導(dǎo)光材料的選擇與應(yīng)用

1、導(dǎo)光材料的選擇與應(yīng)用導(dǎo)光材料的選擇與應(yīng)用 主講人：陳珉 博士創(chuàng)維液晶（深圳）有限公司 研發(fā)部高級經(jīng)理2010年10月18日 報告提綱：報告提綱：導(dǎo)光材料概述導(dǎo)光材料概述 導(dǎo)光板在液晶顯示中的應(yīng)用導(dǎo)光板在液晶顯示中的應(yīng)用 導(dǎo)光板的制成技術(shù)導(dǎo)光板的制成技術(shù) 導(dǎo)光板及其應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)展與展望導(dǎo)光板及其應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)展與展望 創(chuàng)維液晶（深圳）有限公司在導(dǎo)光板產(chǎn)品應(yīng)用端的工作創(chuàng)維液晶（深圳）有限公司在導(dǎo)光板產(chǎn)品應(yīng)用端的工作導(dǎo)光材料概述導(dǎo)光材料概述 玻璃化溫度8090，非晶態(tài)密度1.041.06克/厘米3，晶體密度1.111.12克/厘米3，熔融溫度240，電阻率為10201022歐厘米。導(dǎo)熱系數(shù)30時0.1

2、16瓦/(米開)。通常的聚苯乙烯為非晶態(tài)無規(guī)聚合物，具有優(yōu)良的絕熱、絕緣和透明性，長期使用溫度070，但脆，低溫易開裂。 聚苯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性比較差，可以被多種有機溶劑（如：芳烴、鹵代烴等）溶解，會被強酸強堿腐蝕，不抗油脂，在受到紫外光照射后易變色。 導(dǎo)光材料：導(dǎo)光材料：PS (Polystyrene) 聚苯乙烯聚苯乙烯 聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好。 價格較高 聚碳酸酯耐酸，耐油。 聚碳酸酯不耐紫外光，不耐強堿 。 導(dǎo)光材料：導(dǎo)光材料：PC (Polycarbonate

3、)聚碳酸酯聚碳酸酯 高度透明的無定形熱塑性聚合物，相對密度(30 4)1.188-122。高度通明性，透光率90-92，比無機玻璃還高，并能透過紫外線光達735。折射率1. 49。機械強度高、韌性好，拉伸強度60一75MPa，沖擊強度12-13kJm，比無機玻璃高8-10倍?？衫於ㄏ颍瑳_擊強度提高1.5倍。具有優(yōu)良的耐紫外線和大氣老化性。玻璃化溫度80-100 ，分解溫度200 。使用溫度-4080。耐堿、耐稀酸、耐水溶性無機鹽、烷烴和油脂。溶于二氯乙烷、氯仿、丙酮、冰醋酸、二氧六環(huán)、四氫呋喃、醋酸乙酯等，不溶乙醇、乙醚、石油醚等。電絕緣性良好。 導(dǎo)光材料：導(dǎo)光材料：PMMA (POLYME

4、THYL METHACRYLATE)聚甲基丙烯酸甲PMMA 發(fā)展歷史 壓克力（ACRYLIC），俗名特殊處理有機玻璃。壓克力的研究開發(fā)，距今已有一百多年的歷史。1872年丙烯酸的聚合性始被發(fā)現(xiàn)；1880年甲基丙烯酸的聚合性為人知曉；1901 年丙烯聚丙酸脂的合成法研究完成；1927年運用前述合成法嘗試工業(yè)化制造；1937年甲基酸脂工業(yè)制造開發(fā)成功，由此進入規(guī)模性制造。 二戰(zhàn)期間因壓克力具有優(yōu)異的強韌性及透光性，首先，被應(yīng)用于飛機的擋風(fēng)玻璃，坦克司機駕駛室的視野鏡。1948年世界第一只壓克力浴缸的誕生，樗著壓克力的應(yīng)用進入了新的里程碑。 導(dǎo)光板其最重要也是最原始的材料為光學(xué)級PMMA（POLYM

