背光源
液晶顯示器(LCD)背後的一種光源
徠背光源(BackLight)是位於液晶顯示器(LCD)背後的一種光源,它的發光效果將直接影響到液晶顯示模塊(LCM)視覺效果。液晶顯示器本身並不發光,它顯示圖形或是它對光線調製的結果。
背光源
背光源
背光源
廣泛應用於觸摸屏、背光源、LCD/LCM、手機、平板電腦、GPS、太陽能電池等行業,處行業領先水平,公司多機組合的自動貼膜生產線實現完全自動化生產,可為客戶節約80%以上的生產工人,為企業實現大幅度降低用工成本,為企業提供一整套適用的生產工藝流程及生產解決方案。
{背光源}我們如今的生活充滿了智能手機、智能手錶等各種智能設備,幾乎每一台智能設備上都會配備顯示屏,通過顯示屏,我們可以控制這些設備,欣賞畫質高清的視頻。背光行業作為顯示技術的上游環節,很少被大眾了解,智能手機厚度越來越薄、顯示效果越來越清晰,離不開背光行業企業的技術創新和努力。
色彩優勢
在色彩表現力方面,LED背光也遠勝於CCFL。原有的CCFL背光由於色純度問題,在色階方面表現不佳。這就導致了LCD在灰度和色彩過渡不如CRT。LED則彌補了CCFL背光在紅色光譜中的不足,使液晶產品的色彩飽和度提高到接近100%的水平。
夏普和索尼都推出了使用LED背光技術的產品。達到與等離子電視媲美的高對比度,在大幅度提升色彩還原度的同時,帶來更輕薄的機身。只是LED的生產較高,而且白光LED器件被幾大廠商壟斷,產量也無法上去,因此價格偏高。
LED背光直下式直下式背光源工藝簡單,不需要導光板,LED陣列置於燈箱底部,從LED發出的光經過底面和側面反射,再通過表面的擴散板和光學模組均勻射出。直下式背光源的厚度由燈箱底部和散射板的距離決定,通常厚度越厚,背光源的光均勻性就越好。在背光源較薄的情況下,色彩和亮度均勻性就成了直下式背光源的技術關鍵。LED燈的光場分佈類型對背光源的色彩和亮度均勻性起著重要作用,背光源所用LED燈通常有朗伯型和邊發射型兩種,由於邊發射型LED更有利於背光源的光均勻性,直下式背光源大都採用邊發射型LED。但是大角度邊發射LED由於其中間光強偏低,易造成暗斑,影響背光源的均勻性。
LED背光側光式側光式背光模塊即將點狀光源設置在經過特殊設計的導光板側邊作為背光源,使用LED顆數較少;而因光源置於導光板側邊,LED受顆數及亮度限制,仍需將光均勻分散整個平面上時,會形成當面板面積越大,光源光源光源光源輝度運用越有限。因LED背光源放在產品的側面,因此後面只需要添加導光板就可以液晶產品的外觀厚度可以做到很薄,比如索尼的ZX1系列,它就是採用側光式背光模塊。
背光源
遮光作用(遮掉邊光和燈位的光),也叫遮光片、黑白膜,簡稱黑白膠。
·相對TFT-LCD所使用的背光源遮光要求較高,所以大部分的黑白膠都應用在TFT-LCD的背光源上面。
在背光源的設計中,所用光源的選用是很重要的。所用的光源決定了背光源的功耗、亮度、顏色等光電參數,也決定了其使用條件和使用壽命等特性。下表為可用於液晶顯示器背光源的光源及其特點簡單對比介紹:光源形狀光源種類顏色功耗(W)(瓦特)壽命(h)
(小時)特點
點狀光源Lamp(燈泡)2800K左右1.0以上2,000簡單、小型、價低體積大、發熱嚴重
LED(發光二極體)藍~紅430~700nm0.038以上100,000壽命長、低發熱亮度稍低
線狀光源CCFL(冷陰極熒光管)紅、綠、藍及其混合色1.0~10.025,000亮度高、壽命長逆變器驅動電壓高
HCFL(熱陰極熒光管)4.0~2205~7,000發熱嚴重
面狀光源VFD(扁平熒光燈)200mW/cm2以下5,000亮度高、均勻性好雙電源驅動
EL(電致發光片)20mW/cm2以下5,000薄、均勻性好壽命短、亮度低
OELD(有機電致發光片)1,000以上薄、均勻性好、亮度高壽命短
FED(平板場發射)10,000以上亮度高開發中
背光源主要由光源、導光板、光學用模片、結構件組成:
光源:主要有EL、CCFL及LED三種背光源類型;
導光板:分為印刷、化學蝕刻(Etching)、精密機械刻畫法(V-cut)、光微影(Stamper)、內部擴散、熱壓;
光學用模片:增光膜/片、擴散膜/片、反射片、黑/白膠;
結構件:結構件中有:背板(鐵背板、鋁背板、塑膠背板)、膠框、燈管架、鋁型材、鋁基條,其中背板和膠框為必用件,其它的結構件並非完全使用
隨著國際IT行業迅速發展,使得相關LCD行業不斷推陳出新,LCD產品尺寸朝多元化和輕便化方高發展,背光源作為LCD產品的核心組件之一勢必配合此發展趨勢,致力於產品的多元化和輕便化。
