侧入式LED导光板散射网点设计

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LED背光导光板网点设计介绍

关于非均匀网点
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导光板扩散网点设计介绍
网点的材质组成: UV胶, 二氧化钛, 硫化钡的混合粘稠液白色网点的直径分布: 250 µm-1250 µm 印刷网点数据调整基本原理: 假设背光源发光面的辉度值与导光板网点面积成正比网点最小间隙0.11mm
设计过程: (1) 选择网点大小形状, 做网点设计。 (2) 制作成网板，印刷导光板，组装成背光源。测试背光源的辉度。 (3) 依据背光源的辉度测试结果，调整网点设计，尽量提高均齐度。 (4)改变油墨配比, 调整均齐度和辉度。
分区设计
0
50
100
150
200
250
horizontal direction density ratio
2.00
y = 2E-09x4 - 1E-06x3 + 0.0003x2 - 0.0251x + 1.7797
1.50 1.00 0.50 0.00 0 50 100 150 200 250 300 350
13点BM-7测量值是调整网点设计的重要依据
4823 4325 4770 4565 4712 4296 5341 4864 4533 4810 4714 4440
4606
4626
新的网点设计参数=已有网点设计参数X(期望灰度/测量灰度)1/2+经验修正
暗角处理
灯管两侧暗区：不同厂家暗区长度不同
设计方向
中央辉度
均齐度
画面质量
5211 5088 4410 4949 5016
5028 5088 5106 5104 5116
5011
44225Biblioteka 06下方网点大小为上方0.8倍

LED背光模组的侧入式结构设计与直下式低成本设计

LED背光模组的侧入式结构设计与直下式低成本设计摘要：本文主要论述了侧入式LED背光模组四边无边框设计与改进的直下式LED 背光低成本设计的相关内容。

关键词：电视LED；背光模组；结构设计；低成本设计引言以往传统的背光模组中，经常运用的是冷阴极荧光灯，简称CCFL。

它的缺点是寿命短、发光效率低、色彩纯度低、色阶表现差、体积大、驱动电压高。

LED 背光模组作为现在主要的发展方向，不仅体积小、寿命长，不含对人体有害的重金属，而且发光效率更高。

1背光模组概况LED背光模组按照光源所在位置分类为两种：侧入式和直下式。

传统侧入式背光模组指的是发光源位于显示器面板的侧面，光从光源发出通过导光板均匀分布整个画面。

侧入式背光模组优点是体积小、轻薄便携，是背光模组中高端的选择。

如图1所示，LED在导光板的一侧，背光模组由LED、导光板、背板、光学膜片和散热板等部件组成。

发光原理是，光线从侧边LED光源发出，进入导光板，部分光通过导光板的散射网点射出导光板，穿过光学膜片，到达液晶面板。

一部分光被反射片反射，重复被利用，大大提高光的利用率。

传统直下式背光模组的LED光源分布在背板的底部，均匀分布的LED发光到画面。

如图2所示，直下式背光模组由LED、透镜、反射片、扩散板、光学膜片和背板等部件组成。

发光原理是，光从LED发出，经过透镜，发光角度被打开，让光均匀分布在扩散板上，再透过扩散板和光学膜片，达到液晶显示面板。

但直下式需要一定的混光距离，所以背光模组需要有一定厚度，相比侧入式的缺点是厚度大，优点是成本低。

2.2四边无边框侧光式背光模组的设计要点2.2.1整体设计考虑在背光模组开发前，要了解产品的定位和各项规格指标，包括亮度、均匀性和色域等，通过各个部件的材质特性搭配，以及液晶显示面板的透过率配合，设计出优秀的产品。

2.2.2灯条的设计1）LED 灯珠的选择背光模组其实是将点光源有效的变为均匀的面光源，结合光学膜片的材质，以及液晶显示面板的影响因素，选择合适的LED灯珠，计算整体亮度所需的LED颗数和排布，从而达到预设的亮度和色度指标。

