1、多媒體全球研發中心劉良云能量傳導專家- 導光板設計基礎WWW.KONKA.COM | XXXKONKA.COM | +86| OCT, SHENZHEN, CHINA主要介紹電視背光模組導光板材料性質、結構原理、光學原理；導光板簡介主要介紹網點設計原理、設計思路及VB程序設計實例；網點設計基礎主要介紹區域內VB程序參數調整作業；視效改善方案123目錄目錄附注內容主要介紹導光板在背光模組中結構尺寸設計方法及要點。導光板結構設計要點5主要介紹導光板油墨知識；導光板油墨設計41.導光板的材質為PMMA，PMMA英文全稱:Polymethyl Methacrylate，中文學

2、名：聚甲基丙烯酸甲酯，又稱“亞克力”、“有機玻璃”。壓克力由英文Acrylics譯音而來，Acrylics為丙烯酸類和甲基丙烯酸類化學的通稱。包括單體，板材，粒料樹脂及復合材料，而壓克力板由甲基丙烯酸甲脂單體（MMA）聚合而成，即聚合丙烯酸甲脂（PMMA）。有機玻璃源自商品名“Oroglass”，一種PMMA板材取自Oroglass，Glass。主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER導光板簡介2.導光板是利用射出成型的方法將丙烯壓制成表面光滑的板塊，然后在壓克力平板上用高反射率且不吸光的材料，在板底面用網版印刷印上圓形或方形的擴散點，以此來擴散光線。當光線射到擴散點時，

3、光會往各個方向反射，然后破壞全反射條件由導光板正面射出。為使均勻發光，必須利用各種疏密、大小不一的擴散點（疏密、大小不一才能保證光往各個方向反射的幾率大致相同）。反射片在導光板中的用途在于將底面露出的光反射回導光板中，以此來提高光的使用率，增加亮度。雖然目前各種導光板的制作工藝不一，但都是利用了光折射、光反射、光散射的原理。導光板在背光中的結構圖例PMMA物性表主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎1.網點設計原理：網點設計密度概念如下圖中相鄰三個網點示意圖，由于我們網點設計需要網點過渡較均勻，以保證視效OK，所以我們近似認為相鄰三個網點半徑都為r，定義橫軸

4、方向兩網點間距為px，縱軸方向兩網點間距為py,三角形面積為S1，三角形內網點面積為S2，則密度rho有如下等式： rho=S2/S1=(pi*r2)/(px*py) 經換算得出：rpypx r=(rho*px*py/pi)0.5 CAD中網點用圓表示，而圓需要兩個參數即可定義出，即：圓半徑及圓坐標，由網點設計理念中我們可以知道網點的位置坐標，加上以上式中得出的網點半徑，由CAD中二次開發程序可以得出相應尺寸，即不同長寬的網點圖面。rpypx2.網點設計思路：主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎3.VB程序設計基礎(矩陣式布點)：.1等pit

5、ch不等徑.1.1正排式布點示例圖樣圖樣說明布點范圍x方向03(mm), y方向05(mm)x方向網點大小變化曲線0.0267 * x 2 - 0.08 * x + 0.06y方向網點大小變化曲線6E-17 * y 2 + 0.024 * y + 0.06示例樣圖VB程序：Private Sub CommandButton1_Click()Unload me center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑變量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 vx定義x軸坐標因變量 vy定義y軸坐標因變量 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離常量 y_pitch定義y軸

6、方向相鄰圓心距離常量Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim x As Double, y As DoubleDim vx As DoubleDim vy As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Double 等pitch不等徑循環，正排式布點x_pitch = 0.3y_pitch = 0.3For y=0 to 5 step y_pitchFor x=0 to 3 step x_pitch center(0) = x center(1) =

7、y center(2) = 0vx = 0.0267 * x 2 - 0.08 * x + 0.06vy = 6E-17 * y 2 + 0.024 * y + 0.06r_pattern = (vx + vy) / 2Set cir = ThisDrawing.ModelSpace.AddCircle(center, r_pattern)Next xNext yZoomExtentsEnd Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎VB程序設計基礎(交錯式布點)：Private Sub CommandButton1_Click()Unload Me ce

