背光模组光学部品简介
大尺寸背光模组介绍(精选优秀)PPT

扩散板/片:扩散板/片的主要功能就是要让光线透过扩散涂层产生 漫射, 让光的分布均匀化。除了能修正光行进的角度外,对于破 坏全反射面的光学结构亦具有覆盖的作用,扩散板/片的光学参数 包含了透过率及雾面程度,视导光板的外观做有利的选择。
大尺寸背光模组的基本结构组成
入射光源(lamp) 导光板 (PC,PMMA) 扩散板/片(Diffuser ) 棱镜片 (prism sheet) . 反射板/片(reflector sheet)
外框架 (frame )
大尺寸 反射片
lamp
上扩散板/片 上棱镜片
下棱镜片 下扩散板/片 导光板 反射板/片
大尺寸背光模组结构图(背光式)
TFT LCD Cell
导光板
外框 偏光膜 上扩散板/片 棱镜片 下扩散板/片
反射板/片
Lamp
背光模组发光原理
扩散板/片(Diffuser ) 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,最明显的特征就是两 极分化的竞争: 一个是靠技术赢取高利润的企业,则首称日本与韩国的背光业者的TV用BLU;
进入导光板内部的光源,经过散射效应与反射板、扩散板及棱 镜片等作用后,出光效率约占内部光源的75%左右。
现行导光板在薄型化的趋势下,笔记 型计算机使用的导光板厚度已由4mm (平板型) 逐渐降低至 1.5mm(楔型)以下, 再配合一体化的射出成型技术,是未来几年内的产业走向。
BLU基本结构报告

原材加工
附加功能材料
反射片
卷
扩散片
PET
材
棱镜片
(Back coating )
保护片
构成:一般光学膜是有PET附加功能材料,如棱镜、扩散粒子、反射材料等。
PET英文名:polyethylene terephthalate 。是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚
合物,表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期 使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但 耐电晕性较;抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
功能材料:一般为树脂。
部分棱镜片增加back coating工序,耐摩擦,减少不良。
膜片裁切 卷材
SHEET卷材宽度一般为1000mm~1500mm不等,可能经过 分条,目前一般分为850、870、1000、1200mm等尺寸出 货。
长度一般为1000m~1500m,卷轴过大可能会使轴心应力增 加,造成不良。
其次,角度搭配。 选用一张棱镜的情况下,一般采用小角度,0°左右,整体结构为: 扩散+棱镜,或者扩散+棱镜+保护 选用两张棱镜的情况下,一般选用90°交叉,如0°&90°,45° &135°等等。
消除Wet-out 现象:峰顶高度的微小差异来消除wet-out现象; 光耦合(wet out)现象,抑制反射摩尔效应 prism peak峰角为圆形或直角
光学元件组合
在光学上,牛顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉图样,是一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率半径很大的凸透 镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而 用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等,随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。它们是 由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。
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。
背光模组简介

