导光材料的选择与应用.ppt

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1、导光材料的选择与应用,主讲人：陈珉 博士创维液晶（深圳）有限公司 研发部高级经理2010年10月18日,报告提纲：导光材料概述 导光板在液晶显示中的应用 导光板的制成技术 导光板及其应用产品的发展与展望 创维液晶（深圳）有限公司在导光板产品应用端的工作,导光材料概述,玻璃化温度8090，非晶态密度1.041.06克/厘米3，晶体密度1.111.12克/厘米3，熔融温度240，电阻率为10201022欧厘米。导热系数30时0.116瓦/(米开)。通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使用温度070，但脆，低温易开裂。聚苯乙烯的化学稳定性比较差，可以被多种有机溶剂（如

2、：芳烃、卤代烃等）溶解，会被强酸强碱腐蚀，不抗油脂，在受到紫外光照射后易变色。,导光材料：PS(Polystyrene)聚苯乙烯,聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好。价格较高 聚碳酸酯耐酸，耐油。聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。,导光材料：PC(Polycarbonate)聚碳酸酯,高度透明的无定形热塑性聚合物，相对密度(30 4)1.188-122。高度通明性，透光率90-92，比无机玻璃还高，并能透过紫外线光达735。折射率1.49。机械强度高、韧性好，拉伸强度60一75MPa

3、，冲击强度12-13kJm，比无机玻璃高8-10倍。可拉伸定向，冲击强度提高1.5倍。具有优良的耐紫外线和大气老化性。玻璃化温度80-100，分解温度200。使用温度-4080。耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机盐、烷烃和油脂。溶于二氯乙烷、氯仿、丙酮、冰醋酸、二氧六环、四氢呋喃、醋酸乙酯等，不溶乙醇、乙醚、石油醚等。电绝缘性良好。,导光材料：PMMA(POLYMETHYL METHACRYLATE)聚甲基丙烯酸甲,PMMA 发展历史,压克力（ACRYLIC），俗名特殊处理有机玻璃。压克力的研究开发，距今已有一百多年的历史。1872年丙烯酸的聚合性始被发现；1880年甲基丙烯酸的聚合性为人知晓；190

4、1 年丙烯聚丙酸脂的合成法研究完成；1927年运用前述合成法尝试工业化制造；1937年甲基酸脂工业制造开发成功，由此进入规模性制造。二战期间因压克力具有优异的强韧性及透光性，首先，被应用于飞机的挡风玻璃，坦克司机驾驶室的视野镜。1948年世界第一只压克力浴缸的诞生，樗着压克力的应用进入了新的里程碑。,导光板其最重要也是最原始的材料为光学级PMMA（POLYMETHYL METHACRYLATE）（聚甲基丙烯酸甲也就是俗称的亚克力或有机玻璃 PMMA由石油中提炼单体（MMA）再将单体（MMA）经过化学加工后做出光学级PMMA颗粒 光学级PMMA颗粒用压铸法（Casting）或压出法（Inject

5、ion）来制作光学级PMMA平板 目前业界所认同的PMMA制造商如下：（日）三菱丽阳 Mitsubishi Rayon、（日）住友化学 Sumitomo、（日）旭化成 Asahicasei、（日）Kuraray、（台）奇美化学、（韩）世和 Sehwa,导光材料：PMMA,导光板在液晶显示中的应用,何谓导光板导光板一词来自于英文译音（Light Guide Plate）其产生为应用于LCD所产生的，LCD为一非自发光性的产品为了要展现LCD的亮度就必需要有背光模块来显现，在背光模块的发展过成中重要关键的零组件导光板也随着下游产品的需求进而开始有不同的改变。导光板的功能和要求导光板顾名思义其最主要

6、的功能在于要将光线导向设计者所需要的方向，而所有的导光板的设计都是要配合下游产品LCD和背光模块的需要，最重要的是要达到辉度和均匀度。,导光板工作原理,导光板在液晶模组中的应用,侧背光液晶模组结构示意图,楔形板,平板,导光板制造商,导光板的制成技术,外形加工网点加工包装,一、裁切-将大板原材初步处理；二、抛光-将入光侧作镜面处理；三、倒角-依工程图面将半成品成型；四、清洁,导光板外形加工四步：,裁切,裁切,抛光,倒角,导光板的网点加工,网点的制成方式：印刷式和非印刷式 印刷式：导光板完成外形加工后,以印刷方 式将网点印在反射面：包括网板印刷（目前的主流方法），喷墨印刷 非印刷式：将网点在导光板

