Expert系列光學設計仿真軟件
更新時間:2025-05-27 發(fā)布人:
公司簡介
LinkGlobal21于2016年從DAOUinCUBEInc.的半導體/IT部門獨立后成為法人,專注于EDA解決方案和光學仿真解決方案業(yè)務。光學解決方案的開發(fā)從1999年開始并在全球市場上展示領先技術。主要產品為LCD、OLED等顯示屏仿真解決方案。目前擴展到圖像傳感器、摩爾紋檢測等各個行業(yè)。迄今全球客戶數(shù)量超過50家公司。LinkGlobal21為三星、LG、SKHynix、DongBu等韓國半導體公司和無晶圓廠公司提供定制解決方案和服務。多年來積累的豐富經(jīng)驗和熟練的專業(yè)知識及時為客戶提供最好的產品。
光學仿真產品介紹
LinkGlobal21顯示屏光學領域仿真軟件有:
– Expert OLED-OLED的光學和電學特性模擬,快速、高精度、大內存;
– Expert LCD-LCD光學和電學特性模擬,液晶運動、透射率、顏色、視角等;
– Expert CIS-CIS像素的光學特性模擬,模擬正面、背面照明燈;
– Expert Moire-模擬面板上的莫爾現(xiàn)象;
– Expert RT-光線跟蹤模擬軟件,用于設計各種照明和顯示設備;
– Expert RC-提取電阻和電容;
– Expert IP-自動圖像處理器,用于提取GDS信息并自動處理,加速設計;
– Expert Verticsl Viewer-像素設計查看器,通過切割位置確定結構形狀,減少掩膜設計時間。
ExpertOLED-融入真實制造工藝的OLED多維模擬器
?ExpertOLED是一款功能強大的1D/2D/3D光學模擬軟件,主要用于解決OLED結構及其光學特性的仿真問題?,具有高精度求解及低網(wǎng)格精度依賴性等特征。其主要技術特征如下:
– 所有功能均基于OLED設計環(huán)境進行優(yōu)化,支持所有光學薄膜. (如CF, POL, 相位延遲器等 );
– 3D 結構生成器貼合OLED制造工藝 (掩膜 /蒸發(fā) );
– 擁有豐富的有機材料數(shù)據(jù)庫;
– 具備面向 OLED 設計的圖形用戶界面(GUI);
– 具備高精度求解器,支持斜入射光(環(huán)境光)模擬(如視角 60 度),可提供精確的三維光學解決方案;
– 求解速度快,正常像素模擬 1 天內可完成,對設計尺寸無限制要求,90um*90um 像素大小的設計在桌面工作站即可運行。
EOLED應用案例-通過多變量厚度分析設計最優(yōu)器件
在 OLED 設計中,材料層的厚度是影響光效率的重要因素。因此,對厚度與光效率之間關系的影響進行模擬,一直是 OLED 設計過程中的重要環(huán)節(jié)。以往,預測過程需要進行繁瑣的計算和重復勞動,耗費大量時間。ExpertOLED 將重復繁瑣的過程簡化為一次模擬,展示各層厚度的變化情況。
EOLED應用案例-漏光預測與分析解決方案
在白光 OLED(WOLED)中,像素間的漏光是一個嚴重問題。ExpertOLED 可展示內部光傳播路徑,并計算漏光功率。利用這些信息,用戶能夠找到優(yōu)化設計方案,解決這一問題。
EOLED應用案例-電致發(fā)光
根據(jù)向 OLED 器件施加的電流或電壓,估算發(fā)射功率、電流分布、電子和空穴濃度以及能帶彎曲。
EOLED工作流程
1. 材料擬合:為縮短運行時間并提高精度,引擎中采用了德魯?shù)?/span>-洛倫茲模型(Drude-Lorentz Model)。用戶可快速獲得準確結果。
