背光模組光學(xué)部品簡(jiǎn)介lgp

1、背光模組光學(xué)部品簡(jiǎn)介,導(dǎo)光板 (Light Guide Plate),前言,背光模組(Back Light Unit)是液晶顯示器(LCD)光源的提供者,LCD本身並不發(fā)光,背光模組光源的表現(xiàn)便決定了顯示器表現(xiàn)在外的視覺感. 隨著液晶顯示器製造技術(shù)的提升,大尺寸及低價(jià)格的趨勢(shì)下,背光模組在考量輕量化、薄型化、低消費(fèi)電力、高亮度及降低成,的市場(chǎng)要求,為保持在未來(lái)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力， 開發(fā)、設(shè)計(jì)新型的背光模組及導(dǎo)光板成型的新製作技術(shù),

2、是今後努力的方向及重要課題.,背光模組的結(jié)構(gòu),入射光源(lamp, LED or EL etc.)導(dǎo)光板 (Light Guide Plate)反射板(Reflector)稜鏡片(prism sheet) .燈管反射罩(lamp reflector) 外框架 (Frame Mold ),背光模組結(jié)構(gòu)圖,楔型結(jié)構(gòu)(側(cè)光式),背光模組發(fā)光原理,光源(冷陰極管)直接或間接(經(jīng)燈管反射罩反射)進(jìn)入導(dǎo)光板傳播，經(jīng)由導(dǎo)光板下方的光學(xué)結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)面與反射板對(duì)全反射現(xiàn)象的破壞後，光源由導(dǎo)光板的正面以某一角度擴(kuò)散射出，均勻分布於發(fā)光區(qū)域內(nèi)。再經(jīng)由擴(kuò)散板及稜鏡片I、II對(duì)光源視野角進(jìn)行調(diào)整，使光線能聚集在液晶顯示器的視野角選擇內(nèi)，以配合液晶顯示器對(duì)光學(xué)的特性要求。,導(dǎo)光板介紹(1),導(dǎo)光板是背光模組光源的傳播煤介，其形狀及材料組成決定了出射光源的輝度及分布上均一性的表現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，較細(xì)的燈管配合厚的導(dǎo)光板有較佳的入光效率，僅有在燈管緊靠在導(dǎo)光板上有最佳47%的入光效率。在實(shí)際

4、的考量上為避免燈管電極過(guò)熱對(duì)導(dǎo)光板造成傷害,必須要求保持燈管與導(dǎo)光板間的相對(duì)距離。,導(dǎo)光板介紹(2),進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)部的光源，經(jīng)過(guò)散射效應(yīng)與反射板、擴(kuò)散板及稜鏡片等作用後，出光效率約佔(zhàn)內(nèi)部光源的75%左右。現(xiàn)行導(dǎo)光板在薄型化的趨勢(shì)下，筆記型電腦使用的導(dǎo)光板厚度已由4mm (平板型) 逐漸降低至 1.5mm(楔型)以下，再配合一體化的射出成型技術(shù)，是未來(lái)幾年內(nèi)的產(chǎn)業(yè)走向。,導(dǎo)光板的材料介紹與光學(xué)應(yīng)用,1.導(dǎo)光板LGP(Light Gu

5、ide Panel)光學(xué)應(yīng)用壓克力的折射率 ：nt＝1.49空氣的折射率 ：ni＝1空氣臨界角θi=90°壓克力臨界角θt=42.15°2. 目前使用的LGP材料PMMA (PolyMethyl Methacrylate),LGP光學(xué)原理與應(yīng)用,LGP光學(xué)原理與應(yīng)用,當(dāng)光線遇到底部散射點(diǎn)時(shí)，會(huì)有部份光線散射而折射出壓克力.,導(dǎo)光板材料介紹(1),一般特性：,導(dǎo)光板材料介紹(2),PMMA (POLY

