背光源的设计入门
led背光源设计标准
led背光源设计标准LED背光源是一种高效、环保的照明技术，广泛应用于电视、显示屏、广告牌等各种场合。
设计一个高质量的LED背光源需要考虑以下几个方面的标准。
首先是光效。
LED的光效是指其发光效率，即单位功率下产生的可见光的亮度。
较高的光效意味着更高的能源利用率和更低的能源消耗。
因此，在设计LED背光源时，应选择具有高光效的LED芯片，以确保照明效果的同时减少能源浪费。
其次是均匀度。
均匀度是指背光源的光照均匀分布程度。
高质量的LED背光源应该能够提供均匀的光照，避免出现亮度不一致或明暗区域的问题。
为达到均匀的光照效果，可采用分区调光、背光板设计优化等方法。
此外，色温和色彩还原性也是设计标准。
色温是指光源所呈现出的色调，常用的有冷光、自然光和暖光等。
色彩还原性是指光源对物体颜色真实还原的能力。
高质量的LED背光源应具有精确的色温和良好的色彩还原性，以呈现出准确、真实的颜色。
安全性也是设计LED背光源的重要标准。
由于LED背光源大多数是直流供电，可以通过做好绝缘措施、热管理和隔离开关等来确保使用安全。
此外，还应遵循相关的电气安全标准，如国际电工委员会（IEC）制定的IEC 62368-1标准，以确保背光源的长期稳定和安全性。
最后是可靠性。
高质量的LED背光源应具有较长的使用寿命和稳定的性能。
设计时应考虑良好的散热设计，避免过高的温度对LED芯片的影响。
同时，还应控制好LED的电流和电压，以延长其使用寿命。
总之，设计高质量的LED背光源需要考虑光效、均匀度、色温、色彩还原性、安全性和可靠性等多个因素。
通过充分考虑这些因素，并遵循相关的标准和规范，可以设计出满足要求的LED背光源，为各种应用场合提供高质量的照明效果。
led背光源BLU学习资料
DBEF-E (Emboss) DBEF-D (Diffuser) DBEF-M (Matte) DBEF-P (Polarizer)
Sheet 特性(作用)
BEF
• PET素材的 Prism 形状的亚克力层基层结构。 • 导光板散乱的光线通过 Prism 集光到 B/L的前面。 • 相对斜角及半尺角变小。 • 考虑光度提高率, 使用1张或2张叠加使用。 • 2张叠加使用时,两个BEF直角要对齐。
根据输入的信号来区分透过的光线 以此形成画象
SOFT MAIN 塑胶框
可把所有的背光源部品组装在一起的框架
DIFFUSION SHEET (up) 扩散上膜
把反射或射出的光线扩散及保护增光膜
DIFFUSION SHEET (down) 扩散下膜
通过把扩散板射入的光线扩散, 分散来 均匀画面亮度
DIFFUSION PLATE 扩散板
• 优点: 可以用低电压启动 Lamp。 • 缺点: 电极结构上难以实现 Lamp 的精细化。电极发热量大, 影响Lamp的光度、寿命等特性。
热阴极放电管的基本原理概略图
发生高热 阴极(Cathode)
气体/金属气体 Ne(氖 ), Ar(氩 ), Hg(汞)
细光线
荧光物体
阳极(Anode)
紫外线(波长: 253.7 nm)
• 在导光板的上面。对从导光板发出的光线实现分散、集光, 使光度变为均匀。 • 透明的聚碳酸酯薄膜(PC)或聚酯薄膜(PET)上, 用集光用微粒子树脂进行coating。
D. 反射 Sheet (Reflector) • Lamp发出的光线从导光板进入,在导光板内部反射,通过反射纸再返回到导光板上。(阻止光线从反射纸方向漏出)
背光源基础知识讲解
背光源基础知识讲解所谓背光源（BackLight）应该是位于液晶显示器（LCD）背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块（LCM）视觉效果。
液晶显示器本身并不发光，它显示图形或字符是它对光线调制的结果。
一、用于背光源的光源：在背光源的设计中，所用光源的选用是很重要的。
所用的光源决定了背光源的功耗、亮度、颜色等光电参数，也决定了其使用条件和使用寿命等特性。
