背光模组简介

技术处机构工程0背光模组简介机构工程:鄢伟2005/9/21技术处机构工程1讲师简介姓名：鄢伟工号：04R0008电话：[phone]#7213电子邮件：[e-mail]部门职称：技术处机构工程部/工程师简历：毕业于江西南昌大学机械设计制造及其自动化专业，2004获工学学士学位。技术处机构工程2名词解释B/L:BackLight背光板CCFL:ColdCathodeFluorescentLight光冷阴极灯管LED:LightEmittingDiode发光二极管L.G.P:LightGuidePlate导光板MoldFrame塑胶框TopCover/TopChassis上铁框BackCover下铁框DoubleTape双面胶DiffuserSheet扩散片Prism/Lens棱镜片ReflectSheet反射片/反射板LampCover燈罩Rubber橡胶套Barcode/Laber标签connecter连接器/插头Wire导线技术处机构工程3B/L主要零组件2.扩散板(上)3.Lens片(上側)4.Lens片(下側)5.扩散板(下)6.导光板7.反射片8.Back盖子9.Lamp反射体10.Lamp盖子11.冷阴极灯管技术处机构工程4B/L结构LCD技术处机构工程5B/L膜片结构技术处机构工程6B/L个部件相对成本光學膜37%導光板17%擴散板5%反射板5%Lamp9%其他材料16%組裝費&其他11%技术处机构工程7B/L实物(5'')技术处机构工程8B/L实物（7''）技术处机构工程9B/L实物(10.4”SVGA)技术处机构工程10各组件作用保护膜—保护整个B/L模组上扩散片—扩散光线.保护第二层棱镜片棱镜片—增加辉度（有效利用光能）下扩散片—散乱光源,模糊导光板网纹，网点導光板—分布光源,将线光源转换为面光源反射片—反射浪费的光源，增加整体辉度铁框—支撑B/L模组灯管反射片—反射灯源灯罩—支撑灯管组冷阴极灯管—线光源塑膠框—支撑B/L模组技术处机构工程11背光模组功能及特性要求功能：1.提供LCD面板均勻的足够亮度的面光源.2.提供适当光线,提供所需色度.3.保护LCD面板,固定回路基板,增加结构強度.特性要求：☆高辉度☆重量轻☆高均匀性☆宽视角☆低耗电量☆结构稳定☆安全性技术处机构工程12背光模组型式分类(1)直下型--灯管置于导光板下方，灯管通常使用W型灯管，缺点为厚度较厚且有温度高的问题(使用在21吋以上设计)。(2)侧边入光型--灯管置于导光板侧边，依导光板型式和光学上的需求可选用直型、L型和U型的灯管，优点为厚度较薄且较无温度的问题；目前多用此一型式。技术处机构工程13直下型反射板導光板光行進方向擴散膜稜鏡片冷陰極管技术处机构工程14侧边入光型技术处机构工程15背光模组光源种类CCFL:冷阴极灯管LED:发光二极管EL(ElectroLuminance):电致发光1:小型冷阴极荧光灯(CCFL)提供了用于大型LCD所需的亮度和寿命(以及灯光管制能力)，这就是它至今仍是背光照明最为常用的光源的原因。热量堆积是一个值得关注的问题。2:LED背面光源的使用寿命比EL长(超过5000小时)，且使用直流电压，通常应用于小型的单色显示器，比如锋窝电话、遥控器、微波炉、立体声音频设备等。但是，其亮度也不足以为大型透射式显示器提供背面光源。3:电致发光(EL)背光源体薄量轻，提供的光线均匀一致。它的功耗很低，要求的工作电压为80～100VAC，提供工作电压的逆变器可把5/12/24VDC的输入变换为交流输出。由于EL背面光源的使用寿命有限(在50%亮度条件下的平均使用寿命为3000～5000小时，在更高的亮度水平上使用寿命将大为缩短)，因此，理想的EL背面照明用逆变器允许输出电压和频率随着EL灯泡的老化而增加，从而延长采用EL的背面照明光源的显示器的有效使用寿命。EL背面照明对于像手表、数字台式钟和单色PDA等需要极度微弱的照明以便在光线朦胧或昏暗条件下使用的小型反射式LCD应用而言是较为适用的。然而，低效率、低亮度以及短寿命使其不适用于诸如膝上型电脑和平板桌上型监视器所要求的大型LCD这样的透射型背面照明用途。技术处机构工程16光学基本常识◇光及辐射：光是指人眼可以感知为明亮之电磁辐射，也可以说是整个电磁辐射光谱中人眼可以看见之部份；这部份之波长分布在360～830nm，只占已知之电磁辐射光谱中之非常微小之部份。◇光通量(lm)：发光体每秒钟发出的光量之总和。符号-Φ，单位-流明Lm。◇发光强度（cd）：发光体在单位立体角内发出的光通量，也就是发光体所发出的光通量在空间选定方向上分布的密度。符号-I，单位-坎德拉cd。◇色温（k）：以绝对温度Ｋ来表示（Ｋ=℃＋273.15），即将一黑体加热，温度升到一定程度时，颜色逐渐由深红—浅红—橙红—黄—黄白—白—蓝白—蓝变化。当某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。如：当黑体加热呈现深红时温度约为550℃，即色温为823Ｋ。◇光效（lm/w)：光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。它是衡量光源节能的重要指标。◇显色性（Ra）：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性。也就是颜色的逼真程度。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。各类光源的显色指数各不相同。如：白炽灯Ra≥90，荧光灯Ra=60～90。◇平均寿命：灯正常使用，50%损坏时的时间。◇光及辐射：光是指人眼可以感知为明亮之电磁辐射，也可以说是整个电磁辐射光谱中人眼可见之部份；这部分之波长分布在360～830nm，只占已知之电磁辐射光谱中之非常微小之部分。◇照度(Illuminance)：发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。