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研究生: 于明奎
Ming-Kuei Yu
論文名稱: LED彩色模組光學均勻度品質參數最佳化之研究
The study of optical uniformity quality parameter optimization for the LED color display module
指導教授: 蔡明忠
Ming-Jong Tsai
王文智
Wen-Jieh Wang
口試委員: 陳炤彰
Chao-Chang Chen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 自動化及控制研究所
Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 發光二極體RGB 模組均勻度田口法
外文關鍵詞: uniformity, RGB LED module, Light Emitting Diodes (LEDs), Taguchi Method
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  • LED(發光二極體)因壽命長、低耗能、無污染之特性,被大量運用於大型顯示看板、交通號誌燈、城市照明等領域。而LED的品質(尤指亮度與色度)之均勻度亦直接決定了顯示看板的品質。
    在每個LED模組裡,各個LED的亮度與波長都會有些許差異,為了彌補這種差異,通常採用兩種方式:一是選用經過匹配的或經過篩選的LED;二是設計具有亮度補償並採用帶有“點校正”功能的驅動IC。
    本論文主要探討如何選擇LED之製程參數以提高其模組的品質;文中運用田口實驗設計方法(L8)來找出LED亮度及波長參數之最佳化組合,以達到提升模組之光學均勻度的目標。經實驗驗證,模組均勻度自原設計之72.45%,提高為86.77%,提升了14.32%。希望可以豐富大型LED顯示系統之色彩表現。


    Due to the characteristics of a LED, (Light Emitting Diodes), such as long lifetime, low energy consumption, and no pollution etc, LED panel is massively utilized to the large-scale full color display systems, traffic lights and city illumination. However, the brightness and the chromaticity uniformity quality of a LED panel had directly decided the display quality of a full color display systems.
    Inside each LED module, the brightness and wavelength of each LED dot (also is called pixel) may have the trifle difference. In order to make up this kind of difference, two methods are usually selected. The first method is to select the matched or screened LEDS. The second method is to design a driver IC. with the brightness compensation for each pixel in LED module.
    This study focused on how to choose the process parameters of a LED,which includes the LED brightness, the wavelength . In addition to of a 16x16 LED module were studied in ambient temperature(25℃) of optical characteristics.
    The Taguchi Experimental Method was used to obtain the LED brightness and the wavelength the parameter optimization and enhance the optical uniformity by of a LED module.
    From the experiment of results, the display uniformity of a 8x16 LED color module, which uniformity was 72.45%, has been enhanced to 86.77%. Therefore, this method may improve the performance of a large-scale LED display systems.

    摘 要 I Abstract II 誌 謝 III 目 錄 IV 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究方法與進行步驟 3 1.4 論文架構 5 第二章 LED基本特性分析 6 2.1 前言 6 2.2 LED的結構及發光原理 7 2.3 LED的主要參數與特性 8 2.4 LED的驅動方式 12 2.5 白光LED發光原理 12 2.6 LED的全球市場發展 13 第三章 LED彩色顯示器特性分析 15 3.1 前言 15 3.2 LED全彩顯示幕系統架構 15 3.3 LED彩色模組之光學特性 16 3.4 LED彩色顯示器的主要參數 20 第四章 田口式實驗設計法 23 4.1 前言 23 4.2 多水準複因子實驗方法介紹 24 4.3 品質損失函數 27 4.4 變異分析(Analysis of Variance, ANOVA) 31 4.5 品質特性的訂定 33 4.6 實驗因子的定義與選擇 34 第五章 實驗方法與測試機台 38 5.1 控制因子及水準選定 38 5.2 信號因子及水準的選定 41 5.3 干擾因子及水準選定 42 5.4 L8直交表 43 5.5 實驗樣品 44 5.6 量測儀器 47 第六章 實驗結果與討論 49 6.1 常溫25℃之製程最佳化分析 49 6.2 變異分析(Analysis of Variance,ANOVA) 53 6.3 確認實驗 56 6.4 結果討論 65 第七章 結論與未來研究方向 71 7.1 結論 71 7.2 未來研究方向 72 參考文獻 73 附錄A 76

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