背光模组及背光原理简介
一、背光模组常用光学原理
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。
液晶背光模组结构介绍
液晶背光模组结构介绍一、背光源结构液晶背光模组的背光源通常采用冷阴极荧光灯（CCFL）或者LED灯管。
冷阴极荧光灯由玻璃管、电极、荧光粉和汞蒸汽组成，其内部通过电流激发荧光粉透过玻璃管产生可见光。
LED灯管由若干个发光二极管（LED）组成，通过电流驱动LED发光，发出光线。
LED灯管比CCFL更节能、寿命更长，并且能够更准确地控制亮度。
二、光导板结构光导板通常由透明塑料或玻璃制成，其内部有特殊的纹理或反射层，用于引导背光源发出的光线，使光线均匀地照射到液晶面板上。
光导板还可以增强光线的亮度和均匀性，提高整个显示屏的显示效果。
三、扩散片结构扩散片位于光导板和液晶面板之间，扩散片的主要作用是将从光导板射出的光线分散，使其能够在整个液晶面板上均匀地照射。
扩散片通常由光学级塑料或玻璃制成，可以通过厚度、反射层和纳米级微结构等设计，调节和控制光线散射的效果。
四、液晶面板结构液晶面板是液晶背光模组的核心部件，其内部由液晶材料、导电层和滤光器等组成。
液晶材料位于两片平行的玻璃基板之间，玻璃基板上覆盖着导电层和滤光器。
液晶材料的特殊性质使得其能够根据电压的变化改变光线的透射性质。
导电层用来施加电场，控制液晶的取向，从而控制光线的透过和阻挡。
滤光器用来调节透射光的颜色，使得显示器能够显示出不同的颜色。
五、背光模组电路液晶背光模组还包括背光模组电路，用于控制和调节背光源的亮度。
背光模组电路通常由控制芯片、电源模块和驱动电路组成，能够根据输入的信号调整背光源的亮度。
背光模组电路还可以通过PWM（脉冲宽度调制）技术调节背光的亮度和灰度，从而提高显示器的显示质量。
总结：液晶背光模组的结构包括背光源、光导板、扩散片、液晶面板和背光模组电路。
背光源提供背光照明，光导板用于引导和提高背光的亮度和均匀性，扩散片用于散射光线，使其均匀地照射到液晶面板上，液晶面板通过控制液晶的透光性和颜色，实现图像和文字的显示。
背光模组电路用于控制和调节背光源的亮度，提高显示器的显示效果。
背光模组构造及原理
• 导光板制造过程
导光板其最重要也是最原始的材料为光学级PMMA (POLY METHYL METHACRYL ATE)(聚甲基丙烯酸甲） 也就是俗称的亚克力 或有机玻璃，其分类又有PMMA颗粒和 PMMA平板。
PMMA由石油中提炼单体(MMA)再将单体(MMA)经过化学 加工后做出光学级PMMA颗粒，再将光学级PMMA颗粒用压铸 法(Casting:PMMA粒子流入模腔,上面模面压合至所需的高度)或压出法(Injection:制 做方法如上,但压力较大)来制作光学级PMMA平板。
比重 吸水率%
折射率 透光率% 熱雙形溫度 （℃ ）
1.2 ＜0.3
1.49 92 80~90℃
导光板光学性质
压克力的折射率 ：nt＝1.49 压克力临界角 θt=42.15°
• 导光板的功能和要求
导光板故名思义其最主要的的功能在于要将 光线导向设计者所需要的方向，而所有的导光板 的设计都是要配合下游产品LCD和背光模块的需 要，最重要的是要达到辉度和均匀度。
擴散層
三、导光板的构造＆特性
• 何谓导光板
导光板一词来自于英文译音(Light Guide）其产生为应用于LCD所产生的,LCD为一非 自发光性的产品为了要展现LCD的亮度就必需要 有背光模块来显现，在背光模块的发展过成中重 要关键的零组件导光板也随着下游产品的需求进 而开始有不同的改变。
項 目 PMMA
背光模组构造及原理
背光源的种类与应用
