Sunyes 电子制程 LCD背光源 电子制程方案 LCD显示器背光源 1.

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1 sunyes 电子制程 LCD背光源 电子制程方案 LCD显示器背光源 1

2 电子制程方案 LCD背光源 sunyes 1、前言
由于LCD面板本身不具发光特性，因此，必须在LCD面板上加上一个发光源，方能达到显示效果，背光模块(Backlight)即是提供LCD显示器产品中一个背面光源的光学组件，简单来说，背光模块即为LCD显示器的一个关键零组件，因此，是依附于下游LCD显示器的非标准化产品。背光源的发展可以追朔到二战时期。当时用超小型钨丝灯作为飞机仪表的背光源。这是背光源发展的初始阶段。经过半个世纪的发展，如今背光源已经成为电子独立学科，并逐步形成研究开发热点。 目前:背光源的主要产品种类有： 发光二极管（LED）、卤钨灯、电致发光（ELD）、冷阴极荧光灯（CCF）、阴极发射灯（CLL）和金属卤化物灯等。其中工艺成熟，性能稳定，并在彩色液晶显示器（TFT-LCD）上普遍使用的背光源是冷阴极荧光灯侧光式ＣＣＦＬ。 背光源工艺分:LED背光源; 侧背光; 底背光; 2

3 sunyes 电子制程方案 LCD背光源 2、公司特点: 背光源产业是伴随平板显示器特别是液晶显示器的发展而逐步形成气候的。国内外研究开发商和生产企业主要有：日本的斯坦雷电气、富士通化成；韩国的Wuyoo；我国台湾省的瑞仪、大亿、璨宇；德国的OSRAM　SYLVama以及我国的帝光、伟志、光学等。 背光源市场及发展预测 全球ＬＣＤ及背光源产业以亚洲为生产重心，２０００年ＬＣＤ生产值地区分布比例是：日本（６１％）、韩国（２４％）、台湾（９％）三地几乎包办全球产能。其次是大陆（３％）、欧洲（２％）北美（１％）。不同的ＬＣＤ？产品主要生产地区不相同，但明显看出日本主导整个市场走向，尤其是在高价产品市场上。 表一 全球背光模組需求量預測 年份 需求總量 (萬片) 成長率(%) 2002 6,056 25 2003 7,873 30 2004 10,629 35 2005 14,349 2006 20,088 40 資料來源：國際光電與顯示(2002) 3

4 电子制程方案 LCD背光源 3、产业特点 : sunyes 普通LED側部背光源 LED底部背光源 高亮度CCFL背光源
由于液晶本身并不发光，因此LCD需要通过外来光源实现透射或反射来显示。现有LCD 大多数是透射型的，对于这些透射型LCD 来说，背光源是它们不可或缺的组成部分。 背光源系统为LCD 面板提供光源，主要由光源、导光板、光学用膜片和塑胶框等部分组成。依光源分布位置不同，分为侧光式和直下式。作为LCD 的背光源，为了确保显示画面的质量，它应具有亮度高、发光均匀、照明角度大、可调、高效率、低功耗、寿命长、轻且薄等性能。现已投入使用和正在研制的LC 背光源主要有CCFL、EL和LED 等几种类型。与CCFL及EL 背光源相比，LED 背光源具有亮度高、色纯度高、寿命长、适应性强、可靠性好、成本低、易于产业化等多种优点，随着技术的发展，LED 将成为LCD 理想的背光源。 普通LED側部背光源 LED底部背光源 高亮度CCFL背光源 4

5 反射板, 导光板, 扩散板, 增光片(棱镜片). 冷阴极管(或LED芯片) 组合而成, 由于背光要求越来越薄，所以有部份需加铁框。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 4．背光模块主要由: 反射板, 导光板, 扩散板, 增光片(棱镜片). 冷阴极管(或LED芯片) 组合而成, 由于背光要求越来越薄，所以有部份需加铁框。 侧光式ＣＣＦＬ式背光源图： 5

