導(dǎo)光板是背光模組中不可缺少的一個組件,其主要的功能是將LED發(fā)出的點光源轉(zhuǎn)化為面光源,為液晶面板提供均勻、穩(wěn)定的面光源支持。
另一方面,導(dǎo)光板和背光里面的其他膜片相比,設(shè)計的靈活度比較大,厚度可以適當(dāng)調(diào)整,以滿足產(chǎn)品的厚度需求,不像膜片的厚度是固定的,沒辦法改變。
01、LGP的原材料選擇
02、LGP的光學(xué)原理
導(dǎo)光板的原理就是利用光學(xué)級亞克力板材吸取從燈發(fā)出來的光在光學(xué)級亞克力板材表面的停留,當(dāng)光線射到各個導(dǎo)光點時,反射光會往各個角度擴散,然后破壞反射條件由導(dǎo)光板正面射出。通過各種疏密、大小不一的微結(jié)構(gòu),可使導(dǎo)光板均勻發(fā)光。反射片的用途在于將底面露出的光反射回導(dǎo)光板中,用來提高光的使用效率。
其在顯示模組LCM中的應(yīng)用:
03、LGP制作工藝
導(dǎo)光板成型方式有注塑、熱壓、切割。
LGP常用注塑射出流程:
保壓:塑料進入模穴后在塑料尚未凝固之前由螺桿所提供的保壓力.
背壓:螺桿開始旋轉(zhuǎn)后,存在于螺桿后端阻止螺桿后退的壓力.
保壓切換點:充填結(jié)束進入保壓階段.
冷卻時間:保壓階段結(jié)束時間開始計算至計量完成就是設(shè)定時間結(jié)束,開模開始.
周期時間:生產(chǎn)一片LGP的時間.
充填階段----高壓鎖模,均勻進料,以免撐壞模具.
過度保壓:充填系統(tǒng)設(shè)計不良或操作不當(dāng)?shù)臈l件使得融膠在模穴中保壓時間過長或承受壓力過大就會過渡保壓.
成型參數(shù)對LGP制品翹曲的影響,主要是使LGP制品不同方向上的收縮不均造成的。
1).對翹曲度影響較大的因素主要是保壓時間,然后是模具溫度,而射速和保壓壓力也會有一定影響。
2).保壓時間是根據(jù)澆口冷卻時間設(shè)定的,時間短,則澆口未完全冷卻,翹曲明顯。時間長,澆口充分冷卻,翹曲小。
3).保壓壓力增大,壓入的塑料熔體增多,LGP制品致密性加強,收縮減少,翹曲也會減少。但壓力過大會轉(zhuǎn)換為LGP制品的內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)產(chǎn)品取出時,熱應(yīng)力釋放,翹曲也會變大。
4).模溫高,填充順暢,但冷卻時間會長,澆口冷卻時間慢,保壓效果差,從而影響翹曲。模溫低,澆口冷卻時間快,保壓效果好。
04、LGP的網(wǎng)點加工方式
? 網(wǎng)點的制成方式:印刷式和非印刷式 ? 印刷式:導(dǎo)光板完成外形加工后,以印刷方式將網(wǎng)點印在反射面:包括網(wǎng)板印刷,噴墨印刷 ? 非印刷式:將網(wǎng)點在導(dǎo)光板成形時直接成形在反射面。又分為化學(xué)蝕刻(Etching)、 精密機械刻畫法 (V-cut)、激光打點、撞擊打點等。
激光打點:
噴墨打印:
V-cut:
V-cut是目前效果最好的微結(jié)構(gòu)。
05、LGP的網(wǎng)點設(shè)計原則
首先,確定設(shè)計目標(biāo)及現(xiàn)有條件:亮度,均勻度,導(dǎo)光板材質(zhì),入光方式,加工能力等 設(shè)計流程: (1)根據(jù)設(shè)計要求及現(xiàn)有條件,運用設(shè)計軟件設(shè)計網(wǎng)點,并模擬結(jié)果 (2)根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化網(wǎng)點設(shè)計 (3) 制作成網(wǎng)板,印刷導(dǎo)光板,組裝成背光源。測試背光源是否達到設(shè)計要求。 (4) 依據(jù)背光源的測試結(jié)果,調(diào)整網(wǎng)點設(shè)計。 網(wǎng)點設(shè)計的調(diào)整方向有如下幾個方面: 1.Pitch相等,網(wǎng)點大小變化
2.網(wǎng)點大小相等, Pitch變化
3.網(wǎng)點大小變化, Pitch變化
4.AM/FM 混合排列:
05、LGP發(fā)展趨勢
根據(jù) TRIZ 技術(shù)進化趨勢理論的法則,隨著工程系統(tǒng)的演化發(fā)展,技術(shù)系統(tǒng)向超系統(tǒng)進化,可以在資源約束的條件下,通過系統(tǒng)合并增加功能或降低費用。并且通過融合集成使原技術(shù)系統(tǒng)被改進并簡化,并通過與超系統(tǒng)組件合并獲得大量資源。向超系統(tǒng)進化有四個子趨勢,導(dǎo)光板一部分的進化符合其中一個子趨勢——超系統(tǒng)與原工程系統(tǒng)集成的主要功能差異化增加的趨勢。功能差異性增加是指,隨著技術(shù)系統(tǒng)的進化,相互合并系統(tǒng)的功能差異不斷增加,集成兩種以上不同功能的系統(tǒng)稱為聯(lián)合技術(shù)系統(tǒng)。
導(dǎo)光板是使光從一側(cè)進入導(dǎo)光板碰到反射點時漫反射到導(dǎo)光板表面。擴散板是讓光在行進途中遇到兩個折射率相同的介質(zhì)時,發(fā)生折射、反射與散射,讓光束角變?yōu)?160°~176° 從而得到舒適的光。
所以導(dǎo)光板、擴散板的主要功能都是光的折射、反射與折射。今后若可以使導(dǎo)光板與擴散板二合一,擴散板分別進行注塑成型后,再將兩者通過熱壓為兩層的復(fù)合結(jié)構(gòu)。然后又出現(xiàn)了分層注塑成型的一體化集成設(shè)計,實現(xiàn)了導(dǎo)光的模塊化設(shè)計,簡化了結(jié)構(gòu),安裝方便。從而替代導(dǎo)光板和擴散片,相信背光的成本方面將進一步降低。
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原文標(biāo)題:背光模組之導(dǎo)光板
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