導光板簡介(TOYO培訓資料)ppt課件

1、導光板簡介2021.06.01.何謂導光板 導光板一詞來自於英文譯音(Light Guide 其產(chǎn)生為應用於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 要有背光模組來顯現(xiàn)，在背光模組的發(fā)展過 成中重要關鍵的零組件導光板也隨著下游產(chǎn) 品的需求進而開始有不同的改變。.導光板的功能和要求 導光板故名思義其最主要的的功能在 於要將光線導向設計者所需求的方向，而 一切的導光板的設計都是要配合下游產(chǎn)品 LCD和背光模組的需求，最重要的是要達到 輝度和均勻度。.導光板的分類(一 普通而言導光板因形狀、製作方式和功能上都有不同的分 類法，而且目前尚無統(tǒng)一的分法，經(jīng)過整理後A.按照

2、形狀分為：平板和楔形板(斜板) 平板：導光板從入光處來看為長方形。 楔形板：從入光處來看為一邊為厚一邊為薄成楔形(三角形)狀。 平板楔形板.導光板的分類(二 B.按照網(wǎng)點製作方式：印刷式和非印刷式 印刷式：導光板完成外形加工後,以印刷方 式將網(wǎng)點印在反射面，又分為IR 和UV兩種。 非印刷式：將網(wǎng)點在導光板成形時直接成形 在反射面。又分為化學蝕刻(Etching)、 精細機械刻畫法 (V-cut)、光微影法 (Stamper)、內(nèi)部擴散。 .導光板的分類(三 C.按照入光方式：側(cè)入光(燈管和LED)和直下式。 側(cè)入光式：將發(fā)光體(燈管或LED)放置於導 光板之側(cè)部。 直下式：將發(fā)光體(燈管或L

3、ED)放置於導 光板之下方。 D.按照成形製作方式：射出成形和裁切成型。 射出成形：應用射出成形機將光學級 PMMA顆粒運用高溫、高壓射 入模具內(nèi)冷卻成形。 裁切成形：將光學級PMMA原板經(jīng)過裁切 工序完成廢品。 .導光板種類分析 項目射出成型裁切平板佳 厚度5mm以下(含)佳 厚度不限可 厚度5mm以上楔形板佳可 但不符經(jīng)濟效應印刷式可佳非印刷式佳可 技術較不成熟側(cè)光式佳佳直下式佳佳.導光板製造過程一 在了解加工過程前應先了解導光板所須之部材 A.所需求之部材和工具： a.射出成形：光學級PMMA顆粒、油墨 b.裁 切：光學級PMMA平板、油墨 B.光學級PMMA顆粒、平板： 無論是用何種生

4、產(chǎn)方式所製作出來的導光板其最重要 也是最原始的資料為光學級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(jīng)過化 學加工後做出光學級PMMA顆粒(已可提供射出成形所始 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，目前業(yè)界所認 同的PMMA製造商如下表： .PMMA製造商 項目PMMA顆粒PMMA原板原板制程備注（日）三菱麗陽 Mitsubishi Rayon有有壓鑄法 （Cast

5、ing)光學特性最佳 板面較硬 比較不會彎曲 業(yè)界皆認可（日）住友化學 Sumitomo有有壓出法 (Injection)光學特性佳 板面較軟 業(yè)界皆認可（日）旭化成 Asahicasei有有壓出法 （Injection)光學特性佳 板面較軟 業(yè)界皆認可（日）庫拉雷 Kuraray有有壓出法 （Injection)光學特性佳 板面最軟（臺）奇美化學無有壓出法 （Injection)光學特性較差 目前只有奇美電子使用（韓）世和 Sehwa有有壓鑄法 （Casting)光學特性佳 板面較軟 LG和現(xiàn)代認可.導光板制造過程二 C.油墨：分為UV和IR兩種 D.平板裁切導光板製作方式為三個部份: 第一

