[分享]良好的導光板設計 [复制链接]

摘要 ca}2TT&t  
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隨著電視薄型化的需求，LED光源與導光板佈點的設計已經是目前的主流技術，與傳統CCFL的設計，LED出光處的修補及出光的品味問題，是目前最重要的兩個課題。 ,47qw0=C  
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前言 IAEAhqp  
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傳統直下背光源的電視的因為體積大，成本高在三星LED推出後已經不再具有優勢，所有廠商皆朝LED光源側向式出光為主。與傳統側向式螢幕的設計除了燈源改成LED以外，LED的數量也大幅下降，從雙邊改成單邊，LED數量也隨的LED的亮度改善而逐漸減少。LED間的距離也越來越大，衍生出新的問題;長距離的光行徑路線增加了設計的困難，LED的間距也使LED間的亮暗修補越加困難，更亮的光源使佈點的缺失被放大，所以一個良好的佈點軟體必須涵蓋以下三點: K>9 ()XT)  
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大尺寸的編修能力 mt`.6Xz~  
LED出光處及特殊材切角的明暗修補 &?vgP!d&M  
分散良好無品味問題的網點輸出 Q^I\cAIB  
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大尺寸的編修能力 ?8 {"x8W;  
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傳統佈點軟體是以CAD方式處理， 在編修大型液晶電視的導光板時，已經感受到電腦硬體不足的壓力，縱使可以在CAD下編輯，亦無法掌握整體網點分佈。看光學結果來回修改是普遍現象，CAD雖然可以隨意變動網點的大小或間距，然而每一次的變動後，無法有效記錄，所以來回修稿後變動的全貌已經不可考，直覺式的修稿與特殊的佈點方式加上擴散膜的幫忙，來完成一個作品，這個過程充滿了不確性與運氣。漸漸的軟體的設計改成密度的原則來設計，以主設計線加副設計線的回歸最佳化，是工廠常用的手法，這種方法困難度高，彈性小無法被正規畫。於是主流慢慢朝向網格畫設計。網格化設計是採用矩陣式網格，給予每一個網格點密度值，由軟體自動算出兩度空間的密度值，再由這個密度值產稱網點，這樣使用這可以在類似灰階的圖片上了解設計的全貌。這個方法應該是目前的主流。 4~=l}H>&  
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LED出光處及特殊材切角的明暗修補 Th[dW<  
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由於成本的考量，LED性能的增強及設計的簡化，LED與LED的間距越來越大，LED的直射性造成入光側明暗帶，解決方式很多，通常以機構的方式加溝槽，如透鏡來改善， 有些設計會增加LED與導光板的距離來減少這個問體， 然而加大LED與導光板的距離也意味著，體積的增加與出光效率的下降。所以良好的佈點應該要能改善這個問題。 傳統佈點是以塊狀為基礎來佈點，所以切割小的區塊就有可能反映LED出光處的密度變化來座修補，然而此種區塊式的佈點雖然看似良好，但在強的LED出光處放大後，區塊與區塊間的不連續就無所遁形了。這種方式雖然看起來是以密度來佈點，卻不是連續的密度分佈，比較接近是馬賽克的處理。早期CCFL光源再貼上兩層擴散膜，可以達到客戶要求。現在要達到這個要求已經越來越難了。 為了改善這個問題，新的佈點方式不斷推出，然而大部分的方式無法解決基本的三個問題，密度是否連續，分佈是否均勻，是否規則排列造成品味問題。光學工程師不斷的改變佈點方式，甚至進入CAD中直接移動點的位置，或局部打亂點的分佈，在時間與金錢的交織下，完成一件又一件的產品設計。對下一次的修稿，戒慎恐懼。新一代的佈點是採用設計及輸出分離模式，也就是類似圖形輸出的方法，在設計上可以採用類似圖形編輯的模式，以網格來達到大範圍的密度平滑及光學均勻度，最後在LED處採用密度漸層方式做運算達到整體密度變化均勻，局部變化劇烈且連續的目的，由於採用物件化編輯，所以對每一次的編修只要把物件叫出來修改或增刪即可，工程人員可以掌握每一個細節，對接下來的修改，只要比對亮度，較低階的網格設計是採用更細的網格來處理，這個方式違背了同是要大面積平坦己小面積密度的劇烈變化，學理上有一定的問題。有關修稿可以比對CCD及密度圖就可以找到方向。輸出方面的關鍵就是能夠將全圖精確輸出，這樣就能事半功倍。市面上能輸出全圖的佈點有些是採用預先處理方式，如每一個密度直給一個固定的佈法，再以拼接方式結合，雖然號稱全圖實際上仍為區塊佈法。 Z= !*e~j@  
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分散良好無品味問題的網點輸出 Gc!x|V;T  
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佈點通常分為兩種主要方式，一種是固定點的位置改變佈點的大小，這種方式對設計很有幫助，簡單而直接，目前在印刷製程中以這個方式為主流。由於是固定點位置，且多為最密堆積模式(60度角交錯)，可以達到最高的佈點密度，且分散非常均勻，也幾乎沒有品味問題。然而缺點是點的大小分布較廣，太小的點無法印出，太大的點會造成光學亮點擴散膜無法處理，間接造成困擾，另外固定間距也容易產生光學的干涉及與網版的網紋重疊等問題造成光學的明暗紋路。試度的破壞規則可以改善這個方法，然而一般軟體採用佈完點後晃動的方式(wave)，這個方法雖然有效改善光學問題，卻創造新的密度失真及紋路(品味)。所以看似簡單的佈點也有困難之處為了改善印刷佈點太大的問題及油墨老化的問題，新的方式不斷被提出，雷射是比較常用的方式，目前在中小尺寸雷射已占有大部分的市場，大都以射出成型來製造，然而大尺寸對射出成型有極大的障礙，所以並不普遍，採用雷射製版再壓制的方式是目前主要的方式，少數RD產品採用雷射直接打點在PMMA方式，但因產能及成本考量多屬RD或超大尺寸產品。試想要在46吋以上電視打上100um以下的雷射點，以平均25%密度來算，點數約數千萬點。要用CAD來處理幾乎是拿石頭砸自己的腳，所以網格的編輯是主要的方式，主副方向的回歸只要是廠裡自行研發的做法，屬於特殊化設計。目前以網格來設計並能處理LED的高低密度變化的產品較低階的試採用更細的網格來處理，這個方式違背了同是要大面積平坦己小面積密度的劇烈變化，學理上有一定的問題。所以唯有採用分離方式以網格來做大範圍的均勻化，模組來做漸層的修改。才能同時達到這個要求。 為了配合密度的設計，輸出必須能一步到位，早期是切割等份，這對LED的設計並不完美，新的方式不斷提出，但大多仍是改善切割細度都不能滿足所有設計。

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