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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳偉哲
研究生(外文):Wei-Che Chen
論文名稱:新型超廣角發光二極體光源之設計與應用
論文名稱(外文):Design and Application for New Ultra-Wide Angle LED Light Source
指導教授:韓斌韓斌引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:精密工程學系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:63
中文關鍵詞:均齊度半功率全角光學模擬背光模組
外文關鍵詞:UniformityFWHM angleOptical simulationBacklight module
相關次數:
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傳統高功率LED其光形分佈為Lambertian,半功率全角為120°,對於大尺寸的液晶顯示器而言,要使均齊度達到一定值,勢必需要許多顆LED;如果能使LED的半功率全角增加,可用顆數較少的LED達到相同的均齊度。

在本研究中,我們經由光學設計模擬軟體模擬發現,若在LED的發光面上,放置一內為倒圓錐形的圓柱狀透明結構,可藉由倒錐形擴光結構將半功率全角由原來的120°提升為160°。以此新型超廣角LED做為直下式大尺寸背光模組光源,在30吋LCD直下式背光模組中做菱形排列,將此結果與傳統高功率LED做菱形排列的結果做比較,發現達到相同的均齊度時,新型超廣角LED所需數目是傳統高功率LED所需數目的60%左右。
The beam pattern of the traditional LED is close to Lambertian distribution, which has 120°FWHM(Fall Width Half Maximum)angle. Thus amount of its usage is large if the specific uniformity is requested in the large size LCD display.

In this thesis, a crystalloid structure with cone-shape is developed to increase the FWHM angle to 160°.Its performance and optimized structure are investigated and validated with a optical design and simulation soft ware. For a 30” back light module, the amount of usage with this new type wide-angle LED is only 60% of that with the traditional type LED.
摘要 I
英文摘要 II
目次 III
表目次 IV
圖目次 V
第一章 序論 1
一、背光模組種類 2
(一)側光式(edge lighting)結構: 2
(二)直下式(bottom lighting)結構: 3
二、背光模組組成元件之功能 4
(一)光源(Light Source) 4
(二)反射板(Reflector) 4
(三)擴散膜(Diffuser) 5
(四)增亮膜(Brightness Enhance Film:BEF;或稱稜鏡片) 5
三、研究動機 6
四、文獻探討與回顧 7
五、論文架構 9
第二章 基本理論與設計分析 11
一、背光模組之基本光學原理 11
(一)反射 12
(二)折射 13
(三)全反射與臨界角 14
(四)Fresnel Equations 15
(五)散射 19
(六)Lambertian餘弦定律 21
二、輻射度學與光度學 22
(一)光通量(Luminous Flux) 23
(二)照度(Illuminance) 24
(三)發光強度(Luminous Intensity) 26
(四)輝度(Luminance) 27
三、背光模組之光學檢測 29
(一)輝度檢測 29
(二)均齊度檢測 30
(三)量測儀器介紹 31
第三章 光學設計與模擬 33
一、LED光源設定 34
二、新型結構設計 36
三、新型結構設計與傳統結構之模擬 38
四、應用於30吋大尺寸直下式背光模組之模擬 42
第四章 新型結構之實作與量測 51
一、實作流程構想 51
二、工廠實習 53
(一)金屬加工 53
(二)製作母模 54
(三)倒模、灌模與脫模 55
三、成品量測與討論 56
第五章 結論與未來展望 61
一、 結論 61
二、 未來展望 62
參考文獻 63
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