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1、COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 側入式背光模組模擬、分析與設計 工程部 opticalcybernet-.tw http:/www.cybernet-.tw COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 大綱 背光模組簡介 背光模擬與HotSpot分析 背光圖案最佳化設計 結論 2 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 大綱 背光模組簡介 背光模擬與HotSpot分析 背光圖案最佳化設計 結論 3 COPYRIGHT 201
2、5 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 背光模組各項元件 基本組成有： 導光板 光源 其它設計需求： 底反射片 擴散膜 增亮膜（BEFs） LED 導光板 擴散膜 增亮膜 底反射片 光源 導光板 擴散膜 底反射片 玻璃基板 增亮膜 4 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 導光板原理 如何讓光線導引至面板各位置? 全反射 使用導光板 全反射使光線可追跡至導光板各位置 I n n I n n I I sinsin sin sin 當 nn 時就有可能發生 A I I Im 90 I”Im I” n n nn
3、光源 光輸出的理想方向 光傳播的方向 導光板 5 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 導光板原理 如何讓光線離開導光板？ 增加印刷或微結構網點，破壞全反射 破壞全反射 微結構均勻排列 無微結構 6 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 均齊度目標 光源從側邊進入，可用光能會隨著導光板的距離而改變 出光效能也會隨著距離而改變以補償可用的光能 7 光源的距離 可用光能 出光效能 均勻輸出 導光板 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co.,
4、 Ltd LED 網點布置最佳化 Backlight Pattern Optimization 導光板網點效益之設計與模擬 變數：網點大小相同，間距可變 目標：照度均勻 8 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 模擬與設計流程 9 建立模型 光源、導光板、反射片、機構件 建立模型 擴散膜、增亮膜、量測元件 NG 結束 OK 調整參數 實驗與模擬 結果比較 BPO 光線追跡 BPO COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 大綱 背光模組簡介 背光模擬與HotSpot分析 背光圖案最佳
5、化設計 10 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 側光式背光模組模型建構 11 LED建構： 切趾光源 光線資料 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd LED光源建構與參考點應用 LED光源建構 切趾光源（Apodization） 配光曲線（或 IES）、光源能量、發光面積 和頻譜 光線資料檔（ Ray data ） 每條光線起始位置、向量、能量和頻譜 參考點應用 可應用於標記LED位置 12 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co.
6、, Ltd 移動功能，可將光源移至相對於入光面之位置 移動與陣列複製工具（1） 13 使用UCSOnSurface 將UCS座標移動到參 考平面 0.1 mm COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 移動與陣列複製工具（2） 陣列複製工具 選定LED物件 設定基準位置、基準方向位置與實體數、正交方向位置與實體數 14 基準位置： XYZ 0,0,0 基準方向位置： XYZ 35,0,0 實體數：5 正交方向位置： XYZ 0,0,0 實體數：1 35 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co.,
7、Ltd 側光式背光模組模型建構 15 導光板： 微結構建構 完整散射描述散射特性 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 導光板外形建構 內部建模環境 擠壓物件 以折線定義輪廓出，再進行擠壓 CAD 檔案匯入 支援STEP、 SAT和 IGES SolidWorks Link 支援SolidWorks檔案連結 16 SolidWorks COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 微結構的建構（1） 微結構是表面特性的重要功能 在表面上允許大量定義重複性的結構元件 光線的計算非常快速 網
8、版印刷可用 二維圖案 微結構可使用 三維微結構 17 方形網印 圓形網印 橢圓網印 BMP網印 角錐體 圓柱體 圓錐體 球體 角柱體 使用者自訂 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 微結構的建構（2） 使用者自訂微結構 LightTools內部建模 SolidWoks建立 CAD建構 微結構類型 18 球體 圓錐 俯視圖 側視圖 凸球 孔洞 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 火山口微結構 使用雷射製程技術於模仁進行網點加工 產生火山口微結構 火山口微結構模擬 內圓凸球 外圓
