BLU基本结构报告.ppt

1、目录,1、液晶面板的结构介绍 2、背光模组结构组成的介绍 3、OLED的介绍,1、液晶面板的结构,适当的利用电压, 来控制液晶分子的转动, 进而影响光线的行进方向, 来形成不同的灰阶, 作为显示影像的工具。,1.1、开口率,亮度是显示器重要的规格,决定亮度最重要的因素就是开口率,开口率定义：简单的来说就是光线能透过的有效区域比例。 具体：开口率是指除去每一个像素的配线部、晶体管部（通常采用黑色矩阵隐藏）后的光线通过部分的面积和每一个像素整体的面积之间的比例。 开口率越高，光线通过的效率越高。,1.2、panel穿透率的计算,通过穿透率的计算，从理论上解释开口率越高，光线通过的效率越高。,当光线

2、从背光源发射出来, 会依序穿过偏光片, 玻璃, 液晶, 彩色滤光片等. 假设各个零件的穿透率如上图所示；开口率: 50% (假设有效透光区域只有一半) 以上述的穿透率来计算, 从背光源出发的光线只会剩下6%, 实在是少的可怜. 所以在TFT LCD的设计中, 要尽量提高开口率. 只要提高开口率, 便可以增加亮度, 而同时背光源的亮度也不用那么高, 可以节省耗电.,2、背光模组结构组成,2.1、背光模组整体结构的光学传导过程,光从导光板照射出来。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。,2.2 光学部品的介绍,2.2.1 导光板,

3、导光板有两个面： 1)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。 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。（使光线均匀） 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)磨面，用砂轮处理而成。,材料：PMMA,亚克力,射出成形,印刷式：,非印刷式：,工序基本相同,在射出时不将网点铸上，射出的成品只是压克力外形，待成形后再经过印刷完成导光板。,将设计好的网点铸造在模具上，使网点与导光板在射出成形时同时完成。,

4、平板裁切导光板制作方式：,a. 压克力外形加工=原板裁切镜面刨光成形加工。 b. 网板制作=网点设计底片输出张网 c. 印刷=压克力洗净印刷烘烤（IR）或紫外光照射 （UV）,匀光板新一代导光板(纳米导光板）,改变了传统导光板的导光原理，利用均匀分散在导光板中的纳米粒子的光散射效应将线光源或点光源转变为面光。,生产方式：在浇注压克力的同时加入纳米级光散射粒子，该纳米粒子能将点光源或线光源高效地转换为均匀的面光源。,2.2.2 扩散膜,作用：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。,结构大同小异，从上至下分别是：扩散层基材隔离层。,基材通常为高透明度PET薄膜。,扩散

5、层是由涂料干燥后在基材上的附着物，是扩散膜最关键的部分。 隔离层的形成有两种方法，即涂布法和热压法。隔离的机理是在基材下面附有较大间隔的凸点，使扩散膜与背光源导光板的接触性质，从面接触变为点接触，从而避免背光源在亮检时产生水印状缺陷。,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。,扩散膜有两个面：雾面和亮面 膜贴附方式均为：雾面向上，亮面向下(朝向导光板),雾面,亮面,填充扩散粒子的光扩散机制,影响因素如下：,1、扩散粒子与基材树脂间的折射率差异,2、扩散粒子的添加量,3、扩散粒子的粒径分布和平均粒径,4、扩散粒子形状,1、扩散粒

6、子的种类：有机：Tio2、Sio2 无机：PMMA、PS 有机无机复合 形状一般为圆球形,2、扩散板的树脂材料的理化性质要求： 光学特性 吸水率 热膨胀系数,COP中文名：环烯烃聚合物，作用于大型LCD光导材料，COP其作用于制备LCD.汽车头灯。食品容器应用产品包装和材料，还可以用于制做光碟，吸水性小，防止光碟翘曲，在日本还广泛用于电脑，电视的液晶显示器。移动电话显示屏。,常用扩散板光学树脂特性比较,扩散板材料可靠度验证,表面结构的光扩散机制,1、树脂与空气间的折射率差异,2、表面结构的几何形状,3、表面结构的尺寸大小,扩散膜特征,扩散片加工,方法,扩散板光扩散机制,2.2.3 棱镜膜,作用

7、：把较大传播方向的光线集中到正面 较小的角度内，提高正面灰度。,结构：利用射出成型或贴上压克力树脂的方式，制作锯齿状的表面，由上下两片、 垂直交错地压合于两片扩散片中间，可让原已扩散开来的光线再度集中、减少光耗损率， 故可增加亮度。,PC一体成型和PET Film + Acrylic,3M光学增亮膜分为三大类：,BEF： DBEF： ESR：,鏡片(BEF，Brightness Enhancement Film) 其用精密的顯微複製技術，形成特殊的鏡結構，可以管 光的角以達到增的效果。 反射式偏光片(DBEF，Dual Brightness Enhancement Film) 用多層膜技術形成

