《TV背光中光学膜片介绍及常见光学问题分析》

《光学膜片介绍及常见光学问题分析》•膜片概述•扩散片介绍•增光片介绍•Microlens介绍•反射片介绍•DBEF介绍•QDEF介绍•常见光学问题分析目录概述光学膜片概述•液晶模组里面的背光膜片有：反射片、扩散片、增光片、Microlens、DBEF；•起到增加液晶模组亮度、遮蔽Mura作用扩散片介绍–DiffuserSheet扩散片•功能：①扩散、雾化；②增亮；③保护•结构：扩散层+PET基材+背涂PET(substrate)frontlayer(5~30um)---扩散粒子&粘合剂(PMMA)backlayer---扩散粒子&粘合剂(PMMA)---添加剂(抗静电)扩散片介绍•扩散片制程：ExcitonConfidential©2013烘道烘道表面处理精密涂布涂层固化在线检测7激智涂布技术成品收卷产品基材MayerBarGravureDieCoatNipCoatCurtainCoat•涂布工艺•涂布技术扩散片介绍•光学特性：H/D单分散窄分散多分散目前一般PMMA粒子折射率取1.49一般难于精密量测a.same(SKC）beadbinderb.Different(Eternal)beadbinder雾化粒径大小分布粒子排列层数扩散片介绍•主流供应厂商：CompanyNameCSOTSamsungLGDBOEPanasonicSharpAUOInnolexKeiwa◎○LGE◎○△SKCHass○◎○◎○◎◎Exction◎○○○△*现在中国国内的扩散片厂家众多，激智、乐凯、康得新等等。表中数据参考Displaysearch，部分厂家未在统计内。主流厚度设计：1.上扩&下扩扩散片的厚度选择：65inch及以下扩散片厚度可共用7TPET基材，膜片厚度在2150um左右；2.正对大尺寸（55”及以上）上扩，需考虑10TPET基材，膜片厚度在280um左右增光片介绍–PrismSheet增光片•功能：顾名思义增亮•结构：棱镜层+PET基材+背涂PETPCPrismResinHighGainNormalBackCoatingWithB/CW/OB/CBeadsCoatingTexturedprocessingBeadsBuilt-inProtectingFilmWithW/OUVCuringIRCuringSubstrate*Self-healing(QQResin)Self-healing(QQResin)增光片介绍•增光片制程：增光片介绍•光学特性：n=1.492JournalofInformationDisplay,vol.7,no.4,2006n=1.60Pitch/CurvatureVsLuminance：PrismHF1HF3PrismshapeR-PrismPrismAge( ˚ )9090Pitch(um)5050Round(um)5-Peakdiff.(um)55Luminance(1ea)100%103%Abrasionresistance1,000g˚1,000g˚Features自动修复，抗潮湿，抗静电BackUU0U2Image88%90%92%94%96%98%100%102%0%10%20%30%40%50%BackhazeHF1HF3LuminanceHorizontalangle20406080100120HF14U2HF34U2HF34U0高增益棱镜–HF系列BackHazeVsLuminance：PrismHF1HF3PrismshapeR-PrismPrismAge( ˚ )9090Pitch(um)5050Round(um)5-Peakdiff.(um)55Luminance(1ea)100%103%Abrasionresistance1,000g˚1,000g˚Features自动修复，抗潮湿，抗静电BackUU0U2Image88%90%92%94%96%98%100%102%0%10%20%30%40%50%BackhazeHF1HF3LuminanceHorizontalangle20406080100120HF14U2HF34U2HF34U0高增益棱镜–HF系列R5R0—R5&27%Hz—R0&27%Hz—R0&7%Hz增光片介绍•使用考量：LGCLSF451CoreoptixCESKDXKBCM-220PShinwhaPOPUbrightHPS607C减少膜片接触面积，防止Wet-out现象转角度滚轮制备Prism破坏周期性排列，防止Pixel-Morie增加背面雾度部分破坏集聚效果，增加视角Prism贴合基材贴合，增加抗Waving性能PETPETUVResin增光片介绍•厂家：中国目前Prism厂家：康得鑫、激智Microlens介绍–MicrolensSheet•功能：增亮+雾化遮蔽•结构：Microlens层+PET基材+背涂PMMA(backcoatingbeads)PMMAPET(substrate)Size:20~80μmSize:5~10μmMicrolens介绍•Microlens制程：SameasDiffuserB/CPatternProcessSoftMoldProcessMoldMoldHardMoldProcess成本便宜、容易实现大型pattern、方便更换，可保证良率，但接头处材料有浪费；成本较贵但pattern形状精度高。BackCoatingProcess制程类似增光片Microlens介绍•光学特性：2.雾化:光滑程度越差雾化效果越好越小雾化效果越好多分散雾化效果最好窄分散次之，单分散最差1.