传统的液晶显示器通常都是通过加法混色法来实现彩色,就是通过空间上有序排列的红(R)、绿 (G)、蓝(B)三色滤光片(彩膜)实现彩色。 缺点:(1)彩膜的最大透过率为33%,损失的能量一方面增加总的能量消耗,另一方面损失的能量 变为热能,增加了系统的散热要求; (2)采用这种方式色域较小; (3)依靠三滤色片空间上相当于三个像元,占据更多的空间,影响空间分辨率的提高; (4)彩膜价格昂贵; (5)彩膜贴附工艺要求高,很容易导致良品率下降。
LED背光源——场序技术的大尺寸液晶显示器。LED背光源的采用使显示亮度、色域、色彩品质等 都有较大的提高;与场序技术结合将具有能耗大幅减少、空间分辨率大幅提高的特点。LED背光 源即以RGB三色LED形成背光源系统,场序技术即将一帧(frame)彩色图像依次分解为R、G、B 三色的三基色子场(field),通过按时间次序高速依次切换RGB 子场,利用人眼的视觉暂留特性, 来获得彩色显示。
Protection sheet (保护板) 上 Prism sheet (上棱镜片) 下 Prism sheet (下棱镜片)
LGP(导光板)
Diffuser sheet (扩散板)
Dot Pattern
CCFL(灯)
Lamp reflector (灯反射板)
Back cover (后金属盖)
Reflector sheet (反射板)
Page 8
Backlight的发光原理
E L发光原理
EL : 即电致发光,是靠荧光粉在交变电场激发下的本征发光而发光的冷光源。 其发光原理是发光材料中的电子在电场作用下碰撞发光中心,出现电离并发生能级 跃迁而导致发光。场致发光片是将发光粉(荧光粉)置于两个平板电极之间而构成 的,当交流电压加在两个电极上时,电场使得发光片急速地充放电,从而在每一个 充放电循环中发光。 优点: 薄,可以做到0.2~0.6mm的厚度。 缺点: 亮度低,寿命短(一般为3000~5000小时),需逆变驱动,还会受电路的干扰 而出现闪烁、噪声等不良。
背光模组结构及材料简介

导光板出光面作V型切割 具有棱镜片的效果
(c).喷砂 (Spray):导光板出光面作Spray 具有扩散片的效果 (d).Stamper:导光板反射面作Stamper 取代印刷点 (e).在成形中混入不同折射率材料一同注塑
光耗损:根据研究,从传统背光光 源所发射出来的光,经过反射膜、 扩散膜等等的光学薄膜之后,只会 有约60%的光通过背光模块进入到 偏光膜,最后经过LC、Surface出 来只剩下4%的光。所以背光设计和材料的选择很重要
LOGO
背光模组的结构
1. 背光模组在LCD显示屏中的位置和结构
上扩散片 上棱镜片 下棱镜片 下扩散片
Lamp Reflector
Lamp Reflector Lamp Reflector
LOGO
背光材料-反射片
▪ E60L:发泡性PET+TiO2,为Toray专利 ▪ 一般加工结构:
E60L 接着剂 AL or White coating
LOGO
背光材料-反射片
代理或加工厂商 Kimoto
4. 扩散片 扩散片— 扩散片内有很多颗粒状的物体,可以将导光板收到的光进行扩散,
使光能够向棱镜片及panel正面方向传播,起到拓宽视角,隐蔽形成在导光板 上的Pattern的作用.
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背光材料-扩散片
4.1 扩散片按加工工艺分类
串珠型 (Beads)
结构
背光光源-LED
原理
优点
蓝色LED+黄色荧光粉发 结构简单,发光效率高 射拟白光
缺点
红光成分少,还原性差 约65%左右
背光光学膜材介绍---宛方

650亿
400亿
背光膜材介绍-扩散片
➢ 模组组成
➢ 下扩散膜微观图
BEF BEF
下扩散膜
导光板 反射片
从上到下分别为 (1) 扩散层,内部含有扩散粒子, 使光有效扩散 (2)基材,常用基材为PET、PC作 为载体 (3)背面覆盖层,背面用来防止静 电,以避免和LGP之间形成吸附
PET FILM
减少和LGP 的摩擦力 的同时减少 划伤LGP
小 角度光束﹐蓝色光束被返回到导光板﹐光束通过导光板﹑ 反射贴布将蓝色光束返回。
背光膜材介绍-棱镜片
棱镜片实际应用效果对照图
Display 90/50
BEF II 90/50
Crossed BEF II
On-Axis Brightness (轴心亮度): 87 cd/m2
Horizontal 1/2 Brightness Angle(水平视角): 55.5°
利用折射与反射这个光学原理的组合效应,提升背光源的发光效率
(1)基本结构
Pitch
