近年來LCD的相關產品逐漸純熟及普及，其相關零組件也跟著蓬勃發展起來，其中以背光模組的跨入門檻最低，但其所佔成本比重高，因此吸引大批的廠商投入。

然而與背光模組相關的研究一般都是在探討其光的均勻度，也就是導光板與擴散膜的部份；或是背光模組的輝度增益部份，也就是稜鏡片的相關研究。但對於高輝度背光模組導光板的定位方式及結構配合，卻相當匱乏。

本文將著重於導光板的定位方式及結構配合分析上。利用冷熱衝擊，熱脹冷縮的特性，觀察導光板與其他部材所構成之相關結構參數，在實驗環境下所產生的變化，並依變化更改部材的設計參數，利用此實驗，討論一般架構背光模組與高輝度背光模組在信賴性實驗下的結構差異，並對高輝度背光模組提出設計建議。

LCD products is becoming skillful and popular in recent years, and its components are also developing vigorously. Many manufactures are attracted to join backlight module business due to its lowest doorsill and highest cost proportion.

However, the relative researches corresponding to backlight module focus on the uniformity, light guide plate and diffusion sheet, or the gain of brightness. There is not much study in highest brightness backlight module fixing and structure coaptation.

This study will focus on the analysis of light guide plate fixing and structure coaptation. With thermal shock the variations of relative parameters of light guide plate and other components in different condition were observed. Then, the design parameters of components can be modified.

The structure difference between backlight module and high brightness backlight module was discussed, and suggestions according to this experiment were proposed.

目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．i
圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iii
表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．v
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vi
Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vii
第一章 緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1 研究目的與源起．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 文獻回顧．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.2.1 全球面板產業觀察暨廠商動向．．．．．．．．2
1.2.2 我國平面顯示器產業回顧與未來展望．．．．．3
1.2.3 背光模組對定位的研究．．．．．．．．．．．5
1.3 論文架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
第二章 高輝度背光模組基本架構及設計方法．．．．．．．7
2.1 高輝度背光模組基本架構．．．．．．．．．．．．7
2.1.1背光板的應用．．．．．．．．．．．．．．．7
2.2 側光式背光模組的發光方式簡介．．．．．．．．．8
2.2.1基本結構．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.2.2光學理論分析與應用．．．．．．．．．．．11
2.3 背光模組之部材簡介．．．．．．．．．．．．．14
2.3.1 塑膠框．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.3.2 導光板．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.3.3 燈管罩．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.3.4 反射片．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.3.5擴散片．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.3.6 稜鏡片 ．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.3.7 冷陰極管．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.4 高輝度背光模組與一般架構背光模組出光之差異．20
2.5 高輝度背光模組的定位結構設計．．．．．．．．24
2.5.1 一般架構背光模組定位方式．．．．．．．．24
2.5.2高輝度背光模組的定位．．．．．．．．．．26
第三章 實驗規劃．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.1實驗目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.1.1實驗機台簡介．．．．．．．．．．．．．．27
3.1.2 導光板加工流程．．．．．．．．．．．．．30
3.1.3 14.1吋實驗模組的基本資料．．．．．．．．30
3.2實驗設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.2.1 實驗組裝手法．．．．．．．．．．．．．．31
3.2.2冷熱衝擊測試環境．．．．．．．．．．．．35
第四章 實驗討論與結果分析．．．．．．．．．．．．．．36
4.1導光板翹曲分析研究．．．．．．．．．．．．．．36
4.2冷熱衝擊導光板跳脫驗證．．．．．．．．．．．．43
4.3實驗的對策方式與討論．．．．．．．．．．．．．46
4.4 結果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
第五章 結論與建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54


