LED背光分析与优化设计

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一种LED背光驱动升压电路EMI优化措施的分析和应用

一种LED背光驱动升压电路EMI优化措施的分析和应用

一种LED背光驱动升压电路EMI优化措施的分析和应用LED背光驱动升压电路是常见于LED背光电视、显示屏等设备中的电路模块。

由于LED背光电路中存在较高的开关频率和较大的开关幅度,容易产生电磁干扰(EMI)。

本文将对LED背光驱动升压电路的EMI问题进行分析,并提出相应的优化措施。

首先,要了解导致LED背光驱动升压电路EMI的原因。

主要有以下几个方面:1.开关频率导致的辐射干扰:LED背光驱动升压电路中的开关频率较高,一般在几十kHz到几百kHz之间。

高频开关会产生电磁波辐射,导致电磁干扰。

2.开关电流导致的共模干扰:开关电路中的电流会通过电感产生峰值激励,导致共模干扰。

共模干扰是指电路中的两个信号相对地提高或降低,导致电路整体发生偏移。

3.开关电压引起的差模噪声:开关电路中的电压一般会导致瞬态噪声,这些噪声可通过电容电压饰品到地或电源系统中。

为了解决LED背光驱动升压电路EMI问题,可以采取以下措施:1.优化布线:合理布线是减少EMI的重要措施。

在设计LED背光驱动升压电路时,应注意将相互干扰的信号线与高频线路相隔离,并尽量减少信号线与电源线、地线之间的交叉。

2.选择合适的滤波元件:在设计LED背光驱动升压电路时,应选择低ESL(等效串联电感)的电容和高ESR(等效串联电阻)的电解电容,以减少开关电流引起的共模噪声。

3.增加隔离层:可以在LED背光驱动升压电路周围添加适当的隔离层,如金属屏蔽罩或电磁屏蔽材料,减少电磁波辐射。

4.合理选择元器件:选择低EMI的元器件是减少EMI的有效方法。

应选择低噪声、低开关损耗和低斜率的开关管等元器件。

5.增加滤波电路:可以在LED背光驱动升压电路输出端加入滤波电路,如LC滤波电路、RC滤波电路等,以抑制开关电压引起的噪声。

综上所述,LED背光驱动升压电路EMI问题需要综合考虑诸多因素,从布线、滤波元件、隔离层、元器件选择和滤波电路等方面进行优化,以达到减少电磁干扰的目的。

背光驱动控制方法和系统的稳定性分析与改进

背光驱动控制方法和系统的稳定性分析与改进

背光驱动控制方法和系统的稳定性分析与改进背光驱动技术在液晶显示器领域中起着至关重要的作用,它负责为液晶显示器提供背光照明。

然而,由于驱动方法和系统设计的不完善,背光驱动控制可能存在一些稳定性问题。

本文将对背光驱动控制方法和系统的稳定性进行分析,并提出相应的改进方法。

一、背光驱动控制方法的稳定性分析背光驱动控制方法决定了背光照明的亮度和颜色。

在分析背光驱动控制方法的稳定性时,需要考虑以下几个方面:1.1 电流控制精度背光驱动控制方法中的电流控制电路对于背光照明的亮度起着关键作用。

电流控制精度不足可能导致亮度不均匀或过暗,影响显示效果和用户体验。

因此,在背光驱动控制方法中,需要提高电流控制精度,确保背光照明的稳定性。

1.2 灵敏度分析背光驱动控制方法的灵敏度分析是评估该方法对于输入信号的响应程度。

灵敏度过高可能导致背光照明的波动过大,出现闪烁或抖动现象;灵敏度过低则可能导致背光照明的变化滞后,影响显示效果。

因此,在背光驱动控制方法中,需要进行灵敏度分析,并根据分析结果进行相应的调整。

1.3 反馈机制设计背光驱动控制方法中的反馈机制对于稳定性起着重要作用。

反馈机制可以根据背光照明的实际情况对驱动电路进行调整,从而提高驱动的稳定性。

因此,在背光驱动控制方法中,需要设计合适的反馈机制,并进行详细的稳定性分析。

二、背光驱动系统的稳定性改进方法基于对背光驱动控制方法稳定性的分析,可以采取以下改进方法来提高背光驱动系统的稳定性:2.1 优化驱动电路通过优化驱动电路的设计,提高电流控制精度和反馈机制的稳定性。

