电视液晶屏背光结构介绍
液晶显示器背光类型及优缺点（LCD、CCFL、LED）
Hale Waihona Puke 用 2～3 年之后亮度下降特别明显(寿命在 15000 小时～25000 小 时)，很多 LCD(尤其是笔记本电脑的液晶屏)在运用几年后会出现 屏幕变黄、发暗的现象，这正是 CCFL 运用衰减期较短的缺陷造 成的。 与此同时，由于 CCFL 背光源必需包含扩散板、反射板等困难的光 学器件，因此 LCD 的体积无法再进一步缩小。在功耗方面，采纳 CCFL 作为背光源的 LCD 也无法令人满足，14 英寸 LCD 的 CCFL 背 光源往往须要消耗 20W 甚至更多的电能。这对笔记本电脑和便携 设备来说，它们的续航实力将经受重大的考
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传统 CCFL 背光的缺陷 在深化了解 LED 背光技术之前，我们有必要先了解当前的背光技 术存在什么问题。我们知道，液晶是一种介乎于液体和晶体之间 的物质。液晶的奥妙之处是可以通过电流来变更其分子排列状态， 给液晶施加不同的电压就能限制光线的通过量，从而显示多种多 样的图像。但液晶本身并不会发光，因此全部的 LCD 都须要背光 照 明 。 目 前 LCD 的 背 光 源 几 乎 都 是 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps，冷阴极荧光灯)。 由于冷阴极荧光灯不是平面光源，因此为了实现背光源匀称的亮 度输出，LCD 的背光模组还要搭配扩散片、导光板、反射板等众 多协助器件。即便如此，要获得如 CRT 般匀称的亮度输出仍旧特 别困难。大局部 LCD 在显示全白或全黑画面时，屏幕边缘和中心 亮度的差异非常明显。 除了构造困难、亮度输出匀称性差之外，采纳 CCFL 作为 LCD 背光 源还有个让人头痛的问题运用寿命短。绝大局部 CCFL 背光源在运
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提升中，目前已可至 101 ml/W 以上，如此色调饱和度可以更佳， 以及让背光的 WLED 排置更宽松，进而让用电与散热问题获得舒缓， 且制造良品率持续进步成熟后，严选光亮特性相同的 LED 之本钱 也会降低。 单单变更背光技术或许还缺乏以引发 LCD 的革命，那么我们就去 看看别的 LCD 技术开展。OLED (Organic Light Emitting Diode) 即有机发光二极体。OLED 显示技术与传统的 LCD 显示方式不同， 无需背光灯，采纳特别薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流 通过时，这些有机材料就会发光。而且 OLED 显示屏幕可以做得更 轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节约电能。但是，目前它 的寿命和价格是限制它在 LCD 方面开展的瓶颈。 OLED 是另外一个受到瞩目的面板应用技术，并且以小尺寸面板的 实现期程较早。以客户的打算来看，2022～2022 年会有较多的机 种问世，但仍以次面板为主，而且即使机种和出货量较此时此刻 有明显的增加，市场占有率也不会超过 10％。OLED 原本因为本身 薄，比照、视角、省电等各方面的条件都较 TFT- LCD 要优秀，始 终受到业界的重视，认为将取代 TFT-LCD，早几年也纷纷投入研 发。然而一方面 OLED 本身技术遇到瓶颈，寿命问题有待克制； 另一方面 TFT-LCD 技术持续精进，此时此刻也能够供应优异的比 照和视角，致使 OLED 需求量始终无法大举提升，并且市场不大又 供过于求，限于价格竞争；
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。
液晶电视背光介绍_图文
LED：背光结构
LED：背光结构
