1、3M增亮膜介紹 研發處余嘉興研發處余嘉興 何謂增亮膜(BEF)?nBrightness Enhancement Filmn在光學薄膜上使用顯微複製技術將材料的表面處理成極細微的形狀，如金字塔等重複結構，以增加材料的光學效果。n提高輝度60%的上昇率n如使用兩層交錯的BEF能夠提高輝度90120%的上昇率BEF 如何增亮?重複反射-大約50%的入射光 折射-可利用的折射會被反射回去而重新再利用 光增加40%-70%BEF應用在LCD模組 LCD 控制出光角度 700 Top BEF Bottom BEF 散亂的出光角度 擴散板 LED&CCFL 背光模組 反射板何謂DBEF?nDual Brig
2、ht Enhancement Filmn一種多層，高分子聚合物，能管理偏光效果的薄膜n偏光方向高穿透率，另一偏光方向高反射率n提供線性偏光n提高輝度60%的上昇率n與BEF結合能夠提高輝度170%的上昇率DBEF如何增亮?PPP 傳統背光板 裝DBEF的顯示器 50%更多的光 上偏光片 液晶面板 下偏光片 3M DEBF 背光板PPPssSSSDBEF增亮效果增亮效果與背光模組反射率的比較與背光模組反射率的比較P32%S50%P50%DBEFBL反射率80%P 82%S40%P32%P20%S50%P50%DBEFBL反射率50%P 70%S40%P20%P50%P50%BL加DBEF之增亮效
3、果評估方式 3M DEBF 3M DEBF 背光板 背光板 背光板PsSSPPAirP+S100%P75%PsSSPOL.PPP 50%P 75%加加DBEF後直接量測，會發現背後直接量測，會發現背光亮度降低，造成誤判。光亮度降低，造成誤判。DBEF實際評估，需外加一平行偏實際評估，需外加一平行偏光片來量測，才能得到實際之增亮光片來量測，才能得到實際之增亮比率比率。DBEF-可倍增可利用光 DBEF+BEF 視角&偏光管理 BEF 視角管理DBEF應用在LCD模組 LCD DBEF Top BEF Bottom BEF 擴散板 LED&CCFL 背光模組 反射板產品功能n加強螢幕亮度 n增加電
4、池效益n增加理想視角3M增亮膜效果測試研發處林昶伸研發處林昶伸余嘉興余嘉興n測量目的測量目的:測量背光模組內使用3M增亮膜增亮膜後，背光增加的亮度及亮度隨視角變化的情況.n量測器材：量測器材：LCD5200量測配置量測配置：IS1051CB Panel+背光模組背光模組 3顆顆*LEDIS1051CB面板穿透模式之視角面板穿透模式之視角(對比對比2)上視向：上視向：38度度 下視向：下視向：52度度 左、右視向：左、右視向：48度度R=180上R=270左R=90右R=0下Detector 角度 Viewing Direction背光DiffuserDBEFBEF*2PanelDetector
5、 角度 測量測量1051背光模組使用背光模組使用3M增亮膜後增亮膜後不同視向下背光亮度不同視向下背光亮度vs.視角的變化視角的變化 圖一 BL+Panel 圖二 BL+DBEF-M+Panel 圖三 BL+Thin BEF(左右集光)+Panel 圖四 BL+Thin BEF(上下集光)+Panel 14.519.524.529.534.539.504812162024283236404448525660Detector 角度相對亮度00.10.20.30.40.50.60.70.80.91R180度R270度R0度192429343944495459646904812162024283236
6、404448525660Det ect or角度相對亮度0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00R180度R270度R0度13233343536304812162024283236404448525660Det ect or 角度相對亮度00.10.20.30.40.50.60.70.80.91R180度R270度R0度8.818.828.838.848.858.804812162024283236404448525660Detector 角度相對亮度00.10.20.30.40.50.60.70.80.91R180度R270度R0度 圖五 BL
7、+Thin BEF*2+Pane 圖六 BL+Thin BEF*2+DBEF-M+Panel 81828384858687804812162024283236404448525660D et ct or 角度相對亮度00.10.20.30.40.50.60.70.80.91R180度R270度R0度13233343536373839304812162024283236404448525660D etector 角度相對亮度00.10.20.30.40.50.60.70.80.91R 180度R 270度R 0度討論討論:n1.因量測時設定失誤，右視向(R 90度)之數據未量測。但因PANEL左
8、右對比為對稱形狀，故其值可以左視向(R 270度)表示。n2.在圖一 圖六中，當亮度降至正視向(Detector 0度)之70%時，各圖中之亮度視角為:面板視向面板視向增亮膜組合增亮膜組合下視向下視向(R=0度度)上視向上視向(R=180度度)左左(R=270度度)右右(R=90度度)Panel 232741Panel+DBEF-M232743Panel+Thin BEF(左右集光左右集光)212824Panel+Thin BEF(上下集光上下集光)182334Panel+Thin BEF*2151818Panel+DBEF+Thin BEF*2161820 圖七 上視向(R=180度)圖八
