直下式LED背光透镜的设计和制作

发布时间：2021-03-03 03:50

　　随着技术的不断进步,LED的发光效率不断提高。LED作为绿色节能的新型光源,受到各国政府和科研机构的广泛关注。以LED为光源的背光模组广泛的应用于液晶电视、平板灯、广告灯箱等领域。直下式背光模组与侧入式背光模组相比,具有亮度高、能量利用率高、均匀性好、结构简单等优点。但直下式背光模组需要背光腔来实现混光,存在厚度较大的缺点。背光透镜可以改善LED出射光线分布,从而减小直下式LED背光模组的厚度,该透镜的性能决定了整个背光模组的光学性能。直下式LED背光透镜主要有透射式和反射式两种结构。与透射式背光透镜相比,反射式背光透镜具有更高的光学效率,更短的混光距离,更广的应用范围,具有重要的研究意义和应用价值。但反射式背光透镜包含了多个对光学效果均有影响的光学面,且各个光学面之间需要合理搭配才能达到均匀照明的要求,设计难度更高、工艺更复杂。本文针对直下式反射结构LED背光透镜的设计、加工和检测开展研究工作,主要内容如下:1.采用网格划分的设计方法,以点光源模型为基础求解背光透镜的初始结构。为使点光源模型能更精确的代表LED光源的光学特性,对点光源的光强分布进行了优化。2.针对以LED为光源的背光... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

侧入式背光模组

只能实现简单的一维调光，而直下式 LED 背LCD 的区域动态控制。模组需要对光源发出的光线进行混光。一种方法是通进行混光；另一种方法是加装 LED 配光透镜，增加 LED行混光[16]。两种方法相比，加装 LED 配光透镜的模组并且混光距离也可以明显减小，更有利于减小模组的图 1.1 侧入式背光模组Fig.1.1 The edge type backlight module

LED（light emitting diode），即光激发二极管，是一种半导体元器件，它可以能转化为光，属于固态光源。LED 的优点众多，寿命长，功耗低，而且控制典型绿色照明光源。随着全球对环境保护和节约能源的重视，LED 得到广泛应用。了解 LED 的结构和特性，有助于合理的选择 LED 光源，做出合适的产品。1. LED 的结构LED 的结构主要由 PN 结芯片、电极和光学系统组成。传统的发光二极管的图如图 2.1(a)，N 结芯片是 LED 器件的核心，其典型结构如图 2.1(b)。芯片属电极，底部是衬底材料，当中是由 P 型层和 N 型层构成的 PN 结，发光层层和 N 型层之间，是发光的核心区域。当在电极上加上正向电压之后，使电分别注入 P 区和 N 区，当非平衡少数载流子和多数载流子复合时，就会以的形式将多余的能量转化为光能[32]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]照明行业进入LED照明时代[J]. 窦林平.  照明工程学报. 2017(05)
[2]关于超薄LED背光模组设计探讨[J]. 邱庆荣.  电子测试. 2017(11)
[3]非成像光学应用于LED照明的研究[J]. 李澄,李农.  照明工程学报. 2011(05)
[4]LCD进军大尺寸显示市场[J]. 王颖.  中国电子商情(基础电子). 2007(Z1)
[5]超精密加工现状综述[J]. 袁巨龙,王志伟,文东辉,吕冰海,戴勇.  机械工程学报. 2007(01)
[6]大尺寸TFT-LCD的LED背光技术[J]. 王文根,李瑛,王秀如,孙润光.  现代显示. 2006(08)
[7]新型LED背光源技术及应用[J]. 汪敏,夏咸军.  光电子技术. 2005(04)
[8]非球面超精密加工机床的发展状况[J]. 王洪祥,宋兴永,张龙江.  机械工程师. 2005(05)
[9]可见光LED的发展趋势[J]. Chew Tong Fatt,Chia Chee Wai,Koay Hui Peng,Nik Faralunisia.  电子产品世界. 2003(13)
[10]照明行业用软件介绍[J]. 章卓力.  光源与照明. 2003(01)

硕士论文
[1]LED直下式背光透镜的研究与设计[D]. 康廉洁.江苏大学 2017
[2]光源封装对直下式背光模组设计的影响[D]. 肖充伊.深圳大学 2015
[3]基于LED扩展光源的自由曲面透镜设计研究[D]. 李敏.中国计量学院 2015
[4]基于COB封装结构功率LED热仿真研究[D]. 李建海.哈尔滨理工大学 2014
[5]大尺寸直下式LED液晶背光系统设计与优化[D]. 刘传芳.华南理工大学 2012



本文编号：3060541