發(fā)布時(shí)間：2017-06-29 22:07

  本文關(guān)鍵詞：光學(xué)微透鏡陣列導(dǎo)光板設(shè)計(jì)與制造工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微透鏡陣列導(dǎo)光板最早源于平板顯示業(yè),它是緊湊背光模組的關(guān)鍵零部件。高亮度LED照明領(lǐng)域要求導(dǎo)光板具有足夠的亮度,其次考慮面板出光均勻度。目前應(yīng)用最多的絲網(wǎng)印刷導(dǎo)光板和化學(xué)蝕刻導(dǎo)光板分別存在壽命低、加工效率低,生產(chǎn)有污染等問(wèn)題。因此,本論文針對(duì)LED平面照明,提出了一種微透鏡陣列導(dǎo)光板的機(jī)械制造方法,目的是實(shí)現(xiàn)微透鏡陣列導(dǎo)光板的高效率批量生產(chǎn)。首先,針對(duì)市場(chǎng)的LED薄壁燈導(dǎo)光板規(guī)格設(shè)計(jì)出尺寸為84 mm×87 mm×3 mm的微槽陣列結(jié)構(gòu)導(dǎo)光板。通過(guò)導(dǎo)光板出光效率和均勻度的光學(xué)設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)微透鏡陣列的形狀、尺寸和排列模式。結(jié)果顯示,微V槽陣列結(jié)構(gòu)導(dǎo)光效率比矩形槽陣列結(jié)構(gòu)提高6.5%,比微球點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)提高16.7%。當(dāng)微V槽陣列結(jié)構(gòu)深度為100μm,角度為120?和溝槽間距按照多項(xiàng)式非等間距排布時(shí),其導(dǎo)光效率達(dá)到65%,均勻度達(dá)到89%。然后,采用前期修整的金剛石砂輪微尖端,開(kāi)發(fā)精密微磨削技術(shù),制作出高精度微透鏡陣列不等間距分布的PMMA導(dǎo)光板鏡面樣品,導(dǎo)光板表面V槽角度誤差+0.5度,表面粗糙度37nm。經(jīng)第三方檢測(cè),微透鏡陣列結(jié)構(gòu)導(dǎo)光板與目前市場(chǎng)上應(yīng)用最較泛的絲網(wǎng)印刷導(dǎo)光板相比,光效提高7.5%,亮度均勻度提高26.04%。最后,為了實(shí)現(xiàn)高效率批量生產(chǎn),開(kāi)發(fā)PMMA導(dǎo)光板的熱壓微成型工藝。采用研發(fā)的微磨削技術(shù)在模具鋼表面加工出高精度鏡面的微透鏡陣列結(jié)構(gòu),在100°左右溫度下快速熱壓成型,研究壓力、溫度和保壓時(shí)間對(duì)熱壓微成型的影響。結(jié)果表明,壓力為150 MPa和溫度為140℃,保壓2秒,可以實(shí)現(xiàn)微透鏡陣列LED導(dǎo)光板快速熱壓微成型。
【關(guān)鍵詞】：微透鏡陣列 LED導(dǎo)光板 平面照明 熱壓模芯 熱壓微成型工藝
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 課題研究的背景和意義10
• 1.2 液晶顯示中的背光模組10-15
• 1.2.1 光源11-13
• 1.2.2 擴(kuò)散片13-14
• 1.2.3 棱鏡膜14
• 1.2.4 反射膜14-15
• 1.3 導(dǎo)光板15-18
• 1.3.1 導(dǎo)光板分類15-17
• 1.3.2 非印刷式導(dǎo)光板制作方法17-18
• 1.4 平板燈18-19
• 1.5 本課題研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.6 本章小結(jié)20-21
• 第二章 導(dǎo)光板光學(xué)性能與評(píng)價(jià)指標(biāo)21-28
• 2.1 光傳播的基本現(xiàn)象21-22
• 2.2 光的折射和反射22-23
• 2.2.1 光的折射22
• 2.2.2 光的全反射22-23
• 2.3 基本光學(xué)量23-24
• 2.3.1 光通量23
• 2.3.2 照度23
• 2.3.3 亮度和發(fā)光強(qiáng)度23-24
• 2.4 導(dǎo)光板設(shè)計(jì)的基本原理24
• 2.5 導(dǎo)光板性能指標(biāo)與檢測(cè)方法24-27