增益:H/D值越趋近于50%增光效果越好越趋近于regular增光效果越好折射率越高增高效果越好Lensdensity越高增光效果越好表面越光滑增光效果越好HD#H/D=0.5highestluminanceHigherhlowyieldrate&lowcapacityMicrolens介绍•厂家：中国目前Microlens厂家：凯鑫森CompanyNameDevelopmentStatusSamsungLGDAUOInnoluxSKCHassMainproductisML1X/4X/8X○ShinwhaMainproductsarePTR◎MNTechMainproductsareUTE-2x○○◎MicrolensFilmMarketShareSourceby:DisplayresearchMicrolens介绍•使用考量：放在最上面使用时需注意膜片挺性，及摩尔干涉条纹1.55寸及以上置于顶层时，一般使用10TPET基材，厚度一般在280um左右；2.针对4K机种，Microlens置顶层时，为避免出现摩尔干涉条纹，Pitch≤58um（Baseon55”UD)Microlens反射片介绍–RefleerSheet•功能：光反射重使用+扩散+防顶白•结构：Microlens层+PET基材+背涂LGPHeatsinkTIRInternalReflectionunsatisfiedlightoutputDotBackboardOpticalfilm胶框reflectorPCBSolartronInnovationforLifeCopyright©2013SolartronConfidential.AllRightsReservedConceptualFigureforReflector1rNrNrRR=TotalreflectanceN=NumberofInterfaceSEMImages(CrossSection)AlayerBlayerMicroporesABNumerousVoidsABAPETReflectorCoatinglayer---mainreflectivelayer---PET+airbubble+additives---PETThickness(188/225/250)---anti-UV(TiO2)---diffuse(siliconebeads+TiO2)Corelayer反射片介绍•反射片PET基材制程：反射片介绍•关键参数：参数描述反射片设计反射率Reflectance反射片基本性能PET&Airdensitybeads挺性Stiffness与反射片核心层厚度强相关，侧入式机种对挺性要求较高。PETthicknessSurfacetreatment热膨胀系数Lineexpansionindex该系数与反射片在极端环境下的膨胀量相关，设计时尤其是大尺寸侧入式BLU必须对反射片的膨胀裕度进行计算PET表面粗糙度Roughness侧入式机种为了防止反射片和LGP的吸附，需要一定的表面粗糙度;最通常的方法为反射片表面beadscoatingBeadssize／distributionSurfacetreatment光泽度Gloss反射片表面的光学特性描述—物体接近镜面的程度Surfacetreatment色偏Color不同反射片的之间的色差PET&additives成本Cost与反射片的核心层厚度及所用材料，表面处理方式均十分相关；PETthicknessBeads／adhesiveGloss针对侧入式机种专门设计的反射膜S-type(RL907S)L-type(RL907L)L2type(RL907L2)StructureImageBeadssize10um30um50umReflectance(550nm)97.9%97.8%97.8%Totalthickness350um370um390umApplication/CoatingtypeSmall Edge LED TVs(~40’’)MainstreamEdgeLEDTVs(40’’~50’’)Large Edge LED TVs(50’’~)SY90-340umAnti-scratchcoatingSY90-340umAnti-scratchcoatingSY90-340umAnti-scratchcoatingRoughness(Beadssize)StiffnessSupporter1KGLGPMicrolens介绍•厂家：中国目前反射片厂家主要有：东旭成TorayTeijinDuPontSKC-HaasFurukawaStructureCharacteristicsCreatingvoidonPET,thenreflectionfromvoidandPETInsertinginorganicparticle[BaSO4]Reflectionbyvoid,filler,andPETInsertinggasthencreatingbubbles(aircell)SpecificGravity0.6-0.71.3-1.41.0-1.20.5-0.6StrongpointsLowspecificgravityandlight-LowpriceHighrefractiveindex-HighreflectanceLowcostHighreflectance-Thicker&goodforbendingWeakpointsHardtotreat(bendingIssue)Voidreflectionhaslimitation.Materialcostishigh.LowbrightnessHighpriceNotgoodforslimdesign反射片介绍•使用考量：注意基材挺性、及涂布粒子大小1.55寸及以上，一般使用300umPET基材，厚度一般在350um左右；2.针对侧入式机种，选用大粒子（30um）反射片，可有效防止异物吸附造成划伤针对侧入式机种专门设计的反射膜S-type(RL907S)L-type(RL907L)L2type(RL907L2)StructureImageBeadssize10um30um50umReflectance(550nm)97.9%97.8%97.8%Totalth