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2006-11-09 20:57 |
TFT-LCD基础知识:背光模组技术介绍 '9 zKaL
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背光模块(Back Light Unit)是液晶显示器(LCD)光源的提供者，LCD本身并不发光，背光模块光源的表现便决定了显示器表现在外的视觉感，液晶显示器由于其厚度薄，质量轻且携带方便，近年来需求快速的增加，已能在CRT的市场占有一席之地。随着液晶显示器制造技术的提升，大尺寸及低价格的趋势下，背光模块在考虑轻量化、薄型化、低消费电力、高亮度及降低成本的市场要求，为保持在未来市场的竞争力， 开发设计新型的背光模块及导光板成型的新制作技术，是今后努力的方向及重要课题。背光模块的结构 ; yE.R[I
入射光源(lamp, LED or EL etc.)导光板(Light Guide Plate) ~wF3$H.@;
反射板(Reflector)棱镜片(prism sheet) . PIXqd,
灯管反射罩(lamp reflector) zg@i7 T
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背光模块楔型结构(侧光式) BTYYp1
光源(冷阴极管)直接或间接(经灯管反射罩反射)进入导光板传播，经由导光板下方的光学结构设计面与反射板对全反射现象的破坏后，光源由导光板的正面以某一角度扩散射出，均匀分布于发光区域内。再经由扩散板及棱镜片I、II对光源视野角进行调整，使光线能聚集在液晶显示器的视野角选择内，以配合液晶显示器对光学的特性要求。主要元件介绍导光板 :475FPy]
�导光板是背光模块光源的传播煤介，其形状及材料组成决定了出射光源的辉度及分布上均一性的表现。 sa _ J6 ~
�一般来说，较细的灯管配合厚的导光板有较佳的入光效率，仅有在灯管紧靠在导光板上有最佳47%的入光效率。在实际的考虑上为避免灯管电极过热对导光板造成伤害，必须要求保持灯管与导光板间的相对离。 U;*t5l
�进入导光板内部的光源，经过散射效应与反射板、扩散板及棱镜片等作用后，出光效率约占内部光源的75%左右。 )siW c_Z4
�现行导光板在薄型化的趋势下，笔记型计算机使用的导光板厚度已由4mm (平板型) 逐渐降低至1.5mm(楔型)以下，再配合一体化的射出成型技术，是未来几年内的产业走向。 xf8[&?
导光板介绍—点印刷式导光板 fI2 y(p{?
�点印刷式导光板：以往导光板印刷为将光源均一化分布的常用方 !`4i e
式，利用含高发散光源物质(如SiO2 及TiO2)的印刷材料，适当的分布于导光板底面，借由印刷材料对光源吸收再扩散放出的性质，破坏全反射效应造成的内部传播，使光由正面射出并均匀分布于发光区，但因出光的散射角较大及印刷点亮度对比较高，必须使用较厚的扩散板(覆盖)及棱镜片(集光)达到其光学与外观要求。印刷方式的导光板常用在中小型的背光模块及设计试作阶段，以减少模具费的使用。 w{lj'3z I
导光板介绍—射出成型一体化导光板 9<i M2(IW{
�蚀刻方式(模仁咬花) $tX W /
直接将印刷点的设计转移到模具上，取代传统的印刷方式，而在辉度的 8~yP?#p
实际表现上，蚀刻导光板则不如印刷导光板。(现已发展至钢板咬花) G<k. d"<
�切削方式SC加工 gm n b
在导光板正面以切削方式制造出一条条长沟型的结构，与棱镜片结构类 'Z=_zG/ RX
似的镜面设计，更能增加辉度提高的效果，但在均一性的表现上则不如印刷方式的导光板结构。 Mw"[2PA
�噴砂方式 :VWN/ m
利用细砂材料喷洒于模仁形成粗面分布，在射出成型下直接转移至导光 cH$( *k9%M
板上时，粗面越多的地方，破坏光源全反射的效果越强，因此可达到光源面的均匀分布。 6uKth mr
�内部扩散方式 sZxTsUW
将一些具散射的透明颗粒材料(如MMA)，在射出成型时直接注入导光板 K'e,9P{
内部，利用其浓度的不同对光源作有效率的出射调制，均匀分布在导光板发光区间，并减低光源仍留在导光板内耗损的可能。 9I q<*\V 4
主要组件介绍—扩散板与棱镜片 |Kjfh};-C
导光板光源出射方向及扩散角度并非集中在导光板正面方向，因此在 EkRx/
LCD的视野角上无法达成亮度上的要求，必须修正光源的方向及扩散 US^%pd
角度，使得光源能尽量集中在要求的方向，扩散板与棱镜片即是作 2hso6Oy/v{
为角度修正及集光效果的重要组件。 DfU= i'R
扩散板 _(~LXk^C
扩散板的作用除了修正光行进的角度外，对于破坏全反射面的光学 3Nwix_&S
结构亦具有覆盖的作用，扩散板的光学参数包含了透过率及雾面程 auX(d -m
度，视导光板的外观做有利的选择。 *JZ9'|v_H
棱镜片 w |6?A-
棱镜片是提升正面辉度的重要组件，最有效且常用的棱镜片为BEF SK&1l`3
系列，其中顶角90°及周期结构50um宽的BEFII 90/50 1~2枚应用于 -5]lHw}
导光板上可使辉度提升约1.4~1.8倍，另外1997年发行的DBEF 一枚 oR!h
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甚至可使辉度提升达1.5倍之多。
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