Back Light背光模组结构介绍

色度 (x, y)
Chromaticity
描述人眼色彩視覺感應強度的一種 度量值 。
QDS Project
發光強度 (Luminous intensity): cd
• 發光強度(luminous intensity)單位為燭光(candela. 簡稱cd)
• 一般將點光源，在某一方向上很小立體角內， 每單位立體角所發出的光通量，定義為此點光 源在該方向上的「發光強度」I，單位為「流明/ 立體度」，或稱「燭光」，即：
QDS Project
光源色 与 物体色
• 光源色：加法混色 • 物体色：减法混色
QDS Project
颜色的三种属性
光波进入人眼睛到达视网膜上时，引起的色 觉具有三种属性，即 : 「色相」或称 「色彩」 (hue) 「色彩」或称 「饱和度」 (saturation) 「明度」或称 「亮度」 (brightness)
將來自導光板之光線加以均勻擴散 PET 或 PC 樹脂
(Diffusion Sheet) 並可讓光折射一個角度(上擴散板主 要功能為防止上稜鏡板刮傷)
增光(稜鏡)板 將經擴散板之散漫光，透過稜鏡之折 稜鏡材料、3M 專利”BEF”光
(Len or Prism Sheet) 射使光向垂直向上，亦即有集光作用 學膜
1
3 384
2 576
單位:----
768 4
5 (1024,768 )
黑 白 分明 (中心點量測)
QDS Project
Luminance Of White:(白畫面輝度)
(1,1 )
192
1
3 384
2 576
768 4
5
(1024,768)
Lw=L3 cd/m2
中心點量測
單位:
QDS Project
QDS Project
Back Light 模块结构介绍 ( BLU)
B/L : Johnson Date: 2005/04/03
QDS Project
什么是背光模块
由于LCD中液晶板本身不发光 ，提供液晶面板画面显示时所 须之光源，并提供与液晶面板 及金属前框等部材结合之机械 结构即是背光模块。
White uniformity:(白輝度均勻性)
δＷ2 =max(L1,L2,…,L13)/min (L1,L2,…,L13) 單位:---
差異性
QDS Project
Chromaticity:(色度座標)
(1,1 )
192
1
3 384
2 576
768 4
5 (1024,768)
(x,y)＝Point3(x,y)
Prismatic Sheet (BEF)
Diffuser
Light Guide White Sheet
Lamp Lampe Reflector
Lamp Lamp Reflector
QDS Project
Direct type(直下式): 用于大尺寸，如LCD TVs。
Diffuser Sheet DBEF D Diffuser sheet
Diffuser Sheet DBEF D
Diffuser sheet Diffuser plate
Reflector
不一定使用
側入式無,兼 Lamp 具增加結構
強度
模組框 左側板
QDS Project 直下式結構
擴散片 擴散板
U型燈管組 反射片 背板
右側板
QDS Project 直下式結構(使用直燈管組)
Type1：下用擴散片 (#100-KBS2,BS-4,BS300 KIMOTO GM3系列
Type3：反射片 (BR1,BR4,RW188)
QDS Project
雙側入光式光線行徑示意圖
QDS Project
雙側入光導光板
QDS Project
雙側入光式結構實例
QDS Project
三 多側入光式(高輝度Moniter)
Luminous Flux
Luminous Intensity
流明 光源在單位時間內所發出的光之能 Lm 量，簡單說就是發光量。
燭光 光的強度，在某一特定方向角內所 Cd 放射光的量。
照度
單位面積內所射入光的量，也就是
Lux
Lm/m2 光束除以面積(m2)所得到的值，用
來表示某一場所的明亮值。
輝度
Nit, 表示物體或光源等的光輝程度。也 Luminance Cd/m2 就是說單位正射影面積內的光度。
QDS Project
色度
(1)Luminous flux 光通量(與亮度對應) (2)Dominant wave length 主波長(與色彩對 應) (3)Purity 純度(與飽和度對應) (2)+(3)=chromaticity (色度)
QDS Project
色度圖 (chromaticity diagram)
用于辉度要求较高者。
Lamp
Prismatic Sheet (BEF) Diffuser Light Guide
如Monitor用及车用LCD模块。
Lampe Reflector
2.楔型导光板：
White Sheet
用于对厚度及重量要求较高者。 如N/B 用LCD模块。
Diffuser Reflective Polarizer Sheet (DBEF)
QDS Project
照度 ( illuminance) : lux
• 一表面受到光照射時，每單位面積上 入射的光通量，稱為其「照度」單位 為「lux」(用於受光体)。
• 1 lux等於每平方公尺上有一流明的光 通量
• 即lux= lm/m2
QDS Project
光學特性量測方式:
Photodetector (BM-5A:TOPCON)
單位:--
差異性
QDS Project
視野角:
CR≧10的最大角度
愈大愈好
單位: °
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背光板模組類型
QDS Project
Edge-Light Type(側光式)
一 單側入光式(NB)
QDS Project
單側入光式光線行徑示意圖
QDS Project 單側入光導光板
QDS Project
發光強度 (I燭光)=光通量F(流明)/立體角ω(立體度) 發光強度 (cd) = lm/ 空間角 = d lm/dθ
QDS Project
輝度 (luminance) : nit
• 發光亮度(輝度): 單位為nit • 單位面積, 單位空間角內的可見光能量,