7、成形时直接成形 在反射面。又分為化学蚀刻(Etching)、精密机械刻画法(V-cut)、光微影法(Stamper)等。,网点设计运用网点设计软件，设计导光板的网点大小，排布及间距网板制作根据计算机网点设计制作网板印刷使用印刷机台，将油墨透过网点印刷到导光板上固化通过IR烘烤或是UV照射使油墨固化,印刷式导光板网点加工四步：,网点设计：,确定设计目标及现有条件：亮度，均匀度，导光板材质，油墨特性，入光方式，加工能力等,印刷网点数据调整基本原理:假设背光源发光面的辉度值与导光板网点面积成正比,设计流程:根据设计要求及现有条件，运用设计软件设计网点，并模拟结果根据模拟结果优化网点设计(3)制作成网

8、板，印刷导光板，组装成背光源。测试背光源是否达到设计要求。(4)依据背光源的测试结果，调整油墨配比及网点设计。,网点设计软件：LightTools,GTools,网点形状选择,网点设计策略1：Pitch相等，网点大小变化,网点设计策略2：网点大小相等，Pitch变化,网点设计策略3：网点大小变化，Pitch变化,网点设计的评价：中央辉度，均齐度，画面质量,13点BM-7测量值是调整网点设计的重要依据,导光板印刷不良现象及可能原因1,导光板印刷不良现象及可能原因2,导光板印刷不良现象及可能原因3,固化：IR 油墨和UV 油墨,导光板及其应用产品的发展与展望,目前业界共同使用的材料為PMMA一种，

9、但PMMA 先天上的缺点和由於目前MMA单体產能上的不足常常在供货上会有柜乏，所以也有些厂商开始寻找可替代之材料，由於导光板是LCD中负责光源之重要零件故材料的透光度是一个相当重要的基本条件,日本 Nippon Zeon近年来推广一种新的材料Zeonor环烯烃聚合物(Cycio Olefins Polymer，COP)其最大的优点在於比重低，吸水性较PMMA差，但因為Zeonor使用厂商不多年產能也仅5000公顿故在未达经济规模时，单价几乎是PMMA的四倍,发展趋势：新材料 Zeonor,Zeonor 与 PMMA 之比较,发展趋势:导光板厚度变薄,发展趋势:非网版印刷,激光打点,喷墨打印,精

10、密机械刻画法,创维液晶（深圳）有限公司在导光板产品应用端的工作,创维液晶是创维集团旗下的全资高新技术企业一期投资5000万元RMB，二期投入25000万元RMB；主要从事LCM模组的研发、制造、销售、服务为一体的高科技企业；公司拥有11000多平方米的面积生产厂房，现分为两大生产工厂(深圳工厂,惠州工厂),员工合计1300多人；主要业务：深圳工厂：47英寸以下TV模组；惠州工厂：中小尺寸模组OEM代工；TV模块月产能达400Kpcs以上;中小尺寸模块月产能达4900Kpcs以上.,创维液晶 公司简介 Skyworth Introduce,创维液晶器件(深圳)有限公司,创维液晶 TV车间 Sky

11、worth Introduce,CCFL,60Hz,LED,120Hz,60Hz,产品分布,HD(1366768),FHD（19201080）,Under Development,26,31.5,37,26,31.5,37,23.6,26,31.5,37,42,46,42,23.6,Mass Production,Planning,26,Q3 10,MP,FHD60Hz,LED,CCFL,Q4 10,Q1 11,Q2 11,Under Development,Mass Production,Planning,SEL260V1-S01A(V260B3-P03)350nit，82%NTSC，单面进

12、光,SEL260V2-S00A(V260H1-P03)350nit，82%NTSC，单面进光,SDC260C2-S00A(V260H1-P03)450nit，72%NTSC,SEL260V2-S00B(V260H1-P03)350nit，72%NTSC，单面进光，去DBEF,HD60Hz,FHD60Hz,HD60Hz,26“HD/FHD,SEL260V4-S00A(V260H1-P03)350nit，72%NTSC，无前框,Q3 10,MP,HD60Hz,LED,CCFL,Q4 10,Q1 11,Q2 11,Under Development,Mass Production,Planning,

13、SEL315V1-S00A(V315B6-P01)350nit，82%NTSC,SEL315V2-S00A(V315B6-P01)350nit，82%NTSC,SEL315V4-S05A(V315H3-PE2)350nit，72%NTSC，无前框,S3150TA0C(V315B6-P01)350nit，72%NTSC,SEL315V3-S00A(V315B6-P01)350nit，72%NTSC，单面进光,FHD60Hz,HD60Hz,31.5“HD/FHD,Q3 10,MP,FHD120Hz,LED,CCFL,Q4 10,Q1 11,Q2 11,Under Development,Mass Production,Planning,SEL420V3-S00A(V420H2-P01)400nit，72%NTSC,SDL420X2-S01A(V420H2-PE1)350nit，82%NTSC，直下式Local dimming,SEL420X1-S01B(V420H1-PE1)350nit，82%NTSC，2D dimming,FHD60Hz,FHD120Hz,FHD60Hz,42“FHD,