| fresnel | 2010-06-28 11:30 |
TFT-LCD背光模組光學膜關(guān)鍵件的開發(fā)研究一、TFT-LCD液晶產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀 一般而論，TFT-LCD顯示器由三個主要部件組成，即TFT-LCD（液晶）面板、背光模組、驅(qū)動電路。而背光模組主要是由光源(Light Source：包括冷陰極熒光管（CCFL）發(fā)光二極管（LED）、反射膜(Reflector)、導光板、擴散片（diffusion sheet 1-2片）、增亮膜（Brightness Enhancement Film 1-2片）及外框等組件組裝而成，其中光學膜片與導光板是主要的技術(shù)和成本所在。 而本文所指關(guān)鍵件即是指導光板、擴散膜、增光膜（棱鏡片）。 （一） 導光板：主要功能在于引導光線方向，以提高面板亮度及控制光線均勻度，是影響光效率的重要元件；通常是采用基礎(chǔ)工藝生產(chǎn)的光學級PMMA板材印刷網(wǎng)點。相對增光膜來講，工藝技術(shù)較簡單國內(nèi)已有企業(yè)在生產(chǎn)。 （二） 擴散膜：主要功能是提升光線向上亮度（Brightness），并將導光板射出之光線柔散化，提供均勻的面光源；通常做法是在PET基材上，涂布光學粒子顆粒/玻璃微珠。國內(nèi)能夠生產(chǎn)小尺寸的擴散膜，隨著電視機面板尺寸的增大，大尺寸擴散板（膜）也是國內(nèi)空白。 （三） 棱鏡片：也叫增光膜，主要功能是凝聚光線、提高正面亮度；主要以聚脂(PETG.PC.PMMA）為原料；主要技術(shù)難點在花紋模輥的制造，國內(nèi)還不能生產(chǎn)。 微型表面結(jié)構(gòu)一般為棱形柱體或半圓柱體。導光板、擴散膜、鏡片作為背光模組重要的組成部門，其作用都是對光的引導與控制，可稱為光管理元件，從技術(shù)的實質(zhì)上就是微細結(jié)構(gòu)光學元件。 通常微細結(jié)構(gòu)光學領(lǐng)域包含了四個方面技術(shù)：光學設(shè)計、光學材料、超精密模具和模具設(shè)備、精密成型工藝與設(shè)備。是典型的綜合性高科技領(lǐng)域。世界上在微細結(jié)構(gòu)光學器件制造領(lǐng)域技術(shù)比較領(lǐng)先的屬于美國、日本和韓國，我國臺灣地區(qū)也能生產(chǎn)部分低端產(chǎn)品。 增光膜由于涉及到大型超精密模具加工的單點金剛石機床，國內(nèi)不能生產(chǎn)。由于我國這一基礎(chǔ)工業(yè)的缺失，導致至今國內(nèi)不能生產(chǎn)增光膜，特別是用于TFT-LCD彩色電視機的大尺寸增光膜片，在液晶顯示產(chǎn)業(yè)風起云涌之時，增光膜生產(chǎn)仍然是國內(nèi)空白。 近年來，LCD液晶顯示器已成為彩色電視機的主流顯示方式，除廣泛用于筆記本電腦，監(jiān)視器以外，已廣泛用于彩電領(lǐng)域。特別是大尺寸的彩色電視機。國外面板主要規(guī)格可以做到26吋——55吋。更大尺寸彩電的面板和背光模組均給生產(chǎn)帶來更大的困難。 2008年起全球的液晶顯示器產(chǎn)量已超過40000萬臺以上，每年以不低于20%的速度遞增。2007年全球的液晶彩電僅有700多萬臺，至2009年僅中國的液晶彩電已達2000萬臺以上。我國液晶平板電視產(chǎn)量增速遠遠超過國際水平。我國是世界上彩色電視生產(chǎn)量和消費量均為第一的國家 ，這一產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展使我國正從一個電子信息大國向電子信息強國發(fā)展。特別是TFT-LCD產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到國家發(fā)改委和工信部的大力支持，大力發(fā)展液晶產(chǎn)業(yè)的格局已經(jīng)形成。 