8、nter(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑變量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 vx定義x軸坐標因變量 vy定義y軸坐標因變量 y_rawy列編號用于判斷奇數或偶數列 offset_vaulex方向或y方向偏移值 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離常量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離常量Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim x As Double, y As DoubleDim vx As DoubleDim vy As DoubleDim y_raw

9、As IntegerDim offset_value As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Double 等pitch不等徑循環，正排式布點y_raw = 1x_pitch = 0.3y_pitch = 0.3For y = 0 To 5 Step y_pitchFor x = 0 To 3 Step x_pitchIf (y_raw Mod 2) = 0 Then offset_value = 0.15 Else offset_value = 0 center(0) = x + offset_value center(1) = y cent

10、er(2) = 0 vx = 0.0267 * x 2 - 0.08 * x + 0.06 vy = 6E-17 * y 2 + 0.024 * y + 0.06r_pattern = (vx + vy) / 2Set cir = ThisDrawing.ModelSpace.AddCircle(center, r_pattern)Next xy_raw = y_raw + 1Next yZoomExtentsEnd Sub主題網點設計基礎VB程序設計基礎(等徑不等pitch )：示例圖樣圖樣說明布點范圍x方向03(mm), y方向04(mm)x方向網點間距變化曲線x_pitch = -0.0

11、4444444 * x 2 + 0.13333333 * x + 0.1y方向網點間距變化曲線y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2示例樣圖VB程序Public Sub VaryRectPitchSamePhi() center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑常量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離變量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離變量Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim x As

12、Double, y As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Double 等徑不等pitch循環, 正排式布點r_pattern = 0.025y = 0Do While y 3y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchLoopZoomExtentsEnd Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎VB程序設計基礎(弧形網點排布-弧形式掃描 )：示例樣圖：樣圖說明分布角度間隔：pi / 64分布范圍：圓弧的r方向： 10 r 48.86 (mm)

13、, 間隔0.75mmx方向:-31.1931.19(mm), y方向:837.6(mm)示例樣圖VB程序Public Sub ArcPattern() center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑常量 r_cir定義圓心距 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 pi定義為常量：3.14159265358979 alpha定義網點分布角度Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim r_cir As DoubleDim alpha As DoubleDim pi As Doubl

14、eDim x As DoubleDim y As Doublepi = 3.14159265358979r_pattern = 0.1 弧形式掃描循環定義r_cir = 10Do While r_cir = -31.19 And x = 8 And y = 37.6 Then center(0) = x center(1) = y center(2) = 0Set cir = ThisDrawing.ModelSpace.AddCircle(center, r_pattern)End IfNext alphar_cir = r_cir + 0.75LoopZoomExtentsEnd Sub主

15、題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎VB程序設計基礎(網點振幅處理-規則振幅變化 )：示例樣圖：樣圖說明：等徑不等pitch分布基礎上作規則sin振幅變化布點范圍：x方向03(mm), y方向04(mm)x方向pitch變化曲線x_pitch = -0.04444444 * x 2 + 0.13333333 * x + 0.1x方向位移振幅：0.05*sin(y *)y方向pitch變化曲線y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y方向位移振幅：0.05*sin(x *)示例樣圖VB程序Public Sub VaryPitc

16、hSinShiftSamePhi() center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑常量 r_cir定義圓心距 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 pi定義為常量：3.14159265358979 alpha定義網點分布角度 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離變量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離變量 alpha定義sin(alpha)為x方向位移變化振幅 beta定義sin(beta)為y方向位移變化振幅Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim x As Dou

17、ble, y As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As DoubleDim alpha As DoubleDim beta As DoubleDim pi As Double 定義等徑不等pitch分布循環同時做規則sin振幅變化pi = 3.14159265358979r_pattern = 0.025y = 0Do While y 3y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchLoopZoomExtentsEnd Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網

18、點設計基礎VB程序設計基礎(網點振幅處理-不規則振幅變化 )：示例樣圖：樣圖說明：等徑不等pitch分布基礎上作不規則振幅變化布點范圍：x方向03(mm), y方向04(mm)x方向振幅變化曲線：center(0) = x + Rnd * (-0.02222222 * x 2 + 0.06666667 * x + 0.05)y方向振幅變化曲線：center(1) = y + Rnd * (0.01333333 * y 2 - 0.05333333 * y + 0.1)示例樣圖VB程序Public Sub VaryPitchRandomShiftSamePhi() center(2)定義圓的中心

