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研究生: 吳珮禎
Pei-Chen Wu
論文名稱: LED光源應用於直下式背光模組之設計與研究
Design of LED Direct-Lighting Backlight Module
指導教授: 王立康
Li-Karn Wang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 光電科技產業研發碩士專班
Interdisciplinary Program of Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 發光二極體背光模組
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  • LED光源與CCFL(冷陰極燈管)光源最大的不同在於LED光源為單色光,且LED的大小為一個微小的晶片,發光特性為均勻散射,將LED應用於背光模組作為光源時,可以依照需求來對LED作特殊形狀的封裝或改變LED的置放方式,與單一發光方式的CCFL有很大的不同。本文主要研究將RGB三色LED應用在液晶顯示器之背光模組。論文的重點在於如何利用TracePro光學模擬軟體,針對以LED為光源的直下式背光模組進行模擬、分析,並且設計出一個有效的背光模組結構,本文是將已封裝好的單顆RGB LED 成線列置放於背光模組的底部基板,並在LED線列上方使用壓克力材質(PMMA)的導光板並將導光板作V型凹槽形狀的結構設計或利用金屬燈罩搭配導光板的架構設計,使得RGB LED的光線經由結構的設計,能夠均勻地導出導光板,並且在出光後的混色達到白平衡效果。


    摘要 …………………………………………………………………………………Ⅰ 致謝 …………………………………………………………………………………Ⅱ 目錄 …………………………………………………………………………………Ⅲ 第一章 序論 ………………………………………………………………………1 1-1 引言………………………………………………………………………1 1-2 背光模組簡介……………………………………………………………2 1-3 相關文獻回顧……………………………………………………………7 1-4 研究動機…………………………………………………………………9 1-5 研究目的……………………………………………………………… 10 1-6 論文架構……………………………………………………………… 10 第二章 基本光學理論……………………………………………………………11 2-1 幾何光學基本原理 ……………………………………………………11 2-2 反射與折射定律 ………………………………………………………11 2-3 全反射定律 ……………………………………………………………16 2-4 擴散性反射 ……………………………………………………………17 2-5 吸收與穿透 ……………………………………………………………18 2-5-1 穿透………………………………………………………………18 2-5-2 吸收………………………………………………………………19 2-6 光散射(Scattering)現象 ……………………………………………21 2-6-1 Rayleigh Scattering …………………………………………22 2-6-2 Mie Scattering…………………………………………………26 2-6-3 分子散射…………………………………………………………28 2-7 光度學 ……………………………………………………………………28 2-7-1 光通量(Luminous Flux) ………………………………………28 2-7-2 照度(Lux) ………………………………………………………29 2-7-3 發光強度(Luminous Intensity)………………………………30 2-7-4 輝度/光亮度(Luminance) ……………………………………31 2-7-5 Lambertian Law ………………………………………………32 第三章 色度學概論…………………………………………………………………34 3-1 色彩三屬性 ……………………………………………………………34 3-2 色溫 ……………………………………………………………………35 3-3 演色性……………………………………………………………………36 3-4 CIE 1931標準色度系統…………………………………………………37 第四章 設計結構 …………………………………………………………………40 4-1 引言 …………………………………………………………………… 40 4-2 現有專利結構設計………………………………………………………41 4-3 本論文結講設計…………………………………………………………45 4-3-1 加入導光板結構…………………………………………………45 4-3-2 加入鋁合金燈罩結構……………………………………………45 第五章 模擬結果與實作結果討論……………………………………………… 46 5-1 引言………………………………………………………………………46 5-2 模擬軟體-TracePro ……………………………………………………46 5-2-1 蒙地卡羅光線追跡 ……………………………………………46 5-2-2 散射 ……………………………………………………………47 5-3 模擬背光模組各元件的設定……………………………………………49 5-3-1 LED 特性參數 …………………………………………………49 5-3-2 PET 反射板 ……………………………………………………51 5-3-3 表面鍍上高反射率金屬的四分之一圓燈罩 …………………51 5-3-4 導光板 …………………………………………………………51 5-3-5 偵測面 …………………………………………………………51 5-4 RGB 三波長混光比例模擬………………………………………………52 5-5 背光模組效率及照度均勻度評估方法…………………………………55 5-6 模擬結果…………………………………………………………………56 5-6-1 專利設計結構的模擬與分析……………………………………56 5-6-2 本論文結構模擬與分析…………………………………………62 5-6-2-1 加入導光板結構…………………………………………62 5-6-2-2 架構一……………………………………………………64 5-6-2-3 加入鋁合金燈罩結構……………………………………68 5-6-2-4 架構二……………………………………………………72 5-7 實品成果……………………………………………………………… 77 5-8 實作量測……………………………………………………………… 80 5-9 誤差分析……………………………………………………………… 82 第六章 結論……………………………………………………………………… 83 參考資料…………………………………………………………………………… 84

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