背光源设计思路参考
背光设计规范
设计规范一：整机部分端子贴纸凹槽宽度：10mm正常状态下显示器：前倾5°，后仰15°二，背光部分1，垫玻璃的硅胶宽度至少为3mm,厚度1mm；限位玻璃：硬接触：下方0.1mm，左右0.5mm,上方0.5mm。
2，膜片缺口边缘离AA区至少2mm3，导光板与AA区至少3mm（非入光侧），入光侧：一般8mm，尺寸越大越好，但要综合外观要求，大了，边框就会变宽导光板防呆：一个角倒C角（标示防呆）4，导光板热胀冷缩按单边0.1%，膜片热胀冷缩按双边0.1%5，膜片放在中框下方，中框开口边缘到AA区留1.5mm膜片放在中框上方，中框开口边缘到AA区留1.2mm6，中框靠导光板侧边缘要倒C0.5，否则整机点亮后，会看到一条暗影7，限位玻璃的硅胶垫，下方多贴，上，左右各2个8，侧部光：白反支撑面上，筋条之间最佳距离：≦25mm(悬空间距)9，铁背板，为加强强度，一定要增加反打（不能断开）10，定位导光板的定位柱离AA区至少4mm,11，侧部光：灯条长度为两端比AA区小3mm内都可以。
12，LED灯表面离导光板留0.5mm间隙,如果焊线，两头预留7mm（PCB一端与第一个led 灯之间的距离）焊线空间，灯条背导热胶厚度0.2~0.3mm，一般取0.25mm。
13，非入光侧，导光板限位空间预留1.4mm（预留贴端反及考虑膨胀，利用硅胶垫限位）,端反：0.2mm，橡胶垫与导光板之间预留0.2mm间隙。
14，中框上Cof IC处要避开1.5mm，fpc避位单边预留4mm间隙15，膜片不能压16，玻璃顶面的EVA厚度0.5mm，玻璃在中框上的固定空间不考虑压缩，即空间为：垫玻璃的硅胶垫厚度+玻璃厚度+玻璃顶面的EVA厚度17，导光板正常厚度为3mm，（也有做2mm的，不稳定，易产生问题）；白反：0.4mm，膜片总厚度：0.8mm；中框厚度：1.0，最少0.8mm(导光板与膜片之间距离)18，白反限位单边预留0.3即可，不需要考虑热胀冷缩。
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。
传统灯条背光设计理念
传统灯条背光设计理念传统灯条背光设计理念一、引言背光设计是现代工业设计中不可或缺的一环，它可以提高产品的美观度和实用性。
在传统灯条背光设计中，设计师需要考虑到多种因素，如灯条的形状、大小、材质、亮度等，以及产品所处的环境和使用场景等。
本文将对传统灯条背光设计理念进行探讨。
二、传统灯条背光设计的基本原则1. 灯条形状传统灯条背光设计中，灯条的形状是至关重要的。
一般情况下，长方形和圆形是最常见的两种形状。
长方形灯条适合用于较为宽阔的场景，而圆形灯条则适合用于较为狭窄的场景。
此外，在选择灯条形状时还需要考虑到产品整体风格和使用需求等因素。
2. 灯条大小在传统灯条背光设计中，灯条大小也是一个重要因素。
如果产品需要在较暗环境下使用，则需要选择亮度较高的大尺寸灯条；如果产品需要在明亮环境下使用，则可以选择亮度适中的小尺寸灯条。
此外，在选择灯条大小时还需要考虑到产品的整体尺寸和使用需求等因素。
3. 灯条材质传统灯条背光设计中，灯条材质也是一个重要因素。
一般情况下，灯条的材质可以分为金属、塑料、玻璃等多种类型。
在选择灯条材质时需要考虑到产品的整体风格和使用需求等因素。
4. 灯条亮度在传统灯条背光设计中，灯条亮度也是一个重要因素。
一般情况下，亮度越高的灯条可以提供更好的照明效果，但也会增加产品成本。
在选择灯条亮度时需要考虑到产品整体需求和预算等因素。
三、传统灯条背光设计的实际应用1. 家居照明在家居照明中，传统灯条背光设计可以提供柔和而均匀的照明效果，增强家居氛围。
此外，在家居装饰方面，传统灯条背光设计还可以为家居增添一份艺术气息。
2. 商业广告在商业广告中，传统灯条背光设计可以提供高亮度的照明效果，吸引消费者的眼球，同时也可以为商家带来更多的客流量。
3. 室内装饰在室内装饰中，传统灯条背光设计可以提供柔和而均匀的照明效果，增强室内氛围。
此外，在室内装饰方面，传统灯条背光设计还可以为室内增添一份艺术气息。
四、传统灯条背光设计的未来发展随着科技的不断进步和人们对产品美观度和实用性要求的不断提高，传统灯条背光设计也将会迎来更加广阔的发展前景。
背光知识简介
BACK
URZ2501
彩屏背光通常选用
灯源
1、灯源颜色及规格 2、LED灯相关曲线 3、CHIP 4、SMD 5、LAMP 6、CCFL
BACK
Red 红色
Green 绿色
2、工作环境对LED灯的性能有重要影响。下图是 LED的环境温度～正向电流曲线图：
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。
3.15 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15
3.40 3.40 3.40 3.40 3.40 3.40 3.40 3.40 3.4
