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guoshantao

2010-04-18 18:58

導(dǎo)光板：背光模組廠商的附加價值所在

導(dǎo)光板（LGP）作用在于引導(dǎo)光的散射方向，用來提高面板的輝度，并確保面板亮度的均勻性，因此導(dǎo)光板的設(shè)計與製造攸關(guān)背光模組光學(xué)設(shè)計與輝度、均細(xì)度的控制，為背光模組最主要的技術(shù)與成本所在（自製導(dǎo)光板可增加毛利率4-5%）。依製程的不同，導(dǎo)光板尚可分為「印刷式」及「無印刷式」兩種製造模式，印刷式乃是在壓克力平板上使用具「高反射率」且「不吸光」的材料，在導(dǎo)光板底面利用「網(wǎng)板印刷（Screen Printing）」印上圓形／方形之?dāng)U散點，而無印刷式則是利用精密模具，在導(dǎo)光板射出成型（蝕刻Etching、電鑄Stamper、Slot Cut／V-Cut）之際，在材料中加入不同折射率的少量顆粒材質(zhì)，直接形成具擴散作用的凸點或凹點（前者考量亮度；后者考量均勻性），可謂一體成型。
由于印刷式導(dǎo)光板具有開發(fā)成本低及生產(chǎn)快速的優(yōu)點，因此目前多數(shù)國內(nèi)廠商仍採用印刷式製程來生產(chǎn)導(dǎo)光板；無印刷式的技術(shù)難度雖然較高，但結(jié)構(gòu)較為精密且輝度表現(xiàn)優(yōu)異。近年來隨著導(dǎo)光板技術(shù)的進(jìn)步，利用特殊的成型技術(shù)（ex. V-Cut）可以在減少使用擴散膜及稜鏡片（各一片）、直接產(chǎn)生更為強化的擴散及增亮作用，使背光模組廠商的自主能力提高。因此，擁有完整的導(dǎo)光板設(shè)計與製造能力的背光模組廠商，不但有利于爭取客戶訂單，并有助于在價格競爭的趨勢下維持甚至提升利潤率。
材料方面，導(dǎo)光板所使用的材料為光學(xué)級的壓克力板（以PMMA顆粒成型），按光源位置不同，分為平板（直下式）及楔型板（側(cè)光式），分別應(yīng)用于監(jiān)視器及NB。在製作過程方面，導(dǎo)光板可以自行射出成型，也可以向其他供應(yīng)商購買成品、再裁切為所需要的尺寸。一般而言，平板式產(chǎn)品因厚度較大，用料及成型時間相對較長（每部450噸射出機臺每日15吋平板產(chǎn)出不及1,000片；若為楔型薄板則約可達(dá)1,500片），基于產(chǎn)能效率考量問題，楔型板通常為自行射出，而平板則採外購裁切生產(chǎn)；但「一模兩穴」的模具技術(shù)已有部分廠商採用（如瑞儀），在產(chǎn)量及速度上已大有改進(jìn)，對于提高利潤率也有正面效益。
導(dǎo)光板係以網(wǎng)點分布的方式破壞光的干涉現(xiàn)象，將光源均勻分布在背光模組上。大尺寸面板以CCFL(線光源)為光源，中小尺寸則以LED為主，導(dǎo)光板用射出成形的方式生產(chǎn)，因此愈大尺寸的導(dǎo)光板的射出條件愈難控制。目前導(dǎo)光板的主流技術(shù)有印刷式與非印刷式兩種，分述如下：
(a)印刷式
利用高散光源物質(zhì)(SiO2&TiO2)的印刷材料，適當(dāng)?shù)胤植加趯?dǎo)光板底面，藉由印刷材料對光源吸收再擴散的性質(zhì)，破壞全反射效應(yīng)造成的內(nèi)部傳播，使光由正面射出并均勻分布于發(fā)光區(qū)，因為出光的散射角較大及印刷點亮度對比較高，必須使用較厚的擴散板覆蓋。在製程上，印刷式導(dǎo)光板的良率雖然較非印刷式高，但是多了印刷、烘烤的製程，因此日本已開發(fā)出非印刷式導(dǎo)光板技術(shù)，并開始製作生產(chǎn)，預(yù)料兩年后非印刷式導(dǎo)光板將取代印刷式製程。

(b)非印刷式
非印刷式有蝕刻(Etching)、模具射出(Stamper)與精密加工(slot-cut)三種方式，形成網(wǎng)點或長溝形兩側(cè)的反射鏡面破壞原來全反射的作用，其製作方式與優(yōu)缺點比較如表一。

楔型的導(dǎo)光板，因受到Notebook輕薄化影響，要求導(dǎo)光板的出光處厚度不斷下降，網(wǎng)點更形明顯，對印刷式、非印刷式-蝕刻法的製程比較不利，前者印刷后再烘烤的技術(shù)困難度提高，后者所形成網(wǎng)點過大。

光學(xué)材料的尺寸安定性對光學(xué)機構(gòu)設(shè)計亦有影響，目前主要的導(dǎo)光板材料為PMMA，取其價廉、易加工的優(yōu)點；另外，日商Nippon Zeon亦積極提供Zeonor給導(dǎo)光板廠商試用，Zeonor為環(huán)烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer)，不僅吸水性低于0.01%，光學(xué)特性不受環(huán)境的溫溼度影響，比重1.01(PMMA為1.19)更符合面板輕薄化的技術(shù)趨勢。

表一非印刷式導(dǎo)光板製程比較
非印刷式方式優(yōu) 缺點