PC、PMMA微透镜阵列导光板器件的设计研究

论文摘要

随着科学技术的不断发展，导光板的应用越来越广泛，它的重要性也愈加得到重视。导光板的作用就是引导光线向特定的方向进行传播，并且能够达到理想的照明效果。现在市面上普遍应用的导光板大多是利用光学级的PC或者PMMA板材作为基材，在其底面印上导光点。当光线照射到导光板表面的时候，导光点改变了光线原来的传播方向，使光线沿着设计者所希望的方向射出。通过改变导光点的大小以及排布方式，可以使出射光线达到不同的效果。由于导光板的优越特性，它的应用领域十分广泛，在广告业、家具业、建筑业、交通业、医学等领域，导光板都发挥着极其重要的作用。随着各行业的迅猛发展，导光板的需求量也越来越大，因此，导光板行业具有很好的市场发展前景。本文在传统导光板的制作基础上，通过LightTools光学设计软件，创新性地设计出几种新型的导光点排布方式，我们将导光点在导光板表面以非均匀的方式进行排布，然后利用软件进行光学模拟实验，通过改变导光点的大小、间距、排列方式等参数来观察对出射光照度的变化情况。通过大量的模拟分析，我们设计得到出射光分布较均匀，光照度相对较高的导光点的网点排布方式。结合实际应用，本文所设计出的导光板可以应用于室内照明系统以及汽车前照灯配光镜等领域。它可以有效地减小出射光的发散角，使出射光照度分布更加均匀，从而减少了汽车夜间行驶时由于眩光引起的对驾驶员的影响，一定程度上提高了汽车的安全性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 液晶显示的发展历史
• 1.1.2 液晶显示中的背光模组
• 1.2 导光板简介
• 1.2.1 导光板的特点
• 1.2.2 导光板的类型
• 1.2.3 导光板的设计分类
• 1.3 导光板的制作材料和制作方法
• 1.3.1 光散射材料
• 1.3.2 PC、PMMA的材料特性
• 1.3.3 导光板的制作方法
• 1.4 本课题主要研究内容和创新点
• 第二章 导光板的基本原理
• 2.1 导光板光学原理介绍
• 2.1.1 光的反射、折射与全反射
• 2.1.2 漫反射与散射
• 2.2 光传播的相关概念
• 2.2.1 光度学
• 2.2.2 照度的计算
• 2.3 导光板导光效果的两个重要参数
• 第三章 利用光学软件 LT 设计导光板并进行光学模拟
• 3.1 光学软件LightTools
• 3.1.1 LightTools简介
• 3.1.2 LightTools的功能
• 3.2 在 LT 软件中设计导光板
• 3.2.1 导光板的基本元件建模
• 3.2.2 微透镜阵列均匀排布的导光板
• 3.2.3 微透镜阵列非均匀排布的导光板
• 第四章 导光板在汽车照明中的应用
• 4.1 汽车前照灯
• 4.1.1 汽车前照灯的组成
• 4.1.2 配光镜
• 4.2 汽车前照灯的发展
• 4.2.1 传统车灯照明
• 4.2.2 现代车灯照明发展
• 4.2.3 我国汽车照明发展趋势
• 4.3 本课题设计导光板在汽车照明中的应用
• 第五章 实验分析自制导光板样品
• 5.1 以 PC为基材的导光板
• 5.1.1 样品透光率测试与分析
• 5.1.2 样品雾度测试与分析
• 5.2 以PMMA为基材的导光板
• 5.2.1 样品透光率测试与分析
• 5.2.2 样品雾度测试与分析
• 5.3 微透镜阵列非均匀排布的模拟实验与分析
• 5.3.1 微结构阵列径向分布
• 5.3.2 微结构阵列径向多项式分布
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的论文
• 作者与导师简介