1、彩屏背光源基础知识与应用,影视产品,资讯工业产品,通讯产品,仪表产品,消费电子产品,掌上型电视 VCD Player 投影机 TV,笔记本电脑 LCD Monitor 数码相机 P D A 电脑硬盘 数码相框,手 机 汽车导航视讯电话,家电产品 电子表 电子琴 电子称,工业仪表 医疗仪表 飞机仪表,彩屏背光源应用范围,彩屏背光源主要应用于平板型电子显示设备，尤其是液晶显示屏，如手机、MP3、MP4、数码相机、仪器设备彩色显示、家电产品彩色显示、游戏机、手表彩色显示等使用到LCD的产品上由于LCD本身不发光，因此需要一个置于其底部的照明系统，这就是背光源。一个典型的彩屏背光源应包含如下组件：照明
2、光源如发光二极管（LED)，起传导光能作用的导光板（LGP）等。,背光源的基本要求在于为LCD屏幕提供足够亮度和高均匀性的照明，以便能够使液晶显示在日常使用中用有足够高对比度和显示质量。因此背光源设计的关键是如何让光线在导光板法向上均匀的分布。,彩屏背光源分类,1.按尺寸分：主流尺寸：1.0、1.5、1.8、1.9、2.0、2.5, 3.45（彩屏手机一般为5.3“以下）较大尺寸：4.0-5.0或更大尺寸定义：正视发光区对角线距离(mm) / 25.4单位：英寸如右图所示：52.119(mm)/25.42.05,彩屏背光源分类,2）双屏单彩:双面发光，其中副屏为用黑白屏亮度要求低，主屏亮度要求
3、高,主要应用在翻盖手机且副屏为黑白屏，如图二,2.按光电结构分： 1）单屏单彩:指只有一个发光视区，主要应用在直板手机,如图一,彩屏背光源分类,3）伪彩:白色背光+伪彩膜配合黑白屏使用，如图三,4）双屏双彩:两面发光，且双面都为高亮度，主要应用在翻盖手机且双屏为彩屏如图四,背光源结构,光源 (LED)（发光二极管） 导光板（Light Guide Plate） 反射片（ Reflector ） 扩散膜（ Diffuser ） 增光膜 (棱镜片)（Prism sheet） 遮光片（BM tape) 塑胶框（Housing） FPC或PCB 双面胶（Double Side Adhesive Tap
4、e ）,单屏单彩,双屏单彩,双屏双彩,背光源光学原理,在液晶显示设备日趋薄型化的要求下，背光源的光源部分往往被放在侧边，就是所谓的侧背光，这样可以最大限度的减少整个结构的厚度。侧背光利用全反射光学原理，让光能顺着导光板方向传导。在导光板上一般设计有一些特殊的结构部分来破坏全反射条件，以便让光能够从导光板之中照射出来。出来的光线在经过扩散膜和增光膜的作用，它们原来散乱的传播方向得以修正，最终得到符合液晶显示要求的光学特性。,1.背光源部材-胶框,作用：支撑其它部材，同时也是与客户模块组装及定位客户LCD的主要部材，并具有封闭光线和反射光线的作用，是背光源的主要部材之一。材质及应用范围： 1）PC
5、(白)：用于亮度要求不是太严格的产品 2）出光URZ2501(高反射级)：用于亮度要求比较严格的白光产品,2.背光源部材-导光板,导光板作为背光源的重要组件，起到传导光能的作用，它的结构和材料决定着背光源最终的亮度和均匀性。,射出光线, 导光板内光线传播方向,一) 导光板有两个面:1)通常一面是咬花面,可见大小不一排列的小圆点,手感粗造，这些小圆点就是我们平时所说的咬花点，由化学蚀刻而成。2)另一个面是:a)镜面,(目前大多是这样处理，缺点是表面较容易刮伤，不便于生产途中传送。)b)放电面即放电后抛光,效果像磨沙的玻璃.c)还有一种就是磨面，用砂轮处理而成。二)彩屏导光板厚度一般在0.45-1
6、.2mm（受加工精度及光源的厚 度的影响）, 如厚为0.6mm侧需配0.6厚的灯。三)侧背光导光板厚度为：0.8mm以上，四)咬花的排列方式:越近光源的咬花点越小,越远离光源的咬花点越 大,点与点之间的间距亦越近.,导光板的结构(普通侧背光&彩屏背光),2.背光源部材-导光板,一些常见的导光板材料,3.背光源部材-反射片,目前背光源设计的一个原则是在导光板的咬花面加一张光学反射片，以便把从导光板底面逃逸出来的光能反射回导光板，提高光源的利用率。 反射片本身不含胶，从外观看有白色和银色两种常用材质及使用范围： 1）E20系列(材质呈双面白色):E20#50(T=0.05mm)、E20#75(T=
7、0.075mm)、E20#100(T=0.1mm)等，主要用于非白光产品或白光产品无BEF的组合，也可以用于双屏单彩产品，反射率约为93%； 2)75W05(T=0.075mm)，材质为一面银色(反射面)，一面为白色(非反射面)，主要用于单屏单采的产品，反射率约为97%； 3)GR25D(T=0.042mm)，材质为一面银色(反射面)，一面为白色(非反射面)，主要用于单屏单采的产品，反射率约为94%；,常用材质及使用范围： 4) 37W01(T=0.042mm)，材质为一面银色(反射面)，一面为白色(非反射面)，主要用于单屏单彩的产品，反射率约为94%； 5) NR-1(T=0.042mm)，