• • • • • • • 直下式 v.s 侧光式 单侧入光 v.s 对侧入光 v.s 多侧入光 平板LGP v.s 楔形LGP (Light Guide Panel – 导光板) 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/车载装置 ─ 高辉度、坚固性、耐候性。 掌上型装置 ─ 小尺寸、轻薄化、省电化。
背光模组部材及原理介绍 共38页
背光板利用率解析
利用率
以XG01列
18%（其餘轉熱能）以此做基准 100% 40000cd/ m²
50%~80%
75%
60%~75%
70%
60%~95%
64.9%
一片130%~160%（集中）
150%
80%~95%
合計18.72%
合計：20.475cd /m²
CF 30%~40%
35%
偏光板45%~60%
過厚 29
二、機構不良
Film材尺寸 塑框尺寸 燈罩角度 塑框、鋁背板結合角度 導光板入光角度 燈管位置 塑框外型 鋁背板外型 塑框强度 收容空間
30
三 組裝不良
塑框與鋁背未確實坎合 導線位移於塑框內 反射片位移 膜片浮起 燈罩變形 溶劑手汗殘留
31
不良現象名詞定義規範
→ 網點與燈管形式
◎非印刷式→網點式 * 光學利用率（形式）
* 均一性（大小、深淺）
* 模具加工性
* 成形性
14
機構設計
＊燈罩形式 ＊導光板形式－模具設計
－EAR形式與位置 －厚度 －成形因素
＊塑膠框 －搭配機構
－材質、顏色 －成形性
＊固定方式－FILM材（膨脹係數）
－雙面膠選用
15
背光板部材選用
＊燈管選用 ＊FILM材選用：光學特性、色度、厚度、價格 ＊原材選用：PMMA ＊燈管組選用：燈管、Rubber、導線、熱縮套、
housing
17
擴散片：PET、PC鍍霧狀物質 可單獨使用稜鏡片上、下使用 選用重點：分光透過率、HAZE數、厚度 上擴散片用途 下擴散片用途
18
稜鏡片（Prism sheet）
背光模组简介课件
在选择背光模组时，需要根据实际需求进行权衡，如对亮度和均匀性的要求、 成本和能耗等因素都需要考虑。同时，还需要注意背光模组的品质和寿命，选 择可靠的品牌和型号。
05
背光模组的发展趋势与未来展 望
技术创新与升级
背光模组的LED技术不断升级，从最初的直下式LED背光发展到侧光式LED背光， 再到最新的Mini LED背光，实现了更高的亮度、更广的色域和更高的对比度。
背光模组简介课件
目 录
• 背光模组概述 • 背光模组的分类 • 背光模组的性能指标 • 背光模组的优缺点 • 背光模组的发展趋势与未来展望
contents
01
背光模组概述
定义与作用
定义
背光模组是液晶显示器的关键组 件之一，负责提供光源，使液晶 显示屏能够正常显示图像。
作用
背光模组为液晶显示屏提供均匀、 稳定的照明，确保屏幕各个区域 都能清晰地显示内容，提升视觉 效果。
THANKS
感谢观看
程度。
寿命与稳定性越高的背光模组， 其可靠性和耐久性越好。
04
背光模组的优缺点
优点
高亮度
背光模组能够提供高亮 度的光线，使得显示屏 幕在各种光线条件下都
能清晰可见。
均匀性
轻薄
背光模组的亮度分布均 匀，可以提供更好的视
觉效果。
背光模组的体积小、重 量轻，便于携带和安装。
长寿命
背光模组的寿命长，减 少了更换的频率和维护
显示器中仍有应用。
RGB LED背光模组
总结词
RGB LED背光模组是一种新型的背光模 组类型，具有色彩还原度高、色域广等 优点，但成本较高。
VS
详细描述
RGB LED背光模组主要由红、绿、蓝三 色LED灯珠、导光板、反射片、散射片、 支架等组成，其工作原理是通过红、绿、 蓝三色LED灯珠混合发出光线，经过 LED背光模组具有高亮度、 高色域、低能耗等优点，因此在高端液晶 显示器中得到广泛应用。
