| guoshantao |
2010-04-18 18:58 |
导光板：背光模组厂商的附加价值所在
导光板（LGP）作用在于引导光的散射方向，用来提高面板的辉度，并确保面板亮度的均匀性，因此导光板的设计与製造攸关背光模组光学设计与辉度、均细度的控制，为背光模组最主要的技术与成本所在（自製导光板可增加毛利率4-5%）。依製程的不同，导光板尚可分为「印刷式」及「无印刷式」两种製造模式，印刷式乃是在压克力平板上使用具「高反射率」且「不吸光」的材料，在导光板底面利用「网板印刷（Screen Printing）」印上圆形／方形之扩散点，而无印刷式则是利用精密模具，在导光板射出成型（蚀刻Etching、电铸Stamper、Slot Cut／V-Cut）之际，在材料中加入不同折射率的少量颗粒材质，直接形成具扩散作用的凸点或凹点（前者考量亮度；后者考量均匀性），可谓一体成型。 "ivqh{ ,
由于印刷式导光板具有开发成本低及生产快速的优点，因此目前多数国内厂商仍採用印刷式製程来生产导光板；无印刷式的技术难度虽然较高，但结构较为精密且辉度表现优异。近年来随着导光板技术的进步，利用特殊的成型技术（ex. V-Cut）可以在减少使用扩散膜及稜镜片（各一片）、直接产生更为强化的扩散及增亮作用，使背光模组厂商的自主能力提高。因此，拥有完整的导光板设计与製造能力的背光模组厂商，不但有利于争取客户订单，并有助于在价格竞争的趋势下维持甚至提升利润率。 Z-@}~#E
材料方面，导光板所使用的材料为光学级的压克力板（以PMMA颗粒成型），按光源位置不同，分为平板（直下式）及楔型板（侧光式），分别应用于监视器及NB。在製作过程方面，导光板可以自行射出成型，也可以向其他供应商购买成品、再裁切为所需要的尺寸。一般而言，平板式产品因厚度较大，用料及成型时间相对较长（每部450吨射出机台每日15吋平板产出不及1,000片；若为楔型薄板则约可达1,500片），基于产能效率考量问题，楔型板通常为自行射出，而平板则採外购裁切生产；但「一模两穴」的模具技术已有部分厂商採用（如瑞仪），在产量及速度上已大有改进，对于提高利润率也有正面效益。
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导光板係以网点分布的方式破坏光的干涉现象，将光源均匀分布在背光模组上。大尺寸面板以CCFL(线光源)为光源，中小尺寸则以LED为主，导光板用射出成形的方式生产，因此愈大尺寸的导光板的射出条件愈难控制。目前导光板的主流技术有印刷式与非印刷式两种，分述如下： L
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(a)印刷式 ^ne8~
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利用高散光源物质(SiO2&TiO2)的印刷材料，适当地分布于导光板底面，藉由印刷材料对光源吸收再扩散的性质，破坏全反射效应造成的内部传播，使光由正面射出并均匀分布于发光区，因为出光的散射角较大及印刷点亮度对比较高，必须使用较厚的扩散板覆盖。在製程上，印刷式导光板的良率虽然较非印刷式高，但是多了印刷、烘烤的製程，因此日本已开发出非印刷式导光板技术，并开始製作生产，预料两年后非印刷式导光板将取代印刷式製程。 T8- $[
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(b)非印刷式 0, /x#
非印刷式有蚀刻(Etching)、模具射出(Stamper)与精密加工(slot-cut)三种方式，形成网点或长沟形两侧的反射镜面破坏原来全反射的作用，其製作方式与优缺点比较如表一。 8GldVn.u
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楔型的导光板，因受到Notebook轻薄化影响，要求导光板的出光处厚度不断下降，网点更形明显，对印刷式、非印刷式-蚀刻法的製程比较不利，前者印刷后再烘烤的技术困难度提高，后者所形成网点过大。 J~q+ G
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光学材料的尺寸安定性对光学机构设计亦有影响，目前主要的导光板材料为PMMA，取其价廉、易加工的优点；另外，日商Nippon Zeon亦积极提供Zeonor给导光板厂商试用，Zeonor为环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer)，不仅吸水性低于0.01%，光学特性不受环境的温溼度影响，比重1.01(PMMA为1.19)更符合面板轻薄化的技术趋势。 m+vEs,W.
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表一 非印刷式导光板製程比较 p( *3U[1
非印刷式 方 式 优 缺 点 t5h_Q92N
Etching 以曝光显影製程形成网点(200-300μm) 网点大于印刷的网点，全反射被破坏的程度不如印刷式，辉度亦不如印刷成型的导光板 \]xYV}(FO
Stamper 以模具射出形成网点(40-50μm)，乱射面设计能破坏光源之全反射并控制光源射出导光板面角度的分布，网点的数量多寡对光源作有效率的控制 技术较纯熟，网点可随模具任意设计形状，若网点为极小的平滑镜面，可使光在网点及导光板内部的损失减至最小 gf?^yP ;V
Slot-cut 以切削的方式製造出一条条长沟形的结构(沟宽50-200μm、深度15-100μm)，使光源由导光板正面射出，由长沟之宽度及深度控制出光面之光学强度及性质 辉度较印刷式多10%(光源扩散角较小，使正面光源增强)及製造方便，另外在出光面亦使用切削的方式製造与稜镜片结构相似的镜面结构，更能增加辉度，但在均一性上仍待加强 E,7~k d~y`
内部扩散 f h#_Mj+y
将具扩散性质的颗粒材料如MMA在射出成型时直接注入导光板内部，利用浓度的不同对光源作有效率的射出调制 均匀分布在导光板并降低光源仍留在导光板内损耗的可能，製造方便，但技术未成熟。
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