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图4-10 TracePro模拟下的Lamp Mura现象图
此次模拟以理想化亚克力材质扩散板为原型，其折射率为1.49，吸收率为0，透射率为了。将扩散板的内表面设置为散射属性来模拟扩散板的扩散作用。
将未加扩散板和加上扩散板的背光源光照图进行比较，可以明显地看出加上扩散板后，光线的均匀性更好，从而可以有效减轻Lamp Mura现象。
图4-11 未加扩散板时出光面的照度图
图4-12 加扩散板后出光面的照度图
扩散片除了使光线更加均匀化外，还可以提高亮度，上扩散片还有保护增光片的作
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用。图4-13是扩散片对光线的作用。
图4-13 扩散片对光线的作用图
经过扩散片进一步改善后，背光源出光面更加均匀。水平发光强度最大值提高到502.47cd,竖直发光强度最大值提高到516.95cd,
图4-14 加扩散板和扩散片后出光面的照度图
4.4 棱镜片的设计与应用
在设计棱镜片时，3M公司的BEF和DBEF系列是当之无愧的首选产品。所不同的是应用BEF在一定范围内能使光线更加集中．但光线利用率不会有提高，而应用DBEF不仅能集光还能在一定程度上提高光线利用率。
在本设计中，上下两片棱镜片均采用了3M公司的BEF Ⅱ 90/50棱镜片为原型建模．并成90度交叉放置．即Crossed BEF lI 90/50这种设计对亮度的增益情况和视角效果见图4-15和图4-16。
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Horizontal1200发光强度/cd10008006004002000No Lens单张LensCrossed Lens10305070-90-70-50-30Horizontal Angle-1090
图4-15 水平方向上棱镜片选用与发光强度关系曲线图
Vertical1200发光强度/cd10008006004002000No Lens单张LensCrossed Lens10305070-90-70-50-30Vertical Angle-1090
图4-16 竖直方向上棱镜片选用与发光强度关系曲线图
4.5 设计小结
完成以上步骤直下式背光源模拟设计基本完成，据软件输出结果分析对照设计初的性能预期，对此次的模拟设计作出如下小结：
（1）满足了低成本的设计要求，减少设计初期不必要的实物浪费。
（2）水平和竖直方向的视角均可达到45度，达到设计初的预期要求。但对TV而言对水平视角的要求会更高一些，一般要达到60度。
（3）从出光面的光照度图可以评估所模拟背光源的发光均匀性较好，达到设计初的预期要求。
（4）根据发光强度图可以看到经过下扩散片和棱镜片的作用，背光源的发光强度明显增大。
总的来说，此次设计还是成功的，但因为大多数选取了理想化的数据，模拟的结果只能为定性分析背光源提供依据。
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5 总 结
在液晶显示这个行业中，掌握了液晶面板的量产技术，就意味着将掌握显示行业的话语权。背光模块作为液晶面板的重要组成零件，提高它的量产技术就意味着推动了液晶面板的发展。但遗憾的是背光源问题一直没能完美地解决。就目前来看，LED(发光二极管)是CCFL(冷阴极荧光灯)潜在的竞争对手，不过目前厂家看好的LED在短期内不可能取代CCFL。特别是在大尺寸LCD中，大部分采用CCFL作为光源。CCFL直下式背光源因其不用导光板，设计结构简单，发光强度大灯优点，还广泛应用在中低档大尺寸液晶显示产品中。
本文基于这样的背景，选择“LCD背光源设计”作为毕业论文（设计）选题，本论文整体结构分为四部分：
第一部分着重分析了国内外背光源产业的研究现状与发展趋势。作为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，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的LCD产业。日本、韩国以及我国的台湾作为LCD三大产地，依据各自的优势争夺市场。日本是世界上LCD产业最发达的国家，但由于韩国的生产成本低廉，日本产品的国际竞争力近年来相对地削弱了。我国台湾的LCD产业发展是最快，近几年LCD面板厂在大陆兴起，但最大的不足是缺少自主知识产权，所以在未来发展空见已完全打开的局面下，打造以自主知识产权为基础的核心竞争力，摸索出一条适合自身的产业发展壮大的可行之路，是我国LCD的发展方向。
在第二部分着重介绍背光源的相关技术知识。冷阴极荧光灯背光源主要由冷阴极灯管、导光板、扩散板、扩散片、棱镜膜、反射膜、背板、灯反射罩等20多个零部件组成。背光源是液晶显示器的关键部件，随着液晶行业的迅猛发展，其市场潜力更加巨大。
第三部分介绍光源设计软件——TracePro。TracePro是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分析辐射度和亮度的软件。它是第一套以符合工业标准的ACIS（固体模型绘图软件）为核心所发展出来的光学软件，是一个结合真实固体模型、强大光学分析功能、信息转换能力强及易上手的使用界面的仿真软件，它可以将真实立体模型及光学分析紧紧结合起来。
第四部分在TracePro软件的基础上，模拟设计直下式背光源。一个产品的开发和改进都离不开设计，但在产品开发初期，用实物搭建会造成不必要的浪费。目前的工程设计大多先采用模拟设计的方式建立模型。
本文作者在去年11月份就与宁波奇美电子签订了就业协议，从事液晶显示面板设计的工作。随之也选定了毕业论文题目，所以毕业设计实际上是从上学期就开始准备。
液晶显示属于非成像领域，与本文作者在大学期间所学方向有所差别，所以用了大概一个月的时间自学液晶显示原理以及液晶显示器组织架构的相关基础知识。随后查阅了大量的期刊和论文，了解液晶显示行业的技术知识和发展趋势。了解LCD背光源相关的知识后，那怎么设计这么一个系统？TracePro软件在光源设计中广泛使用，掌握该
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软件对以后的工作会有很大的帮助。TracePro在中国大陆使用的比较少，相关资料很难获得，其中大部分还是外文资料。后来在吴长发老师的帮助下，得到了《TracePro入门与进阶》和《Tracepro3.0中文版使用手册》两份资料，对Tracepro入门起到很重要的作用。在学习Tracepro的同时，经常查看“光行天下”网站中的Tracepro论坛，前辈们的经验之谈也起到很大的帮助。经过两个多月的努力，基本掌握Tracepro的使用。随后，本文作者到公司参加了两个月的实习，理论结合实践，更进一步熟悉LCD的相关知识。
通过撰写本论文，我从一个对液晶显示一无所知的门外汉，渐渐了解液晶显示的工作原理，特别是对背光源进行了比较深入的学习，同时也基本掌握了TracePro软件的运用，深感受益匪浅。
在此也指出本论文的不足之处，在运用TracePro软件模拟设计背光源时，因为不知道背光材料的属性参数，也没有相关的测量仪器获得这些属性参数。所以模拟设计分析所得到的结果是理想化的，跟实际存在一些差距的。
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