优点：比玻璃材质更加轻薄、柔韧性更好、更具抗撞击性。 缺点：成本高
3M、Nanosys、QDvision
对比项目 色域 成本 良率
制程改变率 功耗 亮度 背光 视角
成熟尺寸
OLED 100%
高 低 30% 低 高 无需 全视角 <7寸
QLED：发展前景
QLED 110%
低 >90% 无需更改 较低 一般 需要 <180° <55寸
2、色彩控制更精准 量子点能发出特定波长的光，它们发光的精确颜色可以通过 改变它们的尺寸来调节。
3、屏幕更亮 量子点屏比OLED屏亮度提升30-40%。
4、高转换率带来的高节能性 量子点能够将LED光源发出的蓝光完全转化为白光（传统 YAG荧光体只能吸收一部分），这意味着在同样的亮度下， 量子点所需的蓝光更少，在电光转化中需要的电力亦更少， 有效降低背光系统的功耗总成。
液晶电视背光介绍_图文.pptx
LCD TV背光分类&发展
CCFL
LED
QLED
2001 ~2010
2007~
2014~
状态：淘汰
• CCFL 功 率 低 、 大 尺 寸 要直下式才能满足要求。 中尺寸一般需并2排灯 管 、 需 要 4-6mm 的 导 光板厚度。
状态：主导
• 08 年 因 LED 效 率 的飙升及价格的下 降 、 LED 开 始大批量导入TV 市场，逐步成为市场主流 显示背光。
背光模组的构造原理及应用
背光模组的构造原理及应用背光模组（Backlight Module），是一种广泛应用于液晶显示器（LCD）中的光源装置，其主要作用是提供均匀的背景光亮度，以使LCD显示更加清晰和易读。
背光模组的构造原理与应用十分重要，本文将对其进行详细阐述。
一、背光模组的构造原理1. 光源：背光模组的核心部件是光源，常见的光源有冷阴极灯（CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp）和发光二极管（LED，Light Emitting Diode）。
CCFL是一种成熟的背光技术，其由外界电压激发汞蒸气发出紫外线，再经过荧光粉的转换，发出可见光。
而LED背光模组采用发光二极管作为光源，其工作原理是通过直接电流驱动，使LED产生可见光。
LED背光模组在节能、环保、厚度等方面具有明显优势，因此逐渐取代了CCFL背光模组。
2. 光导板：背光模组的光源辐射出来的光线不是均匀的，为了达到均匀的背光效果，需要光导板来进行光线的引导和分布。
光导板一般由有机玻璃或聚碳酸酯等材料制成，表面通常带有微结构（如棱镜、凹凸等），以增加光线的散射和扩散效果。
光源发出的光线经过光导板的引导和折射，均匀地分布到整个LCD显示区域。
3. 反射板：反射板位于光导板的底部，其主要作用是将光线从导光板底部反射回到导光板中，以提高光线的利用率。
反射板常使用高反射率的材料制成，如铝板或白色增白剂等。
4. 均光膜：均光膜一般位于反射板和液晶面板之间，用于进一步均匀光线。
均光膜通常由多层高透明度材料叠加而成，其表面也经过微结构处理，以增加光线的散射和扩散效果。
5. 目前，除了LED背光模组外，还有一种新型的背光模组技术，即直下式背光模组（BLU，Bottom Light Unit）。
直下式背光模组通过将光源直接放置在液晶显示器的底部，而不是侧面，以提供更加均匀的背光效果。
这种背光模组在大尺寸液晶显示器中得到广泛应用，如电视机、电脑显示器等。
TV背光模组结构
直下式背光模组拆分图
侧光式与直下式背光比较
背光结构 侧光式
优点
缺点
薄型化、功耗低、工艺简单、 方案成熟
亮度低、光利用率低、均匀性 调整复杂、不能进行光的局域
控制
直下式
亮度高、方案成本低、容易 进行光的局域控制
厚度大、均匀性差、加工要求 高
背光模组光学部件介绍
背光模组光学部件包括： • 光源(CCFL、LED） • 反射膜 • 导光板(侧光式) • 扩散板(直下式) • 扩散膜(上下扩散) • 增光膜 • DBEF
网点设计实例
Lightbar
· 其它光学调整。VCUT设计、入光处锯齿设计。
网点+VCUT结 构导光板
导光板光学模 拟
