导光板相关知识简介

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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月29日星期 四下午7时4分38秒19:04:3820.10.29
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午7时 4分20.10.2919:04October 29, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月29日星期 四7时4分38秒19:04:3829 October 2020
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2920.10.29Thursday, October 29, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。19:04:3819:04:3819:0410/29/2020 7:04:38 PM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2919:04:3819:04Oc t-2029- Oct-20
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) (深度15100um)，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
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。
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要的方向，而 所有 的導光板的設計都是要配合下游產品 LCD 和背光模組的需要，最重要的是要達到 輝 度和均勻度。
導光板的分類(一）
• 一般而言導光板因形狀、 製作方式和功能上都有不
同的分 類法，而且目前尚
平
無統一的分法，經過整理
（Injection)
有
壓出法
（Injection)
有
壓出法
（Injection)
有
壓鑄法
（Casting)
備注
光學特性最佳 板面較硬
比較不會彎曲 業界皆認可
光學特性佳 板面較軟
業界皆認可
光學特性佳 板面較軟
業界皆認可
光學特性佳 板面最軟
光學特性較差 目前只有奇美電子使
用
光學特性佳 板面較軟
LG和現代認可
• A.所需要之部材和工具：
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：
無論是用何種生產方式所製作出來的導光板其最重要 也是最原始的材料為光學級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，目前業界所認 同的PMMA製造商如下表：
PMMA製造商
項目
（日）三菱麗陽 Mitsubishi Rayon
PMMA顆粒
有
PMMA原板
有
原板制程
壓鑄法 （Casting)
（日）住友化學
有
Sumitomo
（日）旭化成
有
Asahicasei
（日）庫拉雷
有
Kuraray
（台）奇美化學
無
（韓）世和
有
Sehwa
有
壓出法
(Injection)
有
壓出法
• 裁切成形：將光學級PMMA原板經過裁切 工序完成成品。
導光板種類分析
項目 平板
射出成型
裁切
佳 厚度5mm以下(含) 佳 厚度不限
可 厚度5mm以上
楔形板 佳
可 但不符經濟效應
印刷式 可
非印刷 式
佳
側光式 佳
直下式 佳
佳 可 技術較不成熟 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
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午7时4分38秒 下午7时 4分19:04:3820.10.29
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专注今天，好好努力，剩下的交给时 间。20.10.2920.10.2919:0419:04:3819:04:38Oct-20
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月29日 星期四7时4分38秒Thursday, October 29, 2020
導光板的分類(三）
• C.按照入光方式：側入光(燈管和LED)和直下式。 側入光式：將發光體(燈管或LED)放置於導 光板之側部。
• 直下式：將發光體(燈管或LED)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 入模具內冷卻成形。
結論
• 因為導光板是一個LCD產業中重要之零件所有的 發展歷史和技術更新也都是為了符合下游產品的 需要，至今已發展出數種製程不同的導光板，但 是日本曾經將導光板分為第一代平板直下式，第 二代平板側光印刷式，第三代側光射出印刷式， 第四代側光射出非印刷式，另外還有第五代的據 稱要將擴散片和稜鏡片等三合一的新式導光板， 但是無論是那一代截至目前為止除第五代還未正 式問世外，其餘都還在業界量產中，所以沒有最 好的導光板只能稱最適合用的導光板
光微影法(Stamper)
以射出形成網點(40~50um)，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 ，網點的數量多寡對光源作有效 率的控制。
技術較純熟，網點可隨模具任 意設計形狀，若網點極小的平 滑鏡面。可使光在網點及導光 板內部損失檢至最小。
內部擴散
