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研究生: 巫宏昱
Wu, Hong-Yu
論文名稱: 導光板微結構優化應用於太陽能集光器與背光模組
Applications of lightguide-micro-structure optimizations for solar concentrators and backlight systems
指導教授: 朱淑君
Chu, Shu-Chun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 97
中文關鍵詞: 太陽能集光器背光模組
外文關鍵詞: solar concentrator, backlight system
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  • 本論文利用平面導光板架構設計了兩個非成像光學元件:無漏光之鋸齒狀平面型導光板太陽能集光器及具有均勻輝度的發光條背光模組之設計。在太陽能集光器的設計中,主要的設計想法為利用導光板楔形結構與微結構的配置搭配出一平行區域,使得光線能夠順利經由導光板傳遞至出光表面。本論文最終提出一太陽能集光器設計可達到無漏光且集光比為2300倍。而在發光條背光模組設計中,主要的設計想法為提出了一個微凹盤微結構搭配邊光式背光模組,此微凹盤微結構來改善了以往發光條底部漏光之問題,同時,將此類發光條應用於背光模組中可簡化增亮膜片的使用而可節省成本,本論文最終提出一大型背光模組,可達到縱軸可視角度為70度、橫軸可視角度為100度、輝度94.78%。

    This thesis gives two non-imaging optical designs using the planar lightguide structure. One design is a ray-leakage-free sawtooth-shape planar lightguide solar concentrator, and the other one is a lighting-bar backlight modules with uniform luminance.
    The key concept of the design of solar concentrator is guiding ray in the lightguide by the parallel boundary that constructed by the suitable arrangement of the micro dimpled structure with the sawtooth-shape boundary of the lightguide. With the design concept, this thesis gives a ray-leakage-free solar concentrator with 2300x- geometrical concentration ratio.
    The key concept of the design of lighting-bar backlight modules is using a lighting-bar with dimple-plate structures in the backlight modules. The dimple-plate structure successfully prevents the terrible common ray leakages of the lighting-bar bottom. At the same time, the proposed lighting-bar backlight modules can reduce the module cost, since it can achieve luminance standard without using brightness enhancement films. With the lighting-bar design, this thesis provides a design of large thin lighting-box, which processing vertical viewing angle of 70 degrees, lateral viewing angle of 100 degrees, and luminance uniformity of 94.78%

    摘要 I Abstract II 誌謝 IV 目錄 V 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 第二章 基礎光學原理與模擬軟體介紹 4 2.1 反射與折射 4 2.2 Fresnel Equations與內全反射 6 2.3 模擬軟體簡介 10 第三章 無漏光之鋸齒狀平面型導光板太陽能集光器 11 3.1 太陽能 12 3.2太陽能集光器 14 3.2.1太陽能集光器設計考量因素與設計目標 14 3.2.2太陽能集光器種類 18 3.3 太陽能集光器模組設計 25 3.3.1設計概念 25 3.3.2鋸齒狀平面型導光板太陽能集光器優化設計 29 3.3.3無漏光之太陽能集光器 32 3.4模擬結果與討論 44 3.4.1 模擬驗證與討論 44 3.4.2 與先前技術之比較 50 3.4.3 容忍角度分析 51 3.4.4 製程工差介紹與分析 52 3.4.5 小結 55 第四章 具有均勻輝度的發光條背光模組之設計 56 4.1背光模組簡介 57 4.1.1 照明基本定義 57 4.1.2背光模組設計目標 59 4.1.3背光模組種類介紹 62 4.1.4背光模組元件介紹 64 4.2發光條背光模組簡介 69 4.2.1 發光條微結構設計 70 4.2.2 微結構分佈方式之影響 73 4.2.3 凹盤角度分析 80 4.2.4大型背光模組架設 86 4.3 討論與小結 89 4.3.1分佈方式與凹盤角度分析 89 4.3.2製程介紹與工差分析 90 4.3.3小結 93 第五章 結論與未來展望 94 5.1 結論 94 5.2 未來展望 95 參考文獻 96

    1. Eugene Hecht , Optics (fourth edition)
    2. David K. Cheng , Field And Wave Electromagnetics(second edition)
    3. Synopsys, Inc. http://www.opticalres.com/lt/ltprodds_f.html
    4. 台灣電力公司,102年各季發電量占比,” http://www.taipower.com.tw/content/new_info/new_info-c33.aspx?LinkID=13”
    5. Ken Zweibel, James Mason and Vasilis Fthenakis ”A Solar Grand Plan”, 2007 SCIENTIFIC AMERICAN
    6. 黃秉鈞“台灣如何利用太陽能發電?”科學人2008年第72期2月號
    7. 蘇漢宗、許瑞榮,”天文學概論” http://www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/e_book/sun/sun.html
    8. Jan Christoph Goldschmidt, Marius Peters, Armin Bo sch, Henning Helmers, Frank Dimroth,Stefan W. Glunz, Gerhard Willeke” Increasing the efficiency of fluorescent concentrator systems”, Solar Energy Materials & Solar Cells 93 (2009) 176–182
    9. M. C. Chien, Y. L. Tung, and C. H. Tien, “Ultracompact backlight-reversed concentration optics,” Appl. Opt.48(21), 4142–4148 (2009).
    10. Jason H. Karp*, Eric J. Tremblay and Joseph E. Ford,” Planar micro-optic solar concentrator”, 18 January 2010 / Vol. 18, No. 2 / OPTICS EXPRESS 1122
    11. Blair L. Unger, Greg R. Schmidt, Duncan T. Moore,” Dimpled Planar Lightguide Solar Concentrators”, OSA / IODC/OF&T 2010
    12. GE Engineering Thermoplastics Design Guide, See website: http://www.pdnotebook.com/wp-content/themes/thesis_18/custom/images/GE_plastic_design.pdf
    13. Design Guidelines – DSM, See website: http://www.dsm.com/en_US/downloads/dep/designbroch05USweb.pdf
    14. IEK產業情報網, http://ieknet.iek.org.tw/index.jsp
    15. 林暉雄,楊文勛,鮑友南,許沁如,”薄型燈箱Lightbox專利”申請號097148067
    16. P. Downen,”A closer look at Flat-Panel-Display measurement standards and trends”,Information Display,pp 16-22,Jan 2002
    17. 楊富翔,張玉姍,吳智誠,羅偕益,林友松”透過掃描方式實現VESA標準光學量測規範”,新電子科技雜誌266期,11月,2007
    18. 紀國鐘,鄭晃忠, “液晶顯示器技術手冊” 經濟部技術處發行, 台灣電子材料與元件協會出版, 民國91。
    19. Jui-Wen Pan and Ya-Wen Hu “Light-guide plate using periodical and
    single-sized microstructures to create a uniform backlight system”
    OPTICS LETTERS / Vol. 37, No. 17 / September 1, 2012
    20. Jason H. Karp and Joseph E. Ford “Planar micro-optic solar concentration using multiple imaging lenses into a common slab waveguide” Proc. of SPIE Vol. 7407

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