入光处锯齿设 计
VCUT反射面出 光分析
扩散板/扩散膜
➢ 作用：将从导光板正面出来的光雾化，提高均匀性，并使侧射光分 散到正面，提高正面亮度
➢ 扩散膜构成：PET基材+扩散层。常用的有两种扩散片，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。
• 根据光源分布的位置，背光模组可以分为测光式和直下式 （底背光式）两种。
侧光式背光模组结构
• 测光式背光模组，光源位于模组的一侧，光通过导光板的传导后再通 过光学膜材进入液晶玻璃上。
侧光式背光模组拆分图
直下式背光模组结构
• 直下式背光模组，光源位于模组底下，光通过扩散板的扩散 后再通过光学膜材进入液晶玻璃。
白反射材 LED基板
目前主流方案为使用二次光学透镜，成本高，光学效率低。 能否直接在LED上封装一次透镜？可以。
· TFT-LCD要求 ➢ 光谱匹配性。提高光利用
背光源结构分析
4.背光源部材-扩散膜
扩散膜结构 多数扩散膜的基本结构是 在透明基材上如PET两面 涂布光学散光颗粒。 这些颗粒的排列方式和密 度决定扩散膜的性能。
5.背光源部材-增光膜
特征 : 增光膜的作用在于把较大传播方向的光线 集中到正面较小的角度内，提高正面辉度
全反射
传播到相邻的 棱镜
BEF BEF
回导光板实现循 环利用
固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。为 什么气体也会产生静电呢？因为气体也是由分子、原子组 成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起 电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同 程度的静电，当静电积累到一定程度时就会发生放电
3.人体身上的静电有多高?
在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面行走等活动，人体 身上的静电可达几千伏甚至几万伏。
LED的ESD的概念
ESD是代表英文Electrostatic Discharge即"静 电放电"的意思。ＥＳＤ是本世纪中期以来形成的 以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电 放电效应如电流热（火花）效应（如静电引起的 着火与爆炸）及和电磁效应（如电磁干扰）等的 学科。近年来随着科学技术的飞速发展、微电子 技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，对静电 放电的电磁场效应如电磁干扰（ＥＭＩ）及电磁 兼容性（ＥＭＣ）问题越来越重视。
背光源常规电性参数
电压
单位（V） 1.定电压 2.非定电压
电流
单位（mA）1.定电压 2.非定电流
电阻
单位（Ω）
单个LED的电压、电流
1. 3.0~3.5V 20mA 2. 3.0~3.5V 15mA
功耗
主要根据使用的LED数量而定
线路分布
LED背光的结构及发光原理
• •
优势中绝对第一，但是价格成本也是最高的，目前还不具有市场普及的可能。
） 目前市场上销售的LED电视普遍是采用直下式白色LED光源和侧入式白色 公司培训资料（保密 L3个屏信直要‘直E0L幕则下出0D下E0光上采式采色D式多灯源，用：用于个’对，的画了强直侧L画E使产面直调下入质D光品细下画式式灯的源。节式质LL均表EE从三更白表匀DD现侧技技星加光现地赛更面、术术细L优分加E维照S的，腻异布D完O公出技企而逼在N美司。术业且真Y了。采这。认侧。培面”用以虽”为入而板训的5然，式侧的资5是英可直L入背料E侧寸以下式后D（入的电最式则，式保L视大L是使EE白价限密在D得D光电技格度面）背L视术虚地板光E为在高降的D可技例画。低边以术，面“厚框均两，直调度处匀种而下控，安传方夏式上但装达式普产的是了到相、品优由4整比0海将势于0个，多 维 减少了近7倍的LED灯数量，因此容易使画面亮度以“X”的形态减少(即四周比 赛 中央位置要亮)。
