TV背光模組結(jié)構(gòu)

1、背光模組背光模組(BLU)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及對(duì)及對(duì)LED要求要求概述 背光模組介紹 TFT-LCD原理 背光對(duì)LED的要求 背光LED產(chǎn)品介紹背光模組介紹 背光源（BackLight）是位于液晶顯示器（LCD）背后的一種光源，它的發(fā)光效果將直接影響到液晶顯示模塊（LCM）視覺(jué)效果。液晶顯示器本身并不發(fā)光，它顯示圖形或字符是它對(duì)光線(xiàn)調(diào)制的結(jié)果。 根據(jù)光源分布的位置，背光模組可以分為測(cè)光式和直下式（底背光式）兩種。側(cè)光式背光模組結(jié)構(gòu)測(cè)光式背光模組，光源位于模組的一側(cè)，光通過(guò)導(dǎo)光板的傳導(dǎo)后再通過(guò)光學(xué)膜材進(jìn)入液晶玻璃上。側(cè)光式背光模組拆分圖直下式背光模組結(jié)構(gòu)直下式背光模組，光源位于模組底下，光通過(guò)擴(kuò)散板的擴(kuò)散

2、后再通過(guò)光學(xué)膜材進(jìn)入液晶玻璃。直下式背光模組拆分圖側(cè)光式與直下式背光比較背光結(jié)構(gòu)背光結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)側(cè)光式薄型化、功耗低、工藝簡(jiǎn)單、方案成熟亮度低、光利用率低、均勻性調(diào)整復(fù)雜、不能進(jìn)行光的局域控制直下式亮度高、方案成本低、容易進(jìn)行光的局域控制厚度大、均勻性差、加工要求高背光模組光學(xué)部件包括： 光源(CCFL、LED） 反射膜 導(dǎo)光板(側(cè)光式) 擴(kuò)散板(直下式) 擴(kuò)散膜(上下擴(kuò)散) 增光膜 DBEF背光模組光學(xué)部件介紹冷陰極管結(jié)構(gòu)原理eNe & ArHgPhosphorUV Increase TemperatureR、G、B冷陰極管發(fā)光原理v 高電壓電極激發(fā)電子v 電子撞擊Ne and Ar

3、 ，吸收能量(升溫)v 高能量的Ne and Ar 釋放能量，撞擊Hg 吸收能量v 4.Hg釋放UV =253.7nm，撞擊熒光粉v 5.由熒光粉發(fā)出可視光(R、G、B)反射膜(Reflector) 用來(lái)將從導(dǎo)光板背面出來(lái)的光反射回到導(dǎo)光板上。反射膜種類(lèi)有金屬反射片和白色塑膠材料反射片 金屬反射導(dǎo)體材料中的最外層電子（自由電子）并沒(méi)有被原子核束縛，當(dāng)被光波照射時(shí)，因吸收了光的能量而產(chǎn)生與光相同頻率的振蕩，此振蕩又放出與原來(lái)光線(xiàn)相同頻率的光，稱(chēng)為光的反射。金屬的導(dǎo)線(xiàn)稀疏越高，穿透深度越淺，反射率(Reflectivity)越高。因此金屬反射膜材料大都使用高導(dǎo)電性的金、銀、鋁與銅等。 白色塑膠材料

4、反射一般為PET+TiO2。TiO2的折射率很高（n=2.62），將TiO2 混合PET或聚碳酸酯（polycarbonate）等光學(xué)上透明度高的樹(shù)脂，經(jīng)過(guò)細(xì)微發(fā)泡而成反射片。泡的直徑有數(shù)微米左右，泡越微細(xì)、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(shù)脂之間形成良好的屈折率界面。從網(wǎng)點(diǎn)折射出來(lái)的光，進(jìn)入反射片后，通過(guò)非常復(fù)雜的折射使絕大部分的光返回LG中。導(dǎo)光板(LGP) 作用：將側(cè)入光均勻地傳導(dǎo)分布到整個(gè)背光模組。 光學(xué)原理v 折射定律：niSini=ntSint , snells lawv 全反射：光由光密（即光在此介質(zhì)中的折射率大的）媒質(zhì)射到光疏（即光在此介質(zhì)中折射率小的

5、）媒質(zhì)的界面時(shí)，全部被反射回原媒質(zhì)內(nèi)nintit折射r i反射導(dǎo)光板的材質(zhì)一般為折射率1.59的聚碳酸酯(PC)(用于多用于小尺寸背光)和折射率1.49的亞克力(PMMA)(多用于大尺寸背光。)v光線(xiàn)在導(dǎo)光板中與全反射傳播v當(dāng)光線(xiàn)遇到底部網(wǎng)點(diǎn)(散射點(diǎn))時(shí)，會(huì)有部分散射而折射出導(dǎo)光板 導(dǎo)光板光學(xué)調(diào)整v 網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)。用來(lái)調(diào)整背光模組的亮度和均勻性，主要通過(guò)調(diào)整網(wǎng)點(diǎn)的分布、密度和大小來(lái)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)例Lightbarv 其它光學(xué)調(diào)整。VCUT設(shè)計(jì)、入光處鋸齒設(shè)計(jì)。VCUT反射面出光分析網(wǎng)點(diǎn)+VCUT結(jié)構(gòu)導(dǎo)光板入光處鋸齒設(shè)計(jì)導(dǎo)光板光學(xué)模擬擴(kuò)散板/擴(kuò)散膜 作用：將從導(dǎo)光板正面出來(lái)的光霧化，提高均勻性，并

