側導光LED背光源的設計

圖3 散光點(diǎn)的大小分布與光強度關(guān)系示意圖

　　2、導光板凹形入射面設計

　　導光板的人口設計成凹形面，可以更好地進(jìn)行光通禍合，如圖4所示。對于大多數LED燈，表面出射的光是發(fā)散的。凹面使得光線(xiàn)以最小的折射度進(jìn)人導光板內，接著(zhù)導光板邊緣的弧面將光線(xiàn)反射成一條窄小的光束。這樣，就有更多的光線(xiàn)全反射回到導光板內，而不是折射到塑料和空氣界面上。從而減少LED光損失，提高背光源的亮度。

圖4 凹形入射面光反射示意圖

圖5 契形導光板內光反射示意圖

　　3、契形導光板設計

　　對于小尺寸LED顯示器(小于50mmx100mm)，使用扁平導光板。對于較大尺寸LED顯示器，則采用契形導光板，如圖5所示，契形邊改變導光板內全反射光線(xiàn)的角度，減少底面反射光的角度，一方面減少光線(xiàn)反射到導光板表面的人射角，使得折射出光線(xiàn)更加接近法線(xiàn)方向，另一方面使得原來(lái)因反射光的角度過(guò)大而不能從導光板表面折射出去的這部分光線(xiàn)可以在導光板表面折射出去，從而提高LED光利用率、提高背光源的亮度。

　　4、選用合適的LED外形結構

　　LED外形結構決定著(zhù)LED光學(xué)參數的分布特性，具體地說(shuō)，它影響著(zhù)LED的發(fā)光強度樣，一般來(lái)說(shuō)，出光面為凸型的LED，發(fā)光強度高，半強度角小，光線(xiàn)集中;出光面為平面的LED，發(fā)光強度低，半強度角大，光線(xiàn)分散。對于小尺寸LED背光源，應選擇出光面為平面的LED，可以使光線(xiàn)均勻地進(jìn)人導光板，對于大尺寸LED背光源，應選擇出光面為凸型的LED，發(fā)光強度高，以保證背光源的亮度。同時(shí)LED的大小應該考慮，LED的厚度小于導光板的厚度，使LED發(fā)出的光盡可能全部地進(jìn)人導光板內。

　　5、消除LED入射區的亮線(xiàn)

　　LED與導光板在側面組裝時(shí)，光線(xiàn)進(jìn)人導光板后會(huì )出現沿LED方向的一條亮線(xiàn)，影響背光源的亮度均勻性。消除此現象有兩種方法:一種是采用黑色涂蓋法或蓋上一層遮光紙，吸收光線(xiàn)。另一種是空白過(guò)渡法，即底面沒(méi)有印刷白色網(wǎng)點(diǎn)或注塑小凸點(diǎn)。應用全反射原理，在空白過(guò)渡區，光線(xiàn)反射回導光板內。這種空白過(guò)渡區須經(jīng)實(shí)驗確定。

　　6、選用合適的散射膜和反光紙

　　散射膜提高均勻性，但降低亮度;反光紙提高LED光能利用率，減少光能泄露，提高亮度，因此對于這兩種光學(xué)膜片的反射率和透過(guò)率有較高的要求，應選擇合適的反射率和透過(guò)率，以兼顧亮度和均勻性，達到滿(mǎn)意的效果。

　　五、結語(yǔ)

　　隨著(zhù)需求多樣化，用戶(hù)對側導光LED背光源的大小、形狀、發(fā)光顏色、亮度的均勻性等要求很多，這給材料的設計提出更高的要求。在實(shí)際設計中應結合光學(xué)原理，多做試驗，積累經(jīng)驗，才能設計出優(yōu)異性?xún)r(jià)比的背光源。