分为192个区
公 域，对每个区 维 域所输入的信 赛 号场景亮暗进
赛维公司培训资料（保密）
行主动调节，
使电视画面对
比度得到显著
提高，达到
40000：1？？
LED驱动控制板连接端子
• JP0，连接动态控制板。3、CPU电源，4、
• •
J的入J个CPPP输L芯71UE，－出片时D2J正，控钟P4赛V6端负制，维，电，端。5赛公连源、维1。司接－输公C司培P六4入培，U训组。训数7资资L－据料E料（1D输保0（灯分入密保带）别。密。为6）－58，路116L、为E六D输
以52英寸LED电视为例，侧入式LED的开机功耗仅为186.5W，而直
下式LED的开机功耗高达304W。
• 对于液晶电视来说，其独特的利用液晶分子的排列变化对外部光线进 行控制的成像原理，决定了液晶面板是影响显示效果优劣的关键。因
液晶显示器背光类型及优缺点(LCD、CCFL、LED)
液晶显示器背光类型及优缺点（LCD、CCFL、LED）液晶背光显示原理液晶不同于等离子的最大区别就是液晶必须依靠被动光源，而等离子电视属于主动发光显示设备。
目前市场上主流的液晶背光技术包括LED(发光二极管)和CCFL(冷阴极荧光灯)两类。
冷阴极荧光灯管（Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL）传统的液晶显示器都是采用CCFL(冷阴极荧光灯管)背光。
CCFL的背光设计主要有两种：“侧入式”与“直落式”，不过侧入式因光导设计使得光折损率较高，进而让背光亮度受限，面板尺寸越大时亮度就越低，仅适合8英寸～15英寸的TFT LCD面板，也就是Laptop、Desktop等个人观赏之用，但在居家观赏的LCD TV 大尺寸上面时，侧入式的亮度将难以满足，取而代之的是直落式。
不过，越大尺寸的LCD，其背光模组所占的成本比重就越高，所指的是正是直落式CCFL背光模组，根据统计，同样是使用直落式CCFL背光模组，在15英寸时背光模组仅占整体成本的23％，但是到30英寸时就增至37％，且推估到57英寸时，背光模组所占的成本就会达到50％。
所以，直落式CCFL背光仅适合用在30英寸左右的中型尺寸LCD TV，不适合用在更大面积的设计上。
同时，CCFL是运用水银气体放电来产生照明，虽然目前欧盟订立的RoHS规范，只要对“水银”剂量在标准以下仍可接受，但无人能保证日后可能将标准提高至零含量（完全不准使用），届时CCFL将无法使用，或必须改行无汞式 CCFL。
即便无汞式CCFL在技术上可行，但CCFL依旧是密闭光管性的气体放电式电子照明，光管对外力的抗受性有限，较大的冲撞将使光管破裂，使照明失效，相对的其他固体式电子照明（如LED）则无此顾虑。
另外，由於直落式不需要用导光板，也较无光折损问题，所以也不需要增亮膜，特别是增亮膜属少数业者的专利技术，价格昂贵，直落式可以省去导光板与增亮膜，此有助於成本降低。
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侧入式背光系统由光源（Light source）、导光板 （Light guide plate）、扩散膜（diffuser）、棱镜 片（prism sheet）、反射板（reflector）组成， 此系统适用于小型、轻薄的面板，如笔记型电脑、 手机、数码相机等。
结构与解析
■
侧入式结构(Edge Light~端缘入光) 灯管位置：位于模块侧边 应用：以轻、薄考量为主的面板模块，如 Notebook ▶
液晶面板本身是不发光的，它显示所需的光源是靠后面的背光（Back Light）所提 供.光从BL发出，通过cell后只有6-8%的光线透过，所以LCM表面的显示状况取决于 BL光源。 因此对BL光源主要如下要求： 1、BL的中心辉度； 2、BL的发光的均一性（所测量的点位中最小值与最大值的比值）； 3、BL的色度； 4、BL光源的使用寿命； 5、无显示品味不良。
♦ ♦
结构与解析
■
