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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳建良
研究生(外文):Jian-Liang Chen
論文名稱:應用二氧化碳雷射加工導光板微結構製程參數最佳化之研究
論文名稱(外文):A research on the optimization of the micro structure processing parameters using CO2 laser technology
指導教授:郭中豐郭中豐引用關係
指導教授(外文):Chung-Feng Jeffrey Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:高分子系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:121
中文關鍵詞:CO2 雷射導光板V-cut 微結構田口方法熵測度TOPSIS倒傳遞類神經擬牛頓法
外文關鍵詞:CO2 laserLight guideV-cut micro structureTaguchi MethodEntropy measurementTOPSISBack-propagation neural networkBFGS algorithm
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導光板(Light Guide Plate)為背光模組(Back Light Module)中提供
液晶顯示器(Liquid Crystal Display)充分光源的關鍵組件,為了破壞全
反射效應(Total Reflection),使得光線在進入導光板後可以藉由微結構
(Micro Structure)的設計,讓光線產生反射(Reflection)、散射(Scattering)
和折射(Refraction)現象,而被均勻的引入面板中,因此,導光板的微
結構設計及加工方式一直以來都是研究的重點。為了達到快速製造,
本論文以二氧化碳(CO2)雷射加工PMMA 導光板,主要研究雷射加
工參數與LCD 導光板品質特性間的關係。應用田口方法(Taguchi
Method)、熵測度(Entropy Measurement)結合TOPSIS 方法來尋找導光
板最佳加工條件。
首先,決定導光板品質特性,其為V-cut 微結構的深度、寬度、
導光板均勻度及製程時間,接著利用田口方法(Taguchi Method)規劃
加工參數及水準值,再依照直交表(Orthogonal Array)進行實驗。由於
田口方法是針對單一品質進行設計,就製程而言,常常無法達到整體
品質特性之最佳化。因此,本文利用熵測度結合TOPSIS 方法來整合
多重品質特性,藉以決定導光板製程的最佳化加工條件。並且利用田
口方法的訊號雜音比(SN 比)及變異數分析(Analysis of Variance)結果
進行探討,藉此求出對於導光板品質特性影響較大的顯著因子。
最後,利用倒傳遞類神經結合擬牛頓法(BFGS)建構出製程參數與
品質特性的預測系統,以模擬實驗的結果,來驗證本文所建構的系統
可以準確預測導光板的品質特性。
The light guide plate is a part of the back light module, which evenly
spreads light sources in the liquid crystal display (LCD) to eliminate total
reflection. Light will be transmitted into the light guide and can be
reflected, scattered, and refracted due to the micro structure, which allows
light to uniformly enter the panel. Therefore, designing light guide’s
micro structure and production procedure is important for light
transmission in the LCD. In this study, we used carbon dioxide laser to
manufacture PMMA light guide in order to examine the relation between
factor of carbon dioxide laser and the quality characteristic of LCD light
guide. The best factor for manufacturing light guide is done via Taguchi
Method, Entropy measurement and TOPSIS.
We first decided quality characteristic of V-cut structure, such as
dimension, degree of uniform time of production. Using those
information and Taguchi Method, we could then obtain factors and
quality value and then follow the orthogonal array to set up the
experiment. Since the Taguchi Method focuses on single quality, we
would not reach full optimization. We then added Entropy Measurement
combined with TOPSIS to optimize the conditions of this manufacturing.
We used signal-noise ratio (SN) and analysis of variance (ANOVA),
which is in the Taguchi Method to examine the result and confer this
experiment. From this analysis, we could examine the most important
factor for quality of light guide.
Lastly, we establish a predicting system between process parameters
and quality characteristics to simulate the result of experiment by using
back-propagation neural network with BFGS algorithm. Therefore, the
predicting system for quality characteristics of light guide can be proved
in accurate.
