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研究生:吳昆展
研究生(外文):Kun-chan Wu
論文名稱:背光模組參數分析與光學模擬
論文名稱(外文):Parameters Analysis and Optical Simulation of Backlight Unit
指導教授:鄧昭瑞鄧昭瑞引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
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 unitLight guide plateUniformityGenetic algorithm
相關次數:
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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.
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[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。
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[23]Delbruck, T., "Notes on practical photometry for image sensor and vision sensor developers", http://www.ini.unizh.ch/%7Etobi/anaprose/recep/index.php
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