论文摘要
背光源正朝着高亮度化、集成化和薄型化的趋势方向发展，而光散射聚合物导光板(体散射导光板)技术集这些优势于一身。体散射导光板不仅可以提高亮度、均匀性等光学性能，还可以节省增亮片、扩散片等光学膜片达到降低背光源成本的目的。制造导光板的模具成本较高，因而在导光板开模加工之前进行软件模拟是必不可少的过程。体散射导光板中光学传播微观规律相对复杂，影响体散射导光板光学性质的材料、结构参数相对较多，光学设计手段仍不够完善和普及。本文旨在分析体散射导光板的光学传播微观规律，总结各个材料参数对导光板的宏观性能的复杂影响规律，总结适合应用于体散射导光板的材料参数以及材料参数的优化方法，为实验、生产提供支持。本文对体散射导光板的微观规律进行了理论分析，发现了光子的自由程是影响导光板出射光均匀性的重要因素，引入了出光效率函数描述导光板结构属性对起光学性能的整体影响效果。并定性讨论了导光板的结构参数包括楔形导光板的倾角、导光板底面微棱镜排布等对其光学性能的影响规律。本文通过蒙特卡罗方法进行光学仿真模拟，考察了不同材料的导光板出射光线的差别，在此基础上对体散射导光总结板的材料设计方法进行总结。研究和总结了体散射导光板的光学性能受其材料参数的影响规律，发现改变介质折射率、掺杂粒子的折射率、粒子直径、粒子浓度等参数将对导光板的亮度、均匀性、色均衡性、照明角度等光学性能产生有规律的影响。发现了掺杂亚微米材料散射粒子的导光板可以比传统的掺杂微米材料散射粒子导光板具有更好的颜色均衡性和正面照明亮度的现象，并借助米散射理论解释了这一现象的理论原因。