背光模组基础知识课件
❖ 基本结构图：
16
1、铁框 2、反射膜 3、导光板 4、冷阴极荧光管 5、扩散膜 6、胶框 7、保护膜 8、铁框
❖ 彩屏背光源
❖ 彩屏属于侧背光，但结构更精细，工艺要求更高。
❖ 彩屏背光亮度要求高，通常要求在2000cd/m2以上，随着技 术水平及品质要求的不断提升，特别是高端智能机的推广普 及，目前高端智能机一般亮度要求在4000cd/m2以上，固其 结构特点中，必须使用到上下增光膜
3-5天 2-4天 1-2天
Hale Waihona Puke 2826背光源项目开发流程
27
背光源项目开发一般周期
❖ 出图 ❖ 设计 ❖ 开模出样
➢ 一般情况（无特殊要求） ➢ 加急情况（无特殊要求） ➢ 特急情况（无特殊要求） ❖ 改摸改善出样 ➢ 一般情况（无特殊要求） ➢ 加急情况（无特殊要求） ➢ 特急情况（无特殊要求）
0.5-1天 1-2天
10-12天 8-10天 6-8天
❖ 为检验材料、产品的性能，以及设计方案是否合理，产 品一般都需要进行高、低温度储存、冷热循环冲击等相关 实验。
25
背光模组常见缺陷
❖ 亮度/均匀性不足 ❖ 色差、坐标值超规 ❖ 尺寸超差 ❖ 亮点、亮线 ❖ 牛顿环/干涉条纹 ❖ 死灯 ❖ 灯闪烁 ❖ 漏光 ❖ FPC断裂 ❖ 黑白胶粘贴不牢 ❖ 黑白点、异物 ❖ 划伤
Mp4 Mp3
Phone 4
Notebook PC
背光模组定义与分类
❖ 定义：
背光源— Back light ，是一个向Panel提供适合的(要求 规格)光的组件.
❖ 背光分类:
电致发光（EL）
★ 按光源类型
冷阴极管荧光灯（CCFL） 发光二极管（LED）
背光模组
AU Optronics Corp.
入射光源介绍 冷阴极管VS.热阴极管 入射光源介绍 冷阴极管 热阴极管 介绍-萤光灯
项目 发光效率 工作电压 工作电流 管径 寿命
冷阴极管 约 18% 600~1000 V 2.0~10 mA 1.8~8 mm 20000 H 以上
热阴极管 约 25% 300~800 V 10 mA 以上 4.0 mm以上 5000~8000 H
AU Optronics Corp.
导光板介绍— 导光板介绍 射出成型一体化导光板(1)
蚀刻方式(模仁咬花)
直接将印刷点的设计转移到模具上,取代传统的 印刷方式,而在辉度的实际表现上,蚀刻导光板则不 如印刷导光板.(现已发展至钢板咬花)
切削方式SC加工
在导光板正面以切削方式制造出一条条长沟型 的结构,与稜镜片结构类似的镜面设计,更能增加辉 度提高的效果,但在均一性的表现上则不如印刷方式 的导光板结构.
AU组的结构
入射光源(lamp, LED or EL etc.) 入射光源 导光板 (Light Guide Plate) 反射板(Reflector) 反射板 稜镜片(prism sheet) . 稜镜片 灯管反射罩(lamp reflector) 灯管反射罩 外框架
AU Optronics Corp.
主要元件介绍— 主要元件介绍—灯管反射罩
灯管反射罩
灯管反射罩作用在包住灯管发出的光源,尽量 送入导光板内,而灯管反射罩的形状对导光板的入光 效率有相当大的影响,一般中小型尺寸的背光模组常 用包含银蒸镀膜及PET的软性材质,约有80%的入光效 率,而大尺寸含外框的笔记型电脑系列,对入光效率 要求较高,因此多以外型特殊及固定的铜材质作为灯 管反射罩,以增加入光效率,最佳时可达90%以上, 另外灯管阴极接触灯管反射罩常会产生漏电流现象, 在机构设计时必须注意 !.
