背光模组是液晶显示应用中的关键器件,其主要作用是向液晶屏幕提供高亮度和高均匀性的面光源。典型背光模组由光源、双层正交增亮膜、扩散膜、反射膜以及导光板五部分组成,存在结构复杂、光能利用率低等问题。本实验室前期所研制的一体化导光板,将增亮膜、反射膜以及扩散膜的功能集成于一体,实现结构的最简化。但由于一体化概念将反射膜也一并集成,超越了目前业界成熟的复制流程,不利于设计的产业化。因此,本文重点研究对象是集成化导光板,即将典型背光模组中的双层正交增亮膜、扩散膜与导光板集成为一体,而反射膜分离,从而与产业界复制工艺流程保持一致。由于反射膜与集成化导光板之间存在着空气层,由光波导理论可知,集成化导光板中的光线传输与一体化导光板中存在物理本质上的差异,需要对高性能参数下的集成化导光板的结构参数进行重新设计并分析相应的规律。基于实验室前期对集成化导光板上表面半柱状非球面阵列结构以及下表面微棱镜单元结构参数的设计、优化,本论文研究了小尺寸集成化导光板下表面微棱镜排布规律,研制了一款五英寸集成化导光板金属模板,并初步研究了激光雕刻技术用于集成化导光板的可行性。主要研究成果如下:(1)建立了小尺寸集成化导光板下表面微棱镜的排布公式。对于不同尺寸(三至七寸)的集成化导光板,调整其下表面微棱镜排布使亮度均匀性达85%以上,通过数值分析集成化导光板的宽度、长度对微棱镜排布的影响,拟合出集成化导光板下表面微棱镜排布公式以及该公式中的系数与导光板结构参数的关系式。运用上述公式直接计算得出的微棱镜排布方式,能够使背光模组的亮度均匀性达到80%,提高了设计效率。(2)设计了一款五英寸集成化导光板并研制其金属模板。对(1)中设计的五英寸集成化导光板进行结构参数冗余度分析,同时根据加工条件对集成化导光板设计参数进行了修正,成功研制出一款五英寸集成化导光板金属模板,以用于制作样品。(3)探索了激光雕刻技术用于集成化导光板的可行性。将激光加工技术应用于集成化导光板下表面微结构的雕刻,对加工得到的微结构参数进行了测试及模拟分析,并重新设计优化了集成化导光板上表面的微聚光结构,建模仿真得到的亮度均匀性为73.24%,仿真结果表明该应用具有可行性。