在TFT-LCD显示器面板的众多关键零组件中,背光模块由于生产技术的门槛不高,且进入障碍与资本投资规模相较彩色滤光片、玻璃基板、偏光板及驱动IC而言,明显低了许多,另外,背光模块的成本比重高居各零组件第二位,仅次于彩色滤光片。
其中,直下型(bottom lighting)背光模块不含导光板,光源放置于正下方。光源由自发性光源(例如灯管、发光二极体等)射出与反射板反射后,向上经扩散板均匀分散后于正面射出,因安置空间变大,灯管可依TFT面板大小使用2至多之灯管,但同时也增加了模块的厚度、重量、耗电量,其优点为高辉度、良好的出光视角、光利用效率高、结构简易化等,因而适用于对可携性及空间要求较不挑剔的LCD Monitor与LCD-TV,其高消费电力(使用冷阴极管),一体性不佳及造成LCD发热等问题仍需要求改善。
相对于笔记本电脑领域的侧光式背光模块(Side-Edge Backlight),直下式背光模块产品技术有以下特性:
(1)均齐度较低:原因在于使用直下式产品通常要求高亮度,模块尺寸则是相对牺牲的考虑点,因此灯管数变多较易造成呈现明暗条纹的情况产生,对均齐度有一定的影响程度。
(2)模块厚度较厚:灯管数多虽提升了辉度,灯管所造成的热能也相对变高,对温度敏感度高的液晶分子及彩色光阻易造成不同色温下有色彩异变的隐忧,因此直下式背光模块通常会将厚度加深,以调整纵深的方式搭配灯管数及整体辉度的规格要求。
(3)发光效率高:直下式背光避免了侧光方式会损失部分光能于侧边漏光,而将光线利用铝(Al)背板将杂散光能反射至显像出光面,对整体光能效率有所提升。
(4)组装零件种类变少:由直下式背光模块结构示意图可以看出,直下式结构明显减少了导光板的使用,由于导光板在侧光式背光模块的功用是将侧边的CCFL线光源或LED点光源利用导光板上的网点结构使光线产生重复折射后导出为均匀面光源,因此在直下式中光线由正下方直接射入,其光源的平面化只需由扩散膜来完成,而不需导光板的导引,在光学膜(棱镜片)的部分,也可因灯管数的加多加强辉度后,可考虑减去光学膜的组装,以避免光学膜将光线汇聚集中后造成视角的局限,从而影响了大型面板(尤其是LCD-TV)对视角规格的要求。
整体而言,直下式背光模块较侧光式对于组装零件的种类需求减少,但是CCFL数量相对明显增加。依目前LCD-TV所需特性——广视角、高亮度、高对比度的要求,直下式背光模块有其固有的技术优势。