用于超薄MiniLED背光模组的光学膜设计

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(Optical Distance,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=0.9 mm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=0.9 mm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.