背光部品介绍(06[1].03.21)

发布于:2021-09-26 08:52:45

背光模組光學部品簡介

2013/3/10

內容大綱
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Class 1 Class 2 Class 3 Class 4

Backlight Module 結構 導光板的材料介紹與光學應用 膜片介紹與光學應用 Inverter 驅動與CCFL原理

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Class 1
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Backlight Module 結構

Reference:3M Optical Systems-EDL

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Class 1
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光學原理
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折射定律: niSinθi=ntSinθt , snell’s law 全反射:入射介質的折射率較大時,即入射角大於 臨界角時
ni nt
Θt Θi

Θr θi

折射

反射

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Class 2 導光板的材料介紹與光學應用
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1.導光板LGP(Light Guide Panel)光學應用
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壓克力的折射率 :nt=1.49 空氣的折射率 :ni=1 空氣臨界角θi=90° 壓克力臨界角θt=42.15°

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2. 廠內目前使用的LGP材料
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PMMA (PolyMethyl Methacrylate) ZEONOR (Cycloolefin系的熱可塑性樹脂)
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Class 2 LGP光學原理與應用
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光線在導光板中以全反射傳遞

當光線遇到底部散射點時, 會有部份光線散射而折射出壓克力
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Class 2 LGP材料介紹
一般特性:
特 性 比重 吸水率 全光透過率 折射率 硬度 玻璃轉移溫度 單位 % 3mm% ℃ PMMA 1.2 0.3 92 1.49 2H 105 ZEONOR 1.01 <0.01 92 1.53 H 140 PC 1.20 0.2 88 1.59 B 145

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Class 3 膜片介紹與光學應用
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1.Lamp Reflector 燈管反射 2. Reflector 反射板 3. Diffuser 擴散板
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下擴散板 上擴散板

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4. Lens 5. DBEF

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Lamp Reflector
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燈管反射膜的種類
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金屬反射
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金屬的導電係數愈高,穿透深度愈淺,反射率 (Reflectivity)愈高。因此金屬反射膜材料大都使用高 導電度的金(Gold, Au)、銀(Silver,Ag)、鋁(Aluminum, Al)與銅(Copper, Cu)等 一般為PET+TiO2

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白色塑膠材料反射
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金屬反射
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導體材料中的外殼層電子(自由電子)並沒有被原子核束 縛,當被光波照射時,光波的電場使自由電子吸收了光的 能量,而產生與光相同頻率的振盪,此振盪又放出與原來 光線相同頻率的光,稱為光的反射。

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其他反射材料
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TiO2等折射率很高(n=2.62),所以在反射dot折射的光, 非常複雜的動作,而且是將PET或聚碳酸酯 (polycarbonate)等,光學上透明度高的樹脂,經過微細 發泡而成。泡的直徑有數微米左右,不過,泡越微細、密 度越高,反射率就越高。泡是折射率約1.00的素材,與透 明樹脂之間,形成良好的屈折率界面。

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反射材料介紹
材料廠商& 品名 Toray E60L 三井化學 主要材質結構 發泡性PET+TiO2 LU系列: PET+銀+接著劑+基板 MT系列: PET+銀(Ti處理)+接著劑+基板 BR 黃銅基板 SU 不锈鋼基板 AM 鋁基板 氧化層(TiO2+SiO2) +Al+Al基板 用 途 LGP 反射板 Lamp Reflector

Alanod(德國) MIRO系列

Lamp Reflector

GR38W

PET+Al+PET(基材)
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Lamp Reflector

Reflector
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E60L:發泡性PET+TiO2,為Toray專利 一般加工結構:
E60L 接著劑 AL or White coating

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Reflector
代理或加工廠商
Kimoto

部品名稱
RW188 TAC188 ML25M RF188 RF215G BR-1 RP10

材質 & 結構
E60L E60L+黏著劑 E60L+接著劑+AL+PET E60L E60L+(Base+隠蔽面) (White coating) 白色PET+隱蔽層(總厚210μ m) PET+Coating (總厚220μ m)