520
525
通常色度坐标范围
530
X Y
0.260 0.270
0.320 0.330
其他电路辅料
1、PCB/FPC 2、二极体 3、电阻 4、锡膏、锡线 5、银胶 6、铝线（金线）
MIN（V） TYP（V） MAX（V） TYP（mA） MAX（mA）
1.85 1.85 1.85 1.85 1.80 1.80 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 3.90 2.90 2.9
2.05 2.05 2.05 2.05
2.25 2.25 2.20 2.20 2.30 2.30
彩屏背光通常选用
PC1250Y
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。
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。
LED背光源的设计方案
LED 背光源的设计方案
摘要：为设计背光源提出了一种解决方案。
根据三原色原理，利用单片机作为控制元件、结合NCP 5623 三原色控制芯片，设计了一种RGB LED 背光源。
对于NCP 5623 的控制所用的I2 C 总线的实现上，采取利用单
片机任意2 个通用I/O 管脚和NCP 两5623 的I2 C 引脚连接，作为I2 C 总
线，通信协议实现上采用软件模拟的方式，且单片机作为控制单元，只需实现最小系统的功能。
这种方式简化了设计，节约了I2 C 总线主控制器器件，降低了成本。
在软件设计上，在此给出了软件模拟I2 C 协议方式下的NCP 5623 每一个功能的实现程序模板，给出了NCP 5623 应用的一种通用方法，
组合使用可实现三原色及亮度可调的基本功能。
对教学和实践都有深刻意义。
0 引言
液晶显示器（LCD）是光调制器件，自身并不发光，所以为了可以清楚地看到透射式液晶显示器的显示内容，需要给液晶屏匹配一个背光源。
目前的背光模组一般使用冷阴极管（CCFL）为光源，包含了红、绿、蓝等各色光的频率。
CCFL 因辉度高、成本低廉、技术成熟等优点被广泛的运用在平
板显示器上。
随着发光二极管（LED）亮度的改善，LED 背光模组显示出CCFL 无法比拟的优点，如色彩还原性好、寿命长、不含汞、有利于环境保。
LCD背光源设计(毕业设计)
LCD背光源设计摘要LCD和我们的日常生活的联系越来越紧密。
众所周知，液晶自身是不能发光的，它需要借助背光源才能达到显示的功能。
高精细LCD，必须有高性能的背光技术与之配合。
因此设计一个高亮度、大视角并且稳定、均匀出光的背光源非常重要。
在产品开发初期，用实物搭建会造成不必要的浪费。
目前的工程设计大多先采用模拟设计的方式建立模型。
TracePro是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分析辐射度和亮度的软件。
它是一个结合真实固体模型、强大光学分析功能、信息转换能力强及易上手的使用界面的仿真软件，它可以将真实立体模型及光学分析紧紧结合起来。
本论文主要介绍背光源组成结构，并基于TracePro软件模拟设计直下式背光源，并分析该设计的合理性。
关键词：LCD；背光源；CCFL；TraceProDesign of LCD Backlighting UnitAbstractWith LCD display and our daily life are more and more close. As is known to all, LCD itself is not shine, it needs some back light can achieve display function.High fine LCD, must have high technology and the coordination.Backlighting Therefore, a large design, high brightness, uniform and stable Angle from light back light is very important.Early in the product development, with real structures will cause unnecessary waste.At first the engineering design are designed by simulation model.TracePro is a set of conventional optical analysis, can design, lighting system and brightness of radiation.It is a combination of real solid model, strong optical analysis