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1、J I A N G S U U N I V E R S I T Y本 科 毕 业 论 文开题报告(含综述)学院名称： 机械工程学院 专业班级： 光信息 1201 学生姓名： 热萨来提罕吾卜力喀斯木 指导教师姓名： 吕 柳 指导教师职称： 副 教 授 2016 年 3 月1开题报告一、课题的目的及意义：液晶显示器（LCD）器件处于电子信息产业链的高端，是数字电视、计算机、移动通信终端等数字化整机产品的关键部件。LCD 本身不发光，因此，背光模组是为提供其发光的必要组件。随着中小尺寸电子产品液晶显示器市场的不断扩大，相应地它对背光模组的需求也在不断增长，人们对其显示品质的要求也越来越高。从国际国内
2、的形势看，LCD 背光模组正朝着照明面积更大、整体形状更薄、照明亮度更高、成本价格更低、消耗功率更小以及制造工艺更简单的方向迅速发展。在这种发展方向和趋势的推动下，国际上的相关厂家针对客户的需求，纷纷加大投入力度，使产品在技术层次、规模总量及市场开拓上都有较大的进步，背光模组设计技术特别是其中的导光板设计技术正在成为当前和今后的研究热点。我国大陆在国际大企业的推动下 LED 背光平板显示产业得到了快速发展，而且我国人口多、市场大、劳动力丰富，这些都给本土企业带了良好的发展机遇。但是国内企业也面对着诸多难题，我国显示器件产业发展不平衡，低端产品过剩，高端产品短缺。因此，研究背光模组技术特别是其中
3、的导光板的光传输性质及设计技术有着重要的意义。理想的 LCD 背光模组应当具有尽可能薄的结构，高的电光转换效率，高的均匀性和高的亮度输出。因此，导光板的设计应以满足轻、薄、亮、均匀等要求为佳。本课题的目的就是结合光学理论及光学设计软件 Light Tools，通过对微槽阵列分布的导光板进行计算机模拟仿真，研究其光传输特性及设计技术，及微槽阵列的分布对导光板的性能的影响。提出指导导光板设计的方法。二、与本课题有关的国内外研究情况：自从 LCD(液晶显示器) 自上世纪 70 年代在计算机和手表开始使用起至今已有 30 多年的历史，整个平板显示器业有了长足的发展，技术不断进步，应用日益扩大，正全面超
4、越 CRT。LCD 是目前平板显示领域中成熟度最高、发展最快、应用面最广、市场价值最大的一项技术,涉及半导体、光学、微电子、化学材料、精密机械等众多高科技领域。由于日、韩大厂积极投入研发并采用大型化的生产设备，液晶显示器的品质不断提升，价格持续下滑，使得液晶显示器的应用2领域正迅速地扩大。在电脑应用方面，LCD 不但让显示屏从早期的 9 寸的VGA 进展到现在的 SXGA、甚至 UXGA，而且正踏入更大尺寸的监视器领域，取代了很大一部分的 CRT 市场。民生应用方面，如汽车导航系统、液晶电视等，也因为 LCD 的低价化、高品质化逐渐成为可行。1、 国外研究现状世界 LCD 显示器市场三雄逐鹿，
5、目前世界 LCD 显示器领域的先行者无疑当属韩国、日本以及我国台湾省。三者竞相加大了对 LCD 显示器的投资力度，形成了全球 LCD 显示器市场三足鼎立的局面。美国曾经是 LCD 技术的发源地，但是目前其 LCD 产业规模无法与日韩相比，而在背光源系统开发方面，美国的3M 公司发展卓著。日本是全球最大的液晶显示器模块生产基地之一，大多数著名的制造商在邻近的国家和地区都设有海外工厂。近几年，笔记本电脑、台式显示器、导航设备和娱乐设备对大尺寸模块的强劲需求促使液晶显示器销量大增，此外，制造商还关注小尺寸、高亮度和高分辨率液晶显示模块的市场。 在制造液晶显示装置方面，日本占有一定优势，但由于韩国等国
6、家合地区的生产成本低廉，日本产品的国际竞争力近年来相对地削弱了，日本厂家设立新的研发机构，目的就在于组成联合阵线，以新的技术和产品夺回失去的国际市场份额3。韩国相继投资几十亿美元兴建薄膜晶体管液晶显示器工厂，其发展战略是建立国际上最高水平的液晶显示器产业为目标，不惜巨资引进先进的设备和技术，力图在短时期内建立先进的 STN 和 TFT 产业及基地。目前韩国已有三星、LG、现代等著名的液晶显示器厂商。2、国内研究现状在我国，台湾省液晶显示器产业发展最快。其主要液晶显示器厂商有元太科技、联友光电、中华映管及南亚等。台湾当地的液晶显示器公司和它们的海外生产线现已几乎占全球液晶显示器模块营业额的 30
