提高平板照明灯光照效果的关键技术与检测方法研究

发布时间：2017-08-29 17:01

  本文关键词：提高平板照明灯光照效果的关键技术与检测方法研究

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【摘要】：电灯的发明对于人类的社会进程有着重要的意义,随着LED产业的迅速发展,以LED平板照明灯为代表的新一代照明光源也蓬勃发展起来。由于其主要组件导光板普遍存在着导光效率不高、出光不均匀等问题,国内外已先后开展了相关的研究工作。目前国内市场对于导光板的均匀度评价尚未建立统一的标准,因此开展提高平板照明灯光照效果的关键技术与检测方法的研究具有重要的理论意义与工程应用价值。本论文首先归纳总结了平板照明灯的工作原理及该领域的最新研究进展,然后针对提高平板照明灯光照效果的关键技术与检测方法,对于网点型导光板提出了通过调整网点大小和网点密度的方法提高其光照效果的研究方案,并开发了新型的纳米导光板,同时建立了平板照明灯的均匀度检测系统。本论文主要做了以下三个方面的研究工作:第一,对于目前普遍采用的网点型导光板,使用Light Tools通过调整网点大小和网点密度的方法对其排布规律进行优化设计,在此基础上进行仿真模拟,得到导光板的出光亮度及表面均匀度的数据,从而指导设计出均匀度值达到60%的网点型导光板。第二,在研究纳米导光板发光原理以及掌握国内外最新研究动态的基础上,分析了无机相的种类、粒径的大小和浓度对导光板导光性能的影响,随后进行了纳米导光板的开发研究,设计了规格为295mm×295mm×4mm,选用SiO2为无机相,粒径大小为70nm,浓度为20%的纳米导光板,其光照均匀度值可达92%。第三,搭建均匀度检测系统,该系统是在黑暗环境中,利用CMOS相机采集平板灯的光照信息,将图像传送至计算机后由Matlab编写的图像处理软件对其进行分析处理,并将均匀度结果和整个平面光亮度的三维图像进行显示,根据检测结果再对优化网点和纳米导光板的制备提出建设性的指导作用。通过研究认识到进行优化设计的网点导光板对光照效果的提高有限,在此基础上还需要对网点分布规律展开进一步研究;此外,对均匀度检测软件界面和检测标准化方面还需进一步完善。
【关键词】：LED 平板灯 纳米导光板 光照效果 均匀度 检测方法
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM923.34
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题研究的背景9-14
• 1.1.1 国内外研究现状9-12
• 1.1.2 LED平板照明灯的优势12-13
• 1.1.3 平板照明灯的发展趋势13-14
• 1.2 课题研究的意义14-15
• 1.3 课题研究的主要内容15-17
• 第二章 平板照明灯的工作原理及相关理论17-29
• 2.1 平板照明灯的基本原理17-20
• 2.1.1 平板照明灯的结构17-18
• 2.1.2 平板照明灯的工作原理18-19
• 2.1.3 导光板的光学原理19-20
• 2.2 LED平板照明灯中的光度学理论20-23
• 2.2.1 辐射通量和视见函数20-21
• 2.2.2 光通量和发光强度21-22
• 2.2.3 光照度和光亮度22-23
• 2.3 评价LED平板灯光照效果的重要指标23-26
• 2.3.1 导光板的导光效率25-26
• 2.3.2 发光面亮度均匀度26
• 2.4 导光板的分类26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 提高平板灯光照效果的技术研究29-53
• 3.1 网点型导光板的简要介绍29-36
• 3.1.1 网点型导光板的制作流程29-34
• 3.1.2 导光板网点的设计理论34-36
• 3.2 应用LightTools进行仿真设计36-45
• 3.2.1 关于LightTools的简要介绍36-37
• 3.2.2 导光板网点仿真设计流程37-38
• 3.2.3 导光板网点的初步设计38-44
• 3.2.4 导光板网点的优化设计44-45
• 3.3 提高耦合效率对于光照效果改进的研究45-47
• 3.4 新型纳米导光板的技术研究47-52
• 3.4.1 纳米导光板的原理与优势47-49
• 3.4.2 纳米导光板的实验研究49-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 平板照明灯光照效果的检测方法研究53-67
• 4.1 LightTools仿真优化效果对比53-55
• 4.1.1 调整网点半径法53-54
• 4.1.2 调整网点密度法54-55
• 4.2 平板照明灯均匀性检测系统55-60
• 4.2.1 均匀性检测系统的原理55-56
• 4.2.2 均匀性检测系统平台搭建56-60
• 4.3 均匀性效果对比60-65
• 4.3.1 九点法均匀度评价60-62
• 4.3.2 检测系统均匀度评价62-65
• 4.4 实验结果分析65
• 4.5 本章小结65-67
• 第五章 结论与展望67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果73-75
• 致谢75

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