能量传导专家---导光板设计基础

1、多媒体全球研发中心刘良云能量传导专家- 导光板设计基础WWW.KONKA.COM | XXXKONKA.COM | +86| OCT, SHENZHEN, CHINA主要介绍电视背光模组导光板材料性质、结构原理、光学原理；导光板简介主要介绍网点设计原理、设计思路及VB程序设计实例；网点设计基础主要介绍区域内VB程序参数调整作业；视效改善方案123目录目录附注内容主要介绍导光板在背光模组中结构尺寸设计方法及要点。导光板结构设计要点5主要介绍导光板油墨知识；导光板油墨设计41.导光板的材质为PMMA，PMMA英文全称:Polymethyl Methacrylate，中文学

2、名：聚甲基丙烯酸甲酯，又称“亚克力”、“有机玻璃”。压克力由英文Acrylics译音而来，Acrylics为丙烯酸类和甲基丙烯酸类化学的通称。包括单体，板材，粒料树脂及复合材料，而压克力板由甲基丙烯酸甲脂单体（MMA）聚合而成，即聚合丙烯酸甲脂（PMMA）。有机玻璃源自商品名“Oroglass”，一种PMMA板材取自Oroglass，Glass。主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER导光板简介2.导光板是利用射出成型的方法将丙烯压制成表面光滑的板块，然后在压克力平板上用高反射率且不吸光的材料，在板底面用网版印刷印上圆形或方形的扩散点，以此来扩散光线。当光线射到扩散点时，

3、光会往各个方向反射，然后破坏全反射条件由导光板正面射出。为使均匀发光，必须利用各种疏密、大小不一的扩散点（疏密、大小不一才能保证光往各个方向反射的几率大致相同）。反射片在导光板中的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，以此来提高光的使用率，增加亮度。虽然目前各种导光板的制作工艺不一，但都是利用了光折射、光反射、光散射的原理。导光板在背光中的结构图例PMMA物性表主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础1.网点设计原理：网点设计密度概念如下图中相邻三个网点示意图，由于我们网点设计需要网点过渡较均匀，以保证视效OK，所以我们近似认为相邻三个网点半径都为r，定义横轴

4、方向两网点间距为px，纵轴方向两网点间距为py,三角形面积为S1，三角形内网点面积为S2，则密度rho有如下等式： rho=S2/S1=(pi*r2)/(px*py) 经换算得出：rpypx r=(rho*px*py/pi)0.5 CAD中网点用圆表示，而圆需要两个参数即可定义出，即：圆半径及圆坐标，由网点设计理念中我们可以知道网点的位置坐标，加上以上式中得出的网点半径，由CAD中二次开发程序可以得出相应尺寸，即不同长宽的网点图面。rpypx2.网点设计思路：主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础3.VB程序设计基础(矩阵式布点)：.1等pit

5、ch不等径.1.1正排式布点示例图样图样说明布点范围x方向03(mm), y方向05(mm)x方向网点大小变化曲线0.0267 * x 2 - 0.08 * x + 0.06y方向网点大小变化曲线6E-17 * y 2 + 0.024 * y + 0.06示例样图VB程序：Private Sub CommandButton1_Click()Unload me center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径变量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 vx定义x轴坐标因变量 vy定义y轴坐标因变量 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离常量 y_pitch定义y轴

6、方向相邻圆心距离常量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不等径循环，正排式布点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主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础VB程序设计基础(交错式布点)：Private Sub CommandButton1_Click()Unload Me ce

8、nter(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径变量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 vx定义x轴坐标因变量 vy定义y轴坐标因变量 y_rawy列编号用于判断奇数或偶数列 offset_vaulex方向或y方向偏移值 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离常量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离常量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不等径循环，正排式布点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主题网点设计基础VB程序设计基础(等径不等pitch )：示例图样图样说明布点范围x方向03(mm), y方向04(mm)x方向网点间距变化曲线x_pitch = -0.0

