LightTools 中的背光模拟设计(上)

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关键词: 背光板设计,导光板,背光图案

      本文我们来了解下LightTools中的背光板设计,以小尺寸背光(手机)为例来展示LightTools背光板优化的强大功能。如下图所示模型(为一款手机屏幕)。

      图1.手机屏幕

      背光规格参数如下:

      1.规格参数:显示尺寸-60mmX45mm(4:3纵横比);实际背光尺寸大小-60mmX65mmX5mm。

      2.观察视角范围:显示器方向±30°。

      3.LCD性能损耗:LCDTransmission~8%。

      4.性能要求:照度均匀-平均偏差<0.1,对比度<0.1;强度-最大值>3cd,平均值>1.5cd;角亮度(视场角)-最大值>950nits,平均值>500nits。

      背光板模型组件(建模不是我们此次简报重点,这里就不做详细介绍):导光板、两颗LED光源、Luminit75&deg;X35&deg;扩散片(用于提高均匀性)、增透膜(BEFs)、护板、以及底部和侧边反射板。

      图2.背光模型组件

      为了能让LED光均匀的进入导光板,我们还会在光源入口处排列锯齿微阵列(半圆柱),目的就是为了让光能四散、均匀的进入导光板(将LED中心强光分散)。

      图3.半圆柱微阵列

      优化微阵列:3D网点(纹理)添加到导光板背部,为了让光能从背部散射均匀照向顶部。此次实例我们使用球形网点-直径50&mu;m(目前激光打点大多数都为球形)。当网点都排列好后,我们启动LightTools专门准对背光设计的背光图案优化工具(BPO),使用该工具可以让软件自动根据用户指定目标而排布网点位置、数量或大小,通过自动改变网点参数以达到均匀输出目的。在该工具中还包含随机算法(DeClump)让软件的排布结果更接近于真实效果。

      图4.网点排布(起始)

      优化开始:依次设置优化前模拟参数-菜单栏选择RayTrace>SimulationInput,输入50,000根光线,点击OK,选择RayTrace>BeginAllSimulations。光线追迹完成后选择照度图查看结果-Analysis>IlluminanceDisplay>LumViewer。

      图5.照度模拟结果(优化前)

      BPO设置:打开BPO背光优化工具-Optimization>BacklightPatternOptimization。在TextureControls窗口设置以下数据:在排布选项中选择VaryNumber(通过改变网点数量来达到均匀目标);在数量可变选项中使用SinShift(网点按照正玄曲线排布);点击UseDeClumpPlacement选项,并设置DesiredMaxDensity为0.5(经验值)。

      图6.BPO相关设置

    (审核编辑: 智汇张瑜)

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