19、點 r_pattern定義圓的半徑常量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離變量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離變量Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim x As Double, y As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Double 定義等徑不等pitch分布循環同時做不規則振幅變化r_pattern = 0.025y = 0Do While y 3y_pitch = 0.025 * y

20、2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchLoopZoomExtentsEnd Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎VB程序設計實例(雙顆LED背光模塊-1.4寸背光模塊)：黃色邊框以內為可視區,綠色邊框以內為網點區(一般情況網點區比可視區稍大)網點分布圖網點程序Public Sub TwoLEDs14() center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑變量. r_cir定義圓心距 alpha定義分布角度 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 y_rawy列編號用于判斷奇數或偶數列 offset_valuex

21、方向偏移值 offset_value1偶數行x方向偏移值 offset_value2奇數行x方向偏移值 pi:常量值為3.14159265358979Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim r_cir As DoubleDim alpha As DoubleDim pi As DoubleDim x As DoubleDim y As DoubleDim y_raw As IntegerDim offset_value As DoubleDim offset_value1 As DoubleD

22、im offset_value2 As Doublepi = 3.14159265358979r_cir = 0y_raw = 1 定義弧形分布循環Do While r_cir = -16.2 And x = 31.8 And y = 59.77 Then center(0) = x + offset_value center(1) = y center(2) = 0 Set cir = ThisDrawing.ModelSpace.AddCircle(center, r_pattern): cir.color = Rnd * 256End IfNext alphar_cir = r_cir

23、+ 0.2y_raw = y_raw + 1LoopZoomExtentsEnd Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎VB程序設計實例(27顆LED背光模塊-7寸背光模塊)：黃色邊框以內為可視區,綠色邊框以內為網點區(一般情況網點區比可視區稍大) 網點分布圖網點程序Public Sub LEDs7DII() center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑常量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 y_rawy列編號用于判斷奇數或偶數列 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離變量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離變量Dim c

24、ir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim y_raw As IntegerDim x As Double, y As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Doubley_raw = 1r_pattern = 0.05y = 0Do While y 153.75y_pitch = 0.00000928 * y 2 - 0.00409262 * y + 0.42y = y + y_pitchy_raw = y_raw + 1LoopZoomExtentsEnd

25、Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計基礎VB程序設計實例(LED背光模塊-26寸背光模塊)：網點程序Public Sub 26LED( ) center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑常量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 y_rawy列編號用于判斷奇數或偶數列 offset_value偶數行x方向偏移值 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離變量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離變量Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim

26、 x As Double, y As DoubleDim y_raw As IntegerDim offset_value As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Doubley_raw = 1x_pitch = 1.2y_pitch = 1.2 定義等pitch不等循環Do While y 344.2If (y_raw Mod 2) = 0 Then offset_value = 0.6 Else offset_value = 0For x = 0 To 600.6 Step x_pitchcenter(0) = x + offset_val

27、uecenter(1) = ycenter(2) = 0vx = 0.00000701 * x 2 - 0.00290135 * x + 0.35vy = -0.00001771 * y 2 + 0.00461007 * y + 0.35r_pattern = (vx + vy) / 2Set cir = ThisDrawing.ModelSpace.AddCircle(center, r_pattern)Next xy_raw = y_raw + 1y = y + y_pitchLoopZoomExtentsEnd Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER網點設計

28、基礎VB程序設計實例(LED背光模塊-42寸背光模塊-能效網點)：由于部分模組在結構設計中有一些特殊性，而引起模組視效亮暗角、亮邊、螢火蟲等主觀問題，這里重點介紹通過網點設計改善這些問題點。以下是不同補點方式介紹：主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER視效改善方案1.圓形區域調整示例樣圖樣圖說明布點范圍x方向03(mm),y方向04(mm)x方向pitch變化曲線x_pitch = -0.04444444 * x 2 + 0.13333333 * x + 0.1y方向pitch變化曲線y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2調整如圖圓形

29、區域內x_pitch變為0.3示例樣圖VB程序Public Sub LocalAdjustmentCirc() center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑常量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 y_rawy列編號用于判斷奇數或偶數列 offset_value偶數行x方向偏移值 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離變量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離變量Dim cir As AcadCircleDim center(2) As DoubleDim r As DoubleDim y_raw As IntegerDim offset_value As Doubl

30、eDim x As Double, y As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Double 等徑不等pitch循環, 交錯式布點y_raw = 1r_pattern = 0.025y = 0Do While y 4 x = 0 If (y_raw Mod 2) = 0 Then offset_vlaue = 0.06 Else offset_vlaue = 0 Do center(0) = x + offset_vlaue center(1) = y center(2) = 0 x_pitch = -0.04444444 * x 2 + 0.

