背光问题的学习

背光问题咨询和学习 1 of 5 一、背光的组成部件 1、侧背光：导光板，扩散膜，反射膜，遮光纸/铝膜,PCB,双面胶，增亮膜，灯芯等 2、底部背光：胶框，扩散膜，灯芯，PCB,A,K 脚，胶水等 请背光厂协助提供此各个组成部件资料，资料需包括常用供应商名称，常用部件规格型号和规格书，选择 材料的注意事项等等 例如： 导光板：目前常用材质有 PC 和 PMMA。 特点：1、PC 耐高温，韧性好，价格高，一般用于温度要求高，带挡墙和挂勾背光； 2、PMMA 透光性能好，一般用于白色背光，客户没特殊要求也一般用此材料。 提供此 PC 和 PMMA 材质的规格书 答： 灯芯提供常用的规格型号和规格书，每个灯芯的可靠性资料也需提供 答： 封装形式 规格 颜色 品牌 推荐寿命 使用产品 推荐寿命 ED-511YGBU 黄绿 光磊 6-8 万小时 底背光/侧背光 HD07203SBPIJO 蓝色 侧背光 HD07203SGPHB0B 绿色 广稼 6-8 万小时 侧背光 FEMC09YG 黄绿 福地 6-8 万小时 侧背光 TK110YGU 黄绿 侧背光 TK811YG 黄绿 底背光 DICE （裸芯） TK509YG 黄绿 鼎元 6-8 万小时 侧背光 4-5 万小时 失效率≤5﹪ WR-PB1608UW（0603） 稳润 5 万小时 01.JH.CBEB2ZD-B（0603） 01.JT.ZB002ZA-B（335） 01.JT.ZB003ZC-B（020） 白色 聚飞 5 万小时 MSL-516ZW-W15-N4L（020） SMD LED MSL-299SW-Z2-G(3020) 白色 东贝 5 万小时 侧背光 5 万小时 失效率≤5﹪ 使用条件：1.温度及湿度：25±3°/65%±10% 2．恒流使用（依据产品要求）。 以上贴布与灯源的规格书，参阅物料规格书！已发给范工！ 序号 物料 材质 备注 PC1250Y LC-1500 1 导光板 PMMA PC 白 2 胶框 URZ2501 AJ-75 侧背光 3 扩散膜 MB-533P 底背光 4 反射膜 RW75 亮银龙 5 遮光锡纸 黑白胶 WOT-65 彩屏 6 增亮膜 WOT-65D40Z 彩屏 7 PCB FR-4 背光问题咨询和学习 2 of 5 二、背光设计的问题点 1、一般背光能满足最低和最高温度是多少？如果温度做到 105°，是膜片满足不了还是灯芯承受不了？或 者是其他原因 答：一般能满足的工作温度：-30℃~+70℃；如果要求做到 105℃，灯芯承受不了这个温度，一般灯 芯可以承受的工作温度最高为 85℃（参见灯源规格书）； 2、背光手板最常见的几种厚度（包括膜片）是多少？常见的手板导光板厚度规格有哪些？ 厚度对成本的影响？ 答：背光手板最常的厚度（包括膜片）有 2.3mm、2.8mm、3.3mm 三种，只比较少的做到 2.0mm 以下 与 3.3mm 以上，2.0mm 以下的导光板丝印的效果处理不好， 常见的手板导光板厚度规格有 2.0mm、2.5mm、3.0mm；导光板无论手板成本跟产品的重量有直 接关系； 1)用牙签板，导光板最薄厚度? 答：厚度为 1.8mm(1.5mm 厚的手板导光板的效果没有办法保证，并且尺寸要小于 3 寸) 或：如下图，装 PCB 端做斜坡状！但是斜坡会影响产品发光效果， 2) 三件套，但用牙签板电极连接，导光板最薄厚度？ 胶壳最薄厚度 答：导光板最薄厚度：0.6mm 以上（但是导光板厚度主要取决于 PCB 宽度 1.3mm 以上） 胶壳最薄厚度：3 寸以下可以做到 0.6mm 以上 胶框厚 导光板厚 3）三件套，用 FPC 连接导光板最薄厚度? 