首頁 Tech Solution STN 專業背光模組設計方案,安心擁有高性價顯示器

專業背光模組設計方案,安心擁有高性價顯示器

背光模組(Backlight Module;BLM)又稱背光板,Monochrome LCD顯示器之重要零組件之一。由於液晶顯示器是非自發光,需透過背光模組提供光源,依序穿透液晶面板,最後進入人之眼睛成像,達到顯示之功能。Monochrome LCD背光模組結構目前常用為LED光源再經由、導光佈點之導光板(Light Guide)、擴散片(difusser)零組件組成。

導光板主要功能在於導引光線方向,提高面板光輝度及控制亮度均勻。導光板目前常用為聚碳酸酯(PC)或光學級壓克力材質(PMMA),採用射出成型製程,將特定導光點佈局已經製成射出模仁塊(stamper),放入射出模具之中,在射出成型時,一次完成佈點的導光板部品。

擴散片功能是讓光分佈更加均勻,反射板功能是將自往底面的光反射回導光板中;同時,需防止光源外漏可能,以增加射出光效率。背光模組目前較常使用的為側投式發光(Edge Type),光源設置在導光板側面,發光源由導光板邊緣入光再透過導光板傳送到螢幕。

圖1側投式背光模組結構

 

針對側投式背光模組在設計上,還需要考慮到機構設計、客戶實際效果需求等,背光機構設計上,可選擇單料單模具射出(如圖2(a)所示)、或雙料雙模具射出(如圖2(b)所示)等導光板成型技術。

(a) (b)
圖2背光模組種類

 

為了達到一個導光板,同時具有導光效果及機構定位使用,可採用單物料單模具射出導光板,包含定位柱及檔牆等,一體射出成形,全部為可導光物體。

優點:單一模具,成本較低,物料成本較低。

缺點:
(a) VA區以外會漏光,例如導光板檔牆及定位柱。
(b) 相同背光尺寸下,亮度會略降低。
(c) 複雜的機構定位方式,無法用一付模具方式製作。

建議使用時機:低成本考量時使用,客戶可依據產品機構設計,在LCD VA尺寸以外區域考慮”不會”看到亮光機構設計。

 

考量不會漏光,且容易機構組合設計下,可採用雙物料雙模具射出成形,分別為導光板及機構框二副射出成形模具。

優點:
(a) VA尺寸外不會有亮光,例如導光板檔牆及定位柱不會有亮光。
(b) 相同背光尺寸下,亮度會略高於單料單模具射出結構
(c) 可以做比較複雜的機構定位設計.

缺點:雙模具成本較高,物料成本較高。

建議使用時機:客戶機構LCD VA尺寸外,不允許有亮光或是需求更高亮度時使用。單料單模具射出導光板與雙料雙模具射出導光板比較,如表1所示。

表1 單料單模具射出導光板與雙料雙模具射出導光板之方案比較表

單物料單模具射出導光板 雙物料雙模具射出導光板
圖 3-1
定位柱是透明的,背光後面有加反射片
圖 4-1
定位柱是不透明,背光後面不加反射片,因為塑框不透光
圖 3-2
側邊加銀龍反射膠帶
圖 4-2
側邊不需加膠帶
圖 3-3
導光板與定位柱為一體成形
圖 4-3
導光板與膠框是分開二個物料
圖 3-4 圖 4-4
圖 3-5
定位柱及檔牆均會有亮光
圖 4-5
檔牆及側部及定位柱不會有亮光
圖 3-6
側面有貼銀龍膠帶,還是會有露光的現象
圖 4-6
側面不會有露光
圖 3-7
底部有貼反射片還是會有微光亮度
圖 4-7
底部為塑膠框所以不透光

考量不會漏光、容易機構組合與保護LCD功能設計下,進行雙料雙模具射出成形,可於機構框增加四邊擋牆設計。如圖5所示。若空間有限,可做兩邊空間設計擋牆。如圖6所示。增加邊框擋牆設計其優點如下:

  1. 四周保護LCD。
  2. 背光擋牆高於LCD面,客戶組裝後不會直接壓到玻璃,可避免玻璃破碎之可能。
  3. 背光與LCD容易對位,增加機構位置準確度。
  4. 可避免因運送過程震動,導致玻璃與背光分離,及LCD與背光產生位移之可能。

 

 

圖5 四邊擋牆導光板方案

 

圖6 兩邊擋牆導光板方案
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