11、4444444 * x 2 + 0.13333333 * x + 0.1y方向网点间距变化曲线y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2示例样图VB程序Public Sub VaryRectPitchSamePhi() center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径常量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离变量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离变量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 等径不等pitch循环, 正排式布点r_pattern = 0.025y = 0Do While y 3y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchLoopZoomExtentsEnd Sub主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础VB程序设计基础(弧形网点排布-弧形式扫描 )：示例样图：样图说明分布角度间隔：pi / 64分布范围：圆弧的r方向： 10 r 48.86 (mm)

13、, 间隔0.75mmx方向:-31.1931.19(mm), y方向:837.6(mm)示例样图VB程序Public Sub ArcPattern() center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径常量 r_cir定义圆心距 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 pi定义为常量：3.14159265358979 alpha定义网点分布角度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 弧形式扫描循环定义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、题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础VB程序设计基础(网点振幅处理-规则振幅变化 )：示例样图：样图说明：等径不等pitch分布基础上作规则sin振幅变化布点范围：x方向03(mm), y方向04(mm)x方向pitch变化曲线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变化曲线y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y方向位移振幅：0.05*sin(x *)示例样图VB程序Public Sub VaryPitc

16、hSinShiftSamePhi() center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径常量 r_cir定义圆心距 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 pi定义为常量：3.14159265358979 alpha定义网点分布角度 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离变量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离变量 alpha定义sin(alpha)为x方向位移变化振幅 beta定义sin(beta)为y方向位移变化振幅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 定义等径不等pitch分布循环同时做规则sin振幅变化pi = 3.14159265358979r_pattern = 0.025y = 0Do While y 3y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchLoopZoomExtentsEnd Sub主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网

18、点设计基础VB程序设计基础(网点振幅处理-不规则振幅变化 )：示例样图：样图说明：等径不等pitch分布基础上作不规则振幅变化布点范围：x方向03(mm), y方向04(mm)x方向振幅变化曲线：center(0) = x + Rnd * (-0.02222222 * x 2 + 0.06666667 * x + 0.05)y方向振幅变化曲线：center(1) = y + Rnd * (0.01333333 * y 2 - 0.05333333 * y + 0.1)示例样图VB程序Public Sub VaryPitchRandomShiftSamePhi() center(2)定义圆的中心

19、点 r_pattern定义圆的半径常量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离变量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离变量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 定义等径不等pitch分布循环同时做不规则振幅变化r_pattern = 0.025y = 0Do While y 3y_pitch = 0.025 * y

20、2 - 0.1 * y + 0.2y = y + y_pitchLoopZoomExtentsEnd Sub主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础VB程序设计实例(双颗LED背光模块-1.4寸背光模块)：黄色边框以内为可视区,绿色边框以内为网点区(一般情况网点区比可视区稍大)网点分布图网点程序Public Sub TwoLEDs14() center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径变量. r_cir定义圆心距 alpha定义分布角度 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 y_rawy列编号用于判断奇数或偶数列 offset_valuex

21、方向偏移值 offset_value1偶数行x方向偏移值 offset_value2奇数行x方向偏移值 pi:常量值为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 定义弧形分布循环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主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础VB程序设计实例(27颗LED背光模块-7寸背光模块)：黄色边框以内为可视区,绿色边框以内为网点区(一般情况网点区比可视区稍大) 网点分布图网点程序Public Sub LEDs7DII() center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径常量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 y_rawy列编号用于判断奇数或偶数列 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离变量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离变量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主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计基础VB程序设计实例(LED背光模块-26寸背光模块)：网点程序Public Sub 26LED( ) center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径常量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 y_rawy列编号用于判断奇数或偶数列 offset_value偶数行x方向偏移值 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离变量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离变量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 定义等pitch不等循环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主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER网点设计