5、ETHYL METHACRYLATE）（聚甲基丙烯酸甲也就是俗稱的亞克力或有機玻璃 PMMA由石油中提煉單體（MMA）再將單體（MMA）經(jīng)過化學(xué)加工后做出光學(xué)級PMMA顆粒 光學(xué)級PMMA顆粒用壓鑄法（Casting）或壓出法（Injection）來制作光學(xué)級PMMA平板 目前業(yè)界所認同的PMMA制造商如下：（日）三菱麗陽 Mitsubishi Rayon、（日）住友化學(xué) Sumitomo、（日）旭化成 Asahicasei、（日）Kuraray、（臺）奇美化學(xué)、（韓）世和 Sehwa 導(dǎo)光材料：導(dǎo)光材料：PMMA導(dǎo)光板在液晶顯示中的應(yīng)用導(dǎo)光板在液晶顯示中的應(yīng)用 何謂導(dǎo)光板何謂導(dǎo)光板導(dǎo)光板一詞

6、來自于英文譯音（Light Guide Plate）其產(chǎn)生為應(yīng)用于LCD所產(chǎn)生的，LCD為一非自發(fā)光性的產(chǎn)品為了要展現(xiàn)LCD的亮度就必需要有背光模塊來顯現(xiàn)，在背光模塊的發(fā)展過成中重要關(guān)鍵的零組件導(dǎo)光板也隨著下游產(chǎn)品的需求進而開始有不同的改變。 導(dǎo)光板的功能和要求導(dǎo)光板的功能和要求導(dǎo)光板顧名思義其最主要的功能在于要將光線導(dǎo)向設(shè)計者所需要的方向，而所有的導(dǎo)光板的設(shè)計都是要配合下游產(chǎn)品LCD和背光模塊的需要，最重要的是要達到輝度和均勻度。 導(dǎo)光板工作原理導(dǎo)光板工作原理導(dǎo)光板在液晶模組中的應(yīng)用導(dǎo)光板在液晶模組中的應(yīng)用側(cè)背光液晶模組結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)背光液晶模組結(jié)構(gòu)示意圖楔形板楔形板平板平板導(dǎo)光板制造商導(dǎo)光板

7、制造商 項目PMMA顆粒PMMA原板原板制程備注（日）三菱麗陽 有有壓鑄法 光學(xué)特性最佳；板面較硬 住友化學(xué) 有有壓鑄法 比較不會彎曲；業(yè)界皆認可旭化成有 有壓出法 （Injection)光學(xué)特性佳；板面較軟 庫拉雷有有壓鑄法 業(yè)界皆認可奇美無有壓出法 （Injection)光學(xué)特性佳；板面較軟 Sehwa光學(xué)特性最佳；板面較硬 有壓出法 業(yè)界皆認可導(dǎo)光板的制成技術(shù)導(dǎo)光板的制成技術(shù) 外形加工外形加工 網(wǎng)點加工網(wǎng)點加工 包裝 一、裁切-將大板原材初步處理； 二、拋光-將入光側(cè)作鏡面處理； 三、倒角-依工程圖面將半成品成型； 四、清潔導(dǎo)光板外形加工四步：導(dǎo)光板外形加工四步： 二.將LGP升降與機臺

8、臺面相當(dāng)高度.四.LGP推進向前,降低升降平臺. 一.確定裁切尺寸,清理工作臺面及壓梁.三.送料時,開啟前後浮動平臺,在LGP下墊紙板保護,紙板與LGP對齊貼緊. 六.每裁一刀,及時清理壓梁下面區(qū)域LGP上表面的屑,以免被壓梁壓傷,壓梁壓緊後,分開裁完的LGP.五.裁切時,關(guān)閉浮動臺,大板LGP 靠緊後檔板對齊,清理LGP 表面的殘屑,進行作業(yè).裁切裁切十.堆放時及時清理LGP周圍的殘屑,并堆放整齊八.長條對齊時,側(cè)面靠齊側(cè)擋板, 後面靠齊後擋板,LGP側(cè)面之間緊靠.九.裁切完成,清理LGP上表面的屑,整組翻轉(zhuǎn),使底面朝上,放置小車上,掀開紙板,清理乾淨(jìng)LGP及紙板上的屑,合上紙板.七.移動長

