直下式背光模组简介

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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

圖四，菱鏡片顯微結構圖。

材質聚酯、聚碳酸酯。厚度約150~230μm 的薄片。

藉由稜鏡片的表面結構，利用光學中的折射原理將有效的折射光增加約 40%~70%。另一方面，經由反射再折射可降低光源損失，光線重新進入下一稜鏡以重複地再利用。

燈管（lamp ）

如圖五所示，當給予燈管高電壓時，燈管電極處因高壓電位差釋放出電子。自由電子由電位能轉換成動能，產生高速運動。這些高速運動的電子與管內水銀分子撞擊後，電子的動能造成水銀分子被激發游離，處於極不穩定的狀態。當受激水銀分子返回較穩定的基態時，所吸收的能量則以紫外輻射（波長 253.7 nm ）的形式釋放出來。螢光粉吸收 紫外線後，瞬間釋出波長較長之光線（可視光）。不同種類螢光粉的激發方式、發出光的顏色和轉換效率都不相同。

圖五，CCFL 燈管構造圖

燈管特性：

1. 燈管頻譜特性

圖中三個較突出的波長強度分別為R 、G 、B 三個光波長。另在背景光譜上，可了解燈管具有紫外光。因此在使用上需考量紫外光可能造成的材料劣化現象。

2.管壁溫度與UV 光強度特性

由圖可知管壁溫度與UV 光強度的關係，以水銀特性而言，要保有最有效值則應讓管壁溫度處於40°C 狀態。超過40°C 時，則會產生absorption UV 的現象，而使得UV 光強度降低。

R

G B

3. 燈管電流與輝度特性

當燈管點亮時輝度會隨著管電流的增加而增加。

4. 燈管溫度與啟動電壓特性

由圖可知燈管溫度與啟動電壓的關係，其主要影響啟動電壓的原因在於燈管內的水銀蒸汽壓，因此低溫時因為水銀蒸汽壓下降的關係需加入較大的電壓來啟動。

5. 燈管長度與電壓特性

由圖可知管電流與燈管長度是形成一個正比的關係。因此，當有同管徑的燈管時，其會隨著燈管的長度增長而管電壓亦會增加。

6. 燈管電壓與燈管電流特性

由圖可知，不論是何種電極，由於輸入功率相等的緣故，所以管電流與管電壓均呈反比的關係。

7.汞含量與燈管壽命的關係

6. 燈管電壓與燈管電流特性

由圖可知，不論是何種電極，由於輸入功率相等的緣故，所以管電流與管電壓均呈反比的關係。

7.汞含量與燈管壽命的關係

由圖中可知，當汞含量在2 mg 以下時，燈管壽命與汞含量呈正比快速增加，但汞含量超過2 mg 後，則增加的幅度便不這麼的明顯。

8.管壁溫度與輝度的關係

由圖可知，當管壁溫度愈高時，相對輝度也愈高，但當超過某個臨界值後，則相對輝度便呈下降的趨勢，其原因可能為當溫度高而使得被吸收的UV光變多而造成相對輝度下降。

現在使用的燈管大多為3ψ或4ψ等直徑較大的燈管。因直下式背光對於散熱非常要求，故需請廠商提供發熱最少的燈管。

圖六，CCFL光電變換效率

反射板（reflector）

一般分為銀反射片(全反射片)與白反射片(擴散反射片) ，其功能主要是集中入射光，使燈管散射出的光線反射回去，以增加光的使用率，減少光的損失。最常使用壓製之黃銅與不銹鋼材質，漸漸較多替換成鋁基材。Reflector之反射面多鍍銀，但現有廠商開發將反射片直接貼合在金屬材質上，然後直接衝壓成型，以節省人工貼附反射片與方便形成各種不同的反射片形狀。各式各樣的造型主要目的是提昇光源利用率, 將光線盡可能的集中，如圖七所示。

圖七，反射板造型圖

就光利用效率而言，以V形最佳，W形次之。一般以高反射率、耐熱性及耐光性為選擇考量。反射片經長時間的紫外線照射以後，反射率會隨著時間的增加而下降。

外框（flame）

外框一般有金屬框與高分子材質框兩種：

金屬框的材質有鋁、不鏽鋼與鍍鋅鋼板…等，金屬材質散熱特性較佳，但需貼上反射材。高分子材質框的材質有PC與ABS…等，可在材質內添加具反射性之粒子，以取代反射片。

外框的功能主要是將背光模組與panel固定在特定的位置上。並提供模組一強而有力的保護。

Edge Light 式)背光源，由於重量輕、薄型、輝度均勻，廣泛使用於筆記型電腦及LCD 監視器，為目前技術的主流。其結構如圖所示，其主要構件由光源(Lamp)、反射板(Reflect Sheet)、導註: 粗體字為目前主流

