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Mini LED背光模組的光學優化

為了解決mini led電視65吋的問題，作者李鼎凱 這樣論述：

隨著液晶平面顯示器產業的成熟，至關重要的背光源，也與時俱進，朝向節能、環保、安全、低功耗、高亮度(HDR)、薄型化及微型化發展…等趨勢邁進，然而Mini LED 的研究及應用，剛好可滿足3C型態的消費性電子、軍事工業、醫療照護、大型廣告傳媒及戶外顯示器….等，中、高階市場需求，隨之在顯示器相關領域，對傳統LED也逐漸取而代之。研究Mini LED的過程中發現，Mini LED在蘋果公司的力拱之下，已展開一場寧靜革命，消費性電子及顯示器行業，在國際一線品牌大廠，相續投入研發Mini LED後，已開始推出Mini LED相關產品搶佔市場先機。本論文研究，分2部分，首先是Lighttools光學模

擬，建立 Mini LED模組模型，與搭配3D繪圖軟體Solidworks的修改一次光學封裝膠外形，使用邊界曲面的功能，建立曲面，把Mini LED頂面改成凸起的曲面，達到一次光學透鏡的效果。透過Lighttools模擬結果，調整Mini LED曲面曲率，修正Mini LED交界之間的照度值，使畫面中的顆粒感、棋盤格現像淡化，達到最佳化均勻度為80%。第二部分；依模擬結果設定的LED規格、透鏡曲面，透過國內的專業LED廠商，工廠規模化的小批量生產，製作成Mini LED燈板；實際安裝使用於65吋顯示器，從中實現模擬到工廠規模化、量產性的可行性評估，同步使用專業的光學量測儀器，SR-3A進行所有

的光學特性量測，確認成品是否達到市售要求規格，經由實測65吋的Mini LED TFT-LCD模組的81點輝度均勻性達到93.91%、中心輝度:778.5Nits，LCD模組的25點輝度均勻性達到94.87%、中心輝度:777.12Nits，LCD模組的9點輝度均勻性達到93.97%、中心輝度:778Nits，符合輝度均勻性的Min規格 75%及中心輝度620Nits的市售規格要求。透過Lighttools模擬並且實際開發到可量產的Mini LED顯示器，空間厚度設定5mm，已經比市場上大部分的電視還要薄，電視的發展趨勢是薄形化，未來LED的空間厚度可能會再縮小，空間縮小會使畫面更容易看到LE

D顆顆分明的現象，並且更難以設計出畫面均勻的LED一次光學透鏡；希望進一步的研究，能夠再完成更薄的電視的LED一次光學透鏡設計，以符合未來市場對於產品的需求，也期許能夠在未來的Mini LED應用開發上，有效達到縮短開發初期的投入，節省開發初期所耗損的人力、物力及金錢上的損失。

量子點發光二極體及微發光二極體之光學特性理論計算

為了解決mini led電視65吋的問題，作者陳奕旻 這樣論述：

本研究將分為QLED及Micro LED兩個部分，分別透過微共振腔效應優化QLED之光學效率以及不同的出光模式和結構模擬Micro LED之出光效率。其中，QLED採用DMD多層膜結構、IZO結構、Ag結構三種微共振腔結構來進行穿透率及視角之比較，以及優化Yb:MoO3結構之光學效率；Micro LED則是採用加入GaN三角結構與未加入結構之Micro LED，以及CW和Pulse兩種出光模式進行研究。QLED方面，本研究透過摻雜Yb元素在MoO3/Ag/MoO3之DMD多層膜結構、IZO結構及Ag結構分別作為綠色上發光結構QLED之陰極透明電極。在Yb:MoO3方面，Yb的摻雜比例分別為0

，0.2，0.6及1。此外，在模擬軟體中也運用Linear、Bruggeman、Maxwell-Garnett三種計算方式分別計算模擬結果。在IZO結構方面，透過厚度160nm及厚度185nm之IZO結構進行模擬，Ag結構方面，則是透過厚度20nm及厚度30nm之Ag結構進行模擬。研究結果顯示，Yb:MoO3結構在400-700nm之可見光波段，可達到最大穿透率75.6％以及平均穿透率68.3％；此外，也得到了38.1 cd/A之高電流效率及9.6％之高外部量子效率。Micro LED方面，本研究透過CW及Pulse兩種光源分別在加入GaN三角結構與未加入結構之Micro LED上進行研究，探

討其出光效率。研究結果顯示，加入GaN三角結構的Micro LED擁有最高之出光效率約16％，未加入三角結構之GaN Micro LED可得9.6％，提升67.8％之出光效率。