9、條LGP時,紙板緊貼著LGP一起移動.裁切裁切一 .清理工作臺及夾具.二.清理拋光檢驗桌臺面,打開電源.三.打開電源,設(shè)定拋光尺寸.四.做拋光標記.五.清理上下片,放置檢驗桌上對齊.六.保持LGP上下片整潔,放入夾具,緊靠檔板對齊.七.夾持夾緊,進行拋光.八.拋光完成,清理乾淨(jìng)LGP四周的粉塵,搬出LGP.九. 擦拭並檢查拋光面.十.擦拭完畢,清潔上下面.十一.LGP堆放,兩列之間堆放整齊且用泡棉隔開,以免碰撞.拋光拋光一 .清理工作臺及檢查夾具.二 .打開電源開關(guān),設(shè)定倒角尺寸.三.清理LGP四周,確保放入夾具內(nèi)的LGP潔淨(jìng).四 .倒角操作,填料後,雙手推平LGP,且確認上拋光面對齊,進行倒

10、角.七.LGP放輸送帶上後,清理LGP表面的屑.八.倒角後按規(guī)定堆放整齊放在輸送帶上,送清潔室清潔.五.在倒角完成后清理LGP四周及夾具.六.分兩次以上取料;翻轉(zhuǎn)使夾具前方LGP前面朝上放置.倒角倒角一.打開離子風(fēng)扇及過濾器.二.用靜電槍吹拭LGP.三.檢查拋光面、倒角面,無塵布蘸去漬油擦拭拋光面及倒角面,挑出崩角等不良.四.檢查表面,無塵布蘸去漬油擦拭.五.無塵布（去漬油）擦拭LGP邊沿（保護膜翹起的).六.LGP分開檢查,挑出破皮.七. 將保護膜破損的LGP挑出單獨放置.八.LGP堆放整齊,輕拿輕放,靠齊,記號方向一致導(dǎo)光板的網(wǎng)點加工 網(wǎng)點的制成方式：印刷式和非印刷式 印刷式：導(dǎo)光板完成外

11、形加工后,以印刷方 式將網(wǎng)點印在反射面：包括網(wǎng)板印刷（目前的主流方法），噴墨印刷 非印刷式：將網(wǎng)點在導(dǎo)光板成形時直接成形 在反射面。又分為化學(xué)蝕刻(Etching)、 精密機械刻畫法 (V-cut)、光微影法 (Stamper)等。網(wǎng)點設(shè)計運用網(wǎng)點設(shè)計軟件，設(shè)計導(dǎo)光板的網(wǎng)點大小，排布及間距網(wǎng)板制作根據(jù)計算機網(wǎng)點設(shè)計制作網(wǎng)板印刷使用印刷機臺，將油墨透過網(wǎng)點印刷到導(dǎo)光板上固化通過IR烘烤或是UV照射使油墨固化印刷式導(dǎo)光板網(wǎng)點加工四步：印刷式導(dǎo)光板網(wǎng)點加工四步：網(wǎng)點設(shè)計：網(wǎng)點設(shè)計：確定設(shè)計目標及現(xiàn)有條件：亮度，均勻度，導(dǎo)光板材質(zhì)，油墨特性，入光方式，加工能力等印刷網(wǎng)點數(shù)據(jù)調(diào)整基本原理: 假設(shè)背光源發(fā)

12、光面的輝度值與導(dǎo)光板網(wǎng)點面積成正比設(shè)計流程: 根據(jù)設(shè)計要求及現(xiàn)有條件，運用設(shè)計軟件設(shè)計網(wǎng)點，并模擬結(jié)果 根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化網(wǎng)點設(shè)計(3) 制作成網(wǎng)板，印刷導(dǎo)光板，組裝成背光源。測試背光源是否達到設(shè)計要求。(4) 依據(jù)背光源的測試結(jié)果，調(diào)整油墨配比及網(wǎng)點設(shè)計 。下方網(wǎng)點大小為上方0.8倍網(wǎng)點設(shè)計軟件：LightTools, GTools,網(wǎng)點形狀選擇網(wǎng)點設(shè)計策略1：Pitch相等，網(wǎng)點大小變化網(wǎng)點設(shè)計策略2：網(wǎng)點大小相等， Pitch變化網(wǎng)點設(shè)計策略3：網(wǎng)點大小變化， Pitch變化網(wǎng)點設(shè)計的評價：中央輝度，均齊度，畫面質(zhì)量5211502850115088508844105106442249495

