背光模组光学部品简介LGP.ppt

背光模組光學部品簡介 導光板 (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. 背光模組的結構 入射光源(lamp, LED or EL etc.) 導光板 (Light Guide Plate) 反射板(Reflector) 稜鏡片(prism sheet) . 燈管反射罩(lamp reflector) 外框架 (Frame Mold ) 背光模組結構圖 楔型結構(側光式) 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，以配合液晶顯示器對光學的特性要求。 導光板介紹(1) 導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。 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造成傷害,必須要求保持燈管與導光板間的相對距離。 導光板介紹(2) 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 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光學原理與應用 LGP光學原理與應用 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. 導光板材料介紹(1) 一般特性： 導光板材料介紹(2) 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. 導光板光學設計(1) 印刷式---網點形式,尺寸,面积,設計 ---網點和油墨 ---網點和底片,網板,印刷技術 ---網點和燈管形式 導光板光學設計(2) 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型式介紹—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 TiO2)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—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