應用於直下式背光模組之邊射型發光二極體設計與其模組研究

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姓名

吳中豪(Chung-Hao Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

應用於直下式背光模組之邊射型發光二極體設計與其模組研究
(Modified side emitting light emittingdiodes for the direct-lit backlight module)

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摘要(中)

液晶顯示器本身擁有厚度薄、質量輕與高亮度等多項優點，如何得到更好的顯示效果，開發高亮度、高均勻度、省電及輕薄的背光模組是相當的重要。本文將著重於研究以發光二極體為背光源的直下式背光模組設計。
為了增加背光模組的光學品質，我們設計發光二極體的封裝結構，以達到降低小角度的光能量，並用光學軟體作驗證。模擬結果證明所設計的封裝結構能有效實踐這目的，當將用所設計的封裝結構之發光二極體為直下式背光模組中背光源時，能得到較佳的均勻度與效率。

摘要(英)

Liquid crystal displays have a lot of excellences, such as thin thickness, light weight and high brightness, etc. It is an important subject to develop a thin backlight module with the high brightness, uniformity, low power consumption. In this paper, we will investigate light emitting diode for a direct-lit backlight module unit of LCD.
To improve the optical properties of the backlight module, the lens of light emitting diodes for direct-lit backlight module unit is modified and analyzed to reduce the angular luminous intensity in the small angle range. And the results are verified by optical tracing simulation software. The results show that the modified lens method can effectively realize the purpose. Then, we put several LEDs are assembled with the modified lens in direct-lit backlight module, and the better uniformity and efficiency of the new backlight module are achieved.

關鍵字(中)

★ 液晶顯示器
★ 發光二極體
★ 直下式背光模組
★ 背光源

關鍵字(英)

★ light emitting diode (LED)
★ direct-lit backlight module
★ liquid crystal display
★ backlight unit

論文目次

中文摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目綠 ix
一、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 4
二、基礎光學理論介紹 9
2-1 幾何光學基礎原理 9
2-1-1 折射率 9
2-1-2 光的反射與折射定律 9
2-1-3 全反射 11
2-2 The Fresnel Equations 12
2-3 光度量學 14
2-3-1 光通量Φ 15
2-3-2 光照度E 15
2-3-3 立體角Ω 15
2-3-4 光強度I 16
2-3-5 亮度、輝度B 16
2-4 光學規格評鑑 17
2-4-1 輝度 18
2-4-2 色度 20
三、Side-emitting LED於直下式背光模組應用設計 23
3-1 研究架構與流程 23
3-2 現有直下式背光模組分析與探討 24
3-3 LED封裝結構設計 29
3-3-1 以PMMA為材料之封裝結構設計 33
3-3-2 以PC為材料之封裝結構設計 34
四、LED光學模型分析 36
4-1 Osram Side-emitting LED光學模型的建立與驗證 36
4-2 設計的封裝結構的模擬與分析 39
4-2-1 新型式1之封裝結構模擬與分析 39
4-2-2 新型式2之封裝結構模擬與分析 42
4-2-3 新型式3之封裝結構模擬與分析 44
4-3 新型式與原來封裝結構之分析比較 46
五、LED於直下式背光模組模擬與分析 50
5-1 直下式背光模組架構分析 50
5-2 直下式背光模組設計 53
5-2-1 選定直下式背光模組中光源使用個數 53
5-2-2 直下式背光模組中光源排列架構設計 56
5-3 直下式背光模組模擬與分析 63
5-3-1 背光模組均勻度與效率評估方法 63
5-3-2背光模組模型架構 63
5-3-3 背光模組模擬結果分析 65
六、結論 80
參考文獻 81
附錄 83

參考文獻

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指導教授

陳奇夆(Chi-Feng Chen)

審核日期

2008-7-9

推文