2009年底以來，以上廣電、京東方、龍騰光電已在建的TFT-LCD五代線的基礎(chǔ)上，又有：江蘇昆山的龍騰光電8.5代線，南京中電熊貓的6代線，CEC與夏普合資建設(shè)的8代線，京東方的8代線，LG在廣州的8.5代線，三星在蘇州的7.5代線以及TCL在惠州的8.5代線相繼動工建設(shè)，這些總投資達2000億以上的高世代面板線的建設(shè)，促使2009年成為了中國大尺寸TFT-LCD面板產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破年。這樣龐大的投資是全球LCD產(chǎn)業(yè)中前所未有的，將使我國的制造能力獲得極大的突破，上述6條公布于世高世代面板生產(chǎn)線產(chǎn)能可達全球產(chǎn)能的10%以上，規(guī)格包含32吋-55吋產(chǎn)量將達4500萬臺以上。這些生產(chǎn)線建成以后必將改變?nèi)虻囊壕Мa(chǎn)業(yè)格局。 中國電視機生產(chǎn)企業(yè)眾多，CRT電視產(chǎn)能一度超過全球產(chǎn)能的50%，隨著平板電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對大尺寸的液晶面板需求更加強烈。從國家的角度來看，進軍液晶電視上游面板行業(yè)對國家電子信息產(chǎn)業(yè)的全面升級，對我國工業(yè)化和信息化都有巨大的推動作用，同時對拉動內(nèi)需也相當有利。 我國受到基礎(chǔ)工業(yè)薄弱的限制，目前還不能生產(chǎn)增光膜，在關(guān)鍵部件配套方面還只能依賴國外進口，使我國的國際競爭力弱，亟需加快解決自主配套的問題才能完善液晶產(chǎn)業(yè)鏈，形成國內(nèi)液晶產(chǎn)業(yè)的完整體系。 二、增光膜、擴散膜在液晶顯示器中的主要功能 1、增光膜擴散膜的作用 由于液晶面板本身不發(fā)光，必須借助背光模組（backllight modiule)提供的光源及分布均勻的亮度才能使液晶顯示器顯示影像。因此增光膜、導光板、擴散膜等也稱為背光模組關(guān)鍵件，其主要作用是為液晶面板提供均勻的面光源，盡可能高的光能透過特性，盡可能不影響光的特性。因此在大尺寸液晶顯示器中尤為重要。因此，促進增光膜等關(guān)鍵件的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化對促進我國平板電視產(chǎn)業(yè)的升級換代，增加我國液晶產(chǎn)業(yè)的國際競爭力發(fā)揮著重要的作用。同時可以帶動超精密機床，超精密模輥加工工藝技術(shù)、光學高分子材料、投影顯示光學器件等方面的基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)的提升。 背光模組關(guān)鍵件——導光板、擴散膜、增光膜（棱鏡片）等，其技術(shù)實質(zhì)是大型微細結(jié)構(gòu)光學元件，也就是利用在透明膜片材上加工成型光學微細結(jié)構(gòu)和光學擴散微粒的工藝技術(shù)，實現(xiàn)對光能的重新分布達到一定的使用目的。國際上通稱為增光膜、擴散膜、反射膜以及導光板。 我們揭開背光模組的面紗就可以看到， 研討2010032201.jpg) 圖一 實際上是由一層層光學膜片材料組成，通過他們實現(xiàn)對光的均勻分布從圖1中我們可以看到背光模組中擴散膜和增光膜的實質(zhì)。背光模組實際上是由一層層光學膜片所組成，通過CCFL或LED光源，經(jīng)過模組中各種膜片材料對光的功能作用，實現(xiàn)對光能的重新分配，使我們的LCD顯示器能夠看到影像。 擴散膜是通過在光學膜片材料上的微細顆粒（beads）實現(xiàn)光的擴散，而增光膜（棱鏡片）是通過在透明光學材料上加工成型微細條紋（光柵）結(jié)構(gòu)進行反射和折射，對光能重新分布。 研討2010032202.jpg) 圖2 圖3 2、主要技術(shù)難點 | |