【摘要】：液晶顯示技術(shù)是現(xiàn)在主流的平板顯示技術(shù)。液晶不能自發(fā)光,需要背光像源提供顯示圖像的能量。背光源的性能在一定程度上決定了圖像質(zhì)量,所以為了顯示更好的圖像,提升背光源的性能是一種直接手段。與傳統(tǒng)光源相比,激光的光譜窄,具有較高的色純度,具有較好的色彩表現(xiàn)能力。但激光二極管用于直下式背光模組時(shí),激光發(fā)出的光斑必須要經(jīng)過(guò)擴(kuò)束整形勻光,以形成滿足亮度和形狀要求的面光源。本論文選用衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element,DOE)作為激光光束整形勻光器件,并設(shè)計(jì)了基于DOE的激光背光模組結(jié)構(gòu)。基于基爾霍夫衍射公式和GS算法設(shè)計(jì)了整形DOE的相位分布,并對(duì)設(shè)計(jì)的DOE相位進(jìn)行仿真驗(yàn)證。根據(jù)仿真結(jié)果,對(duì)衍射光斑存在枕形畸變問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),將仿真衍射光斑形成期望的較均勻的矩形光斑。在較短的距離上直接利用DOE整形,設(shè)計(jì)的DOE的采樣間距較小,制備成本高、周期長(zhǎng)。為了提升制備效率和降低成本,設(shè)計(jì)了一種新的激光背光結(jié)構(gòu)。其中采用兩個(gè)衍射元件,整形DOE和擴(kuò)展光柵,能夠在較小距離上形成更大面積的衍射光斑。新結(jié)構(gòu)中所用的衍射元件具有大間距、易于制備的特點(diǎn),能有效地降低制備成本、提升制備效率。按照設(shè)計(jì)結(jié)果,利用無(wú)掩膜直寫(xiě)光刻技術(shù)對(duì)整形DOE和擴(kuò)展光柵進(jìn)行制備。針對(duì)制備條件,優(yōu)化制備參數(shù),得到具有較好面型的衍射器件。搭建實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:利用設(shè)計(jì)的背光結(jié)構(gòu)能有效地將激光二極管出射的高斯分布的光束在衍射面上整形成較均勻的矩形光束,平均亮度能達(dá)到34427 cd/m~2,均勻度能達(dá)到74.2%。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN873.93;TN24
【圖文】：

圖 1.1 各種顯示技術(shù)的色域分布[9]olor gamut distribution of various display tech技術(shù)以投影顯示為主，市場(chǎng)上已經(jīng)有越較長(zhǎng)的投影距離，投影設(shè)備整體體積反射幕布,這些都限制了激光投影顯示始于近十年，現(xiàn)在仍主要處于實(shí)驗(yàn)室階，稍顯落后。背光結(jié)構(gòu)的形式以激光結(jié)電機(jī)設(shè)計(jì)的采用紅色激光和藍(lán)綠 LED 視已經(jīng)產(chǎn)品化[17]。2013 年，山東大學(xué)。之后北京工業(yè)大學(xué)和長(zhǎng)春理工大學(xué)展與現(xiàn)狀ser Diode，LD）體積小，能放置在背

第一章 緒論[18,21,22]。國(guó)內(nèi)，北京工業(yè)大學(xué)的王志平等人設(shè)背光模組[19]。這些方式雖然利用了激光色純上提升了背光模組整體的亮度和色域，但是光亮度和顯色能力提升有限。光模組各國(guó)研究員給出了不同的解決方案。ba 在 2007 年設(shè)計(jì)了一種側(cè)入式激光背光結(jié)構(gòu)他們利用光纖將三基色的激光混合成白光。在 V 型槽。當(dāng)光線傳輸?shù)捷敵龆藭r(shí)，光線在槽側(cè)出射。光纖的出光面與導(dǎo)光板接觸，出射的導(dǎo)光板中傳輸形成均勻的背光從導(dǎo)光板的輸

圖 1.2 側(cè)出光纖側(cè)入式激光背光結(jié)構(gòu)[23]Fig 1.2 Side-lit laser backlight structure with leaky fiber[23]，日本 Yuuto Okuda 等研究人員同樣是利用光纖設(shè)計(jì)了一，該直下式背光模組的結(jié)構(gòu)和原理圖如圖 1.3 所示[24]。他們槽，這些凹槽會(huì)破壞光纖在凹槽處的傳輸結(jié)構(gòu)。當(dāng)激光通過(guò)位置時(shí)，由于光纖結(jié)構(gòu)被破壞，光線會(huì)從凹槽處泄露到光纖凹槽處形成一個(gè)點(diǎn)光源。光纖上不同位置的凹槽組合形成擴(kuò)散膜對(duì)各個(gè)凹槽出射的光線進(jìn)一步擴(kuò)散，形成均勻的面光要較長(zhǎng)的混光距離才能形成均勻的面光源。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2768371