function, converting information ability and accessible using the simulation software interface, which can be real three-dimensional models and optical analysis combined tightly.This article mainly introduces structure, and the back light TracePro software simulation design based on straight down type illuminant, and analyzes the back the rationality of the design.Key Words:LCD：Backlighting Unit；CCFL；TracePro目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3本论文的背景及目的 (4)2 CCFL背光源研究 (5)2.1引言 (5)2.2BLU的元器件介绍 (5)2.3小结 (12)3 光源设计软件TracePro简介 (13)3.1TracePro简介 (13)3.2TracePro操作流程 (14)4 基于TracePro软件的LCD背光源模拟设计 (28)4.1背光模组整体尺寸的确定 (28)4.2CCFL及反射背板的模拟设计 (28)4.3扩散板和扩散片的应用 (32)4.4棱镜片的设计与应用 (34)4.5设计小结 (35)5 总结 (36)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1 引言LCD（Liquid Crystal Display），中文是液态晶体显示器，简称为液晶显示器。
侧入式背光设计原理
侧入式背光设计原理今天来聊聊侧入式背光设计原理。
不知道你们有没有发现啊，现在的很多液晶显示器或者电视看起来特别的薄，画质还很棒呢。
这里面就有侧入式背光设计的功劳哦。
咱们先从简单的理解开始哈。
就好比咱们的房间要照亮，有两种办法，一种是在房间顶上到处都装上灯泡（这就有点像直下式背光源啦），另一种呢，只在房间的一侧装上灯泡，然后想办法让光线均匀地散布到整个房间（这其实就类似侧入式背光设计）。
那它是怎么做到让光线均匀分布的呢？这就要说到一个特别关键的东西，就是导光板啦。
导光板就像是一个聪明的指挥官，光线从侧面射进来之后呢，导光板就开始指挥光线，让它按照一定的规则向各个方向传播。
比如说，光线本来是直直地从侧面射进来，导光板通过一些小小的结构或者纹理（这些就有点像指挥光线的秘密通道呢），把光线改变方向，向面板的其他地方散射开。
有意思的是，这个导光板就像是一个光的魔法棒。
我一开始也不明白，这一块板子怎么就能把光控制得这么好呢？后来我了解到，这背后还有光学原理在支撑。
从侧面进入导光板的光，在导光板内部发生全反射，就像小水珠在荷叶上滚动不会乱跑一样，有一定的路线遵循。
然后通过导光板上精心设计的网点或者纹理打破全反射，让光乖乖地从导光板发出去照亮整个面板。
说到这里，你可能会问，那侧入式背光这么好，有没有什么缺点啊？当然有啦。
因为它是靠侧面的光源，经过这么多步骤把光分散到整个面板，有时候如果设计或者制造工艺稍微有点小偏差，就可能会出现屏幕亮度不均匀的情况。
比如说，就像我们铺床单的时候，如果有一个角没扯平，就会看起来不平坦，要是导光板某个地方的光的传输出现了一点点问题，屏幕上对应的地方可能就会比别的地方暗一点或者亮一点。
实际应用当中，侧入式背光设计在很多轻薄的显示设备上大放异彩。
像我们常见的一些高端平板电脑和薄款的液晶电视，因为要把设备做薄，又要保证画面亮度和质量，侧入式背光就完美地满足了这个需求。
不过呢，在大尺寸屏幕上，需要更复杂的设计和更精确的制造工艺来避免亮度不均这些问题。
《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。
LED背光设计原理,基础制程介绍
常规LED背光源结构之AK出脚方式
4、金属PIN针出脚:
注：1、一般情况下使用φ0.5mm和φ0.8mm的PIN针 。
2、PIN针直径公差为±0.1mm；长度公差一般要求大于 ±0.5mm，最小为±0.3mm 。
常规LED背光源结构之PCB安装方式
背光源常见的PCB安装方式有： 1、卡钩式：
常规LED背光源结构之PCB安装方式
（1）
（2）
常规LED背光源结构之AK出脚方式
背光源常见的A、K出脚方式有： 1、PCB直接出脚：
注：1、每个脚宽度一般需大于1.2mm，最小为0.8mm。 2、脚的宽度、间距公差一般需大于±0.15mm，最小为±0.1mm ；脚的长度一般需大于±0.5mm，最小为±0.2mm。 3、脚宽度小于1.0时可考虑采用5面镀铜方式以便于焊接，但成 本较高且脚的外观不太平整。
