手机液晶显示器背光模组中导光板的光学设计及制程研究

论文摘要

随着科学技术的进步,液晶显示器（Liquid Crystal Display）已取代显像管显示器而成为主流。由于LCD本身不发光,需要背光模组来实现其显示功能。在背光模组中,导光板因具有导引光线的功能,而成为背光模组中最重要的部件。导光板最重要的品质要求是要达到高的辉度和均匀度,而随着背光模组向薄型化方向发展,对导光板厚度减小的要求越来越强烈,其厚度降低,辉度和均匀度均会下降,因此研究薄化导光板的设计与制作方法具有十分重要的现实意义。论文工作从行业发展背景与现状出发,介绍了手机液晶显示器的结构和显示原理、背光模组的结构和功能；通过对导光板光学原理的分析及光出射效率函数的推导,得到了导光板的网点尺寸与光出射效率的关系曲线。论文利用Light tools光学模拟软件,完成导光板3D模型的建立,并以此为基础成功地模拟仿真了导光板的工作过程。本文还设计了一个射出成型实验,利用田口分析法,通过C-Mold模拟与短射实验相结合,对导光板射出成型制程进行分析研究,得出保压压力与保压时间是对成型品质影响最大的参数,并得到模具温度33℃、融胶温度231℃、充填速度90cm/sec、保压时间10秒、保压压力7.5MPa、冷却时间36秒等最优化的制程参数。通过对导光板的网点结构的优化设计,得到了比较均匀的出光效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 液晶显示器及背光模组发展现状
• 1.2.2 国内外导光板（LGP）的设计方法
• 1.2.3 国内外LGP的制作方法
• 1.3 本论文的主要内容
• 第二章 手机液晶显示器结构及原理
• 2.1 手机液晶显示器的结构
• 2.2 手机液晶显示器的显示原理
• 2.3 背光模组的结构及功能
• 2.3.1 背光模组的结构
• 2.3.2 各主要部材的功能
• 2.4 本章小结
• 第三章 导光板基本原理
• 3.1 导光板的光学原理
• 3.1.1 全反射原理
• 3.1.2 散射与漫反射
• 3.2 导光板结构设计
• 3.3 导光板光学性能的衡量标准
• 3.3.1 基本光度学检测量
• 3.3.2 LED光源的配光曲线
• 3.4 导光板的光出射效率函数及网点分布规律
• 3.5 导光板厚度对光学效果影响研究
• 3.6 本章小结
• 第四章 导光板的软件模拟设计分析
• 4.1 引言
• 4.2 Light tools光学模拟软件简介
• 4.3 导光板的模拟设计
• 4.3.1 导光板3D模形的建立
• 4.3.2 LED光源模形的建立
• 4.3.3 接收面属性区mesh的设置
• 4.3.4 网点优化
• 4.4 本章小节
• 第五章 射出成型制程研究
• 5.1 引言
• 5.2 射出成型工艺研究
• 5.2.1 射出成型的定义
• 5.2.2 三大要素和五大原则
• 5.2.3 浇口和流道
• 5.2.4 常见不合格品的分类、成因及对策
• 5.3 导光板射出成型实验
• 5.3.1 实验设备、材料和实验条件
• 5.3.2 实验设计
• 5.3.3 实验方法
• 5.3.4 模具设计
• 5.3.5 短射实验
• 5.3.6 结果与讨论
• 5.4 本章小节
• 总结与展望
• 参考文献
• 后记