導(dǎo)光板簡介(TOYO培訓(xùn)資料)ppt課件

1、導(dǎo)光板簡介2021.06.01.何謂導(dǎo)光板 導(dǎo)光板一詞來自於英文譯音(Light Guide 其產(chǎn)生為應(yīng)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(guān)鍵的零組件導(dǎo)光板也隨著下游產(chǎn) 品的需求進(jìn)而開始有不同的改變。.導(dǎo)光板的功能和要求 導(dǎo)光板故名思義其最主要的的功能在 於要將光線導(dǎo)向設(shè)計(jì)者所需求的方向，而 一切的導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)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(dá)到 輝度和均勻度。.導(dǎo)光板的分類(一 普通而言導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)光板的分類(二 B.按照網(wǎng)點(diǎn)製作方式：印刷式和非印刷式 印刷式：導(dǎo)光板完成外形加工後,以印刷方 式將網(wǎng)點(diǎn)印在反射面，又分為IR 和UV兩種。 非印刷式：將網(wǎng)點(diǎn)在導(dǎo)光板成形時(shí)直接成形 在反射面。又分為化學(xué)蝕刻(Etching)、 精細(xì)機(jī)械刻畫法 (V-cut)、光微影法 (Stamper)、內(nèi)部擴(kuò)散。 .導(dǎo)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(dǎo) 光板之側(cè)部。 直下式：將發(fā)光體(燈管或L

3、ED)放置於導(dǎo) 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(yīng)用射出成形機(jī)將光學(xué)級 PMMA顆粒運(yùn)用高溫、高壓射 入模具內(nèi)冷卻成形。 裁切成形：將光學(xué)級PMMA原板經(jīng)過裁切 工序完成廢品。 .導(dǎo)光板種類分析 項(xiàng)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(jì)效應(yīng)印刷式可佳非印刷式佳可 技術(shù)較不成熟側(cè)光式佳佳直下式佳佳.導(dǎo)光板製造過程一 在了解加工過程前應(yīng)先了解導(dǎo)光板所須之部材 A.所需求之部材和工具： a.射出成形：光學(xué)級PMMA顆粒、油墨 b.裁 切：光學(xué)級PMMA平板、油墨 B.光學(xué)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(dǎo)光板其最重要 也是最原始的資料為光學(xué)級PMMA (POLYMETHYL 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)過化 學(xué)加工後做出光學(xué)級PMMA顆粒(已可提供射出成形所始 用)，再將光學(xué)級PMMA顆粒用壓鑄法(Casting)或壓出法 (Injection)來製作光學(xué)級PMMA平板，目前業(yè)界所認(rèn) 同的PMMA製造商如下表： .PMMA製造商 項(xiàng)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(xué)特性最佳 板面較硬 比較不會(huì)彎曲 業(yè)界皆認(rèn)可（日）住友化學(xué) Sumitomo有有壓出法 (Injection)光學(xué)特性佳 板面較軟 業(yè)界皆認(rèn)可（日）旭化成 Asahicasei有有壓出法 （Injection)光學(xué)特性佳 板面較軟 業(yè)界皆認(rèn)可（日）庫拉雷 Kuraray有有壓出法 （Injection)光學(xué)特性佳 板面最軟（臺(tái)）奇美化學(xué)無有壓出法 （Injection)光學(xué)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(xué)特性佳 板面較軟 LG和現(xiàn)代認(rèn)可.導(dǎo)光板制造過程二 C.油墨：分為UV和IR兩種 D.平板裁切導(dǎo)光板製作方式為三個(gè)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(dǎo)光板制造過程三 b. 網(wǎng)板製作=網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)底片輸出張網(wǎng) c.印刷=壓克力洗淨(jìng)印刷烘烤(IR)或紫外光照射(UV) E.射出成形導(dǎo)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(shí)印刷式並無在射出時(shí)將網(wǎng)點(diǎn)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(dǎo)光板，而非印刷式是將設(shè)計(jì)好的網(wǎng)點(diǎn)鑄造在模具上， 使網(wǎng)點(diǎn)與導(dǎo)光板在射出成形時(shí)同時(shí)完成。.不同的網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu) Microlenses V-slots Micropyramids Microdonuts:

