1、背光源设计规范背光源设计规范众所周知,目前随着LCD在各领域的广泛应用,背光源产业也得到了长足的发展。今天的背光源在数量、质量、品种上都有很大提高,形成了一个新兴的产业群。下面就我司在多年开发、生产背光源中积累的知识介绍如下:一、背光源的分类:一、背光源的分类: 1、按光源方向 底部光 侧部光2、按发光器件 LED(芯片式、二极管式、贴片式)CCFL式(冷阴极灯管) )3、按用途:仪用、手机用、显示器用4、按颜色分:单色:YG、G、B、W、R、O、A 多色:RGB、GO 二、背光源的典型结构:二、背光源的典型结构:1、底部光: 透明封胶扩散膜REF图1二、背光源的典型结构:二、背光源的典型结构
2、:2、侧部光: 双 面 胶反 射 膜PCB双 面 胶遮 光 膜导 光 板扩 散 膜遮 光 膜图2二、背光源的典型结构:二、背光源的典型结构:3、CCFL式:反 射 膜PCB双 面 胶遮 光 膜双 面 胶导 光 板遮 光 膜扩 散 膜灯 管图3三、背光源的工作原理:三、背光源的工作原理:点(线)点(线)变面光源变面光源1、底部光的工作原理:多点成面原理a:芯片的射束角图4三、背光源的工作原理:三、背光源的工作原理:点(线)点(线)变面光源变面光源b: 距离S和高度H的关系式: 为保证背光源不出现明显暗隔现象,距离S2H tg55(1.428) =2.86H当H=5时, S=14.3mms H侧
3、视暗格俯视图图5图6三、背光源的工作原理:三、背光源的工作原理:点(线)变面光源点(线)变面光源2、侧部光的工作原理: a:全反射效应: 我们知道,导光板是由有机玻璃(PMMA)制造的,它的折射系数N1=1.4916而空气的折射系数N2=1 当光线从导光板射向边界时,只要入射角I1大于某一角度时,光线不再有折射分量,而是全部被反射回导光板中(如图),根据折射定理:求临界角I0 N1 sinI0=N2sin90 sinI0= N2 /N1 = 1/1.4916=0.67 I0=42 结论:当入射角I142时,光线被全反射AIII2NI01N901图7 三、背光源的工作原理:三、背光源的工作原理:
4、点(线)变面光源点(线)变面光源b:网点的作用:如图为了把光线均匀地分配到 导光板的出光面上,必须在导光板的底面制造出网点,有了网点就会破坏全反射,出现漫反射现象,这正是我们所需要的.图8三、背光源的工作原理:三、背光源的工作原理:点(线)变面光源点(线)变面光源3、背光源的亮度与光源的关系: 式中: LV-产品最低亮度(cd/m2) S-背光源发光面积S(mm2) IV-LED发光强度之和(mcd) -背光源的光效率= 0.40.6 SLVVI103=四、背光源的技术参数及测试方法:四、背光源的技术参数及测试方法:1、光参数: A:亮度Lv:单位是cd/m2(或称尼特NT)指最低点亮度,允许
5、 +50% LED背光源:一般Lv=10200 cd/m2 (LED点亮5分钟后测试) CCFL背光源: 10004000 cd/m2 (CCFL点亮15分钟后测试) 彩屏手机:20004000 cd/m2 B 、颜色:彩色LED用峰值波长p和主波长D它们之间的对应关系如下表所示, 设计时波长应给一个合理的范围:3nm1常 用 LED颜 色 对 照 表颜 色代 号波 长蓝 色B460-480G绿 色515-568YG黄 绿 色568-575Y黄 色585-595O橙 色595-610A琥 珀 色620-630R红 色630-655D(nm)图9四、背光源的技术参数及测试方法:四、背光源的技术参
6、数及测试方法: C、白色的用色坐标X、Y标示,设计时色坐标应给一个合 理的范围:X、Y 0.02 ;上用白色区域如下图所示:DD图10 图11四、背光源的技术参数及测试方法:四、背光源的技术参数及测试方法:D、亮度均匀性L: L=L min/Lmax70% (以上光参数一般用BM-7亮度色度仪测量)测量均匀性时根据背光源面积的大小,按表中规定的选点数逐点测量:B/3A/4BB/6A/2AA(B)选点数130233060601404140250图12四、背光源的技术参数及测试方法:四、背光源的技术参数及测试方法:2、电参数: A 、顺向电压Vf:(V)(If=1020 mA)时,每支GaN基LE
7、D(B:兰、W:白、G纯绿)Vf:=2.8V3.6V, 其它(R、G、YG、O、A) Vf:=1.8V2.2V, 定电压工作时:标注工作电流范围; B、顺向电流If:(mA)极限值If=25 mA允许使用If=20 mA,一般设计值1015 mA, 定电流使用时:标注工作电压范围; C 、反向漏电流Ir:越小越好,一般要求Vr0.1mA/支路(Vr=5V时) CCFL的电参数:管电流IL=56 mA最大8mA 管电压VL=400600V 工作频率F=3080KHZ (4060KHZ常用) 直径系列:1.8、2.0、2.2、2.4、2.6 灯管形状有 I、L、U型五、目前制造极限值:五、目前制造
8、极限值:A、导光板厚度0.8mm背光源成品1.2mm,成品 厚度公差0.20mm,手机导光板成品0.7mm;B 、PCB宽度1.5mm,PCB引脚宽度1.2mm;C 、胶条宽度0.8mm,胶条公差0.20mm。六、背光源的内部结构形式:六、背光源的内部结构形式:1、PCB与PIN连接方式 A 、与PCB一体式(优先); B、PIN针式(PIN脚和LED管脚);PINPCBPCBPINLED二极管脚图14图13图15六、背光源的内部结构形式:六、背光源的内部结构形式: C、引线式; D、无PIN式;AK图17图16六、背光源的内部结构形式:六、背光源的内部结构形式:2、PCB与导光板的连接方式
9、A、卡位式(优先):安装方便可更换; B、熔铆式; C、胶粘式(用502胶粘贴); D、底装式;导光板PCB定位柱导光板PCB图18图19图20六、背光源的内部结构形式:六、背光源的内部结构形式: 3、导光板的结构形式: A、平板式(优先); B、带凸缘式(用于扣装); C、导光板加反射框结构(光密封好,尺寸 大) 4、单面进光与双面进光: A、单面进光(优先) B、双面进光:用于长宽比很大(L/B10) 及亮度很高七、背光源的公差与配合:七、背光源的公差与配合:1、背光源的装配方式主要有: A、重叠式装配:以双面胶条作为连接件; B、套卡式装配:以扣钩连接配合尺寸定位;2、 配合(GB/T1800.3-1998):主要是间隙配合,根据背光源的材料和加工工艺,选用基孔制,标准公差为IT12-IT14基本偏差为E的配合;七、背光源的公差与配合:七、背光源的公差与配合:3、尺寸分段及未注基本公差4、公差的取值原则: 孔类尺寸取+(基本公差),轴类尺寸取-(基本公差),敞开尺寸取1/2(基本公差)基本尺寸22551010202040408080160160320基本公差0.180.260.340.440.560.600.801.00