背光模組(Backlight Module;BLM)又稱背光板,為薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)之重要零組件之一。由於TFT-LCD 為非自發光之顯示器,必須透過背光源投射光線,依序穿透TFT-LCD 面板中之偏光板、玻璃基板、液晶層、彩色濾光片、玻璃基板、偏光板等相關零組件,最後進入人之眼睛成像,達到顯示之功能。
背光模組中其關鍵零組件有反射片(Reflector)、光源(冷陰極燈管、LED)、導光板(Light Guide)、擴散片(Difusser)及稜鏡片(Prism sheet)等零組件組成。
在TFT-LCD面板所需的零組件成本比重中,以彩色濾光片、驅動IC及背光模組為成本比重較高的項目。傳統背光模組結構:反射片、光源、導光板、下擴散板、稜鏡片(聚光片)、上擴散膜構成的。
導光板是用射出成型的方法將丙烯壓製成表面光滑的楔形板塊,然後用具高反射率且不吸光的材料,在導光板底面用網版印刷印上圓形或方形的擴散點,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。冷陰極管位於導光板厚側的端面,冷陰極管所發的光以端面照光(edge light)的方式進入導光板,大部份的光利用全反射往薄的一端傳導,當光線在底面碰到擴散點時,反射光會往各個角度擴散,破壞全反射條件而自導光板正面射出,利用疏密、大小不同的擴散點圖案設計,可使導光板面均勻發光。擴散片的作用是讓射出的光分佈更加均勻,可也在擴散片上加上有聚光作用的稜鏡片(prism / lenticular sheet),增加出射光的方向性,達到提高正面亮度的目的。反射板將自底面漏出的光反射回導光板中,防止光源外漏,以增加光的使用效率。
◎背光模組依光源位置分成兩種結構:
─側光式(Edge Type):光源在面板四周,利用導光板從螢幕邊緣發射的光透過導光板傳送到螢幕中央
─直下式(Direct Type):光源在面板後方,利用擴散板均勻光源
根據DisplaySearch報告指出,2010年CCFL背光仍是液晶電視背光的主流技術,而LED背光則佔近三成的比重,其中側光式LED背光更佔LED背光的九成市場,主要是因為可使用較少量的LED使成本較低,同時也能達到薄形化與亮度上的要求。因此側光式的背光設計仍是未來四年,LED TV設計的主流技術。
為了提高面板輝度與省電效能、節省材料成本,背光模組V-Cut新技術的應運而生,不同於以往使用2片3M的稜鏡片(BEF)開發的NB用背光模組,V-Cut技術主要採用1片三菱化工(Mitsubishi Rayon)的逆稜鏡片,而下方再加上1片導光板設計而成,其中導光板表面成形 V-CUT 結構,除可提高輝度與光源均勻度外,也可達到薄型化與低成本化,此開發產品以V-cut 導光板搭配三菱的逆稜鏡片,可減少高單價的光學膜片 ( 稜鏡片或增光膜 ) 使用量,並提升亮度。V-cut 技術起源於日本,南韓的背光模組業者則加速研發量產V-cut 導光板。V-cut已率先應用於NB 背光模組,國內主要背光模組廠中光電、瑞儀、奈普都有研發生產。
據IEK統計,2008年全球LCD背光板產值達149.2億美元,國內產值為1491億元(折合美元約45億),台灣佔全球3成產值。又以2008年第二季產能市佔率排名,中強光與瑞儀合計佔近30%比重,其餘台日韓廠商各佔4~5%比重,包括國內輔祥、科橋、福華、大億科、奈普,韓國有Taesan LCD、Heesung、DID,日本有sharp等。
台灣投入背光模組生產的廠商眾多,以中強光電產量最大,其它尚有瑞儀光電(技術來源為茶谷興業)、華新麗華(技術來源為日本Denyo)、大億科技(技術來源為Stanley電氣)、華榮電纜(技術來源為富士通化成)、興隆發電子(技術來源為日本桐生)、福華電子(技術來源為茶谷興業),以及輔祥、科橋、云光、奈普等廠商投入生產。