《TV背光中光学膜片介绍及常见光学问题分析》复习课程
背光知识简课件
汇报人：日期:•背光技术概述•背光技术种类及其特点•背光技术的工作原理及实例目•背光技术的优缺点及其发展前景•背光技术的应用案例分析录01背光技术概述背光定义背光灯的分类背光的定义电视手机显示器030201第一代背光技术第二代背光技术第三代背光技术02背光技术种类及其特点特点LED背光技术具有体积小、寿命长、亮度高、色彩丰富等优点，被广泛应用于液晶电视、电脑显示器等领域。
定义LED背光技术是指利用发光二极管（LED）作为背光源，通过控制光线的亮度、色彩等特性，为液晶显示器（LCD）提供照明。
技术发展随着技术的不断进步，LED背光技术的发光效率不断提高，成本不断降低，使得液晶显示器的画质和外观得到进一步提升。
定义特点技术发展特点技术发展定义背投技术具有画面尺寸大、色彩还原性好、亮度高等优点，被广泛应用于家庭影院、会议室等领域。
特点技术发展背投技术03背光技术的工作原理及实例详细描述CCFL背光技术是一种利用冷阴极荧光灯管作为光源的背光技术，具有亮度高、色域广、寿命长等优点。
详细描述CCFL背光技术利用冷阴极荧光灯管作为光源，通过光学膜组将光线散射和折射，形成均匀、柔和的背光。
CCFL背光技术具有亮度高、色域广、寿命长等优点，被广泛应用于液晶电视、显示器等领域。
详细描述背投技术的工作原理及实例总结词详细描述04背光技术的优缺点及其发展前景优点能环保。
体积小：LED背光模块体积较小，可以使得整个显示设备的体积更小，更加便携。
•长寿命：LED背光寿命长，能够保证显示设备长时间稳定运行。
01020304亮度高：CCFL背光亮度高，适合在明亮环境下使用。
寿命较短：CCFL背光寿命较短，需要经常更换灯管。
优点能耗较高：CCFL背光能耗较高，需要消耗较多的能源。
010203040506缺点安全性问题：激光光源具有一定的安全隐患，需要注意背光技术的发展前景LED背光技术将继续占据主导地位随着LED技术的不断发展，LED背光的性能和制造成本将得到进一步提升，未来将继续占据主导地位。
光学膜或背光行业资料
光学膜或背光行业资料光学膜或背光行业资料什么是光学膜？光学膜是一种应用于光学设备的薄膜材料，它能够对光线进行控制和调节，以达到特定的光学效果。
光学膜主要用于提高光学设备的光传输效率、增强光学成像质量、降低光损耗等方面。
光学膜具有透明、导光、抗反射、滤光、增透等特性，广泛应用于光学器件、光学仪器、光学显示等领域。
光学膜的分类根据光学膜的功能和材料特性，可以将光学膜分为多个不同的类型，常见的光学膜有以下几种：1. 抗反射膜：抗反射膜是一种能够减少表面反射的薄膜，它能够增加光线的透过率，提高光学设备的亮度和对比度，减少光线损失。
抗反射膜广泛应用于眼镜、触摸屏、光学仪器等领域。
2. 滤光膜：滤光膜是一种能够选择性地透过特定波长光线的薄膜，它可以通过对波长的选择性吸收或反射来实现滤光效果。
滤光膜主要用于分光仪、摄影、光学显示、激光设备等领域。
3. 反射膜：反射膜是一种能够提高光线反射的薄膜，它通常应用于光学反射器件、反射镜、干涉仪等领域。
反射膜可以通过精确控制膜层的厚度和材料的折射率来实现特定的反射效果。
4. 导光膜：导光膜是一种能够将光线引导传输的薄膜，它能够提高光学设备的光传输效率，并减少光线的损耗。
导光膜主要应用于背光源、光学波导、光纤通信等领域。
背光行业概述背光行业是指以背光技术为核心的相关产业集群，包括背光源、背光模组、背光显示器等。
背光技术是一种能够使显示器背后产生均匀的光源，从而实现显示器亮度均匀、清晰和舒适的显示效果的技术。
背光技术广泛应用于液晶显示器、电视机、手机屏幕等显示设备中。
背光行业以背光模组为核心，在背光模组中，背光源是关键组成部分，常用的背光源有冷阴极荧光灯（CCFL）和白光LED等。