• 2.5.1 導(dǎo)光板亮度和亮度均勻度檢測(cè)方法25
• 2.5.2 導(dǎo)光板光效的檢測(cè)方法25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 微透鏡陣列導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)尺寸的光學(xué)設(shè)計(jì)28-40
• 3.1 Tracepro光學(xué)設(shè)計(jì)28
• 3.2 導(dǎo)光板的光學(xué)模型建立與參數(shù)設(shè)定28-29
• 3.3 不同反光結(jié)構(gòu)導(dǎo)光性能對(duì)比29-31
• 3.4 微V槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-37
• 3.4.1 微V槽角度和深度31-33
• 3.4.2 微V槽分布密度(Q)33-37
• 3.5 微透鏡結(jié)構(gòu)導(dǎo)光板最終設(shè)計(jì)參數(shù)37-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 微透鏡陣列導(dǎo)光板磨削加工與性能檢測(cè)40-56
• 4.1 導(dǎo)光板材料40
• 4.2 加工工具選擇40-43
• 4.3 金剛石砂輪的修整43-46
• 4.3.1 采用GC磨石修整砂輪44-45
• 4.3.2 采用放電方法修整砂輪45-46
• 4.4 導(dǎo)光板微V槽陣列加工46-49
• 4.4.1 導(dǎo)光板加工誤差檢測(cè)47-49
• 4.5 導(dǎo)光板性能檢測(cè)49-54
• 4.5.1 導(dǎo)光板出光均勻度檢測(cè)50-53
• 4.5.2 導(dǎo)光板光效檢測(cè)53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第五章 微透鏡陣列模芯磨削加工56-68
• 5.1 模芯設(shè)計(jì)56-58
• 5.1.1 陶瓷模芯56-57
• 5.1.2 鋼質(zhì)模芯57-58
• 5.1.3“井”字分布微V槽模芯58
• 5.2 模芯制作58-65
• 5.2.1 加工工具選擇59-60
• 5.2.2 模芯加工60-63
• 5.2.3 模芯制作精度檢測(cè)63-65
• 5.3 模架設(shè)計(jì)與制作65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 微透鏡陣列結(jié)構(gòu)熱壓微成型工藝及實(shí)驗(yàn)68-84
• 6.1 熱壓設(shè)備選擇68-71
• 6.1.1 熱壓設(shè)備應(yīng)具備的基本要求68-70
• 6.1.2 熱壓設(shè)備的選用70-71
• 6.2 導(dǎo)光板熱壓印成型工藝及成型原理71-73
• 6.2.1 熱壓印成型參數(shù)控制72-73
• 6.2.2 熱壓印成型參數(shù)優(yōu)化控制73
• 6.3 熱壓材料73-74
• 6.4 機(jī)臺(tái)設(shè)定與熱壓實(shí)驗(yàn)74-83
• 6.4.1 低壓條件下的熱壓實(shí)驗(yàn)75-78
• 6.4.2 高壓條件下的熱壓實(shí)驗(yàn)78-79
• 6.4.3 連續(xù)V槽熱壓實(shí)驗(yàn)79-83
• 6.5 熱壓工藝參數(shù)確定83
• 6.6 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論與展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-92
• 附錄 1：導(dǎo)光板光效第三方測(cè)試報(bào)告92-106
• 附錄 2：導(dǎo)光板亮度和亮度均勻度第三方測(cè)試報(bào)告106-123
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果123-124
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的其他研究成果124-125
• 致謝125-126
• 附件126

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