6 电子制程方案 LCD背光源 6、反射板: sunyes
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。原理---有人叫它反射片,是将侧投光反射到面板. 既然反射效率要好, 光线由导光板侧边投入. 经过反射板, 网点, 扩散板层层消耗及散射漫射. 损失惨重. 3M发展的增光板利用V型细条纹让侧光经过折射使漫射的光集中角度, 达到辉度增加的目的. 依光波的特性(水平波与垂直波),用一片增光板是不够的....一片垂直一片水平, 保证有最佳效果,你可以用全像方式做, 你也可以开一付 V 型槽电铸模仁压出来,也可以切一些V槽涂上UV树脂硬化后转印下来, 还有用液晶顺向排列方式想达到相同功能. 材料.-加一些无机填充料,是二氧化钛或是硫酸钡这类的 '白粉'或有机硅胶与荧光粉混合填充.常用 3M 胶条填充料, 或涂上UV树脂填充. 反射膜) 6

7 是呈锲形的平板，它负责把线光源雾化成均匀的面光源。可见，背光模组的作用无非就是把线光源发出的光通过漫反射使之成为面光源,
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 5、导光板: 是呈锲形的平板，它负责把线光源雾化成均匀的面光源。可见，背光模组的作用无非就是把线光源发出的光通过漫反射使之成为面光源, 原理---搭配不同数量的灯管时其表面的光纹理会有不同的变化，背光板的设计涵盖了光学设计、精密模具以及蚀刻、印刷等精密科技。 背光模组里的反射板用于将没有直接散射出去的杂乱光线再次引入导光板以提高光源的利用率；它上面的扩散膜同样具备把光线形成漫反射并均匀扩散的能力； 经过上述处理，冷阴极荧光灯组成的线光源就可以形成亮度均匀并垂直射出的面光源 材料.-- 玻璃是不错的材料, 可是太重又易碎.所以有 PMMA, PC, COC等等塑料材质来选择, 大都用 PC,材料. 导光板 7

8 电子制程方案 LCD背光源 黑白胶 sunyes 7、扩散板:
的作用是让射出的光分布更加均匀,原理与材料---有人叫它扩散片, 主要功能就是要让光线透过扩散涂层产生漫射, 让光的分布均匀化. 基材需选择光透过率高的材料如 PET/PC/PMMA. 既然扩散效果要好, 扩散层的表面处理是从铭板工业压花处理，的 PC材料到内加扩散剂的薄膜材料黑白胶，或涂布式的扩散材料或，是结合增光膜功能的复合型扩散材料遮掩导光板上网点与光分散.因应不同扩散度需要, 可以在基材上作单面扩散处理或双面扩散处理, 扩散剂种类亦可分无机型扩散剂与高分子型扩散剂, 通常应用于扩散板是采用球状扩散剂以达到良好光学效果. 黑白胶 扩散膜 8

9 sunyes 电子制程方案 LCD背光源 8.增光片： 而作为背光模组另一重要组件的棱镜片（垂直和水平相间隔）则负责把光线聚拢，使其垂直进入液晶模块以提高辉度，所以又称增亮膜增加出射光的方向性，达到提高正面亮度的目的。 增光膜 9

10 所谓冷阴极管，我们俗称为CCFL，主要用于中大尺寸背光模组产品。 我们从事七寸背光组装主要原部件之一
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 9..冷阴极管 : 冷阴极荧光灯，简称CCFL。它其实就是霓虹灯，不过管径更小而已——当然，管径小于6mm的“霓虹灯”跟普通霓虹灯的工艺已经完全不同。霓虹灯是一种线光源，转化”成液晶显示器所需要的背光源？这就涉及到一个复杂而考究的光线处理机构，，在搭配不同数量的灯管时其表面的纹理会有不同的变化。 背光源具有亮度高，寿命长、发光均匀等特点。目前主要有ＥＬ. ＣＣＦＬ及ＬＥＤ三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式。随着ＬＣＤ模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，ＣＣＦＬ式背光源成为目前背光源发展的主流。 冷阴极管介绍 所谓冷阴极管，我们俗称为CCFL，主要用于中大尺寸背光模组产品。 我们从事七寸背光组装主要原部件之一 冷阴极管 10

