LCD背光模组中的整合型光学膜
LCD背光模组的详细介绍
LCD背光模组的详细介绍制作材质:在PET基材上涂布覆盖锯齿状或波浪状的PMMA微结构上下稜镜片两种.区别为基材上微结构方向(相互垂直)不同.作用:提升正面辉度种类:BEFⅡ---(规则稜柱)单一方向增量大概60%,而两张垂直方向重叠可增加120%BEFⅢ---(不规则稜柱,避免干涉现象)单一方向增量大概59%,而两张垂直方向重叠可增加111%RBEF---微结构非直角而是圆弧状,亮度比较:BEFⅡ>RBEF视角比较:RBEF>BEFⅡDBEF---3M专利，结构由多层可反射偏极光片相互贴附而成，可改变光的进行方向，经由反射后再加以利用反射板制作材质:PET及PC基材,反射率达90%.作用:一般侧光式背光模组的反射板放置于导光板底部，将自底面漏出的光反射回导光板中，防止光源外漏，以增加光的使用效率：而直下式背光模组则是置于灯箱底部表面或黏贴于其上，将经扩散板反射之光束由灯箱底部再次反射回扩散板以被利用。
导光板应用于侧光型背光模组，是影响光效率的重要元件，用射出成型的方法将丙烯压制程表面光滑的楔形板块，然后用具高反射率且不吸光的材料，在导光板底面用网版印刷印上圆形或方形的扩散点。
导光板主要功能在于导引光缐方向，以提高面板光辉度及控制亮度均匀。
冷阴极管位于导光板厚侧的端面，冷阴极管所发的光以端面照光的方式进入导光板，大部分的光利用全反射往薄的一端传导，当光线在底面碰到微结构正面射出，利用疏密、大小不同的微结构图案设计可使导光板面均匀发光。
在外型上又区分为：1.楔型板.2.平板。
一般笔记型电脑因考虑空间关系均采用楔型板，而LCD Monitor与LCD TV则采用平板为主。
材质:PMMA---光学亚克力板,即有机玻璃特性:具有较低的表面粗糙度和良好的光学特性作用:接受光源,引导光的散射方向类型:印刷式(以网板印刷的方式印上扩散点)、非印刷式(利用设定好网点或纹路的摸具制作)非印刷式包括机械加工、蚀刻及薄板取代等方式直下式(光源在LGP背面)、侧光式(光源在侧边)矩形、楔型、弧型等偏光转换膜因在现有LCD液晶面板设计中，对光源模组给予过濾掉S-ray平行光，允许P-ray光源通过，并利用这单一的偏极态光來驱动或照明LCD液晶面板，产生所要的功能。
浅析不同光学膜组合对TFT-LCD显示性能影响
浅析不同光学膜组合对TFT-LCD显示性能影响作者：邵宇涛赵飞来源：《环球市场》2019年第23期摘要：科技水平的增高，在显示器方面的体现是液晶显示器的使用已经在人们的生活中得到了普及，对社会的进步起到了促进作用。
本文主要对不同光学膜在液晶显示器中的性能以及不同组合对TFT-LCD显示性能的影响进行了分析，以供参考。
关键词：光学膜组合;薄膜晶体管液晶显示器;性能影响液晶显示器的构成通常是分为电路、液晶面板以及背光模组，而液晶显示器的显示质量与背光模组的设计有直接的关系，在背光模组中，光学膜组件的设计对背光模组有重要的影响，所以要想保证液晶显示器的显示性能，就要注意光学膜组件的合理性。
一、不同光学膜在液晶显示器中的性能光学膜组合部件主要就是由不同的光学膜片材料层层构成的，是在液晶面板的正下方安置的，可以利用这些光学膜片材料来使光实现均匀或者是加亮的分布，通常液晶显示器中的光学膜组合，其常用的光学膜有反射膜、棱镜膜（BEF）、偏振型亮度增强膜（DBEF）、扩散膜等。
不同光学膜的性能如下：偏振型亮度增强膜（DBEF），在光学膜组合中是放置在最上方的，这种光学膜是一种反射式偏光片，其性能的体现主要是利用反射原理，有高低两种不同折射率的材料来构成多层膜，当多层膜中有白光穿过时，非偏光片透过的偏振光会被反射回到背光模组，背光模组中的光学界面构成是会干扰光线扩散的，有部分不能够穿透的偏振光可以被转换成能够穿透的，这样再通过下方的偏光片材料，让显示器可视范围内的部分非透光能够再次被利用起来，使光源的利用率得到有效的提高。
棱镜膜（BEF），是在光学膜组合中处于扩散膜以及偏振型亮度增强膜之间的膜片材料，在设计光学膜组合时，一般会将两张棱镜膜放置其中，一张是对水平方向的光进行收集，另一张是对垂直方向的光进行收集。
具有聚光增亮的效果，而通常实现这一效果主要是在透明光学塑料的表面，利用树脂材料通过紫外线将其固定成型，形成一层分散均匀的密实的棱镜结构，然后利用这种不同材料的差别化的折射情况来完成。
TFTLCD光学膜介绍
一、光学薄膜简介1、光学薄膜的定义光学薄膜在我们的生活中无处不在，从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说，平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品，或者是钞票上的防伪技术，皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础，近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展，这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性。
光学薄膜系指在光学元件或独立基板上，制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合，以改变光波之传递特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变。