如下为可用于液晶显示器背光源的光源及其特点简单对比介绍:光源形状光源种类颜色功耗(W) 寿命(h) 特点点状光源Lamp(灯泡) 2800K左右 1.0以上2,000 简单、小型、价低，体积大、发热严重LED （发光二极管）蓝~红430~700nm 0.038以上100,000 寿命长、低发热，亮度稍低线状光源CCFL（冷阴极荧光管）红绿蓝及混合色1~10 25,000 亮度高、寿命长，逆变器驱动电压高HCFL（热阴极荧光管） 4.0~220 5~7,000 发热严重面状光源VFD（扁平荧光灯）200mW/cm2以下5,000 亮度高、均匀性好，双电源驱动EL（电致发光片）20mW/cm2以下5,000 薄、均匀性好，寿命短、亮度低OEL（有机电致发光片）1,000以上薄、均匀性好、亮度高，寿命短FED（平板场发射）10,000以上亮度高，开发中二、光源模组的技术：光源模组中最核心技术为导光板的光学技术，目前主要有印刷形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，不适合批量生产原则。
印刷形因为其成本低在过去较长时间内成为主流技术，但合格品不高一直是其主要缺点，而目前LCD产品要求更精密的导光板结构，射出成型形导光板必然成为背光源发展主流，但相应的模具技术难题只有少数大厂能够克服。
三、背光源的分类：背光源目前按光源类型主要有EL、CCFL及LED三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式（底背光式）。
LED背光源的设计与调光技术
LED背光源的设计与调光技术LED（Light Emitting Diode）是一种半导体光源，具有节能高效、寿命长、体积小等优势，在各个行业得到了广泛应用。
而LED背光源则是将LED灯用于液晶显示器的背光照明系统中，能够提供均匀亮度和高对比度的照明效果。
本文将详细探讨LED背光源的设计原则和调光技术。
LED背光源设计的原则主要包括：1. 选择合适的LED类型和数量：根据显示器的尺寸和要求，选择合适的LED 类型（如白光LED）和数量，确保背光亮度和颜色的一致性。
2. 合理布置LED灯珠：背光源应布置在整个显示面板的背后，以实现均匀的光照。
采用等间距布置LED灯珠并合理设计散热系统，可以提高显示器对比度和降低能耗。
3. 选择合适的反射材料：使用合适的反射材料，如镀膜玻璃或镀膜聚碳酸酯，以增加LED背光源的反射效果，提高发光效率和均匀性。
4. 优化光学设计：通过采用光学模拟软件对光学系统进行仿真和优化，选择最佳的光学结构和光学材料，提高LED背光源的效果。
5. 考虑电路设计：合理设计驱动电路，提高驱动效率和稳定性，同时避免因电路问题导致的颜色偏差和亮度不均匀等问题。
LED背光源的调光技术主要包括以下几种：1. PWM调光：PWM（Pulse Width Modulation）调光是通过改变电源给LED灯的占空比来控制LED的亮度。
通过不断交替地开关电源电压来实现灯光的闪烁，闪烁频率越高，亮度越高。
这种调光技术具有调节范围广、亮度可调性好等优点。
2. 线性调光：线性调光是通过改变LED驱动电压或电流来实现亮度的调节。
通过改变电流或电压大小来改变LED的亮度，从而实现调光的效果。
线性调光技术操作简单，可靠性较高。
3. 自适应调光：自适应调光是根据环境光的亮度，通过传感器自动调整背光源的亮度。
通过感知环境光的强度，自动调整LED背光源的亮度，既能够节约能源，又能够提供良好的视觉效果。
4. 色温调光：色温调光是通过改变LED灯的色温来实现亮度的调节。
背光源的设计 入门共43页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
背光源的设计 入门
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇ห้องสมุดไป่ตู้的 人才能 所向披 靡。
背光源知识培训
II
90°
N2
N1
I1
I0
A
大部分光线在两面光滑的导光板中以全反射传送。
如果在底部添加散射點， 將會有部份光線散射而折射出導光板
如此，在导光板底面添加散射点（网点：细小印刷白 点或细微凹凸结构），则可破坏全反射，将光散射。
PMMA常用于手工样品。
透明PC料强度高、可弯折性能 好，可耐温高，一般适用于结构较复 杂产品。
透明PC料规格一般有：PC1250Y、 LC1500
LC1500
彩屏背光通常选用
PC1250Y
一般用于普通侧背光
BACK
在导光板下平面制造按一定规律分布的网状小凸 (凹)点的网点.
