LCD导光板自由曲面微型槽结构设计与优化

1、市场上常见的导光板：雕刻导光板、丝印导光板、喷砂导光板、纳米导光板、匀光导光 板还有微结构的导光板等。 从制作程序上讲分为： 1）一次成型的导光板：匀光导光板、纳米导光板 2）二次加工的导光板：雕刻导光板、丝印导光板、喷砂导光板、微结构的导光板 一次成型：从原料颗粒直接成型，一道工序制作成导光板。 二次加工：从原料颗粒→透明板→导光板。 原料基材本来有一定的使用寿命，尤其是ps老化更快。并且一切材料的老化都是从材料表 面开始的。雕刻导光板、丝印导光板、喷砂导光板、微结构的导光板制作过程中都是在透明 板上进行雕刻、丝印、喷砂或者做成微结构等操作，破坏了基材表面，使导光板使用寿命更 短。所以本身一次成型的制作程序要优于二次加工。 2、匀光导光板和其他导光板（ps雕刻板为例）对比 匀光导光板ps雕刻板 亮度超高亮度，光转化效率达到 80%以上。而且亮度和厚度无 关。 亮度一

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。

导光板生产制程简介

导光板简介及作用.

导光板简介及作用

. word 原理概述 这一课我们来学习利用tracepro软件建立led导光板。首先我们简单了解 一下导光板的原理。 导光板（如图1-1所示）基本工作原理是在下表面设置有具有一定排布规律 的微结构阵列，当光线从侧面进入导光板内后，通过微结构的散射作用，破坏导 光板上表面的全反射现象，使光线改变原有几何光学路径，从上表面射出。为了 使光线的均匀出射，必须对微结构进行优化设计。 图1-1导光板结构示意图 选取不同折射率的材料制作导光板时，材料的折射率决定了光线在导光板内 的全反射时的临界焦，也就是说可以对出射光线的角度进行选择。如图1-2。 图1-2导光板内光线的传播 由此可知，大部分耦合进导光板的入射光都以全反射的形式向前传播，没 . word 有光线从上表面折射出去。为了让光线从导光板的上表面射出，必须在导光板 的底面布置散射网点，破坏光的

通过lightools软件对背光源中导光板微结构的设计进行了模拟仿真,以期获得导光板微结构对背光源特性的影响,结果显示:圆形微结构高度小于0.15mm时,均匀度和亮度变差;高度为0.15mm,半径为1.8mm,锥度为0.6的圆锥型结构可以获得较好的亮度分布;微结构应该优先采用棱镜结构,采用80°—110°之间的顶角,可以获得较好的亮度和视角分布。

提出了利用亚微米光栅制作导光板的方法,给出亚微米光栅型导光板的初始结构.用严格耦合波理论计算分析了在满足基底全反射条件的45°入射角下红(700nm)、绿(555nm)、蓝(465nm)三色光垂直出射的亚微米光栅(0.651μm、0.516μm、0.433μm)在槽深0.05～0.9μm之间变化时,透射衍射效率在2%～43%之间变化.分析了亚微米光栅的作用,做出性能评价,并研究了特定范围入射角引起的衍射角变化.

就改善侧导光led背光hotspot现象,文章提出了一种解决办法:在导光板入光侧对应led的位置进行处理,让其形成一个非球面的凹面,可以使led发出的光发散,从而减轻或消除hotspot现象。

基于传输-散射理论设计了用于led照明的导光板网点结构。导光板网点具有直径40μm,高度10μm的微凹透镜结构,依据传输-散射理论对导光板分区并获得各分区域中的微透镜排布参数。为了验证所提出的网点排布能够实现导出光的高均匀性,建立了尺寸为70.0mm×41.5mm的微透镜结构的led导光板模型,并利用光线追迹的获得了90%的均匀度。本文所提出的方法可用于高均匀度led照明的导光板设计。

苏州大学 硕士学位论文 导光板的设计及制作方法研究 姓名:李晓建 申请学位级别:硕士 专业:光学工程 指导教师:陈林森 20090401 光线追踪图及照度分布图中可以发现:当导光板上无网点结构时,耦合进入导光 板内的光线由光源近处向光源远处传播过程中,由于导光板上没有微结构来破坏光 的全反射,所以导光板成为一个平面波导,最终大部分光线在导光板的边缘处射出导 光板外,而导光扳上表面几乎没有光线射出。 3∞0均匀分布的嘲点结构模型 在建模时,利用reptile在导光板的底部设置为均匀分布网点,网点的表面属性设 置为diffusewhite,网点形状为sphere,m点向导光板内凹陷;网点半径为0.04m、网 点深度为0.09mm、网点间距为o15mm。在每颗led追踪光线数100000条和波长 为0.5461』埘(绿光条件下进行