Prism Angle
UV胶
PET 背面塗层
背光膜材介绍-棱镜片
棱镜片作用—改变出光视角
聚光的原理如下:就是利用光线折射原理,将全方位角度的光束聚集成小角度的
光束﹐其削减侧角度的亮度来提高中间角度的亮度﹐一块聚光膜仅能聚集与棱镜
60℃ 0.031 0.037 0.037 0.03 0.022 0.024 0.047 0.045
70℃ 0.038 0.033 0.043 0.036 0.03 0.033 0.059 0.058
80℃
90℃
0.051
0.056
0.042
0.052
0.076
背光光学膜材介绍---宛方教学内容

650亿
400亿
背光膜材介绍-扩散片
➢ 模组组成
➢ 下扩散膜微观图
BEF BEF
下扩散膜
导光板
反射片
从上到下分别为 (1) 扩散层,内部含有扩散粒子, 使光有效扩散 (2)基材,常用基材为PET、PC作 为载体 (3)背面覆盖层,背面用来防止静 电,以避免和LGP之间形成吸附
PET FILM
减少和LGP 的摩擦力 的同时减少 划伤LGP
光扩散面 PTE基材 PU防刮面
受相 同的 力时
PMMA
PBMA
Nylon
PU
PU在受同等力时发生形变最大
背光膜材介绍-扩散片
关键参数
(1) 厚度 (2)光线透过率 Transmittance (3)雾化程度Haze (4)耐环境变化(高低温、高湿、老化) (5)机械性能(抗刮、耐磨、抗落球)
制程介绍
(条纹)垂直方向的光束可以提高60%的亮度﹐两块条纹角度相互垂直聚光膜则 可
聚集全方位的光束﹐同时可以提高120%﹐原理图如下所示﹕
NO BEF
无BEF之部品﹐其光束是全方位发射的﹐其中侧边的光束
(红线箭头所示)未能使用以致使光能浪费。
WITH BEF
使用BEF的聚光原理如右图所示﹐从导光板发出 的全方 位光束(如图一所示)﹐红色光束通过BEF棱镜被聚集到
背光膜材介绍-棱镜片
棱镜片的角度讨论
棱镜角度对棱镜增光的机理,棱镜增亮原理是将弥散的光线通过棱镜侧面的一次 折射,集中在垂直向上的区域内,当然还有一部分是通过棱镜一个侧面全反射, 另一部分侧面折射以低角度射出,最后一部分是朝背面射出的无效光线(需要通过 反射片补偿)。那么棱镜聚光后的坎德拉光强分布图会呈现出三峰形态,中间峰最 高,两侧的峰很矮(对于90度顶角的棱镜就是这这种标准形态)。当顶角变大时:两 侧峰会变得更矮,因其从第一个棱镜出射时,角度过低,出射后会射入到相邻棱 镜,从而最终朝背面射出;中间峰会逐渐从尖锐变得矮胖,当超过150度时,最后 会形成如同扩散的馒头峰。当顶角变小时:两侧峰会逐渐向中间靠,并变得更强, 中间峰则会减弱,并入两峰之间的波谷
背光模组之增亮膜片简介

机械性能
抗刮擦
增亮膜片具有一定的抗刮擦性能,能够抵抗日常使用中的摩擦和 划痕,保持长期的清晰度和美观度。
抗冲击
增亮膜片具有一定的抗冲击能力,能够在意外跌落等情况下保持 完好,提高产品的耐用性。
温度适应性
增亮膜片能够在一定温度范围内保持稳定,适应不同的使用环境。
稳定性
1 2
长期稳定性
增亮膜片经过特殊处理,具有良好的长期稳定性, 能够在长时间使用中保持性能稳定。
背光模组之增亮膜片 简介
目录
CONTENTS
• 增亮膜片简介 • 增亮膜片的技术特点 • 增亮膜片的市场分析 • 增亮膜片的未来展望
01
增亮膜片简介
增亮膜片的作用
01
02
03
提高背光亮度
增亮膜片能够将背光亮度 提升,使液晶显示器在相 同功耗下获得更明亮的显特定的光学 设计,能够增强色彩的饱 和度,使显示色彩更加鲜 艳。
提升对比度
增亮膜片能够减小背光漏 光,提升液晶显示器的对 比度,使画面更加清晰。
增亮膜片的原理
光学干涉原理
01
增亮膜片利用光学干涉原理,通过多层膜的叠加,实现光线的
增强和调控。
折射与反射原理
02
增亮膜片利用不同材质的折射率和反射率,对光线进行多次折
射和反射,实现光线的汇聚和增强。
光学薄膜堆叠技术
03
定制化服务
针对不同行业和客户需求,提供定制化的增亮膜片产品和服务,满 足个性化需求。
环保与可持续发展
环保材料
采用环保材料和可再生 资源,降低生产过程中 的环境污染,同时减少 能源消耗。
节能设计
优化产品设计,提高能 效比,降低能耗,推动 绿色低碳发展。
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R2a0d21i/a3/n6 t R&D Dept.