2. 幾何結構:靈活的結構生成功能,可直觀繪制各種圖案,如透鏡、光柵或擴散膜?;趯嶋H制造工藝,通過用戶友好的界面輕松生成結構,模擬真實的工藝過程。
3. 網(wǎng)格:自適應網(wǎng)格生成器,在物理參數(shù)變化大的特定區(qū)域采用自適應網(wǎng)格,可減少運行時間和內存占用。
4. 光學求解器:實現(xiàn)白光 OLED 模擬,用戶可設計具有串聯(lián)結構和彩色濾光片的 WOLED。借助這些功能,用戶可輕松對 WOLED 進行顏色分析。在面板模擬方面,OLED 模擬需要同時考慮微觀和宏觀光學。為補充 FDTD 在宏觀光學模擬上的不足,添加了光線追蹤功能。將光線追蹤與 FDTD 相結合,實現(xiàn)了面板樣式的模擬,并能估算每層吸收或限制的光功率。
5. 查看器:查看器提供多種輸出和分析工具,支持多種探測器形狀,如點、線、杯、圓和方形。用戶可在設計中的任意位置測量光功率。
圖 1波形和振幅
圖 2 動畫
圖 3 CIE圖
EOLED混合光學解決方案
宏觀光學(光線追蹤):適用于像素到面板的模擬,但無法分析微納圖案。
微光學(波動光學或電磁光學):適合用于材料到像素的模擬,以分析微納圖案,但在模擬厚膜或大型結構時效率較低。
混合光學=光學 (時域有限差分法FDTD) + 電學,即EL模式,高端光學產品需要 “混合光學”技術。
圖 4 混合光學應用
圖 5 OLED漏光模擬
ExpertLCD-融入真實制造工藝的LCD高速模擬器
ExpertLCD是一款基于物理環(huán)境下提供完整的解決方案的仿真軟件。它不僅可以評估液晶的動力學和光學特性,還可以評估液晶顯示器的電氣特性。實際的液晶模式如TN,IPS,FFS,MVA,ASV,PVA,OCB都可以由ExpertLCD進行分析和建模??蓽p少 LCD 設計中的錯誤和設計周期,可同時分析液晶的行為、透射率、顏色、視角和電學特性。
功能特征:
– 便于設計和創(chuàng)建完整的 3D 結構;
– 支持靜態(tài) / 動態(tài)液晶分析;
– 可提取寄生電容;
– 支持局部、偏振、顏色、相位延遲、偏振等多種分析。用戶還能靈活設置模擬區(qū)域,查看透射率、電位、CIE 和 VT 曲線等多種數(shù)據(jù)。
ELCD工作流程
1. 掩膜編輯器:支持 GDSII 格式,能進行多區(qū)域模擬,GDS 文件可直接轉換使用,自動設置液晶邊界條件。物質的編輯和選擇便捷,單文件集成系統(tǒng)便于物質信息管理。仿真設置更便捷,配置設置可存儲并隨時復用。
2. 幾何結構:呈現(xiàn)真實制造工藝的結構,預覽功能可展示物質的形狀和厚度外觀。
3. 網(wǎng)格劃分:強大的自動網(wǎng)格功能,即使在復雜結構中也能自動處理網(wǎng)格任務,無需額外準備工作。
4. 光學分析:光學分析模擬展示多種結果,應用示例涵蓋 IPS、TN、PMVA 等多種模式的模擬和測量。預處理項目包括布局設計、編輯修改設計等;模擬項目包括液晶行為計算、電位計算等。
5. 后處理查看器:通過耦合電容分析真實液晶行為,動態(tài)電容模擬可預測實際面板中液晶的準確行為。穩(wěn)定錨定模型確保在任何液晶模式下都能穩(wěn)定模擬?;旌夏J剑?/span>TFT+LC)可考慮 TFT 特性計算液晶行為,并行處理能根據(jù) CPU 數(shù)量增加線性減少運行時間。
圖 6 液晶計算
圖 7 光學紋理
圖 8 色彩性能
ExpertEMOIRE-莫爾現(xiàn)象模擬軟件
EMOIRE基于人眼的摩爾紋分析用于通過線角、像素形狀和大小檢查摩爾紋圖案。使用光線追蹤+FFT(快速傅里葉變換)分析莫爾現(xiàn)象。
其主要功能特征有:
