用于超薄MiniLED背光模组的光学膜设计.pdfVIP

第29卷第11期光学精密工程Vol.29No.11

2021年11月OpticsandPrecisionEngineeringNov.2021

文章编号1004-924X（2021）11-2548-08

用于超薄MiniLED背光模组的光学膜设计

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冯奇斌，肖慧丽，杨玲，朱标，吕国强

（1.合肥工业大学特种显示与成像技术安徽省技术创新中心

特种显示技术国家工程实验室光电技术研究院，安徽合肥230009；

2.合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥230009；

3.合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥230009；

4.安徽华东光电有限公司，安徽芜湖241002）

摘要：为了降低背光模组厚度，设计了用于MiniLED背光模组的表面具有微结构的光学膜。首先分析了基于扩散粒子

和折射式透镜的两种扩散原理，发现在混光距离（OpticalDistance，OD）很小的情况下，两种方式都无法直接将光源进行

充分扩散以满足均匀性要求。然后基于全反射原理将扩展光源离散为点光源，分析单个点光源返回灯板的能量，并对所

有离散点光源的返回能量累计，得出扩展光源经微结构全反射后的能量达到最大时的微结构形貌。仿真结果表明：将双

层微结构光学膜放置在MiniLED芯片上表面，仿真的亮度均匀性为79.9%，在OD=0.9mm位置再添加一层扩散膜，可

以将亮度均匀性提升到89.2%。采用无掩模直写光刻技术制备了光学膜样片。实验结果表明：将双层微结构光学膜放

置在MiniLED芯片上表面的亮度均匀性为79.6%，在OD=0.9mm位置添加一层扩散膜后亮度均匀性提升为88.7%。

本文设计的微结构光学膜实现了背光模组超薄化，使用时无需精确对位，实用性强。

关键词：超薄背光模组；MiniLED；微结构；全反射

中图分类号：TN141.9文献标识码：Adoi：10.37188/OPE.2021.0239

Designofopticalfilmforultra-thinMiniLEDbacklightmodules

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FENGQi-bin，XIAOHui-li，YANGLing，ZHUBiao，LÜGUO-qiang

（1.SpecialDisplayandImagingTechnologyInnovationCenterofAnhuiProvinceNational

EngineeringLaboratoryofSpecialDisplayTechnology，AcademyofPhotoelectricTechnology，

HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；

2.SchoolofElectronicScienceAppliedPhysics，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；

3.SchoolofInstrumentationandOpto-ElectronicsEngineering，

HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；

4.AVICHuaDongPhotoelectricCo.Ltd.，Wuhu241002，China）

*Correspondingauthor，E-mail：guoqianglv@hfut.edu.cn

Abstract：Anopticalfilmwit