Y.F Lin11
反射材料介紹
材料廠商& 品名
主要材質結構
Toray E60L
發泡性PET+TiO2
三井化學
LU系列:
PET+銀+接著劑+基板
MT系列:
PET+銀(Ti處理)+接著劑+基板
BR 黃銅基板
SU 不锈鋼基板
AM 鋁基板
Alanod(德國) 氧化層(TiO2+SiO2) +Al+Al基板
➢ 白色塑膠材料反射
一般為PET+TiO2
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金屬反射
❖ 導體材料中的外殼層電子(自由電子)並沒有被原子核束 縛,當被光波照射時,光波的電場使自由電子吸收了光的 能量,而產生與光相同頻率的振盪,此振盪又放出與原來 光線相同頻率的光,稱為光的反射。
❖ 四種型態
➢ DBEF ➢ DBEF-E ➢ DBEF-M ➢ DBEF-D
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Class 4 CCFL原理
❖ 冷陰極燈管CCFL(Cold-cathode fluorescent lamp)
❖ Inverter:Vdc convert to Vac
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其他反射材料
❖ TiO2等折射率很高(n=2.62),所以在反射dot折射的光, 非常複雜的動作,而且是將PET或聚碳酸酯 (polycarbonate)等,光學上透明度高的樹脂,經過微細 發泡而成。泡的直徑有數微米左右,不過,泡越微細、密 度越高,反射率就越高。泡是折射率約1.00的素材,與透 明樹脂之間,形成良好的屈折率界面。
強森科技 CH-Series (Down)
JS-Series (Up)
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Diffusion 應用
應用環境
單片使用
下擴散片,上層加Lens 上擴散片,(保護膜)
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特性需求
1.Haze(霧度,濁度)要高度 2.透過率要低 3.擴散率要高 4.要防止Waving (與厚度有關) 1.擴散率要高 2.著重與Lens的搭配性 1.透過率要高 2.Haze要低 3.要防止Waving (與厚度有關) 4.要防止與Lens吸附產生的光繞射
❖ 2. 廠內目前使用的LGP材料
➢ PMMA (PolyMethyl Methacrylate) ➢ ZEONOR (Cycloolefin系的熱可塑性樹脂)
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Class 2 LGP光學原理與應用
❖ 光線在導光板中以全反射傳遞
❖ 當光線遇到底部散射點時, 會有部份光線散射而折射出壓克力
背光模組光學部品簡介
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2021/3/6
1
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內容大綱
❖ Class 1 Backlight Module 結構 ❖ Class 2 導光板的材料介紹與光學應用 ❖ Class 3 膜片介紹與光學應用 ❖ Class 4 Inverter 驅動與CCFL原理
145
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Class 3 膜片介紹與光學應用
❖ mp Reflector 燈管反射 ❖ 2. Reflector 反射板 ❖ 3. Diffuser 擴散板
➢ 下擴散板 ➢ 上擴散板
❖ 4. Lens ❖ 5. DBEF
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CCFL 結構與原理
Reference:Harison
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CCFL 發光原理
❖ 1.高電壓電極激發電子 ❖ 2.電子撞擊Ne and Ar ,吸收能量(升温) ❖ 3.高能量的Ne and Ar 釋放能量,撞擊Hg 吸收能量 ❖ 4.Hg釋放UV λ=253.7nm,撞擊螢光體 ❖ 5.由螢光體發出可視光(R、G、B)
R、G、B
Ne & Ar
e
Phosphor UV Hg
Increase Temperature
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R、G、B 螢光體的能量分佈
Reference:Harison
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Y.F Lin27
CCFL 製作流程
Thanks
2021/3/6
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Y.F Lin29
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的 开关按键来实现功能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图:
按
PCBA
键
开关 键
Radiant R&D Dept.
