LCD面板现已广泛应用于监视器、笔记本电脑、数位相机及投影机等具成长潜力之电子产品,因此带动背光模组及其相关零组件的需求持续成长,在面板低价化的刺激下,又以笔记本电脑及LCD监视器等大尺寸用面板需求最大,为背光模组需求成长的主要动力来源。在国内LCD面板厂商积极扩产下,国内内需市场持续扩大,由于国内厂商生产的背光模组已与国际大厂的制造水准相当,加上在量产规模及就地供应上之优势,国内背光模组自给率将可再往上提升。
主要组成为发光源(Light source)、导光板(light guideplate)、胶框(housing)、反射片(Reflector)、扩散片(Diffuser)、增光片(BEF、棱镜片)、黑白胶(Curtain Tape)等。由于背光要求越来越薄,所以有部份需加铁框(METAL FRAME)。
LCD面板主要系由彩色滤光片、背光模组、驱动IC、补偿膜及偏光板、玻璃基板、ITO膜、配向膜、控制电路等零组件所组成,由于液晶面板本身不具发光特性,必须藉助背光模组来达到显示的功能。
主要组件
背光源组基本结构
B/L结构
B/L膜片结构
产品图片
应用领域
黑白胶
黑白双面胶主要应用于背光源上,起固定、遮光作用(遮掉边光和灯位的光),也叫遮光片、黑白膜,简称黑白胶。
因为TFT-LCD所使用的背光源遮光要求较高,所以大部分的黑白胶都应用在TFT-LCD的背光源上面。
除黑白胶外,还有黑黑胶(双面为黑色),主要作用仍然是固定;遮光黑银胶(单面黑色,单面银色),除遮光外,银色面有反射作用。相对来说,黑白胶是市场的主流产品。
黑白胶黑面与白面的粘性对比,白面需要更大一些,因为白面与橡胶框相连接,而黑面与玻璃相连接,相对玻璃对胶的附着性,橡胶框更差一些,所以需要白面的粘性更大来保证整个模组的稳定性。
胶带颜色
黑色&白色
遮光性
可视光波长400-700rm范围内良好
胶带厚度
65um
透光率
0.006%
抗张强度
157MPA
伸张率
125%
增光片
光自扩散板射出后指向性较差,因此必须利用棱镜片来修正光的方向,其原理是由光的折射与反射来达到凝聚光缐、提高正面辉度的目的,以增加光线自扩散板射出后的使用效益,能使整体的背光模组的挥度提高60%-100%以上。主要以多元酯(polyester)或聚碳酸酯(polycarbonate)为材料,其表面结构一般为棱形柱体或半圆柱体。跨国公司3M为全球主要供应商,拥有多项相关专利,通常一部背光模组会使用两片增亮膜,彼此方向垂直,将光集中增加辉度。
扩散片
制作材质:使用PET或PC基材,正面光滑,反面粗糙。
制作方式:在PET基材上涂布扩散层(透明树脂混合光扩散材料制成)以PC为基材,利用滚轴热压形成凹凸粗糙面。
区分方法:PET材料当光线透过时,会略偏黄色;PC材质当光线透过时会略偏蓝色。
扩散板、扩散片的功能是提供液晶显示器一个均匀的面光源。
一般传统的扩散膜主要是在扩散膜基材中,加入一颗颗的化学颗粒,作为散射粒子,而现有扩散板其微粒子分散在树脂层之间,所以光线在经过扩散层时会不断的在两个折射率相异的介质中穿过,在此同时光线就会发生许多折射、反射与散射的现象,如此便造成了光学扩散的效果。
棱镜片
制作材质:在PET基材上涂布覆盖锯齿状或波浪状的PMMA微结构,上下棱镜片两种,区别为基材上微结构方向(相互垂直)不同。
作用:提升正面辉度
种类:
BEFⅡ---(规则棱柱)单一方向增量大概60%,而两张垂直方向重叠可增加120%
BEFⅢ---(不规则棱柱,避免干涉现象)单一方向增量大概59%,而两张垂直方向重叠可增加111%
RBEF---微结构非直角而是圆弧状,亮度比较:BEFⅡ>RBEF;视角比较:RBEF>BEFⅡ