可以采用更高精度的传感器和稳压器,加强对电流波动的抑制,确保背光照明的稳定性。

2.2 引入滤波器在背光驱动系统中引入滤波器可以有效降低驱动电路中的噪声和干扰,提高背光照明的稳定性。

滤波器的设计需要根据具体情况进行,选择合适的滤波器类型和参数,以达到最佳的稳定性改进效果。

2.3 调整灵敏度根据灵敏度分析的结果,调整背光驱动控制方法中的灵敏度参数。

关于LED显示屏的设置及优化方法

关于LED显示屏的设置及优化方法

关于LED显示屏的设置及优化方法
LED显示屏是一种常见的显示设备,本文将介绍一些设置和优化方法,以帮助用户最大化LED显示屏的性能和效果。

设置方法
2. 调整分辨率和刷新率:根据实际需求,选择合适的分辨率和刷新率。

较高的分辨率和刷新率可以提供更清晰和流畅的图像,但也可能对硬件要求更高。

3. 调整亮度和对比度:根据环境光线和个人喜好,适当调整LED显示屏的亮度和对比度。

确保图像清晰可见,同时避免眼睛疲劳和过度曝光。

4. 校准颜色和色彩:LED显示屏在生产过程中可能存在一定的色差。

通过使用显示屏自带的校准工具或第三方软件,进行颜色和色彩的校准,以获得更准确和一致的图像。

优化方法
1. 清洁屏幕表面:定期清洁LED显示屏的屏幕表面,以去除灰尘、指纹和其他污渍。

使用柔软的纤维布轻轻擦拭,避免使用化学清洁剂或粗糙的材料。

2. 避免长时间静止图像:长时间显示静止图像可能导致屏幕出现“烧屏”效应。

尽量避免显示同一静止图像超过长时间,或者使用屏幕保护程序来减少这种风险。

3. 调整背光亮度:如果LED显示屏具有背光调节功能,可以根据环境亮度调整背光亮度。

在较暗的环境中,降低背光亮度可以减少眼睛的疲劳和屏幕的能耗。

4. 确保良好通风:LED显示屏在长时间使用过程中会产生一定的热量。

确保显示屏周围有足够的通风,避免过热可能对显示屏的寿命和性能产生影响。

以上是关于LED显示屏的设置及优化方法的简要介绍。

通过正确的设置和优化,用户可以获得更好的显示效果和使用体验。

背光驱动控制方法和系统的抗闪烁技术研究与优化

背光驱动控制方法和系统的抗闪烁技术研究与优化

背光驱动控制方法和系统的抗闪烁技术研究与优化背光驱动控制方法和系统的抗闪烁技术一直是显示领域的一个重要研究方向。

在现实应用中,由于背光驱动控制引起的闪烁问题会严重影响用户的视觉体验。

因此,对于背光驱动控制方法和系统的抗闪烁技术进行研究和优化显得尤为重要。

本文将从背光驱动控制方法的理论基础、技术研究和系统优化等方面进行综述。

一、背光驱动控制方法的理论基础背光驱动控制方法的理论基础主要涉及到显示器的工作原理和闪烁的成因。

背光驱动控制方法根据亮度调节的原理可以分为PWM调光和电压调光两种。

1. PWM调光方法PWM调光(Pulse-Width Modulation)方法是一种通过调节LED背光光亮度的技术。

它通过不断开关背光灯来改变亮度,通过快速的开关频率和不同的开关比例来达到调光的效果。

然而,由于调光过程中开关频率过低,容易引起人眼的闪烁感。

2. 电压调光方法电压调光方法是通过调节LED的电压来实现背光亮度的调节。

与PWM调光方法相比,电压调光方法可以实现更平滑的亮度变化,减少闪烁感。

二、技术研究针对背光驱动控制方法引起的闪烁问题,研究者们提出了许多相关技术进行改进和优化。

1. 降低调光频率通过提高调光频率可以减少闪烁感,这是因为高频率的开关会使得人眼很难察觉到闪烁。

因此,研究者们通过提高PWM调光方法的频率来减少闪烁感。

2. 预调光技术预调光技术是一种通过在显示数据加载前预先调整LED背光亮度的方法。

该方法可以减少显示过程中亮度的突变,从而降低闪烁感。

3. 脉宽调整技术脉宽调整技术是一种通过自适应地调整PWM信号脉宽的方法。

研究者们通过对背光亮度和人眼响应之间的关系进行建模,自动调整PWM信号脉宽,以减少闪烁感。

三、系统优化为了进一步提高背光驱动控制系统的抗闪烁能力,研究者们还对系统进行了优化。

1. 响应速度优化优化背光驱动控制系统的响应速度可以减少闪烁感。

通过优化系统的硬件和软件设计,提高数据传输和处理的速度,可以实现更快的响应速度。

led背光源设计标准

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照明系统的设计与优化研究

LED照明系统的设计与优化研究

LED照明系统的设计与优化研究随着科技的飞速发展,LED照明系统已经成为现代化城市中不可或缺的一部分。

LED照明系统在环保、节能、寿命长、光效高等方面都有着突出的优势,它已经取代了传统的照明方式,成为了城市亮化工程的首选。

因此,在LED照明系统的设计和优化方面有着广泛的研究和实践,本文将从以下几个方面进行探讨。

一、LED照明系统的设计LED照明系统的设计是其中最为关键的环节。

在设计之前,首先需要根据需求选择合适的LED灯具。

LED灯具的选择不仅要考虑灯具的光效和功率,还需要考虑光色、色温以及颜色饱和度等因素,以确保灯具的整体亮度以及色彩效果。

另外,在LED灯具的选型时,还需要结合实际情况对灯具的尺寸、灯杆高度等参数进行合理的配置,以充分发挥其亮度和照明效果。

另外,在LED照明系统的设计中,还需要考虑灯光分布和照度均匀性。

为了达到较好的照明效果,需要在设计时充分考虑不同路段和地区的照明需求和要求,以建立合理的照明分布模型。

此外,在设计照明系统时,还需要结合实际情况,考虑固定照明和动态照明应用的比例,以确定每一种类型的照明占比和适用对象。

最后,在LED照明系统的设计中,对照明安装和维护保养也需要进行考虑。

在灯具的安装上需要有合理且固定的配电线路和架设方案,以保证LED灯具的工作稳定性。

维护方面也需要考虑维护成本、人员保障、材料配套等,以确保照明系统具有较好的稳定性和寿命。

二、优化LED照明系统在LED照明系统的使用过程中,为了达到更好的经济效益和照明效果,需要对其进行持续的优化。

LED照明系统的优化可以从以下几个方面来进行探讨。

首先,可以通过照明分析软件和检测手段对照明系统进行动态采集和照明效果分析,从而对系统的照度、光色、色温等参数进行调整和优化。

此外,也可以采用人工巡检和远程监控等多种方式,建立健全的照明系统管理体系,及时发现和解决任何问题。

其次,在LED照明系统的优化过程中,还需要考虑节能和环保等问题。

使用LED边缘光源技术优化背光系统

使用LED边缘光源技术优化背光系统

使用LED边缘光源技术优化背光系统经过优化,有着优异发光效率的背光单元的系统设计使LED 技术的优点发挥到了极致。

这些优点的意义非常重大,使得LED 正飞快地朝着更薄和更高效的方向发展。

这些优点使手持设备的体积更小和更薄,并具有更高效率的LCD、键盘和触摸屏,以及具有背光的超薄键盘的薄型便携和桌面计算机LCD。

最新的设计可以通过更少的LED 器件,提供几乎在任何颜色背景下的高亮度和发光的一致性。

生产成本更低、更薄、更轻的背光单元包括小于0.6mm 厚的背光组件,并使用薄至0.25mm 的导光体已经成为事实,如图1 所示。

背光单元的厚度已经达到了场致发光背光的厚度,并具有当今先进LED 所具有的优异发光特性和其他所有优点。

图1 背光单元已经达到了令人惊异的厚度,并具有发光一致性和高亮度的特点LED 已经远远超出了它最初应用的便携/手持领域,并成为各种消费类、工业、汽车和医疗显示设备等中等尺寸LCD(对角线3.57 英寸)背光的标准,以及用在笔记本电脑、桌面显示器、平板电视等中大尺寸LCD 中。

现如今,这些设备的设计者和生产商对LED 背光的进步起到了推动的作用,更宽的彩色光谱、更长的寿命、直流供电、不需要变极器、更低的功率消耗、更高的设计灵活性、很小的外围尺寸和更低的成本都是LED 背光的优点。