答：导光板最薄厚度：0.6mm 以上(2.4 寸以下)，根据产品大小厚度需加厚 3、通常背光颜色分段的范围（列表），同一批次产品波长/色坐标可控范围，批次波长/色坐标可控范围？ 答：如下表格 序号 颜色 代码 波长范围 可控范围 同批次可控范围 备注 1 红色 R 620-630nm 5nm(620-625-630) 5nm(620-625-630) 2 琥珀色 A 600-610nm 5nm(600-605-610) 5nm(600-605-610) 3 黄色 Y 585-595nm 5nm(585-590-595) 5nm(585-590-595) 4 黄绿色 YG 569-577nm 5nm(例 569-574) 4nm(569-573-577) 5 绿色 G 520-530nm 5nm(520-525-530) 5nm(520-525-530) 电流越小，波长越长 6 蓝色 B 465-475nm 5nm(465-470-475) 5nm(465-470-475) X=0.26-0.33 △X=0.04（例 0.26-0.30） △X=0.02（例 0.26-0.28） 7 白色 W Y=0.26-0.33 △Y=0.04（例 0.26-0.30） △Y=0.02（例 0.26-0.28） 当订单小于 50K 时， 背光问题咨询和学习 3 of 5 4、背光亮度的可控范围，同一批次？批次间？ 答：A、黑白屏背光亮度范围： 序号 最小值 典型值 最大值 备注 1 典型值的 60% 1-30cd/㎡ 典型的 180% 2 典型值的 65% 31-100cd/㎡ 典型的 160% 3 典型值的 70% 101-200cd/㎡ 典型的 150% 4 典型值的 75% 201cd/㎡以上 典型的 135% 当灯的使用电流低于 8mA；亮度范围均需放宽 B、彩屏背光亮度最小值为典型值的 80%，最大值为典型值的 125% 5、底部和侧部背光灯的排布，各种封装的灯芯按照多少的发射角度来计算（用图示意） 答：侧背光贴片（0603、3020、335、020）发射角度一般为 110°-120°，灯源的排布一般经验为： 0603 灯间距不超过 15mm，灯前与发光区之前的缓冲区建议为 4mm 或以上； 3020 灯间距不超过 12mm，灯前与发光区之前的缓冲区建议为 4mm 或以上； 335 灯间距不超过 12mm，灯前与发光区之前的缓冲区建议为 3.5mm 或以上； 234LAMP 灯间距不超过 12mm，灯前与发光区之前缓冲区建议为 4mm 或以上； 底背光的灯源发射角度一般为 70°左右 产品高度 灯间距 4.5mm 5.0mm 4.5-5mm 5.0-6.0mm 5mm 以上 6.0mm 以上 6、背光亮度怎么预估？是否有公式？如：灯的的亮度 X灯芯数 X 发光系数；不同的颜色光估算是不 是相同？ 答：以下亮度计算只能参考，不能完会做为依据，犹其是产品结构比较多或是 AB 盖的产品； 黑白屏背光亮度计算 SL=(X*YLED/发光区面积参数)*光源损失系数*电流系数 注：其他顏色還要*0.6~0.8 说明: SL- - - - - -成品亮度 X- - - - - - LED預估使用亮度 Y- - - - - -成品所用LED顆數 发光区面积参数- - - - - -長邊VA*短邊VA /1000 光源损失系数- - - - - - 70%光學亮度- - - - - -預估30%損失亮度 电流系数： 1- - - - - - 代表每顆LED吃最大電流20mA 0.7- - - - - -代表每顆LED吃最大電流15mA 0.5- - - - - -代表每顆LED吃最大電流10mA 例：KD-7964-L02 /K0113K0115291660020 SN127B00-R-Z（GRC10180W） SL={650mcd*3EA/（69.1*52.2/1000）}*0.7*0.5 SL={1950/3.61}*0.35 SL=189 GRC10180W规格书中的亮度范围为120min-170typ；样品的实测亮度为150cd/㎡-160cd/㎡ 测试条件为:定电压3.6V，电流最大为30mA； 7、背光常用的网点有哪几种？