圖 目 錄


圖2-1側光式背光模組結構示意圖．．．．．．．．．．．．．．7
圖2-2直下式背光模組結構示意圖．．．．．．．．．．．．．．8
圖2-3側光式背光模組結構．．．．．．．．．．．．．．．．．9
圖2-4 L型燈管背光模組．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
圖2-5 一字型燈管搭配楔型導光板背光模組．．．．．．．．．．10
圖2-6 雙燈管搭配平板導光板的背光模組．．．．．．．．．．．10
圖2-7 史奈爾定律示意圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
圖2-8 光線由疏介質到密介質示意圖．．．．．．．．．．．．．11
圖2-9 光線由密介質到疏介質示意圖．．．．．．．．．．．．．12
圖2-10光線在平板導光板中以全反射傳遞．．．．．．．．．．12
圖2-11光線在平面導光板中光學模擬狀況．．．．．．．．．．13
圖2-12在導光板中加入網點光學模擬狀況．．．．．．．．．．13
圖2-13光線在楔型導光板中傳遞狀況．．．．．．．．．．．．13
圖2-14光線在楔型導光板中光學模擬狀況．．．．．．．．．．13
圖 2-15 各式導光板的形狀．．．．．．．．．．．．．．．．．14
圖2-16 印刷點的散射示意圖．．．．．．．．．．．．．．．．15
圖2-17 一般背光模組的出光方式．．．．．．．．．．．．．16
圖2-18一般背光模組的光學模擬．．．．．．．．．．．．．16
圖2-19高輝度背光模組的型態．．．．．．．．．．．．．．16
圖2-20一般PET與發泡性PET的差異．．．．．．．．．．17
圖2-21串珠型、壓花型示意圖．．．．．．．．．．．．．．18
圖2-22冷陰極燈管的構造．．．．．．．．．．．．．．．20
圖2-23一般導光板出光角度示意圖．．．．．．．．．．．．21
圖2-24高輝度導光板出光角度示意圖．．．．．．．．．．．21
圖2-25一般導光板正、側向光源示意圖．．．．．．．．．．22
圖2-26高輝度導光板正、側向光源示意圖．．．．．．．．．22
圖2-27一般背光模組的組成結構．．．．．．．．．．．．．23
圖2-28高輝度背光模組的組成結構．．．．．．．．．．．．23
圖2-29耳朵在出光處．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
圖2-30耳朵在中間．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
圖2-31耳朵在入光處．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
圖2-32無耳部．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
圖2-33燈管罩定位機構．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
圖3-1冷熱衝擊實驗機．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
圖3-2拋光機外觀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
圖3-3拋光的刀具介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
圖3-4高輝度導光板拋光機．．．．．．．．．．．．．．．．29
圖3-5塑膠框與燈管的組立圖．．．．．．．．．．．．．．．32
圖3-6燈管罩、塑膠框黏貼圖．．．．．．．．．．．．．．．32
圖3-7高低壓導線移入導線槽．．．．．．．．．．．．．．．33
圖3-8放入反射板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
圖3-9組裝導光板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
圖3-10組裝逆稜鏡片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
圖3-11組裝擴散片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
圖3-12組裝膜片固定膠帶．．．．．．．．．．．．．．．．．35
圖4-1整體外觀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
圖4-2漏光的現象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
圖4-3背光模組入光處的不規則亮帶．．．．．．．．．．．．37
圖4-4逆稜鏡片與上擴散片的平整度．．．．．．．．．．．．38
圖4-5導光板的入光近視圖．．．．．．．．．．．．．．．．38
圖4-6導光板翹曲近視圖．．．．．．．．．．．．．．．．．39
圖4-7實驗前、後模組翹曲比較．．．．．．．．．．．．．．40
圖4-8導光板與塑膠框干涉的情形．．．．．．．．．．．．．40
圖4-9單體實驗量測位置．．．．．．．．．．．．．．．．．42
圖4-10模組實驗量測位置．．．．．．．．．．．．．．．．43
圖4-11液晶背光模組外觀．．．．．．．．．．．．．．．．44
圖4-12背光模組外觀．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
圖4-13實驗後背光模組外觀狀況．．．．．．．．．．．．．45
圖4-14實驗後導光板外觀．．．．．．．．．．．．．．．．46
圖4-15液晶背光模組的外觀．．．．．．．．．．．．．．．51
圖4-16背光模組的外觀．．．．．．．．．．．．．．．．．51
圖4-17實驗後燈管罩與導光板的挾持關係．．．．．．．．．51