随着技术的不断进步，越来越多的显示设备开始采用LED背光源，LED背光源具有节能、长寿命、亮度高等优点。
背光行业的发展受到电子产品市场需求的影响，随着消费电子产品的更新换代，背光行业也在不断发展壮大。
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。
背光中的膜材
选择性全反射原理图
Lens BEFⅡ BEFⅡ(Cross) BEFⅢ-T BEFⅢ-T(Cross) BEFⅢ-M BEFⅢ-M(Cross) BEFⅢ-T over M
DBEF BEFⅡ+DBEF BEFⅡ(Cross)+DBEF
Brightness Gain 1.53 1.967 1.51 1.91 1.5 1.78 1.84 1.579 2.074 2.377
此偏振器包含几百至几千层拉伸的由两种塑料薄膜。由于拉伸的作用(stretching) 一种材料具有双折射特性，另一种没有。在一般角度入射的情况下，由于折射率匹 配，一个方向的偏振光通过偏振器。由于双折射，材料对另一个方向的偏振光表现有 不同的折射率。因此，此方向的偏振光被部分反射。偏振器反射依赖与折射率的差别 和层数。因为折射率差别很小，为了在宽光谱范围内实现高反射率，需要很多层具有 不同厚度的塑料薄膜。但是也具有两个缺点，一是消光比较小，二是薄膜吸收和膜间 的散射将导致光能损失。
电子显微镜影像(a)平行光轴；(b)垂直光轴
显示出DBEF 为多层结构，其膜层厚度约略为128±15nm ，且沿着不同光轴方 向之多层结构的表面粗糙度有所不同，平行光轴之断裂面表面较为平整且连续，垂
直光轴之断裂面则较为破碎。
其多层结构距离约为128±15 nm ，此距离的长短将影响光的折射路 径，分析后相信与其偏光之波长有关，在层与层界面间的键结方式为SP2 键 结，同时其C-O 的键结方向亦为影响折射的因素，在DBEF 最外层含有一Si 成份之保护层以防止水气侵入，以避免对整个千层结构造成伤害。
1.散射型反射片
E60L：发泡性PET+TiO2，为Toray专利 一般加工结构：
E60L 粘着剂 AL or White coating
《光学薄膜-范正修》课件
多光子光学薄吸收效应来制备具有 特殊光学性质的光学薄膜。
应用和优势
多光子光学薄膜具有较高的光学性能和稳定性，具 有应用前景广阔的潜力。
光学薄膜的应用领域
光学通讯
光学薄膜的反射、透过率等性能使得其在光学通讯领域有着广泛应用。
光学仪器
光学薄膜广泛应用于光学仪器中，如镜片、滤光片、分束器等。
反射率
正入射光与反射光之比，称为反射率。
色散性
物质对不同波长的光线所产生的折射率不同， 这种现象称为色散性。
光学薄膜的分类
1
单层光学薄膜
由一层材料制成的光学薄膜，其性能稳定，价格便宜。
2
多层光学薄膜
由多层不同材质的光学薄膜堆积而成，性能可调制，应用范围广。
3
光子晶体光学薄膜
利用光子晶体的晶格结构制成的光学薄膜，具有优异的光学性能，应用范围广泛。
光学薄膜-范正修PPT课件
范正修是一位著名的光学专家，他对光学薄膜做出了重要研究。
光学薄膜的定义
1 光学薄膜是什么？
光学薄膜是将多种材料按照一定顺序堆积在一起制成的具有特殊光学性质的膜。
2 作用和应用领域
光学薄膜具有良好的光学性能，使它被广泛应用于光学仪器、光学通讯、光学涂层等领 域。
光学薄膜的原理
光学薄膜的制备技术
光学薄膜的制备技术包括物理气相沉积、化学气相 沉积、溅射等多种方式。
光学薄膜的工艺流程
光学薄膜的制备工艺包括：基片处理、底层膜沉积、 中间层沉积、顶层膜沉积、后处理等流程。
光学薄膜的特性和性能
折射率
光在介质内传播时的速度与真空中的速度之比， 称为介质的折射率。
透过率
正入射光经过薄膜后，透过薄膜所形成的光线 的强度与未经过薄膜的光线的强度之比，称为 透过率。
光学薄膜基础知识介绍