传统机械按键设计要点: 1.合理的选择按键的类型, 尽量选择平头类的按键,以 防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计 间隙建议留0.05~0.1mm, 以防按键死键。 3.要考虑成型工艺,合理计 算累积公差,以防按键手感 不良。
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Y.F Lin 6
Class 2 LGP材料介紹
一般特性:
特性
單位
PMMA
ZEONOR
PC
比重
-
1.2
1.01
1.20
吸水率
%
0.3
<0.010.2全光透来自率3mm%92
92
88
折射率
-
1.49
1.53
1.59
硬度
-
2H
H
B
玻璃轉移溫度
℃
105
140
製造廠商名稱 Tsujiden(日本) Kimoto (日本) Keiwa (日本) Saehan (韓國) SKC (韓國)
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代理商名稱 常用之產品名稱
積智電 -
華宏 崇皓貿易
D-Series & PC-Series (Down) D117-Series (Up) 100-Series (Down) 100TL-Series (Up) BS-Series (Down) PBS-Series (Up) RTDA & RTDC (Down)
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Lens 光學折射原理
Reference:3M Optical Systems-EDL
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Lens 3M BEF-Series 輝度增量
Lens BEFⅡ BEFⅡ(Cross) BEFⅢ-T BEFⅢ-T(Cross) BEFⅢ-M BEFⅢ-M(Cross) BEFⅢ-T over M DBEF BEFⅡ+DBEF BEFⅡ(Cross)+DBEF
MIRO系列
GR38W
PET+Al+PET(基材)
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用
途
LGP 反射板
Lamp Reflector
Lamp Reflector Lamp Reflector
Y.F Lin12
Reflector
❖ E60L:發泡性PET+TiO2,為Toray專利 ❖ 一般加工結構:
E60L 接著劑 AL or White coating
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Y.F Lin13
Reflector
代理或加工廠商 Kimoto
Tsujiden Keiwa
部品名稱 RW188 TAC188 ML25M
材質 & 結構
E60L E60L+黏著劑 E60L+接著劑+AL+PET
Reference:3M Optical Systems-EDL
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Brightness Gain 1.53 1.967 1.51 1.91 1.5 1.78 1.84 1.579 2.074 2.377
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Lens 3M DBEF 增光原理
Diffusion 結構
❖ 塗佈Beads:
➢ 擴散係數--Beads決定
❖ 壓延Pattern:
➢ 擴散係數--Pattern決定 ➢ Haze值高,可抑制LGP pattern的顯現與不規則光學外觀
擴散面
PC base
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Y.F Lin17
Diffusion 材料廠商
❖ CCFL供應商
供應商名稱 Harison Toshiba Panasonic = West Sanken NEC Elevam 台灣威力盟 Kumho 旺成 Stanley
產地 日本 日本 日本 日本 日本 台灣 韓國 台灣 日本
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Y.F Lin24
❖ 製程
抽氣(吸螢光劑)
抽真空 加入Ar、Ne
Hg加熱利用管外壓力, 將Hg蒸氣吸入管內