(用於發光体) d2 lm/dθ．dA • 即nit=cd/m2
• Y = 輝度 (nit)
• X = Y = Z：等量白光
• (x, y) 座標系統 ＝ 色度
QDS Project
CIE1931 x y 色度座標
x X X Y Z
y Y X Y Z
z Z X Y Z
x yz 1
QDS Project
光的度量用語
中文名稱 英文名稱 單位
說明
光通量 (光束)
光度
部品名稱
功能/要求
材料
光源
提供足夠的亮度，必須具備高亮度、熱陰極(HCFL)/冷陰極螢光燈
(Lamp) 導光板
壽命長等條件
(CCFL)、電激發光(EL)
引導光的方向以提高面板輝度並確 板面上施予光圈(Dot)印刷之
(Light Guide Plate) 保面板亮度的均勻性。
壓克力板或 PC 板
擴散板
Camera） ─ 小尺寸、轻薄化、省电化。 ➢影像输入装置 （SCANNER）─ 特殊色度、辉度
、均齐度要求高
QDS Project
背光板模块类型
Edge-Light Type(侧光式): 依导光板不同又可分为
1.平板式导光板：
Diffuser Reflective Polarizer Sheet (DBEF)
背光源組的光學效率
1.材料結構 QDS Project
單側入光式結構實例
QDS Project
二 雙側入光式(Moniter)
錂鏡片 導光板(PMMA)
光源 CCFL
液晶部分(偏光片,玻璃,CF 等)
Type2：上用擴散保護片 , PBS-05系列,PBS-07系列
GEXL4248系列,KIMOTO TL4系 列
HAZE
較低
較高
1. 防止集光片刮傷(保護作用)
擴散效果 透光率
較差 較高
較好 較低
2. 降低對集光片閃爍亮點
功用
保謢
集光
源自文库
3. 改善視野角
特性
抗靜電效果 抗靜電效果
HAZE簡單說明就是霧面效果 HAZE愈高,視角愈廣
QDS Project
Haze的定義
DF: haze=擴散光/(穿透光+擴散光)
Ｆｉｅｌｄ＝２°
４００ｍｍ
ＴＦＴ－ＬＣＤ module
ＬＣＤ panel
Center of the screen Fig.3 Optical characteristics measurement method
QDS Project
Contrast Ratio:(對比)
CR=Lw/Lb
(1,
1)
192
反射板
防止冷陰極螢光燈光源外漏之遮蔽 PC 樹脂、鋁板、發泡 PET 膜
(Reflector) 材
註: 粗體字為目前主流
QDS Project
光学名词介绍
QDS Project
人眼的视觉
视网膜上的感光细胞：
•柱状细胞─对光的 强弱灵敏度很高。
•锥状细胞─灵敏度 较低，但辨色能 力极好。
•人眼对绿光的灵敏 度最高，对红光 的灵敏度较低。
Bent TAB
QDS Project
diffuser
Lens sheet
diffuser
LCD中液晶板本身不 发光，另需光源来使 其显像，提供光源的 装置称为背光模块。
reflector light guide plate
lamp tube
QDS Project
背光模 块的要求
1.高亮度、低成本 2.亮度均匀性 3.颜色展现性与色温 4.宽视角
２次元表示
３次元表示
QDS Project
背光模組部材介紹
QDS Project
擴散片特性說明
• 下擴散片:
1.導光板均一性
MURA遮蔽及減低dot點可見度
2.對集光片最適當的出射光折射(有集光片) 上、下擴散的差異
3.正面方向光折射(無集光片)
上擴散板
下擴散板
基材
PET,PC
PET,PC
• 上擴散片:
5.低耗电 6.低温操作 7.轻薄短小 8.安全且寿命长
QDS Project
背光源的应用
➢Monitor / TV ─ 高辉度、广视角、大型化。 ➢Notebook PC ─ 高效率/省电化、轻薄化。 ➢卫星导航/车载、船载装置 ─ 高辉度、坚固性、
耐候性。 ➢掌上型装置（PDA、Digital Camera、Video
QDS Project
CIE XYZ 表色系統
• CIE： Commission Internationale de l'Eclairage 國際照明委員會
• 1931 年標準：用XYZ三標準色刺激值(色量)來定義 所有可見色，並使所有混色係數為正值。
X = 2.7689 R + 1.7517 G + 1.1302 B Y = 1.0000 R + 4.5907 G + 0.0601 B Z = 0.0000 R + 0.0565 G + 5.5943 B
QDS Project
直下式BLU缺點
• 薄型化發展困難
ＬＣＤ的直下因ＣCＦＬ配置的關係、 必須要有反射板・擴散板的空間。
• 表示品位困難
也有因個別ＣＦＬ的不一致表示而受 影響、横線易發生。
• ＣＦＬ的支數變多。
燈管交換困難。
7
QDS Project
直下型Backlight／Simulation 結果
Diffuser plate
Reflector
Lamp
QDS Project
背光板模块类型优缺点
光线利用率
模块重量 光线均匀性
模块厚度 消耗功率
辉度 视角
直下式 较高
较轻 较差
(因CCFL光线的不 一致)
厚 高 高
广
侧光式 较低
(因多重反射)
较重 较好
薄 低 低
窄
QDS Project
The Component & Function of Backlight Module
多側入光式基本上結構與雙側入光式相 同，其差異處為多側入光式使用二組(或 四組)L型燈管，使導光板四周皆能入光， 增加BLU之輝度。
QDS Project
多側入光式結構
1.L型燈管多側入光
QDS Project
多側入光式結構
2.L型燈管多側入光(交錯式)
QDS Project Direct type(直下式) (TV,高輝度Moniter)
QDS Project 直下式結構(42吋TV)
QDS Project
直下式BLU優點
• １．高輝度化的策劃 因ＣＦＬ支數的增加、較容易策劃出高輝度化。
• ２．輕量化的策劃 依体積的比例、因未使用導光板之故、與側面 LIGHT方式比約輕了５０％ 。
• ３．高視野角的策劃 因菱鏡片類未使用的關係、輝度能作高視野角。