υD= (nD -1)/(nf - nc)
无色光学玻璃的分级
玻璃按下列各项质量指标分类和分级： a.折射率、色散系数与标准数值的允许差值； b.同一比中，折射率及色散系数的一致性； c.光学均匀性； d.应力双折射； e.条纹度； f.气泡度； g.光吸收系数； h.耐辐射性能（N系列玻璃）。
根据折射率与标准数值的允许差值，玻璃按表3分为6类。
Wavelength (nm)
五、反射膜
在光学薄膜中，反射膜和增透膜几乎同样重 要。 对于光学仪器中的反射系统来说，一般单 纯金属膜的特性大都已经满足常用要求。在某 些应用中，要求更高的反射率则可用金属增强 镜。 而全介质多层反射膜，由于这种反射膜具 有最大的反射率和最小的吸收率因而在激光应 用和一些高要求的系统中得到了广泛的使用。
NPBS
错误
PBS
二、分束膜
分束膜根据镀膜材料还有金属分 束镜和介质分束镜两种。 两种分束镜各有各的优缺点，可 以根据不同的使用要求和工艺水平 采用不同的类型。
二、分束膜
金属分束镜的优缺点
优点：中性好，光谱范围宽、偏振效 应小、制作简单
缺点：吸收大、激光阈值低
使用注意事项：光的入射方向
二、分束膜
数大，可分为冕火石（KF）、轻火石（QF）、钡火石 （BaF）、重火石（ZF）、镧H火石（LaF）等。
共有160多种之多。
无色光学玻璃一些技术指标
1、nd----指587.7nm(氦黄线)处的折射率； 2、nD----指589.3nm(钠黄线)处的折射率；
3、相对色散（阿贝数） υd 、 υD
----由nf(486.1nm)和nc(656.3nm)确定： υd= (nd -1)/(nf - nc)
液晶屏背光板原理讲解和常见故障判断
液晶屏背光板原理讲解和常见故障判断液晶屏背光板原理讲解和常见故障判断一、前序随着液晶TV销量的涿渐普及，需要投入更多的精力来研究液晶TV的维修，而目前液晶TV中背光板的维修量占有较大的比例，同时由于背光板是显示屏供应商供屏时自带的，供应商出于对技术的保密性，现在我们还拿不到背光板的电路图和IC资料，这对我们溺爱光板的维修带来了很大的难处。
为了改善我们的背光板维修，我对背光板的通用工作原理和常见故障判断作一介绍，对网络维修具有一定的参考价值。
目的是通过我们的维修网络来提高大家的维修技能，但由于我对背光板的电路和维修了解得也不是太透彻，因此其中的一些观点可能有不准确或描述错误的地方，请维修联盟论谈的朋友指出来共同讨论，从而共同提高进步，谢谢！二、背光板在液晶TV中的作用背光板也称Inveeter板即逆变器板，它的作用是将一个直流电压转变为多个交流电压，作为液晶屏灯管的工作电压，它的输入，输出连接框图如下图。
背光板有三个输入信号,分别是供电电压、开机使能售号、亮度控制信号，其中供电电压由电源板提供，一般为直流24V（个别小屏幕为12V)；开机使能信号ENA即开机控制电平由数字板提供，高电平3V时背光板工作，低电平0V时背光板不工作；亮度控制信号DIM由数字板提供，它是一个0-3V如丘而止模拟直流电压，改变这它可以改变背光板输出交流电压的高低，从而改变灯管亮度。
背光板有多个交流输出电压，一般为AC800V，每个交流电压供给一个灯管。
三、背光板工作原理方框图背光板电路由输入接口电路、PWM控制电路、MOS管导通与直流变换电路、LC振荡及高压输出回路、取样反馈电路等几部分组成，其工作原理方框图如下：四、背光板各部分电路介绍1、输入接口电路输入接口电路中的供电输入电压一路直接加到MOS 管导通电路，作为MOS管的供电电压（24V或12V）；另一路经晶体管稳压控制电路加到PWM控制IC，作为PWM控制IC的供电电压（一般为5V）2）开机使能信号ENA输入接口电路中的开机使能信号ENA经过相关的三极管、电阻、电容电路后加到PWM控制IC，作为PWM电路的控制开关。
TV背光模组结构..