8、材质为一面银色(反射面)，一面为白色(非反射面)，主要用于单屏单彩的产品，反射率约为94%； 6) ESR(3M T=0.065mm)，材质为双面银色，ESR双面银面对光的反射效果一致，但因加工易划伤，所以将一面重点保护做为反射面，主要用于单屏单采的产品，反射率约为99%； 7) RF100(T=0.1mm)，材质为双面白色，反射率为：96%，透过率为：4%，主要用于双屏单采的产品；75W05、37W01、GR25D、NR-1及ESR其共同特点为与BEF组合可提高亮度；但是其中以ESR最贵，75W05次之，其余的价格都差不多。37W01、GR25D、NR-1用于薄型的单屏单彩产品。所有的反射片
9、原则上禁止折痕、划伤、异物等。,4.背光源部材-扩散膜,扩散膜的作用在于修正从导光板射出光线的传播方向，为液晶屏幕提供均匀的柔和的光学特性。 扩散膜特征:,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。,常用扩散膜材质、特点及使用范围,100MXE(T=0.115mm)，一面雾面，一面亮面，用做下扩散，主要用于较大尺寸的产品，透过率：99%，雾化度：88%； 50LSE(T=0.065mm)，一面雾面，一面亮面，透过率：98%，雾化度：84%； 38LSE(T=0.053mm)，一面雾面，一面亮面，用
10、做下扩散，透过率：98%，雾化度：84%； 50TL2(T=0.06mm),一面雾面，一面亮面，用做上扩散，透过率：90%，雾化度：29%； BS-506(T=0.035mm)，一面雾面，一面亮面，用做下扩散，透过率：98.1%，雾化度：88.5%； 以上介绍的扩散膜贴附方式均为：雾面向上，亮面向下(朝向导光板)，所有扩散膜原则上禁止有折痕、划伤、异物等。,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,回导光板实现循环利用,BEF,传播到相邻的棱镜,全反射,BEF,5.背光源部材-增光膜,增光膜提高背光源正面辉度和均匀性示例,5.背
11、光源部材-增光膜,3M 增光膜系列,6.背光源部材-遮光片,作用：遮蔽或反射光线 常用材质： 按导电性能分绝缘胶与非绝缘胶 1)非绝缘胶： No.5682W( T=0.06, 双面含胶), 下白上黑NO.5680 (T=0.085, 双面含胶), 下白上黑 2) 绝缘胶： #550R6BW(T=0.06,双面含胶), 下白上黑SW7501HB (T=0.085, 双面含胶), 下白上黑SW7585HB (T=0.085, 双面含胶), 下白上黑 按外观分黑白胶与黑黑胶 按表面是否含胶分单面胶与双面胶,7.背光源部材-PCB及 FPC,功能:PCB及FPC均是用于支撑及连接电子组件, 导通线路并
12、与客户回路的作用. PCB的材质及特点:1)材质:玻纤、铜、硅胶等常用有FR-4(厚度系列:0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2等)，FR-4强度及韧性很好，应用非常广泛。2)特点：因材质较硬，可连接各种电子组件，如LED、电阻、稳压二极体、导线、连接头及PIN等3)与胶框连接的方式，多以结构固定，有时也用双面胶粘接固定或点胶连接,7.背光源部材- PCB及 FPC,FPC的材质组成:Polyimide Film+copper+adhesive； FPC的特点:厚度薄，最薄可达0.0670.03(单面)； FPC的应用:主要应用于彩屏背光源，特别是对厚度要求 严格的彩屏背光源； FP
13、C与胶框的连接方式:由于厚度很薄，所以一般都用双面胶固定在胶框或导光板上； 使用FPC比PCB更能减化导光板或胶框的结构，且有效的降低厚度，但比PCB单价高,8.背光源部材-光源,LED (发光二极管)： LED因其低功耗高发光效率，在近来逐步成为背光应用的主流光源，特别是移动式液晶显示设备如手机，车载显示屏方面的应用。由于日趋薄型化的要求，目前主流的手机背光源采用白光LED。LED的构成 - 铁支架,外面电镀-外面作为导通的接口 -环氧树脂(外面的白色胶体),保护芯片和打的金线,发光均匀 -金线,作为支架与芯片的连接部分,而且其导热性高,品质稳定 -萤光粉,产生白色光的介质. -芯片(chi
14、p) 发光的中心/根本,LED 类型,1.是插件的LED (规格2x4x4,) 2.是贴片的LED0603(侧),0805(侧),1210(顶),1206，215，335 单灯的功率约在：110mW 贴片 PK 插件: 体面积小、亮度高、稳定有专利权的LED供应商：Nichia(日亚) , Stanley(斯坦雷) , Osram(欧司朗) , 彩屏背光LED供应商：Everligtht(億光), LightHouse(凱鼎),LUXPIA,三星,LED常见不良,灯不亮的原因: ESD(静电的损伤)(eg:亿光ESD 2000 V) 打线不良 芯片不良,LED的ESD的概念,ESD是代表英文E