故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。
一般来说，光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺。
所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中，例如真空蒸镀是在一真空环境中，以电能加热固体原物料，经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上，完成涂布加工。
日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜，就是以干式涂布方式制造的产品。
但是在实际量产的考虑下，干式涂布运用的范围小于湿式涂布。
湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料，以不同的加工方式涂布在基材上，然后使液态涂料干燥固化做成产品。
在本文中仅讨论湿式涂布技术的光学薄膜产业。
2、光学薄膜种类光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为：反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等。
相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等。
2.1、反射膜反射膜一般可分为两类，一类是金属反射膜，一类是全电介质反射膜。
此外，还有将两者结合的金属电介质反射膜，功能是增加光学表面的反射率。
一般金属都具有较大的消光系数。
当光束由空气入射到金属表面时，进入金属内的光振幅迅速衰减，使得进入金属内部的光能相应减少，而反射光能增加。
消光系数越大，光振幅衰减越迅速，进入金属内部的光能越少，反射率越高。
TFT-LCD光学膜介绍
一、光学薄膜简介1、光学薄膜的定义光学薄膜在我们的生活中无处不在，从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说，平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品，或者是钞票上的防伪技术，皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础，近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展，这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性。
光学薄膜系指在光学元件或独立基板上，制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合，以改变光波之传递特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变。
故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。
一般来说，光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺。
所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中，例如真空蒸镀是在一真空环境中，以电能加热固体原物料，经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上，完成涂布加工。
日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜，就是以干式涂布方式制造的产品。
但是在实际量产的考虑下，干式涂布运用的范围小于湿式涂布。
湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料，以不同的加工方式涂布在基材上，然后使液态涂料干燥固化做成产品。
在本文中仅讨论湿式涂布技术的光学薄膜产业。
2、光学薄膜种类光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为：反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等。
相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等。
2.1、反射膜反射膜一般可分为两类，一类是金属反射膜，一类是全电介质反射膜。
此外，还有将两者结合的金属电介质反射膜，功能是增加光学表面的反射率。
一般金属都具有较大的消光系数。
当光束由空气入射到金属表面时，进入金属内的光振幅迅速衰减，使得进入金属内部的光能相应减少，而反射光能增加。
消光系数越大，光振幅衰减越迅速，进入金属内部的光能越少，反射率越高。
名师液晶显示器背光模组LCD光学概论详解(41页)
無£卩厢!J的定義：
把所需的光反射元件先行轉置在模具上，然後用一體成型 得到所要物件 的方法
無印刷導光板：
用無印刷方法所製作的導光板
e
w
p
TV
22
IV • /（外咖），《
w+p?