背光源的工作原理
常规LED背光源的工作原理是将点光源变成面光源。
LED（点光源）
背光源（面光源）
根据将点光源变成面光源的方法不同，常规LED 背光源可分为底部光和侧部光两种。
底部光典型结构
底部光原理
单颗LED ：
底部光原理
返回
侧部光典型结构
产品成品外形：
侧部光典型结构
除去扩散膜：
问题：如何做到
常规LED背光源光电参数之波长
常用LED颜色对照表
颜 色
蓝色 绿色 黄绿色 橙色 琥珀色 红色 白色
代号
波长
460-480 510-530 568-578 580-600
D
600-620
620-640
X=0.280-0.361 X=0.24-0.35 Y=0.24-0.35 Y=0.248-0.385
关于LED背光源设计及制造的思考
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总第５９～６０期ＤａｖｉｄＤｅＡｇａｚｉｏ：关于ＬＥＤ背光源设计及制造的思考文章编号：１００６－６２６８２００６）（０１／０２－００３０－０４关于ＬＥＤ背光源设计及制造的思考ＤａｖｉｄＤｅＡｇａｚｉｏ（环球照明科技公司，美国布雷克斯威尔）（ＧｌｏｂａｌＬｉｇｈｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｂｒｅｃｋｓｖｉｌｌｅ，ＵＳＡ）摘要：液晶电视中的背光源常常采用ＬＥＤ直射式入射，但是如果采用具有光选择作用（ｌｉｇｈｔ－ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ）的导光板，则可以使用更少的ＬＥＤ灯以获得更薄的背光源。
关键词：液晶电视；ＬＥＤ背光源；导光板中图分类号：ＴＮ３８３文献标识码：ＢＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｆｏｒＬＥＤＢａｃｋｌｉｇｈｔｓＤａｖｉｄＤｅＡｇａｚｉｏ（ＧｌｏｂａｌＬｉｇｈｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｂｒｅｃｋｓｖｉｌｌｅ，ＵＳＡ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｒｅｃｔｂａｃｋｌｉｇｈｔｉｎｇｉｓｔｏｄａｙ＇ｓｎｏｒｍｆｏｒＬＥＤｂａｃｋｌｉｇｈｔｓｕｓｅｄｉｎＬＣＤＴＶｓ，ｂｕｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔ－ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅｓｗｉｌｌａｌｌｏｗｆｏｒｔｈｉｎｎｅｒｂａｃｋｌｉｇｈｔｓｗｉｔｈｆｅｗｅｒＬＥＤｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＣＤＴＶ；ＬＥＤｂａｃｋｌｉｇｈｔｓ；ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅｓ发光二极管（Ｌｉｇｈｔ－Ｅｍｉｔｔｉｎｇ－Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）越来越多地被用作按键键盘（ｋｅｙｐａｄ）及平板显示器（ＦＰＤ）的背光源，其中作为手持式小尺寸液晶显示器ＬＣＤ）的背光源已经是众所周知，但是目前业界（正在考虑将ＬＥＤ用作中等尺寸和更大尺寸的ＬＣＤ的背光源，以取代传统的冷阴极荧光管ＣＣＦＬ）。
（中，往往由设计员优先给出其中的一个或多个参数，作为适当的参考。
背光源设计思路参考
背光设计思路参考以下是以RGB的LED背光源为例来设计的，我们仅考虑白光LED背光源，设计起来比这个要简单一些，下面的内容作参考。
光源发出的光经过光学腔（腔壁采用高效漫反射片）混合后，再经过各种必要的光学膜片后，得到屏前（FOS）要求亮度。
光学膜片一般包括扩散板（diffuser）、集光片（BEF）、增亮片（DBEF）、TFT屏和减反层等，如图1所示。
图1直下式LED背光示意图1光学设计显示模组的基本光学性质为屏前的白光色度、最高亮度及均匀性等。
在背光系统里面，增亮片、集光片、扩散板、底反射片及LED（R、G、B）均称为光学元件，具有各自的光学性质，这些性质是光学设计时的重要参数。
LED光源发出的光经过各层膜片及TFT时都发生了一定的变化。
知道了这些参数后，就可以根据需求亮度和产品基本尺寸，按式（1）估算（lambertian型LED）背光所需的总光通量。
ΦLED=L FOS/ηLCD*A*2π*(1-cosφ1/2)/∏Ti（1）式（1）中ΦLED为光通量，L FOS为屏前亮度，ηLCD为TFT透过率，A为TFT有效显示面积，φ1/2为（BEF与diffuser之间）亮度峰值的50％时的偏轴视角；∏Ti为各背光膜片亮度增益乘积。
