一种导光板网点分布懿计算方法与仿真

导光板网点的分布决定着背光源出光的亮度均匀度。文章通过对导光板中光的传输过程的分析,同时根据LED照度分布,推导出一种网点分布的计算方法,并对仿真结果进行了分析。     

一种具有波形槽微结构的导光板设计

导光板是背光模组的关键组件,决定了出光效率以及出光均匀性。针对目前导光板的均匀性差和亮度低的问题,通过光学工程软件LightTools对导光板进行了设计,提出了一种新型的具有波形槽微结构的侧光平板式导光板的设计方法,并对微结构的分布方式和其参数进行了设计。结果表明,当矩形分布下的微结构按照规律在导光板上形成波形槽后,能够得到均匀性在80%以上的高性能导光板。相对微结构呈点阵式矩形分布下的导光板的均匀性只有60%～70%而言,这种高性能导光板的均匀性有了很大的提高,且该导光板尺寸在40～60mm范围内变动时,导光板的均匀性均能达到80%以上。     

温度对不同厚度导光板翘曲变形的影响

以中大尺寸侧入光式LED背光源的应用开发为目的,对3种不同厚度导光板在经裁切和抛光机械加工、印刷网点、高温试验后3种条件下得最大翘曲变形量进行了实验研究。实验温度为60±2 ℃,湿度为50%±10%RH,实验时间为24 h,实验中所用导光板的样品与量产导光板一致。实验结果表明,导光板越薄其翘曲变形受温度影响越大,但薄型导光板变形后易恢复。     

LCD导光板自由曲面微型槽结构设计与优化

为满足液晶显示器对于背光模组亮度高、发光均匀、厚度小的要求,提出一种侧入式背光模组的新型组合导光板结构设计方法。即在理想Lambertian光源侧向入射时,为满足导光板亮度均匀性的要求,提出并确定了一种基于自由曲面函数的导光板底部微型槽结构。借助于TracePro光学软件对该导光板进行了建模,并通过合理设置微型槽镀膜和组合反射板的光学属性,实现了导光板照明效果的仿真。仿真结果显示,基于该微型槽的导光板符合工程上的亮度均匀性和超薄设计要求。     

LED背光源亮度均匀性改善方法

针对液晶显示器中直下式LED（1ight—emitting diode）背光源边缘亮度较低的问题,本文提出了一种LED非均匀排列提高背光源亮度均匀性的方法。在等间距排列的基础上,通过测量单颗LED的亮度分布函数,计算出水平和垂直方向上的LED不等间距排列距离,并对该距离进行优化调整。非均匀排列的LED背光源亮度均匀性仿真计算结果表明,背光源的全屏亮度均匀性可达到90％以上。     

关于LED背光源设计及制造的思考

液晶电视中的背光源常常采用LED直射式入射，但是如果采用具有光选择作用（light-extracting）的导光板，则可以使用更少的LED灯以获得更薄的背光源。     

关于LED背光源设计及制造的思考

液晶电视中的背光源常常采用LED直射式入射,但是如果采用具有光选择作用(lightextracting)的导光板,则可以使用更少的LED灯以获得更薄的背光源.     

一种改善LED背光亮度均匀性的新型反射膜研究

在LCD的LED背光腔体的底面设计了新型曲面形状及性能的反光膜,将扩散膜反射回灯腔底部的光重新反射回出光口以改善亮度均匀性能;在侧面设计了镜面反射膜,将位于LED矩阵边缘区域由LED射向灯腔侧壁的光反射重新射向出光口,增加了LED背光边缘区域的亮度,从而改善了背光边缘区域较暗的亮度不均匀状况.根据此类反射膜的设计完成了反射膜的制备,并应用于38 cm LED背光源样品.测试结果显示,设置反射膜的LED背光的亮度均匀性值为10.2%,明显优于未设置反射膜的值16.8%,亮度提高了29%左右,表明该种新型反射膜可以提高亮度并改善亮度均匀性.     

光散射聚合物导光板的模拟分析

导光板是液晶显示器背光照明系统的核心组件,导光板的质量优劣直接影响到液晶显示器的显示效果、厚度、使用寿命及成本。文章建立了新型体散射聚合物导光板的数学模型,并应用米散射理论和蒙特卡罗方法对此类导光板进行了模拟分析,研究了掺杂粒子种类、密度、粒径、相对折射率、导光板尺寸等因素对导光板出光效果的影响规律,筛选出了合适的导光板基质和掺杂粒子材料,为实验制作体散射聚合物导光板提供了可靠依据。     

