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系統識別號 U0026-2808201123390700
論文名稱(中文) 導光板端面微結構型式對LED光型影響
論文名稱(英文) Effect of light guide plate side microstructure on the LED lighting pattern
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 機械工程學系專班
系所名稱(英) Department of Mechanical Engineering (on the job class)
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生(中文) 王勇智
研究生(英文) Yong-Zhi Wang
學號 n1796118
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 128頁
口試委員 指導教授-鍾震桂
口試委員-于劍平
口試委員-吳博雄
中文關鍵字 LED  V-Cut  微結構  有效發光角  發光強度 
英文關鍵字 LED  V-Cut  microstructure  half intensity angle  luminous intensity 
學科別分類
中文摘要 近年來環保意識的抬頭,新世代液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)走向輕、薄、節能的三大主軸。發光二極體(Light Emitting Diode, LED)背光模組逐漸成為新的趨勢。但由於LED為點光源,導致背光模組入光端易產生外觀問題,目前各方作法為入光端面做多樣化的光學設計來達到改善效果。
本論文探討以V溝切削(V-Cut)加工法製作入光端面光學微結構為主軸,深入了解V、R、V+R型微結構三個主要且常見之型式對LED光型影響,藉以改善因LED顆數減少或入光側無效區高度與LED間距比值(Active Area / Pitch)縮小所產生之光學外觀及輝度問題。研究結果依有效發光角來歸納,V型微結構以分光效果打開發光角度,R 型微結構為擴散效果,兩者雖皆可打開發光角度,且最大約可打開至120~125°,但其光型皆不同,相對發光強度也不同,在相同型式下凸型微結構有效發光角優於凹型微結構的設計。以設計者而言以微結構產生的光型搭配光學佈點設計能達到產品趨勢的要求,更深入的技術能使光做更充分的利用避免光的不必要損耗。
英文摘要 In view of LCD (Liquid crystal display) to be lighter and thinner in this new generation since the environmental protection consciousness raising, LED ( Light Emitting Diode) is getting to be the new trend of the back light module. Due to LED is point light, so that the optical issue occurred on the light end side of the back light module. The current industries’ solution is to do optical design in the light end side.
The purpose of this thesis is maily based on V-Cut process Light-end mircro-structure production to comprehend thoroughly the influence of 3 common types, V , R and V+R type on LED (Light Emitting Diode), and enable to improve the optical appearance and luminance problems while reducing LED or A / P ratio. According to the half-intensity angles to conclude, the prismatic effect appears on V Type to open its half-intensity angle, and diffused effect appears on R type. Both of these two types can operate the half-intensity angle approx. till 120~125°, but neither their light shapes nor luminous intensity are similar. To compare with the same types, raised micro-structure is better than indentation one. For a designer, the light shapes from the micro-structure collocate pattern design enable to reach the product standard requirement, and make the light to be more fully use and unnecessary loss.
論文目次 中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 液晶顯示器簡介 1
1.2 背光模組簡介 5
1.2.1 背光模組光源種類 7
1.2.2 導光板特性與分類 8
1.2.3 LED運用於背光模組問題 10
1.3 相關文獻討論 12
1.4 研究動機與目標 14
1.5 本文架構 15
第二章 背光相關理論 16
2.1 光學理論 16
2.1.1 反射定律(Laws Of Reflection) 17
2.1.2 折射定律(Laws Of Refraction) 18
2.1.3 全反射(Total Internal Reflection) 20
2.2 輻射計量與光度計量 20
2.3 背光模組檢測 22
第三章 研究方法與步驟 24
3.1 建立微結構光學模擬流程 24
3.1.1 微結構光學模擬參數建構 24
3.1.2 建立模擬模型 30
3.1.3 光學模擬的設定 32
3.1.4 模擬產出 34
3.2 研究步驟與驗證 36
第四章 研究結果與討論 39
4.1 V 型微結構 39
4.1.1 微結構深度固定角度變化對LED光型影響模擬 39
4.1.2 微結構間距固定角度變化對LED光型影響模擬 45
4.1.3 微結構深度變化角度固定對LED光型影響模擬 47
4.1.4 間距溝寬比等於2對LED光型影響模擬 50
4.1.5 間距溝寬比例變化對LED光型影響模擬 58
4.1.6 V凹型與凸型微結構對LED光型影響模擬 63
4.1.7 V型微結構加工實驗與模擬比對 71
4.2 R型微結構 74
4.2.1 R型微結構半徑變化對LED光型影響模擬 75
4.2.2 R型微結構圓弧角度變化對LED光型影響模擬 80
4.2.3 R型微結構間距溝寬比變化對LED光型影響模擬 85
4.2.4 R型微結構加工實驗與模擬比對 90
4.3 V+R型微結構模擬 92
4.3.1 V+R型微結構V、R高度比例變化對LED光型影響模擬 93
4.3.2 V+R型微結構間距溝寬比例變化對LED光型影響模擬 100
第五章 結論與未來展望 118
5.1 結論 118
5.2 未來展望 121
5.3 本論文貢獻 124
參考文獻 125

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論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2016-09-07起公開。
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