以6.4英寸显示模组为例，要求亮度为1000nit时，所需光通量总计约750lm。
接下来，必须把计算的总光通量分别分配到R、G、B三基色LED中，设计分配方案时，需要考虑的参数为产品白光色度要求（需根据经验考虑光学组件的色度偏移），及三基色色坐标（CIE1931），并按式(2)进行估算。
(2）式(2）中ΦR、ΦG、ΦB为所需三基色LED的光通量，xR、yR、xG、yG、xB、yB、xW、yw为三基色LED和要求白光的CIE1931色坐标（三基色LED色度选取时，应先参考与彩膜（CF）的透射光谱匹配，再经视觉函数校正），分别取主波长625nm、530nm、470nm，经估算后取ΦR145lm、ΦG500lm、ΦB105lm。
一个超薄直下式电视背光源方案
一个超薄直下式电视背光源方案发表时间：2019-11-26T14:54:40.477Z 来源：《中国西部科技》2019年第22期作者：龚丹雷[导读] 本文运用非成像光学原理对3030LED进行二次光学设计，并采用该器件开发一款混光距离为5mm的直下式灯条背光源，实现了电视显示模组的轻薄化和背光区域调节。
龚丹雷佛山市国星光电股份有限公司摘要：本文运用非成像光学原理对3030LED进行二次光学设计，并采用该器件开发一款混光距离为5mm的直下式灯条背光源，实现了电视显示模组的轻薄化和背光区域调节。
关键词：一个超薄直下式电视背光源方案1. 前言LCD液晶显示屏为非自发光的显示设备，必须外接背光源才能显示内容。
背光源模组通常由光源、反射膜、扩散板、棱镜片等组成。
光源的质量直接影响电视的显示品质，目前常用光源分为LED直下式灯条和侧入式灯条。
直下式灯条背光源的结构如图1所示，透镜将LED 出光进一步发散，光学膜片和扩散板将光均匀分布，然后将光导向液晶显示屏。
高端电视的发展趋势之一是轻薄化和带背光区域控制。
通常直下式灯条所用透镜的高度大于5mm，而且需要一定的混光距离（OD）才能在目标照射面上形成均匀的光斑。
混光距离10mm对于带透镜的直下式灯条背光源已经要求很高，所以开发混光距离为5mm的直下式灯条背光源存在很大的技术难度。
2. 不用透镜的直下式电视背光源方案设计对于直下式灯条背光源，去掉透镜能有效减少背光模组的厚度，而且可以省掉透镜开发和贴装等工作。
但一般3030 LED的发光角度大约为110~120°，光强分布如图2所示，如果采用这些LED开发不带透镜的OD 5mm背光源，LED点阵的间距会很小，背光模组需要采用很多的灯条和LED，导致产品成本很高。
不带透镜的超薄直下式电视背光源方案的设计思路是运用非成像光学原理对LED发光面进行二次光学设计，改变LED的光强分布，使LED正上方的亮度减弱，光斑亮度逐步向外提升；在混光距离为5mm时，LED的亮度既满足电视机的亮度要求，光斑又最大化，使背光源具有优良的性价比。
背光设计规范
背光设计规范目的：规范背光的设计方法及统一设计标准，以提高设计人员的设计水平及效率，保证LCD模块整体的合理性、可靠性。
适用范围：开发部背光设计人员一、常见的LCD背光源类型二、LED（发光二极管）背光源设计2.1、彩屏手机背光源设计2.1.1、彩屏手机背光源结构（不同类型彩屏手机背光源结构的主要原理基本相似，下面以单屏双彩为例。
）Shading tapeReflector filmThin BEF(upper)Thin BEF(lower)Reflector filmLight guide SMT LED(white)Plastic housingDiffuser film彩屏背光结构图表2彩屏背光源主要基材介绍胶圈导光板散光膜（扩散膜）支撑产品的主要塑胶框架，材料一般为白色PC。
产品的主要导光部件，材料一般为透明PC或PMMA。
用于光的扩散，使光均匀化。
正面为毛面，底面为光滑面。
增光膜反射膜半透反光膜对光有收拢作用而达到增光效果。
正面为棱形面，底面为光滑面。
用于光的反射。
反射面一般为银色。
既有反光性能又有透光性能，主要用于产品的副屏。
假彩膜黑白双面胶普通双面胶带有彩色图案的透明膜，目前有全透光及半透光2种。
遮光及粘贴LCD，正面为黑面，底面为白面。
分有基材和无基材2种，用于粘贴膜类、FPC、PCB等。
导光板一般是下层网点，材料有pc110、cop、pc1500（最贵）、PML（雅加利）导光板的模具是专用的，关键是网点和锯齿，锯齿的角度直接影响到背光的亮度，色度和光斑等各个方面。
背光灯的结构一般是蓝色晶片加黄色荧光粉，灯结构的分类是：按晶片的长度分档，灯的分类是：电压确定范围，颜色分档。
测量时造成相同背光的电流值不同的原因是灯的内阻不同，测量时要区分是定电压还是定电流，目前主要是定电流测量2.1.2、彩屏手机背光源设计要点背光主要结构尺寸位置图彩屏背光源主要尺寸(1)FPC尺寸A处放大彩屏背光源主要尺寸(2)图2背光在设计时要注意以下尺寸要求（尺寸位置参见图2）：D1、D2：V.A区尺寸及其定位尺寸。
LCD背光设计入门剖析.