导光板用聚甲基丙烯酸甲酯基光扩散材料的研究

以光学级聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材,分别添加不同比例的球形二氧化硅光扩散剂A和光扩散剂B,研究了光扩散剂含量、球形粒子大小及粒径分布对材料的透光率、雾度及力学性能的影响。研究结果表明,在光学级PMMA中添加球形二氧化硅光扩散剂能获得良好的光扩散材料。当平均粒径为2μm,添加质量分数为0.4%时,试样的透光率为88.0%,雾度可达90.1%,有效光扩散系数可达79.3%,不仅能明显提高PMMA的拉伸强度,而且对弯曲强度,缺口冲击强度的影响也不大,具有很好的实际应用价值。     

用于光导板的亚微米光栅衍射特性研究

提出了利用亚微米光栅制作光导板的方法,用严格耦合波理论计算分析了亚微米光栅从光密介质到光疏介质的1级透射衍射效率与光栅槽深、入射角度的关系。讨论了在满足基底全反射条件的入射角时对应于R、G、B三原色光的亚微米光栅（0．651μm、0．508μm、0．405μm）在导波条件下的光场衍射特性,并用实验证明在导波条件下1级衍射效率率与光栅槽深关系的可靠性。给出亚微米光栅型光导板的初始结构,并进行了误差分析。     

新型背光系统导光板技术

传统背光系统结构复杂,成本高等问题越来越引起广泛关注。国内外对新型导光板的研究有一定的进展,设计方法包括利用导光板表面结构控制光的出射方向,通过偏光效应增加导光板的光能利用效率或者采用性能更优越的新型材料等,以达到导光板一体化、轻薄化和低成本目的。文章就目前新型导光板技术进行了讨论,并对未来导光板的发展方向做出展望。     

侧光平板式导光板散射网点设计及仿真分析

导光板是LCD背光模组里的一个重要组件,而底面散射网点的设计是设计导光板的一项关键技术。本文通过对冷阴极荧光灯(CCFL)作光源的侧光平板式导光板中光传输过程的分析得到了这种导光板散射网点的一种排布公式和设计方法,并用ASAP软件进行模拟仿真,比较了这种网点分布公式和设计方法与其他一些网点设计方法的优劣,验证了这种网点设计方法的可行性。通过这种网点设计方法获得了均匀性很好的输出亮度分布结果。     

基于U型导光板的特种液晶显示背光模组设计

提出一种基于U型导光板的特种液晶显示背光模组以缩小侧入式背光模组的厚度。首先,利用Lighttools软件对分别采用1 mm和2 mm U型导光板的曲型侧边背光模组进行了设计和建模;接着对两种不同厚度的曲型侧边背光模组与采用4 mm常规平板式导光板的侧入式背光模组进行仿真并对比分析;最后对采用2 mm U型导光板的曲型侧边背光模组进行了相对偏移的仿真,结果表明其光学性能在强振动和宽温环境中具有较高的稳定性。文章得到一种采用2 mm U型导光板的曲型侧边背光模组,相比较常规侧入式背光模组,在保持了光学性能一致性的前提下厚度缩小了2 mm,对特种显示器的薄型化设计有一定的参考意义。     

Edge-Lighting Light Guide Plate Based on Micro-Prism for Liquid Crystal Display

We designed an edge-lighting light guide plate (LGP) based on a micro-prism structure for liquid crystal display. Its top and bottom surfaces have micro-prisms, and a layer of high reflection film is coated on the bottom surface. The principle of the LGP was analyzed. The optical simulation tool ASAP was used to calculate the apex angle and height of the micro-prism on the top of the LGP, the apex angle of the micro-prism on the bottom of the LGP and the emitting angle dependent luminous flux of the LGP. By adjusting the width of micro-prisms on the bottom, the LGP achieved uniform luminance. A 12-in LGP based on a micro-prism structure as an example was designed. The results proved that the LGP based on a micro-prism structure is thin and simple with uniform luminance and high efficiency.      

扩散板表面微结构对均匀度与透光率的影响

基于Light Tools光学分析软件分析了光在球形微结构扩散板和圆锥及金字塔两种非球形微结构扩散板内的传输过程,比较了球形微结构扩散板和非球形微结构扩散板的均匀度和透光率;进一步分析了金字塔非球形微结构的顶角γ和切削量H对扩散板均匀度和透光率的影响。结果表明,金字塔非球形微结构扩散板的均匀度高于圆锥非球形微结构和球形微结构两种扩散板的均匀度,透光率介于圆锥非球形微结构扩散板和球形微结构扩散板之间。金字塔非球形微结构顶角γ越大,透光率越高,当γ=100°时,扩散板的综合光学性能最好,透光率达82.1%,均匀度达82.4%;切削量H越大,透光率越大,均匀度先增大后减小,当H=0.04mm,扩散板的综合光学性能最好,透光率为84.2%,均匀度为86.2%。