背光模组光学部品简介LGP

1、背光模組光學部品簡介背光模組光學部品簡介導光板導光板 (Light Guide Plate)背光模組(Back Light Unit)是液晶顯示器(LCD)光源的提供者,LCD本身並不發光,背光模組光源的表現便決定了顯示器表現在外的視覺感. 隨著液晶顯示器製造技術的提升,大尺寸及低價格的趨勢下,背光模組在考量輕量化、薄型化、低消費電力、高亮度及降低成,的市場要求,為保持在未來市場的競爭力， 開發、設計新型的背光模組及導光板成型的新製作技術,是今後努力的方向及重要課題. 入射光源入射光源(lamp, LED or EL etc.) 導光板導光板 (Light Guide Plate) 反射板反射

2、板(Reflector) 稜鏡片稜鏡片(prism sheet) . 燈管反射罩燈管反射罩(lamp reflector) 外框架外框架 (Frame Mold )楔型結構楔型結構(側光式側光式)冷陰極管稜鏡片 I擴散板 L導光板反射板燈管反射罩稜鏡片II擴散板 U背光模組發光原理背光模組發光原理光源(冷陰極管)直接或間接(經燈管反射罩反射)進入導光板傳播，經由導光板下方的光學結構設計面光學結構設計面與反射板對全反射現象的破壞後，光源由導光板的正面以某一角度擴散射出，均勻分布於發光區域內。再經由擴散板及稜鏡片I、II對光源視野角進行調整，使光線能聚集在液晶顯示器的視野角選擇內，以配合液晶顯示器

3、對光學的特性要求。 導光板是背光模組光源的傳播煤介，其形狀形狀及材料組成材料組成決定了出射光源的輝度及分布上均一性的表現。一般來說，較細的燈管配合厚的導光板有較佳的入光效率，僅有在燈管緊靠在導光板上有最佳47%的入光效率。在實際的考量上為避免燈管電極過熱對導光板電極過熱對導光板造成傷害造成傷害, ,必須要求保持燈管與導光板間的相對距離。 進入導光板內部的光源，經過散射效應與反射板、擴散板及稜鏡片等作用後，出光效率約佔內部光源的75%左右。現行導光板在薄型化的趨勢下，筆記型電腦使用的導光板厚度已由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，是未來幾年內的產

4、業走向。 導光板的材料介紹與光學應用 1.導光板LGP(Light Guide Panel)光學應用v壓克力的折射率 ：nt1.49v空氣的折射率 ：ni1v空氣臨界角i=90v壓克力臨界角t=42.15 2. 目前使用的LGP材料 PMMA (PolyMethyl Methacrylate)LGP光學原理與應用光線在導光板中以全反射傳遞光線在導光板中以全反射傳遞LGP光學原理與應用當光線遇到底部散射點時，當光線遇到底部散射點時，會有部份光線散射而折射出壓克力會有部份光線散射而折射出壓克力. .材料介紹一般特性：特 性單位PMMAPC比重-1.201.20吸水率%0.30.2全光透過率3mm%

5、9288折射率-1.491.59硬度-2HB玻璃轉移溫度105145材料介紹 PMMA (POLYMETHYL METHACRYLATE) ,(聚甲基丙烯酸甲)也就是俗稱的亞克力或有機玻璃,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)經過化學加工後做出光學級PMMA顆粒(已提供射出成形所用)再將光學級PMMA顆粒用壓鑄法(Casting)或壓出法 (Injection)來製作光學級PMMA平板.光學設計設計 印刷式-網點形式,尺寸,面积,設計設計 -網點網點和和油墨油墨 -網點網點和底片和底片, ,網板網板, ,印刷技術印刷技術 -網點網點和和燈

6、管形式光學設計設計 非印刷式-網點式 光學利用率(形式) 均一性(大小 深浅) 模具加工性 成型性 厚度LGP型式點印刷式導光板 點印刷式導光板： 以往導光板印刷為將光源均一化分布的常用方式,利用含高發散光源物質(如SiO2 及及 TiOTiO2 2)的印刷材料,適當的分布於導光板底面,借由印刷材料對光源吸收再擴散放出的性質,破壞全反射效應造成的內部傳播,使光由正面射出並均勻分布於發光區.點印刷式導光板-網點LGP型式介紹介紹射出成型導光板(1)蝕刻方式(模仁咬花) 直接將印刷點的設計轉移到模具上,取代傳統的印刷方式,而在輝度的實際表現上,蝕刻導光板則不如印刷導光板.蝕刻方式的網點LGP型式介

7、紹介紹射出成型導光板(2)切削方式加工 在導光板正面以切削方式製造出一條條長溝型的結構,與稜鏡片結構類似的鏡面設計,更能增加輝度提高的效果,但在均一性的表現上則不如印刷方式的導光板結構.切削方式SC加工的網點LGP型式介紹介紹射出成型導光板(3)噴砂方式 利用細砂材料噴灑於模仁形成粗面分布,在射出成型下直接轉移至導光板上時,粗面越多的地方,破壞光源全反射的效果越強,因此可達到光源面的均勻分布.噴砂方式LGP型式介紹介紹射出成型導光板(4)內部擴散方式 將一些具散射的透明顆粒材料(如PMMA),在射出成型時直接注入導光板內部,利用其濃度的不同對光源作有效率的出射調制,均勻分布在導光板發光區間,並減低光源仍留在導光板內耗損的可能. 結結 論論導光板是一個導光板是一個LCD產業中重要之零件所有的發產業中重要之零件所有的發展歷史和技術更新也都是為了符合下游產品的展歷史和技術更新也都是為了符合下游產品的需要，至今已發展出數種製程不同的導光板，需要，至今已發展出數種製程不同的導光板，日本曾經將導光板分為第一代平板直下式，第日本曾經將導光板分為第一代平板直下式，第二代平板側光印刷式，第三代二代平板側光印刷式，第三代側光射出印刷式，側光射出印刷式，第四代側光射出非印刷式，另外還有第五代的第四代側光射出非印刷式，另外還有第五代的據稱要將擴散片和稜鏡片等三合一的新式導光據稱要將擴散片和稜鏡片等三