LED单边侧入式导光板的网点设计

LED单边侧入式导光板的网点设计智佳军;梁铭泉;陈俄振;车玉彩;庄其仁【摘要】单边侧入式导光板可降低其设计成本和制作成本,为了获得均匀的表面照度,本文介绍了LED为光源的单边侧入式导光板散射网点设计方法.建立了相应模型,得到这种导光板散射网点的一种排布公式和计算方法,并用TracePro软件进行模拟仿真,验证了网点设计方法的正确性.模拟和实验结果表明通过这种网点设计方法可获得均匀度优于90％的表面照度分布.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】4页(P60-63)【关键词】LED;单边侧入式;导光板;散射网点;网点设计【作者】智佳军;梁铭泉;陈俄振;车玉彩;庄其仁【作者单位】华侨大学信息科学与工程学院,福建厦门361021;华侨大学信息科学与工程学院,福建厦门361021;华侨大学信息科学与工程学院,福建厦门361021;华侨大学信息科学与工程学院,福建厦门361021;华侨大学信息科学与工程学院,福建厦门361021【正文语种】中文1 引言LED导光板式面光源广泛应用于平板显示、日用照明、广告装饰等诸多领域，在侧入式导光模组技术中，导光板是光源的传播媒介，其网点排布、形状及材料组成决定了导光板的表面照度、均匀性及出光效率。

导光板的设计与制造是实现背光模组和大面积照明的关键技术之一。

常用的侧光式背光模组就是利用导光板将由光源从导光板侧面输入的光转化为从正面均匀输出的面光。

导光板按形状不同可分为平板和楔形板，按底面散射网点图案制作方法不同可分为印刷式和非印刷式。

实验表明，散射网点的形状对光散射影响不大，而网点的排布规律则很大程度上影响着输出光的均匀度和亮度。

背光照明系统的光源主要是冷阴极荧光灯(CCFL)和发光二极管(LED)等［1］。

LED与传统光源相比，它具有高能效、体积小、寿命长、使用灵活、无汞污染、调光性能好、无频闪、热辐射低等诸多优势。

单边侧入式导光板可降低其设计成本和制作成本，为了获得均匀的表面照度［2］，本文介绍了一种以LED灯作光源的侧光平板式导光板网点排布规律的设计方法，并利用TracePro等软件进行仿真分析，得到照度分布均匀度达到商业要求的结果。

侧入式液晶显示屏导光板散射网点密度设计

侧入式液晶显示屏导光板散射网点密度设计刘方祥;孙树峰;王德祥;江京亮【摘要】为了获得更好的光学均匀度,提高液晶显示器的亮度和色度,研究了导光板双边入光时散射网点密度对导光板出光面光学均匀度的影响.首先分析了导光板在液晶显示器中的工作原理.进一步通过理论分析,得出导光板散射网点的密度随着与光源距离的增大而增大.使用TracePro软件模拟了当网点密度从导光板中心位置向两边递减时,导光板出光面的光学辐照度,模拟得出的结果与理论分析一致.实验结果表明,导光板出光面的亮度最大值为5729 cd/m2,最小值为4729 cd/m2,光学均匀度为82.54%.通过对导光板散射网点密度的研究,为以后导光板的发展提供了理论基础.%In order to obtain the light guide plate with better optical uniformity,the influence of the scatter net-ted dots density on the optical uniformity of the light guide plate with bilateral incident light -emitting was studied. Firstly,the working principle of the light guide plate in the liquid crystal display is analyzed.Furthermore,through the theoretical analysis obtain that the density of the scattering netted dots of the light guide plate increases with the distance from the light source.The optical irradiance of the light guide plate is simulated using TracePro software when the dot density decreasing from the center position to both sides.The results are consistent with the theoretical analysis.The experimental results show that the maximum of the light guide plate is 5 729 cd/m2,the minimum is 4 729 cd/m2,the optical uniformity is82.54%.Through the research on the density of the scattering netted dotsplate of the light guide plate,it provides a theoretical basis for the development of the light guide plate.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)001【总页数】6页(P251-256)【关键词】LGP;背光源模组;散射网点;密度;均匀度【作者】刘方祥;孙树峰;王德祥;江京亮【作者单位】青岛理工大学机械工程学院,青岛266520;青岛理工大学机械工程学院,青岛266520;青岛理工大学机械工程学院,青岛266520;青岛理工大学机械工程学院,青岛266520【正文语种】中文【中图分类】TN141.9液晶显示器不仅具有亮度高、体积小、辐射低、能耗小、画面柔和等优势[1]，而且随着液晶显示器制造成本的不断下降[2，3]，液晶显示器大量地应用于汽车、工业设备以及手机、数字手表、电视等3C产品[4]。