6、使側(cè)射光分散到正面，提高正面亮度 擴(kuò)散膜構(gòu)成：PET基材+擴(kuò)散層。常用的有兩種擴(kuò)散片，一片放在導(dǎo)光板和增光片之間，均化導(dǎo)光板出射光，稱(chēng)下擴(kuò)散片；一片放在增光片之上，起到保護(hù)作用及防止水波紋出現(xiàn)，稱(chēng)為上擴(kuò)散片。PET基材抗靜電涂布擴(kuò)散層Organic FillerBinder增光膜(BEF) BEF（Brightness Enhancement Film）。功能，將光的角度集中，使其在特定方向上的輝度增加。 構(gòu)造：PET+PMMA厚 度PETPET厚度厚度PETPET層層 Acrylic resin Acrylic resin層層棱角角度棱角間距棱角面 增光膜的光學(xué)原理 增光膜的增光效果DBEF

7、 DBEF (Dual Brightness Enhancement Film)。高分子聚合(nm technology)，多層膜結(jié)構(gòu)，非棱鏡結(jié)構(gòu)，偏光方向穿透率高，另一偏光方向高反射率，能提高60%的亮度，與BEF/BEF組合能夠提高170%的亮度 3M獨(dú)家供應(yīng)，成本非常高。原本被吸收的50%偏振光重復(fù)利用，該膜可允許P1偏振光通過(guò)，而將P2偏振光反射回來(lái)重復(fù)利用再變成P1和P2，如此反復(fù)可循環(huán)可增加亮度60%。 光學(xué)部件的效率TFT-LCD介紹TFT LCD：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display。超薄膜晶體管液晶顯示器CF：Color Fi

8、lter彩色濾光片。分R、G、B 三種顏色的濾光片。TFTPolarizer 偏光板 CFPolarizer 偏光板 PCBALight Guide光源LC cellTFT-LCD結(jié)構(gòu)示意圖TFT-LCD結(jié)構(gòu)示意圖Red Green Blue Black Matrix (BM) GlassPolarizerPolarizer彩色濾光片為液晶顯示器彩色化的關(guān)鍵元器件，透過(guò)彩色濾光片才能是高灰階的液晶顯示器達(dá)到全彩色化，所以彩色濾光片的作用在于利用濾光片的方式產(chǎn)生RGB三原光，再將三原光以不同的強(qiáng)弱比例混合而呈現(xiàn)各種色彩，使LCD顯示顯示出全彩。照能機(jī)上模擬分析的LED過(guò)頻光譜Scan Line掃

9、描線(xiàn)Data Line信號(hào)線(xiàn)Data line:數(shù)據(jù)線(xiàn)，進(jìn)行資料的傳輸。 Scan line :掃描線(xiàn)，控制MOS FET的開(kāi)關(guān)。 控 制TFT上的電晶體是on/off。 On時(shí)，資料可以傳輸；off時(shí)，資料不能傳輸。圖像顯示原理，每個(gè)像素均由三種顏色紅(R) 綠(G) 藍(lán)(B) 的小光點(diǎn)(dot)構(gòu)成背光對(duì)LED的要求v 側(cè)光式背光的發(fā)展要求 LED數(shù)量減少，要求單燈光通量提高，光效提高，功率提高。 薄型化要求、成本要求，導(dǎo)光板厚度下降，要求LED發(fā)光面收窄。4mm3mm2.5/2mm5730/6030/70305720/7020/5730/30204014/3014/3020/7020 對(duì)

10、于導(dǎo)光板變窄，LED數(shù)量減少的壓力，背光一直希望：窄邊發(fā)光角度變小，以提高光的利用率長(zhǎng)邊發(fā)光角度增大，以減少LED與LED之間的暗影v 直下式背光的要求 成本降低、厚度變薄，要求LED數(shù)量減少，要求發(fā)光角度增大(由原來(lái)的120度增大到160-170度)白反射材擴(kuò)散板光學(xué)材料Optical Gap ：20mmLED基板目前主流方案為使用二次光學(xué)透鏡，成本高，光學(xué)效率低。能否直接在LED上封裝一次透鏡？可以。v TFT-LCD要求 光譜匹配性。提高光利用率v 其它方面要求 色域覆蓋率(32%)，色彩飽和度(NTSC,72%) 色坐標(biāo)要求，過(guò)屏：TV(0.284,0.294)約9300K； Monitor(0.313,0.329)約6500K；背光LED型號(hào)介紹系列系列型號(hào)型號(hào)尺寸尺寸(mm)色溫色溫(K)光電參數(shù)光電參數(shù)3020A3.0*2.0*1.38000-150006.5lm20mAB3.0*2.0*1.38000-150009.5lm30mAC3.0*2.0*0.88000-2000035lm120mA4014A4.0*1.4*0.658000-1500043lm