第1章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 導光板設計 3
1.2.2 導光板製造 4
1.2.3 雷射加工高分子材料的特性 5
1.3 論文大綱 8
1.4 研究流程 9
第2章 雷射加工導光板微結構製程架構 10
2.1 背光模組介紹 10
2.1.1 側邊式背光模組 11
2.1.2 直下式背光模組 12
2.1.3 側邊式背光模組零組件介紹 13
2.1.3.1 光源 13
2.1.3.2 導光板 13
2.1.3.3 反射片 14
2.1.3.4 擴散膜 14
2.1.3.5 稜鏡片 14
2.1.4 導光板製程 16
2.2 雷射工作原理 19
2.2.1 雷射發展史 19
2.2.2 雷射產生過程 20
2.2.3 雷射基本特性 21
2.2.4 雷射種類 23
2.2.5 雷射微加工工作原理 26
2.2.6 材料剝除率 27
2.2.7 雷射聚焦焦點直徑 28
2.2.8 雷射加工優缺點 28
2.3 光度學 30
第3章 加工製程參數最佳化分析理論 35
3.1 田口方法 35
3.1.1 直交表 36
3.1.2 訊號雜音比 39
3.1.3 主效果分析 40
3.1.4 變異數分析 41
3.1.5 田口實驗流程 44
3.1.6 信心區間 46
3.1.7 田口方法之缺點 47
3.2 灰色理論 50
3.2.1 灰關聯生成 50
3.2.2 灰關聯分析 52
3.2.3 屬性權重之決定---熵測度 53
3.3 理想解類似度順序偏好法 55
3.4 倒傳遞類神經結合擬牛頓演算法 58
3.4.1 倒傳遞類神經原理 58
3.4.2 擬牛頓演算法 61
第4章 實驗規劃與設備 64
4.1 實驗備製 64
4.1.1 V-cut微結構設計方式 67
4.1.2 實驗規劃 69
4.2 實驗設備 73
4.2.1 CO2 雷射 73
4.2.2 雷射功率量測器 75
4.2.3 積分球 77
4.2.4 電源供應器 79
4.2.5 表面輪廓儀 81
第5章 結果與討論 82
5.1 雷射加工導光板實驗配置 82
5.2 雷射加工導光板實驗數據 84
5.2.1 導光板V-cut深度數據分析 85
5.2.2 導光板V-cut寬度數據分析 88
5.2.3 導光板均勻度數據分析 91
5.2.4 雷射製程時間數據分析 94
5.3 雷射加工導光板數據分析 97
5.4 分析結果 103
5.5 應用倒傳遞類神經結合擬牛頓演算法 106
5.5.1 數據正規化 106
5.5.2 檢驗其預測效果 110
第6章 結論 113
第7章 未來展望 116
1.T. Masaki, “Nondiffusive light guide plate, lens film and surface light source assembly,” US pattern 5940571, 1999.
2.K. Kashima and N. Yoshida, “Back lighting device for a panel,” US pattern 5093765, 1992.
3.H. Taniguchi and Y. Hira, “Liquid crystal display device,” US pattern 6099134, 2000.
4.M. Shinohana and Shigeru Aoyama, “Surface light source device, elements there for and apparatus using the same,” US pattern 6231200, 2001.
5.S. C. Chen, “Light guide and stamper production method”, US pattern application 0020189, 2003.
6.楊啟榮、強玲英、黃奇聲,“微系統LIGA製程之精密電鑄技術”,科儀新知,第21卷,第6期,pp.15-27,2000。
7.P. G. Berrie and F. N. Birkett, “The drilling and cutting of polymethyl methacrylate(Perspex)by CO2 laser,” Optics and Lasers in Engineering, Vol.1, pp.107-129, 1980.
8.R. Srinivasan, “Ablation of polymethyl methacrylate films by pulsed (ns)ultraviolet and infrared (9.17 μm) lasers: a comparative study by ultrafast imaging,” Journal of Applied Physics, Vol.73, pp.2743-2750, 1993.
9.Hartwig, J. Hunnekuhl, G. Vitr, S. Dieckhoff, F. Vohwinkel and O. D. Hennemann, “Influence of CO2 laser radiation on the surface properties of poly(ether ether ketone),” Journal of Applied Polymer Science, Vol64, pp.1091-1096, 1997.
