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背光模組光學部品簡介

背光模組光學部品簡介. 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. Class 1. Backlight Module 結構. Reference ： 3M Optical Systems-EDL. Θ i. n i. n t. Θ t. Θr θi. 折射. 反射. Class 1. 光學原理

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背光模組光學部品簡介

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Presentation Transcript

  1. 背光模組光學部品簡介

  2. 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 2

  3. Class 1 • Backlight Module 結構 Reference：3M Optical Systems-EDL 3

  4. Θi ni nt Θt Θr θi 折射 反射 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 4

  5. 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) 5

  6. 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 6

  7. Class 2 LGP材料介紹 一般特性： 7

  8. 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 8

  9. 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 9

  10. 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。 10

  11. 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。 11

  12. 反射材料介紹 12

  13. E60L 接著劑 AL or White coating Reflector • E60L：發泡性PET+TiO2，為Toray專利 • 一般加工結構： 13

  14. Reflector 14

  15. 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) 15

  16. 擴散面 PC base 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 16

  17. Diffusion 材料廠商 17

  18. Diffusion 應用 18

  19. Lens 光學折射原理 Reference：3M Optical Systems-EDL 19

  20. Lens 3M BEF-Series 輝度增量 Reference：3M Optical Systems-EDL 20

  21. Lens 3M DBEF 增光原理 Reference：3M Optical Systems-EDL 21

  22. 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 22

  23. Class 4 CCFL原理 • 冷陰極燈管CCFL(Cold-cathode fluorescent lamp) • Inverter：Vdc convert to Vac • CCFL供應商 23

  24. CCFL 結構與原理 Reference：Harison 24

  25. R、G、B Phosphor UV Hg Ne & Ar Increase Temperature e 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) 25

  26. R、G、B 螢光體的能量分佈 Reference：Harison 26

  27. 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 CCFL 製作流程 • 製程 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 27

  28. The End Thanks

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