11 电子制程方案 LCD背光源 10.冷阴极管 (ＣＣＦＬ)式背光源生产流程: ＣＣＦＬ式背光源 sunyes
*制膜注塑(导光板注塑成形--修边--除尘--上线) *周边贴遮光膜A(材料膜片分条--冲压成型--上线) *周边贴遮光膜B(材料膜片分条--冲压成型--上线) *贴胶条(黑白双面胶成形--贴遮光膜边上) *贴反射膜(膜片分条--裁剪成型--贴膜) *贴增光膜((膜片分条--裁剪成型--上线) *装膜片支架(拆灯管包装--变形检测) *装灯管组件(灯管测试--组装灯管) *贴扩散膜(栽剪成型--上线贴膜) *贴棱镜膜(栽剪成型--上线贴膜) *组装金属后盖 *高压检测.QC检测 *高温老化. 等待 *贴竖纹BEF胶（垂直坚纹） *后贴上BEF（水平横纹） *贴保护膜’ 贴条码 *清理外观（皱纹纸--净化棉签--无尘布） *IPQC（用稳压直流源测成品） *装吸塑盒（静电膜） *放干燥剂--透明袋包装 设计--覆卷--分切--贴合--模切等工艺流程 ＣＣＦＬ式背光源 11

12 电子制程方案 LCD背光源 11.侧部光LED式背光源: sunyes 侧部光生产流程 * PCB板清洗烘烤.
*丝印锡膏--贴电阻--贴反向二极管. --过回流焊 *丝印锡膏--贴LED(发光芯片分档配色)-- 过回流焊 *焊引线(金线)-- 灌硅胶保护芯片 *导光板贴保护膜(导光板材料加热--注塑去水口--去披峰杂物.) *滴502快干胶固定导光板两扣钩 *点UV胶固定引线--过UV灯. *上流水线 *正面贴增光膜(光电材料黑白双面胶--分条--栽切--包扎) *周边贴遮光膜(贴2PCS各一边--分条--栽切--包扎) *网面贴双面胶（贴3M-9448胶条2PCS各一边--分条--栽切--包扎) *贴反射膜（光电材料黑白双面胶分条--载切--包扎） *光面贴双面胶（(贴黑白双面胶2PCS各一边--分条--栽切--包扎) *贴扩散膜（3M9448胶分条--载切--包扎） *光面贴双面胶(3M9448胶分条贴4PCS各周边--分条--栽切--包扎) *高压检测.QC检测 *高温老化. 等待 *贴竖纹BEF胶（垂直坚纹） *后贴上BEF（水平横纹） *清理外观（皱纹纸--净化棉签--无尘布） *IPQC（用稳压直流源测成品） *贴保护膜’ 贴条码 *装吸塑盒（静电膜） *放干燥剂--透明袋包装 12

13 流程一 环境要求： 洁净度要求：万级无尘室 温度控制在23±3℃ 湿度控制在60%±20%
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 12.如中尺寸背光模组装流程全介绍： 温湿度控制标准: 材料来料存放要求: 流程一 环境要求： 洁净度要求：万级无尘室 温度控制在23±3℃ 湿度控制在60%±20% 一、温度控制在5℃~30℃，湿度控制在 85%以下，要避免阳光直射。 二、按照先进先出的原则管理。 湿度控制在60%±20% 13

14 电子制程方案 LCD背光源 第一步：材料粘合 13.材料模切过程简介： 一、模切工程： 设备能力评估： 三吨冲压机180冲次/S
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 第一步：材料粘合 13.材料模切过程简介： 一、模切工程： 设备能力评估： 三吨冲压机180冲次/S 模切工程1PCS/每冲次 刀模使用寿命预计30万冲左右　　　　　 第二步：材料冲压 14