当然,LED 的制造过程也不含有汞元素,并一直作为“绿色”环保的背光光源。

新型解决方案的应用领域已经超出了显示器背光的范围,例如,用于通道出口指示牌和各种信息提示牌的边缘光源导光单元,以及用于桌面台灯和荧光灯等向下照明的边缘光源。

新的设计方法,如边缘光源和平板光源正使这种优势得到更大的发展。

边缘光源LED背光边缘光源使用侧面点亮的高效率LED器件,这样的LED 器件可以使光聚焦到高性能、非常薄的导光体上。

有许多种利用发光技术的领域:印刷、蚀刻(使用化学、激光或其他手段)、V形开槽和显微镜透镜等,每个各领域都可以被提供针对特定应用的优化解决方案,如表1所示。

浅谈一种MINILED背光电视画质优化方法

浅谈一种MINILED背光电视画质优化方法

浅谈一种MINILED背光电视画质优化方法随着科技的不断进步,电视作为人们家庭娱乐的重要组成部分,其画质优化也成为了用户关注的焦点。

MINILED背光电视作为近年来新兴的显示技术,具备了出色的对比度、亮度以及色彩表现能力,然而其画质仍然可以进一步优化。

下面将浅谈一种MINILED背光电视画质优化方法。

首先,要解决MINILED背光电视的黑场发散问题。

MINILED背光电视在达到较高亮度时容易出现黑暗区域发散的现象,造成图像细节的损失。

针对这一问题,可以采用局部调光技术,在亮度较高的区域增加背光灯泡,降低黑暗区域的亮度,从而提高整体画面的均衡性。

此外,还可以通过增加小尺寸的局部调光区域,使得画面局部亮度变化更加细腻,进一步提升画质的细节表现能力。

其次,要解决MINILED背光电视的黑场浮雾问题。

MINILED背光电视存在黑场浮雾的问题,即在黑色画面中会出现局部发光的现象,影响画面的纯黑表现。

为了解决这一问题,可以采用低亮度驱动技术,即在黑场环境下降低背光的亮度,减小背光发射的光量。

同时,还可以通过改进背光灯组的结构设计,减少光源的波动性,避免背光灯组在黑场环境下发生过亮的现象,进一步提高黑场表现的质量。

再者,要解决MINILED背光电视的色彩准确性问题。

MINILED背光电视虽然具备了出色的色彩表现能力,但由于背光灯的规模小,容易出现局部色彩失真的问题。

为了解决这一问题,可以利用精确的光源控制技术,通过算法调整背光灯的输出亮度和色温,保证整个屏幕的色彩一致性。

同时,还可以采用高精度的色彩校准技术,对电视屏幕进行准确的色彩校正,确保画面的色彩准确性。

最后,要解决MINILED背光电视的动态画质问题。

MINILED背光电视在显示快速运动场景时,容易出现运动模糊和残影的问题,影响画面的清晰度。

针对这一问题,可以采用高刷新率的面板技术,提高画面的刷新速率,减少残影的出现。

此外,还可以利用智能显示处理芯片,通过智能插帧技术对画面进行补帧处理,增加画面的细节表现和清晰度,提高动态画质的质量。

LED背光的设计与优化(LightTools)

LED背光的设计与优化(LightTools)

内容概要•背光模组的定义与构成•设计目标与设计方法•参数设置与优化•实际案例学习(仪器仪表)背光模组的定义•一般构成–导光板•通常其材料为塑料•注射成型或印刷式的网点(导光板下表面)–光源和反射罩•(典型光源CCFL and LED )–其他常用的光学元件扩散片(可提高均匀性)反射片•一些元件能否被使用取决于它的尺寸大小和成本以及其它要求Schematic of a typical backlight designLight source Light guideDiffuserReflectorAppliquéTransparency主要设计目标•在垂直光的传播方向上提升光的利用效率Light SourcePreferred direction of light extractionDirection of light propagationLight guideLight extraction from a light guide设计过程: 均匀性•光能量的传播是随导光板的长度变化的-出光的提取效率要随导光板的长度的增加而增加•改变光提取效率的方法:-改变网点密度,网点大小, 网点排布间距Distance from the sourceAvailable powerExtraction efficiencyUniform output背光网点设计•网点模型:印刷式的或注射成型的网点在背光设计中经常用到这两种网点来获得亮度均匀的背光•最佳的设计参数是优化后得到的网点密度分布Pattern Generator+CADIllumination SoftwareOutputOKUnacceptable优化过程通过不断反复调整网点参数进行优化,可以得到最终最佳的亮度与均匀性。

-可以通过做样品或软件模拟来完成光线追迹后输出模拟结果对比输出结果与初始要求网点参数设置计算新的网点更新模型完成OKNot OK网点参数的确定–为避免产生莫尔条纹,每个区域网点的密度是不一样的网点参数确定方法:–定义网点密度为二维网格值–定义网格值•网点的大小为变量•网点的数量和大小都为变量假设给定网点大小与形状通过计算在一个区域内变化网点的数量,得到想要的网点密度–网点密度的变化应该是缓慢而平滑的–人眼对突变是很敏感的,对渐变却不敏感变化网点数量的其他方法–分子动力学方法–多联骨牌法Mosaic Structure withObservableRectilinear Substructure Smooth Variation withObservableRectilinear SubstructureSmooth Variation withSinusoidal Shifts假设给定网点位置排布–经常用的排布一般为六角形通过计算在一个区域内变化网点的大小通过计算在一个区域内变化网点的大小,,得到想要的网点密度–出光的效率和网点排布的密度是成比例的Mosaic Structure using Hexagonal Pattern Smooth Variation using Hexagonal Pattern Smooth Variation using Rectilinear Pattern网点可以在位置的附近移动偏移网点可以在位置的附近移动偏移,,进行随机的变化, 但并不会重叠–也可以对网点的大小进行随机控制Dither X,Y=1,0Dither X,Y=0,1Dither X,Y=1,1Dither X,Y=0,0Dither X,Y=.2,.2Dither X,Y=.5,.5光线追迹与模拟评估此商业照明软件可以对背光进行设计模拟评估–运用蒙特卡罗随机光线追迹的方法来进行光度计算和模拟–模拟结果的精确度取决于光线追迹的数量和分辨率的高低高分辨率低精度低分辨率高精度高分辨率高精度--更多的光线--模拟评估可以使用优化函数进行模拟可以使用优化函数进行模拟,,比较输出结果与要求比较输出结果与要求,,进行评估-可使用优化函数限定统计噪声的最小值•当达到设计目标时可以中止优化函数•可增加光线的数目MF = ∑W i 2(V i -T i )2W i = Weight of i th MF item V i = Current Value of i th MF item T i = Target of i thMF itemLuminancewith 10,000 RaysLuminancewith1,000,000 RaysMF = ∑W i 2(V i + ∈i -T i )2MF = ∑W i 2(V i -T i )2 +Noise网点优化•BPO 通过改变网点的间距和大小来达到设计的要求•网点优化可以是2维的平面网点也可以是3维的网点•我们可以定义个接收面来接收并计算背光板表面的亮度和照度BPO 自动优化网点的过程•BPO 提供有效的优化网点的过程方法案例1: 印刷式导光板的网点优化在开始的时候使用均匀的印刷式网点进行优化得到合理的网点参数Small Source(e.g., LED)2D Display案例2: 注射成型网点的优化–网点大小相同,对排布的位置做优化处理来提高光的利用效率–这个例子是使用注射成型的网点进行优化LEDStartFinalTexture Density Output案例3: 两个LED, 非对称排布•使用注射成型的网点排布•两个LED–LED 采用非对称排布LEDsStartFinalTexture Density Output案例4: 两个LED, 对称排布•使用注射成型的网点排布•两个LED–LED 采用对称排布LEDsStartFinalTexture Density OutputSetupBitmap AppliquéSide ViewTop ViewLEDTextureAcrylic Light PipeBlue Filteron kph Appliqué•如下位图是作为优化的目标illuminance inthe blackregionsOptimization Results15 minutes2.33Ghz processor100,000 rays/iteration Iteration 1Iteration 2Iteration 3Iteration 4Iteration 5Iteration 6•模拟结果Illuminance Chart (1M rays) PhotoRealistic Rendering (100M rays)亮点边缘照明不足•需要新的目标区域设定全覆盖整个面积原有仪表盘结构新的仪表盘结构•最后的结果Photorealistic Rendering (100M rays)结论•网点的优化和模型设置及参数类型选择有紧密联系•介绍了用LightTools 进行设计和分析的一个汽车仪表盘背光的例子。

