博碩士論文 93333025 詳細資訊


姓名 吳正佳(Cheng-Chia Wu)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系在職專班
論文名稱 輝度與色彩均勻化之發光二極體直下式背光模組應用設計
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摘要(中) 未來液晶顯示器產品對於高色彩品質、產品壽命、快速啟動、低電壓驅動光源等特性的需求之下,面板廠商們開始思考CCFL(冷陰極燈管)的可替代光源方案,而LED(發光二極體)是現階段最被看好的下一世紀背光模組光源。
LED使用於背光模組光源上,目前市面上產品已常見應用於側光式背光模組(如:手機螢幕、PDA及NB),至於LED應用在直下式光源設計上,因LED光具指向性及點光源之特性,引發輝度、色度不均及模組厚度不易薄型化…等設計瓶頸問題,故尚未普及。本論文研究的重點在於利用TracePro光學模擬軟體,進行直下式LED背光模組模擬、分析並設計出LED LENS結構,使光經由此LENS結構,將光線均勻分佈於背光模組空腔之中達到模組輝度與色彩均勻化及同時可達到厚度薄型化的目的。
摘要(英) For Liquid crystal display (LCD) products that under the needing of characteristics try to get high colors quality, life of products, fast booting and low voltage driven. The manufacturer begins to ponder the substituting light source over the scheme of Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFL), and LED is the most favored use as light sources to next century’s backlight.
LED is use on backlight source module and often seen it applied in Edge lighting module already (screen of mobile phone, PDA and NB for example). As for LED applied in direct-lighting module design which because of LED with directed light and pointed light characters, raise the bottleneck problem of design can’t achieve color with uniform and the thin thickness of module not easily , so not popularize it until now. This thesis’s research point is use TracePro optical simulation software to execute the simulation of direct-lighting module, analysis and design the best LED Lens structure, through this structure to make light with an even distribute on chamber of backlight module, then achieve the goal that module’s luminance and color even distribution and get thin thickness at same time.
關鍵字(中) ★ 發光二極體
★ 直下式背光模組
★ 均勻度
關鍵字(英) ★ Uniformity
★ Direct-light type backlight module
★ Light Emitting Diode
論文目次 摘要I
AbstractII
誌謝III
目錄IV
圖目錄VII
表目錄XII
第一章 緒論1
1.1 研究背景1
1.2 研究目的與動機2
1.3 文獻回顧3
1.4 論文架構8
第二章 光學理論與光學規格評鑑9
2.1 光度學9
2.1.1 光通量(Luminous Flux)9
2.1.2 光強度(Luminous Intensity)9
2.1.3 輝度(Luminance)9
2.2 幾何光學基本原理10
2.2.1 反射定律(Reflection Law)11
2.2.2 折射定律(Refraction Law)11
2.2.3 全反射定律(Total Internal Reflection)11
2.3 光學規格評鑑12
2.3.1 輝度定義13
2.3.2 輝度均勻度定義13
2.3.3 色度定義14
第三章 背光模組基本架構與設計16
3.1 背光模組現有技術16
3.1.1 側光式背光模組架構16
3.1.2 直下式背光模組架構17
3.2 背光模組部材功能說明18
3.2.1 反射片(Reflector Sheet)18
3.2.2 發光源(Light Source)19
3.2.3 擴散板(Diffuser Plate19
3.2.4 稜鏡片(Prism Sheet)20
3.3 直下式背光模組設計21
3.3.1 開發直下式背光模組動機21
3.3.2 CCFL直下式背光模組設計說明22
3.3.3 LED直下式背光模組設計說明25
第四章 現有發光二極體直下式背光模組設計27
4.1 設計目標及流程27
4.2 光源選用與模擬28
4.3 現有發光二極體直下式背光模組31
4.3.1 模擬與結果33
第五章 新型發光二極體直下式背光模組設計34
5.1 設計目標及流程34
5.2 混光LENS架構分類35
5.2.1 新型式136
5.2.2 新型式238
5.2.3 新型式1與新型式2之模擬結果比較40
5.3 LED排列架構分類47
5.3.1 改良式架構47
5.3.2 改良式與現有型式之背光模組畫質品質比較48
第六章 結論.58
6.1 結論58
參考文獻61
參考文獻 [2]Robert Scott West, Huub Konijn, Simon Kuppens, Nicola Pfeffer, “LED backlight for large area LCD TV’s” 2003 SID
[3]Wiep Folkerts, “LED Backlighting Concepts with High Flux LEDs” 2004 SID p1226
[4]Wiep Folkerts, R. Scott West, “LED Backlight designs using Luxeon high flux Light source solutions” 2004 SID
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[7]張自恭、林奇鋒、方育斌 “背光模組光學設計” pp.1-3
[8]耿繼業、柯建娃 “幾何光學” 全華科技圖書, pp.23-90 民國90年
[9]張德安 “TFT-LCD模組品質量測研究規範” 臺灣數位電視產業聯盟 顯示器組 2005
[10]鈴木 充博 “大型LCD電視用Backlight的最新技術月刊Display” 多摩Fine Opto(株) 2004
[11]鮑友南、潘奕凱、姚柏宏、林建憲 “TV用液晶顯示器之背光模組技術” 機械工業雜誌 245期, pp.158-163
[12]陳奇夆 “光學膜技術探討研會” 財團法人光電科技工業協進會 2006
[13]Wiep Folkerts “LED Backlighting Concepts with High Flux LEDs” 2004 SID pp.1227-1228
[14]李季薇、韓斌、黃宏彥 “新世代大尺寸直下式LED背光模組之設計與模擬” 臺灣光電科技研討會OPT pp.1-4 2005
[15]戴銘成 “發光二極體背光模組照度與色彩均勻化結構設計”國立交通大學光電工程, 碩士論文, 民國94年
[16]“CATIA V5使用手冊” 知城數位公司, 2003
[17]“TracPro快速學習手冊” 訊技科技公司, 2005
[18]“TracePro User’s Manual Release 3.3” Lambda Research Corporation
指導教授 陳奇夆(Chi-Feng Chen) 審核日期 2007-1-26
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