LCD导光板微结构成型技术及发展趋势

液晶与显示第27卷第4期2012年8Vol.27,NChineseJournalofLiqu:1007-2780(2012)04-0486-07LCD导光板微结构成型技术及发展趋势王海雄1,李积彬2*摘要:导光板表面的微结构是实现其导光功能的光键,随着计算机模拟技术的发现,微结构的新型设计不断涌现,而微结构成型技术随之不断发展。文章介绍了导光板微结构的基本形式、微结构的成型方法及发展情况,对导光板微结构成型技术的发展趋势做出展望。关键词:LCD;导光板;微结构;成型技术:O753+.2文献标识码:ADOI:10.3788/YJYXS20122MoldingTechnologiesofMicro-SWANGHai-xiong1,LIJi-bin2*Abstract:Micro-structureonlightguideplateisakeyfactortorealizetheopticalfunctionoflightguideplate.Withthedevelopmentofcomputersimulationtechnology,thenewmicro-str次于彩色滤光片。而在整个背光模组中最关键的引言1零件就是导光板,其功能为导引光线行进的方向液晶显示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)因具有低辐射、体积轻薄短小、耗电少的特性而取代了阴极射线管显示器,成为市场的主流。液晶电视、电脑屏幕、工业控制设备、3C产品等,都大量改用LCD作为显示工具。LCD的组成主要包括液晶面板和将线光源或点光源变成均匀的面光源。要得到高品质的显示画面,背光源射出的光的均匀性非常重要[1],导光板就是达到此目的的关键性光学元件,它能将光线导向所需要的方向使其达到要求的亮度和均匀度。导光板的技术原理于光学的全反射原理,凡折射率大于l的透明塑料,在其内部传播的光线会收稿日期:2012-02-25;修订日期:2012-03-19基金项目:深港创新圈合作项目(No.2011139)作者简介:王海雄(1975-),男,湖南邵阳人,博士研究生,研究方向为先进光学制造技术.*通讯联系人Eil:ljb@坏光的全反射,使多数光线垂直导光板平面射出。随着计算机模拟技术的发展,导光板微结构设计不断改进,使得LCD的显示品质不断提高。但是微结构设计必须考虑到制作技术的发展水平,导光板的反射光的微结构尺寸越小,光学效果可能更好,但是否能制作出来及制作成本的高低,这必须考虑当前导光板微结构成型技术的发展情况。同时,导光板的制作技术随着新型导光微结构的出现而不断发展,不同类型的导光板制作技术差异较大,所以随着导光板微结构创新的设计思想的产生,新颖的微结构成型技术的应用也是导光板技术发展的必然趋势。(4)微光栅型微结构。根据二元光学的衍射理论,在导光板的上表面或下表面设计各种类型的微光栅替代扩散网点或微沟槽型微结构,制光线的出射方向,从而获得很好的导光均匀度。应用于导光板表面实现导光功能的光栅有正弦光栅、达曼光栅和泰伯光栅等,很多学者做了大量的实验证明了通过调整这些光栅的相关参数可实现光从导光板表面均匀出射[8-10]。导光板微结构成型技术导光板微结构的成型方法可分为印刷法和非印刷法,印刷法是早期的扩散网点型微结构成型的方法,然后由于各种微结构型式导光板的出现则发展到非印刷式成型方法。非印刷式成型方法的种类比较多,最先使用的为射出成型法,该方法已得到广泛应用,另外还有激光雕刻、3DV切割法、化学蚀刻等在近期则发展到模板压印法。3导光板微结构的形式导光板的导光性能主要取决于表面的微结构形状及分布,微结构的尺寸在数微米至数十微米之间,导光板表面的疏密程度则根据离光源的远近确定。为使光能从导光板表面均匀出射,微结构的设计形式主要有扩散网点型、微沟槽型、微棱镜型和微光栅型4种。(1)扩散网点微结构[2-3]。应用等间距法或等半径法在导光板的表面设计扩散网点,当光线射到扩散网点上,由于网点内含微小结构使光线的传...

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