e>e^ iv = 2d tail —
2
反射元件間隙(Pitch)的影響
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蝕刻法光反射元件的光學原理與特性
•refraction index? =>effective area of luminaryT
i
Ln
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Ot = sin
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Refraction Index v.s. LGP
•折射率大者，單位面積能量使用率較大
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t > ^2
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夜晶顯示器的結構 實物圖
contents
去Section 1
I, Introduction to Fundamental Optics II, Apply Optics to LGP
^Section 2
III, Applied Optics in the Construction of the Back-light Modules
•the optical properties of the printed units •the optical properties for different types of reflection units •the properties of the print-less LGPs
5TFT-LCD背光模组分析
5TFT-LCD背光模组分析TFT-LCD（Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display）背光模组是一种广泛应用于电子产品中的显示技术。
本文将分析TFT-LCD背光模组的工作原理、组成结构、特点以及应用领域。
TFT-LCD背光模组是一种利用薄膜晶体管和液晶技术制作的显示器。
它的工作原理是利用电场来控制液晶材料的光学特性，从而实现图像的显示。
TFT-LCD背光模组由多个层次组成，包括液晶层、薄膜晶体管（TFT）层、色彩滤光层、透镜层等。
其中，液晶层是其中最重要的组成部分，通过控制信号来改变液晶分子的排列方式，从而改变通过液晶层的光的透过程度。
TFT-LCD背光模组有几个特点使其在电子产品中得到广泛应用。
首先，它具有较高的分辨率和画面质量，可以显示出细节丰富的图像。
其次，它具有较高的亮度和对比度，可以在各种环境下清晰可见。
此外，由于TFT-LCD背光模组采用蛋白质物质作为电场变化感受器，使其具有较低的功耗和较长的使用寿命。
另外，TFT-LCD背光模组具有较快的响应速度，适用于高动态场景的显示。
TFT-LCD背光模组在电子产品中有广泛的应用。
首先，它在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备中被广泛采用。
其次，它也被用于电视机、显示器、汽车导航系统等消费电子产品中。
此外，TFT-LCD背光模组还被广泛应用于医疗设备、工业控制系统、航空航天领域等。
然而，TFT-LCD背光模组也存在一些局限性和挑战。
首先，它的生产过程相对复杂，需要高精度的制造技术和设备。
其次，TFT-LCD背光模组对观看角度的要求较高，当在较大角度下观看时，图像会出现颜色失真和对比度降低的问题。
此外，由于TFT-LCD背光模组需要背光源才能显示，因此存在一定的能耗和发热问题。
综上所述，TFT-LCD背光模组是一种广泛应用于电子产品中的显示技术。
它具有高分辨率、高亮度、高对比度、低功耗等特点，被广泛应用于移动设备、消费电子产品、医疗设备等领域。
TFT-LCD背光模组光学膜关键件的开发研究
TFT-LCD背光模组光学膜关键件的开发研究作者：张益民吴庆富来源：《现代显示》2010年第04期摘要:背光模组关键件包括导光板、扩散膜、增光膜等,其技术实质是大型微细结构光学元件,即利用光学微细结构和散射微粒等实现对光能的重新分布,并达到特定的使用目的。
背光模组关键件的设计与制造涉及光学、高分子材料、精密模具(含模具机床)和精密成型工艺与设备等多学科的交叉技术,我国虽然研究开发背光模组的单位较多,但由于受基础工业的限制,因此无法形成产业。
成都菲斯特科技有限公司长期致力于微细结构光学元件的研究开发和量产,以光学型投影显示器件为代表产品,所形成的技术体系具有自主性、完整性和基础性三大特点,足以支撑背光模组光学膜关键件项目的发展。
关键词:背光模组;光学膜;关键件中图分类号:TN141.9文献标识码:BDevelopment & Mass Production of Key Components of BLU for LCDZHANG Yi-min, WU Qing-fu(Chengdu fscreen Sci-Tech Co., Ltd., Chengdu Sichuan 611741, China)Abstract: The key components in LCD BLU(back light unit) ——LGP(light guide plate), Diffusion film, BEF(brightness enhancement film), could be seen as the large area micro structure optical components in term of technology, these components help to distribute the light more evenly and more efficiently through micro structure optical pattern and diffuser so as to delivery the brightness and uniform image. The design and manufacturing for these optical components involves several technologies and manufacturing