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EL背光板设计及其元件、原理
来源:EL冷光片_冷光片技术培训_冷光片原材料北京京显 | 发布时间:2011/6/10 | 浏览次数:

EL背光板,就是(back light)是显示屏幕在前面变换画面,EL背光板是制造液晶LCD的。LCD液晶显示器的液晶面板并不发光,只能透光,所以要在背面加一个高亮的发光体,这就是EL背光板,其实就是荧光灯加一个反光板。


  EL背光板设计原理
  产品设计的一般原则
  (一)满足客户对产品基本结构及性能的要求
  1、产品基本结构:指的是外形结构,对客户模块组装有影响的结构。
  由于产品基本结构关系到客户模块,故不可以随意更改,除客户模块还没设计出来,只待EL背光板出来后才设计。
  2、性能包括:亮度、均匀度、储存温度、动作温度、输入电流电压等测试条件及光学上的要求。
  2.1 输入电流电压由客人模块决定,所以在设计时要清楚了解IF及Vf值,以便处理亮度。
  2.2 亮度指亮度每单位发光区的光的强度。
  2.3 就我长显科技来说目前能达到的储存温度范围为-30℃~+80℃;动作温度为-20℃~+70℃。
  (二)结构分析
  1、结构设计:几何形状应尽可能保证有利于成形的原则,避免模具复杂化。
  1.1例如产品能设计为走镶件的,则不要设计为走滑块.而且模具上走滑块做出来的产品会有熔接痕,影响产品的美观性,若为导光板则更会影响亮度。
  1.2走镶件的孔一般要1.0mm以上,以免薄片在滑动过程中断掉。
  2、壁厚
  2.1热固塑性材料。
  最薄处壁厚:Tmin=1.5~2.5mm。
  2.2热塑性材料:EL背光板选用的材料均为此类材料。
  最薄处壁厚:Tmin=0.25mm,但由于受射出成形的制约,以1.1inch来算,产品壁厚至少要0.4mm。
  3、加强筋:为避免受力变形,在不影响产品组装的情况下,可适当加加强筋.
  4、支撑面:为避免磨擦时对咬花面造成磨损尽量不用整个平面支撑。
  5、圆角:在不影响组装的情况下,可适当加圆角,以利于脱模。

  具体类形的设计原则
  根据有无光源、发光部位及光源的种类把产品分为四大类。
  (一)底部发光类产品
  1、构成:REF、diffuser、PCB、DICE、铝线(金线)、硅胶(E-KE45W)、AB胶。
  2、REF(框盖)
  3、PCB(基板)
  PAD的设计应遵循以下的原则:
  1)焊DICE的PAD间的距离一般为5.5~6mm。
  2)焊DICE的PAD大小为Φ0.6mm。
  3)焊DICE的PAD及打线的PAD的间距以1.0mm为宜。若间距太宽则会使成现场焊线困难。
  (二)侧部发光类产品
  1、构成:Housing(有些产品无)、导光板、TAPE、PCB(FPC)、DICE(SMD).
  2、PCB
  2.1材料
  目前常用的有FR-4及CEM-3.FR-4玻璃纤维含量较高,裁切时易产生毛边,但具有高的耐热性,厚度由0.3至3.2mm不等.CEM-3是唯一一种可
  以代替FR-4的材料,玻璃纤维含量较FR-4少,具有好的加工性,厚度由0.8~1.6mm不等。由于少量毛边可以接受的,为满足产品有耐高温性,故一般情况下选用FR-4。
  2.2外形设计
  PIN宽要求1.2mm以上。
  2.3线路的layout
  固晶线宽0.5mm以上线路宽0.4mm以上.一方面有利于散热;另一方面减小电流通过的电阻,使各颗LED的发光色度、亮度达到相似的效果.
  3、FPC
  3.1构成
  FPC有单面板及双面板之分。单面片由五层构成:PI+ADH+Cu+ADH+保护膜.双面板由九层构成:保护膜+ADH+Cu+ADH+PI+ADH+Cu+ADH+保护膜。
  3.2 电镀方式
  根据表面镀的材料不同,分为热风整平及镀镍金.由于目前我司的白光产品焊的都是SMD,根据相熔性原理,如客户无指定手指部位镀金的话,一律选择热风整平。
  3.3线路的Layout
  目前做FPC的厂家反映线宽最小能做到76.2μm.但是值得注意的是开窗部位是最薄弱的,铜只是靠一层薄薄的胶与PI粘在一起,若焊接时不小心或返工,就很容易把线路折断,所以窗口交界处线路尽量设计得宽一点。

  EL背光板的作用与分类
  液晶为非发光性的显示装置,需借助EL背光板才能达到显示的功能。EL背光板性能的好坏除了会直接影响液晶显像品质外,由于EL背光板的成本占液晶模组的10~15%,所消耗电力更占模组的75%,是以可说是液晶模组中之关键零组件。因此高精细、大尺寸的液晶,必须有高性能的背光技术与之配合。当LCD产业努力开拓新应用领域的同时,背光技术的高性能化亦将是重要发展课题。
  有关EL背光板的分类,可依照其尺寸规格及应用范围区分如下:
  小型尺寸:1.8~4吋,常用于数位相机等照明或摄影器材的光源。
  中型尺寸:5~7吋,常用于汽车仪表板、导航仪器及电动玩具的光源。
  大型尺寸:8~14.1吋,常用于笔记型电脑显示萤幕的光源,目前为背光模组市场销售之主力。
  超大尺寸:15吋以上,常用于大型显示萤幕、车灯装置及扫瞄器之光源。
  此外,若以显示之色彩来分,则可区分为黑白液晶模组用及彩色液晶模组用。
  (二)液晶模组及EL背光板结构
  *直下式不含导光板。
  **中空型导光板主要用于超大尺寸液晶模组,目前非主流产品,厂商尚无样品提供及量产计画。
  ***入光光源:萤光灯(分冷阴极管与热阴极管)、LED 光源及 有机EL面状发光源等。
  ****导光板是EL背光板光源的传播媒介,其形状及材料组成决定了光出射面的辉度及分布上均匀性的表现。导光板分类:
  1、依形状—平板(Flat Type)与楔形(Wedge Type)
  2、依适用范围—板块导光板及中空型导光板
  3、依制程—
  点印刷式/镜面(Mirror):需在导光板上印刷Dot Pattern者。
  蚀刻方式/OPI(Optical Pattern Insertion):直接将Dot Pattern设计在模具上,取代传统印刷方式。
  切削方式/V-cut:在导光板底面以切削方式制造出一条条长沟型的结构。由于辉度提高,可减少扩散板及棱镜片的使用。内部扩散方式:将一些具散射的透明颗粒材料在射出成型时直接注入导光板内部,利用其浓度的不同对光源作有效的出射调制。
  MR(Micro Reflector)素子使用喷砂方式
  4、依生产方式—射出成形(Injection):为主流技术,目前日本厂商皆采用此方式。
  广铸法(Casting):以压铸成形的方式生产导光板,需经裁切加工,虽制程麻烦但具弹性。
  为提高光效率,达到薄型、轻量化及降低成本,各家厂商无不积极进行导光板的材料、形状的改良及制程的改善,并不断研究新的技术应用。

  EL背光板之主要特性
  1、辉度:要求高辉度,例如笔记型电脑需求1600nit; 监视器需求3000~6000nit
  2、均匀度:黑白液晶模组用为75%彩色液晶模组用为80%以上

 
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