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標題: 應用CO2雷射加工改善導光板微結構之亮度與均勻度研究
Improving luminance and uniformity of light guide panel microstructures by using CO2 laser processing
作者: 楊欣潔
Yang, Hsin-Chieh
關鍵字: 導光板;Light guide panel;微結構;CO2雷射加工;V-Cut;照度;輝度;均勻度;Microstructures;Carbon dioxide laser Processing;V-Cut;Illuminance;Luminance;Uniformity
出版社: 機械工程學系所
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摘要: 
導光板(Light Guide Panel)為背光模組(Back Light Module)中提供液晶顯示器(Liquid Crystal Display) 充分光源的關鍵組件 , 為了破壞全反射效應(Total Reflection),使得光線在進入導光板後可以藉由微結構(Microstructures)的設計,讓光線產生適當的反射(Reflection)、散射(Scattering)和折射(Refraction)現象,而被均勻的引入面板當中,因此,導光板材料、微結構設計以及加工方式一直以來都是研究的重點。
不同於以往直接網板印刷或射出成型方法,本論文將使用CO2雷射加工(最大功率25W)PMMA導光板,透過設定功率、速度及雕刻次數方式,設計出側面傾斜角度(1˚~4˚)、固定深度以及間距(1mm~3mm,增幅0.5mm)相互配置下的V形溝槽(V-Cut),改變其散射模式,提高導光板的性能,並且加以探討此加工方法取得之最佳光學照度、輝度與均勻度的V-Cut模型圖樣。期望透過此較為快速製造的方法,找到替代以往昂貴以及費時的製造過程。
實驗結果顯示,對於導光板光學性質之提升,首先在照度方面,改變側面角度所得的光學效果會比改變固定深度來得好;而輝度的部分,可發現V形槽在側面角度為4˚或是深度固定為0.8mm的圖樣下,所得的光學性質較高,不過呈現出的效果有偏向指數形狀下降的趨勢,導致計算出之均勻度較低。另外,從這兩種性質中都可發現到,其搭配上間距小的前提下,都會有較好的效果出現。

The light guide panel is a part of the back light module, which evenly spreads light sources in the liquid crystal display (LCD) to destroy total reflection. Light will be transmitted into the light guide panel and can be reflected, scattered, and refracted appropriately via the micro structure, which allows light to uniformly enter the panel. Therefore, the light guide panel’s material, microstructures and production procedure is always the focus of the study.
Unlike the conventional direct screen printing or plastics injection molding method, In this study, we used Carbon dioxide laser (Maximum power 25W) to manufacture PMMA light guide panel, through to set the power, speed and the number of engraving. Design the V-shaped grooves by configure the side angle of inclination (1˚~4˚), fixed depth and pitch (1mm~3mm, increasing range is 0.5mm), by changed the scattered patterns to improve the performance of the light guide panel. And to explore the V-Cut patterns through this processing method that can obtain the best optical illuminance, luminance and uniformity. Look forward to use this relatively rapid manufacturing methods, to find an alternative to the past, expensive and time-consuming manufacturing process.
Experimental results show that the enhancement of the optical properties for the light guide panel, at the optical effect of illumination aspect first of all, to change the light guide panel of the flank angle is better than to change the fixed depth. As to the luminance aspect, its can be found that the pattern of the V-shaped grooves in the flank angle of 4˚ or the depth is fixed at 0.8 millimeters, its optical properties is higher. But the result tends to exponential shape decreased, leading to the uniformity lower. In addition, these two properties can be found its match on the small pitch premise, there will get better results.
URI: http://hdl.handle.net/11455/2854
其他識別: U0005-2201201310525600
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