对于导光板变窄，LED数量减少的压力，背光一直希望：
窄边发光角度变小，以 提高光的利用率
长边发光角度增大，以减少 LED与LED之间的暗影
直下式背光的要求
成本降低、厚度变薄，要求LED数量减少，要求发光角度增大(由原来的 120度增大到160-170度)
光學材料
擴散板 Optical Gap ：20mm 白反射材 LED基板 白色塑 Nhomakorabea材料反射
一般为PET+TiO2。TiO2的折射率很高（n=2.62），将TiO2 混合PET 或聚碳酸酯（polycarbonate）等光学上透明度高的树脂，经过细微发 泡而成反射片。泡的直径有数微米左右，泡越微细、密度越高，反射 率就越高。泡是折射率约1.00的素材，与透明树脂之间形成良好的屈 折率界面。从网点折射出来的光，进入反射片后，通过非常复杂的折 射使绝大部分的光返回LG中。
Θr θi
导光板的材质一般为折射率1.59的聚碳酸酯(PC)(用于多用于 小尺寸背光)和折射率1.49的亚克力(PMMA)(多用于大尺寸背光。 )
光线在导光板中与全反射传播
当光线遇到底部网点(散射点)时，会有部分散 射而折射出导光板
导光板光学调整
网点设计。用来调整背光模组的亮度和均匀性，主要通过调整网 点的分布、密度和大小来实现。
原本被吸收的50%偏振光重 复利用，该膜可允许P1偏振 光通过，而将P2偏振光反射 回来重复利用再变成P1和P2， 如此反复可循环可增加亮度 60%。
光学部件的效率
TFT-LCD介绍
TFT-LCD结构示意图
Polarizer 偏光板 LC cell CF TFT PCBA Light Guide 光源 TFT LCD：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display。超薄膜晶体管液 晶显示器 CF：Color Filter彩色濾光片。分R、G、B 三种颜色的滤光片。 Polarizer 偏光板
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—R0&7H%FH3z4U0
80
60
40
20
Horizontal angle
增光片介绍
• 使用考量：
减少膜片接触面积， 防止Wet-out现象
破坏周期性排列， 防止Pixel-Morie
部分破坏集聚效果， 增加视角
Prism贴合
LGC LSF451
KDX KBCM-220P
Ubright HPS607C
H F3
P rism sh ap e
R -P rism
P rism n=1.60
n=1.492
A ge(˚ )
90
90
Journal of Information Display, vol. 7, no. 4, 2006
P itch (u m )
50
50
R
o
u
n
d (u m )
Back
Haze
Vs
Lumi5nance：
Size:20~80μm Size:5~10μm
PMMA PET (substrate) PMMA(back coating beads)
Microlens介绍
• Microlens制程：
Back Coating Process
Same as Diffuser B/C
制程类似增光片
Pattern Process
H/D
粒子的直径
辉度
粒子的填充 密度
一般难于 精密量测
单分散 窄分散 多分散
粒径大小分 布
binder
粒子折射率
目前一般PMMA粒子 折射率取1.49
binder
bead a. same(SKC）
bead b. Different(Eternal)
粒径大小 分布
雾化
粒子排列 层数
扩散片介绍
• 主流供应厂商：
UV Curing IR Curing
Textured processing
Beads Built-in
增光片介绍
• 增光片制程：
Luminanc e
Luminanc e
增光片介绍
高增• 益光棱学镜特性– ：H F 系列
Pitch/Curvature Vs Luminance：
P rism
H F1
扩激散智片涂介布绍技术
• 扩• 散涂片布制工程艺：
烘道 烘道
产品基材
表面处理
精密涂布
涂层固化
在线检测
成品收卷