Tsujiden

Keiwa SKC

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Diffusion 應用原理
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擴散板功能
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藉由擴散物質的折射與反射 將光霧化 將光由小角度出光集中到正面 提高正面輝度

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為何膜片只使用Diffuser
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光學設計幾乎不需集光特性時 重視斜向的明亮度(大視角)

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Diffusion 結構
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塗佈Beads:
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擴散係數--Beads決定

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壓延Pattern:
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擴散係數--Pattern決定 Haze值高,可抑制LGP pattern的顯現與不規則光學外 觀 擴散面
PC base
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Diffusion 材料廠商
製造廠商名稱 Tsujiden(日本) Kimoto (日本) Keiwa (日本) 代理商名稱 積智電 華宏 常用之產品名稱
D-Series & PC-Series (Down) D117-Series (Up) 100-Series (Down) 100TL-Series (Up) BS-Series (Down) PBS-Series (Up)

Saehan (韓國)
SKC (韓國)

崇皓貿易
強森科技

RTDA & RTDC (Down)
CH-Series (Down) JS-Series (Up)

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Diffusion 應用
應用環境
單片使用

特性需求
1.Haze(霧度,濁度)要高度 2.透過率要低 3.擴散率要高 4.要防止Waving (與厚度有關) 1.擴散率要高 2.著重與Lens的搭配性 1.透過率要高 2.Haze要低 3.要防止Waving (與厚度有關) 4.要防止與Lens吸附產生的光繞射
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下擴散片,上層加Lens 上擴散片,(保護膜)

Lens 光學折射原理

Reference:3M Optical Systems-EDL

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Lens 3M BEF-Series 輝度增量
Lens Brightness Gain

BEFⅡ
BEFⅡ(Cross) BEFⅢ-T

1.53
1.967 1.51

BEFⅢ-T(Cross)
BEFⅢ-M BEFⅢ-M(Cross) BEFⅢ-T over M DBEF BEFⅡ+DBEF BEFⅡ(Cross)+DBEF
Reference:3M Optical Systems-EDL

1.91
1.5 1.78 1.84 1.579 2.074 2.377
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Lens 3M DBEF 增光原理

Reference:3M Optical Systems-EDL

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Lens 3M DBEF
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DBEF
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高分子聚合(nm technology),多層膜組織,非稜鏡結構 偏光方向高穿透率 另一偏光方向為高反射率 提高輝度60%的上昇率 與BEFⅡ/BEFⅢ組合能夠提高輝度170%的上昇率
DBEF DBEF-E DBEF-M DBEF-D
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四種型態
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Class 4 CCFL原理
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冷陰極燈管CCFL(Cold-cathode fluorescent lamp) Inverter:Vdc convert to Vac 供應商名稱 產地 CCFL供應商
Harison Toshiba 日本

Panasonic = West
Sanken NEC Elevam 台灣威力盟 Kumho 旺成

日本
日本 日本 日本 台灣 韓國 台灣

Stanley
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日本

CCFL 結構與原理

Reference:Harison

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CCFL 發光原理
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1.高電壓電極激發電子 2.電子撞擊Ne and Ar ,吸收能量(升温) 3.高能量的Ne and Ar 釋放能量,撞擊Hg 吸收能量 4.Hg釋放UV λ=253.7nm,撞擊螢光體 5.由螢光體發出可視光(R、G、B)
R、G、B Phosphor Hg Ne & Ar UV

Increase Temperature

e
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R、G、B 螢光體的能量分佈

Reference:Harison

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CCFL 製作流程
抽真空 加入Ar、Ne
Hg加熱利用管外壓力, 將Hg蒸氣吸入管內

抽氣(吸螢光劑)

1.玻璃管

2.螢光劑塗佈

3.熱封

4.加入gas Ar & Ne

5.加入Hg並熱封

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The End
Thanks
2013/3/10


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