將具擴散性質的顆粒材料如MMA 在射出成形時直接注入導光板內 部，利用濃度的不同對光源作有 效率的射出調制。
板
後源自文库
• A.按照形狀分為：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
楔
一邊為厚一邊為薄成楔形(
形
三角形)狀。
板
導光板的分類(二）
• B.按照網點製作方式：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
式將網點印在反射面，又分為IR 和UV兩種 。 • 非印刷式：將網點在導光板成形時直接成 形 在反射面。又分為化學蝕刻(Etching)、 精密機械刻畫法 (V-cut)、光微影法 (Stamper)、內部擴散。
射出非印刷
1.原料成本低 2.原料取得易 3.均勻度佳 4.工序少生產成本低
1.生產速度慢 2.良率較差 3.模具成本高 4.開發時間慢 5.輝度不如印刷佳
非印刷式導光板製程比較分析
項目
化學蝕刻(Etching)
方式
以曝光顯影製程形成網點 (200~300um)
優缺點
網點大於印刷式的網點，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。
Zeonor 和PMMA特性比較
項目
比重 吸水率% 折射率 透光率% 雙折射率（nm) 熱雙形溫度（℃ ） 抗拉強度（kg/cm2) 彎曲模數（kg/cm2) 鉛比硬度
Zeonor
1.01 ＜0.01 1.53 92 ＜20 99~161℃ 540-744 21,000 2H
PMMA
1.2 ＜0.3 1.49 92 ＜20 80~90℃ 700 33,000 2H
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相信相信得力量。20.10.292020年10月 29日星 期四7时4分38秒20.10.29
谢谢大家！
導光板簡介
2010.06.01
何謂導光板
• 導光板一詞來自於英文譯音(Light Guide） 其產生為應用於LCD所產生的,LCD為一非 自 發光性的產品為了要展現LCD的亮度就 必需 要有背光模組來顯現，在背光模組的 發展過 成中重要關鍵的零組件導光板也隨 著下游產 品的需求進而開始有不同的改變 。
壓克力的要求及重點
• 1.尺寸 • 2.鏡面度 • 3.表面完整度 • 4.雜質 • 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
IR
油墨
東洋、永瀨、精工
干燥方式 傳統烘烤
UV
日立、帝晶 紫外線光照射
優點
為反射性佳輝度高，覆著 性佳
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:
第一是壓克力板外形加工; 第二是網板製作; 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. 網板製作=網點設計>底片輸出>張網 • 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 • 本相同，為在鑄造模具時印刷式並無在射出時將網點鑄
上 ，故其射出的成品也只是壓克力外形，待成形後再經過印
刷 完成導光板，而非印刷式是將設計好的網點鑄造在模具上
， 使網點與導光板在射出成形時同時完成。
不同的網點結構
Microlenses
V-slots
Micropyramids
Microdonuts: type 1
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。19:04:3819:04:3819:04Thursday, October 29, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2920.10.2919:04:3819:04:38October 29, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月29日下午7时4分20.10.2920.10.29
項目
優點
缺點
裁切印刷
1.生產速度快 2.輝度佳 3.設變反應速度快 4.開發時間快 5.刀模成本低 1.原料成本高 2.工序多生產成本高 3.原材取得不易 4.均勻度不如非印刷佳
射出印刷
1.原料成本低 2.原料取得易 3.輝度佳
1.生產速度慢 2.良率較差 3.工序多生產成本高 4.模具成本高 5.開發時間慢 6.均勻度不如非印
揮發度低制程中易控制良 率，用紫外光照射干燥故 量產速度較快
缺點
印刷過程因為融劑揮發性 強故制程中油墨穩定不易 控制且因為須烘烤干燥故 產能受限
缺點為輝度較IR低，且其 為是干燥為假性硬化網點 易脫落
導光板製作技術分析 （三）
• C.成形方式： • 區分為裁切印刷、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
Microdonuts: type 2
導光板製作技術分析 （一）
• A. 材料：目前業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單體產能上的不足 常常在供貨上會有匱乏，所以也有些廠商開始尋找 可替代之材料，由於導光板是LCD中負責光源之重 要零件故材料的透光度是一個相當重要的基本條件, 日本 Nippon Zeon近年來推廣一種新的材料Zeonor環 烯烴聚合物(Cycio Olefins Polymer，COP)其最大的優 點在於比重低，吸水性較PMMA差，但因為Zeonor 使用廠商不多年產能也僅5000公頓故在未達經濟規模 時，單價幾乎是PMMA的四倍，在微利時代的現在 因為成本考量Zeonor的競爭優勢只能說是一個笑話。