背光
1、概述背光模组(Back light module)为液晶显示器面板(LCD panel)的关键组件之一，由于液晶本身不发光，背光模组的功能就在于供应充足的亮度与分布均匀的光源，使液晶显示器面板能正常显示影像。
随着LCD面板已经广泛应用于生活各个领域的电子产品，因此带动背光模组及其相关零组件的需求持续增长。
做为一个LCM厂商，生产高质量、低成本的背光模组，已成为日益迫切的需求2、类别一般而言，背光模组可分为前光式(Front light)与背光式(Back light)两种，而背光式可依其规模的要求，以灯管的位置做分类，发展出下列三大结构。
2.1、侧光式结构(Edge lighting)发光源为摆在侧边之单支光源，导光板采射出成型无印刷式设计，一般常用于18寸以下中小尺寸的背光模组，其侧边入射的光源设计，拥有轻量、薄型、窄框化、低耗电的特色，亦为手机、个人数位助理(PDA)、笔记本电脑的光源，目前亦有大尺寸背光模组采用侧光式结构。
2.2、直下型结构(Bottom lighting)超大尺寸的背光模组，侧光式结构已经无法在重量、耗电量及亮度上占有优势，因此不含导光板且光源放置于正下方的直下型结构便被发展出来。
光源由自发性光源(如冷阴极萤光管、发光二极管等)射出经反射板反射后，向上经扩散板均匀分散后于正面射出，因安置空间变大，灯管可依TFT面板大小使用2至多个光源，但同时也增加了模组的厚度、重量、耗电量、其优点为高辉度、良好的出光视角、光利用效率高、结构简单等，因而适用于对可携性及空间要求较不挑剔的LCD monitor与LCD TV，其高耗电(使用冷阴极管)，均一性不佳及造成LCD发热等问题仍需要求改善。
图1侧光式结构与直下式结构背光模组目前，我司主要进行中小尺寸LCM的设计，采用侧光式结构，为客户提供解决方案。
3、组成结构主要组成为发光源（Light source）、导光板(light guide plate)、反射片(Reflector)、扩散片（Diffuser）、增光片（BEF、棱镜片）、黑白胶（Curtain Tape）等。
背光模组文档
背光模组一、背光模组简介背光模组是一种用于提供显示器背光的设备。
在液晶显示器中，背光起到了照明显示面板的作用，让图像能够在暗环境中清晰可见。
背光模组通常由背光源和驱动电路组成，它们能够提供高亮度的光源，并通过电路控制控制背光的亮度。
背光模组广泛应用于各种电子设备，例如平板电脑、电视、手机等。
随着显示技术的不断进步，背光模组也在不断发展和创新，以满足用户对显示效果的更高要求。
二、背光模组的工作原理背光模组的工作原理主要涉及LED（Light Emitting Diode）背光源和驱动电路。
1.背光源：背光源通常采用LED作为发光元件，LED具有体积小、发光效率高等优势。
常见的背光模组有两种类型的背光源：直下式背光源和侧射式背光源。
–直下式背光源：直下式背光源将LED集中放置在显示面板的底部。
通过光导板或者凸透镜的转换作用，可以使光线均匀地分布在整个显示面板上，从而实现均匀照明。
–侧射式背光源：侧射式背光源将LED安装在面板的两侧或者四周。
通过特殊的光导结构，可以将光线导向整个显示面板。
侧射式背光源相比直下式背光源，能够更好地实现超薄设计，同时还能提供更好的亮度和对比度。
2.驱动电路：背光驱动电路负责控制和调节背光的亮度。
驱动电路通常由PWM（Pulse Width Modulation）调光技术实现，可以通过调整脉冲宽度来改变背光的亮度。
–PWM调光技术：PWM调光技术是一种基于时间调制的亮度控制技术，通过调整脉冲宽度的占空比，来改变LED发光的强度。
这种调光方式能够有效地降低功耗，提高显示器的对比度，并且减少人眼疲劳。
三、背光模组的优势背光模组相比传统的背投显示方式具有许多优势。
1.高亮度：背光模组采用LED作为背光源，LED具有高光效、高亮度的特点，能够提供更亮、更鲜艳的显示效果。
2.节能环保：相比CCFL（Cold Cathode FluorescentLamp）背光源，LED背光源具有更高的能效比，并且没有汞等有害物质，更环保。
背光模组及其生产过程课件
背光模组的使用寿命，通常以小 时为单位。长寿命背光模组能够 保证产品的稳定性和持久性，降 低维护成本。
安全性与环保性
安全性
涉及背光模组在使用过程中可能存在 的电击、火灾等安全风险。符合安全 标准的背光模组能够降低这些风险， 保障用户安全。
环保性
