本文我們來了解下LightTools中的背光板設計,以小尺寸背光(手機)為例來展示LightTools背光板優化的強大功能。如下圖所示模型(為一款手機屏幕)。
圖1.手機屏幕
背光規格參數如下:
1.規格參數:顯示尺寸-60mmX45mm(4:3縱橫比);實際背光尺寸大小-60mmX65mmX5mm。
2.觀察視角范圍:顯示器方向±30°。
3.LCD性能損耗:LCDTransmission~8%。
4.性能要求:照度均勻-平均偏差<0.1,對比度<0.1;強度-最大值>3cd,平均值>1.5cd;角亮度(視場角)-最大值>950nits,平均值>500nits。
背光板模型組件(建模不是我們此次簡報重點,這里就不做詳細介紹):導光板、兩顆LED光源、Luminit75°X35°擴散片(用于提高均勻性)、增透膜(BEFs)、護板、以及底部和側邊反射板。
圖2.背光模型組件
為了能讓LED光均勻的進入導光板,我們還會在光源入口處排列鋸齒微陣列(半圓柱),目的就是為了讓光能四散、均勻的進入導光板(將LED中心強光分散)。
圖3.半圓柱微陣列
優化微陣列:3D網點(紋理)添加到導光板背部,為了讓光能從背部散射均勻照向頂部。此次實例我們使用球形網點-直徑50μm(目前激光打點大多數都為球形)。當網點都排列好后,我們啟動LightTools專門準對背光設計的背光圖案優化工具(BPO),使用該工具可以讓軟件自動根據用戶指定目標而排布網點位置、數量或大小,通過自動改變網點參數以達到均勻輸出目的。在該工具中還包含隨機算法(DeClump)讓軟件的排布結果更接近于真實效果。
圖4.網點排布(起始)
優化開始:依次設置優化前模擬參數-菜單欄選擇RayTrace>SimulationInput,輸入50,000根光線,點擊OK,選擇RayTrace>BeginAllSimulations。光線追跡完成后選擇照度圖查看結果-Analysis>IlluminanceDisplay>LumViewer。
圖5.照度模擬結果(優化前)
BPO設置:打開BPO背光優化工具-Optimization>BacklightPatternOptimization。在TextureControls窗口設置以下數據:在排布選項中選擇VaryNumber(通過改變網點數量來達到均勻目標);在數量可變選項中使用SinShift(網點按照正玄曲線排布);點擊UseDeClumpPlacement選項,并設置DesiredMaxDensity為0.5(經驗值)。
圖6.BPO相關設置
(審核編輯: 智匯張瑜)
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