6、是壓克力板外形加工; 第二是網(wǎng)板製作; 第三是印刷，其工序流程分別為 a. 壓克力外形加工=原板裁切鏡面刨光成形加工。 .導光板制造過程三 b. 網(wǎng)板製作=網(wǎng)點設計底片輸出張網(wǎng) c.印刷=壓克力洗淨印刷烘烤(IR)或紫外光照射(UV) E.射出成形導光板分為印刷式和非印刷式兩種，其工序上基 本一樣，為在鑄造模具時印刷式並無在射出時將網(wǎng)點鑄上 ，故其射出的廢品也只是壓克力外形，待成形後再經(jīng)過印刷 完成導光板，而非印刷式是將設計好的網(wǎng)點鑄造在模具上， 使網(wǎng)點與導光板在射出成形時同時完成。.不同的網(wǎng)點結構 Microlenses V-slots Micropyramids Microdonuts:

7、type 1 Microdonuts: type 2 .導光板製作技術分析 一 A.資料：目前業(yè)界共同運用的資料為PMMA一種，但PMMA 先天上的缺點和由於目前MMA單體產(chǎn)能上的缺乏 經(jīng)常在供貨上會有匱乏，所以也有些廠商開始尋找 可替代之資料，由於導光板是LCD中負責光源之重 要零件故資料的透光度是一個相當重要的根本條件, 日本 Nippon Zeon近年來推廣一種新的資料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 運用廠商不多年產(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

8、四倍，在微利時代的現(xiàn)在 因為本錢考量Zeonor的競爭優(yōu)勢只能說是一個笑話。.Zeonor 和PMMA特性比較 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2H2H.壓克力的要求及重點 1.尺寸 2.鏡面度 3.外表完好度 4.雜質(zhì) 5.彎曲 6.應力 .導光板製作技術分析 二 B. 印刷方式：印刷方式因其油墨乾燥方式分為IR和UV兩種 IR和UV印刷特性比較項 目IRUV

9、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.導光板製作技術分析 三 C.成形方式： 區(qū)分為裁切印刷、射出成形印刷和射出成形非印刷三種 裁切印刷、射出成形印刷和射出成形非印刷特性比較項目裁切印刷射出印刷射出非印刷優(yōu)點 1.生產(chǎn)速度快 2.輝度佳 3.設變反應速度快 4.開發(fā)時間快 5.刀模成本低 1.原料成本低 2.原料取得易 3.輝度佳 1.原料成本低 2.原料取得

10、易 3.均勻度佳 4.工序少生產(chǎn)成本低 缺點 1.原料成本高 2.工序多生產(chǎn)成本高 3.原材取得不易 4.均勻度不如非印刷佳 1.生產(chǎn)速度慢 2.良率較差 3.工序多生產(chǎn)成本高 4.模具成本高 5.開發(fā)時間慢 6.均勻度不如非印 1.生產(chǎn)速度慢 2.良率較差 3.模具成本高 4.開發(fā)時間慢 5.輝度不如印刷佳 .非印刷式導光板製程比較分析 項 目方 式優(yōu)缺點化學蝕刻(Etching) 以曝光顯影製程形成網(wǎng)點(200300um) 網(wǎng)點大於印刷式的網(wǎng)點，全反射被破壞的程度不如印刷式，輝度亦不如印刷式導光板。精密機械刻畫法(V-cut) 以切削的方式製造出一條條長溝形的結構(溝寬50-200um)

11、(深度15-100um)，使光源由導光板正面射出，由長溝之寬度及深度控制出光面之光學強度及性質(zhì) 輝度教印刷式多10%(光源擴散度較小，使正面光源增強)及製造方便，另外在出光面亦使用切削的方式製造與稜鏡面結構相似的鏡面結構，更能增加輝度，但在均勻度上仍待加強。光微影法(Stamper) 以射出形成網(wǎng)點(4050um)，亂射面設計能破壞光源之全反射並控制光源射出導光板面角度的分布，網(wǎng)點的數(shù)量多寡對光源作有效率的控制。技術較純熟，網(wǎng)點可隨模具任意設計形狀，若網(wǎng)點極小的平滑鏡面?？墒构庠诰W(wǎng)點及導光板內(nèi)部損失檢至最小。 內(nèi)部擴散 將具擴散性質(zhì)的顆粒材料如MMA在射出成形時直接注入導光板內(nèi)部，利用濃度的不同對光源作有效率的射出調(diào)制。.結 論 因為導光板是一個LCD產(chǎn)業(yè)中重要之零件一切的發(fā)展歷史和技術更新也