背光模组生产过程中的环保要求和材 料选择。符合环保标准的背光模组有 助于减少环境污染和资源浪费。
对背光模组进行全面的品质检 查，包括外观、尺寸、光学性
能等各方面。
03
背光模组的性能指标与测试方法
亮度与均匀性
亮度
衡量背光模组发光强度的指标，通常以坎德拉每平方米（cd/m²）为单位。高 亮度背光模组能够提供更好的视觉效果，但能耗也相应增加。
均匀性
表示背光模组发光面各区域亮度的均匀程度。一般要求各区域亮度差值不超过 一定范围，以保证良好的视觉效果。
背光模组及其生产过程课件
目
CONTENCT
录
• 背光模组简介 • 背光模组的生产流程 • 背光模组的性能指标与测试方法 • 背光模组的实际应用与案例分析 • 背光模组的发展趋势与未来展望
01
背光模组简介
背光模组的定义与作用
背光模组的定义
背光模组是液晶显示器的核心组件之一，它为液晶显示屏提供必 要的照明，使液晶显示屏能够正常显示图像。
背光模组的分类与特点
背光模组的分类
根据灯箱类型不同，背光模组可分为LED背光模组、CCFL背 光模组等。
背光模组的特点
背光模组具有节能、环保、寿命长等优点，同时能够提供高 亮度、高对比度的显示效果，广泛应用于液晶电视、电脑显 示器等领域。
02
背光模组的生产流程
背光源的制造流程
大尺寸背光模组介绍
组成和结构
组成
大尺寸背光模组主要由灯箱、导光板、反射膜、散射膜、灯条等组成。
结构
背光模组的灯箱通常采用铝合金或塑料材质，导光板的作用是将点光源转换为 面光源，反射膜和散射膜则分别起到反射和散射光线的作用，灯条则提供光源。
工作原理和应用领域
工作原理
大尺寸背光模组的工作原理是通过灯 条发出光线，经过导光板和反射膜的 引导和散射，形成均匀、稳定的光源 ，为液晶屏提供照明。
高其稳定性和寿命。
对未来研究的建议和展望
01
进一步探索新型背光模组材料
随着科技的发展，未来可以探索更多具有优异性能的新型背光模组材料，
以实现更好的显示效果和更低的成本。
02
提高背光模组的智能化程度
未来研究可以关注如何将智能化技术应用于背光模组中，以提高其自动
化控制和自适应调节能力。
03
加强背光模组的环保性能
04
大尺寸背光模组的制造工艺和材料
制造工艺流程
背板处理
对背板进行清洗、涂布、烘干等处理，以提 高其附着力和耐久性。
光学膜片贴合
将光学膜片（如扩散膜、增亮膜等）按照设计 要求贴合在背板上。
灯箱组装
将LED灯珠或其他光源组装到背板上，并连接电 路。
模压成型
使用模具对灯箱进行高温高压成型，以获得所需的 形状和尺寸。
大尺寸背光模组介绍
目
CONTENCT
录
• 引言 • 大尺寸背光模组概述 • 大尺寸背光模组的性能特点 • 大尺寸背光模组的制造工艺和材料 • 大尺寸背光模组的性能测试与评估 • 大尺寸背光模组的市场趋势和未来
发展 • 结论
01
引言
背景介绍
背光模组是液晶显示器的关键组件，负责提供光源 ，使液晶显示器能够正常显示图像。
背光模组及背光原理简介ppt
70°
折射-可利用的折射光增 加40%－70%
TIR
Diffusely recycled
TIR：Total Internal Reflection全反射
再反射/再折射 低比例損失
重新進入 下一個稜鏡
BEF
擴散片
BEF I &BEF II
BEF I
31 mm 50 mm
BEF II (現有標準品)
24 mm 31 mm 50 mm
面板支撐
矽膠+黏著劑
固定燈管護蓋
鋼
高壓警告、燈管廢棄、產品序 號
背光模組組裝
正面組立
置放鋁背板及卡燈管
膜片及LGP固定
燈管點燈檢查
嵌入塑膠框
背光模組組裝
反面組立
置放導光板及膜片
背光盒點燈檢查
嵌入塑膠框後翻轉
擺置反射片後卡燈管
蓋鋁背板
側光式背光的結構
==== 將線光源變成面光源 ====
(光均勻) (聚光作用)
塑膠框
塑膠框：為模組的主架構，連接支撐各零件部品。
CCFL（ Cold Cathode Fluorescent Lamp ） 冷陰極螢光燈
CCFL模組
CCFL與HCFL
冷陰極螢光燈（CCFL）發光原理： 冷陰極螢光燈的氣體放電特性是屬於輝光放電，其作動特 性為操作電壓較高（約600V），啟動電壓約為操作電壓的 2~3倍。
擴散片
擴散層 PET層 抗靜電層(防浮曲劑)
擴散片的功用
1. 可保護集光片 2. 可使光源均勻擴散 3. 可使光源折射一角度 4. 可遮住導光板Pattern及背光表面之缺點
擴散片的種類
擴散片（Diffuser）