一种改善亮度均匀性的背光设计方案

一种改善亮度均匀性的背光设计方案

一种改善亮度均匀性的背光设计方案亮度均匀性是指光源在整个显示屏上分布均匀,每个像素点接收到的光照强度相近。

对于背光设计来说,背光模组的布局、光源的选用和光源的分布都会直接影响到亮度均匀性的表现。

1.均匀布局光源:在显示屏的背面均匀布置多个较小的光源。

这可以通过多组LED灯或小型荧光灯来实现。

同时,应注意光源之间的间距和布局的均衡性,以确保光源的辐射范围相互覆盖,避免有区域亮度过高或过低的情况出现。

2.模块化的背光设计:将背光模组划分为若干个模块,每个模块独立控制光源的亮度和开启状态。

这样可以根据显示内容和需求,有选择性地对每个模块进行光源的调整,从而实现亮度的均衡。

3.使用光学衰减材料:对于亮度过高的区域,可以在该区域上方放置较厚的光学衰减材料,如磷光材料等,以吸收部分来自光源的光线,从而减弱亮度。

这样可以在不改变光源布局的情况下,通过光学方式实现亮度的均匀分布。

4.使用光学反射镜:在背光模组的边缘或角落处,可以使用光学反射镜将光线反射回显示屏的中央区域,以增加亮度。

这样可以弥补屏幕中央亮度较低的问题,提高整体的亮度均匀性。

5.调整光源的亮度:通过控制每个光源的电流强度来调整其亮度。

可以根据显示屏的不同区域和亮度需求,有选择性地调整光源的亮度,使整个显示屏上的亮度均匀分布。

通过以上改善亮度均匀性的背光设计方案,可以有效提高显示屏的视觉效果。

然而,在实际应用中,仍需根据具体产品的需求和制造成本来进
行实施。

因此,需要在光源选择、布局设计和光学化学材料的应用上进行综合考虑和平衡,以达到最佳的亮度均匀性。

单顶角结构LED背光模组的设计与优化

单顶角结构LED背光模组的设计与优化

s o h tt e u i r t ft eo t on ih e c e 0 0 6 h wst a h n f miyo h u g ig l tr a h s8 . 6 /. o g 9

要 :由于L D ( 光二 极 管)具 有 寿命 长 、色域 宽、功 耗低 和环 保 ( E 发 传统 的光 源 C F C L含有
汞 气)等 特性 ,在 背光模 组 中采 用L D代 替 C F ( 阴极 荧光灯 )是 一种趋 势 。采 用单光 源顶 E CL 冷
角入射 结 构设计 一 个 5 0 m( n h 液 晶背光模 组 。针 对 L D 作 为点 光源 带来 的亮度 不 均 匀的 . 8c 2ic ) E
2 M OE yLa o ao y o y ia e to isa d De ie ,Ja tn ie st . Ke b rt r fPh sc lElcr nc n vc s io o g Unv r i y,Xia 1 0 9,Chn ) n7 0 4 ia
Ab t a t S n e i h e it g id ( s r c : i c l t m ti d o e LED ) h s h f a u e s c a l n l e i g n a t e e t r s u h s o g i t f me, wi e d
问题 , 用旋转L D 的入射 角度 和 区域分割 设计 的 方 法 , 采 E 有效 地解 决 了L D 液 晶背光模 组 中存在 E 亮斑 和暗 区等 不 良的现 象 。通 过模拟 实验 , 可以得 到光 源 出射 均 匀度 为 8 . 6 的导光 板 。 0 0
关键词 :背光模 组 ;导光 板 ; 区域 分割 法 ;发 光二 极 管

LED照明光谱分析与优化设计研究

LED照明光谱分析与优化设计研究

LED照明光谱分析与优化设计研究第一章研究背景与意义1.1 研究背景目前,LED照明已成为现代照明领域的热点技术,而LED光源的光谱特性对于其照明品质和节能效果起着至关重要的作用。

因此,对LED照明光谱进行分析和优化设计,对于提高LED照明的品质和节能效果具有重要意义。

1.2 研究意义通过对LED照明光谱分析和优化设计的研究,可以使LED光源的照明品质得到提高,同时可以大幅提高其节能效果,从而降低能源的消耗和对环境的污染,为人类的可持续发展做出一定的贡献。

第二章 LED光谱分析2.1 LED光谱分析的方法主要有光谱分析仪法、比较法、相对法和色温计等方法。

其中,光谱分析仪法是最常用的方法,可对光源的波长、光通量、色温和色彩指数等进行准确的测试和分析。

2.2 LED光源的光谱特性LED光源不同于传统的白炽灯和荧光灯,其发光方式为电压会在半导体芯片中发生电荷复合从而实现的。

其光谱特性具有窄谱宽、单色性强、反射系数低等特点,同时也存在着颜色偏差和色温不稳定等问题。

2.3 LED光源的光谱优化方法光谱修正法、多色温混合法和多种LED晶片混合法是目前常用的LED光谱优化方法。

其中,光谱修正法通过添加特定的颜料来调节LED光源的光谱,或者通过调整LED器件的参数来优化光源的光谱形态;多色温混合法则通过控制不同色温LED光源的比例来改变其光谱特性;多种LED晶片混合法则是将不同波长的LED晶片组合到一起,以实现更为符合人眼视觉感知的光谱。