n1sin1 n2sin 2
光波的傳遞
v f
• 光在不同介質中的頻率不變。 f 1 f 2 f
1 v1 n2 2 v2 n1
介質導光的原理
• 全反射與臨界角：
sinθ c n2 n1
(where n1 n2)
θ θ c：全反射(TotalReflection)
發射之光通量： I ＝ dψ/dω
(1 cd = 4πlm)
（球面積＝4πr2）
(立體角4π)
M S 面積光源之單位面積發射的光通量： W/m2
M ＝ dψ/dS
Lux = lm/m2
E S 面積被照體之單位面積上所受的光 1 米燭光 = 1 lux
通量： E ＝ dψ/dS
（照度與光源距離之平方成反比）
• CIE 1976 L * u* v* 表色系統：UCS色度座標 (u', v') (u', v') = (u, 1.5 v)
• CIE 1976 L * a* b* 表色系統：色差程度為等距離，且 為直角座標。
光源的輻射與度量方式
度量名稱 輻射能量 Radiation Energy 光通量 Luminous flux 光度 Luminous intensity
CCFL的輝度
CCFL的壽命
CCFL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） • Inverter 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＝L1/L2
背光源的種類與應用
• 直下式 v.s 側光式 • 單側入光 v.s 對側入光 v.s 多側入光 • 平板LGP v.s 楔形LGP (Light Guide Panel – 導光板)
LED背光照明系统 的设计方案选项
ＬＥＤ背光照明系统的设计方案选项ＬＥＤ背光照明系统的设计方案选项ＬＥＤ正成为中小型彩色显示器背光照照明应用的主流器件。
ＬＥＤ的选择是决定显示子系统设计最佳性价比的关键因素。
此外，ＬＥＤ驱动ＩＣ能与较低成本的ＬＥＤ协同工作，通过多种方法提升现有ＬＥＤ的性能。
除亮度控制外，这些驱动ＩＣ还能实现精确的亮度匹配。
或允许使用一系列具备不同ＶＦ特性的ＬＥＤ。
本文介绍各种基于ＬＥＤ的背光照明设计方案选项，以及在考虑成本因素和各种设计方法利弊的前提下，如何优化系统性能。
1.LED驱动电路设计人员为便携应用选择ＬＥＤ驱动电路时，一般考虑成本和性能因素。
系统设计的一个约束条件是可用电池功率和电压，其它约束条件还包括功能特性，例如针对环境光线作出调整及建立ＬＥＤ的架构。
ＬＥＤ可根据不问参数进行筛分，包括正向电压及特定正向电流时的色度和亮度。
举例说，白光ＬＥＤ的正向电压范围通常为３．５～４Ｖ，典型工作电流为１５～２０ｍＡ。
当多个ＬＥＤ在一个背光照明设备应用时，这些ＬＥＤ通常都会进行匹配，以产生均匀的亮度。
因此，ＬＥＤ制造商所提供经“差异筛选”或匹配的ＬＥＤ，在某个特定电压范围内其ＶＦ或其它参数都是匹配的。
这些ＶＦ差异通常为３．５～３．６５Ｖ、３．６５～３．８Ｖ，以及３．８～４．０Ｖ，飞兆半异体最新产品的指定电压为３Ｖ。
低ＶＦＬＥＤ小型显示器设备应用，至于较大的彩色显示器通常需要较高的亮度，一般采用中等至高ＶＦ值的ＬＥＤ。
一般来说，ＬＥＤ的ＶＦ值是系统设计的重要变数。
因为由普通电池供电的便携产品如蜂窝电话所使用单一的锂离子电池，其电压范围为２．７～４．２Ｖ。
如果将系统对电池工作电压的要求设计为不低于３Ｖ，设计人员就可以直接使用低至３Ｖ且未经稳压的电池电压来驱动ＬＥＤ。
其它经区配的差异级别包括发光强度和色度。
色度决定显示的颜色，大多与执行设计所使用的半导体工艺有关。
电气工作条件对色度的影响很小。
对于发光强度而言，筛选工艺可测量在给定正向操作电流下的发光强度。
笔记本用LED背光源设计方案
笔记本用LED背光源设计方案
引言
目前全球大厂都在积极发展LED 背光产品，目前市场的主流笔记本电脑几
乎全部采用LED 背光技术。
本文介绍了笔记本电脑用LED 背光组件的设计开发，分别从光学、电路、结构角度阐述了开发的过程。