capabilities including Optics, Polymer Materials, Precision Tooling Machine, Fabrication methods. Although there are no shortage of companies engaging in LCD BLU, none of them possess the know-how, these are not enough to foster local industry Industrial clusters and to improve regional and national development. Chengdu Fscreen Sci-Tech Co., Ltd. has been engaged in research and development of optical micro-structure components for 10years, has established integrated, proprietary, fundamental technical system, all these are strong supportive to implementation of LCD BLU key components.Keywords: backlight module; optical film; key components引言一般而论,TFT-LCD显示器由三个主要部件组成,即TFT-LCD(液晶)面板、背光模组、驱动电路。
LCD用光学薄膜相关知识
在液晶面板生产过程中需要的光学薄膜包括：光学基膜：光学聚酯薄膜（PET）、三醋酸纤维素薄膜（TAC）、聚乙烯醇薄膜（PVA）；光学功能膜：扩散膜、增亮膜、偏光膜、反射膜、硬化膜、保护膜、离型膜等。
且每种需要量不一样，一块液晶面板需要同等面积10-15倍的光学薄膜。
若考虑加工过程中的各种保护膜，则需要同等面积15-20倍的光学薄膜。
中国大陆的薄膜制造厂商仅在TAC薄膜和PET薄膜占有微小份额，而所有薄膜深加工产品均来自日本、韩国、台湾，少量来自欧美。
BOPET膜厂商主要有帝人、东丽、三菱、杜邦、SKC、KOLONG等，约占全球产量的80%以上。
LCD光学薄膜研究主要包括几种基础技术，第一个是至关重要的微粒及其分散技术；第二个是薄膜制造工艺技术，这里面包括光学级双向拉伸薄膜制造技术、光学级流延TAC薄膜、PVA薄膜制造技术；第三个是功能膜精密涂布技术，涵盖配方研制，涂布液配置、涂布方式研究；第四个是涂布材料合成制备，包括扩散粒子、UV硬化液、UV胶、PSA胶（压敏胶）等。
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Servo Actuator
4~8% 3M
Urethane Acrylates
•
30 42 38′ 34 36 38 39 32 50 44
3M Moiré
56 54
52
66 60
(7)
68
68′
64
(Pitch)(8)
(10)
(9)
80
62 84
82
•
50
Pitches
52 PP2 PP1 46 PP2 40
52 9 11 25 3 0.3 3
154(a,b,c,d) 140 156(b,c,d) 157(a,b,c,d) 114 120 116 141 138 112 113 123 122 Z Y X
Light
A B A B A B A 124 118
Diffusion Sheet DIAART Y-Type Sheet Light Guide Panel Reflection Sheet
CH3 | C | CH3
O CH3 || | O— ( CH2CH2O— ) n C—C=CH2
R4 O Xq | || CH2=C—C—O— ( R5— )m
Xp
Xr R4 O | || CH2=C—C—O— ( R5— )—– m
Xq
R1 Xt | — CH2=C—C—S— || Ο
— —S— —
10 Master 14 Grooves
A′ C′ B′ 28′ 36′
E′
44′ 38′ 40′
UV
108
266
2009/02
0 Haze = 20~60%
(13,14)
= 94% UV
Silica
Zirconia 3M
3M
(15)
Oligomer Urethane Acrylates 3M
(16)
Mitsubishi Rayon
UV UV 30~45°
Ethoxylated Bisphenol A Type Acrylates
(20)
UV 1.6
16 15
1.5~ Prism
Biphenyl
(21) (22,23)
Naphthyl
1.63 3M
LC
21 23
α
25 23B 22 23A 23D 23C 24
400 420 410
a
1-D-1
h2
h
h1
PET or PC
Pyramid Pattern
113
266
2009/02
(Bead Containing Resin) (Support) (Photocured Recessed Resin Layer) (Anti-scratch) (Cylindrical Tube)
18′ 15 15′
H
3 1
Vacuum Pump Reduce Bubble
2 3
31 30 27 13′ 10′
28′ 12′ 11′
31′ 30′
12
4 1 H
14′ 28 Pressure Modulating 13 10 Mechanism 9 26
8′
2
1′
11
H′
Rubber Roll (Hardness ≥ 60°)
LCD
LCD LCD Cell LCD Cell
25~40%(1,2)
TFT / / 10 Brightness Enhancement Film / BEF /
Prism Sheet
105
266
2009/02
2
/ / / /
/ TV / /
(2)
PC
PMMA
OFF
ON
OFF
OFF
ON
OFF /
ITO
930c 970 UV Curing 930d 930e 912 912 960
946b Pattern Guide Roller
946e 942 Belt Type Mold (Throughput?)