U s e r 之需求：

? 輝度：120，150，200 nits 色度：x ，y

? 均勻度：Max / Min = 1.2，1.7 Outline Dimension

B a c k l i g h t 之決定：

? 輝度與色度之設定。

方式的決定。

? 導光板之厚度與薄板構成。 Lamp 配置之交換法。 ? Lamp 規格。 消費電流。

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

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

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。

TFT-LCD用背光源的结构与工艺

题目：微电子工艺课程报告姓名：刘诗雨 学号：3072406082 班级：电子科学与技术0703班

TFT LCD用背光源的结构与工艺 TFT（Thin Film Transistor 薄膜晶体管）LCD（Liquid Crystal Display 液晶显示器），广泛应用于笔记本、电视机、手机等的显示设备中。液晶显示器发光原理不同于自发光型的CRT（Cathode Ray Tube 阴极射线管）、PDP（Plasma Display Panel 等离子显示屏）等，由于液晶本身并不发光，为进行显示，作为外部光源的背光源不可或缺。 一、TFT LCD结构及显示原理 TFT LCD技术是用薄膜晶体管驱动液晶材料进行显示的技术；液晶材料是在某一特定温度范围内，会同时具有液体和晶体特性的材料，其所具备的光学各向异性使外部电场可以改变液晶材料的通光特性，从而进行显示。 典型的TFT LCD结构如图1所示，类似三明治结构，在两片玻璃基板中间夹有液晶材料，从上到下依次包括上偏振片、彩色滤光片、液晶层、TFT阵列基板、下偏振片和背光模组，其中在TFT阵列基板上连接有驱动IC。 TFT LCD主要利用光的偏振性能实现图像和文字的显示。以不加电情况下为亮态（即常白状态）为例，图1中的上下两片偏振片的光学偏振方向互相垂直，即相位差为90度。来自背光源的非偏振光，经过下偏振片成为线偏振光，在某个像素位置如果没有电压，由于液晶的旋光特性，该线偏振光的偏振方向将旋转90度，正好与上偏振片的偏振方向相同，则该像素显示状态为亮。如果某个像素位置有电压，该像素区域的液晶旋光特性将消失，通过的光线的偏振状态不变，因此光线无法通过上面的偏振片，则该像素显示状态为暗。这就是薄膜晶体管液晶显示器的基本显示原理。 图1 下面仅就上述结构中的背光源部分进行介绍。 二、TFT LCD用背光源的种类 位于显示屏背面的光源称为背光源。作为背光源的光源，通常有以下三种： （1）CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp 冷阴极管灯荧光灯） （2）LED（Light Emitting Diode 发光二极管） （3）EL（electroluminescence 电致发光板），OLED（Organic Light Emitting Diode 有机发光二极管，又称有机EL），无机EL 从大尺寸、高亮度、低价格考虑，目前多采用（1），从便携性和发光效率考虑，越来

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

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，

TFT LCD用背光源的结构与工艺

题目：微电子工艺课程报告 姓名：刘诗雨 学号： 82 班级：电子科学与技术0703班 TFT LCD用背光源的结构与工艺 TFT（Thin Film Transistor 薄膜晶体管）LCD（Liquid Crystal Display 液晶显示器），广泛应用于笔记本、电视机、手机等的显示设备中。液晶显示器发光原理不同于自发光型的CRT（Cathode Ray Tube 阴极射线管）、PDP（Plasma Display Panel 等离子显示屏）等，由于液晶本身并不发光，为进行显示，作为外部光源的背光源不可或缺。 一、TFT LCD结构及显示原理 TFT LCD技术是用薄膜晶体管驱动液晶材料进行显示的技术；液晶材料是在某一特定温度范围内，会同时具有液体和晶体特性的材料，其所具备的光学各向异性使外部电场可以改变液晶材料的通光特性，从而进行显示。 典型的TFT LCD结构如图1所示，类似三明治结构，在两片玻璃基板中间夹有液晶材料，从上到下依次包括上偏振片、彩色滤光片、液晶层、TFT阵列基板、下偏振片和背光模组，其中在TFT阵列基板上连接有驱动IC。 TFT LCD主要利用光的偏振性能实现图像和文字的显示。以不加电情况下为亮态

（即常白状态）为例，图1中的上下两片偏振片的光学偏振方向互相垂直，即相位差为90度。来自背光源的非偏振光，经过下偏振片成为线偏振光，在某个像素位置如果没有电压，由于液晶的旋光特性，该线偏振光的偏振方向将旋转90度，正好与上偏振片的偏振方向相同，则该像素显示状态为亮。如果某个像素位置有电压，该像素区域的液晶旋光特性将消失，通过的光线的偏振状态不变，因此光线无法通过上面的偏振片，则该像素显示状态为暗。这就是薄膜晶体管液晶显示器的基本显示原理。 图1 下面仅就上述结构中的背光源部分进行介绍。 二、TFT LCD用背光源的种类 位于显示屏背面的光源称为背光源。作为背光源的光源，通常有以下三种： （1）CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp 冷阴极管灯荧光灯） （2）LED（Light Emitting Diode 发光二极管） （3）EL（electroluminescence 电致发光板），OLED（Organic Light Emitting Diode 有机发光二极管，又称有机EL），无机EL 从大尺寸、高亮度、低价格考虑，目前多采用（1），从便携性和发光效率考虑，越来越采用（2）和（3）。 按光源与导光板的位置关系，背光源有下置式、侧置式（侧光式）之分，此外还

背光模组结构介绍

背光模組結構認識
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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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平面顯示器應用
OA
TV
中小尺寸
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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

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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