背光模組設計與應用

序
第一篇　導光板導光設計簡介
第 1 章｜緒　論 3
1.1 前言 4
1.2 液晶顯示器簡介 6
1.3 導光板的分類 8
1.4 導光板的製造 8
1.5 其他功能膜 9

第 2 章｜直下式與側光式的運用與差異 11

參考文獻

第二篇　新型導光擴散元件出光面輝度與均勻性之模擬研究
第 1 章｜緒　論 17
1.1 背景 18
1.2 簡介 18
1.3 文獻回顧 19
1.4 本篇架構 20

第 2 章｜光學理論與光學規格 21
2.1 幾何光學基本原理 22
2.2 光度學（Photometry） 26
2.3 光學規格評鑑 27

第 3 章｜背光模組基本架構與設計 31
3.1 背光模組現有技術 32
3.2 背光模組部材功能說明 34

第 4 章｜新型發光二極體直下式背光模組設計 39
4.1 設計特色 40
4.2 設計流程 40
4.3 光源選用與模擬 40
4.4 LED直下式背光加上新型二次導光擴散元件之設計 43

第 5 章｜ LED直下式背光加上新型二次導光擴散元件之模擬結果與修正設計 45
5.1 初模擬結果 46
5.2 初模擬之逐步分析修正 47
5.3 初模擬之實物樣品（Prototype）之實測結果 49
5.4 實測推論與分析 50
5.5 分析結果與模型 51

第 6 章｜ 修正後新型二次導光擴散元件與LED直下式背光模組光學成效檢討 57
6.1 再次模擬結果 58
6.2 新型式二次導光元件之均勻度測量結果 62

第 7 章｜結　論 63

參考資料

第三篇　新型直下式背光模組設計
第 1 章｜總　論 69
1.1 背景 70
1.2 簡介 73
1.3 方法 73
1.4 結果 74

第 2 章｜背光模組理論 77
2.1 菲涅爾折射公式（Fresnel Equation） 78
2.2 輻射通量與光通量的單位 79
2.3 Lambertian餘弦定律—理想漫射體 80

第 3 章｜偏極光反射板背光模組設計 81
3.1 偏極光反射板與折射板之二維模組建立 82
3.2 偏極光反射板與折射板之三維模組建立 86
3.3 直下式背光模組模擬設定 89

第 4 章｜偏極光反射板背光模組模擬與分析 93
4.1 光均勻度的定義（Definition of Irradiance Uniformity） 94
4.2 模擬結果 94

第 5 章｜直下式背光模組結構 107
5.1 直下式背光模組簡介 108
5.2 專利概述 108
5.3 新型背光模組結構設計與模擬 110
5.4 模擬結果 112

第 6 章｜結　論 123
6.1 偏極光反射板背光模組設計 124
6.2 直下式背光模組結構 124

參考文獻

第四篇　側入光式導光板之模擬及光學特性分析
第 1 章｜緒　論 129
1.1 前言 130
1.2 背景與動機 130
1.3 本篇架構 132

第 2 章｜背光模組相關技術介紹 133
2.1 光學基礎理論 134
2.2 背光模組各部材簡介 138

第 3 章｜平板導光板光學模擬分析 159
3.1 模擬簡介 160
3.2 模擬結果 161

第 4 章｜結論 167

參考文獻

第五篇　背光模組偏振態分析與增亮之應用
第 1 章｜緒　論 173
1.1 前言 174
1.2 背景與文獻回顧 174
1.3 目的 175
1.4 特色 177

第 2 章｜原　理 179
2.1 光的偏振 180
2.2 布魯斯特角（Brewster’s angle） 184
2.3 經由反射形成的偏振-TM wave（或稱為P wave）與TE wave（或稱為S wave）反射率比較 186
2.4 偏振度（Degree of polarization） 188
2.5 半波片特性及其在背光模組之應用 188

第 3 章｜實驗方法與研究設備 197
3.1 實驗方法 198
3.2 研究設備 200

第 4 章｜實驗結果 205
4.1 背光模組面內之偏振態與位置依存性量測結果 206
4.2 半波片對亮度與視角均勻性的補償結果 208

第 5 章｜結論與展望 231

參考資料

第六篇　LCD背光模組部分偏振光之有效利用及結構簡化
第 1 章｜緒　論 237
1.1 背景 238
1.2 簡介 238
1.3 背光模組耗能 240
1.4 特色 244

第 2 章｜理論介紹 249
2.1 基本光學描述 250
2.2 偏極化現象的改善 257
2.3 均一性和光強利用率的改善 261

第 3 章｜實驗器材與方法 263
3.1 實驗用設備 264
3.2 實驗用材料 265
3.3 實驗方法 272

第 4 章｜實驗結果與討論 277
4.1 傳統背光模組之亮度 278
4.2 傳統背光模組和偏光片之亮度 279
4.3 旋轉偏光片後之亮度 280
4.4 使用液晶調整片後之亮度 282
4.5 傳統背光模組和SWV Film之亮度 284
4.6 傳統背光模組和Retardation Film之亮度 286
4.7 傳統背光模組、1/4λFilm和SWV Film之亮度 287
4.8 使用AG Film和SWV Film取代Diffuser之亮度 289

第 5 章｜結　論 291
5.1 均一性的改善 292
5.2 偏極化現象的改善 292
5.3 光強利用率的改善 292
5.4 背光模組結構簡化 292
5.5 週邊元件的減少 293
5.6 環保 293

第 6 章｜未來展望 295
6.1 製造的方式 296
6.2 製造材料 300
6.3 未來展望 300

參考資料

附錄一　Polarized Backlight Design and Simulation
附錄二　 Rong-Seng Chang*, Jang-Zern Tsai,Tung-Yen Li, and Hsiang-Lin Liao,"LED Backlight Module by Lightguide-Diffusive Component ," Journal of Display Technology, vol 8, NO.2,February 2012
索引

序
第一篇　導光板導光設計簡介
第 1 章｜緒　論 3
1.1 前言 4
1.2 液晶顯示器簡介 6
1.3 導光板的分類 8
1.4 導光板的製造 8
1.5 其他功能膜 9

第 2 章｜直下式與側光式的運用與差異 11

參考文獻

第二篇　新型導光擴散元件出光面輝度與均勻性之模擬研究
第 1 章｜緒　論 17
1.1 背景 18
1.2 簡介 18
1.3 文獻回顧 19
1.4 本篇架構 20

第 2 章｜光學理論與光學規格 21
2.1 幾何光學基本原理 22
2.2 光度學（Photometry） 26
2.3 光學規格評鑑 27

第 3 章｜背光模組基本架構與設計 31
3.1 背光模組現有技術 32
3.2 背光模組部材功能說...