面光源的光學設計
1.1目前共有四種主流產品
1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.4. 小型---DSC、VIEW-CAM 中型---車用電視、小電視、導航電視 大型---NOTE PC、FA(工廠自動化) 超大型---MONITOR、桌上型監 視器、 壁掛電視
1.2應用於面光源的主要光學名詞
t an( sin(i r ) i r) Rp , Rs t an( i r ) sin( i r )
2 2 2
t an( sin(i r ) i r) Tp 1 , T 1 s sin(i r ) t an( i r )
1.2應用於面光源的主要光學名詞
1.2.4. 分光分布---分光分布與色再現性有很大的關 係。其特性即強度與波長的分布。
強 度
波長λ
1.2應用於面光源的主要光學名
1.2.5.單位的表示
1.2.5.1. 光度---單位立體角發出的光通量。單位：cd(lm/sr)。 1.2.5.2. 輝度---單位面積發出的光度。單位：cd/m2。 1.2.5.3. 光束(發光度)---單位面積發出的光通量，單位 lm/m2(rlx)。 1.2.5.4. 照度---單位面積接收的光通量，單位lm/ m2(lx)。 1.2.5.5 發光效率---一瓦特的能量所能發出的光通量，單 位 (lm/w)。 1.2.5.6 面光源的發光效率---一瓦特的能量所能發出的輝 度 (cd/ m2 ‧w)
1.8 各個使用材料的特性
1.8.1擴散片
1.8.1.1構造
BITS PET ISOLATOR
1.8.1.2 特性
1.8.1.2.1 改變光分布
1.8.1.2.2 使印刷點模糊
1.8 各個使用材料的特性
1.8.2 .反射板
1.8.2.1.鏡面式反射板。 1.8.2.1.1.正反射。 1.8.2.1.2.效率高。 1.8.2.2.百色式反射板。 1.8.2.2.1.反射率高。 1.8.2.2.2.色度好。 1.8.2.2.3.無漏電流。
5.均勻性最佳(點可小至0.06mm) V-cutter 1.效率最佳 。 2.奈普準備開發，因為有全世 界最好的V-groove加工機。 1.直接加工PMMA
雷射加工
精密銑床鑽洞
1.直接加工模仁
3.目前15吋設計5點平均已達2033 nit，已可符合200nit的需求

如欲提昇輝度，從燈管及導光板入光處厚度著手最易。 大約調整0.1mm即可達成。 最不樂見為使用D-BEF-M。 可以使用V-cutter的方式。
1.8.3.反射紙
以百色反射紙較好，因 為擴散 的效果。
1.8.4.導光板
目前已射出成型效果最 好，流動性較佳使用最 多。
1.9.導光板導光特性
1.9.1全反射
1.9.2破壞全反射
PATTERN設計說明
1. Pattern 設計方式
Main Curve 設計---------利用ASAP 模擬,Excel 角落補點 ----------------利用資料庫進行調整 繪製光罩 -----------------利用相關軟體如 AutoLisp 或 Virtual Basic 或 Matlab 製作Stamper-------------利用光碟製程，製作MR式 的Stamper 整體來說，因有可靠軟體作為後盾，因此通常於3版內 完成設計。(其他方式設計其實流程大致相同，因此本 公司亦有能力設計印刷方式) 前光設計，目前已有成品展現，顯示結果不輸現有產品。
1.5.面光源的構成要素元件如下所述
反射板
兩面tape
擴散板
菱鏡片
protect diffuser
兩面tape
燈
壓克力
PC frame
反射片
1.5.1. 1.5.2. 1.5.3. 1.5.4.
燈(CFL)---角色為光源，能量的來源。 壓克力(PM點---破壞導光板的全反射效應，使得能量可以傳出導光板。 擴散板---將能量分配成四面八方發出。 1.5.4.1. 改變光的能量分布。 1.5.4.2. 使得印刷點不明顯。 1.5.5 反射片---使的反方向的光可以再利用。 1.5.6. 菱鏡片---使得法線方向的能量增加。 1.5.7. 反射板---提昇光源的效率。


4. 未來公司研發重點

積極台製Stamper。 開發V-cutter 導光板。


縮短開發時程。
使用光學設計軟體，第一次將工作做好。

5.以上簡單說明公司光學相關之經驗與實力
蝕刻STAMPER
電鑄STAMPER
光阻 不銹鋼 曝光 玻璃
顯影
金屬化
電鑄 蝕刻
剝離
Stamper(Etch)
1.反應速度中 2.良率易控制 3.輝度可
Stamper(MR)
1.亮度較佳 3.量率易控制
2.效率較好 1. 如在台灣製作，反應速度與 Etch 方 相 同 4.點深度重現性好 式
1.加工不易 2.成型困難 3.價錢較貴 4.角落亮度不易控制 5.入光處輝線 6.開發時間長 1.鏡面性不足 3. 面粗造度不好 5.價錢貴 1.反應時間長 3.鏡面性不足 2. 加工時間長 4.效率不佳 2.加工時間長 4.效率次之
2
Rp ,Rs 為反射率。 Tp, Ts為穿透率
1.7.CFL的主要特性
1.7.1輝度與溫度的關係 1.7.2電壓與燈管電流的關係 1.7.3 CFL的光譜 1.7.4 CFL燈管的特性如下 • • • • • • 1.7.4.1低功率。 1.7.4.2壽命長。 1.7.4.3可調光。 1.7.4.4熱量小。 1.7.4.5演色性好。 1.7.4.6瞬時點燈。
2. 與其他設計方式的比較
目前已知的設計方式 2.1印刷方式 2.2非印刷方式 Stamper(ETCH) Stamper(MR) V-cutter 雷射加工 精密銑床鑽洞
其中優缺點如下表格
方式 印刷 1.反應速度快 優點 缺點 1.多段製程，良率需控制 2.輝度值有限 3.網點不能太小 1.Etch 點深度重現性不易控制 2.點表面鏡面性不足，效率有限 3.點大小最小至0.12mm
1.3.關於面光源檢測要點
1.3.1 測定點
1.3.2 測定視角---含500個LCD pixels的能力。
1.3.3 測定距離---50(cm)。
1.4.面光源的設計方向
1.4.1薄型
1.4.2輕量 1.4.3 高輝度 1.4.4 高效率
1.4.5均一性
1.4.6低消耗電力 1.4.7低COST 1.4.8 狹額緣
1.2.1. 亂反射---光線入射 介面後，除遵守反射定 律外，在反射角附近也 有一部分的能量分布。 1.2.2 . 完全擴散面---光線 入射介面後，不遵守 反射定 律，僅與介質的 擴散指數有關。
1.2應用於面光源的主要光學名詞
1.2.3. MOIRE的干涉現象--LCD的DOT(PIXEL)與 菱鏡片產生的干涉或菱 鏡片與菱鏡片產生的干 涉。現象產生的原因為 兩個週期性的條紋，重 疊後會產生不一樣的週 期性條紋，此與兩個週 期面的距離與週期有關。
1.6.光線行進最主要遵守的原理
1.6.1. SNELL’S LAW N1SINΘ1= N2SINΘ2 1.6.2. 入射導光板角度30度，則其屈折角為1.49× SINΘ1 =1×SIN(30) ==>Θ1 =19.6° 1.6.3. 當光進入介質時，若介質擴散係數為0，穿透率不 為1，則光線會產生部分反射，部分穿透的現象，且 此現象遵守FRESNEL 係數的關係。