当光线射到网点上后,全反射现象被破坏,光线形成 一束漫反射光线而射出导光板
一、单极芯片封装结构
芯片负极通过银胶与PCB铜箔连接，正极通过铝 （金）线邦定与PCB铜箔相连接。芯片亮度较低， 范围为6~500mcd，常用于底背光。
灯源
二、双极芯片封装结构
芯片正负极均通过铝（金）线邦定与PCB铜箔相 连接。
❖ SMD是将芯片焊接邦定在一个小PCB板上， 并用树脂固定的LED。各型号的SMD封装原 理类同，只是外形结构有差异。
反射片、遮光片将并非从发光区出射的光线 反射回背光内部，保证光线仅从VA区出射。
对于普通背光，只要加上扩散片，将初步的 均匀性出射光局部细化，得到较理想的均匀出光 效果。
而仅仅加扩散片的背光亮度达不到彩屏背光 的要求，还需要在扩散片上添加增光片。每片增 光片约增加50%亮度；而彩屏背光一般使用两张 增光片才能达到亮度要求（3000cd/㎡以上)。
背光源画法
背光源畫法
背光源绘画是绘画中常用的一种技法，用于创造物体在背光条件下的光影效果。
下面是一种常用的背光源绘画步骤：
1. 确定主体物体：首先确定绘画中的主体物体，可以是人物、动物或其他物体。
2. 确定背光源位置：确定物体背后的光源位置，这会影响到光线的照射方向和物体的明暗分界线。
3. 确定光照角度：根据背光源的位置，确定光线的照射角度。
一般来说，背光源会使物体的正面处于阴影中，而背面则会有明亮的光线照耀。
4. 绘制阴影：根据光源的位置和角度，在物体的正面绘制阴影。
阴影应该更加暗淡，并逐渐减弱，直到达到物体的明亮部分。
5. 表现明亮部分：根据光线的照射方向，在物体的背面和边缘处表现出亮度较高的部分。
可以使用明亮的色彩和高亮度的色调来表示光线的照射效果。
6. 调整细节：根据需要，可以对阴影和明亮部分进行调整，使得光影效果更加准确和逼真。
7. 进行修饰：在完成物体的光影绘制后，可以进行一些修饰，如添加细节、调整色调等，以增强绘画的艺术效果。
背光源绘画是一种较为复杂的技法，需要对光线和阴影有一定的理解和掌握。
通过多次实践和观察现实生活中的光影效果，艺术家可以更好地运用背光源绘画技法来创作。
《背光设计规范》课件
02
03
影视ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作
在电影、电视剧等影视作品中， 背光设计可以突出画面层次，增 强视觉效果。
04
背光设计的基本原则
主题突出
背光设计应突出主题，使观众的注意力集中 于主要内容。
立体感强
背光设计应保证观众的视觉舒适，避免过度 刺激和疲劳。
扩散膜应具有一定的耐磨性，能够承受日常使用 中的摩擦和碰撞。
增亮膜的质量控制
增亮膜光学性能
增亮膜应具有良好的光学性能，能够提高灯光的亮度和对比度， 增强视觉效果。
增亮膜稳定性
增亮膜应具有较好的稳定性，能够在不同环境条件下保持性能的稳 定。
增亮膜加工性能
增亮膜应具有良好的加工性能，易于进行裁剪、贴合等加工操作。
扩散膜的选择
扩散膜的作用
扩散膜主要用于改善背光 均匀性，使光线均匀扩散 ，提高屏幕显示效果。
扩散膜的材料
常用的扩散膜材料包括 PMMA、PC和PET等，各 有其特点和适用范围。
扩散膜的光学特性
扩散膜的光学特性是选择 扩散膜的重要指标，包括 雾度、透射率和散射率等 。
增亮膜的选择
增亮膜的作用
增亮膜主要用于提高屏幕的亮度 和对比度，提升观看体验。