进光处圆弧锯齿和线性锯齿的几种规格？有什么优缺点？用图示意 答：1、背光的网点常用主要分为：1、变点定距；2、变点变距；3、变点定距 这两种无明显的优势与缺点，主要还在设计网点人员的熟悉程度； 例如： 变点定距示意图 变点定距示意图 背光问题咨询和学习 4 of 5 2、锯齿规格从角度上分主要为 60°、70°、90°三种； 一般长宽尺寸为 0.08*0.16mm，0.1*0.2mm，0.15*0.3mm(此规格一般用于侧背光，放电，90°) 锯齿的主要作用是改善点光源或暗区，度数越大光散的越开可以改善点光源； 8、背光亮点的避免和消除的方法有哪些？ 答：1、加大遮光区；2、网点做一些掏点处理；3、增加或变更锯齿；4、发光面的表面处理； 9、均匀性的处理方法？双面胶对均匀性是否有影响？网点对应的另外一面的表面处理方式？ 答：均匀性的处理方法：1、改善网点；2、发光面的表面处理；（固定贴布材质与产品结构） 双面胶会吸光，所以对产品的均匀性有影响，犹其是一些长条形的最为明显产品，从模具上可以 改善； 网点对应的另外一面（即发光面）的表面处理方式：1、放电面；2、磨面；3、镜面；目前主要是 磨面 10、背光每颗灯有必要都串电阻吗？如果串的话，电阻值一般多少为宜？ 答：从产品可靠性上考虑有必要串电阻；因为电阻可防止因灯源电压不同而造成亮度不均现象；另： 如果产品结构上放不下，可以让两颗灯（最多三颗灯）共一个电阻； 电阻阻值建议：电阻只要有阻值（非 0Ω 即可） 11、增亮膜的使用，亮度会增加多少？对视角有什么影响？ 答：增亮膜对白色的效果最为明显，每增加一张亮度可以提升 1.4-1.6 倍，最多二张；对于其它的颜 色增幅比较小；视角一般都会变小，增加 BEF 后视角约 70°； 12、底部背光绑定灯封胶是否影响背光暗格；暗格与灯芯的亮度，背光厚度，灯芯距离都有关，请问这些 参数如何评估？不同颜色的灯芯是否设计规则不一样？ 答：影响底背光暗格的主要几个因素：1、产品厚度；2、灯间距；3、灯亮度与结构； 封胶的高度，一般是盖住晶片即可，不可太高，胶高容易出现暗格；不是最主要的问题！ 13、RGB 怎么来设计？需要注意哪些事项？混色使用怎么来设计？ 答：RGB 的三色贴片在灯源供应商在制作过程中，一般都是不分光分色的，主要靠投料的晶片来控制 颜色与亮度，所以使用 RGB 的三色贴片有两个难点： 1、RGB 的产品灯源数量比较多，导致片与片之间混色不一样，犹其是批与批之间； 2、每家灯源供应商做的晶片选择不一致，所以我们在设计 RGB 的产品时最主要的局限性是供 应商提供的灯不一定能满足客户需要的混色效果； 3、产品厚度：一般 RGB 的灯的长宽尺寸都比较大，最小建议为 3.0mm；通常我们在接到客户 的 RGB 产品时，会先按客户的电路需求与灯源初步布 PCB 的线路，通过 PCB 的布线我们确 定产品的最终建议厚度； 建议：如果客户对亮度与颜色要求比较严格时，希望使用 R、G、B 三颗 0603 的贴片来做，缺点： 1、产品厚度至少要做到 3.5mm 以上；2、遮光区要比较宽，不然两组灯之间会出现色不均！ 