符号-E，单位-勒克斯Lm/m2。◇辉度(LuminanceL)：光源或一被照面之辉度指其单位表面在某一方向上的光强度密度，也可说是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。单位：坎德拉每平方米(cd/m2)，符号-L。◇亮度：发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量。符号-L，单位-尼脱cd/m2。技术处机构工程17发光效率（lm/W）每一消耗电力（Watt）所输出光的能量（lm）。每一消耗电力输出的光源愈多，就表示光源效率愈高，亦即愈省电。发光效率依功率大小、种类、使用状况而异。钨丝灯-15流明/瓦高压水银灯-40至60流明/瓦荧光灯-64至100流明/瓦金属卤化物灯-70至90流明/瓦高压钠灯-90至125流明/瓦低压钠灯-120至200流明/瓦陶瓷金卤灯-110至200流明/瓦半导体领导-约30流明/瓦(目前状态)技术处机构工程18色坐标舌头图技术处机构工程19光学测量的仪器技术处机构工程20CCFL发光原理冷阴极荧光灯管的发光原理同于一般日光灯。在荧光灯管内部含有水银和稀有气体，一般高效能冷阴极荧光灯管所封入的气体以Ne+Ar（95%+5%）之混合气体为主。当灯管于电极两端加上电压后，造成电极之尖端部位产生电子释放，释放之电子与内部之水银产生撞击，被激起的水银原子产生不稳定之状态后又快速的返回稳定之状态，剩余的能量就变成紫外线(主要波长为253.7nm与185nm)的形式被释放出来。荧光体因吸收这个波长之紫外线，将紫外线之能量变换为可视光线而造成发光。技术处机构工程21CCFL内部结构电极：直桶状管状杯状技术处机构工程22CCFL寿命影响CCFL的因素如下：1:玻璃管径2:灯管长度3:灯管形状(直管、L管、ㄇ管、Ｕ管、Ｗ管)4:电极形状及种类5:水银量6:惰性气体充填压力7:气体混合比例(Ne+Ar)8:周围环境温度(影响管壁及电极温度)9:色度10:营光剂涂布技术处机构工程23灯管类型直管L型U型管O型(环型)M管N型蝶型管技术处机构工程24灯管实物技术处机构工程25CCFL制造流程技术处机构工程26CCFL供应商南光：13-0900013，13-0700085，13-0700065威力盟：13-0900012，13-0620022，13-0840011，13-0840014，13-0650032诚创：13-0840013，13-0840016台光：13-0650033蓝普斯：帝光主要灯管供应商劲森：湖北宜昌技术处机构工程27高低压导线整个B/L模组中高压导线比较短，呈红色低压导线比较长，呈白色高压导线耐压值一般为3KVAC低压导线耐压值一般为300VAC低压导线符合UL3443标准低压导线符合UL3633标准技术处机构工程28UL认证简介UL(UnderwriterLaboratoriesInc.)是一家产品安全测试和认证机构，她也是美国产品安全标准的创始者。在一个多世纪的时间里，UL已对成百上千种产品和部件进行了相关的安全标准测试并按照国际标准评估其管理系统。在美国，对消费者来说UL就是安全标志的象征。在全球，UL是制造厂商最值得信赖的合格评估提供者之一。UL94：用作器件与设备部件的塑料材料的易燃性标准。UL94测试方法包括12种燃烧级，根据材料类型和使用目的确定各种材料的燃烧级。半导体行业适用的级别为V系列纵向燃烧测试，要求材料可在指定时间内自动灭火。耐燃性的标准有：(UL-94HB)(UL-94V0,V1,V2)(UL-945VA,5VB)(UL-94VTM-0,1,2)(UL-94HBF,HF-1,2)技术处机构工程29领导◆LED发光原理及特点◇LED（LightEmittingDiode）,即发光二极管。是一种半导固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，直接发出红、黄、绿、青、橙、紫、白色的光。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称领导。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从领导阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关.技术处机构工程30LED光源的优缺点优点：发光效率高，节省能源耗电量为同等亮度白炽灯的10%-20%，荧光灯的1/2。绿色环保冷光源，不易破碎，没有电磁干扰，产生废物少寿命长寿命可达10万小时固体光源、体积小、重量轻、方向性好单个单元尺寸只有3~5mm响应速度快，并可以耐各种恶劣条件低电压、小电流缺点：价格过高至少应从目前的1$/个降至0.2$/个发光效率还不够高至少从目前的50~100lm/w提高到200lm/w性价比低还不到民众普及的时刻使用低压直流电，与现有的照明系统不同半导体照明的寿命实际上还涉及多方面的问题，与10万小时的理论寿命有差距技术处机构工程31领导供应商日本：Nichia、Citizen、NEC、OkiElectric、Rohm、Sanken、Sharp、Toshiba台湾：璨圆光电、华兴电子、光鼎电子、鼎元光电科技、晶元光电、亿光电子、今台电子、光磊科技、东贝光电科技、佰鸿工业技术处机构工程32LED与CCFL比较光源1亮度2发光效率3功耗4寿命5驱动电源6价格7工作环境领导√√√√√CCFL√√1:单个LED亮度远小于CCFL，可通过多个LED实现亮度的提高，但存在光源一致性及结构设计等问题，目前LED多用于小尺寸背光。2:目前LED发光效率低于CCFL，根据固体发光物理学原理，LED的发光效率能近似100％，实现这一目标仍有很多技术问题需要研究，但克服解决这些问题并不是十分遥远的事。3:LED的低发热量决定其低功耗，可应用于一些避免热量产生的地方，而CCFL随着其亮度的提高，处理相应带来的热量为产品设计制造增