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					        背光模組光學部品簡介



                    2012/3/8

Radiant R&D Dept.              Y.F Lin
       內容大綱
   Class 1   Backlight Module 結構
   Class 2   導光板的材料介紹與光學應用
   Class 3   膜片介紹與光學應用
   Class 4   Inverter 驅動與CCFL原理




Radiant R&D Dept.       2           Y.F Lin
            Class 1
   Backlight Module 結構




Reference:3M Optical Systems-EDL

Radiant R&D Dept.                  3   Y.F Lin
        Class 1
   光學原理
       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
                   Θi
         ni
         nt

                             Θr θi
              Θt



                              反射
              折射




Radiant R&D Dept.       4             Y.F Lin
        Class 2 導光板的材料介紹與光學應用
   1.導光板LGP(Light Guide Panel)光學應用
       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°

   2. 廠內目前使用的LGP材料
       PMMA (PolyMethyl Methacrylate)
       ZEONOR (Cycloolefin系的熱可塑性樹脂)

Radiant R&D Dept.        5               Y.F Lin
       Class 2 LGP光學原理與應用
      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


Radiant R&D Dept.   6       Y.F Lin
       Class 2 LGP材料介紹
   一般特性:
     特 性            單位     PMMA   ZEONOR    PC

比重                   -      1.2    1.01    1.20

吸水率                  %      0.3    <0.01    0.2

全光透過率               3mm%    92      92      88

折射率                  -     1.49    1.53    1.59

硬度                   -      2H      H        B

玻璃轉移溫度               ℃      105    140      145


Radiant R&D Dept.             7            Y.F Lin
        Class 3 膜片介紹與光學應用
   1.Lamp Reflector 燈管反射
   2. Reflector 反射板
   3. Diffuser 擴散板
       下擴散板
       上擴散板
   4. Lens
   5. DBEF



Radiant R&D Dept.      8    Y.F Lin
        Lamp Reflector
   燈管反射膜的種類
       金屬反射
           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
       白色塑膠材料反射
           一般為PET+TiO2




Radiant R&D Dept.            9               Y.F Lin
       金屬反射
   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。




Radiant R&D Dept.   10   Y.F Lin
       其他反射材料
   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。




Radiant R&D Dept.   11         Y.F Lin
        反射材料介紹
材料廠商& 品名               主要材質結構               用       途
Toray E60L      發泡性PET+TiO2               LGP 反射板
三井化學            LU系列:                     Lamp Reflector
                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
Alanod(德國)      氧化層(TiO2+SiO2) +Al+Al基板   Lamp Reflector
MIRO系列
GR38W           PET+Al+PET(基材)            Lamp Reflector
Radiant R&D Dept.             12                 Y.F Lin
       Reflector
      E60L:發泡性PET+TiO2,為Toray專利
      一般加工結構:

                      E60L
                      接著劑
                          AL or White coating




Radiant R&D Dept.    13                         Y.F Lin
        Reflector

  代理或加工廠商           部品名稱               材質 & 結構
Kimoto              RW188    E60L
                    TAC188   E60L+黏著劑
                    ML25M    E60L+接著劑+AL+PET
Tsujiden            RF188    E60L
                    RF215G   E60L+(Base+隠蔽面) (White coating)

Keiwa               BR-1     白色PET+隱蔽層(總厚210μ m)

SKC                 RP10     PET+Coating (總厚220μ m)




Radiant R&D Dept.             14                      Y.F Lin
        Diffusion 應用原理
   擴散板功能
       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



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




Radiant R&D Dept.       15   Y.F Lin
        Diffusion 結構
   塗佈Beads:
       擴散係數--Beads決定




   壓延Pattern:
       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

Radiant R&D Dept.       16         Y.F Lin
       Diffusion 材料廠商

 製造廠商名稱             代理商名稱       常用之產品名稱

 Tsujiden(日本)        積智電        D-Series & PC-Series (Down)
                                D117-Series (Up)
 Kimoto (日本)          -         100-Series (Down)
                                100TL-Series (Up)
 Keiwa (日本)          華宏         BS-Series (Down)
                                PBS-Series (Up)
 Saehan (韓國)        崇皓貿易        RTDA & RTDC (Down)

 SKC (韓國)           強森科技        CH-Series (Down)
                                JS-Series (Up)

Radiant R&D Dept.          17                       Y.F Lin
       Diffusion 應用

         應用環境                特性需求
  單片使用                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)
  下擴散片,上層加Lens        1.擴散率要高
                      2.著重與Lens的搭配性
  上擴散片,(保護膜)          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


Radiant R&D Dept.      18               Y.F Lin
            Lens 光學折射原理




Reference:3M Optical Systems-EDL

Radiant R&D Dept.                  19   Y.F Lin
            Lens 3M BEF-Series 輝度增量
                                   Lens        Brightness Gain
                BEFⅡ                                1.53
                BEFⅡ(Cross)                         1.967
                BEFⅢ-T                              1.51
                BEFⅢ-T(Cross)                       1.91
                BEFⅢ-M                               1.5
                BEFⅢ-M(Cross)                       1.78
                BEFⅢ-T over M                       1.84
                DBEF                                1.579
                BEFⅡ+DBEF                           2.074
                BEFⅡ(Cross)+DBEF                    2.377
Reference:3M Optical Systems-EDL

Radiant R&D Dept.                         20                     Y.F Lin
            Lens 3M DBEF 增光原理




Reference:3M Optical Systems-EDL

Radiant R&D Dept.                  21   Y.F Lin
        Lens 3M DBEF
   DBEF
       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
   四種型態
       DBEF
       DBEF-E
       DBEF-M
       DBEF-D

Radiant R&D Dept.     22           Y.F Lin
       Class 4 CCFL原理
   冷陰極燈管CCFL(Cold-cathode fluorescent lamp)
   Inverter:Vdc convert to Vac
   CCFL供應商         供應商名稱       產地
                    Harison Toshiba    日本
                    Panasonic = West   日本
                    Sanken             日本
                    NEC                日本
                    Elevam             日本
                    台灣威力盟              台灣
                    Kumho              韓國
                    旺成                 台灣
                    Stanley            日本
Radiant R&D Dept.             23            Y.F Lin
            CCFL 結構與原理




Reference:Harison

Radiant R&D Dept.   24   Y.F Lin
       CCFL 發光原理
   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
                                   UV
                          Hg

                Ne & Ar        Increase Temperature

            e

Radiant R&D Dept.                         25           Y.F Lin
            R、G、B 螢光體的能量分佈




Reference:Harison

Radiant R&D Dept.   26       Y.F Lin
        CCFL 製作流程
      製程                                      Hg加熱利用管外壓力,
                                               將Hg蒸氣吸入管內
                                抽真空
           抽氣(吸螢光劑)               加入Ar、Ne




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


Radiant R&D Dept.             27                    Y.F Lin
                    The End

                     Thanks

                      2012/3/8

Radiant R&D Dept.                Y.F Lin

				
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