导光板,扩散片

导光板
导光板的光学原理
1：光盒子效应：
亚克力制作的镜面导光板，在光线进入后，由于板内或者边界上没有介质让光线能够在导光板内反射或者乱射，且由于入射角过大，光线仅能够在导光板内反射哦不出导光板，产生全反射现象，即具有光盒子效应。

2：破坏其全反射现象
制作导光板时，在导光板的地面利用网版印刷来形成光学扩散点,档光线射入导光板于底面到光学扩散点时，光线会向不同的角度扩散，进而破坏了全反射情况，将光线至导光板正面射出，经由不同的疏密、大小形式的扩散点图样（Dot Pattern）设计，可以使导光板均匀分散光源。

3：导光板上点图样的制作方法
（1）网版式印刷（网版设计简单，更改图案方便）
早期导光板的制造大多是采用射出成型法制作亚克力导光板，用高反射不吸光（SiO2/TiO2），在导光板的底面以网版印刷的方式印上所设计的光学图样作为光学扩散点来反射或折射光源。

（2）模具加工法
将设计好的光学图样直接加工在模具上，射出成型时转印到导光板上（省略了印刷步骤，减少印刷成本）
4：导光板模仁图样的制作方法
目前导光板最常见的形式为，将设计好的光学图样直接加工在模具上，于射出成型时，将网点直接转印到导光板上，省略了印刷的步骤及降低成本。

其加工方法有：
（1）光罩蚀刻法
将金属表面涂一层感光剂，以光纤照射经过具有图样设计的底片使模具感光，再将未感光的感光剂部分洗去，则感光的部分形成保护膜，再用酸侵蚀未感光的部分，则在模具上蚀刻出所要的图样。

（对复杂的加工有利，模仁蚀刻点的深度以及几何尺寸的控制，致使导光板扩散点的外形产生变化，影响光学性质）
（2）电铸法
利用电镀的方法，控制金属或者合金点解沉积物在预先设计好的形状、尺寸的母模上，产生一定厚度的金属层，然后再母模上翻制出与母模原型形同或者相反形式的金属复制品（此方
法适合制造表面形状复杂，具有光泽，尺寸精密的工件或者机械加工困难不易以其他方法制造的工件）
（3）喷砂法
是以喷砂机器在下模仁表面施以喷砂加工，使得导光板于成型后由于模仁的喷砂刻痕，致使导光板底面形成雾面的扩散点，以破坏其全反射作用，将光线由导光板正面打出（喷砂颗粒表面尖锐，大多用在小型背光模组以有较佳的光学折射效益，而大型导光板其表面以比较圆弧为佳，以有较佳的光学折射效果以及均匀性）
（4）工具机械的超精密加工
加工技术应用于将菱镜片的功能整合至导光板，于亚克力导光板表面切削V-cut纹路，或者在光射出一体成型的射出模仁上做V-cut切削加工。

由于V-cut切削时，要求的定位及深度的控制往往达到1μm京都，且刀具的震动幅度非常小，以达到切削面镜面的要求。

5：导光板的分类以及各自的区别
6：导光板材料的对比
性能单位Zeoner480PC(光学级)PMMA(光学级）Nd - 1.525 1.586 1.491
Vd - 55.8 34 57.2
Cm2/N 6.5 7.2 6.0
光弹性系数
*1018
双折射nm <25 <65 <20
密度Kg/m3 1.01 1.20 1.19
饱和吸水率% <0.01 0.2 0.3
玻璃转化温度℃140 145 105
荷重弯曲溫度℃123 121 90
线膨胀系数K-17*10-57*10-58*10-5
弯曲强度MPa 101 93 115
拉伸强度MPa 64.3 64 73
透过率% 92 90 92
铅笔硬度- H B 3H
7：各生产厂家产品对比
光学部材
一：扩散材料
1：扩散片的作用
将从导光板正面出来的光雾化，提高均匀性，并使侧射光分散到正面，提高正面的亮度。

2：扩散片的基本材质PC ，PET等
（1）在基材上面涂一层含有填料（Filler）的一种涂料，在另一面加工成雾面（Matt （2）使用扩散片必须注意扩散片不能与导光板贴合，必须留有少许空间，以利扩散改变光能的分布，因此扩散片要有放置粘性的功能，
3：扩散片的形式
4：扩散片的物理性质
（1）全透过率（Tt）
（2）雾度（Hz）
（3）耐候性
（4）耐光性
（5）耐刮伤及耐磨性
6：扩散片的主要功能
（1）光均匀化（将散乱光源作均匀化呈现）
（2）遮蔽效果（遮蔽导光板印刷网点或灯管黑影）
（3）增加辉度（提高亮度）
（4）光线整理（改变光源的行经路线）
（5）改善视角（取决于上扩散片的功能）
7：上、下扩散片的选择
上扩散片的选择下扩散片的选择
1：广视角或改善视角
低雾度（Hz=40以下）及高穿透率（Tt=90以上）
2：高遮蔽性，高加工良率，中雾度以上（辉度略减）
3：改善增亮膜光不均匀性，一般常用中雾度（Hz=50、Tt=90）1：辉度增益性：
Hz=80以上、Tt=60以上有增辉效果之扩散片2：用于NB
Tt=90以上、Hz=70以上之扩散片
3：用于TV模组（无BEF）
堆叠增益性的扩散片
4：解MURA模组
高雾度的扩散片（Hz=80以上）
二：反射材料
1：反射片可以分为银反射片和白反射片两种
2：反射片将折射及散射出导光板的光线反射回导光板，使其能够再利用以减少光线的损失，通常反射片有一定的扩散光线的作用。

3：反射片是以PET为基材，用高反射率材料TiO2作颜料，分散于其中，以达到不透光且有效反射光线的目的。

4：灯管银反射片的作用是将无导光板侧的灯管光线反射回导光板，以增加光线使用效率。

银反射片
棱镜片
一：棱镜片功能
将经过扩散片后较为扩散的光能往中心角度机种，以提高面板正面的光线辉度，但会使视角变狭窄。

结构：以聚酯（Polyester）为基材制成厚度约为150—230µm 的薄片，在薄片的表面以UV硬化型的一种涂料印制成三角山型的棱形线条，线条的间距设计为24—110µm，其顶角设计为90º—110º。

二：棱镜片原理
原理分四个部分
1：内全反射：当入射的光线方向满足全反射的条件时，光线会无法跑出正面，则大约50％的入射光线会被反射回而被重复利用。

2：折射出正面的光线，直接折射出去的光线和反射后再利用的光线，由于不满足全反射而被集中在正面视角70°范围内，从而提高了正面的辉度。

3：少部分光线射出棱镜后会进入临近的棱镜，一部分折射进去，一部分反射，未进入临近棱镜的光线会从旁边损失掉。

4：极少部分在传播的过程中损失。

BEF
1：定义，为棱镜片，又为激光片，具有集光的作用，应用了折射和反射
2：BEF的作用
将经扩散板之散,漫光﹐透過棱鏡之折射方向垂直向上﹐即有集光的作用。

其原理与棱镜片同。

3：功能与特性
（1）增加出射光的方向性，达到提高正面亮度的目的。

（2）厚度在150—230µm
（3）表面间距为24—110µm，顶角为90º—110º的长条状棱镜阵列，使其具有聚光的作用。

（4）使用一片水平，可使正面亮度改善60％。

DBEF
DBEF利用两种光学原理，偏光与反射，以增加背光效益。

其原理为：
原来被吸收掉的50％偏振光重复利用，可以允许P1通过，再将P2偏振光反射回来重复利用，再变成P1，P2，如此反复利用可循环增加亮度60％。