《背光设计规范》ppt课件
目录
• 背光设计概述 • 背光设计的材料选择 • 背光设计的工艺流程 • 背光设计的质量控制 • 背光设计的案例分析
01
背光设计概述
背光设计的定义与特点
背光设计的定义
背光设计是一种通过调整光线照 射角度、强度和颜色等参数，使 物体或表面呈现出更加鲜明、立 体的视觉效果的设计方法。
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光源的輻射與度量方式
符號 Q
ψ I
定義 光源輻射出之能量 (在光譜範圍內)。
光源在單位時間內所發的輻射能量： ψ＝
光源在某一方向之單位立體角(ω)內所發射之 光通量： I ＝ dψω （球面積＝4πr2）
單位
1 卡 ＝ 4.18 J ＝ 107
流明 () 瓦特 ()
燭光 () (1 = 4π) (立體角4π)
表色系統
• 色相：圓週方向 • 彩度：半徑方向
• 明度：上下方向
表色系統
三基色：紅光 (R) λ= 700.0 綠光 (G) λ= 546.1 藍光 (B) λ= 435.8 標準白光
1 流明
4.5907 流明
0.0601 流明
混光
5.6508 流明
色度空間： r = () q = () b = () =1- (r + q)
•
(1858-1947)
• : 相對論解釋光電效應。 E = h f
•
(1879-1955)
電磁波論 與 量子論 相輔相成
• 電磁波理論：圓滿解釋光的傳遞與干涉現象。 • 量子理論：成功解釋光子 ()註 如何激發電子的
應）。
現象（光電效
量子特性 註： 沒有質量。
電磁波特性
幾何光學 與 反射定律
• : 假設光波依一直線方向前進。 •
M S 面積光源之單位面積發射的光通量：
2
M ＝ dψ
=2
E S 面積被照體之單位面積上所受的光通量： 1 米燭光 = 1
E ＝ dψ
（照度與光源距離之平方成反比）
L 光源在某一方向之單位面積 (S) 所發出的光度 (2)
(I)： L ＝ d2ψω( θ)
(1 =π)
＝ /( θ)
(球體投影面積為
（θ 為視線與平面法線之夾角）
n 1si1 n n 2si2 n
光波的傳遞 • 光在不同介質中的頻率不變。
v f f1 f2 f 1 v1 n2 2 v2 n1
介質導光的原理
• 全反射與臨界角：
siθncn2 (whn e1 rne2) n1
θθc：全反(T射 otRaleflenc)tio θθc：折射 (Refranc) tio
的輝度
的壽命
的驅動
輝度量測
• 輝度/色度計 （量測精度、範圍、誤差值） • 量測點 （視野角度、對焦距離、對焦、視角） • 驅動 （電壓、電流、頻率） • 環境條件 （25℃、暗室） • 接線與高頻漏電 • 輝度比＝L12
背光源的设计入门
1
1. 光學與顏色 2. 冷陰極燈管 3. 背光源的結構 4. 光學材料的選用 5. 設計上的考量因素 6. 未來的挑戰
課程大綱
Optics Physics
Electromagnetism
Mechanics
Material
什麼是光？
• : 光是微粒子流束。
-光可以轉彎嗎？
•
(1642-1727)
πr2)
黑體輻射 與 色溫
• 黑體輻射出度：
• 色溫：當M 光源 色與T 黑4 體在某溫度下w 的輻射顏h 輻 色相同e 時即稱射 r 為σ 該光e 源5 的.常 色6 溫。x 1 7 8 數 0