15 电子制程方案 LCD背光源 １４.收料机过程： 冲压后材料整理过程 在收料过程中要防止设备 滚轮有不平衡现象，防止 半成 品材损现象。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 １４.收料机过程： 冲压后材料整理过程 在收料过程中要防止设备 滚轮有不平衡现象，防止 半成 品材损现象。 手工整理 15

16 冲压整理好的材料送至背光组装事业部进行组装使用。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 １５.组装过程介绍：　　　 　　　冲压整理好的材料送至背光组装事业部进行组装使用。 背光生产车间环境要求 千级无尘室 照度2500LUX以上 点灯检查亮度为 100LUX以下 16

17 入射光源(lamp, LED or EL etc.) 導光板 (Light Guide Plate) 反射板(Reflector)
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 P外框组装 １６.背光组装构造： 材料结构 入射光源(lamp, LED or EL etc.) 導光板 (Light Guide Plate) 反射板(Reflector) 稜鏡片(prism sheet) . 燈管反射罩(lamp reflector) 外框架 板金框 　　P外框LHLDZ3143TPZZ 反射片组装 反射片（SCDRS0014A）×1注意：为了防止反射片从台纸上剥下时而产生折皱，剥离反射片时一定要剥离一次就取下， 17

18 电子制程方案 LCD背光源 １７.导光板工艺． sunyes
注意：把导光板和反射片叠合在一起从P外框的入光侧间隙里插入并把反射片、导光板的后部凸部放入P外框反入光侧的凹槽里。 导光板（SCDLQ0012A）× 反射片（SCDRS0014A）× 注意：把导光板和反射片叠合在一起。 18

19 扩散片（SCDDS0013A）×1 注意： 扩散片的台纸粘性很强，扩散片从台纸上剥离时，动作要快，一次剥离。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 １８．扩散片、镜片组装 扩散片（SCDDS0013A）×1 注意： 扩散片的台纸粘性很强，扩散片从台纸上剥离时，动作要快，一次剥离。 注意：扩散片以P外框左下直角为基准放入。并把扩散片上的凸部放入P外框的凹槽。 19

20 镜片（下）（SCDLS0022A）×1 注意：用吸着镊子把镜片（下）从衬纸上拉下来。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 １９．镜片组装手法介绍： 注意：一边用粘竹串把镜片（下）的一个角落卷起，用一边吸着镊子把镜片（下）组装在P外框里。 镜片（下）（SCDLS0022A）× 注意：用吸着镊子把镜片（下）从衬纸上拉下来。 20

21 注意：一边用塑料棒在镜片（ 下）的一个凸部轻轻抵一下，一边把镜片（下）的保护膜剥下。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 20.上下镜片组装: 注意：一边用塑料棒在镜片（ 下）的一个凸部轻轻抵一下，一边把镜片（下）的保护膜剥下。 镜片（上）（SCDLS0021A）× 注意：用吸着镊子把镜片（下）从衬纸上拉下来。 21

22 电子制程方案 LCD背光源 21.固定胶带组装: sunyes 固定胶带（SCDDA0025）×1 注意：固定胶带以P外框左上直角为基准。
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23 电子制程方案 LCD背光源 22.组装P外框盖板:
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 22.组装P外框盖板: 注意：先把FPC上右边的圆孔套入P外框背面入光侧右边的柱子。 注意：右边的FPC套入柱子放平粘合在胶带上后，再用手指将FPC上左边的圆孔套入P外框左边的柱子里,LED-FPC基板一定要靠P外框（内）框边缘。 注意：确认FPC基板上的两圆孔一定要套入P外框（背面）入光侧上的两个圆柱里，FPC基板不能浮起。 23

