直下式LED背光源模组第二扩散导光板光学特性分析

DOI:10.16136/j.joel.2013.04.012

光电子·激光

第２４卷第４期　２０１３年４月 Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ·Ｌａｓｅｒ Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．４　Ａｐｒｉｌ　２０１３

直下式ＬＥＤ背光源模组第二扩散导光板光学

特性分析

肖　箫１，文尚胜１，２，陈建龙１，姚日晖１，２＊

（１．华南理工大学高分子光电材料与器件研究所，广东广州５１０６４０；２．华南理工大学发光材料与器件国家重

点实验室，广东广州５１０６４０）

摘要：针对直下式发光二极管（ＬＥＤ）背光源模组均匀度低且模组厚度大的缺点，提出了加入第２

扩散导光板的直下式ＬＥＤ背光源模组，并采用九点取值法及ＴＲＡＣＥＰＲＯ软件，模拟了第２扩散

导光板入光面及出光面、高度和厚度对背光源模组光特性的影响。结果表明，第２扩散导光板的

入光面及出光面对背光源模组均匀度的提升影响较大。当入光面采用凹陷结构、出光面采用弯

曲结构时，有利于增大模组均匀度；且模组的均匀度分别随凹陷结构半径的减小和弯曲结构半径

的增大而增大。而其高度和厚度主要影响背光源模组的光斑显示效果，随着高度的增加，光斑范

围增大，暗区团逐渐减小；随着厚度的增加，照度最大值增大但亮点增多，产生亮暗不均的现象，

从而影响了背光的主观效果。

关键词：直下式发光二极管（ＬＥＤ）背光源模组；第二扩散导光板；均匀度；光斑

中图分类号：Ｏ４３９；ＴＮ８７３＋．９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５－００８６（２０１３）０４－０６７９－０８

Ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅ－ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ

ｉｎ　ｄｉｒｅｃｔ　ＬＥＤ　ｂａｃｋｌｉｇｈｔ　ｍｏｄｕｌｅ

ＸＩＡＯ　Ｘｉａｏ１，ＷＥＮ　Ｓｈａｎｇ－ｓｈｅｎｇ１，２，ＣＨＥＮ　Ｊｉａｎ－ｌｏｎｇ１，ＹＡＯ　Ｒｉ－ｈｕｉ　１，２＊

（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ

５１０６４０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ－

ｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ａｎｄ　ｌａｒｇｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ－ｔｙｐｅ　ＬＥＤ　ｂａｃｋ　ｌｉｇｈｔ

ｍｏｄｕｌｅ（ＢＬＭ），ｏｐｔｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｎｉｎｅ－ｖａｌｕｅ　ｍｅｔｈｏｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ＴｒａｃｅＰｒｏ　ａｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ

ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅ－ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｉｎ　ｄｉｒｅｃｔ－ｔｙｐｅ　ＬＥＤ　ＢＬＭ．

Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｉｎｃｉｄｅｎｔ　ｓｕｒｆａｃｅ，ｅｘｉｔ　ｓｕｒｆａｃｅ，ｈｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅ－ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ

ｏｎ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ－ｔｙｐｅ　ＬＥＤ　ＢＬＭ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｒｅｖｅａｌ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｕ－

ｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ－ｔｙｐｅ　ＬＥＤ　ＢＬＭ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｃｉｄｅｎｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｅｘｉｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ

ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅ－ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｉｎｃｉｄｅｎｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｉｓ　ｄｅ－

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Ｔｈｅ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　ｍａｘｉｍｕｍ　ａｎｄ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｓｐｏｔｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，

ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｕｎｅｖｅｎ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｄａｒｋ　ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ　ｈａｐｐｅｎ，ｗｈｉｃｈ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｂａｃｋ　ｌｉｇｈｔ　ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ

ｅｆｆｅｃｔ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉｒｅｃｔ　ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ）ｂａｃｋ　ｌｉｇｈｔ　ｍｏｄｕｌｅ（ＢＬＭ）；ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅ－ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ

ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ；ｆａｃｕｌａ

＊Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｏｒｉｈｕｉ＠ｓｃｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ

收稿日期：２０１２－０９－２０　修订日期：２０１２－１１－２７

基金项目：广东省重大科技专项（２０１１Ａ０８０８０１０１６）和广东省战略性新兴产业专项（２０１１Ａ０８１３０１０１７）资助项目