培训背光知识简介复习课程

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1、背光源知识培训,背光源介绍篇,一、背光源的由来 二、背光源应用 三、背光源的工作原理简介 四、背光源主要物料介绍 五、背光源的类型及设计简介 六、背光源参数的合理设置 七、背光源的发展方向,一、背光源的由来,背光源的发展来源于液晶模组的发展。 液晶自身不会发光，LCD面板本身也不具备发光的特性，需要照明光源，它属于背光型显示器件。液晶屏幕的成像原理是靠面板中的电极通电后，液晶分子在电极通电之后会发生扭转，从而让背光模组的光线能够通过并实现发光。 背光源(Backlight)即是提供LCD显示器产品中一个背面光源的光学组件。 因而，背光源的质量决定了液晶显示屏的亮度、出射光均匀度、色阶等重要参数

2、，很大程度上决定了液晶显示屏的发光效果。,BACK,Digital Camera,Mp4,Mp3,Mobile Phone,Notebook PC,背光源应用,Ux17c,三、背光源工作原理简介,常规LED背光源的工作原理是将点光源变成面光源。,LED（点光源）,背光源（面光源）,根据将点光源变成面光源的方法不同，常规LED背光源可分为底部光和侧部光（包括普通侧背光、CCFL、彩屏背光）两种。,BACK,单颗LED发光,LED阵列发光,点光源面光源,底背光的工作原理,面出光,点光源入射,侧背光的工作原理,问题：如何做到,？,下面从侧背光光路分析其工作原理。,全反射效应： 导光板多是由PMMA或

3、透明PC料制造的，它的折射系数N1=1.4916，大于空气的折射系数N2=1；当光线从导光板射向边界时,只要入射角1大于某一角度时，光线不再有折射分量，而是全部被反射回导光板中（如图），根据折射定理：求临界角I0 N1 sinI0=N2sin90 sinI0= N2 /N1 = 1/1.4916=0.67 I0=42.2 结论:当入射角I142.2时,光线被全反射,大部分光线在两面光滑的导光板中以全反射传送。 如果在底部添加散射點， 將會有部份光線散射而折射出導光板,如此，在导光板底面添加散射点（网点：细小印刷白点或细微凹凸结构），则可破坏全反射，将光散射。 光在背光的整个简化光路就如下图所示

4、：,LED,网点,扩散膜,反射膜,把每个网点看作一颗LED，于是得到与底背光相同的效果，不同的是出光点阵更密更细。,四、背光源主要物料简介,本节根据背光光路过程介绍背光各主要物料,背光源的典型结构图,BACK,导光板将点/线光源变成初步均匀化的点阵式出射光。 反射片、遮光片将并非从发光区出射的光线反射回背光内部，保证光线仅从VA区出射。 对于普通背光，只要加上扩散片，将初步的均匀性出射光局部细化，得到较理想的均匀出光效果。 而仅仅加扩散片的背光亮度达不到彩屏背光的要求，还需要在扩散片上添加增光片。每片增光片约增加50%亮度；而彩屏背光一般使用两张增光片才能达到亮度要求（3000cd/以上)。,

5、背光通用材料如下：,导光板 （LGP） 胶框（HOUSING） LED灯源 电路辅料,反射片(Reflector) 遮光片/铝膜（ALF） 扩散片（Diffuser) 增光片（BEF） 各类双面胶(D.S.T),导光板,导光板的材质通常为PMMA（有机玻璃）、透明PC料。 PMMA透光性较好，但易脆，耐温低，可耐温约80。 PMMA常用于手工样品。,LC1500 彩屏背光通常选用,透明PC料强度高、可弯折性能好，可耐温高，一般适用于结构较复杂产品。 透明PC料规格一般有：PC1250Y、LC1500,PC1250Y 一般用于普通侧背光,BACK,在导光板下平面制造按一定规律分布的网状小凸(凹)

