使用LED邊緣光源技術(shù)優(yōu)化背光系統

圖2 使用透鏡陣列的配置降低了LED的數量并同樣能夠達到發(fā)光的一致性

對于圖3中的例子，所用的是兩個(gè)側面發(fā)光高亮度LED器件，并使用經(jīng)過(guò)優(yōu)化的邊緣光源導光體進(jìn)行光耦合。之后，為了確定系統中的自然光譜進(jìn)行了基線(xiàn)光學(xué)建模。建模完成后，一個(gè)經(jīng)過(guò)定制的光學(xué)透鏡陣列被增加進(jìn)來(lái)，以改善從LED器件發(fā)出的可以利用的光，并且將光的出射范圍擴展到比LED器件制造商原始設計更廣的地步。

圖3 通過(guò)使用定制的光學(xué)透鏡，原始設計中光的自然光譜（上）得到了增強，并可以提供更加廣泛的光譜（下）

背光的應用
便攜計算機廣泛使用了邊緣白色磷光LED器件發(fā)光的背光系統。對于這樣的應用，一個(gè)藍色LED裝在黃色磷光體中就可以轉換成可見(jiàn)的白色光。白色LED仍然比CCFL具有更寬的彩色光譜（大約75%，而CCFL大約為70%～80%），而且還具有很低的功率消耗。

通常情況下，這種背光光源的厚度有2～3mm，然而，利用LED器件和導光體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，薄至0.4～0.6mm的背光光源已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)了，用于減少這些設備的總體重量和厚度。

新型更薄的基于LED的背光光源也在便攜設備的鍵盤(pán)中得到應用，它可以帶來(lái)更加優(yōu)化的亮度和發(fā)光一致性，以及使用更少的LED器件。因此，降低了背光光源的成本和功率消耗。這種背光設計利用微透鏡分光技術(shù)和光學(xué)工程來(lái)增加光通過(guò)鍵盤(pán)按鍵的效率，并通過(guò)增加多個(gè)發(fā)光性能相同的發(fā)光體來(lái)增加亮度。

顯示領(lǐng)域之外的應用
邊緣光源的優(yōu)勢是不會(huì )對背光LCD或者鍵盤(pán)產(chǎn)生任何限制的。與導光體對接在一起形成的邊緣光源系統提供了極大的設計靈活性，可以用于各種發(fā)光技術(shù)和在通常發(fā)光應用中加工成各種各樣的形狀和尺寸，例如，通道出口指示牌、屋頂照明燈、櫥柜內部照明、裝飾燈、書(shū)桌臺燈、電冰箱照明，以及櫥柜照明（如藥品柜）等。

圖4中的邊緣光源平板顯示了一個(gè)發(fā)光薄板用間接光源產(chǎn)生的漫射光，具有厚度非常薄、發(fā)光效率又比較高的特點(diǎn)。這種類(lèi)型的平板可以在各種應用中定制，如向下照明的熒光燈凹槽、櫥柜內照明、辦公桌照明和電冰箱內部照明等。發(fā)光平板可以通過(guò)平鋪的方式擴大照明面積，或者直接加工成各種大尺寸的，以便使用一塊導光單元就能照亮超過(guò)對角線(xiàn)60英寸的面積，而厚度卻非常薄。

圖4 發(fā)光薄板可以使用0.2英寸厚的邊緣光源導光體

在發(fā)光效率方面的這些新優(yōu)點(diǎn)和批量生產(chǎn)能力，以及透鏡陣列和光學(xué)建模技術(shù)，正用于提高當今LED器件的發(fā)光效率，實(shí)現了從小型（對角線(xiàn)0.24英寸）到大型（對角線(xiàn)60英寸）顯示設備的邊緣光源導光單元。這些導光單元隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展不斷降低厚度，而且需要更少的LED器件就能適合寬范圍的應用，從顯示器的背光到通用的照明設備。