導(dǎo)光板相關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)介

導(dǎo)光板簡(jiǎn)介2010.06.01第一頁(yè)，共二十頁(yè)。何謂導(dǎo)光板導(dǎo)光板一詞來(lái)自於英文譯音(LightGuide）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(lái)顯現(xiàn)，在背光模組的發(fā)展過(guò)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(kāi)始有不同的改變。第二頁(yè)，共二十頁(yè)。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)者所需要的方向，而所有的導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)都是要配合下游產(chǎn)品LCD和背光模組的需要，最重要的是要達(dá)到輝度和均勻度。第三頁(yè)，共二十頁(yè)。導(dǎo)光板的分類(一）一般而言導(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(wú)統(tǒng)一的分法，經(jīng)過(guò)整理後A.按照形狀分為：平板和楔形板(斜板)平板：導(dǎo)光板從入光處來(lái)看為長(zhǎng)方形。楔形板：從入光處來(lái)看為一邊為厚一邊為薄成楔形(三角形)狀。

平板楔形板第四頁(yè)，共二十頁(yè)。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)、精密機(jī)械刻畫法(V-cut)、光微影法(Stamper)、內(nèi)部擴(kuò)散。第五頁(yè)，共二十頁(yè)。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LED)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(jí)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(jí)PMMA原板經(jīng)過(guò)裁切工序完成成品。第六頁(yè)，共二十頁(yè)。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第七頁(yè)，共二十頁(yè)。導(dǎo)光板製造過(guò)程（一）在了解加工過(guò)程前應(yīng)先了解導(dǎo)光板所須之部材A.所需要之部材和工具：a.射出成形：光學(xué)級(jí)PMMA顆粒、油墨b.裁切：光學(xué)級(jí)PMMA平板、油墨

B.光學(xué)級(jí)PMMA顆粒、平板：無(wú)論是用何種生產(chǎn)方式所製作出來(lái)的導(dǎo)光板其最重要也是最原始的材料為光學(xué)級(jí)PMMA(POLYMETHYLMETHACRYLATE)(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(guò)化學(xué)加工後做出光學(xué)級(jí)PMMA顆粒(已可提供射出成形所始用)，再將光學(xué)級(jí)PMMA顆粒用壓鑄法(Casting)或壓出法(Injection)來(lái)製作光學(xué)級(jí)PMMA平板，目前業(yè)界所認(rèn)同的PMMA製造商如下表：第八頁(yè)，共二十頁(yè)。PMMA製造商

項(xiàng)目PMMA顆粒PMMA原板原板制程備注（日）三菱麗陽(yáng)MitsubishiRayon有有壓鑄法（Casting)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(kù)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(wú)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)可第九頁(yè)，共二十頁(yè)。導(dǎo)光板制造過(guò)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。第十頁(yè)，共二十頁(yè)。導(dǎo)光板制造過(guò)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，其工序上基本相同，為在鑄造模具時(shí)印刷式並無(wú)在射出時(shí)將網(wǎng)點(diǎn)鑄上，故其射出的成品也只是壓克力外形，待成形後再經(jīng)過(guò)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。第十一頁(yè)，共二十頁(yè)。不同的網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

Microlenses

V-slots

Micropyramids

Microdonuts:type1

Microdonuts:type2

第十二頁(yè)，共二十頁(yè)。導(dǎo)光板製作技術(shù)分析（一）A.

材料：目前業(yè)界共同使用的材料為PMMA一種，但PMMA先天上的缺點(diǎn)和由於目前MMA單體產(chǎn)能上的不足常常在供貨上會(huì)有匱乏，所以也有些廠商開(kāi)始尋找可替代之材料，由於導(dǎo)光板是LCD中負(fù)責(zé)光源之重要零件故材料的透光度是一個(gè)相當(dāng)重要的基本條件,日本NipponZeon近年來(lái)推廣一種新的材料Zeonor環(huán)烯烴聚合物(CycioOlefinsPolymer，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使用廠商不多年產(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的四倍，在微利時(shí)代的現(xiàn)在因?yàn)槌杀究剂縕eonor的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)只能說(shuō)是一個(gè)笑話。第十三頁(yè)，共二十頁(yè)。Zeonor和PMMA特性比較

項(xiàng)

目

ZeonorPMMA比重1.011.2吸水率%＜0.01＜0.3折射率1.531.49透光率%9292雙折射率（nm)＜20＜20熱雙形溫度（℃

）99~161℃

80~90℃

抗拉強(qiáng)度（kg/cm2)540-744700彎曲模數(shù)（kg/cm2)21,00033,000鉛比硬度2H2H第十四頁(yè)，共二十頁(yè)。壓克力的要求及重點(diǎn)1.尺寸2.鏡面度3.表面完整度4.雜質(zhì)5.彎曲6.應(yīng)力第十五頁(yè)，共二十頁(yè)。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(guò)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)易脫落第十六頁(yè)，共二十頁(yè)。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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)時(shí)間慢5.輝度不如印刷佳

第十七頁(yè)，共二十頁(yè)。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)(200~300um)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(zhǎng)溝形的結(jié)構(gòu)(溝寬50-200um)(深度15-100um)，使光源由導(dǎo)光板正面射出，由長(zhǎng)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)(40~50um)，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(duì)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(duì)光源作有效率的射出調(diào)制。第十八頁(yè)，共二十頁(yè)。結(jié)論因?yàn)閷?dǎo)光板是一個(gè)LCD產(chǎn)業(yè)中重要之零件所有的發(fā)展歷史和技術(shù)更新也都是為了符合下游產(chǎn)品的需要，至今已發(fā)展出數(shù)種製程不同的導(dǎo)光板，但是日本曾經(jīng)將導(dǎo)光板分為第一代平板直下式，第二代平板側(cè)光印刷式，第三代側(cè)光射出印刷式，第四代側(cè)光射出非印刷式，另外還有第五代的據(jù)稱要將擴(kuò)散片和稜鏡片等三合一的新式導(dǎo)光板，但是無(wú)論是那一代截至目前為止除第五代還未正式問(wèn)世外，其餘都還在業(yè)界量產(chǎn)中，所以沒(méi)有最好的導(dǎo)光板只能稱最適合用的導(dǎo)光板第十九頁(yè)，共二十頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)導(dǎo)光板簡(jiǎn)介。楔形板：從入光處來(lái)看為一邊為厚一邊為薄成楔形(三角形)狀。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。C.按照