15、lectrostatic Discharge即“静电放电“的意思。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（）及电磁兼容性（）问题越来越重视。,ESD的产生(1),物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来
16、的原子儿而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。(如图所示) 造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能等)在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。,ESD的产生(2),当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型
17、的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。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。 下表是在两种不同湿度条件下人体活动产生的静电电位。在干燥的季节，人体静电可达几千伏甚至几万伏。,如何防护我司的产品受ESD伤害,1.防静电鞋 2.防静电衣 3.防
18、静电手环 4.防静电桌垫 5.接地 6.防静电手指套,LED的颜色-(CIE图),组装背光源时注意的事项,FPC按设计基准组装，FPC在组装过程中尽量不要弯折; LED必须紧靠导光板,组装好LED后要自检看是否靠着导光板; 增光膜、扩散膜组装时不能有错位现象; 遮光片贴附基准与设计基准应统一; 压遮光片的方向须按同一方向，否则增光膜、扩散膜容易拱起 注意增光膜与扩散膜不能装反，增光膜贴附应是棱镜面向上，非棱镜面向下(向着导光板)，扩散膜贴附应是雾面向上，亮面向下(向着导光板)，增光膜与扩散膜装反会影响亮度; 增光膜的视窗区不能有压痕、异物、划伤、白点、黑点等; 组装产品时，离子风机一定要对准产
19、品，并且撕增光膜、扩散膜时必须对着离子风机; 组装彩屏背光源时必须带静电手环,注意不能祼手触摸LED 在组装过程中各岗位必须做到组装前检查,组装后检查,一步步不让不良品流到下道工序,白色的LED为什么颜色会杂,白色的LED是一种混合色 是由蓝色加配比的萤光粉构成 因为蓝色芯片的不一致,萤光粉的配比并非一致性,而且量多量少较难控制.导致发光的颜色并非一致.所以彩屏的LED量产时一般需分光分色才 能满足客户的需求！,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（）单个LED的电压、电流 1. 3.03.5V 20mA 2.
20、3.03.5V 15mA 功耗主要根据使用的LED数量而定 线路分布1.串联 2.并联,针对不同人种对白光色度的分类,亚洲人：正白（x.y=0.270.31）偏蓝（x.y=0.27以下） 偏紫（x=0.27以下 y=0.33以上）偏黄（x.y=0.31以上） 偏红（x=0.33以上 y=0.27以下） 欧美人：正白（x.y=0.290.33）偏兰（x.y=0.29以下） 偏紫（x=0.27以下 y=0.33以上）偏黄（x.y=0.33以上） 偏红（x=0.33以上 y=0.27以下）注：由于人种不一的特性，分出以上数据！,背光源光电参数,光电参数：辉度（亮度）单位：cd/m2 均匀性： 指面光
21、源的平均亮度分布的 均匀性一般要求80% 以上通常可以达到90%以上，一般内部检验均在客户要求上加5%计算方式：最低亮度 / 最高亮度 * 100%=均匀性（数据）色温（色度坐标）X=? , Y=? （见后页表格） 日亚LED的B5区为X:0.296-0.311 , Y:0.276-0.294 量产的LED色区应要求为TYP（+/-0.015)以上。 注：以上数据所用测试仪器为BM-7,且要求在暗室里测试。普通侧背光所用的光电测试仪为：JF-II,SMT 与 SMD 有何區別,SMT-Surface mount technology 表面貼裝技術 SMD- Surface Mounted Devices 表面貼裝設備 SMC-Surface Mount Component表面貼裝部品 SMB-Surface Mount Printed Circuit Board表面貼裝線路板 从广义角度来说，SMT是包括了表面贴装元件(SMC)、表面贴装器件（SMD）、表面贴装印刷电路板(SMB)、普通混装印刷电路板（PCB）、点胶、涂膏、表面贴装设备、元器件取放系统、焊接及在线测试等技术内容的一整套完整工艺技术过程的统称。,THE END! 谢谢!,
