液晶像源LED背光的高亮薄型化研究
发布时间：2020-12-23 07:00
液晶显示技术作为主流的平板显示技术之一,在平视显示器中成为了最常用的数字像源。随着液晶像源产品的应用环境越来越复杂,对其亮度、体积、重量都提出了越来越高的要求。作为液晶像源的关键组成部分,背光源对其显示质量和整机重量都有着关键性的影响。因此,对液晶像源的背光模组进行高亮薄型化研究具有重要意义。本文首先对LED背光进行了二次光学设计,基于斯内尔定律以及能量守恒定律建立方程组得到双自由曲面透镜,并根据边缘光线理论对其做了基于扩展光源的优化设计,经过仿真得到均匀的圆形光斑。然后基于自由曲面各点的入射光线的矢量信息设计了相应的扁平化算法,将初始透镜的前后曲面分别进行了扁平化,得到双层高亮光学薄膜,且在3×3薄型化结构阵列的仿真中验证了增亮均光的效果。但是考虑到双层膜存在位置对准的问题,又设计了单自由曲面透镜,同样对其做了扁平化设计,得到单层高亮光学薄膜。根据设计结果,利用无掩模光刻直写设备对设计好的两款高亮光学薄膜进行了制备。针对制备过程出现的问题,进行了光刻工艺的优化,并最终得到了两款符合要求的高亮光学薄膜。将其置于LED背光中进行实际测试。为了保证一定的视角宽度和较好的视觉效果,在背光中放...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
手机产品平均厚度变化
以使得光源出射的光线的光强从而实现对光源与照射面之间光线的剪源视角、光强和目标面的光斑形状、空模型，将得到的光学面型代入光学计算前面的计算参数进行优化，最终得到符面设计法（Simultaneous Multiple Surfa进行二次光学设计的，它将扩展光源的通过扩展光源与接收面之间光线的对应方法的计算一般较为复杂[25-27]。学精密机械与物理研究所的李华采用 Z2 所示的自由曲面棱镜 HMD 系统[28]，来先在内凹的棱镜面上进行反射，然后在来并进入人眼。在进行面型设计时，会临界角度，这样光线会在自由曲面棱镜提升整个光学系统的光效。
图 1.3 自由曲面透镜仿真照度图和照度曲线Fig 1.3 Illuminance distribution (left) and illuminance curve (right) of free-form len颠哥伦比亚大学的Gerwin Damberg和Wolfgang Heidrich设计了一种作为图像源的空间光调制器（Spatial Light Modulator，SLM）。如，根据透镜等相位面与成像面的几何一一对应的关系，得到相应相并输入计算软件，计算得到符合要求的自由曲面透镜，如图 1.4（终在准直光源的照射下，将预先制作好的较为模糊的图像经过该自制后投影到指定的光学平面上，得到了清晰的图像。而一般的 SLM理设计而成，所以要求光源必须要有较大的功率，还会伴随散斑和现，因此该设计通过自由曲面透镜很好地解决了这些缺陷。
【参考文献】：
期刊论文
[1]平板显示玻璃化学减薄工艺及不良案例分析[J]. 李青,王俊峰. 玻璃与搪瓷. 2017(06)
[2]QLED研究及显示应用进展[J]. 宋志成,刘代明,刘卫东,王庆康. 材料导报. 2017(19)
[3]集成电路光刻工艺研究[J]. 王恺. 山东工业技术. 2016(24)
[4]用于视角偏转的光学膜表面微结构设计[J]. 冯奇斌,尹慧娟,程鑫,吕国强. 光学精密工程. 2016(05)
[5]光学增亮膜技术综述[J]. 陈玲玲. 价值工程. 2015(30)
[6]平板显示技术现状和发展前景[J]. 姜子杰. 科技风. 2015(10)
[7]均匀照明方形光斑的LED自由曲面透镜设计[J]. 张康,苏成悦,王维江. 照明工程学报. 2014(01)
[8]平视显示器数字像源设计[J]. 张伟,曹允. 光电子技术. 2013(04)
[9]浅析液晶显示模组技术及常见问题的分析[J]. 常成祥. 电子设计工程. 2012(13)
[10]光扩散膜在LED照明产业中的应用[J]. 张瑄珺,华春帆,沈可余,姜兆华,张伟,吴鸯,于航. 应用激光. 2012(03)
博士论文
[1]钕镁共掺铌/钽酸锂晶体的激光特性及其在激光显示中的应用研究[D]. 王东周.山东大学 2016
[2]头盔显示器光学系统关键技术研究[D]. 李华.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[3]LCD背光模组用新型抗老化光扩散膜的设计、制备及性能研究[D]. 胡金刚.东南大学 2015
[4]SLM无掩模光刻技术的研究[D]. 郭小伟.四川大学 2007
硕士论文
[1]图案化PEDOT:PSS制备及其在量子点发光二极管中的应用[D]. 朱可.河南大学 2016
[2]基于DMD的数字光刻技术研究[D]. 熊峥.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]光刻机掩模微动台耦合误差分析及控制器设计[D]. 张之万.哈尔滨工业大学 2015
[4]中小尺寸OLED显示及模组驱动技术研究[D]. 韩鹏飞.中国海洋大学 2015
[5]直下式LED背光模组关键技术研究[D]. 章锐华.深圳大学 2015
