側發光型散射式背光模組之分析

Abstract

本文主要在討論LCD顯示器中的背光模組之特性及設計，再此篇論文中所研究的背光模組主要由一個側發光型散射式的背光板構成，利用下表面的微稜鏡結構及導光板內混入的微小球型顆粒將側邊進入的光線導至正向，進入人眼。 此架構可以減少額外光學膜片的使用，如擴散片及增亮膜，並且擁有高亮度，及高光學效率之特性，也由於減少使用了光學膜片，均勻度，角度分部以及正向的亮度都是值得考慮的問題。 在本篇文章中，我們建立了一個對角線長度為四吋的背光模組，藉由調整導光板底部微稜鏡的排列位置，來調整均勻度，在這篇文章中，底部的微稜鏡的位置安排先經過一多項式的安排，再劃分為十區藉以加速模擬速度，在本次實驗中，我們達到的均勻度為96.89%，藉此實驗我們可以知道，以此方法的確可以得到高於傳統背光設計的均勻度。 在角度分布方面，由於並未在系統加上增亮膜，視角受到了限制，於是我們藉由調整底部微稜鏡的形狀，在正向的出光仍優於一般常見的背光系統。此外，我們也觀察到此系統在大角度的漏光情況，此一漏光乃由於導光板的材質折射率以及光在導光板中的導波行為有關，此現象可藉由在導光板的上表面增加表面微結構或是加入一稜鏡片於導光板之上來改善。 最後我們討論其色散現象以及光學效率，我們分別調整參雜的顆粒濃度以及顆粒大小並打入一多波長的白光光譜來對系統色散現象做量測，由實驗結果可看出，此兩項變數對於色散有著極大的影響。另一方面，藉由給定系統光源合理的能量並在接收器平面上觀察所收到的能量，本模型在正向所得的亮度及光通量皆較傳統的背光模組來的優良。