本文建立了楔形LCD背
光源模型，并對(duì)其進(jìn)行分析，并按照
照明輸出標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行
優(yōu)化。
6OAE AIh Oq,@{V@)9k 簡(jiǎn)介
2kDv
(". 液晶顯示器 (LCDs) 作為一種顯示技術(shù)，在當(dāng)今社會(huì)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在商業(yè)領(lǐng)域中最突出的應(yīng)用包括計(jì)算機(jī)顯示器、移動(dòng)電話、電視和手持?jǐn)?shù)字設(shè)備。
a~a:mM > p Z!^>!' Z 當(dāng)環(huán)境光照條件不足時(shí)，大多數(shù)LCD都是接收后方照明以提供光照的。采用的兩種照明方案為：底部照明和邊緣照明，OpticStudio能夠?qū)@兩種照明方案進(jìn)行建模，且邊緣照明方案中存在更復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題，本文將重點(diǎn)對(duì)此進(jìn)行介紹。
@9n|5.i T0"nzukd LCD 照明方案
v_pe=LC{-e /]j{P4 LCD底部照明方案使用陣列光源，如發(fā)光二極管，或均勻光源（如放置在LCD后面的電致發(fā)光面板）。此方案具有良好的均勻性和亮度，但需要更多的能量和更厚的保護(hù)殼。
)?{!7/H F@ rPyjr(I"_ IGVq`Mx j 本文的重點(diǎn)內(nèi)容是邊緣照明設(shè)計(jì)，使用楔形導(dǎo)光板對(duì)放置于LCD顯示器旁邊的光源發(fā)出的光進(jìn)行分布。與底部照明方案相比，此方案消耗的能量更少，且封裝更薄，但是均勻性和亮度較差。
C4`&_yoP4- $d]) >4eQ :t9![y[=| 本文中忽略實(shí)際的液晶層，只考慮
背光源設(shè)計(jì)。
m[Ihte- > + !px+*)bW 建立背光源模型
TOKt{`2} U <=d@knH 邊緣照明LCD的詳細(xì)布局圖如下圖所示：
X=Ar"Dx}}s DNqV]N_W '0 )`. 光源通常是冷陰極熒光燈管 (CCFL) 或一系列發(fā)光二極管 (
LED) ，且在光源的后面放置反射器可以提高
系統(tǒng)的效率。楔形光波導(dǎo)利用全內(nèi)反射 (TIR) 使光更均勻地分布在顯示區(qū)域。用反射鏡圍繞光波導(dǎo)，也可以提高系統(tǒng)效率。使用不同增亮膜 (BEF) 的陣列模式，可用于控制發(fā)射光的發(fā)光強(qiáng)度和偏振特性。
y7CO%SA \}u/0UF97 在此設(shè)計(jì)案例中假設(shè)一些約束條件：將基于標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)電話選擇顯示屏的面積，并根據(jù)整體封裝高度的限制選擇光波導(dǎo)厚度。
;<' 'oY +Yq?:uBV 顯示區(qū)域面積：75 mm x 75 mm
+J;b3UE# 3`vKEThY) 楔形板厚度：輸入面 4 mm ，端面 1 mm
rr\9HA %mU$]^Tw( BEF：Vikuiti™ T-BEF 90/24
2-N7%] h ska n1wQ 下載本文附件，將
玻璃庫(kù)放在{Zemax}\Glasscat目錄中。這個(gè)
材料庫(kù)包含了改性丙烯酸和PMMA，可用來(lái)
模擬這些塑料的內(nèi)部近似傳輸值 (93%超過(guò)25毫米) �；驹O(shè)計(jì)和
參數(shù)在“Starting Point.zmx” 文件中定義。請(qǐng)留意非序列元件編輯器 (Non-Sequential Component Editor，NSCE) 中用于建模不同背光元件的光源/物體類(lèi)型。
hCF_pt+ KnA B FH E<u(Yw6= 當(dāng)被激發(fā)的電子撞擊陰極管表面的涂層材料時(shí)，冷陰極熒光燈管發(fā)光。使用“管光源”對(duì)此類(lèi)光源發(fā)射方式而言是非常理想�？梢酝ㄟ^(guò)交替使用“二極管光源”來(lái)模擬一維二極管陣列作為光源。
B[EOz\?=m ((#BU=0iK 使用由丙烯酸材料制成的矩形體物體建立楔形光波導(dǎo)模型。該物體可以存在不同的端面尺寸和傾斜。請(qǐng)注意，只有傾斜物體才能保持光波導(dǎo)的上表面與X-Z平面平行。由于物體是圍繞光波導(dǎo)輸入面的中心旋轉(zhuǎn)，而不是頂部邊緣，所以Y的位置也需要略做改變。在物體傾斜的前后表面上都設(shè)置拾取 (Pickup) 求解以確保他們與Y-Z平面保持平行。
Pi |Z\j) lxgfi@@+h <pa-C2Ky BEF是系統(tǒng)中最復(fù)雜的元件。手動(dòng)復(fù)制父棱鏡將非常耗時(shí)，且在
光線追跡時(shí)需要大量?jī)?nèi)存�？梢杂藐嚵形矬w來(lái)替代復(fù)制棱鏡，因?yàn)樗恍枰c父物體相同的內(nèi)存，并且可以通過(guò)調(diào)整父物體的參數(shù)來(lái)改變整個(gè)陣列。同時(shí)，請(qǐng)注意存在陣列時(shí)的光線追跡速度，即使它內(nèi)部?jī)H僅含有幾何物體。
" (p