第三章 LED光谱优化设计3.1 光谱优化设计的重要性光谱优化设计是保证LED光源照明品质和节能效果的关键所在。

通过对LED光源光谱的精确计算并在此基础上进行优化设计,不仅可以提高LED光源照明品质,同时还能保证其节能效果,从而降低对环境的污染和能源的消耗。

3.2 光谱优化设计的方法光谱优化设计可以采用模拟优化法和实验优化法两种方法。

在模拟优化法中,可以根据实验数据和LED光源的光学特性,对光源的光谱进行精确计算及仿真,选择出较为优化的方案。

优化的背光驱动控制系统提升显示效果

优化的背光驱动控制系统提升显示效果

优化的背光驱动控制系统提升显示效果随着显示技术的发展和应用范围的扩大,背光驱动控制系统在液晶显示器、LED显示屏等设备中扮演着重要的角色。

一个高效、稳定的背光驱动控制系统对于显示效果的提升来说至关重要。

本文将探讨优化的背光驱动控制系统如何提升显示效果。

1. 背光驱动原理及问题分析背光驱动控制系统的主要功能是为液晶面板或LED背光提供稳定的亮度调节和供电。

然而,传统的背光驱动控制系统存在一些问题,如亮度调节不均匀、色彩失真、能耗高等。

1.1. 亮度调节不均匀在传统的背光驱动控制系统中,常使用PWM(脉冲宽度调制)技术对背光进行亮度调节。

然而,由于液晶或LED背光的响应时间和调制信号之间存在差异,可能会导致亮度调节不均匀的问题,即出现亮度不一致或者亮暗不均的情况。

1.2. 色彩失真传统背光驱动控制系统中,由于背光的光谱特性以及显示面板的特点,往往存在色彩失真的问题。

色彩失真不仅会影响显示效果,还会降低用户体验,尤其在颜色对于图像或视频质量要求较高的场景下。

1.3. 能耗高传统背光驱动控制系统在供电和亮度调节方面往往存在能耗过高的问题。

由于调光方法的不合理或者背光驱动电路的功率损耗,导致系统能耗较高,这不仅给用户带来能源成本的增加,也不利于环境保护。

2. 优化的背光驱动控制系统设计为了解决传统背光驱动控制系统存在的问题,可以采用以下优化策略来提升显示效果。

2.1. 调光算法优化针对亮度调节不均匀的问题,可以优化背光调光算法。

一种常用的方法是引入响应时间补偿技术,将背光电源与驱动信号之间的差异考虑在内,从而实现更加精确、均匀的亮度控制。

同时,结合自适应调光算法,根据显示内容的亮度需求,动态调整背光亮度,提高显示效果。

2.2. 光谱匹配和调色为了解决色彩失真的问题,可以通过光谱匹配和调色技术来进行优化。

通过对背光光源和显示面板的特性进行分析和匹配,设计合适的光谱滤波器或者颜色校正算法,来提高色彩还原度和减少色彩失真。

高效率LED照明系统设计与优化

高效率LED照明系统设计与优化

高效率LED照明系统设计与优化随着科技的不断进步,LED照明系统已经成为照明市场的主流,它具有高效率、长寿命、低发热等优势。

但是,如何设计和优化高效率的LED照明系统却是一个至关重要的问题。

一. LED发光原理与特点LED是发光二极管的简称,它一般由P型的半导体和N型的半导体结构组成。

当P型半导体接通正向电压,N型半导体接通反向电压时,P型半导体中的空穴和N型半导体中的电子会在PN界面处结合,此时会放出能量,发出光。

LED的主要特点有以下几个方面:1. 色彩稳定性好;2. 具有长寿命,可达到50000小时以上;3. 具有高效率和节能的特点;4. 具有低本领和环保的特点。

二. LED照明系统的设计和优化1. 电源设计:LED照明系统最重要的组成部分之一就是电源。

因为只有当电源的设计合理,才能保证整个LED照明系统的高效率和稳定性。

设计LED照明系统的电源时需要考虑以下几个问题:(1)性能的要求;(2)电源的负载能力;(3)电源的效率;(4)电源的温度控制。

2. 散热设计:LED照明系统需要保持稳定的工作状态,同时也需要保护LED组件的寿命。

因此,在设计和优化LED照明系统时,散热也是一个非常重要的问题。

散热设计需要注意以下几点:(1)热传递的效率;(2)材料的导热性;(3)空气对流等气动学特性;(4)散热器的设计。

3. 光学设计:光学设计是LED照明系统的另一个重要组成部分。

光学设计需要考虑以下几个因素:(1)光的强度;(2)光线的均匀性;(3)光颜色的稳定性。

4. 可控制性设计:可控制性设计指的是LED照明系统能够进行可变控制的能力。

由于LED本身具有可逆电性质,这使得LED照明系统具有很大的可控制性,并且可以进行精准的电调节。

三. LED照明系统的应用LED照明系统在生活中有着广泛的应用,如日常家居、道路交通、公园景观等。

在各种不同的场合,需要不同的LED灯来进行照明。

例如,在家居中需要使用暖光和冷光,以达到舒适和温馨的效果;而在道路交通中,需要使用高强度的LED灯来提高夜间行车的可见度。

LED屏幕设置与优化方案

LED屏幕设置与优化方案

LED屏幕设置与优化方案引言本文档旨在提供关于LED屏幕设置与优化的方案。

LED屏幕已经成为现代生活中不可或缺的一部分,我们需要确保其设置和使用达到最佳效果。

设置方案LED屏幕的设置是确保其正常运行和显示内容的关键。

以下是一些设置方案的建议:1. 选取适当的分辨率:根据屏幕的尺寸和用途,选择合适的分辨率以保证显示效果清晰。

2. 亮度和对比度调整:根据光线状况和显示内容的要求,适当调整LED屏幕的亮度和对比度,以获得最佳的视觉效果。

3. 色彩校准:确保LED屏幕的色彩准确和一致,可以使用专业的色彩校准工具进行校准。

4. 安装位置选择:根据需要选择合适的安装位置,避免反射和遮挡,确保LED屏幕能够被观众清晰地看到。

5. 环境调整:在安装LED屏幕的环境中,减少光线干扰和噪音干扰,以提供最佳的观看体验。

优化方案LED屏幕的优化是为了提高其性能和寿命。

以下是一些优化方案的建议:1. 定期清洁:定期清洁屏幕表面和背面,避免灰尘和污渍对显示效果的影响。

2. 节能模式:在LED屏幕不使用时,可以将其设置为节能模式,以减少能源消耗。