13、10450165116510613點點BM-7測量值是調(diào)整網(wǎng)點設(shè)計的重要依據(jù)測量值是調(diào)整網(wǎng)點設(shè)計的重要依據(jù)污位移油墨在未乾燥前與IR乾燥爐輸送帶上其他板材碰觸。印刷時板材方向放置錯誤，導(dǎo)致產(chǎn)生印刷位移。導(dǎo)光板在IR乾燥爐輸送帶上須保持適當(dāng)距離，以減少導(dǎo)光板互相碰觸機會。當(dāng)導(dǎo)光板為反向時（透明膜朝上），在印刷前需注意導(dǎo)光板放置方向是否正確。暗影波浪板材上印刷油墨分布不均勻，導(dǎo)致經(jīng)光線反射後有明暗之分。油墨粘度不均影響出墨量差異，導(dǎo)致墨厚不均，因此在外觀上產(chǎn)生狀似波浪線條。1. 使用稀釋劑與洗版劑清洗網(wǎng)版，測試其是否能改善暗影。2. 若清洗網(wǎng)版後仍有暗影，請更換新油墨測試。3. 若更換油墨後仍有暗

14、影，請更換新網(wǎng)版測試。1. 以調(diào)墨刀將網(wǎng)版上油墨攪拌均勻，以減少油墨粘度不均問題。2. 藉由覆墨刀多次回刮油墨將油墨攪拌均勻。導(dǎo)光板印刷不良現(xiàn)象及可能原因1欠點連點網(wǎng)版上有異物或微小粒子，導(dǎo)致產(chǎn)生印刷欠點。 網(wǎng)版上有異物或微小粒子，導(dǎo)致產(chǎn)生印刷連點。1. 清洗網(wǎng)版並加強清洗網(wǎng)版上欠點位置。2.若清洗網(wǎng)版後仍有欠點，請更換 新網(wǎng)版測試。1.清洗網(wǎng)版並加強清洗網(wǎng)版上連 點位置。2.若清洗網(wǎng)版後仍有連點，請更換 新網(wǎng)版測試?？s點傷刮刀下壓至板材的壓力不足，導(dǎo)致有印刷縮小的問題。網(wǎng)版或印刷治具上有異物或微小粒子導(dǎo)致印刷期間導(dǎo)光板受損。1. 調(diào)整刮刀上二側(cè)旋轉(zhuǎn)把手(右旋為上升，左旋為下降)，來增加刮刀下

15、壓於板材的壓力，藉此改善縮點問題。2. 在縮點位置貼上鋁箔，將板材墊高來增加刮刀下壓於板材的壓力，藉此改善縮點問題。1.清洗網(wǎng)版並加強清洗板材損傷 位置清潔。2.若清洗網(wǎng)版後印刷仍有損傷，請 更換新網(wǎng)版測試。3. 以手動粘塵滾輪將印刷治具清 潔乾淨(jìng)，以免微小粒子附著在網(wǎng) 版上導(dǎo)致板材損傷。導(dǎo)光板印刷不良現(xiàn)象及可能原因2白線黑線1.刮刀局部不平整（凹陷）導(dǎo)致出墨量較其他區(qū)域出墨量多，因此該區(qū)域在外觀上較其他區(qū)域亮。2.印刷治具的不平整導(dǎo)致刮刀下壓時受損，進而影響出墨量不均造成白線。3.覆墨刀不平整（凹陷）導(dǎo)致覆墨後回刮儲墨量較其他區(qū)域多，出墨量相對較其他區(qū)域多，導(dǎo)致印刷後出現(xiàn)白線。4.網(wǎng)版上油墨

16、粒徑較大，導(dǎo)致該區(qū)域墨厚較其他區(qū)域來的厚。1.網(wǎng)版上有異物堵塞，導(dǎo)致該區(qū)域出墨量較少。2.印刷治具的不平整，導(dǎo)致刮刀下壓時受損，進而影響出墨量不均造成黑線。3.刮刀局部不平整（凸起）導(dǎo)致出墨量較其他區(qū)域出墨量少，因此該區(qū)域在外觀上較其他區(qū)域暗。4.覆墨刀不平整（凸起）導(dǎo)致覆墨後回刮儲墨量較其他區(qū)域少，出墨量相對較其他區(qū)域少，導(dǎo)致印刷後出現(xiàn)黑線。1.研磨刮刀，以確保刮刀平整度。2.將印刷治具作研磨，以確保治具的平整度。3.更換較平整的覆墨刀。4.以調(diào)墨刀將油墨攪拌均勻。1.清洗網(wǎng)版。2.將印刷治具作研磨，以確保治具的平整度。3.研磨刮刀，以確保刮刀平整度。4.更換較平整的覆墨刀。導(dǎo)光板印刷不良現(xiàn)