背光模组及其生产过程
05
背光模组市场趋势与未来发 展
市场需求与竞争格局
市场需求
随着液晶显示技术的普及，背光模组市 场需求持续增长，尤其在电视、显示器 、笔记本电脑等领域。
VS
竞争格局
目前背光模组市场主要由几家大型企业主 导，但随着技术的进步和市场的变化，新 的竞争者也在不断涌现。
技术发展趋势
LED背光
LED背光技术以其高能效、长寿命和环保等优点， 成为背光模组的主流技术。
环保要求
随着环保意识的提高，低 能耗、环保型的背光模组 将更受欢迎。
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模具设计与制造
根据产品需求进行模具设计
根据背光模组的规格和要求，进行模具的结构设计，确保模具的精度和稳定性。
采用先进的制造技术
采用数控加工、电火花等先进的模具制造技术，确保模具的制造精度和表面质 量。
注塑成型
注塑机选择与调试
根据生产需求选择合适的注塑机，并 进行精确的调试，以确保注塑成型的 稳定性和产品质量。
03
至关重要。
表面处理设备
1
表面处理设备用于对背光模组的表面进行加工和 处理，以提高其外观质量和防腐蚀性能。
2
常见的表面处理设备包括喷涂机、电镀机、氧化 机等，根据不同的表面处理工艺需求选用不同的 设备。
3
表面处理设备的性能参数和使用方法直接影响着 背光模组的表面质量和耐腐蚀性能。
检测设备
检测设备用于对背光模组进行质量检测和控制， 以确保其符合品质要求和客户标准。
检测设备包括影像检测设备、尺寸测量设备、 性能测试设备等，可以对背光模组的外观、尺 寸、性能等方面进行全面检测。
检测设备的准确性和可靠性对于保证背光模组 的质量和生产效率具有重要意义。
背光模组概论知识
LCD用背光模組背光模組Fra bibliotekLCM
影視產 品
掌上型電視 VCD Player
投影機
資訊工 業產品
筆記型電腦 LCD Monitor
數位相機 PDA
通訊產 品
行動電話 汽車導航 呼叫器 視訊電話
消費電 子產品
家電產品 電子錶 計算機
儀表產 品
工業儀表 醫療儀表 飛行儀表
L.C.M.的結構
背光模組之零組件及成本組合
直下式
燈管放置在模組的下方讓光線直接往上打，燈管的 數量較多，當然輝度較高，但是厚度較厚，溫度也 會因為燈管數多而高。依結構及性能一般多運用在 液晶電視上。
直下式構成
側光式
燈管置於導光板側邊，依導光板的型式及光 學上的需求，可選用直型、L型、ㄇ型的冷陰 極管或LED燈。燈管數目有限制，所以輝度 運用有限，但是厚度薄、溫度低，目前以此 為主流。
大綱
1. 背光模組的應用 2. 背光模組的要求 3. 背光模組的組成結構 4. 背光模組的作用原理 5. 各部品介紹 6. 開發時應有的資訊 7. 背光模組未來發展趨勢
1.背光模組的應用
背光模組(Back Light Module )是液晶顯示模組 (L.C.D.(Liquid Crystal Display) Module)中的一個元 件， (L.C.D. Module又簡稱 (L.C.M.)) ，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。
擴散係數由Beads與樹脂決定
Light out
Beads 樹脂
Light in
壓花型:
▪ 壓花型的表面像是蝕刻過的痕跡，它是在原料抽出的過
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、非印刷方式网板技术暨自动化专业生产机械设备的开发设计等，本公司为国内背光板产业第一家从原料、技术到机械设备完全技术独立开发的公司。
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Polycarbonate
Modified Acrylic
PET
90 or 100 Degrees
BEF II &BEF III
BEF-II
BEF-III
BEF-II稜線為等pitch BEF-III稜線不等pitch， 大小亦不同
DBEF（Dual Brightness Enhancement Film) 反射式偏光增亮片
BEF（Brightness Enhancement Film） 稜鏡片
稜鏡片可滿足對 1. 加強螢幕亮度 2. 節省電力 (即延長電池的使用壽命) 3. 理想視角之需求
又稱集光片、增光片、lens….