14、通常当环境温度超过 25℃时单颗 LED 所允许的电流随环境温度的增加其降低率为：-0.36mA/℃，但是 在实际应用却不是这样，而只是降低电流 10mA 或者 15mA 来使用，这点我们要怎么来控制和解释？ 背光问题咨询和学习 5 of 5 答：这张附图是灯源供应商附在灯源规格书中的一张温度与电流的关系图，主要含义是指灯源在对 应的温度下可以承受的电流分别为多少；即每颗灯的使用温度不可超过 80℃，随着灯源的温度上升电流需 递减以保证灯源可靠性！ 对于背光，结合背光的使用的温度范围我的理解为：当背光的温度上升时，产品需相对应的减少电 流，降低率为-0.36mA/℃（汇晨公司是-0.4mA/）；例如：IF=15mA（常温@25℃）单颗灯的产品，当温度上 升 5℃后，电流应该降低到 13mA 来驱动； 注：一般背光厂没有针对产品专门做温度与电流的曲线图，背光厂一般会做文字说明，温度与电流 的反比关系，降低率为-0.36mA/℃（汇晨公司是-0.4mA/） 15、背光厂灯芯采购是按照什么采购（电压，颜色区间，亮度）？采购回来是怎么分光分色？ 答：灯源采购与供应商的供货能力有关系，以聚飞的 0603 白光为例： 颜色：正常供货为二个大的色区为 R 档与 S 档，S 档与 R 档有细分为 S1、S2 与 R1、R2 共四小档； 供应商来料为每一小档为一个等级； 亮度：灯源亮度值是不停的在变的，预计每年灯源亮度都提升一级，目前可量产的范围为 650-750mcd@20mA；供应商每 50mcd 为一个等级； 电压：一般都为 2.8V-3.3V@20mA，供应商来料为每 0.1V 一档包装； 采购回来的灯源我们不会再分光分色； 三、背光可靠性 1、常规背光的寿命是多少？如果客户有寿命要求，需从哪些地方着手来控制； 2、背光的寿命是如何换算？ 例如：日亚 NCW100 可以承诺的寿命是五萬小时，做试验不可能实际用五萬小时点亮达半衰来计算,可能模 拟高温高湿的环境试验，再换算是否有等价换算的理论依据 3、有些用于计算背光寿命的用平均故障率（MTBF）是如何计算？MTBF 对于了解产品的寿命意义如何？ 答第 1、第 2 与第 3 题： 灯源寿命的理论值为 10 万小时，人们没有一个有效的测量方法，所以借用 MTBF 这种方式来推算产 品的寿命； MTBF 是（Mean Time Between Failures）平均无故障时间，单位为“小时”。它反映了产品的时 间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时 间，也称为平均故障间隔。 建议：需要验证产品的寿命，使用如下两种测量方式： 1、常温点亮 1000 小时，亮度衰减不超过 20%（汇晨公司内部要求为 15%） 2、高温点亮 65℃±2℃，500 Hrs；亮度衰减不超过 30%； 注：有些模组公司使用背光的二倍电流，测试灯的衰减 24 小时，不超过 25%； 另：目前出现一种寿命规格，产品的半衰期要求达到多长时间，同样也是使用 MTBF 的方式推算出来； 4、为保证贵司产品，寿命可靠，都做哪些验证？具体验证的条件怎样？ 按照供方的规格来看：一般来讲包含的承诺试验：高低温动作，高低温储存，高温高湿，冷热冲击试验， 有的是标示 240H，有的是标示 500 小时，1000H, 如果产品确实能耐这么久 时间和条件，就能满足寿命要 求吗？是否有换算依据？ 答：我司的验证条件为(主要)： 1、常温点亮 1000 小时，亮度衰减不超过 20%（汇晨公司内部要求为 15%） 2、高温点亮 65℃±2℃，500 Hrs；亮度衰减不超过 30%； 另：附汇晨电子《WI-QIP-401 信赖度试验》参照！