– 能夠生成人眼可見的摩爾紋圖案;
– 可考慮任何圖案的實際結構;
– 用戶能通過分析摩爾紋圖案的周期,選擇合適的線圖案,并且能夠查看不同條件下摩爾紋圖案的可見度
圖 9 莫爾現(xiàn)象模擬流程
圖 10 莫爾圖案結果
圖 11 光線追蹤及莫爾圖案結果
ExpertCIS-CIS像素的光學模擬軟件
ExpertCIS為CMOS圖像傳感器(CIS)的超高分辨率提供3D光學仿真環(huán)境??赡MFSI(FrontsideLighting)、BSI(BackSideIllumination)、ISOCELL等先進設計。功能特征有:
– 全球首創(chuàng)集成電磁(EM)+ 三維時域有限差分法(3DFDTD)+ 光線追蹤技術,實現(xiàn)微觀和宏觀的綜合光學仿真
– 簡單易用的圖形用戶界面(GUI)和查看器(強大的后處理功能)
– 擁有便捷的 n.k 擬合程序(適用于顯示和半導體領域)
– 對斜入射角模擬具有高精度
– 能夠生成 3D 復雜結構(精確模擬亞微米像素)
圖 12 CRA模擬
圖 13 亞微米像素模擬
圖 14 FWS光學分析
ExpertRC-電容電阻提取
功能特征:
– 高精度;
– 對網(wǎng)格依賴性低;
– 可靈活生成結構;
– 支持直接加載棱柱;
– 可結合 LC 進行電容提??;
– 支持并行處理
通常采用電荷法進行電容電阻的提取計算,需要計算金屬中的電荷分布,且需要高精度網(wǎng)格模型支持,以確保高精度計算結果。
而ERC采用的是能量場法,基于電容矩陣進行電容電阻的提取計算,該方法通過計算整個區(qū)域的電能來實現(xiàn)。
與傳統(tǒng)基于電荷的提取方法相比,該方法對網(wǎng)格尺寸依賴性小,因為電場在更廣泛的區(qū)域傳播,在實際案例中的電容提取精度更高。
圖 15 電容電阻提取精度對比
ExpertRT-光線追蹤模擬軟件
用于設計各種照明和顯示設備的光線追蹤模擬軟件。用戶可以在制造光學產品之前預測性能。它計算輻射數(shù)據(jù)(顏色、強度)和視角數(shù)據(jù)。
功能特征:
– 基于實際制造工藝進行靈活的幾何設計;
– 支持 GDS 文件導入和導出;
– 擁有強大且快速的光線追蹤光學求解器(支持并行計算)。
圖 16 分析流程
圖 17 凹凸光學薄膜分析案例
ExpertIP-圖像處理器
自動圖像處理器,用于提取GDS信息并實現(xiàn)自動處理??赏ㄟ^魚腥GDS信息自動計算出開口率的面積。僅用數(shù)分鐘即可基于圖片像素提取布局信息。功能特征:
– 在特定區(qū)域提取 GDS 文件;加載程序并對比照片和 GDS 文件;具備圖像合并功能,能在幾分鐘內僅依據(jù)圖片像素提取布局。
– 像素的關鍵尺寸(CD)可依據(jù)工藝或制造廠商要求進行調整,在分析競品像素時,設計師無需手動繪制布局,直接利用該工具就能快速完成,既節(jié)省時間又能保證數(shù)據(jù)準確性。
圖 18 EIP圖像處理應用示例
ExpertVerticalViewer-像素設計查看器
使用GDSII的真實結構,橫截面視圖隨著時間的推移有效減少掩模設計。可以通過切割位置確認結構形狀。其功能特征有:
– 面向顯示屏工藝
– 生成復雜的低溫多晶硅(LTPS)結構
– 自動報告關鍵尺寸(CD)/ 寬度 / 深度等數(shù)值
– 支持圓形設計(貼合實際設計需求)
– 用戶能夠根據(jù)布局和工藝配方生成結構,并獲取不同方向的剖視圖,同時還能提取 GDSII、DXF、BMP 等多種格式文件,這一功能有助于顯示設計師高效完成設計評審報告,大幅提升工作效率。
圖 19 像素設計查看