BEF的稜鏡結構
BEF的稜鏡結構
BEF增亮原理
重複反射-大約50%的入射光 會被反射回去而重新再利用
背光外觀不良
現象：背光外觀明顯的不良：例如連接器不良、燈管導 線或熱縮套管破損、標籤不良、反射片或鋁背板 刮擦傷及污染等。
原因：作業人員作業不當或原材不良。 修復方式：更換背光。
背光漏光
現象：在背光燈管處有較亮的輝線。 原因：背光的光學膜片位移，使得光線直接由光學膜片
位移的間隙處出現。 修復方式：更換背光。
(導光) (反射光)
背光模組主要零組件介紹
1. 擴散片(Diffuser) 2. 增光片(Brightness Enhancement Film, BEF) 3. 導光板(Light Guide Panel, LGP) 4. 反射片(Reflector) 5. 塑膠框 (Mold Frame) 6. 冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL）
水波紋不良發生處 面板
背光機構或異物與 面板產生干涉
背光條紋
背光條紋
背光未來的發展趨勢
• 大型化 • 高輝度、廣視角化 • 長壽命化 • 輕量化 • 結構簡單化 • 低價化
塑膠框
塑膠框：為模組的主架構，連接支撐各零件部品。
CCFL（ Cold Cathode Fluorescent Lamp ） 冷陰極螢光燈
CCFL模組
CCFL與HCFL
冷陰極螢光燈（CCFL）發光原理： 冷陰極螢光燈的氣體放電特性是屬於輝光放電，其作動特 性為操作電壓較高（約600V），啟動電壓約為操作電壓的 2~3倍。
背光簡介
1
授課大綱
1. 背光簡介。 2. 背光材料簡介。 3. 背光相關不良說明。
TFT-LCD製程簡介
Array（薄膜）製程 Cell（面板）製程
玻璃基板、靶材….
CF、液晶、框膠、間隔劑 、偏光板….
Module（模組）製程 TFT-LCD成品
PWB、IC、背光、鐵框 ….
模組製程簡介
Cell製程 實裝製程 組立製程 Burn-in
傳統顯示器 50%的光被吸收
裝了DBEF的顯示器 增加了更多的光
上偏光板 液晶面板 下偏光板
背光
P PS
P
P
3M DBEF
PS S
PS
導光板（LGP）
入光面 射出注入口
射出注入邊 反入光面導至導光板的遠端。 • 利用導光板的調光網點破壞全反射，將光線導至導光板
擴散片
擴散層 PET層 抗靜電層(防浮曲劑)
擴散片的功用
1. 可保護集光片 2. 可使光源均勻擴散 3. 可使光源折射一角度 4. 可遮住導光板Pattern及背光表面之缺點
擴散片的種類
擴散片（Diffuser）
擴散層 PET 基材
Organic Filler Binder
抗靜電塗佈
擴散片的結構
正常畫面
不良現象
背光不均
現象：顯示區域不均勻。 原因：面板及背光之間的空間不足以容納擴散片或稜鏡
片因受熱膨脹的變形量，造成擴散片或稜鏡片等 有翹曲不平整的現象，而造成立體狀的顯示不均 ，嚴重者在正視的情況下即可判別。 修復方式：更換背光。
背光異物
現象：黑色或白色的點、線狀不良。
原因：在背光組立時未確實清潔或背光部材不良，而使 異物出現在顯示區域內，造成黑色或白色的點、 線狀不良。
修復方式：清除異物或更換背光。
面板
異物
上擴散片 稜鏡片 下擴散片 導光板 反射片
背光Ripple
現象：搖晃面板在顯示區域內會出現類似漣漪狀的現象 ，此現象稱為背光 Ripple（背光水波紋）。
原因：搖晃面板時造成面板和背光機構或異物相互碰觸 ，而產生類似漣漪狀的現象。
修復方式：清除異物或更換背光。
面板支撐
矽膠+黏著劑
固定燈管護蓋
鋼
高壓警告、燈管廢棄、產品序 號
背光模組組裝