7、%。其主要液晶显示器厂商有元太科技、联友光电、中华映管及南亚等。台湾制造商的主要海外市场为美国、欧洲和东南亚。我国液晶显示器产业（除台湾省外）在时间商基本与世界保持同步，时滞不是很明显。国内地从八十年代初就开始引进了 TN 一 LCD 生产线，是目前世界3上最大的 TN 一 LCD 生产国。据不完全统计,目前全国引进和建立 LCD 生产线40 多条，有 LCD 配套厂 30 余家，其中不乏 TFT 一 LCD 生产线。很多品牌的液晶显示器在市场上都占有一席之地，受到广大用户的好评，通过政府的产业政策引进生产线和投资，我国的液晶显示业已经形成，但是我国始终不是一个液晶显示器生产的强国。导光板生产
8、厂家主要集中在广东，目前在广东不少于 10 家塑胶厂想进入导光板行业，但相继失败了 2-3 家。其最大原因在于他们不具备高精细加工技术与设备和开发设计人才。而彩屏液晶用的导光板，其技术难度更大，设备要求更高，部份加工技术已涉及到纳米技术。目前该产品基本由日本和韩国所垄断，国内的日资背光源企业导光板均 100%来自日本国内，国内基本还没有厂家生产导光板和日本背光源企业直接配合。福建上润光电技术有限公司有着 13 年钟表、仪表产品的精密加工基础，其具有高精密细加工设备及技术人才基础。上润着力开发彩屏液晶用背光模组的设计、加工与装配工艺，其开发的双面 V 槽导光板设计与加工技术已拥有自主知识产权。3
9、、课题主要研究内容及方法液晶背光源的研发与设计具有广泛的社会效益和巨大的经济效益，是现代发光与成像技术的研究热点之一。作为液晶背光源中的关键部件，微槽阵列的导光板不论是在设计技术上还是在生产工艺上，都具有相当大的难度，有许多难点问题有待攻克。目前这一庞大的市场，尤其是彩屏液晶用的导光板市场，被美国、日本、韩国的少数几家公司所垄断，国内企业难以涉足。本课题的主要研究内容有：（1）介绍了背光模组的发展状况和导光板的技术要点，光学理论和光学概念，提出微槽阵列导光板的基本设计。（2）利用 Light Tools 的专业设计功能，实现背光系统的三维建模，利用蒙特卡罗光线追迹功能，完成了整个光路的模拟分析
10、，得到了对应于亮度和均匀性的输出结果，便于以后的分析这种排列方式中各个参数对系统导光效果的影响程度。（3）得到在不同槽角度值下背光系统的光照度最小值、最大值以及总的光通量值，计算出系统的光能利用率与均匀性值，给出导光效果最佳的槽角度值。44、本课题需要解决的问题（1）利用 Light Tools 光学设计软件，模拟出 LCD 背光模组微槽阵列的导光板。（2）分析出微槽阵列方式各个参数对导光系统的影响，总结规律，提高导光效果。（3）为了很好的研究槽角度对系统的影响，本论文在微槽排列保持不变的情况下，只改变槽的角度，从而可模拟出在一定排列下，最佳的槽角度值，对实际应用有一定的指导作用。5、预期的结
11、果及意义由于液晶显示器有着绿色环保、节约空间、色彩鲜艳等其它显示器不可相比的优点，它的普及逐渐成为一种趋势。背光组件的生产水平和工艺会迅速提高，为了打破日本、韩国对这一市场的垄断局面我们必须在背光模组导光板方面做更深入的研究，相对完备的电子产业体系以及先进的半导体制造能力等因素都不可忽视，从而在 LCD 领域实现新的突破。本课题通过理论分析和模拟分析预期要得到的结果如下：（1）预期得到微槽阵列的导光板的模拟图。（2）通过分析微槽阵列方式对进入导光板的光具有破坏全反射过程，保证一部分光偏离全反射条件从上表面射出，从而将入射的类似点光源或线光源转化成面光源，从而最终使光线均匀的从导光板出射面射出。（3）最佳槽度值下的光照度和均匀性，并了解了实际加工与设计出现不符的可能原因。六、完成课题的各阶段工作具体安排起讫日期 工 作 内 容 备 注2.22-3.1 明确任务，收集资料3.11-3.20 外文翻译3.21-4.1 阅读资料，写读书报告3.2-3.10 调研并撰写开题报告54.2-5.1 建立模型5.11-6.1 撰写毕业论文5.2-5.10 详细分析结果6.2-6.7 毕业设计答辩备注