• 當光源之光譜分不與黑體輻射相去太遠時即不適合用色溫來描述該光源顏色。
= 437 n3 + 3601 n2 + 6830 n + 5517
•
1976
L
*
u*
v*
表色系統：色度u座標
(u',
4X
v')
2x
X 15Y 3Z x6y1.5
•
(u', v') = (u, 1.5 v)
•
1976 L * a* b* 表色系統：色差v程度為等距6離Y，且為直角座標。 3y
X 15Y 3Z x6y1.5
度量名稱 輻射能量 光通量 光度
輻射出度 照度
• : 光是一種波動 。
-可不經界質傳遞？
•
(1629-1695)
• : 證實光的干涉現象存在。 -粒子無法相減！
•
(1773-1829)
• : 光是一種電磁波。
c = 3 X 108
•
(1831-1879)
• : 證實光具有電磁波特性。 -如何解釋光電效應？
•
(1857-1894)
• : 量子論探討微觀世界。 -解釋黑體輻射、光電效應。
n x 0.3320 0.1858 y
黑體輻射軌跡
冷陰極燈管的構造 :
• 玻璃管： • 軟質玻璃 • 硬質玻璃 • 惰性氣體： • + 混和氣
影響 的因素
1. 玻璃管徑 2. 燈管長度 3. 燈管形狀 （直管、L管、ㄇ管、U管、W管） 4. 電極形狀及種類 5. 水銀量 （水銀蒸氣壓＝6X10-3 時 253.7 輻射效率最大） 6. 惰性氣體充填壓力 7. 氣體混和比例 ( + ) 8. 周圍環境溫度 （影響管壁及電極溫度） 9. 色度 10. 螢光劑塗佈
(λ ＜＜ d )
• 反射定律：
θi = θr
出射線 及 反射面之垂
面。
入射線、 直法線皆在同一平
N
θi
θr
鏡面反射 (λ> 表面粗度)
粗糙表面造成「漫射」 ()
折射定律
• 光在不同介質中的速度不同。 • 光在真空中的速度最大。
• 折射率( ) : •
• 's :
n 真空中光速 c 介質中光速v
• Y = 輝度 ()
• X = Y = Z：等量白光
• (x, y) 座標系統 ＝ 色度
所有可見
1931 x y 色度座標
x
X
X Y Z
y
Y
X Y Z
z
Z
X Z
x y z1
利用色度座標定義顏色
1931 以後的發展
• 1931：以 2° 視野為基礎，可應用至 4° 視野。 • 1964 X10Y10Z10 輔助表色系統：10° 視野。 • 1960 "" 色度座標：色差程度在 (u, v) 色度座標上為等距離。
散射 與 光譜 • 散射()：λ越短 → n 越小 → 折射角 δ越大。
• 可見光的光譜：
波長
折射率 與 光波長 的關係
人眼的視覺
視網膜上的感光細胞： 柱狀細胞─對光的強弱靈敏度很
高。 錐狀細胞─靈敏度較低，但辨色
能力極好。 人眼對綠光的靈敏度最高，對紅
光的靈敏度較低。
• 光源色：加法混色
光源色 與 物體色 • 物體色：減法混色
表色系統
• ： l'
•
國際照明委員會
• 1931 年標準：用三標準色刺激值(色量)來定義 色，並使所有混色係數為正值。
•
X = 2.7689 R + 1.7517 G + 1.1302 B
•
Y = 1.0000 R + 4.5907 G + 0.0601 B
•
Z = 0.0000 R + 0.0565 G + 5.5943 B