正面組立
置放鋁背板及卡燈管
膜片及LGP固定
燈管點燈檢查
嵌入塑膠框
背光模組組裝
反面組立
置放導光板及膜片
背光盒點燈檢查
嵌入塑膠框後翻轉
擺置反射片後卡燈管
蓋鋁背板
側光式背光的結構
==== 將線光源變成面光源 ====
(光均勻) (聚光作用)
各製程中若有不良品，則退至解 析製程進行分析、修復的工作
產銷入庫 MOQC
包裝製程
倉入製程
模組檢查
模組結構圖-Monitor
模組結構圖-Notebook
Return
模組結構圖-TV
背光
Notebook用背光
Monitor用背光
背光的功能
1. 提供LCD面板均勻、足夠亮度之光源。 2. 搭配適當之光源，提供所需之光學特性。 3. 保護面板、固定迴路基板、增加結構強度。
的正面。
導光板的調光網點
導光板的製作
導光板的製作
導光板的素材選擇
1. 高透明性：減低光線內部損失 2. 耐熱性 3. 低溫成型性：薄型大面積之末端具有足夠的流動性。 4. 良好的金型轉寫性 5. 良好的離型性 6. 低吸水率
導光板的素材種類
反射片
反射片功能：利用「擴散反射」，增加光線的可利用率。
效率最大） 6. 惰性氣體充填壓力 7. 氣體混和比例 (Ne + Ar) 8. 周圍環境溫度 （影響管壁及電極溫度） 9. 色度 10. 螢光劑塗佈
背光光線的利用率
背光評估注意事項
1. 尺寸、重量。 2. 光學特性：
色度、輝度、均一性。
3. 材質成分。 4. 作業性。
廠商的包裝方式、清潔狀況。
熱陰極螢光燈（HCFL）發光原理： 冷陰極螢光燈的氣體放電特性是屬於電弧放電，其作動特 性為操作電壓較低（約100V），啟動電壓約為操作電壓的 4~5倍。因電極採用電弧放電，故電極溫度會高達1100℃ 。
CCFL的特性
影響CCFL的因素
1. 玻璃管徑 2. 燈管長度 3. 燈管形狀 （直管、L管、ㄇ管、U管、W管） 4. 電極形狀及種類 5. 水銀量 （水銀蒸氣壓＝6X10-3 tor 時 253.7 nm 輻射
9點量測規格[(Imin/Imax)×%]
13點量測規格[(Imax/Imin-1)×%]
背光的結構
燈管組
燈管 Reflector 燈座蓋板
上擴散片 Lens×2
導光板 反射片 塑膠框
背光的光線路徑
背光模組材料
項目 擴散片 增光片 導光板 反射片 塑膠框 燈管
燈管反射罩 燈管護蓋
功能 光線散射模糊pattern 集中光線至特定方向 光線散射傳導 導光板下方光線反射 結構支撐與部品收納 光源產生
背光的種類（就燈管放置的位置）
側光型背光構造圖
燈管反射罩
燈管
反射片
光學膜片 導光板
直下型背光構造圖
擴散板
燈管
反射片
Return
背光的基本要求
1. 高輝度 2. 高均勻性 3. 低耗電量 4. 安全性 5. 重量輕 6. 寬視角 7. 結構穩定
均勻性
5點量測規格[(Imax/Imin-1)×%]
70°
折射-可利用的折射光增 加40%－70%
TIR
Diffusely recycled
TIR：Total Internal Reflection全反射
再反射/再折射 低比例損失
重新進入 下一個稜鏡
BEF
擴散片
BEF I &BEF II
BEF I
31 mm 50 mm
BEF II (現有標準品)
24 mm 31 mm 50 mm
反射光源、固定燈管 保護燈管
材質 PET PET PMMA PET PC 硬質玻璃 鋁/銅 不鏽鋼/鋁
背光模組材料
項目
燈管導線 燈帽 連接器(Connector) O形環 (O-ring) 膠帶 間隔橡膠 螺絲 標籤
功能
材質
高壓導線 固定燈管 電源接續
矽被覆電線 矽膠
保護燈管、保持間隙
矽膠
膜片固定