這篇文章將會(huì)說(shuō)明如何在非序列模式(Non-Sequential mode)中利用「反射式
偏光增亮表面(Dual Brightness Enhancement Film Surface)」的功能,在OpticStudio模擬「反射式偏光
增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film, DBEF)」。為了確認(rèn)這種結(jié)構(gòu)的效能,我們?cè)诜独龣n案中建立了一個(gè)經(jīng)簡(jiǎn)化的LCD模型,結(jié)構(gòu)包括
光源、反光罩(reflective enclosure)、散射表面(diffusive surface)和偏振片(polarizer)。利用這個(gè)模型,我們可以比較DBEF的存在與否,會(huì)對(duì)
系統(tǒng)的發(fā)光效能造成什么影響。
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c'SjH".[ ;e0-FF+ 簡(jiǎn)介
d'@i8N["{ ti!kJ"q 這篇文章將講述如何在OpticStudio中建立DBEF。注意,我們不會(huì)在檔案中建立實(shí)際DBEF表面的每一層結(jié)構(gòu),而是根據(jù)需要的輸出結(jié)果(例如一道已知偏振態(tài)(polarization)、且穿過(guò)DBEF的光的強(qiáng)度比例)建立模型。透過(guò)DBEF在系統(tǒng)中的成效,我們可以確定這種架構(gòu)是否是可行的。
uSUog+i (/KeGgkhv 液晶顯示器
~Z' /b|x<3 %>Mcme>(W 在近年來(lái)的顯示器發(fā)展中,液晶顯示器(Liquid crystal display, LCD)占有舉足輕重的地位。LCD結(jié)合了液晶分子和偏振片的
光學(xué)特性,有效的控制了影像的顯現(xiàn)。這種類(lèi)型的顯示器主要由背光板(backlight)、顯示增益
薄膜(display enhancement film)、液晶面板(LCD cell)以及前后兩層的偏振片(polarizer)等組件構(gòu)成。下圖是一個(gè)典型的筆記本電腦顯示器的架構(gòu)圖。
5QP`2I_n ko~D;M: |cgc^S/~H 「反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film)」是一個(gè)時(shí)常用于建構(gòu)LCD的結(jié)構(gòu)。在顯示器中,DBEF被用來(lái)當(dāng)作反射式偏振片。在下方的示意圖中,我們可以看到作為后偏振片的DBEF大幅的提升了顯示的亮度,使原本會(huì)被吸收的
光線可以有效的被利用。
oc;4;A-;`c LjCUkbzQF lP*p7Y ' DBEF 表面屬性
V-dyeb [@Mo3]#\ DBEF是一個(gè)長(zhǎng)方形的表面,能將入射光線依據(jù)偏振態(tài)分為穿透光及反射光。
模擬的設(shè)定上,我們可以輸入穿透和反射光在x及y方向上的分量來(lái)定義這個(gè)表面。在這個(gè)范例中,我們建立了一個(gè)理想的DBEF,y方向偏振光可以100%穿透,而x方向偏振光則是100%反射。
Jw0I$W/ lofP$ 測(cè)試DBEF
eh}|Wd7J 為了分析DBEF的表現(xiàn),我們建立了一個(gè)簡(jiǎn)化的模型包括了光源、散射表面(diffusive surface)、偏振片(polarizer)、一個(gè)防止漏光的反射罩(reflective enclosure)以及偵測(cè)器(detector),并量測(cè)這個(gè)模型的輸出光功率。示例文件可由私信方式獲取。
IO7cRg'-F ('Ha$O72 在模擬
軟件中,我們分別利用兩種物體'長(zhǎng)方體光源(Source Rectangle)'及'長(zhǎng)方體對(duì)象(Rectangular Volume) '代表背光板(backlight)及散射體(diffuser)。其中長(zhǎng)方體對(duì)象(Rectangular Volume)是由面鏡(MIRROR)所構(gòu)成,包圍所有組件使系統(tǒng)不會(huì)漏光。接著在對(duì)象特性(object properties)中,將這個(gè)物件的前表面(Front Surface)的散射分布(scatter distribution)類(lèi)型設(shè)定為'Lambertian',賦予它散射表面(diffusive surface)的特性。這時(shí),DBEF就可以成功的讓被反射的能量變成具有隨機(jī)偏振態(tài)(random polarization)的光線,并能再次被系統(tǒng)所利用。注意,這個(gè)范例中的
光學(xué)系統(tǒng)并一個(gè)不是完整的顯示器結(jié)構(gòu),但已足夠讓我們透過(guò)分析得到明確的結(jié)果。我們可以通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)化的系統(tǒng),比較DBEF的有無(wú)對(duì)輸出能量造成的影響。
q\xsXM ;$3epP 此外,我們將'Jones Matrix對(duì)象'作為L(zhǎng)CD面板的后偏振片。這種結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的表面可供設(shè)計(jì)者自由輸入Jones Matrix的實(shí)部及虛部
參數(shù),以明確定義表面的偏振態(tài)。下表列出一些較具代表性的Jones Matrix,不同的矩陣元素設(shè)定對(duì)入射光偏振態(tài)產(chǎn)生的影響各有所異。在這個(gè)范例中,為了產(chǎn)生一個(gè)Y檢偏鏡(Y Analyzer,只允許y方向的光分量通過(guò)),我們將D的實(shí)數(shù)部分設(shè)為1,其余元素均設(shè)為0。
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