Oligomers/ Photoinitiatore 942a PET 942a
MN TECH
Furrow Pattern
10′ 20′ 12′ 14′ 12 20 14
10
107
266
2009/02
UV
Parts Acrylate-capped Polycaprolactone Urethane Oligomer N-vinyl Pyrrolidone [(2-ethoxy)-2-ethoxy]ethyl Acrylate 1,6- hexanediol Diacrylate N-(isobutoxy methyl) Acrylamide Tertiary Amine Mixture (Tinuvin 292) 1-hydroxycyclohexyl Acetophenone 54.3 16.3 11.3 5.7 11.1 1.0 0.25
(Chord Width) 20~40% 20~50% 50µm
Pitch Width Pitch Width 16.8µm Pitch
3M DBEF (Dual Brightness En-
hancement Film) PP / PC(12% Hhaze)/
Blunt Tips Sharp Tips 30 28
ITO/TFT /
/LED
LCD
106
266
2009/02
3M (Microlens)
(3)
/
/
/ 3M
(4,5,6)
(Master) 1~2 UV
UV
UV 0 UV (Bragg Diffraction) cps (Distortion) 25~500 20% (Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL) (Light Emitting Diode; LED) UV 50°C UV 1000~3000
(17)
Relaxation Layer PMMA 1~30%
UV Roll-to-Roll
DIAART C- Type Prism Sheet α Cu-Ni
UV
146 152(a,c)
163(a)
UV
164
Parts
42 160(a) 148 (a,b,c,d) 150 161(a) 110
Brominated Epoxy Acrylate (UCB RDX 51027) 2-phenoxy-ethyl Acrylate (Photomer 4035) Methyl Styrene (m/p=70:30) 4,6-dibromo-2-sec-butyl Phenyl Acrylate Hexa-functional Aromatic Urethane Acrylate (UCB EB-220) FC 430 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine (TPO)
R Yu | — —S—C—C=CH2 || Ο
1
Mitsubishi Rayon
UV
112
266
2009/02
UV MN TECH
(28)
(Belt Type Mold) / BEF/
Moiré
Haze 43~67% 1.20~1.28 107° 74° MN TECH
(29)
89~93% (Light Gain)
266
2009/02
LCD
Integrated Optical Films for LCD Backlight Modules
H. K. Lin
(MCL/ITRI) /
LCD ( )
The manufacturing technology of integrated optical films for LCD backlight modules was discussed. The functions of optical films are diffusing, light collimation and light recovery (through reflective polarizer). From the technology trends, the structures, materials and manufacturing methods of new generation optical films are listed. This paper is expected to help local materials suppliers and makers of LCD backlight modules to develop the related new products. /Key Words (Diffusing Sheet) (Microlens) (Liquid Crystal Display; LCD) (Prism Sheet, Brightness Enhancement Film; BEF) (Integrated Optical Films) (Backlight Modules)
14.8µm
/ DBEF/
Fast Tool Servo Actuactor for Master 76
34
32 24
26 38 36 38
YZ X
36
32 36
35 —
Diamond Tool 72
Pitch Width (50µm) Chord Width (16.8µm) 24 Radius of curvature (14.8µm) 22 26 28 20 64 Optical Film 60 16 10