高效能導光板之微結構排列設計與分析

The Design and Analysis of a Micro-Structure Array for a High-Efficiency Light-Guide Plate

LED 點亮後將光線從導光板（light guide plate）的入光處射入，光線便以任意的角度及方向在導光板內行進。當導光板表面完全是拋光面時其主要光線只會在導光板內來回行進，直到其能量完全自然衰減為止才會停止行進。但當導光板表面加上一些微結構時，光線就會因微結構而產生漫射或反射，進而破壞光線的全反射使光線產生折射，射出導光板外。然而以目前光電業所製作的導光板主要目的就是讓光源由側邊進入，再利用導光板內的微結構（micro structure），在不損失光源能量下將光源轉向朝向工作面的方向。 本論文主要探討目前背光模組的導光板微結構排列方式及微結構外型，運用分析的結果進行CAE（computer aided engineering）光學模擬，來比較實際成品的導光板效能表現，並以實驗驗證其正確性。再依模擬分析的資料研發設計出新的微結構排列方式及微結構外型，此新的微結構排列方式及微結構外型在不加上光學膜片時，其輝度可以比現行的微結構排列方式及微結構外型增加10 倍以上，其集光效率非常良好。本研究顯示CAE 可做為設計高效率導光板的有效工具。