光学方面，采用STAMPER 技术，一体成型射出导光板，减少印刷环节，无印刷污染;电路方面，根据LED 的规格及颗数设计LED 发光条，驱动整个背光源;结构方面，采用
无背板的结构设计，达到超薄效果。
本文设计的笔记本电脑用LED 背光源超薄、高亮、低功耗，达业界领先水平。
1 光学设计
1.1 LED 光源
背光模组的作用是把点光源发出的光通过漫反射使之成为面光源。
为了得到
合格的面光源，首先要选择合适的LED,通常应用到笔记本电脑背光组件的
LED 的规格为3014.通过预设白场光度指标，结合对液晶屏、光学膜等影响因素的研究分析，完成对整个背光源所需光通量的计算。
根据计算的光通量，结
合LED 的光学特性计算出所需LED 的颗数。
1.2 LGP 设计加工
采用STAMPER 技术，一体成型射出导光板，减少印刷环节，较少印刷污染。
以模具射出形成网点，入射面设计能破坏光源的全反射，并控制光源射出导光
板面角度的分布，网点数量的多少对光源做有效的控制。
网点可随模具任意设
计形状，若网点为极小的平滑镜面，可使光在网点及导光板内部的损失减至最小，应用光学设计软件进行网点设计。
图1 所示为模拟的背光组件的亮度均一性。
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背光设计思路参考
以下是以RGB的LED背光源为例来设计的，我们仅考虑白光LED背光源，设计起来比这个要简单一些，下面的内容作参考。
光源发出的光经过光学腔（腔壁采用高效漫反射片）混合后，再经过各种必要的光学膜片后，得到屏前（FOS）要求亮度。
光学膜片一般包括扩散板（diffuser）、集光片（BEF）、增亮片（DBEF）、TFT屏和减反层等，如图1所示。
图1直下式LED背光示意图
1光学设计
显示模组的基本光学性质为屏前的白光色度、最高亮度及均匀性等。
在背光系统里面，增亮片、集光片、扩散板、底反射片及LED（R、G、B）均称为光学元件，具有各自的光学性质，这些性质是光学设计时的重要参数。
LED光源发出的光经过各层膜片及TFT时都发生了一定的变化。
知道了这些参数后，就可以根据需求亮度和产品基本尺寸，按式（1）估算（lambertian型LED）背光所需的总光通量。
ΦLED=L FOS/ηLCD*A*2π*(1-cosφ1/2)/∏Ti（1）
式（1）中ΦLED为光通量，L FOS为屏前亮度，ηLCD为TFT透过率，A为TFT有效显示面积，φ1/2为（BEF与diffuser之间）亮度峰值的50％时的偏轴视角；∏Ti为各背光膜片亮度增益乘积。
以6.4英寸显示模组为例，要求亮度为1000nit时，所需光通量总计约750lm。
接下来，必须把计算的总光通量分别分配到R、G、B三基色LED中，设计分配方案时，需要考虑的参数为产品白光色度要求（需根据经验考虑光学组件的色度偏移），及三基色色坐标（CIE1931），并按式(2)进行估算。
(2）
式(2）中ΦR、ΦG、ΦB为所需三基色LED的光通量，xR、yR、xG、yG、xB、yB、xW、yw为三基色LED和要求白光的CIE1931色坐标（三基色LED色度选取时，应先参考与彩膜（CF）的透射光谱匹配，再经视觉函数校正），分别取主波长625nm、530nm、470nm，经估算后取ΦR145lm、ΦG500lm、ΦB105lm。
现在，可以根据LED的规格（光效）大致计算出单色LED的工作电流和个数。
以6.4英寸（4×5）背光为例，选取额定功率均约为1W（大功率的LED要求芯片面积增加，这样会出现电流密度不均匀，会造成整体效率下降，产生较高热量）的三基色LED，经估算，决定采用RGGBB方案，共6组，总共采用30颗LED。
最后，背光模组光学设计要做的是，保证混光的均匀性。
在这里，我们采取底部均匀分组分布的排列形式（2×3），根据经验，背光腔高度大于15mm，均匀性可达80％。
如果想进一步改善均匀度和结构厚度，可参考如图2所示的“植入地板架”设计。