9、左右視向(R=90，270度)圖九 下視向(R=0度)不同結構之背光的亮度比不同結構之背光的亮度比vs.視角的變化視角的變化 Reference:Panel+BL0.30.81.31.82.32.804812162024283236404448525660Detector 角度亮度比panel+DBEFpanel+BEF(左右集光)panel+BEF(上下集光)panel+BEF*2panel+BEF*2+DBEF0.30.81.31.82.32.804812162024283236404448525660Detector 角度亮度比panel+DBEFpanel+BEF(左右集光)panel
10、+BEF(上下集光)panel+BEF*2panel+BEF*2+DBEF0.30.81.31.82.32.804812162024283236404448525660Detector 角度亮度比panel+D B EFpanel+B EF(左右集光)panel+B EF(上下集光)panel+B EF*2panel+B EF*2+D B EF討論:Reference:Panel+BL1.在圖七圖九中，比較面板在使用不同增亮膜組合後，在Detector角度為0度下背光的平均亮度比。Detector 0度度增亮膜組合增亮膜組合 平均亮度比平均亮度比Panel 1Panel+Thin BEF(左右
11、集光左右集光)1.5Panel+Thin BEF(上下集光上下集光)1.4Panel+DBEF-M1.6Panel+Thin BEF*21.9Panel+DBEF-M+Thin BEF*22.2 2.在圖七圖九中，比較當亮度比為1時使用不同增亮膜組合下的視角:面板視向面板視向增亮膜組合增亮膜組合下視向下視向(R=0度度)上視向上視向(R=180度度)左左(R=270度度)右右(R=90度度)Panel+DBEF-M-Panel+Thin BEF(左右集光左右集光)465632Panel+Thin BEF(上下集光上下集光)263244Panel+Thin BEF*2262626Panel+DB
12、EF-M+Thin BEF*2363842結論與建議：增亮膜之使用，須同時考慮產品應用、面板特性、成增亮膜之使用，須同時考慮產品應用、面板特性、成本與亮度效益、其他背光元件搭配等因素。本與亮度效益、其他背光元件搭配等因素。1、DBEF可使平行之單一方向之偏極光穿透，另一垂直方向偏極光反射再利用，此將使背光源變為偏極化光源，使用時須與面板之下偏光片做平行搭配。2、當在評估DBEF時須將偏光片置入進行量測，且偏光片與DBEF之偏光軸須平行，才不致造成誤判。3、DBEF之增亮效果與背光模組之反射率有關，在設計時須與Light guide、擴散片、反射片、BEF等一併考量。4、DBEF不會影響光源視角
13、。結論與建議：5、BEF使用微細結構將各方向之散亂光集中為正向光，此將影響光源的視角，即影響面板穿透視角。6、當評估背光模組使用一層BEF時，只有上下或左右光源視角變小，必須考慮與Panel視角的搭配。而使用兩層BEF時則各方向光源皆變小。7、一般日系彩色手機皆使用二層 BEF，部分再增加一層DBEF。其穿透之光源視角將變小，而反射視角則無影響。Ps:附件檔案為使用PR650測得資料，提供參考。亮度基本定義、單位介紹亮度(1)當光源照射在一個物體上時，我們可以測出當光源照射在一個物體上時，我們可以測出 光光 源發射的源發射的亮度亮度（Luminance）或是物體反射）或是物體反射的的 照度照度
14、（Illuminance）。）。(2)照度取決於物體的反射特性。它非常類似於照照度取決於物體的反射特性。它非常類似於照 片，它測量的僅是反射光。片，它測量的僅是反射光。通常投影機通常投影機通用單通用單 位是勒克斯位是勒克斯(lux)。(3)然而當光源是一個然而當光源是一個EL or LED時，時，它應當用亮度它應當用亮度 單位來表示，也就是單位來表示，也就是fL（英尺朗伯）或英尺朗伯）或cd/m2 (nits)。單位Radi om etri c Term s Radi om etri c Uni t Photom etri c Term sSI Uni tRadi ant fl uxWLum
15、i nous fl uxl mRadi ant i ntensi tyW/srLum i nous i ntensi tycd(l m/sr)Radi anceW/sr/m2Lum i nancecd/m2Irradi anceW/m2Il l um i nancel ux(l m/m2)Photom etri c and Radi om etri c Term s and Uni tssr=steradi an,l m=l um en,W=watt,m=m eter,cd=candel a單位換算cd/mcd/m2 2 (lm/sr/m2)fl fl (lm/sr/ft 2)lx lx (lm/m2)fc fc (lm/ft 2)cd/mcd/m2 2(lm/sr/m2)10.2919fl fl (lm/sr/ft 2)3.42631lx lx(lm/m2)10.09290fc fc (lm/ft 2)10.761單 位 換 算 表