改善侧导光LED背光Hot Spot现象的导光板设计

Ａｓｈｒｕｆｃ．ｉｍｏｅａａｅｌｈｉｅｇｎ，ＯｃｎｒｌｖｒｅｉｉａｅＨｏｐｔｐｅｅｓｒａｅＴｈｓｄｌｎｍｋｉｔｄｖｒｅｔＳａｅｉｅｏｌｎｔｔＳｏｃｇｅｍ
角内的光强度很弱。综合以上两点原因，就使两颗
是在一些特殊的地方这些方法就显得力不从心了。
比如，要用螺钉固定ＬＤＢ需ＥＡＲ时，螺钉孔位置在处、ＥＡＲ的两端处，图２所示，然在这些区ＬＤＢ如虽
一
Ｓｏ现象。ｐｔ
１Ｈｏｐｔ象产生原因ｔｏ现Ｓ
ＨｔＳｏｏｐｔ现象就是指在用ＬＤ作光源的侧导Ｅ光背光模组中，ｈ于ＬＤ光源的发散角受到限制，ＦＥ在导光板靠近ＬＤ光源的区域出现光柱亮，Ｅ而产生亮暗不均的现象。种现象降低了导光板出光这
Ｃｈｎ；．ｓｎｅＥｅｔｃＣ．Ｌｄ，ｎｄｏＳｈｎｏｇ２６７，ｉｉ２Ｈｉｓｌｃｒｏ，ｔ．Ｑｉｇａａｄｎ６０１Ｃｈｎａｅｉａ）
ＡｂｔａｔｎｏｄｒｏｉｐｏｅｔｅＨｏｐｔｐｅｏｅｏｎｉｄｅＬＤＢａｋｉｈｉｗｅｐｔｓｒｃ：ＩｒｅｔｍｒｖｈｔＳｏｈｎｍｎＥｇＥｃｌｔＵｎｔｎｇ，ｕｓｆｒａｄａｋｎｆｓｕｉｎＤｏｓｍｅｐｏｅｓｎｔｐｓｔｎｏＥＤｏＧＰｔｔｉｆｒｉｇａｏｗｒｉｄｏｏｌｔ：ｏｒｃｓｉｇａｏｉｏｆＬｎＬｏｌＯｍｎｏｉｅｔ

侧光平板式导光板散射网点设计及仿真分析_骆健忠

第21卷　第3期2006年6月液　晶　与　显　示Chinese Jour nal of L iquid Cry stals and Display sVol .21,No .3Ju n.,2006文章编号:1007-2780(2006)03-0206-08侧光平板式导光板散射网点设计及仿真分析骆健忠,陈　哲*,张永林,李丰丽,蔡　昌(暨南大学光电工程系,广东广州　510632,E -mail :ljz hong2005@ )摘　要:导光板是LCD 背光模组里的一个重要组件,而底面散射网点的设计是设计导光板的一项关键技术。

本文通过对冷阴极荧光灯(CCF L )作光源的侧光平板式导光板中光传输过程的分析得到了这种导光板散射网点的一种排布公式和设计方法,并用A SA P 软件进行模拟仿真,比较了这种网点分布公式和设计方法与其他一些网点设计方法的优劣,验证了这种网点设计方法的可行性。

通过这种网点设计方法获得了均匀性很好的输出亮度分布结果。

关　键　词:导光板;散射网点;网点填充率函数中图分类号:T N 27;T M 923.01 文献标识码:A 收稿日期:2006-02-25;修订日期:2006-04-09 *通讯联系人,E -mail :thzhech en @1　引言背光模组的作用是为自身非发光显示器件提供亮度充足且分布均匀的照明光源,它广泛应用于液晶显示器、超薄导光灯箱、导光标示牌、发光像框及画框、超薄观片器等领域。

