簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 吳昆展
Kun-chan Wu
論文名稱: 背光模組參數分析與光學模擬
Parameters Analysis and Optical Simulation of Backlight Unit
指導教授: 鄧昭瑞
Geo-Ry Tang
口試委員: 陳昭先
none
鄭正元
Jeng-Ywan Jeng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 背光模組導光板均勻度遺傳演算法
外文關鍵詞: Backlight unit, Light guide plate, Uniformity, Genetic algorithm
相關次數: 點閱:353下載:3
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究主要探討背光模組中導光板底面網點的排列分布對發光面均勻度的影響。研究的進行首先依據實體量測的數據,建立商用側入式背光模組的電腦模型。其次利用光學套裝軟體的模擬程式,尋求設計參數的較佳值。研究中發現,導光板網點的半徑為影響背光模組均勻度的最主要參數。為了有效的比較不同參數所對應的輝度,研究分兩階段進行。首先是以局部電腦模型估算可能的較佳設計,其次以完整模型進行光學特徵的驗證。在分析的過程中發現對應的目標函數有不少局部最佳解。因此本研究使用遺傳演算法,以網點半徑作為設計變數;均勻度為目標函數進行搜尋。演算得到的最佳設計以完整模型進行模擬時,顯示出同樣優異的光學特性。


    This work investigates the irradiance uniformity of backlight units(BLU) as different microstructures(dot radius) were put on their light guide plate(LGP). The research is started from building a CAD model of an edge lighting BLU based on the measured data from a commercial 15.4” liquid crystal display. The radius of microstructures had been identified as the most critical parameter to the performance of LGP from the preliminary simulation. Later, other sizes of dots are assigned to the CAD model for the further analysis. In order to accelerate the process design, the simulations were conducted on a part of a CAD model instead of a complete model. It is found that the objective function, which is the uniformity of the LGP, reveals several local minimum values as the dot sizes vary. Therefore, the genetic algorithm is employed to search for the best value for the dot radius. The optimal design obtained is examined with a full CAD model and the results show that and the new design has a similae optical characteristics as the current products.

    目 錄 中文摘要I 英文摘要II 誌 謝III 目 錄IV 圖 索 引VII 表 索 引XI 第一章 緒論1 1.1 前言1 1.2 文獻回顧1 1.3 研究方法3 1.4本文架構4 第二章 背光模組與相關理論介紹5 2.1 背光模組簡介5 2.1.1 背光模組元件5 2.1.2 成本結構9 2.2 導光板製造方式11 2.2.1 印刷式導光板11 2.2.2 非印刷式導光板12 2.3 光學原理15 2.3.1 成像光學與非成像光學16 2.3.2 光學基礎理論16 2.3.3 光度學19 第三章 背光模組光學模擬與特性量測23 3.1 商用側入式背光模組24 3.1.1 輝度量測25 3.1.2 網點尺寸測量26 3.2 背光模組電腦模型28 3.2.1 模型組成28 3.2.2 參數設定29 3.3 數據比對32 3.4 佐證34 3.4.1 佐證模型34 3.4.2 電腦建模35 3.4.3 分析結果比對36 3.5 電腦模擬與實驗的差異38 3.5.1 網格解析度38 3.5.2 光線追跡39 第四章 局部模型與參數分析41 4.1 局部模型41 4.2 參數分析43 4.2.1 網點設定說明43 4.2.2 網點半徑分析說明44 4.2.3 網點半徑分析結果46 4.2.4 均勻度比較49 第五章 以遺傳演算法尋找最佳網點組合51 5.1 遺傳演算法簡介51 5.2 程式說明53 5.3 分析結果56 第六章 結論與未來展望62 參考文獻65 作者簡介68

    [1]Okumura, T., Tagaya, A., and Koike, T., "Highly-efficient backlightfor liquid crystal display having no optical films", Journal of Applied Physics Letters, Vol. 83, No. 13, 2003, pp. 2515-2517.
    [2]張自恭、林奇峰、方育斌,"背光模組光學設計",光連雙月刊第49期,2004年。
    [3]方育斌,"LCD背光模組之光學最佳化設計",國立成功大學, 工程科學系,碩士論文,2004年。
    [4]林奕村,"利用田口方法進行背光模組之設計",國立台灣科技大學,機械工程系,碩士學位論文,2006年。
    [5]Koyama, Y., "Ray-Tracing Simulation in LCD Development", Technical Journal, Sharp. Corp., 2002.
    [6]Optical Research Associates, "Introduction to LightTools Training",Version 5.1.0, 2005.
    [7]Idé, T., Mizuta, H., Numata, H., and Taira, Y., "Dot pattern generation technique using molecular dynamics", Journal of The Optical Society of America, Vol. 20, No. 2, 2003, pp. 248-255.
    [8]Lee, W. Y., Lim, T. K., Lee, Y. W., and Lee, I. W., "Fast ray-tracingmethods for LCD backlight simulation using the characteristics of thepattern", Journal of Optical Engineering, Vol. 44, No. 1, 2005,014004.
    [9]Holland, J., "Outline for Logical Theory of Adaptive System",Journal of the Association for Computing Machinery, 3, 1962,pp. 297-314.

    [10]Boxwell, S., Fox, S. G., and Roman, J. F., "Design and optimization of optical components using genetic algorithms", Journal of Optical Engineering, Vol. 43, No. 7, 2004, pp. 1643-1646.
    [11]奇美電子公司,http://www.cmo.com.tw/cmo/t-chinese/index.jsp
    [12]陳興華,"背光模組導光板成形模具加工技術",工業材料雜誌第221期,2005年。
    [13]鍾慶宇,"背光模組產業展望",富邦投顧月刊,2005年。
    [14]日本NBC株式會社,"網版規格",http://www.nbc-jp.com/ja/prod/screen/v_sc_spec.html
    [15]豪晶科技股份有限公司,"LCD導光板蝕刻機",http://www.hortekcrystal.com/product_lcd.htm
    [16]國防部軍備局中山科學研究院,"電鑄模仁低溫增厚技術",http://doit.moea.gov.tw/news/eachcontent.asp?ListID=823&q1=&q2=0&q3=0&q4=0&status=find&award=move&q5=0
    [17]謝文馨,"導光板模仁製造與射出成型技術",背光模組與鏡頭設計研討會講義,2005年。
    [18]陳政寰,"顯示光學",平面顯示器人才培訓講義,財團法人光電科技工業協進會,2003年。
    [19]王耀東,"液晶顯示器之直下型背光光學效能最佳化之研究",元智大學,機械工程研究所,碩士論文,2004年。
    [20]Hecht, E., "Optics", 4th ed., Addison Wesley, 2002.
    [21]Taylor, Alma E. F., “Illumination Fundamentals,” Lighting Research Center, 1990.
    [22]Halsted, C. P., "Brightness, Luminance, and Confusion", Society for Information Display, http://www.navairdevcen.org/wa3dsp/light/lumin.html
    [23]Delbruck, T., "Notes on practical photometry for image sensor and vision sensor developers", http://www.ini.unizh.ch/%7Etobi/anaprose/recep/index.php

    QR CODE