17、象及可能原因3固化：IR 油墨和UV 油墨項 目IRUV油墨東洋、永瀨、精工日立、帝晶干燥方式傳統(tǒng)烘烤紫外線光照射優(yōu)點為反射性佳輝度高，覆著性佳揮發(fā)度低制程中易控制良率，用紫外光照射干燥故量產(chǎn)速度較快缺點印刷過程因為融劑揮發(fā)性強故制程中油墨穩(wěn)定不易控制且因為須烘烤干燥故產(chǎn)能受限缺點為輝度較IR低，且其為是干燥為假性硬化網(wǎng)點易脫落導(dǎo)光板及其應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)展與展望導(dǎo)光板及其應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)展與展望目前業(yè)界共同使用的材料為PMMA一種，但PMMA 先天上的缺點和由於目前MMA單體產(chǎn)能上的不足常常在供貨上會有柜乏，所以也有些廠商開始尋找可替代之材料，由於導(dǎo)光板是LCD中負責(zé)光源之重要零件故材料的透光度是一個

18、相當(dāng)重要的基本條件,日本 Nippon Zeon近年來推廣一種新的材料Zeonor環(huán)烯烴聚合物(Cycio Olefins Polymer，COP)其最大的優(yōu)點在於比重低，吸水性較PMMA差，但因為Zeonor使用廠商不多年產(chǎn)能也僅5000公頓故在未達經(jīng)濟規(guī)模時，單價幾乎是PMMA的四倍發(fā)展趨勢：新材料 Zeonor項 目 ZeonorPMMA比重1.011.2吸水率%0.010.3折射率1.531.49透光率%9292雙折射率（nm)2020熱雙形溫度（ ）99161 8090 抗拉強度（kg/cm2)540-744700彎曲模數(shù)（kg/cm2)21,00033,000鉛比硬度2H2HZeo

19、nor 與 PMMA 之比較發(fā)展趨勢: 導(dǎo)光板厚度變薄發(fā)展趨勢: 非網(wǎng)版印刷激光打點噴墨打印精密機械刻畫法創(chuàng)維液晶（深圳）有限公司創(chuàng)維液晶（深圳）有限公司在導(dǎo)光板產(chǎn)品應(yīng)用端的工作在導(dǎo)光板產(chǎn)品應(yīng)用端的工作u創(chuàng)維液晶是創(chuàng)維集團旗下的全資高新技術(shù)企業(yè)u一期投資5000萬元RMB，u二期投入25000萬元RMB；u主要從事LCM模組的研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)為一體的高科技企業(yè)；u公司擁有11000多平方米的面積生產(chǎn)廠房，現(xiàn)分為兩大生產(chǎn)工廠(深圳工廠,惠州工廠),員工合計1300多人；u主要業(yè)務(wù)： 深圳工廠：47英寸以下TV模組； 惠州工廠：中小尺寸模組OEM代工； TV模塊月產(chǎn)能達400Kpcs以上;

20、中小尺寸模塊月產(chǎn)能達4900Kpcs以上.創(chuàng)維液晶 公司簡介 Skyworth Introduce 創(chuàng)維液晶創(chuàng)維液晶器件器件(深圳深圳)有限公司有限公司創(chuàng)維液晶 TV車間 Skyworth Introduce TVTV車間車間1 1條自動線，條自動線，3 3條半自動線，條半自動線，月產(chǎn)能月產(chǎn)能 480 Kpcs/monthKpcs/monthCCFL60HzLED120Hz60HzHD(1366768)FHD（19201080）Under Development2631.5372631.53723.62631.53742464223.6Mass ProductionPlanning26FHD60HzLEDCCFLUnder DevelopmentMass ProductionPlanningSEL260V1-S01A (V260B3-P03)350nit，82%NTSC，單面進光SEL260V2-S00A (V