液晶顯示器之直下型背光光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display, TFT-LCD)的
快速發(fā)展，使的大尺寸的液晶顯示器逐漸的取代了原有的陰極射線管(Cathode-Ray
Tube, CRT)的顯示器。近幾年來(lái)由於日本、韓國(guó)、臺(tái)灣在薄膜電晶體液晶顯示器上的
競(jìng)爭(zhēng)，使得薄膜電晶體液晶顯示器的價(jià)格大眾化，嘉惠了一般的使用者，加上薄膜電
晶體液晶顯示器第五世代及第六世代的工廠相繼完成，下一世代的第七世代及第八世
代的生產(chǎn)工廠也相繼規(guī)劃與進(jìn)行，使液晶電視產(chǎn)品可以大量的生產(chǎn)及降低成本，未來(lái)
將可以與傳統(tǒng)電視、電漿電視、背投影電視相抗衡。直下型背光(Direct Light)便是薄
膜電晶體液晶電視面板的主要光源，藉由此光源穿透薄膜電晶體液晶面板，來(lái)達(dá)到顯
示的效果。本章首先簡(jiǎn)單介紹液晶顯示器的構(gòu)造及組成稍做介紹，接下來(lái)即討論直下
型背光光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題。
2.1 大型液晶電視面板的基本架構(gòu)
圖2-1 為32 寸液晶電視面板之爆炸圖，液晶電視面板可分為四大部分：前框、
液晶面板、驅(qū)動(dòng)回路系統(tǒng)、及直下型背光板。
前框的作用是用來(lái)固定液晶面板及強(qiáng)化整體結(jié)構(gòu)剛性；液晶面板是由許多紅、
綠、藍(lán)畫素組成以矩陣方式排列，利用電壓來(lái)控制液晶(liquid crystal)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度因而
控制光線穿透的多寡，如圖2-2，光線透過(guò)彩色濾光片(Color Filter, CF)後，產(chǎn)生不同
的顏色，如圖2-3，再透過(guò)驅(qū)動(dòng)回路系統(tǒng)，包含驅(qū)動(dòng)IC 及驅(qū)動(dòng)電路板的矩陣驅(qū)動(dòng)，將
數(shù)位或類比訊號(hào)的影像資料加以處理，控制液晶面板上每個(gè)畫素的動(dòng)作，進(jìn)而產(chǎn)生靜
態(tài)影像及動(dòng)態(tài)影像，如圖2-4。直下型背光是在一定的顯示面積下產(chǎn)生一個(gè)亮度分布
均勻及高亮度的平面光源，如圖2-5，此一均勻的光線穿透液晶面板藉由驅(qū)動(dòng)回路及
液晶面板來(lái)控制光線透過(guò)的強(qiáng)度，來(lái)產(chǎn)生各種顏色及影像。
2.2 直下型背光的基本架構(gòu)
如圖2-6 所示，在背光系統(tǒng)里面，擴(kuò)散片、集光片、擴(kuò)散板、燈管固定框架、底
反射板及冷陰極燈管均稱為光學(xué)元件，各具有各自的光學(xué)性質(zhì)，這些性質(zhì)輸入至光學(xué)
模擬軟體運(yùn)算所需之重要參數(shù)。圖2-7 為一般直下型背光的斷面構(gòu)造，以下將逐一的
介紹有關(guān)各光學(xué)元件的一些基本光學(xué)特性。