臺灣博碩士論文加值系統

液晶顯示器中背光模組有很多零組件，包含一導光板、稜鏡片、擴散片和反射片。其中導光板的主要功能在導引光的方向，使液晶顯示器面板能均勻顯示。所以已有許多相關研究使用光學設計模擬用於導光板，針對其輝度或均齊度作探討，但卻缺乏管控著輝度增益值的稜鏡片與導光板關聯性研究，因此本文將著重在將稜鏡片功能整合於導光板，使導光板有聚光功能。
本論文利用微細加工方式將V形微溝槽製作於模具上，使導光板在射出成形時，直接形成疏密排列的微溝槽成形，藉由雙面V形微溝槽的各種因子調整，使側向光源能轉成出光視角輝度，達到一般導光板加稜鏡片的功能，以減少光學膜片使用，藉以降低背光模組的材料成本。
本研究先使用TracePro進行導光板光學效率模擬分析，然後配合田口法，探討雙面V形微溝槽的各種參數對輝度效能的影響，找出最佳參數組合，最後進行雙面V形微溝槽之實驗探討。結果發現配合一張3M 的BEFII 時，具有雙面V形微溝槽的楔形導光板，其效益為一般蝕刻楔形導光板的125%。藉由實驗顯現V形微溝槽確實可有效控制楔形導光板的出光角度，將光能轉成最佳輝度表現。

A typical Back Light Module (BLM) consists of a light guide plate (LGP) and some optical components, such as prism sheets, diffusive sheets, and reflective sheets. The main function of a LGP is to control that light transmitting direction and reach high luminance and high uniformity.
In this study, Taguchi method was used to design the 14” LGP with microstructures on both sides, the function of the microstructure on the light exiting side is to perform as a prism sheet. TracePro software was used for optical analysis in this study, and it is found that the LGP with 100。V-CUT structures of 20µm height on the exiting side can achieve better luminance performance. Electroforming of the mold inserts and molding of the LGP were performed in this study. Compared with one prism sheet dot-etched LGP, the LGP designed and molded in this study increases the luminance from 1405 nits to 1764 nits, the improvement rate is up to 25.6%.

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章　緒論 1
1.1 液晶顯示器簡介 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 導光板專利探討 2
1.2.2 背光模組光學模擬 2
1.2.3 微結構製程探討 3
1.2.4 成形與檢測過程探討 4
1.3 研究目的與方法 5
1.4 論文架構 6
第二章　背光模組原理與簡介 9
2.1 背光模組之結構介紹 9
2.2導光板製造與比較 15
第三章　基礎理論 26
3.1 光的基本現象 26
3.1.1 反射定律 27
3.1.2 折射定律 28
3.1.3 臨界角與全反射 29
3.2 光在導光板中的傳遞原理 29
3.3 測光量的定義 30
第四章　側向式背光模組V-CUT 導光板之模擬設計 33
4.1 模擬流程架構 33
4.2 背光模組模型的建立 34
4.3 三菱逆稜鏡構形模擬 34
4.4 一體成形V-CUT 構形模擬 35
4.5 以田口法找出最佳參數 36
第五章　NB V-CUT 導光板效益比對 50
5.1 量測儀器基礎理論 50
5.2 量測方法 50
5.3 導光板射出成形品質判定 50
5.4 V-CUT 導光板效益比對 53
第六章　總結與未來研究方向 70
6.1 總結 70
6.2 未來研究方向 71
參考文獻 72

[1] Sanford Cobb,1999,“Totally internally reflecting thin, flexible film,”US patent 4906070,5月6日.
[2] Kashima Keiji and Naoki Yoshida,1992,“Back lighting device for a panel,” US patent 5093765,3月3日.
[3] Tadahiro Masaki,1999,“Nondiffusive light guide plate, lens film and surface light source assembly,” US patent 5940571,8月17日.
[4] Shingo Ohkawa,2001,“Surface light source device of side light type and light control element,” US patent 6328453,12月11日.
[5] Gyeongju Park and Tae S. Aum,2005,“Optimization of Direct-type LCD Backlight Unit” Department of Physics, Yeungnam University, Gyongsan 712-749, S. Korea,8月.
[6] Chung-Hao Tien ,Yen-Hsing Lu, and Yuan-Jung Yao, 2008,“Tandem light-guides with micro-line-prism arrays for field-sequential-color scanning backlight module” Journal of Display Technology, Vol. 4, No. 2,6月.
[7]方育斌，2003，“LCD 背光模組之光學最佳化設計”，國立成功大學工程科學所碩士論文。
[8]曾成瑴，2005，“導光板設計及製作之研究”，國立臺灣海洋大學機械與機電所碩士論文。
[9]蘇紹安，2001，“非印刷式背光模組光學模擬分析”，中華大學電機工程研究所碩士論文。
[10]蔣宗樹，2003，“導光板導光設計之研究”，中原大學機械工程研究所碩士論文。
[11]周奉儀，2005，“導光板光學設計及成形研究”，國立高雄應用科技大學機械與精密工程研究所碩士論文。
[12]蔡耀葳，2004，“LCD背光模組中稜鏡片之結構設計”，國立中山機械與機電工程研究所碩士論文。
[13]C.T. Pan and C.H. Su, 2007, “Fabrication of gapless triangular micro-lens array,” Sciencedirect, Sensors and Actuators A 134 631–640.
[14]黃皇齊，2003，應用UV- L IGA 於導光板模仁之製作研究”，國立高雄應用科技大學模具工程研究所碩士論文。
[15]陳建州，2000，“非等向性蝕刻製程於矽基板之應用:翻鑄模仁與矽基板V型凹槽”，國立中山大學機械工程研究所碩士論文。
[16]曾文政，2003，“液晶顯示器背光板用導光板V-CUT 加工之探討”，義守大學材料科學與工程研究所碩士論文。
[17]蔡俊欽，2004，“導光板光學設計及製程之最佳化研究”，國立高雄應用科技大學模具工程研究所碩士論文。
[18]馮旭斌，2006，“薄形化導光板壓縮射出成形之研究”，國立高雄應用科技大學模具工程研究所碩士論文。

[19]陳進都，2004，“多段射出在導光板的應用與分析”，國立中興大學機械工程研究所碩士論文。
[20]李建誼，2001，“光學鏡片成型後表面殘留應力層之檢測”，國立中興大學機械工程研究所碩士論文。
[21]陳永坤，2004，“雙面微溝槽之薄件射出成形研究”，台科大機械工程研究所碩士論文，。
[22]李秉璋、王正和，2000，“金屬反射膜材料簡介”，工業材料168 期。
[23]蔣培瑜，2006，“熱陰極燈管在顯示器背光源之應用”，工業材料239 期。
[24]陳興華，2006，“應用大面積光蝕刻技術製作導光板光學模仁“，工業材料235 期。
[25]耿繼業、何建娃，2002，幾何光學，全華科技圖書股份有限公司，台北。
[26]李輝煌，2000，田口方法品質設計的原理與實務，高立圖書有限公司，台北市。
[27]周至宏、陳信宏，2006，品質工程講義。
[28] TOSHIBA MACHINE,2008, www.toshiba-machine.co.jp.