7、type 1 Microdonuts: type 2 .導(dǎo)光板製作技術(shù)分析 一 A.資料：目前業(yè)界共同運(yùn)用的資料為PMMA一種，但PMMA 先天上的缺點(diǎn)和由於目前MMA單體產(chǎn)能上的缺乏 經(jīng)常在供貨上會(huì)有匱乏，所以也有些廠商開始尋找 可替代之資料，由於導(dǎo)光板是LCD中負(fù)責(zé)光源之重 要零件故資料的透光度是一個(gè)相當(dāng)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(diǎn)在於比重低，吸水性較PMMA差，但因?yàn)閆eonor 運(yùn)用廠商不多年產(chǎn)能也僅5000公頓故在未達(dá)經(jīng)濟(jì)規(guī)模 時(shí)，單價(jià)幾乎是PMMA的

8、四倍，在微利時(shí)代的現(xiàn)在 因?yàn)楸惧X考量Zeonor的競爭優(yōu)勢只能說是一個(gè)笑話。.Zeonor 和PMMA特性比較 項(xiàng) 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(qiáng)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(diǎn) 1.尺寸 2.鏡面度 3.外表完好度 4.雜質(zhì) 5.彎曲 6.應(yīng)力 .導(dǎo)光板製作技術(shù)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(xiàng) 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(diǎn)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(diǎn)印刷過程因?yàn)槿趧]發(fā)性強(qiáng)故制程中油墨穩(wěn)定不易控制且因?yàn)轫毢婵靖稍锕十a(chǎn)能受限缺點(diǎn)為輝度較IR低，且其為是干燥為假性硬化網(wǎng)點(diǎn)易脫落.導(dǎo)光板製作技術(shù)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(xiàng)目裁切印刷射出印刷射出非印刷優(yōu)點(diǎn) 1.生產(chǎn)速度快 2.輝度佳 3.設(shè)變反應(yīng)速度快 4.開發(fā)時(shí)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(diǎn) 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(shí)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(shí)間慢 5.輝度不如印刷佳 .非印刷式導(dǎo)光板製程比較分析 項(xiàng) 目方 式優(yōu)缺點(diǎn)化學(xué)蝕刻(Etching) 以曝光顯影製程形成網(wǎng)點(diǎn)(200300um) 網(wǎng)點(diǎn)大於印刷式的網(wǎng)點(diǎn)，全反射被破壞的程度不如印刷式，輝度亦不如印刷式導(dǎo)光板。精密機(jī)械刻畫法(V-cut) 以切削的方式製造出一條條長溝形的結(jié)構(gòu)(溝寬50-200um)

11、(深度15-100um)，使光源由導(dǎo)光板正面射出，由長溝之寬度及深度控制出光面之光學(xué)強(qiáng)度及性質(zhì) 輝度教印刷式多10%(光源擴(kuò)散度較小，使正面光源增強(qiáng))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(jié)構(gòu)相似的鏡面結(jié)構(gòu)，更能增加輝度，但在均勻度上仍待加強(qiáng)。光微影法(Stamper) 以射出形成網(wǎng)點(diǎn)(4050um)，亂射面設(shè)計(jì)能破壞光源之全反射並控制光源射出導(dǎo)光板面角度的分布，網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量多寡對光源作有效率的控制。技術(shù)較純熟，網(wǎng)點(diǎn)可隨模具任意設(shè)計(jì)形狀，若網(wǎng)點(diǎn)極小的平滑鏡面?？墒构庠诰W(wǎng)點(diǎn)及導(dǎo)光板內(nèi)部損失檢至最小。 內(nèi)部擴(kuò)散 將具擴(kuò)散性質(zhì)的顆粒材料如MMA在射出成形時(shí)直接注入導(dǎo)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(jié) 論 因?yàn)閷?dǎo)光板是一個(gè)LCD產(chǎn)業(yè)中重要之零件一切的發(fā)展歷史和技術(shù)更新也