6、点的网点. 当光线射到网点上后,全反射现象被破坏,光线形成一束漫反射光线而射出导光板 导光板将LED点光源或CCFL线光源变成点阵排列式的粗化均匀出光（侧背光），制造出形成面光源的条件。,网点放大图,胶框,胶框用于底背光产品或光密封性要求较高的侧背光；是彩屏背光不可或缺的组件。 常用的材料为URZ2501 、PC白、PC白+玻纤、ABS料等。 URZ2501为出光级材料，反射及遮光性好，常常用于彩屏背光。,URZ2501 彩屏背光通常选用,PC白、PC白+玻纤一般用于底背光。,BACK,灯源,1、灯源颜色及规格 2、LED灯相关曲线 3、CHIP 4、SMD 5、LAMP 6、CCFL,BAC

7、K,YellowGreen 黄绿色,Blue 蓝色,Green 绿色,White 白色,Red 红色,Yellow 黄色,Amber 琥珀色,背光颜色,Colorful 七彩,灯源规格,0603,335,三色灯,二、灯源关系曲线 1、LED是二极管的一种，其正向电压和正向电流不成线性关系。LED正向电压正向电流关系曲线如下图：,2、工作环境对LED灯的性能有重要影响。下图是LED的环境温度正向电流曲线图：,一、单极芯片封装结构,芯片负极通过银胶与PCB铜箔连接，正极通过铝（金）线邦定与PCB铜箔相连接。芯片亮度较低，范围为6500mcd，常用于底背光。,CHIP,二、双极芯片封装结构,芯片正负

8、极均通过铝（金）线邦定与PCB铜箔相连接。,灯源,SMD是将芯片焊接邦定在一个小PCB板上，并用树脂固定的LED。各型号的SMD封装原理类同，只是外形结构有差异。 现有的大部分SMD内还封装了反向二极管进行保护。 亮度范围101500mcd，常用于侧背光和彩屏产品。,SMD,SMD（0603）封装结构,SMD（335）封装结构,LAMP灯的封装与SMD封装原理类同，只是外形结构有差异。它最显著的特征是有两个支架PIN脚。 亮度范围1001500mcd，常用于侧背光产品。,LAMP,背光LED光源参数,其他电路辅料,1、PCB/FPC 2、二极体 3、电阻 4、锡膏、锡线 5、银胶 6、铝线（金

9、线）,二极体,电阻,FPC,PCB,锡膏,锡线,铝线,BACK,反射片（Reflector）,1、普通侧背光反射片 2、彩屏背光反射片,BACK,1、普通侧背光反射片,此类白色反射片的材质一般为E60L：發泡性PET+TiO2，為Toray專利。 白色反射片外观如右图所示。 此类反射片的反射率约为80%90%，具有一定的透光性。,普通侧背光使用白色反射片,常用型号如E20系列、E60L（常用于大尺寸产品）、RW188等；厚度从0.050.2mm，可以根据需要选择。,白色反射片反射原理,TiO2的折射率很高（n=2.62），將TiO2 混合PET或聚碳酸酯（polycarbonate）等光學上透

10、明度高的樹脂，經過微細發泡而成反射片。 泡的直徑有數微米左右，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。从网点折射出来的光，进入反射片后，通过非常複雜的折射動作，使绝大部分的光返回LG中。,2、彩屏背光反射片,銀色PET(反射面),接着层,白色PET,单面镀银反射片 光线发射率从96%98%,典型产品：37W01（丽光）、NR-1（惠和）,彩屏背光反射片一般为镀银反射片，多为一面银一面白；厚度薄（0.040.065mm)，但反射效率很高，遮光性能好。,多层膜反射片,反射片（ESR）利用了多层膜技术，在65微米的厚度内集成了1000多层薄

11、膜。反射片不含一点金属，但是看起来金属反射片一样明可鉴人。作为高效反射片，ESR在整个可见光光谱范围内的反射率都在98以上，高于目前其他种类的反射片。ESR本身由高分子薄膜层组成，是更加绿色环保的反射片材料。在LCD中，ESR作为背光源的光源反射片和底反射片使用。, 1000多层薄膜集成,0.065mm,典型产品：3MESR（3M）,采用3MESR可相对提高背光产品亮度，并降低白光色度坐标，使彩屏背光视觉感受相对偏蓝。,遮光膜,1、铝膜（ALF）,遮光膜常用单面背胶铝膜，俗称亮银龙、亚银龙。,镀铝层,PET, 粘合剂,结构图,遮光膜粘贴在导光板侧边及灯与VA区之间，起遮光和反射作用。常用做遮光