6、METHYL METHACRYLATE) ,(聚甲基丙烯酸甲)也就是俗稱的亞克力或有機(jī)玻璃,其分類又有PMMA顆粒和PMMA平板. PMMA由石油中提煉單體(MMA)再將單體(MMA)經(jīng)過(guò)化學(xué)加工後做出光學(xué)級(jí)PMMA顆粒(已提供射出成形所用)再將光學(xué)級(jí)PMMA顆粒用壓鑄法(Casting)或壓出法 (Injection)來(lái)製作光學(xué)級(jí)PMMA平板.,導(dǎo)光板光學(xué)設(shè)計(jì)(1),印刷式---網(wǎng)點(diǎn)形式,尺寸,面積,設(shè)計(jì)

7、 ---網(wǎng)點(diǎn)和油墨 ---網(wǎng)點(diǎn)和底片,網(wǎng)板,印刷技術(shù) ---網(wǎng)點(diǎn)和燈管形式,導(dǎo)光板光學(xué)設(shè)計(jì)(2),非印刷式---網(wǎng)點(diǎn)式 光學(xué)利用率(形式) 均一性(大小 深淺) 模具加工性

8、 成型性 厚度,LGP型式介紹—點(diǎn)印刷式導(dǎo)光板,點(diǎn)印刷式導(dǎo)光板： 以往導(dǎo)光板印刷為將光源均一化分布的常用方式,利用含高發(fā)散光源物質(zhì)(如SiO2 及 TiO2)的印刷材料,適當(dāng)?shù)姆植检秾?dǎo)光板底面,借由印刷材料對(duì)光源吸收再擴(kuò)散放出的性質(zhì),破壞全反射效應(yīng)造成的

9、內(nèi)部傳播,使光由正面射出並均勻分布於發(fā)光區(qū).,點(diǎn)印刷式導(dǎo)光板-網(wǎng)點(diǎn),LGP型式介紹—射出成型導(dǎo)光板(1),蝕刻方式(模仁咬花) 直接將印刷點(diǎn)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到模具上,取代傳統(tǒng)的印刷方式,而在輝度的實(shí)際表現(xiàn)上,蝕刻導(dǎo)光板則不如印刷導(dǎo)光板.,蝕刻方式的網(wǎng)點(diǎn),LGP型式介紹—射出成型導(dǎo)光板(2),切削方式加工 在導(dǎo)光板正面以切削方式製造出一條條長(zhǎng)溝型的結(jié)構(gòu),與稜鏡片結(jié)構(gòu)類似的鏡面設(shè)計(jì),更能增加輝度提高的效果,但在均一性的表

10、現(xiàn)上則不如印刷方式的導(dǎo)光板結(jié)構(gòu).,切削方式SC加工的網(wǎng)點(diǎn),LGP型式介紹—射出成型導(dǎo)光板(3),噴砂方式 利用細(xì)砂材料噴灑於模仁形成粗面分布,在射出成型下直接轉(zhuǎn)移至導(dǎo)光板上時(shí),粗面越多的地方,破壞光源全反射的效果越強(qiáng),因此可達(dá)到光源面的均勻分布.,噴砂方式,LGP型式介紹—射出成型導(dǎo)光板(4),內(nèi)部擴(kuò)散方式 將一些具散射的透明顆粒材料(如PMMA),在射出成型時(shí)直接注入導(dǎo)光板內(nèi)部,利用其濃度的不同對(duì)光源作有效率的出射調(diào)

11、制,均勻分布在導(dǎo)光板發(fā)光區(qū)間,並減低光源仍留在導(dǎo)光板內(nèi)耗損的可能.,結(jié) 論,,導(dǎo)光板是一個(gè)LCD產(chǎn)業(yè)中重要之零件所有的發(fā)展歷史和技術(shù)更新也都是為了符合下游產(chǎn)品的需要，至今已發(fā)展出數(shù)種製程不同的導(dǎo)光板，日本曾經(jīng)將導(dǎo)光板分為第一代平板直下式，第二代平板側(cè)光印刷式，第三代側(cè)光射出印刷式，第四代側(cè)光射出非印刷式，另外還有第五代的據(jù)稱要將擴(kuò)散片和稜鏡片等三合一的新式導(dǎo)光板，無(wú)論是那一代截至目前為止除第五代還未正式問(wèn)世外，其餘都還在業(yè)界量