圖1：背照燈單元的傳統(tǒng)構(gòu)造。液晶面板（最右側(cè)）背面由5個(gè)部材構(gòu)成。左起第二塊為導(dǎo)光板。3M公司展位的演示。（點(diǎn)擊放大）

圖2：從導(dǎo)光板到“DBEF”實(shí)現(xiàn)一體化的功能整合構(gòu)造。液晶面板（最右側(cè)）以外的部分由兩個(gè)部材構(gòu)成。（點(diǎn)擊放大）

圖3：將空氣導(dǎo)光板貼在液晶面板上形成的一體化構(gòu)造。組裝時(shí)只需使用兩個(gè)部材。（點(diǎn)擊放大）

圖4：用新型導(dǎo)光板的原理樣品進(jìn)行演示。打開Air guide時(shí)。右上方的LED光源發(fā)出的光向左下方擴(kuò)散。攝于開發(fā)人員見面會(huì)。（點(diǎn)擊放大）

圖5：從空氣導(dǎo)光板射向液晶面板的光。（點(diǎn)擊放大）
在美國洛杉磯舉行的顯示器國際學(xué)會(huì)“SID 2011”首日舉辦的主題演講中，日本慶應(yīng)義熟大學(xué)教授小池康博發(fā)表的演講“可簡化LCD背照燈系統(tǒng)的導(dǎo)光板”受到了極大關(guān)注（參閱本站報(bào)道）。在第三天下午舉行的第60場技術(shù)分會(huì)“Integrated Optics for Backlights”上，包括慶應(yīng)義熟大學(xué)光子研究所發(fā)表的詳細(xì)演講在內(nèi)，共進(jìn)行了4場演講，有望推動(dòng)今后液晶面板背照燈系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)發(fā)表連番登場。

3M的空氣導(dǎo)光板讓背照燈構(gòu)造面貌一新

研討會(huì)伊始，美國3M公司針對名為“Collimated Multilayer Optical Film”的新型導(dǎo)光板發(fā)表了演講。這種導(dǎo)光板可取代原來使用樹脂導(dǎo)光的固體導(dǎo)光層。擁有可使空氣層導(dǎo)光的功能（Air guide），經(jīng)過偏轉(zhuǎn)的光線射向液晶面板端。

將這種導(dǎo)光板用于LED背照燈時(shí)，具有LED光源間隔較遠(yuǎn)時(shí)也不會(huì)發(fā)生光源不均的優(yōu)點(diǎn)。其原因是，能使較原來更具指向性的光沿垂直方向從導(dǎo)光板射出，同時(shí)還能增加導(dǎo)光板內(nèi)光線的混合量。利用這些出色的特性，可省去導(dǎo)光板的固體材料，大幅減少LED光源的使用個(gè)數(shù)。據(jù)3M公司介紹，還能減少此前使用的各種光學(xué)薄膜，因此即能大幅減輕背照燈單元的重量（1/10以下），又能降低成本。

關(guān)于這種新型背照燈單元，3M公司在展會(huì)現(xiàn)場介紹了其構(gòu)造的不同（圖1～3），同時(shí)還在演講時(shí)以及開發(fā)人員見面會(huì)（Authors Interview）上進(jìn)行了樣品演示（圖4～5）。

如果能夠?qū)崿F(xiàn)這種構(gòu)造，背照燈外圍部材的供應(yīng)鏈也會(huì)大為改變。

可使背照燈效率提高至兩倍的“zero-zero birefringence polymer”

第二場演講來自于小池康博的研究室所在的慶應(yīng)義熟大學(xué)光子研究所。據(jù)介紹，通過使用小池研究室開發(fā)的導(dǎo)光板以及會(huì)發(fā)生偏光的激光光源，可從背照燈單元向液晶面板發(fā)出具有偏光性且指向性較高的光線。導(dǎo)光板采用了小池研究室開發(fā)的即便增加應(yīng)力也不會(huì)發(fā)生雙折射的“zero-zero birefringence polymer”材料。

慶應(yīng)義熟大學(xué)光子研究所試制了采用這種材料的導(dǎo)光板。使用棒狀導(dǎo)光板將從點(diǎn)光源——激光光源發(fā)出的光線轉(zhuǎn)換為線光源，然后將這種光線導(dǎo)向位于液晶面板背面的45mm×55mm面狀導(dǎo)光板，并作為面狀光射向液晶面板端。該研究所還測量了該背照燈單元射出的光的強(qiáng)度及角度分布，結(jié)果表明，正面方向的亮度提高，而且漏光要比聚碳酸酯制成的導(dǎo)光板少。

另外，還可在背照燈單元的照射范圍內(nèi)獲得90％以上的偏光度。盡管要全部利用小池在主題演講中指出的“原來只能利用一半”的光線，并將液晶面板的能源效率提高至2倍，還需要進(jìn)一步改進(jìn)偏光度，但這是一項(xiàng)未來看好的技術(shù)。

通過優(yōu)化導(dǎo)光板表面構(gòu)造提高性能

接下來的兩場演講介紹的技術(shù)都是通過提高背照燈所發(fā)光的指向性，來提高液晶面板特性的技術(shù)。演講者分別為臺(tái)灣交通大學(xué)及日本Global Optical Operation。這些技術(shù)優(yōu)化了導(dǎo)光板背面設(shè)置的棱柱狀構(gòu)造、以及表面設(shè)置的柱狀透鏡以及棱柱形微結(jié)構(gòu)物的形狀。這樣便可通過提高射向液晶面板端的光的指向性來提高正面亮度，并通過減少斜側(cè)方向的漏光提高視角性能。

從這兩場演講可以看出，以穩(wěn)步提高性能為目標(biāo)的開發(fā)正在推進(jìn)之中。而從前面的兩場演講則可以看出，通過新的創(chuàng)意改進(jìn)液晶面板的構(gòu)造并大幅提高性能的技術(shù)也在開發(fā)之中。今后液晶面板有望通過提高性能及降低成本來擴(kuò)大市場。（特約撰稿人：北原 洋明）