针对极薄壁塑料件充填困难的问题,借助于moldflow软件的分析结果,提出了一种由八个点浇口组成的平衡进料系统。为严格控制塑料件的翘曲变形量,模具成型零件采用了全拼块结构。分别由11块和9块拼块组成型腔镶件和型芯镶件。采用了斜楔法固定镶件,分别利用两块楔紧块的斜面挤压对型腔镶件和型芯镶件进行精确定位。

提出了一种v-cut槽结构的液晶导光板表面微结构设计方法,确定了v-cut槽自身参数影响导光板性能的规律,通过大量的实验工作对不同的微结构设计方式进行了对比,确定了v-cut槽的最佳排布方式即多项式排布方式。总结了多项式中各个参数所代表的含义,确定了v-cut槽结构按照多项式方式进行设计的规律。经检验,此方法能够设计出光能利用率高、均匀性在80%以上的高性能导光板。

侧入式无导光板LED平板灯的设计与实现

模具温度直接影响注塑件的成型质量与成型成本。分析了冷却水路的设计原理和设计要点,结合应用cae分析软件moldflow对制件的冷却过程进行模拟分析,提高模具冷却水路设计的合理性与设计效率,缩短模具的设计周期,缩短注塑件的成型周期。

为了提高手机侧背光照明导光板的亮度及亮度均匀性,对上表面为41mm×26mm的楔形导光板进行了模拟仿真,并对导光板底面不同的印刷式散射网点排布、不同的楔形导光板底面角度及不同的球缺形凸包网点排布进行了研究。结果显示,导光板底面排布印刷式散射网点时,导光板上表面亮度分布的均匀性较差,而出射光通量的百分比小于26%;当导光板底面排布球缺形凸包网点时,导光板上表面亮度分布的均匀性得到提高,出射光通量的百分比提高10%。楔形导光板底面角度81°时的出光效果优于85°时的效果。

光散射聚合物(hsot)导光板与传统导光板相比具有亮度更高均匀性更好等优点,其性能受材料的影响十分明显。通过蒙特卡罗方法进行光学仿真模拟考察不同材料的导光板照明光线的均匀性差别,研究了光散射聚合物导光板的光学性能受其中掺杂粒子的材料折射率、粒径、浓度的影响规律。通过比较不同材料参数的聚合物导光板的光学性能差别,总结出光散射聚合物导光板的材料设计方法。

利用光的折射,散射,全反射,以及光通量守恒原理对侧光式led导光板的网点进行设计,建立了两种针对不同光源排列方式的网点设计理论模型,结合导光板的出光原理求出了二维网点的分布规律。通过求解网点分布方程得出网点分布坐标以及密度分布,并把求解出的二维网点导入光学软件进行光学性能模拟,模拟结果表明利用该理论模型设计出的导光板照度均匀度可以达到84%,灯具效率超过78%,达到了国家照明标准。

导光板材料特性及成本分析

针对传统线性聚光系统聚光光斑辐照度不均匀的问题,提出了一种由曲面线聚焦菲涅耳聚光器阵列及平板型导光板所组成的、系统高度小于40mm的小体积聚光系统方案,建立了曲面线聚焦菲涅耳透镜的一般方程,给出导光板v形槽设计公式,并采用正交试验法和光学仿真实验对聚光器系统的各项结构参数进行优化设计,同时分析了曲面线聚焦菲涅耳的加工误差及导光板安装偏角误差的影响。结果表明:优化后系统在采光面积500mm×200mm、聚光比50倍时,聚光效率可达75%,聚焦光斑均匀性优于88%,且入射太阳光偏角在±7°内聚光效率大于50%。通过拼接可获得不同聚光倍数系统,由仿真实验得出在160倍聚光比内,效率高于50%,均匀性优于85%。

侧入式无导光板自然光平板灯

现代汽车工业发展日新月异,各方面都在不断地取得突破和进步,其中节约能源和提高汽车安全性能是非常重要的方面,因此车灯的设计就愈加得到重视。优质的车灯不但要有较高的光能利用率,而且还要使汽车在夜间行驶时避免对驾驶员产生影响。介绍了以光散射材料pmma为基础材料,利用光学软件lighttools模拟设计出新型的汽车前照灯配光镜,在一定程度上减小了车灯出射光线的发散角,提高了光能利用率,使照度分布更加均匀。