[6]光学光刻工艺中的光强分布模拟[D]. 王飞.东南大学 2015
[7]液晶电视LED背光侧出式区域调光算法研究[D]. 刘芬.合肥工业大学 2015
[8]液晶电视LED背光直下区域调光算法研究[D]. 张喜条.合肥工业大学 2015
[9]基于自由曲面的LED道路照明光系统设计与研究[D]. 贺志华.中国计量学院 2015
[10]基于数字微镜芯片的无模光刻微加工技术研究[D]. 丁翔宇.中国科学技术大学 2014
本文编号：2933279
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
手机产品平均厚度变化
以使得光源出射的光线的光强从而实现对光源与照射面之间光线的剪源视角、光强和目标面的光斑形状、空模型，将得到的光学面型代入光学计算前面的计算参数进行优化，最终得到符面设计法（Simultaneous Multiple Surfa进行二次光学设计的，它将扩展光源的通过扩展光源与接收面之间光线的对应方法的计算一般较为复杂[25-27]。学精密机械与物理研究所的李华采用 Z2 所示的自由曲面棱镜 HMD 系统[28]，来先在内凹的棱镜面上进行反射，然后在来并进入人眼。在进行面型设计时，会临界角度，这样光线会在自由曲面棱镜提升整个光学系统的光效。
图 1.3 自由曲面透镜仿真照度图和照度曲线Fig 1.3 Illuminance distribution (left) and illuminance curve (right) of free-form len颠哥伦比亚大学的Gerwin Damberg和Wolfgang Heidrich设计了一种作为图像源的空间光调制器（Spatial Light Modulator，SLM）。如，根据透镜等相位面与成像面的几何一一对应的关系，得到相应相并输入计算软件，计算得到符合要求的自由曲面透镜，如图 1.4（终在准直光源的照射下，将预先制作好的较为模糊的图像经过该自制后投影到指定的光学平面上，得到了清晰的图像。而一般的 SLM理设计而成，所以要求光源必须要有较大的功率，还会伴随散斑和现，因此该设计通过自由曲面透镜很好地解决了这些缺陷。
【参考文献】：
期刊论文
[1]平板显示玻璃化学减薄工艺及不良案例分析[J]. 李青,王俊峰. 玻璃与搪瓷. 2017(06)
[2]QLED研究及显示应用进展[J]. 宋志成,刘代明,刘卫东,王庆康. 材料导报. 2017(19)
[3]集成电路光刻工艺研究[J]. 王恺. 山东工业技术. 2016(24)
[4]用于视角偏转的光学膜表面微结构设计[J]. 冯奇斌,尹慧娟,程鑫,吕国强. 光学精密工程. 2016(05)
[5]光学增亮膜技术综述[J]. 陈玲玲. 价值工程. 2015(30)
[6]平板显示技术现状和发展前景[J]. 姜子杰. 科技风. 2015(10)
[7]均匀照明方形光斑的LED自由曲面透镜设计[J]. 张康,苏成悦,王维江. 照明工程学报. 2014(01)
[8]平视显示器数字像源设计[J]. 张伟,曹允. 光电子技术. 2013(04)
[9]浅析液晶显示模组技术及常见问题的分析[J]. 常成祥. 电子设计工程. 2012(13)
[10]光扩散膜在LED照明产业中的应用[J]. 张瑄珺,华春帆,沈可余,姜兆华,张伟,吴鸯,于航. 应用激光. 2012(03)
博士论文
[1]钕镁共掺铌/钽酸锂晶体的激光特性及其在激光显示中的应用研究[D]. 王东周.山东大学 2016
[2]头盔显示器光学系统关键技术研究[D]. 李华.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[3]LCD背光模组用新型抗老化光扩散膜的设计、制备及性能研究[D]. 胡金刚.东南大学 2015
[4]SLM无掩模光刻技术的研究[D]. 郭小伟.四川大学 2007
硕士论文
[1]图案化PEDOT:PSS制备及其在量子点发光二极管中的应用[D]. 朱可.河南大学 2016
[2]基于DMD的数字光刻技术研究[D]. 熊峥.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]光刻机掩模微动台耦合误差分析及控制器设计[D]. 张之万.哈尔滨工业大学 2015
[4]中小尺寸OLED显示及模组驱动技术研究[D]. 韩鹏飞.中国海洋大学 2015
[5]直下式LED背光模组关键技术研究[D]. 章锐华.深圳大学 2015
[6]光学光刻工艺中的光强分布模拟[D]. 王飞.东南大学 2015
[7]液晶电视LED背光侧出式区域调光算法研究[D]. 刘芬.合肥工业大学 2015
[8]液晶电视LED背光直下区域调光算法研究[D]. 张喜条.合肥工业大学 2015
[9]基于自由曲面的LED道路照明光系统设计与研究[D]. 贺志华.中国计量学院 2015
[10]基于数字微镜芯片的无模光刻微加工技术研究[D]. 丁翔宇.中国科学技术大学 2014
本文编号：2933279
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