8、一具有特殊性質之薄膜，可以將光線預 偏極化，同時反射本會被下偏光片吸收之偏極光，經背光模 組回授再用，達到全面增光的效果。 高階反射片(ESR，Enhanced SpecularReflector) 其為在可光區具有高反射之多層鏡面反射膜，可以大 幅提高燈管的發光效。,反 射 片 扩 散 片 棱 镜 片 保 护 片,构成：一般光学膜是有PET附加功能材料，如棱镜、扩散粒子、反射材料等。 PET英文名：polyethylene terephthalate 。是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120，电绝缘性优良，甚至在高

9、温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较；抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。 功能材料：一般为树脂。 部分棱镜片增加back coating工序，耐摩擦，减少不良。,原材加工,膜片裁切,SHEET卷材宽度一般为1000mm1500mm不等，可能经过分条，目前一般分为850、870、1000、1200mm等尺寸出货。 长度一般为1000m1500m，卷轴过大可能会使轴心应力增加，造成不良。 卷材的宽度主要受PET宽度、设备因素所限。,SHEET裁切需要模具，模具费一般由供应商承担。 裁切成本跟原材料的成本关系不大，主要与裁切尺寸、裁切材料种类、外形尺寸等因素有关，这些因素会影响到材料

10、的生产效率、生产工序的复杂程度、裁切工序等。,膜片搭配,首先，画面匹配。 主要宗旨是各光学膜或光学膜与PANEL之间的匹配，不能有waving、 wet out、mura等画面不良现象。 其次，角度搭配。 选用一张棱镜的情况下，一般采用小角度，0左右，整体结构为： 扩散+棱镜，或者 扩散+棱镜+保护 选用两张棱镜的情况下，一般选用90交叉，如0&90，45&135等等。,消除Wet-out 现象：峰顶高度的微小差异来消除wet-out现象； 光耦合（wet out）现象，抑制反射摩尔效应,prism peak峰角为圆形或直角形,重点参数：prism peak、 prism pitch、Peak

11、 height difference峰顶高度差、prism高度、 prism波谷角度,BEF-II利用光的折射和反射原理来提高背光源的发光效率。将一定视角范围内（如图所示，与法线成35） ，的光折射到正面的观察者。此范围外的光反射回背光系统，如此循环直至以特定视角射出。,光学元件组合,因为面板的組成部件，彩色滤光片大多采用直线条状排，因此棱镜結构与面板之間常发生干涉波纹”。 因为增膜非常薄且光，也经常出现所谓的“反射波纹”及”牛顿环”等光学干涉现象。,在光学上，牛顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉图样，是一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，在日光下或

12、用白光照射时，可以看到接触点为一暗点，其周围为一些明暗相间的彩色圆环；而用单色光照射时，则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等，随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。它们是由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。,牛顿环也叫彩虹纹，或彩虹,牛顿环，无非就是平行入射光与反射光互相干涉产生的，这种干涉只在一定的光程差内才会显现出来。要避免牛顿环的产生，一种方法是打乱光线传播方向，比如说在电阻式触摸屏上，使用雾面ITO FILM；在液晶显示器上使用防眩偏光片等；另一种方法是保证内表面的平行度，让内表的曲率半径够大，让牛顿环的暗环区扩大到产品之外；还有就是加大两表面的光程差，让牛顿

13、环的暗环区落在产品尺寸外或加大牛顿环相邻环的距离，淡化牛顿环。只要根据牛顿环的产生机理，在生产过程中加以控制，牛顿环并不是一个品质幽灵。,在显示器模组中，牛顿环出现的区域，因为光线干涉的原故，会造成色彩叠加因而导致最终显现的色彩不正，另一方面，也降低了该区域的显示对比度，所以都是作为致命的主要缺陷列置。,2.2.4 反射膜,功能：把从导光板底面(咬花面)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,银反射片和白反射片的区别,镜面反射和漫反射的区别,白反射片的反射率虽然和银反射镜的反射率差别不大，但是定向性较差。,E60L：发泡性PET+TiO2，为

14、Toray专利,E60V：E60L+抗UV处理，防止黃化,2.3 辅助部品介绍,2.3.1 遮光胶带,作用：1、遮蔽或反射光线 2、LCD与背光源的固定,常用材质：,黑色PET基材面可进行亚光处理,单面,双面,2.3.2 框架,作用：1、支撑其它部材， 2、同时也是与客户模块组装及定位客户LCD的主要部材， 3、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。,3、OLED,发光机理,OLED属于载流子双注入型发光器件，其发光机理为：在外界电压的驱动下，由电极注入的电子和空穴在有机材料中复合而释放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，后者受到激发，从基态跃迁到激发态，当受激分子回到基态时辐射跃迁而产生发光现象。,OLED是英文Organic Light-Emitting Diode的缩写，中文：有机发光二极管,OLED 结构,OLED发光过程,交界处电子 与空穴结合,1、OLED 设备的电池或电源会在OLED 两端施加一个电 压。 2、电流从阴极流向阳极，并经过有机层（电流指电子的流动）。 3、阴极向有机分子发射层输出电子。 4、阳极吸收从有机分子传导层传来的电子。（这可以视为阳极向