3. 避免长时间静态显示:长时间静态显示容易导致图像留存和屏幕烧坏,建议定期更换显示内容或使用屏保功能。

4. 控制温度和湿度:LED屏幕对温度和湿度较为敏感,应控制好室内环境,避免过高或过低的温度和湿度。

5. 定期维护和检查:定期对LED屏幕进行维护和检查,确保所有部件正常工作,及时修复故障。

结论LED屏幕的设置和优化对于获得最佳视觉效果和延长使用寿命至关重要。

通过正确的设置和优化方案,我们可以确保LED屏幕正常运行,并提供优质的观看体验。

以上提供的方案仅供参考,具体的设置和优化方案应根据实际情况进行调整。

LED灯光照明设计与优化

LED灯光照明设计与优化

LED灯光照明设计与优化第一章简介随着LED技术的进步,现代照明灯具已经实现了无数的创新和变革。

LED灯光和传统灯光相比有更低的能耗、更长的寿命和更高的可靠性。

因此,越来越多的人开始选择LED灯光作为照明的首选。

本文将探讨的是如何设计和优化LED灯光照明。

第二章 LED灯光的设计原理LED灯光的设计原理与普通灯光有所不同。

在传统的照明设计中,人们的主要关注点是灯具的亮度和光线的均匀度,但是在LED灯光照明中,人们的主要关注点是颜色温度和显色指数。

在进行LED灯光照明设计时,设计师应该考虑以下几个方面:1.灯具的发光效率:LED灯光照明具有更高的能源利用率和更长的使用寿命,这是目前传统灯光无法替代的优点之一。

因此,在设计LED灯光照明时,应该考虑LED灯光的发光效率。

2.颜色温度:LED灯光照明的颜色温度通常与传统灯光不同。

因此,在设计LED灯光照明时,应该考虑颜色温度,以达到最佳的照明效果。

3.显色指数:显色指数是衡量LED灯光照明质量的一个重要指标。

在设计LED灯光照明时,应该考虑提高显色指数,以达到最佳的照明效果。

第三章 LED灯光照明的设计流程在进行LED灯光照明设计时,设计师应该按照以下流程进行:1.需求分析:在进行LED灯光照明设计时,首先需要进行需求分析。

设计师应该了解客户的需求,包括照明的面积和光线的要求等。

2.方案设计:根据需求分析结果,设计师应该从多个角度出发,设计出满足客户需求的LED灯光照明方案。

3.仿真分析:在设计方案中,应该对LED灯光照明进行仿真分析,以评估照明方案的效果。

4.成本评估:在设计方案中,应该对成本进行评估,确定照明方案的价格是否合理。

5.制作与安装:在确定照明方案后,设计师应该派出工人制作和安装LED灯光照明。

第四章 LED灯光照明的优化技术在进行LED灯光照明设计时,设计师应该采用一些优化技术,以实现更高的效率和更好的照明效果。

下面将介绍一些LED灯光照明的优化技术:1.照明面积控制:在LED灯光照明方案中,可以通过控制照明面积,以实现更好的照明效果。

关于超薄LED背光模组优化设计的几点探讨

关于超薄LED背光模组优化设计的几点探讨

关于超薄LED背光模组优化设计的几点探讨摘要:随着人们生活水平的不断提高,人们对液晶电视有了更高的追求,对超薄LED电视更为钟爱。

但是,由于LED液晶电视的液晶玻璃本身不会发光,这就对背光模组的设计提出了更高的要求。

因此,本文主要通过分析传统液晶电视结构的设计,着眼未来电视造型的薄化趋势,针对背光模组结构,提出了可实现的新颖的结构设计解决方案,为设计师在超薄液晶电视中LED背光模组结构设计方面提供一定的参考,以更好应对市场对超薄液晶电视的发展需求。

关键词:超薄LED;背光模组;优化设计引言:随着互联网技术和智能技术的不断发展完善,人们对生活质量的要求越来越高。

而液晶电视的普及,使得超薄化、智能化成为了液晶电视发展的必然发展趋势。

液晶电视的发展对液晶电视面板、背光模组等部分的技术要求也就越来越高,尤其是对超薄LED的追求上,在传统LED屏幕背光模组主要是通过CCFL (冷阴极荧光灯)技术实现,这一技术具有一定缺点,不仅仅色彩还原率不稳定,而且使用过程中产生的的汞蒸气会对人体身体健康造成威胁。

1.传统背光模组设计分析电视从CRT时代走入液晶时代,也带来了背光模组技术。

因液晶玻璃无法自己发光,背光模组便成为了液晶电视必不可少的零件之一。

背光模组作为液晶显示器的主要零组件之一,它的结构主要是由前框、中框、导光板(扩散板)、光源、光学用膜片、后框等组件构成。

根据光源的类型分为以下三种EL、CCFL和LED背光源,根据光源的位置可以分为直下式(也可叫做底背光式)和侧光式(图 1),其中,背光模组直下式主要指把光源位置放于正下方的结构模式,光源由灯管、LED 等自发性光源照射到反射板经过折射后,均匀的扩散为面板光源。

这种模式的自发性光源可以根据显示器的面积进行增加,但是对背光模组的重量和厚度都会加大。

图一背光模组侧光式指的是发光源位于显示器面板的侧面,发射的光线通过导光板和光学膜片的折射形成分散均匀的液晶显示器光源,侧光式背光模组具有轻便、窄薄、电耗低的优点,传统的侧光式CCFL背光源已经成为液晶电视中使用最高的光源模式。

一种LED背光驱动升压电路EMI优化措施的分析和应用

一种LED背光驱动升压电路EMI优化措施的分析和应用

一种LED背光驱动升压电路EMI优化措施的分析和应用LED背光驱动升压电路的电磁干扰(EMI)是一个常见的问题,它可能会对电子设备的正常运行产生不利影响。

因此,进行EMI优化是非常重要的,下面将对一种LED背光驱动升压电路的EMI优化措施进行分析和应用。

1.开关转换电压产生的辐射干扰:当电流通过LED时,电压会通过开关元件切换,从而引起辐射电磁干扰。

2.异常回路震荡:当LED打开或关闭时,可能会发生回路振荡,产生不同频率的电磁能量。

3.元件电感和电容的特性:升压电路中的电感和电容可能会引起谐振现象,从而导致EMI。

为了降低EMI的发生,可以采取以下几种优化措施:1.选择合适的电磁屏蔽材料:为了降低开关元件产生的辐射干扰,可以在电路板上使用电磁屏蔽材料,例如导电胶或金属屏蔽罩。