DBEF---3M专利,结构由多层可反射偏极光片相互贴附而成,可改变光的进行方向,经由反射后再加以利用。
反射板
制作材质:PET及PC基材,反射率达90%。
作用:一般侧光式背光模组的反射板放置于导光板底部,将自底面漏出的光反射回导光板中,防止光源外漏,以增加光的使用效率,而直下式背光模组则是置于灯箱底部表面或黏贴于其上,将经扩散板反射的光束由
灯箱底部再次反射回扩散板。
导光板
应用于侧光型背光模组,是影响光效率的重要元件,用射出成型的方法将丙烯压制成表面光滑的楔形板块,然后用具有高反射率且不吸光的材料,在导光板底面用网版印刷印上圆形或方形的扩散点。导光板主要功能在于导引光线方向,以提高面板光辉度及控制亮度均匀。冷阴极管位于导光板厚侧的端面,冷阴极管所发的光以端面照光的方式进入导光板,大部分的光利用全反射往薄的一端传导,当光线在底面碰到微结构正面射出,利用疏密、大小不同的微结构图案设计可使导光板面均匀发光。
材质:PMMA---光学亚克力板,即有机玻璃。
特性:具有较低的表面粗糙度和良好的光学特性。
作用:接受光源,引导光的散射方向。
类型:印刷式(以网板印刷的方式印上扩散点)、非印刷式(利用设定好的网点或纹路的模具制作)。
非印刷式包括机械加工、蚀刻及薄板取代等方式。
偏光转换膜
在光线进入液晶面板前会先经过一偏光板,此偏光板会吸收掉某一偏光方向的能量,而冷阴极管所产生的光为非偏极化光,在通过第一片偏光板时,有一半以上的光能量会被吸收掉,使得光的使用效率非常差。为解决这个问题须采用偏光转换技术,以提高背光模组中一必要的关键元件,它的功用是使光源做偏极态转换。其方法是利用反射偏光板将可通过与不
可通过LCD偏光板的光分离,然后利用反射板将反射回来的光转换成可用的偏光,达到亮度提高的目的。利用偏光转换的技术来提高LCD的亮度,跟使用棱镜片的方法比起来,除了正面亮度得到提升之外,大视角方向的亮度亦同时得到提升,此
为偏光转换技术的另一优点。
触摸模组介绍
触控模组主要分为:电容感应式、电阻式、红外线式、表面声波式。目前智能手机里面用得最多的是电容感应式触控模组。
触控模组结构
OCA主要生产厂家:
3M市场占有率较高(市场推广较好);
日立由Apple指定,主要由原厂与各个TP厂合作;
新TAC材料品质与3M和日立同级别,但市场推广不好;
三菱品质中等,TPK目前使用出现较多问题;
日东主要与其ITO膜绑定一起销售;
积水品质一般,主要客户为小厂;
其他品质较差,主要客户为山寨厂。
OCA使用时注意事项
清洁且干净的表面:使用乙醇/丙酮/異丙醇(IPA);
接触压力:至少15psi;
滞留时间:在测试或使用前,至少在室温下静置1~3天;
表面温度:操作温度必须高于15℃,选择胶带必须考虑运送及使用时的温度。
难贴的表面处理方法:清洁表面,超声波清洗/酒精、丙酮擦拭;表面研磨Corona/UV/Plasma处理:极性化/氧化表面至高能量表面;底胶(Primer)。
OCA贴合制程不良介绍:
Particle(异物)
Fiber(毛屑)
Dirty(脏污)
Bubble(气泡)
Misalignment(对位偏移)
Particle(异物)
Dirty(脏污)
Fiber(毛屑)
Bubble(气泡)
引起贴合Bubble的原因分析:
·Delamination,贴合表面不平引起的分层,造成开放式气泡;
·Contamination,贴合表面有particle残留,造成气泡;
·空气残留在贴合层,形成真正的纯气泡;
·原材料原因,DITO/CGwarpage以及OCA本身waveness造成气泡。
触控模组主要厂商
国外:夏普,JDI,LG,三星。
台湾:F-TPK宸鸿、胜华、群创、友达、彩晶、华映。
国内:莱宝、欧菲光、信利光电、介面光电、京东方、深天马、长信科技、联合化工。