导光板是背光模组里的一个重要组件,它的作用是引导光的散射方向,用来提高亮度和控制亮度的均匀性,因此,导光板的设计与制造是背光模组的关键技术之一。

常用的侧光式背光模组就是利用导光板将由光源从导光板侧面输入的光转化为从正面均匀输出的面光。

导光板按形状不同可分为平板和楔形板,按底面散射网点图案制作方法不同可分为印刷式和非印刷式[1]。

印刷式是在导光板一面用高反射率且不吸光的油墨印刷上圆形或方形等形状的散射网点制成。

导光板网点设计

导光板网点设计编制部门：研发部适用区域：□全公司 ■其它：研发部发布范围：研发部培训岗位：研发部结构工程师执行负责人：流程Owner：文件批准人：生效日期：年月日填写说明：1、“执行负责人”由起草人手签姓名，“流程Owner”由编制部门负责人手签姓名，“文件批准人”需要编制部门上级领导手签姓名。

2、适用区域、发布范围、培训岗位、生效日期需要执行负责人进行勾选或者填写。

所属部门研发部流程Owner页码2 / 131、目的规范导光板网点设计作业流程。

2、范围适用于研发部导光板网点设计。

3、职责研发部结构工程师导光板设计参考文件，4、管理条例4.1 流程图：4.2 作业流程说明： 4.2.1 建模：1) 直接利用LightTools 的3D 建模功能建模光学元件建模结构元件建模所属部门研发部流程Owner页码3 /132) 使用其他CAD 软件建模（如AutoCAD ,Pro/E,CATIA,UG 等），再以IGS,STEP ,SAT 格式导入。

4.2.2 导光板texture建立：4.2.3 导光板及2D/3D Texture 表面特性设置.依次点开菜单。

2DTexture 建立： 3DTexture 建立：123所属部门研发部流程Owner 页码 4 / 134.2.4 Texture特性设置，依次点开菜单。

1 2所属部门研发部流程Owner 页码 5 / 134.2.5 反射片表面特性设置所属部门研发部流程Owner 页码 6 / 134.2.6 扩散板光学特性设置所属部门研发部流程Owner页码7 / 134.2.7 光源建立，光源建立是决定模拟准确度的关键，大多数背光模组使用两种光源：CCFL 、LED在Lighttools 中可以利用三种方式来建构光源：1) 整体光源模型在lighttools 中建立，最准确，但必须知道光源的结构，大厂商如PHILIPS ，OSRAM ，CREE 一般可以提供。

导光网点设计

因 )$)*$+*$+.及 - 为定值$所以当亮度 (指定时$5
和 6均为确定的值9这时只要利用"*.&式的形式来
排布网点并进行仿真分析$改变其中的 5和 6的参
数进行搜寻$就可以找到这 .个确定的 5和 6值$使
得到的输出亮度分布均匀且亮度值为指定的 (8当
输出亮度 (不为确定值时$则可任意指定其中一个
收稿日期!$##7%"#%$#3 修回日期!$##7%""%$# 基金项目 !广东省自然科学基金资助项目 ’#,#"#++&( 作者简介 !黄羽中 ’"+*#{ (0男 0广东揭阳人 0副教授 0主要从事光电材料与器件研究工作 4 .%f[_m!ibTb[VW| \eb1]nb1jV
参数$然后通过模拟仿真来确定另一个参数$可得
到一个使输出亮度分布均匀的网点排布方法9
根据需要$网格可以为一般矩形$即 #和 %方向的网格边长不等9散射网点也不一定非得是圆形$可以根据需要换成其他图形$只要符合填充率函数即可9
则有L
截取的弧线长度 !由公式可以看出 &离光源越远 &在导光板中传导的光通量就越小 &这和实际情况是相
EFC&DGH
R __"OFC&DG
FdG
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc

2014-侧入式LED背光源导光板网点设计与仿真_林晓新

本文选用侧入式，将光源分布在导光板的一侧，成线性排列，可近似看做是线光源．光线进入导光板时，遇到 3 维球形网点，破坏了光的全发射，使光线从导光板正面射出．本文设计的 LED 侧入式导光板，通过 TracePro 光学软件仿真分析，均匀度达到 93% ，得到的照度分布图符合国家标准，可以作为工业投入生产使用的参考．
图 4 所示． a、b 为 LED 点光源，虚线 ce 为发光边界，
图 3 朗伯光源 Fig． 3 Lambertian source
光强不相等，形成明暗交替现象．取临界值可以有效消除这一现象，提高均匀度．下面将通过仿真加以说明．
2 模型仿真
本文使用 TracePro 作为仿真软件，TracePro 功
能强大，具备 3 维建模、光线追击、照度辉度图分析
和优化等功能． TracePro 仿真步骤主要分为建立模
型、设定光学属性、设定光源、分析功能．首先建立长
为 50 mm、宽为 50 mm、厚度为 5 mm 的导光板，并将
材料属性设置为 PMMA，为防止漏光，需将除上表面
和光源入射面之外的面设置为完全全反射（ perfect
图 2 导光板网点分布模型 Fig． 2 Distribution of scattering netted dots on the
light guide plat
区域（ 0-Y1）和（ Y1-Y2）出射光的通量守恒公式为
KΦ Y1 L1
=
( (
Φ Y2
－－
KΦ ) K Y1 ) L1
，
（ 1）
图 1 导光板光全发射图 Fig． 1 Perfect reflection on the light guide plate

侧入式导光板网点半径分布函数及网点设计

侧入式导光板网点半径分布函数及网点设计周士康;周君玮;杜金;陈春根【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2017(28)4【摘要】本文导出了单边、对边和四边进光的矩形导光板网点半径分布的实用函数表达式.其中单边进光导光板的半径分布函数是基于导光板的基本原理直接导出,对边和四边进光导光板的半径分布函数则是用改型的高斯函数由导光板的边条件求得的函数解.半径分布函数以物理意义明确的导光板参数如导光板的边长,边缘和中心网点半径为自变量,可以直接用于不同边长的矩形导光板的网点设计.为了进一步改善导光板的表面亮度的均匀性,本文还提出一种非常简单的新方法来优化网点位置的分布,称之为"局域随机化方法".对三种进光情况的仿真和以对边进光为例的实际灯具的测量结果发光均匀度很好,证明本文的方法是一个成功的导光板设计方法.%The dot radius distribution functions of light guide plate with edge lighting are derived in this paper for unilateral, bilateral and quadrilateral edge lighting.The function with unilateral lighting is derived based directly on the basic principle of light guide plate, while the functions with bilateral and quadrilateral edge lighting are the solutions of the modified Gaussian distribution function under the boundary value conditions of the plate.The functions, with the variables having definite physical meaning such as length of the light guide plate and the radius of the bordered and central dots, can be directly used for the design of rectangle light guide plate with different size.In order to further optimize the luminance uniformity of thelight guide plate, a kind of very simple optimizing method called "local area randomization method" are proposed.The simulation results for three types of edge lighting and the measure results of actual manufacture lamps for bilateral edge lighting as an example have very good luminance uniformity.It is shown that the above method is a successful design method for light guide plate.【总页数】9页(P110-118)【作者】周士康;周君玮;杜金;陈春根【作者单位】上海三思科技发展有限公司上海 201100;上海三思科技发展有限公司上海 201100;上海三思科技发展有限公司上海 201100;上海三思科技发展有限公司上海 201100【正文语种】中文【中图分类】O43;TN312【相关文献】1.侧入式 LED 背光源导光板网点设计与仿真 [J], 林晓新;项颖;庞晓峰2.侧入式导光板网点全自动优化设计研究 [J], 黄逸峰;李潇;高培丽;高淑梅3.LED单边侧入式导光板的网点设计 [J], 智佳军;梁铭泉;陈俄振;车玉彩;庄其仁4.用于照明的侧光式LED导光板网点设计 [J], 高双红;杨俊逸;王蕾;冉红锋;何彩英5.侧入式液晶显示屏导光板散射网点密度设计 [J], 刘方祥;孙树峰;王德祥;江京亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。