24 注意：确认盖板的两个凸部一定要卡入P外框入光侧上的两个凹槽里。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 23.盖板组立过程: 注意：确认左边盖板的凸部一定要卡入P外框边框左边的凹槽里。 注意：确认盖板的两个凸部一定要卡入P外框入光侧上的两个凹槽里。 注意：确认右边盖板的凸部一定要卡入P外框边框右边的凹槽里。 24

25 注意：用手指轻轻地按下并把盖板上另一端上的凸部嵌入P外框（背面）入光侧上的凹槽里。
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 24.组装P外框： 注意：用手指轻轻地按下并把盖板上另一端上的凸部嵌入P外框（背面）入光侧上的凹槽里。 盖板（LHLDZ3144TPZZ）×1注意： 先将盖板上的3个凸部插入P外框入光侧上的3个方孔， 25

26 电子制程方案 LCD背光源 12.所用物料： sunyes
设备类：焊台、锡丝座、离子风机、离子吹尘枪、离子风扇、放大镜、点胶机、显微镜、镭射雕刻机、丝印机。/湿度机、打包机 SMT手印台 冲床切膜机 工具：ESD吸锡器、ESD圆角镊子、电批、螺丝刀；游标卡尺 化工辅料：导电海绵、黑色绝缘纸、无铅锡丝、酒精、点焊机、无尘布、净化棉签、双面胶、3M9448双面胶. 502快干胶. UV胶. 有机硅胶灌封. 茶色高温绝缘胶纸泡棉、丝印网纱、SMT钢网. 锡膏. 保护膜（透明）、皱纹纸；包装带 防静电：防静电衣、静电指套/手套/口套/帽/鞋、静电胶带、静电地胶板；静电手腕带 防静电地面包括: 防静电水磨石地面, 防静电橡胶地面PVC. 防静电地毯, 防静电地板. 作台垫, 防静电包装袋, 防静电物流小车, 吸塑盒. 干燥剂. 防静电烙铁工具等. 测试仪器：地阻仪、表面电阻测试仪、万用表（数字）、电源模块（12V） 稳压直流电源. 数显万用表 稳压电源 背光抠动器 26

27 电子制程方案 LCD背光源 sunyes 13.设备类影像测量仪: 手动/数控版成像测量系统
采用创新技术的TESA-VISIO 300，具备三 个型号，并配有300 x 200mm 的工作台: 1、手动光学测量系统配备TESA-VISTA 软 件，能够完成各种不同应用，并为不同水平 的用户使用。 2、手动光学测量系统配备PC-DIMS 企业级 计量软件，使用该软件的光学测量功能，为 用户在二维、三维领域提供了强有力的非接 触测量工具。 3、自动数控光学测量系统配备直流伺服电机。 利用PC-DIMS Vision 软 件，使得该机成为目前 市场上性价比最高的光 学测量系统。 27

28 电子制程方案 LCD背光源 14.平面光源测试系列 : sunyes
ZWL-3600平面光源测试系统是目前国内专业用于平面光源的光色测试系统。可用于检测背光源、显示模块、显示屏、仪表盘上各点的亮度、颜色以及它们的均匀性、一致性。为各类平面光源的生产和应用厂家提供了一套完整的亮度及颜色测试方案。 系统采用自动和手动测试模式相结合的方式可分别用于规则和不规则光源的测试。采用步进电机和精密导轨相配合，可以对测试点进行快速准确的定位并测试。亮度及颜色的测试具有国际先进水平的高精度快速光谱分析系统，保证了测试的准确性。 平面光源测试系统 28