10.E. A. Waddell, L. E. Locascio and G. W. Kramer, “UV laser micromachining of polymers for microfluidic applications,” Journal of the Association for Laboratory Automation, Vol.7, pp.78-82, 2002.
11.D. Snakenborg, H. Klank and J. P. Kutter, “Microstructure fabrication with a CO2 laser system,” Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol.14, pp.182-189, 2004.
12.B. H. Zhou and S. M. Mahdavian, “Experimental and theoretical analyses of cutting nonmetallic materials by low power CO2-laser,” Journal of Materials Processing Technology, Vol.146, pp.188-192, 2004.
13.F. Weisbuch, V. N. Tokarev, S. Lazare and D. Debarre, “Viscosity of transient melt layer on polymer surface under conditions of KrF laser ablation,” Applied Surface Science, Vol.186, pp.95-99, 2002.
14.J. Y. Cheng, C. W. Wei, K. H. Hsu and T. H. Young, “Direct-write laser micromachining and universal surface modification of PMMA for device development,” Sensors and Actuators B, Vol.99, pp.186-196, 2004.
15.B. C. Sim and W. S. Kim, “Melting and dynamic-surface deformation in laser surface heating,” Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.48, pp.1137-1144, 2005.
16.陳慶偉和劉正舜,“背光模組技術介紹”,電子與材料,pp.104-107,1999。
17.顧鴻壽、周本達、陳密、張德安、樊雨心和周宜衡,“平面面板顯示器基本概論”,高立圖書,2007。
18.卓聖鵬,“彩色液晶顯示器”,全華圖書,2002。
19.呂助增,“雷射原理及應用”,滄海書局,2001。
20.林三寶,“雷射原理與應用”,全華圖書,1988。
21.丁勝懋,“雷射工程導論”,中央圖書,1995。
22.蔡宗河,“CO2 雷射加工”,全華圖書,1995。
23.M. S. William, ”Laser Material Processing,” Springer: New York, pp.147-189, 2001.
24.W. B. Robert, ”Radiometry and the detection of Optical Radiation,” John Wiley & Sons, 1983.
25.G. Taguchi, ”Introduction to Quality Engineering,” Asian Productivity Organization: Tokyo, 1986.
26.P. J. Ross, “Taguchi Techniques for Quality Engineering,” McGraw-Hill: New York, 1996.
27.J. L. Deng, “Introduction to Gery System Theory,” The Journal of Grey System, Vol. 1, pp.1-24, 1989.
28.鄧聚龍,灰色系統基本方法,華中理工大學出版社,1987。
29.H. D. Vinod, “Maximum Entropy Measurement Error Estimates of Singular Covariance Matrices in Undersized Samples,” Journal of Econometrics, Vol. 20, pp.163-174, 1982.
30.Y. Tang, He Q. and Zou S., “Grey Assessment via Entropy Weight,” The Journal of Grey System, Vol. 1, pp.91-94, 2000.
31.J. H. Wu, Wen, K. L. and You, M. L., “A Multi-Decision Making Based on Grey Relational Grade,” The Journal of Grey System, Vol. 4, pp.381-386, 1999.
32.C. L. Hwang, K. Yoon, “Multiple Attribute Decision Making,” Springer-Verlag, Berlin, 1981.
33.H. S. Shih, H. J. Shyur, E. S. Lee,“An extension of TOPSIS for group decision making,” Mathemtical and Computer Modelling, Vol.45, pp.801-813, 2007.
34.P. D. Wasserman, “Neural Computing: Theory and Practice,” Van Nostrand Reinhold, New York ,1989.
35.I. Aleksander and H. Morton, “An Introduction to Neural Computing,” Chapman and Hall, New York, 1990.
36.E. Allgower and K. Georg, “Simplical and continuation method for approximation fixed points and solutions to systems of equations,” SIAM Review, Vol.22, pp.28-84, 1980.
37.R. P. Brent, “Some efficient algorithms for solving systems of nonlinear equations,”SIAM J. Numer. Anal., Vol.10, pp.327-344, 1873.
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