背光源模組中最核心技術為導光板的光學技術,主要有印刷形和射出成型形二種導光板形式,其它如射出成型加印刷,激光打點,腐蝕等占很少比例,不適合批量生產原則。印刷形因為其成本低在過去較長時間內成為主流技術,但合格品不高一直是其主要缺點,而LCD產品要求更精密的導光板結構,射出成型形導光板必然成為背光源發展主流,但相應的模具技術難題只有日本少數大廠能夠克服。
LCD一直對背光源的發光亮度要求很高,但高亮度也使得LCD耗電量居高不下,背光源作為LCD模組中最費電的配件,已不適應可攜式資訊產品的要求,因此在不增加耗電量情況下提高背光源亮度進而增加L最費電的配件,已不適應攜帶型產品的要求,因此在不增加耗電的情況下提高背光源亮度進而增加LCD亮度也是主要發展趨勢之一。當前的目標是達到500-700cd/平方米亮度,壽命達到10萬小時的平板熒光燈。
全球LCD及背光源產業以亞洲為生產重心,2000年LCD生產值地區分佈比例是:日本(61%)、韓國(24%)、台灣(9%)三地幾乎包辦全球產能。其次是大陸(3%)、歐洲(2%)北美(1%)。不同的LCD?產品主要生產地區不相同,但明顯看出日本主導整個市場走向,尤其是在高價產品市場上。號稱液晶顯示器王國的日本,不僅發展歷史完整悠久,能夠提供各項材料及設備,加上每家廠商擁有下游應用產品品牌、開發、生產能力,產業結構完整是最大優勢。韓國廠商規模夠大且集中力量在大尺寸面板,短時間創造TFT-LCD世界前兩大廠地位。後起之秀台灣,以世界最重要下游應用產品生產王國,龐大內需市場,加上資金全力支援,快速搶佔市場。1999年,台灣LCD銷售額約為4.36億美元;2000年產值則達到25.57美元;預估到2005年,台灣TFT-LCD產值可達116.29億美元,佔全球TFT-LCD市場份額的三分之一。
背光源市場主要根據LCD產品市場的變化而變化,根據台灣資策會統計:全球LCD市場在整體數量上每年將以15%以上的速度成長,消費大眾對產品高畫質、高解析度及視角的要求,必將使得CCFL背光源發展迅猛。另根據日本富士總研對全球背光源模組市場的統計資料顯示:1999年全球背光源模組的銷售額已達590億日元,雖然背光模組的價格會隨LCD價格的不斷下調會有所降低,預計仍會以12%以上的比例快速成長,到2003年銷售金額會達到1130億日元。
Backlightdesign
背光源目前按光源類型主要有EL、CCFL及LED三種背光源類型,依光源分佈位置不同則分為側光式和直下式(底背光式)。
即將線形或點狀光源設置在經過特殊設計的導光板的側邊做成的背光源。根據實際使用的需要,又可做成雙邊式,甚至三邊式。邊光式背光一般可做的很薄,但光源的光利用率較小,且越薄利用率越小,最大約50%。其技術核心是導光板的設計和製作。邊光式最常用的有LED燈背光和CCFL背光。隨著lcd模組不斷向更亮、更輕、更薄方向發展,側光式CCFL式背光源成為目前背光源發展的主流。
1、LED燈背光
LED燈又稱發光二極體,比起其它光源,單個LED燈的功耗是最小的。從藍到紅,LED燈有很多種顏色,另外還有一種特殊的顏色是白色。在各種顏色里,可大致分為高亮和低亮的兩種。由於白色是混合色,無可標識的波長值,因此,以其在色度圖上的坐標值來表示。我們自定義為“冷白色”和“暖白色”兩種。在各種顏色里,都存在顏色偏差的問題,其中藍色和白色表現的較為明顯,尤其是白色,現在LED的供應商也無法對其進行有效的控制。
2、CCFL背光
此種背光的最大優點是亮度高,所以面積較大的黑白負相、藍模負相和彩色液晶顯示器件基本上都採用它。理論上,它可以根據三基色的配色原理做出各種顏色。其缺點是功耗較大,還需逆變電路驅動,而且工作溫度較窄,為0~60度之間,而LED等其它的背光源都可達到-20~70之間。
底背光式是一個有一定結構的平板式的面光源,可以是一個連續均勻的面光源,如EL或平板熒光燈;也可以是一個由較多的點光源構成,如點陣LED或白熾燈背光源等。常用的是LED點陣和EL背光。
3G-BW650M黑白雙面膠主要應用於背光源上,起固定、遮光作用(遮掉邊光和燈位的光),也叫遮光片、黑白膜,簡稱黑白膠。
相對TFT-LCD所使用的背光源遮光要求較高,所以大部分的黑白膠都應用在TFT-LCD的背光源上面。
除黑白膠外,還有黑黑膠(雙面為黑色),主要作用仍然是固定,遮光;黑銀膠(單面黑色,單面銀色),除遮光外,銀色面有反射作用。相對黑白膠是市場的主流產品。
光源模組中最核心技術為導光板的光學技術,但相應的模具技術難題只有少數大廠能夠克服。