表 目 錄


表1-1 2006-2011年全球大尺寸TFT-LCD產值．．．．．．．．2
表1-2 兩岸TFT-LCD面板產業優劣勢分析．．．．．．．．．．5
表2-1 上、下擴散的差異．．．．．．．．．．．．．．．．．18
表2-2 擴散片的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
表2-3 高輝度背光模組與一般背光模組組成架構及輝度比較表．23
表3-1 背光模組機構規格．．．．．．．．．．．．．．．．．31
表4-1 單體實驗結果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
表4-2 模組實驗結果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
表4-3 實驗結果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
表4-4 實際塑膠框及導光板尺寸．．．．．．．．．．．．．．49
表4-5 實驗前後導光板尺寸變化．．．．．．．．．．．．．．50

1. 呂奇明，韓國首爾KDC 參觀報導，背光技術、光學膜材料技術及軟性顯示器技術。
2. 工研院IEK-IT IS計畫。
3. 劉美君，2006年全球TFT-LCD面板產業觀察暨2007年廠商動向，工研院IEK-ITIS計畫，ITIS產業觀察。
4. 我國平面顯示器產業2006年回顧與2007年第一季展望，工研院IEK。
5. 工研院IEK，2006/12。
6. 高宏成 、賴信傑，背光模組，專利證號：266933，公告日期：中華民國 95年11月21日。
7. 鄭吉成 、張哲誌 ，光學模組以及其中之定位框架，專利證號：281062，公告日期：中華民國 96年05月11日。
8. 林學良，背光模組介紹，精機集團通訊。
9. 姚柏宏，背光模組產業近況與關鍵光學元件，工業材料雜誌，第231期，第131-138頁，2006。
10. 陳興華，LCD 背光模組導光板成型模具精密蝕刻加工技術，工業材料雜誌， 2003。
11. 背光模組產業發展現況與趨勢探討，IEK，2002/08。12. 瑞儀光電網站：http://22101208.aloha.com.tw/。
13. 東レリサ－チセンタ－(東京技術中心)編 LCD バックライトの(LCD背光模組)最新技術動向，東芝機械技報 No.17 April 1997 。
14. 方育斌，LCD 背光模組之光學最佳化設計，碩士論文，國立成功大學工程科學系，台南，2004。
15. 張自恭、林奇鋒、方育斌，背光模組光學設計，國家高速網路與計算中心，http://www.nchc.org.tw/。
16. 葉仰哲， LCD 用背光模組技術發展趨勢，工研院新聞，03/30/2001。
17. 威力盟電子網站：http://www.wellypower.com.tw。
18. T. Ide、H. Mizuta、H. Numata、Y. Taira、M. Suzuki、M. Noguchi and Y. Katus，“Dot pattern generation technique using molecular dynamics”，J. Opt. Soc. Am，Vol.20，No.2，February 2003。
19. P. Xu、Z. Yan、L. Wan、H. Huang，“Designing new integrated LGP of backlight system using binary optical technique”，SPIE，Vol. 5636，February 2005。
20. 莊朝欽，高均勻度導光板設計，碩士論文，私立中華大學電機工程系，新竹，2003。
21. 黃皇齊，應用UV-LIGA 於導光板模仁之製作研究，碩士論文，國立高雄應用科技大學模具工程系，高雄，2004。
22. 林明德，利用半圓柱透鏡與溝槽結構來增進前光模組LCD 的亮度與均勻度，碩士論文，國立台灣科技大學電子工程系，台北，2003。
23. 賴志良，導光板模具之微溝加工，模具技術資訊，第101期，2003。