图2植入地板架背光模组示意图
2热设计
LED工作时会发出大量的热，如果不解决散热问题，会导致发光亮度减弱和使用寿命的衰减。
特别注意的是，温度对亮度的影响是线性的，而对寿命的影响呈指数性。
如式(3)所示，可以根据光通量和发光效率估算出背光模组的功耗。
Pi＝Φi*(Vfi0*Ii0)/Φ0(3）
式(3）中，i为R、G、B，Vfi0、Ii0、Φ0为LED典型的正向电压、电流和光通量。
经初步估算，总的功率Pt（∑Pi）约为24W。
LED阵列一般焊接在金属核心的印刷电路板（MCPCB）上，再通过散热片向环境散热，其散热模型如图3
所示。
MCPCB比过去的FR4PCB散热效果好，但MCPCB的介电层却没有太好的热传导率，为了改善这一情形，提出了绝缘金属基板（IMS）改善法，进一步提高了热传导率。
新型陶瓷基的热传导率更是达到24170W/m·K。
此外，还可以通过外部空气对流的形式进一步加强散热。
分别对RGB三色LED作温度校正后，为了达到设定的亮度，设计选用的LED驱动电流分别为：
IR=220mA，IG=280mA，IB=270mA。
驱动电路设计
在满足应用要求的同时，为了使背光模块能够更好地工作，系统应包括过压欠压保护、冗余设计、亮度控制、高温保护、色温控制，以及通过外部风扇加快空气对流达到散热要求等几部分，如图4所示。
图4背光控制系统
LED驱动
目前可用来驱动大功率LED的IC很多，如国半的LM3402、奥地利微电子的AS3691和Supertex的HV9911等。
考虑到设计要求的驱动电流较大，为了保证每组的LED稳定工作，采用奥地利微电子的AS3691来驱动。
该IC的特点是结构简单、高效稳定。
AS3691对于RGB LED驱动的供电是每路分开供电的，每串的最大电流在400mA，电流精度在±0.5%。
在调光方面，AS3691内部的PWM调光功能能够快速的PWM调光反应，为了提高背光亮度调节的精度，利用MCU产生的PWM功能来实现，调光等级可达到256级。
图5是RGB LED 驱动电路原理示意图。
图5RGB LED驱动电路
2背光源亮度控制设计
对于背光源的亮度控制主要有两种方法：通过光感应器件采集光的亮度值反馈给MCU；MCU通过处理PWM改变背光源亮度；通过客户输入亮度指令改变背光源亮度。
在设计光感应器件采集光亮度时，可以通过光感应器采集到光信号转化成模拟信号或数字信号给MCU，根据这些信号PWM做出一定的处理，以达到改变背光源亮度的目的；在设计驱动时，必须有一定的通信方式与主机通信，客户可以通过这些通信方式输入不同的背光亮度指令以得到不同的背光源亮度。
3高温保护电路
为了更好地适应高温工作，保护元器件，除使用铝基板散热外，还可以设计高温保护电路和外部风扇控制电路。
高温保护电路可以利用NTC热敏电阻的特性——当它处于不同温度环境时，其阻值不同的特性。
利用运放，将热敏电阻在不同温度环境下的输出电流转换成电压值，输入到MCU的I/O口，根据程序设定的过温保护值，判断是否超出其范围，如果超出规定值时，单片机通过改变PWM方波的占空比，调节输出到
LED的电流，使LED的功率降低，转化的热量变少，温度降低。
低于安全温度后，再增加输出的电流，使LED亮度变亮，如果采样的温度再次比安全温度高，就重复以上的过程。
同时当温度高于安全温度时，MCU的控制风扇I/O输出相应的电平，使风扇工作，以加强空气对流，起到散热的目的，这个控制也随着是否高于设定的安全温度不断循环工作。
4色温控制设计
为了把背光源的色坐标控制在某一范围内，方案中可以采用色度感应器。
色感应器采集的R、G、B信号输出给MCU的I/O，这些信号与MCU内对应的程序设定值比较，如果超出设定值，就会分别调节对应的PWM信号，使色坐标在规定范围内。
由于不同膜系会对光谱造成不同的影响，所以透过色温控制实现背光源的色温在某一范围内与实际测量的色坐标范围会有一定的差异，所以在使用时一定要校正。
这个控制过程也随着背光源的色坐标是否超出规定值不断循环工作。