29 电子制程方案 LCD背光源 15.模切机: sunyes
特点: 1)适合于多种贴在工业产品上的小型胶纸. 2)独特的输送系统可同时设制两种胶纸的不同长度. 规格: 3)切断长度:5-999mm 4)切断宽度:6-50mm 5)使用胶带:胶带和非胶带 5)切断胶带:热收缩带、塑料带、丝带、绝缘薄膜 6)传送速度:200 mm/秒 7)最大带径:300 mmφ 8)电源:AC220V50HZ25W（100V也可以） 9)机体材料:防止带电的ABS 10)机体重量:2.8KG 标准功能 自动送料,复膜,模切,排废. 可选择扩充功能及配备 电脑用纸打孔,烫金,拉杆型,多重复合排废,裁切机,复卷器,分条机. XF-M300B高速模切机 29

30 电子制程方案 LCD背光源 16.背光源的生产环境
sunyes 电子制程方案 LCD背光源 16.背光源的生产环境 制作LCD背光源的生产环境要有百级到十万级的净化车间，并且温度和湿度都可调控的。LCD的生产环境中要有防静电措施，车间内的地板、墙壁、桌、椅等都要有防静电功能，特别是操作人员要穿上防静电服并戴上防静电手套。 为了尽量降低静电效应给器件带来的破坏和影响，对生产LED的洁净车间、整机装配调试车间、精密电子仪器生产车间都有严格的环境要求： (1). 地面、墙壁、工作台带静电情况：光刻车间塑料板地面的静电电位约为 – 1000V扩散间的塑料墙地面为700V，塑料顶棚为0 – 1000V。 (2). 工作台面为500 – 2000V，最高可达5KV。 (3). 风口、扩散间铝孔板的送风口为500 – 700V。 (4). 人和服装可为30KV，非接地操作人员一般可带3 – 5KV，高时可达10KV。 (5). 喷射清洗液的高压纯水为2KV，聚四氟乙烯支架有8 – 12KV，蕊片托盘为6KV，硅片间的隔纸可达2KV。 30

31 电子制程方案 LCD背光源 sunyes 17.防静电措施1:
静电击穿器件使其失效是在不知不觉中发生的，被静电损坏的LED背光源不能用筛选方法排除，所以只有做好预防措施，建立一套防静电（ESD）生产工艺和测试流程规范。这对提高产品质量及成品率是十分关键的。主要的措施包括： 1.各环节要尽量减少接触这类LED器件的人数,限制人员不必要的走动，搬推椅子。 2. 使用导电率好的包装袋来包装LED。 3. 应戴上手套接触LED器件（但不能戴尼龙和橡皮手套）。 4.取出备用的LED器件后不要堆叠在一起，器件尽量不要互相接触。从包装袋中取出而暂时不用的器件，应用防静电袋包装起来。 5. 必须用手接触LED的器件时，应接触管壳而避免接触LED器件的引出端。要接触LED器件前，应将手或身体接“地”一下，把静电释放干净。 31

32 电子制程方案 LCD背光源 18.防静电措施2: 6. 电烙铁要求永久接地。 sunyes
7. 工作环境的相对湿度应保持在50%左右，不穿容易产生静电的工作服。 8. 车间地面应采用含碳塑料，含碳橡胶或导电乙烯做成，电阻率∩＜105欧.cm或用静电耗散性材料，电阻率应在105欧.cm –109欧.cm之间。 9. 椅子和工作台上应附加一层静电耗散材料，椅子的电阻率应是105欧.cm –108欧.cm之间。 10. 工作服，棉制工作服有一定的导电性，最好使用防静电服。工作鞋要用静电耗散型材料做成，电阻率在105欧.cm –108欧.cm之间，也要有防静电鞋。 11. 带上防静电手镯实际上是手镯与手接触，再把手镯接“地”，这样手与地就成为同电位，可将人身上的静电释放。 12.在工作区域使用离子风扇防止静电积累，因为离子风扇送出的负离子能与静电中和，不会使静电积累成很高电压。 13. 车间里所用的设备都要有良好的接地，接地电阻不能大于10欧。车间入口处一定要有接地金属球，人进入时先摸金属球，以释放身上的静电。 32

33 sunyes 电子制程方案 LCD背光源 谢 谢 Thank You 33