2.滤波:在电路中加入滤波电容和电感器,可以减少电磁辐射。

滤波电容用于去除高频噪声,而电感器则用于抑制低频干扰。

3.地线设计:良好的地线设计可以消除或减小共模噪声。

将地线布线短而粗,并与设备的地线直接连通,可以有效地提高LED驱动电路的电磁兼容性。

4.电磁屏蔽和解耦电容:在开关电源中可以加入电磁屏蔽和解耦电容,以减小电磁干扰的发生。

电磁屏蔽电容用于降低开关元件和其他元件之间的电磁噪声传输,而解耦电容则用于减小开关元件本身的电磁辐射。

5.合理选择开关频率:选择合适的开关频率可以减小电磁干扰的范围。

一般来说,高频率产生的辐射干扰较小,但同时也需要注意高频开关可能会导致电路效率降低。

应用这些EMI优化措施可以有效地降低LED背光驱动升压电路的电磁干扰。

然而,在实践中进行EMI优化时,还需要进行EMI测试和分析。

可以使用功率谱仪和示波器等测试设备对电路进行测试,并利用电磁兼容性分析软件进行仿真和优化。

总之,对LED背光驱动升压电路进行EMI优化是必要的,它可以提高电子设备的抗干扰能力,确保其正常运行。

通过选择合适的电磁屏蔽材料、滤波、地线设计、电磁屏蔽和解耦电容以及合理选择开关频率等优化措施,可以有效地降低电磁干扰的发生。

LED照明系统的设计和优化

LED照明系统的设计和优化

LED照明系统的设计和优化随着现代科技的不断发展,照明技术也在不断升级和改良。

LED照明系统应运而生,成为近年来最流行的一种照明技术。

LED照明系统以其高效节能、环保、耐用等特点,以及方便的调节以及控制功能,得到了广泛的应用。

本文将从设计和优化两个方面来探讨LED照明系统。

一、LED照明系统设计1、光通量设计在设计LED照明系统时,光通量是非常重要的一个参数。

LED的光通量可以根据LED光输出功率来计算,LED的数量和颜色决定了总的光通量。

在设计LED灯具时,一定要保证亮度合适,达到较高的照度要求。

根据不同采光要求,当地室内光度水平等将LED灯具按理需求排列好,使其保持稳定的亮度和足够的亮度感。

2、热量管理设计LED照明系统设计还需要考虑到热量管理。

由于LED灯具本身的热量较大,过高的温度将影响其性能和寿命。

因此,在设计LED灯具时,一定要合理安排散热器和散热模式,确保LED灯具的正常散热。

3、电源设计电源设计也是LED照明系统设计的重要一环。

合适的电源设计可以保证LED灯具的长期稳定工作。

根据LED的特点,选择适合的电流和电压进行供电。

同时,还应该考虑到防雷击、过压过流等安全保护措施。

二、LED照明系统优化1、色温优化色温是表示光源发出的颜色的一个参数,常见的颜色有暖白色、冷白色和自然白色等。

在LED照明系统中,需要根据场合、使用人群和环境等因素来选择合适的色温。

例如,在酒店等场合,一般会选择色温较为柔和的照明模式,给人以放松舒适的感觉。

2、色彩饱和度优化色彩饱和度是指光源发出的光较为接近于鲜艳的颜色,随着人们对生活品质需求的提高,色彩饱和度也成为重要的选择因素。

在LED照明系统中,可以通过RGB+W或RGB+WW的灯珠组合实现不同色彩的调节,根据需要选择出合适的颜色以达到美观的效果。

3、视觉舒适度优化LED照明系统的设计应遵循人体工程学原理,保证照度合适,防止眩光等问题影响视觉体验。

同时,还要考虑到灯光的平稳性、色彩连贯性以及色彩互补性等问题,这些因素都会影响到视觉的舒适度。

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应用技术LED背光分析与优化设计洪乙又(中国电子科技集团公司第五十五研究所,南京,210016)摘 要:通过理论分析与实验证明得到LED背光设计时最优化的LED排列间距与灯腔高度比,通过此优化的比值关系可以为设计光能损耗低、背光厚度薄且均匀性高的背光产品提供一定的数据依据。

关键词:发光二极管;背光;排列间距;灯腔高度中图分类号:T N312+.8 文献标识码:A 文章编号:1005-488X(2007)01-0059-04 Analysis and Design of LED BacklightsHONG Yi-y ou(N o.55Research I nstitute of CE TC,N anj ing,210016,CH N)Abstract:This article discusses an o ptimized ratio betw een the LED arrayed pitch and the lamp cavity depth in the LED backlight desig n.T he optimized ratio can be used in the design of the LED backlight that can reduce the lo ss of lig ht energy,thin the thickness of the backlight and enhance the uniformity of the br ig htness.Key words:LED;backlig ht;arrayed pitch;lamp cavity depth引 言LCD是非自发光器件,要显示图像,必须借助于外部光源,因此对于透射型液晶显示器,背光是其重要的组成部分。

现阶段对于18cm以上的中大尺寸LCD,冷阴极荧光灯管(CCFL)背光因其成熟的技术和较低的成本而占据绝对统治地位,但是冷阴极荧光灯管色域窄(达到CIE1931的75%左右),而且不利于环保(含有害金属Hg)。

目前,业界普遍认为发光二极管(LED)背光是代替冷阴极荧光灯管背光的最佳选择,特别是在军用显示器方面,由于LED是半导体发光器件,即固体器件,因此具有良好的耐震动和冲击能力,此外,它的驱动电压低(3~5V),响应速度快(ns级),发光单色性好,色域宽(CIE1931的105%左右)。

由于此诸多优点,它已成为业界瞩目的具有很强竞争力的背光首选。

同时,它也由于技术尚未成熟、成本偏高等因素而处于试验室或样品阶段。

LED背光是将点光源转换为液晶显示所需要的均匀面光源,所以LED点阵的排列方式对面光源的均匀性和亮度都是重要的决定因素。

同时, LED的排列方式又受到LED背光结构的影响。

本文将通过理论分析和实验验证得出LED的排列方式与背光结构的依赖关系,并提出一种简单易行的LED点阵排列方式的优化设计。

第27卷第1期2007年3月 光 电 子 技 术OPTOELECT RONIC T ECH NOLOGYVol.27No.1 Mar.2007 作者简介:洪乙又(1977-),女,现为东南大学电子工程系硕士生。

主要从事平板显示技术的研究。

(E-mail: ho ngy iyo u@126.co m)收稿日期:2006-12-071 LED 背光结构LED 背光分为侧边式背光和直下式背光两种形式,25.4cm 以上LCD 由于较高的亮度要求,一般采用直下式背光结构,其典型结构示意图如图1所示。

