背光源知识讲座

背光源产品的两大作用是：

1.使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能使用； 2.提高背景光亮度，改善显示效果。

1. 什么是背光源？

由于LCD(液晶显示器)面板本身不具发光特性，为了使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能使用,因此，必须在LCD面板上加上一个发光源，方能达到显示效果，背光模块(Backlight)即是提供LCD显示器产品中一个背面光源的光学组件，简单来说，背光模块即为LCD显示器的一个关键零组件，因此，是依附于下游LCD显示器的非标准化产品。 2. 背光源的发展

背光源的发展可以追朔到二战时期,当时用超小型钨丝灯作为飞机仪表的背光源。这是背光源发展的初始阶段。经过半个世纪的发展，背光源应用到了非常广泛的领域,如今背光源已经成为电子学科，并逐步形成研究开发热点。 3. 背光源的分类

背光源是提供LCD面板的光源。主要由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。背光源具有亮度高，寿命长、发光均匀等特点。目前主要有EL、 CCFL及LED三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式(又叫底部发光式)。随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式LED式和CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。

① EL冷光片发光材料（硫化锌）的粒子在电极间交流驱动的电场作用下，产生激发式跃迁，当回到基态时 发出高频率的冷光。EL为夹层式结构，上下各有一个电极，上电极为透明导电膜（ITO膜），光从此面射出，下电极为背电极，其材料主要为银或碳，发光材料主要是硫化锌（ZnS）当它含有不同的激活剂时，在电场驱动下，可发出不同颜色的光。EL的亮度随极间的电压、频率的改变而变化，一般情况随电压 及频率的增加亮度也相应增加。

② CCFL冷阴极荧光灯是一种新型的照明光源；由于CCFL灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状（直管形、L形、U型、环形等）；使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点;所以也是当前TFT-LCD(液晶屏）理想的光源,同时广泛应用于广告灯箱、扫描仪和背光源等用途上。

③ LED背光源指用发光二极管在侧面或底部发光形式的背光源,此种光源低电压,环保,安全

就应用范围而言，EL、LED主要用于小尺寸、单色光（绿色、红色）。最近也陆续有白光（全色）EL和LED背光源出来。但由于亮度较暗其基本上用于４英寸以下小尺寸液晶显示。如：手机、PDA（掌上电脑）、游戏机等。全色（白光）、大尺寸高亮度背光源，现在主流仍然是用CCFL做光源，而且经过多年的开发技术工艺比较成熟，信赖性高，性能稳定。现在大中型尺寸（19-3″）TFT液晶显示屏普遍用CCFL。其具体民用产品有：液晶电视（20″-30″）；液晶电脑显示器（14-21″）；手提电脑显示器（8-14″）；便携式DVD（5-9″）；汽车、火车、

飞机载电视、GPS显示（3″-5″）；游戏机（3″-5″）；便携电视（3-5″）；儿童学习机、掌上电脑、游戏机（3-5″）；OA工业仪器显示（5-10″）；可视电话（5-10″）。

4. 背光源主要构成材料及其作用

就我公司所生产的背光源而言,主要的构成材料有:

① 导光板: 导光板的作用在于引导光的散射方向，用来提高面板的亮度，并确保面板亮度的均匀性;导光板通常使用材料有PC料和PMMA料,两种材料相比,PC料价格比PMMA料贵一些,PC料比较有韧性,PMMA料比较脆性,PMMA料比PC料的透光性会更好,因此,导光板结构比较简单,没有什么倒钩或卡脚的就可以用PMMA料,否则就用PC料

② LED:背光源的光源提供者,通常有2*3超高亮方灯,Ф3超高亮灯,贴片灯等 ③ 反光片:也叫反光纸,珠光纸,通常是一种白色不透明材料,通过平面反射和导光板引导作用把所有光线都引导到有效发光面上

④ 扩散膜:也叫散光纸,扩散片,通常是一种雾状半透明材料,通过此扩散膜扩散后,背光源发光效果变得更加均匀和柔和,让我们的视觉效果达到最佳

⑤ 遮光纸:主要有灯边纸和边条纸,贴这个纸材的作用是充分让光线从有效发光区面发出,让背光源亮度达到最大. 5. 背光源技术要求

① 结构性:背光源产品在组装过程中作为一个组件安装在LCD的背部,通常和LCD一起套在铁框里,因此背光源成品的长,宽,厚尺寸一定要合理,否则就会影响装机,甚至装不进去,导致整批产品无法使用.所以我们在来料和生产过程中对于导光板和背光源成品的结构不能忽视,反光纸,散光纸多出或移位的也会造成很多不良问题,这些问题要引起重视

② 均匀性:决定背光源均匀性的关键在于导光板的质量,更细一点说导光板网点设计.因此,如果是开模,只能在模具厂家上下功夫了;如果是自己用激光加工,我们会尝试多种方案,让背光源均匀性达到最好

③ 照度一致性:在达到均匀性的前提下,单个产品之间在同等电性条件下亮度一致性好不好,这也一个重要技术要求,这个问题的根源在于所用的发光二极管电压—电流曲线和光强的一致性好不好,因此,要做到这一点,只有在LED上下功夫

④ 电压—电流曲线一致性:第三点均匀性里说到这个问题,要做到这一点,我们在来料时要加强检验

⑤ 颜色一致性:同一批背光源产品中发光颜色一致性要好,特别是做白色背光源的时候,一定要加强比较

⑥ 洁净性:背光源作用LCD背部作背景光源用,LCD通常是一些透明或半透明的材料,如果背光源有效发光区内有杂质或黑点,那么在背光源点亮的情况下就会非常直观的出现在我们的眼前,那就成了瑕疵,所以一方面要求生产环境清洁卫生,另一方面生产过程中员工要注意避免灰尘和杂质,养成良好的工作习惯

6. 背光源发展的展望

目前,背光源的应用非常广泛,手机,普通电话机,液晶显示器,汽车仪表,各中仪器仪表,数码相机,数码摄相机,MP3,MP4,一些高档玩具等,市场前景远大.虽然现在背光源种类较多,但低电压,环保安全的LED背光源生存空间仍然相当大.

扩展知识

LCD n.

液晶显示器 abbr.

Liquid Crystal Display 液晶显示屏 LED abbr.

发光二级管 (light-emitting diode) anode n.

[电]阳极, 正极 cathode n. 阴极 sample n.

标本, 样品, 例子 customer n. 消费者 client n.

[计]顾客, 客户, 委托人 PCB abbr.

Printed Circuit Board 印刷电路板 QC

Quality Control质量控制，质量管理 QA

品质保证 PMC

物料控制与计划 MRB

不良物品鉴审委员会 REJ. Reject

拒收或判退 ACC. Accept 允收

BOM 物料清单

DATE 日期

LAMP 灯 SIZE 尺寸

MAX. maximum [数]极大值,最大值 MIN. minimum 最小的,极小值 CHINA 中国 PRC abbr.

People's Republic of China, 中华人民共和国

QUANTITY 数量 QUALITY 质量 VOLTAGE 电压 CURRENT 电流 POWER 功率

Wavelength n. [物][无]波长 PDA abbr.

Personal Digital Assistant 个人数字助理,掌上电脑 intensity n.

强烈, 剧烈, 强度 亮度

常用公式 P=UI=I2R=U2/R R=U/I