的，必須搭配光源照射液晶。由於光源一般置於液晶面板之後，乃稱為「背光」，而此面板之後包含光源的所有元件總成則稱為「背光模組」。背光模組包括光源和其他職司反射及折射的光學裝置，其中光源主要分為兩種：一為適於較大尺寸LCD的冷陰極燈管，另一為適用於較小尺寸如行動電話螢幕的發光二極體。雖然此兩種光源形式及其所使用之光學裝置有所不同，但整個背光模組的光學原理則相類似。依據光源位置的不同，背光模組一般可分為邊光式(Edge Lighting)及直下式(Bottom Lighting)兩[1,2]。邊光式背光模組一般常用於中小型顯示器，如筆記型電腦螢幕、PDA 及手機螢幕等。顧名思義邊光式模組的光源是置於整個背光模組的邊緣，如圖 1 所示，導光板之功能主要是將側邊的光線導向正面之視線方向，並達到亮度均勻之效果。除了光源之外，邊光式背光模組的主要光學元件包含光源反射罩、導光板、稜鏡片、反射板，如圖1(a)所示[3]，及位於稜鏡片上方之擴散片等光學元件。光源反射罩的主要功能主要是將光線集中投射於導光板中，而位於導光板下方之反射板功能是將投射至此之光線反射至上面，以增加光之利用率。擴散片之功能在於將經由擴散點所散射的光線均勻化，使之無法由正視時察覺導光板下擴散點的形狀與位置。最後，稜鏡片的主要功能是將均勻擴散之光線導正，使之射向視線方向，提高螢幕亮度。導光板為邊光式背光模組的關鍵零組件，其主要之功用是將光線由邊緣導向視線方向，故得其名。為達到高亮度及亮度均勻之要求，
背光模组结构介绍
背光模組結構認識
瑞儀(廣州)光電子器件有限公司
Radiant (Guangzhou) Opto – ElectronicsCo.,Ltd
瑞仪(广州)光电子器件有限公司
Radiant (Guangzhou) Opto – ElectronicsCo.,Ltd
內容摘要 產業介紹及產品應用 公司產品分類 各零件部材運用功能說明
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Radiant (Guangzhou) Opto – ElectronicsCo.,Ltd
平面顯示器應用
OA
TV
中小尺寸
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瑞仪(广州)光电子器件有限公司
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LCD產業上中下結構圖
上游
驅動--IC 彩色慮光片 液晶材料 ITO玻璃 偏光膜 背光模組 系統製造商
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中游
LCD模組 前段工程： 面板製作 後段工程： 模組組裝
下游
通訊產品 資訊電腦業 影像產品 工業儀表 消費性電子 家電產品
瑞仪(广州)光电子器件有限公司
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背光模組結構認識
LCM ( Liquid Crystal Module) BLM (Back Light Module) ? For Notebook ? For Monitor ? For TV ? For Mobile Phone
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背光模组
背光模块(TFT-LCD BACKLIGHT) 1.何谓背光模块(BACKLIGHT)? 在最早的背光模块商业大量运用在广告灯箱，但今天因着LCD 这产业的蓬勃发展，在不自发光源的LCD 中为达到夜视和高全彩的要求中，背光模块就紧紧的结合在LCD 这一跨世纪的视觉产品中，成为它不可或缺的一部份，提供均匀和高亮度功能，特别是在TFT LCD 的产品中背光模块成为它的关键零件，在背光模块中从早期的直下式、侧部光式到光源分为冷阴极管CCFL、发光二极管LED 及冷面光源EL 等，因此借着各式的BACKLIGHT 背光模块光学特性也划分了TFT LCD 或STN LCD 的产品表现。 2.背光模块之用途及原理： 背光模块即所谓的背光，背光的应用普遍是在于提供液晶所需光源，例如液晶显示器、手机面板、甚至时下当红的PDA，都在背光的应用范围之内。 其原理简单来说是由一片导光板，导入自发性的光源（例如灯管、发光二极管等），产生更大更均匀的面性光源，有时更为了产生一些特殊的光学特性，而加上一些特殊的光学膜，而导光板上也有特殊的结构图案以便将光源作处理。 3.帝晶在背光模块上之优势 随着人类对视觉的要求和舒适度，背光模块光源模块在未来的发展中被要求着几项，在 1. 系统工学上要求省电、简单和轻薄化。 2. 视觉工学上要求高均匀、高亮度。 因此帝晶光电在系统工学上对背光模块设计采取多方向的技术改革思考，如定位第一代印刷式导光板、第二代无印刷式导光板、第三代无膜式导光板到已有申请专利的第四代单偏极态背光源模块的思考与发展方向，并在材料上发展出帝晶一号导光板印专用光学散射油墨，接踵而至的帝晶二号、帝晶三号、帝晶四号都将会是我们未来逐一追求实现的设计思考与理念的实现，我们相信科技始于人性的需求，借着需求方向的创新将是人类向前推动的主轴力量。 4.背光模块技转相关信息： 本公司的产品涵盖背光板印刷油墨、背光板射出模具、印刷网板的设计与制作、非印刷方式网板技
直下式背光模组简介
TOPIC : 直下式背光模組簡介 Date:2003/04/01 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 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 ● 無使用擴散板，使用擴散片來遮蔽反射片板（片）上的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 直下式背光模組各部元件與功用介紹 擴散板（diffuser plate ） 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（diffuser sheet ） 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 Optical Shielding Layer 或稱為 Anti-Blocking Layer ，其主要功能為防止靜電所造成的吸附作用。 圖三，擴散片結構示意圖。 菱鏡片（prism sheet ） 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。 擴散片 菱鏡片 擴散板 燈管 反射板 外框