图1 直下式背光结构图F ig .1 Schemat ic diagr am of dir ect backlig htLED 以矩阵式排列在印刷线路板PCB 上,PCB 上面以及灯腔内侧面是反光板或反光膜,灯腔上面是用来做匀光或增亮目的的光学膜,一般包括匀光膜或匀光板,X 、Y 棱镜膜,偏光增亮膜等。

排列间距l 是指LED 芯片中心到邻近LED 芯片中心之间的距离,灯腔高度d 是指LED 芯片到第一层光学膜之间的距离。

它们都是光学设计中的主要参数。

通过以下的理论分析,将得到l 、d 以及亮度均匀性之间的关系。

2 理论分析2.1 单个LED 光源分析 LED 光源可以近似看作是朗伯点光源,发光强度服从余弦分布,即I ∝co s ( )。

图2是所采用的OSRAM T6SG 型LED 的光强分布图,由图可以得图2 L ED 发光强度分布曲线Fig.2 R adiatio n char acterist ic of L ED出光强I 基本符合系数为1的余弦分布,即I =I (0)co s ()。

由光度学理论知[1],发光强度(简称光强)是指点光源在某一指定方向上的单位立体角中发出的光通量,即I =d /d 。

照度是指落在受照物体单位面积上的光通量,即E =d /d A 。

下面将通过图3推导出单一光源入射时,光学膜上不同位置所得到的不同照度值。

图3 光源以 角射入第一张光学膜平面照射面扩大原理图F ig .3 Differ ent sur face area in the sam e so lidang le for diferr ent direct图中C 为光源位置,c 为光源正入射时射在光学膜平面上的位置,a 为光源以任意角 斜入射时射在光学膜平面上的位置。

以灯腔距离d 为半径虚拟一个球面M ,令d A P 为从光源发出的任意角 方向单位立体角内的光束照在垂直于该方向且与球面M 相切的平面上的照射面积,d A 为该光束照射到光学膜平面上的照射面积。

由几何原理知d A P /d A =co s 3 。

由图可知,c 点的照度为:E (0)=d /d A P =I (0)d /d A P(1) a 点的照度为:E ( )=d /d A =I ( )cos 3 d /d A P(2) 又因为I ( )=I (0)cos ,所以:E ( )=I (0)cos 4d /d A P =E (0)cos 4(3) 也就是说LED 光源在光学膜上产生的照度与光线入射角度 (等于光线从光源的出射角度)密切相关。

2.2 LED 阵列分析LED 矩阵的分析用背光结构的俯视图来看比较明朗,俯视图如图4所示,其中大圆代表灯腔下平面的LED 光源位置,小圆代表灯腔上平面即光学膜上的特殊点,此处取的三个特殊点a 、b 、c 分别代表4个LED 的中心点A 所对应的正上方光学膜60光 电 子 技 术第27卷 上点a 、2个LED 的中心点B 所对应的正上方光学膜上点b 和1个LED 的中心点C 所对应的正上方光学膜上点c 。

对于每个特殊点,分别取其周围最临近的12个LED 光源在该特殊点产生的照度之和作为该点的照度的近似(c 点取13个LED )。

由正向剖面图图5可以看出,若C 为LED 中心所对应的 图4 背光俯视图Fig.4 T o p view of L EDbacklight图5 排列间距1与灯腔高度d 的关系F ig.5 Rela tio nship betw een the pit ch and the depth点,c 为C 点正上方第一层光学膜上所对应的点,b 为两个邻近LED 的中心点的正上方第一层光学膜上所对应的点。

令 为三角形b C c 中边长为l/2的边所对的角,则根据图4所示以及上式(3)可得a 、b 、c 三点的照度分别为:E a ( )={4co s 4[arctan(2tan )]+8cos 4[ar ctan(10tan )]}E (0)E b ( )={2co s 4( )+4cos 4[arctan(5tan )]+2cos 4[ar ctan(3tan )]+4cos 4[ar ctan(13tan )]}E (0)E c ( )={1+4co s 4[arctan(2tan )]+4cos 4[ar ctan(22tan )]+4cos 4[ar ctan(4tan )]}E (0)令相对照度E ′=E ( )E (0),则E ′a ( )=4cos 4[arctan(2tan )]+8cos 4[arctan(10tan )]E ′b ( )=2cos 4( )+4cos 4[arctan(5tan )]+2cos 4[arctan(3tan )]+4cos 4[arctan(13tan )]E ′c( )=1+4cos 4[arctan(2tan )]+4cos 4[arctan(22tan )]+4cos 4[arctan(4tan )] 令照度均匀性!( )=E min ( )E max ( ),画出a 、b 、c 三点相对照度随 变化的曲线图,如图6所示,由图可以看出在取12个点的近似情况下,计算所得照度均匀性在 =30°时为87%,均匀性不理想,在 =21°时照度均匀性能达到98%。

在假设LED 矩阵排列为图6 相对照度曲线图F ig.6 Relativ e illuminance r oadmap for three do t of(a )center of fo ur L ED,(b )center o f tw o L ED ,and (c )center of o ne L ED61 第1期洪乙又等:L ED 背光分析与优化设计无限大平面时,LED平面正上方第一张光学膜平面上的照度均匀性基本符合a、b、c三个特殊点的均匀性分析。

2.3 LED背光亮度均匀性分析以上分析得到LED矩阵正上方距离d处第一张光学膜平面上的照度均匀性分布。

但是照度是指单位面积上受到的光通量,而亮度是指指定方向单位立体角内的光通量,所以,光学膜上照度相等的点,其亮度未必相等,亮度与所指定的方向、光线的入射方向及平面的透射性质有关。

如LED正上方c 点的光线以正入射为主,所以该点的正视方向亮度较大,而两个LED中间的正上方b点的光线以斜入射为主,所以该点的正视方向亮度较小。

所以光学膜必须具备的性质之一是将入射光线的出射方向重新分配,使透射光在各个方向的光通量尽量相等,从而正视方向的亮度尽量相等,此性质称为匀光,匀光能力的高低用雾度表示。

根据计算,使用目前市面上雾度为90%的光学膜,在照度均匀性理论计算值达到98%时,实际正视方向的亮度均匀性应能达到88%以上。

3 实验数据与分析LED排列越密,亮度均匀性越好,当排列间距固定时,灯腔高度越大亮度均匀性越好。

以下是实验测得的针对不同排列间距l时,增加灯腔高度所得到的亮度均匀性曲线。

由图7可以看出当灯腔高度大到某些优化值时,亮度均匀性上升开始变得缓慢,对于不同的排列间距l,此最优化值d亦不同,由图可知,当排列间距依次为l=8mm、9mm、10.5mm、12.5mm 时,所对应的最优化值依次约为d=9m m、11mm、13mm、15mm。

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