• 涂布技术
Mayer Bar
Gravure
Die Coat
Nip Coat
Curtain Coat
Exciton Confidential © 2013
7
扩散片介绍
• 光学特性：
粒子突出表 面的程度
-
P eak d iff.(u m )
5
5
102% L u m in an ce (1ea)
100% Abrasion res9is8t%ance
100% 1,000g˚
H10FR315% 1H,0F0 R300g˚
F eatu r9e6s%
自动修复，抗潮湿，抗静电
94%
B ac9k2%
U
90%
U0
U2
88% Im ag e 0%
10% 20% 30% 40% 50%
B ack haze
102% 100%
98% 96% 94% 92% 90% 88%
0%
HF1 HF3
10%
20% 30Biblioteka B ack haze40%
50%
120
HF14U2
—R5&27% Hz
100
—R0&2H7F%3H4zU2
○
◎
主流厚度设计：
1.上扩&下扩扩散片的厚度选择：65inch及以下 扩散片厚度可共用7T PET基材，膜片厚度在2150um左右； 2.正对大尺寸（55”及以上）上扩，需考虑10T PET基材，膜片厚度在280um左右
增光片介绍
– Prism Sheet 增光片
• 功能：顾名思义增亮
• 结构：棱镜层+PET基材+背涂
Protecting Film
With W/O
Prism Resin Substrate
High Gain
Normal
*Self-healing (QQ Resin) PET
PC
Self-healing (QQ Resin)
Back Coating
With B/C W/O B/C
Beads Coating
& low capacity
2. 雾化:
Lens density越高增光效果越好
折射率越高增高效果越好
Lens density
UV胶折 射率
辉度
Lens表面 是否光滑
表面越光滑增光效果越好
多分散雾化效果最好 窄分散次之，单分散最差
Lens直径 分布
《光学膜片介绍及常见光学问题 分析》
目录
• 膜片概述 • 扩散片介绍
• 增光片介绍 • Microlens介绍 • 反射片介绍 • DBEF介绍 • QDEF介绍 • 常见光学问题分析
光学膜片概述
概述
• 液晶模组里面的背光膜片有：反射片、扩散片、增光片、Microlens、DBEF； • 起到增加液晶模组亮度、遮蔽Mura作用
Company Name
CSOT
Samsung
LGD
Keiwa
◎
LGE SKC Hass
◎
○
◎
○
Exction
◎
○
BOE
Panasonic
Sharp
AUO
○
△
◎
○
◎
○
○
△
* 现在中国国内的扩散片厂家众多，激智、乐凯、康得新等等。表中数据参考Display search，部分厂家未在统计内。
Innolex
转角度滚轮制备Prism
Coreoptix CES 增加背面雾度
Shinwha POP
基材贴合， 增加抗Waving性能
PET UV Resin
PET
增光片介绍
• 厂家：
中国目前Prism厂家：康得鑫、激智
Microlens介绍
– Microlens Sheet
• 功能：增亮+雾化遮蔽
• 结构：Microlens层+PET基材+背涂
扩散片介绍
– Diffuser Sheet 扩散片
• 功能：①扩散、雾化；②增亮；③保护
• 结构：扩散层+PET基材+背涂
PET (substrate)
front layer (5~30um) ---扩散粒子 & 粘合剂(PMMA)
back layer ---扩散粒子 & 粘合剂(PMMA) --- 添加剂(抗静电)
Soft Mold Process
成本便宜、容易实现大型 pattern、方便更换，可保证 良率，但接头处材料有浪费；
Hard Mold Process
成本较贵 但pattern形状精度高。
Mold
Mold
Microlens介绍
• 光学特性： 1. 增益:
H
D
# H/D = 0.5 highest luminance Higher h low yield rate