9、孔洞 使用沉浸設定 19 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 數位轉換器 便於取得圖型對應的數據資料 支援極座標及卡式座標 資料類型 Generic Data Set Source Spectral Data Source Apodization Data Coating data 數據化微結構輪廓 20 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 旋轉掃掠 掃掠外形可由單一或多個輪廓所定義 若由多個輪廓所組成，則輪廓將依序頭尾相接 提供四種輪廓類型 折線 配合曲線 貝茲曲線 圓弧
10、輪廓可設定 圓角 21 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 建立火山口微結構之內圓 利用旋轉掃掠建立 輪廓選擇配合曲線 輸入輪廓數據 22 套用至表面 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 路徑掃掠 沿著路徑掃掠選項包含 折線 配合曲線 網格 可匯入CAD Wireframe Solidworks Link Wireframe 23 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 利用路徑掃掠建立外圓 匯入CAD Wirefram
11、e 輪廓選擇配合曲線 輸入輪廓數據 路徑掃掠 建立火山口微結構之外圓 24 套用至表面 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 沉浸功能介紹 沉浸功能 當兩個或多個物件相互重疊時，可透過沉浸功能的設定，定義物 件之間的沉浸關係，而每個物件為個別獨立的 常見應用 X-Prsim 光纖 LED封裝 25 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 火山口微結構外形建立 建構兩組導光板，並各別套用 內圓凸球網點 外圓孔洞網點 設定沉浸關係 26 COPYRIGHT 2015 Cybernet
12、Systems Taiwan Co., Ltd 網點的儲存及載入 網點的參數與位置資料可進行儲存與載入 由Texture點選右鍵儲存(載入)參數/位置資料儲存(載入)文字檔 27 位置 參數 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 網點匯出為實體與DXF 網點亦可匯出為 IGES、SETP、SAT 及 CATIA 實體物件 DXF 檔案 DXF 實體物件 28 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 側光式背光模組模型建構 光學膜應用項目 反射片 擴散膜 增亮膜 29 反射片： 以完
13、整散射描述散射特性 BSDF量測數據/資料庫 增亮膜： 顯示薄膜資料庫 自行建構 設定基材層與稜鏡層材料 以微結構建構稜鏡 擴散片： 以完整散射描述散射特性 BSDF量測數據/資料庫 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 反射片與擴散膜 30 漫射部分 近鏡面部分 近鏡面方向 近鏡面方向 近鏡面部分 漫射部分 表面法線 入射光線 反射散射 穿透散射 表面特性的散射係數 可使用完整散射進行描述 漫射 近鏡面 完整散射亦可用於網點粗糙度模擬 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd BS
14、DF資料 實測BSDF載入 完整的BSDF資料庫 64筆散射資料 80筆BSDF反射資料 31 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 增亮膜 可改變光形，讓光形集 中，提升輝度 32 僅Lambertian 光源 光源加上增亮膜 x 1 光源加上增亮膜 x 2 Lambertian 光源 增亮膜 (BEF II) 增亮膜 (BEF II) COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 薄膜資料庫 利用工具資料庫建立3M公司的增亮膜 工具顯示薄膜資料庫 33 COPYRIGHT 2015
15、Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 增亮膜建構- 光膠設定 利用三維結構的方式建構增亮膜 增亮膜可考慮基材層與稜鏡層的影響 使用光膠設定 光膠常運用在兩個表面間無空氣存在的情況 34 稜鏡層 基材層 稜鏡三維結構 光膠介面 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 側光式背光模組模型建構 35 接收器： 照度計 固定孔徑空間輝度計 CCD 掃描孔徑空間輝度計 BM7 角度輝度計 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 面式輝度計模擬 固定孔徑類型空間輝度計 模擬如CCD量測 定義工作距離與孔徑半徑 36 COPYRIGHT 2015 Cybernet Systems Taiwan Co., Ltd 點式輝度計模擬 多點量測模擬 掃描孔徑輝度
