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標題: 發光二極體在廣色域液晶顯示器背光模組之應用研究
Development and Application of Light-Emitting Diodes for High-NTSC LCD Backlight modules
作者: 謝明村
Hsieh, Ming-Tsun
關鍵字: LEDs
發光二極體
Backlight Module
Color Filter
NTSC
Optical Filter
背光模組
彩色濾光片
濾光膜
出版社: 精密工程學系所
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摘要: 中文摘要 本論文的研究主軸是以提升液晶顯示器之色域為目標,針對紅、綠、藍光發光二極體背光模組透過彩色濾光片之色域加以研究,並以美國國家電視系統標準委員會(NTSC)所制定的色彩範圍為100%, 首先設計一套光學量測系統,找出單顆單色發光二極體與彩色濾光片的最佳匹配性,並據此訂出紅、綠、藍光發光二極體之規格,提供給生產發光二極體的磊晶廠與封裝廠,並進一步封裝成三合一的表面粘著式發光二極體。由於彩色濾光片的改良須兼顧到穿透率與色彩再現性,而發光二極體的發光頻譜也須與彩色濾光片配合才能發揮最大效益,我們經由紅、綠、藍光發光二極體的選擇,可以有效提升背光模組的色彩範圍,達成廣色域液晶顯示器背光模組的目標。 在本研究的實驗中,我們發現綠光發光二極體的色彩純度最差,造成無法達到廣色域液晶顯示器背光模組的要求,由於色彩飽和度與發光頻譜有密切之關係,因此著手改善綠光發光二極體的頻譜半高寬,具體方式如在綠光晶粒的表面以電子束鍍膜上鍍上一層濾光膜,也有直接於封裝完成之發光二極體上鍍膜,還有以電子束鍍膜的方式在薄型玻璃上鍍上濾光膜再與發光二極體貼合,達到縮減頻譜半高寬,提高綠光發光二極體的色彩純度,最後再將其製作於背光模組之燈條上,組裝後經量測發現,由此紅、綠、藍發光二極體所組成背光模組的NTSC色域可由一般的105 %提升至接近120 %。 關鍵字:發光二極體,背光模組,彩色濾光片,濾光膜
Abstract The main objective of this thesis focused on how to enhance the color space of the RGB LED backlight module for liquid crystal display (LCD) applications. The standard of color space that had been approved by the National Television System Committee (NTSC) in 1953 is used as the reference and defined as 100%. We have developed an optical measurement system to investigate the matching relationship between the R/G/B LED spectra and commercial LCD color filters. In order to achieve the best visualizing result on LCD, both transmittance ratio and color gamut have to be taken into consideration in developing the new color filter as well as the LED spectra need to match the color filter. By choosing proper R/G/B single chip specifications, the three chips into one surface-mount white-light LED was fabricated to enhance the NTSC value of the R/G/B LED backlight module. In our experiments, it is found that the performance of the green LED is a key factor in determining the NTSC value of the R/G/B backlight module. In order to further improve the color space of the LED backlight module, the spectral purity of the green LED was enhanced by optical filter coating on the bare LED chip using an electron-beam evaporator. Another approach, where the optical filter was first deposited on the thin glass plate and inserted between the light bar and light guiding plate, was demonstrated to improve the color gamut from 105 to 120 % based on NTSC standard. These results show that the color space of the RGB LED backlight modules can be greatly improve using a band-pass optical coating technique. Keywords: LEDs, Backlight Module, Color Filter, NTSC, Optical Filter
URI: http://hdl.handle.net/11455/4030
其他識別: U0005-0202200709565900
文章連結: http://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh1?DocID=U0005-0202200709565900
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