28、基础VB程序设计实例(LED背光模块-42寸背光模块-能效网点)：由于部分模组在结构设计中有一些特殊性，而引起模组视效亮暗角、亮边、萤火虫等主观问题，这里重点介绍通过网点设计改善这些问题点。以下是不同补点方式介绍：主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER视效改善方案1.圆形区域调整示例样图样图说明布点范围x方向03(mm),y方向04(mm)x方向pitch变化曲线x_pitch = -0.04444444 * x 2 + 0.13333333 * x + 0.1y方向pitch变化曲线y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2调整如图圆形

29、区域内x_pitch变为0.3示例样图VB程序Public Sub LocalAdjustmentCirc() center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径常量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 y_rawy列编号用于判断奇数或偶数列 offset_value偶数行x方向偏移值 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离变量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离变量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 等径不等pitch循环, 交错式布点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 定义需要改变pitch的范围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模组白场亮角照片主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER视效改善方案2.方形区域调整示例样图样图说明布点范围x方向03(mm),y方向04(mm)x方向pitch变化曲线x_pitch = -0.04444444 * x 2 + 0

32、.13333333 * x + 0.1y方向pitch变化曲线y_pitch = 0.025 * y 2 - 0.1 * y + 0.2调整如图方形区域内x_pitch变为0.3示例样图VB程序Public Sub LocalAdjustmentRect() center(2)定义圆的中心点 r_pattern定义圆的半径常量 x定义x轴坐标变量 y定义y轴坐标变量 y_rawy列编号用于判断奇数或偶数列 offset_value偶数行x方向偏移值 x_pitch定义x轴方向相邻圆心距离变量 y_pitch定义y轴方向相邻圆心距离变量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 等径不等pitch循环, 交错式布点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主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER导光板油墨设计导光板印刷用油墨作用原理：侧入光式导光板，光线由侧边进入导光板内部，光线会反复在导光板上方与下方进行全反射，当上方全反射条件受到破坏时，光线就从导光板内部射出。为了引发此种散乱或是扩散反射，因此利用网版印刷设备在导光板下方涂布由二氧化钛(TiO2)+稀释剂所构成的白色网点(dot pattern)，网点的密度与大小一般而言，靠近LED灯侧的网点密度越疏，直径越小，随着距离的增加网点密度逐渐变密，网点的大小越来越大，藉此设计使光线能均匀分布在导光板表面。热固化型油墨：可以分为

35、反应性和非反应性油墨；UV固化型油墨：反应性油墨；反应性：油墨固化时发生化学反应，油墨本身发生变质(化学反应)；非反应性：油墨固化时，没有变质(化学反应)，从油墨中提取溶剂，而发生固态反应；优点缺点热固化型油墨不良品可以重工油墨成本较低使用溶剂调配浪费溶剂溶剂挥发造成环境污染设备投入多烘烤效率不高耗时长。UV固化型油墨瞬间固化生产效率高不含挥发性溶剂较为环保设备体积小占用厂房空间少油墨不会塞网。不良品不可重工油墨成本较高。主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER导光板油墨设计 NAGASE油墨配比标准：a.NAGASE油墨艳消与艳出的比例在10:0与10:3

36、之间，以满足量产性；b.所添加的BL白油墨需要控制在0.3%g以内，以免影响中心亮度；c.稀释剂的比例为总成分的5%到10%之间；d.油墨粘度需要搅拌到3000-4500mPa.s之间，以满足量产性。 MINO油墨配比标准：a.MINO油墨艳消与艳出的比例在10:0与10:6之间，以满足量产性；b.所添加的BL白油墨需要控制在0.3%g以内，以免影响中心亮度；c.稀释剂的比例为总成分的5%到10%之间；d.油墨粘度需要搅拌到3000-4500mPa.s之间，以满足量产性。主题RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER视效改善方案2.方形区域调整示例样图样图说明布点范围x方向03(mm),y方向04(mm)x方向pitch变化曲线x_pitch = -0.04444444 * x 2