直下式结构(Direct Lamp Type) EL、LED位置：位于模块下方； 应用：以LCD监视器及液晶电视为主的面板模块
♦ ♦
结构与解析
■
直下式结构(Direct Lamp Type) CCFL灯管位置：位于模块下方，灯管数在四支以上， 如此可获得较大的亮度。
♦
♦
应用：以LCD监视器及液晶电视为主的面板模块
摘要
■ ■ ■
前言 背光模块结构与解析 背光模组各材料介绍： 1、结构件； 2、导光板； 3、反射片； 4、扩散片； 5、棱镜片；
前
言
■
由于LCD面板本身不具发光特性，必须在LCD面
板上加上一发光源，才能达到显示效果。
■
背光模块(Back Light Module)即是提供LCD显示 器产品中一个背面光源的光学组件。
背光模块～TFT-LCD structure
LED L\B
Polarizer TFT Glass
Glass + Color Filter Polarizer
Backlight Liquid Crystal Light Ligh
LGP
TFT+ITO
ITO
背光源辉度之传递
♦
♦
二、导光板（Light Guide Plate）
■ ■ ■
导光板：将灯管的线光源转变成面光源，为背光模块厂 自主技术所在。 作用：引导光方向，提高辉度及亮度均匀。 形状：分平板及楔形板(Wedge Plate)
■
制程：分印刷式与非印刷式
♦ ♦
印刷式乃是在压克力板上使用印刷特殊性光学油墨材料， 形成光学之扩散网点。 非印刷式则是利用射出成型(黄光，干、湿蚀刻Etching， 钻石雕刻Slot Cut／V-Cut ；电铸Stamper)之际，直接形 成具扩散或反射与折射作用的凸点或凹点。 导光板原理 利用有要求的光学级压克力板(PMMA)引导光源进入导光 板中。 光源一般是使用特殊要求的冷阴极萤光管(CCFL)与LED 灯或灯组。在导光板一面或两面设置光学反射、折射或扩 散网点。
背光模块结构与解析
目前，液晶显示器(LCD)由于其耗电低、质量轻、厚度薄、辐射低等优点已成为 光电显示器中产量最高，最普遍使用的平面显示器。但是LCD 是非自发性的显示器 件，必须借助于外部光源达到显示效果。背光系统根据光源在系统中的摆放位置可分 为直下式背光系统和侧入式背光系统
直下式背光系统的光源置于液晶面板下方，光线 直接进入或间接反射到上方光学膜上，可以获得 较高的亮度，此背光系统适用于大型面板，如LCD TV、LCD monitor等
四、扩散膜(Diffuser)
或扩散片，主要功能是讓光線透過分佈均勻化，將出現在 偏離視野角方向的光集中，提高正面輝度，有效利用光； 對於側部式背光模組而言，主要是遮掩導光板上網點； 直下式背光模組則主要模組中的燈管組做均勻化。
压克力球
PET基 层
五、棱镜片(Prism Sheet)
亦称增光片(Brightness Enhancement Film，BEF)，系占液 晶显示器背光模块原材料成本约37%之重要组件。棱镜片系 一种聚光装置，主要利用全反射和折射定律，将分散之光集 中于一定角度范围内出射，从而提高该范围内之亮度。 p.s.:又称集光片、稜镜片。
■
♦ ♦
三、反射片：
將透到導光板背面的光，反射到正面(外表看起來像純白色的 亮光紙)。 將PET或聚碳酸酯（polycarbonate）等光學透明度高的數 脂，微細發泡而成。 泡直徑有數um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 折射率界面。
结构与解析
■
直下式结构(Direct Lamp Type) 侧入式背光模块图片
背光模组各材料介绍
1、结构件； 2、导光板； 3、反射片； 4、扩散片； 5、棱镜片；
一、机构料件：
♦ 背板： 主要起固定整个模组的作用； 材质：SECC钢材或铝镁合金。
胶框： 主要作用：固定膜片和open-cell； 材质：PC(有些机种附加10%GF). 前框： 主要作用：固定open-cell和整个模组 材质：SECC钢材或铝镁合金或塑胶