31、13333333 * x + 0.1 定義需要改變pitch的范圍r1 = (x - 1.4208) 2 + (y - 1.9651) 2) 0.5 If r1 3y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchy_raw = y_raw + 1LoopZoomExtentsEnd Sub模組白場亮角照片主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER視效改善方案2.方形區域調整示例樣圖樣圖說明布點范圍x方向03(mm),y方向04(mm)x方向pitch變化曲線x_pitch = -0.04444444 * x 2 + 0

32、.13333333 * x + 0.1y方向pitch變化曲線y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2調整如圖方形區域內x_pitch變為0.3示例樣圖VB程序Public Sub LocalAdjustmentRect() center(2)定義圓的中心點 r_pattern定義圓的半徑常量 x定義x軸坐標變量 y定義y軸坐標變量 y_rawy列編號用于判斷奇數或偶數列 offset_value偶數行x方向偏移值 x_pitch定義x軸方向相鄰圓心距離變量 y_pitch定義y軸方向相鄰圓心距離變量Dim cir As AcadCircleDim cente

33、r(2) As DoubleDim r_pattern As DoubleDim y_raw As IntegerDim offset_value As DoubleDim x As Double, y As DoubleDim x_pitch As DoubleDim y_pitch As Double 等徑不等pitch循環, 交錯式布點y_raw = 1r_pattern= 0.025y = 0Do While y 1 And y 0.5 And x 3y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchy_raw = y_raw +

34、1LoopZoomExtentsEnd Sub主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER導光板油墨設計導光板印刷用油墨作用原理：側入光式導光板，光線由側邊進入導光板內部，光線會反復在導光板上方與下方進行全反射，當上方全反射條件受到破壞時，光線就從導光板內部射出。為了引發此種散亂或是擴散反射，因此利用網版印刷設備在導光板下方涂布由二氧化鈦(TiO2)+稀釋劑所構成的白色網點(dot pattern)，網點的密度與大小一般而言，靠近LED燈側的網點密度越疏，直徑越小，隨著距離的增加網點密度逐漸變密，網點的大小越來越大，藉此設計使光線能均勻分布在導光板表面。熱固化型油墨：可以分為

35、反應性和非反應性油墨；UV固化型油墨：反應性油墨；反應性：油墨固化時發生化學反應，油墨本身發生變質(化學反應)；非反應性：油墨固化時，沒有變質(化學反應)，從油墨中提取溶劑，而發生固態反應；優點缺點熱固化型油墨不良品可以重工油墨成本較低使用溶劑調配浪費溶劑溶劑揮發造成環境污染設備投入多烘烤效率不高耗時長。UV固化型油墨瞬間固化生產效率高不含揮發性溶劑較為環保設備體積小占用廠房空間少油墨不會塞網。不良品不可重工油墨成本較高。主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER導光板油墨設計 NAGASE油墨配比標準：a.NAGASE油墨艷消與艷出的比例在10:0與10:3

36、之間，以滿足量產性；b.所添加的BL白油墨需要控制在0.3%g以內，以免影響中心亮度；c.稀釋劑的比例為總成分的5%到10%之間；d.油墨粘度需要攪拌到3000-4500mPa.s之間，以滿足量產性。 MINO油墨配比標準：a.MINO油墨艷消與艷出的比例在10:0與10:6之間，以滿足量產性；b.所添加的BL白油墨需要控制在0.3%g以內，以免影響中心亮度；c.稀釋劑的比例為總成分的5%到10%之間；d.油墨粘度需要攪拌到3000-4500mPa.s之間，以滿足量產性。主題RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER視效改善方案2.方形區域調整示例樣圖樣圖說明布點范圍x方向03(mm),y方向04(mm)x方向pitch變化曲線x_pitch = -0.04444444 * x 2