12、膜的有铝膜和黑白单面胶。,亮银龙卷材,BACK,亮银龙色泽较光亮，厚度也较大（0.08),遮光性较好； 常用型号为L263S、L262S、HBKS-50等。 亚银龙色泽相对较暗淡，厚度薄（0.05），具有一定的透光性。 常用的型号为BTKSMI25UL。,亚银龙,亮银龙,2、黑白单面胶（白面背胶）,根据需要，有时候也采用黑白单面胶作为遮光膜。 白面背胶，贴附在导光板上； 黑面作为遮光面，露在外表面。 常用型号如：550PBS系列,扩散片（Diffuser）,1、底背光用扩散片 2、侧背光用扩散片 3、彩屏背光用扩散片,BACK,底背光用扩散片,扩散层,PET,背胶层,结构如图所示：,底背光扩散

13、片一般带胶，厚度较大，雾度很大（90%），透光率仅约40%。 底背光常用扩散片为MB-633P、MB-433P、ED-255XL、GLD-240等。厚度在0.180.3mm之间。,保护膜,离型纸,侧背光用扩散片,结构如图所示：,普通侧背光常用扩散片为TPRA-90、GLD-390、F228等。 厚度在0.090.25mm之间。,TPRA-90 扩散片（蓝色为背胶）,彩屏背光用扩散片,扩散层(Diffusion layer),基材（Backing Material),防粘层（Anti Blocking),结构如图所示：,彩屏背光常用两片扩散片。 一片放在导光板和增光片之间，均化导光板出射光，称下

14、扩散片； 一片放在增光片之上，起到保护作用及防止水波纹出现，称为上扩散片。 小尺寸背光扩散片厚度在0.030.2mm之间。,彩屏背光用扩散片,下扩散片常用材质为50LSE，t=0.065mm，雾度相对较大（84%），透光率较低；,上扩散片常用材质为50TL2，t=0.05mm，雾度相对较小（29%） ，透光率较高；,增光片（BEF）,1、增光片材质结构 2、增光片工作原理 3、常用增光片型号,因彩屏背光亮度要求高，而使用增光片可以提高背光产品出光亮度，每片增光片的亮度增益约为50%；结合使用两张增光片则可成倍提高亮度。因此增光片是彩屏背光不可或缺的组件之一。,BACK,厚 度,PET厚度,PE

15、T层,Acrylic resin层,棱角角度,棱角间距,棱角面,BEF产品系列构造图(断面),BEF材质结构,棱镜条放大图,小尺寸背光用的增光片厚度一般为0.0650.072mm,厚 度,PET厚度,PET层,Acrylic resin层,棱角角度,棱角间距,棱角面,带磨砂BEF产品系列构造图(断面),BEF材质结构,MATTE （粗糙磨砂层）,ThinBEF II Mi,Matte基材相当于一张扩散片的效果，可使光线的出光更加柔和、均匀，可隐藏背光板内小的不良；同时可以提高BEF的平整性、不易变形。,BEF增光原理,Diffuselyrecycled,TIR*,*Total Internal

16、 Reflection,Diffuse Illumination,70,BEF,重复反射，大约50的入射光会被反射回去而被再利用,折射可利用折射光增加 4070,低比例损失,重新进入下一个棱镜,扩散板,BEF缩小光出射角度，以提高一定视角范围内的出射光亮度,BEF棱镜片应用于LCD模件中,Total Internal Reflection,“白色” 反射板,导引导光板光线的点,CCFL灯管/LED灯源和反射片,扩散板,导光板,(隐藏颗粒),宽阔的出光角度,70,控制出光角度,Brightness Enhancement Films,Top,Bottom,增光片（BEF）常用型号,行业内常用的BEF有3M BEF、银辉CM-25；,由于3M 公司