背光源的設(shè)計入門課件

背光源的設(shè)計入門背光源的設(shè)計入門背光源的設(shè)計入門課程大綱光學(xué)與顏色冷陰極燈管背光源的結(jié)構(gòu)光學(xué)材料的選用設(shè)計上的考量因素未來的挑戰(zhàn)1課程大綱OpticsElectro-magnetismMaterialMechanicsPhysics光學(xué)與顏色冷陰極燈管背光源的結(jié)構(gòu)光學(xué)材料的選用設(shè)計上的考量因素未來的挑戰(zhàn)2什麼是光？:光是微粒子流束。 -光可以轉(zhuǎn)彎嗎？ (1642-1727):光是一種波動。 -可不經(jīng)界質(zhì)傳遞？ (1629-1695):證實光的干涉現(xiàn)象存在。-粒子無法相減！ (1773-1829):光是一種電磁波。 c=3X108 (1831-1879):證實光具有電磁波特性。-如何解釋光電效應(yīng)？ (1857-1894):量子論探討微觀世界。-解釋黑體輻射、光電效應(yīng)。 (1858-1947):相對論解釋光電效應(yīng)。E=hf (1879-1955)3電磁波論與量子論相輔相成電磁波特性量子特性註：沒有質(zhì)量。電磁波理論：圓滿解釋光的傳遞與干涉現(xiàn)象。量子理論：成功解釋光子()註如何激發(fā)電子的 現(xiàn)象（光電效應(yīng)）。4幾何光學(xué)與反射定律鏡面反射(λ>表面粗度)粗糙表面造成「漫射」()反射定律： θi=θr 入射線、出射線及反射面之垂 直法線皆在同一平面。:假設(shè)光波依一直線方向前進(jìn)。 (λ＜＜d)Nθiθr5折射定律光在不同介質(zhì)中的速度不同。光在真空中的速度最大。折射率():

's:6光波的傳遞光在不同介質(zhì)中的頻率不變。7介質(zhì)導(dǎo)光的原理全反射與臨界角：8散射與光譜散射()：λ越短→n越小→折射角δ越大。可見光的光譜：波長9折射率與光波長的關(guān)係10人眼的視覺視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞：柱狀細(xì)胞─對光的強弱靈敏度很高。錐狀細(xì)胞─靈敏度較低，但辨色能力極好。人眼對綠光的靈敏度最高，對紅光的靈敏度較低。11光源色與物體色光源色：加法混色物體色：減法混色12表色系統(tǒng)色相：圓週方向彩度：半徑方向明度：上下方向13表色系統(tǒng)三基色：紅光(R) λ=700.0 1流明 綠光(G) λ=546.1 4.5907流明 藍(lán)光(B) λ=435.8 0.0601流明 標(biāo)準(zhǔn)白光 混光 5.6508流明色度空間： r=() q=() b=()=1-(r+q)14：l' 國際照明委員會1931年標(biāo)準(zhǔn)：用三標(biāo)準(zhǔn)色刺激值(色量)來定義 所有可見色，並使所有混色係數(shù)為正值。 X=2.7689R+1.7517G+1.1302B Y=1.0000R+4.5907G+0.0601B Z=0.0000R+0.0565G+5.5943BY=輝度()X=Y=Z：等量白光(x,y)座標(biāo)系統(tǒng)＝色度表色系統(tǒng)151931xy色度座標(biāo)16利用色度座標(biāo)定義顏色171931以後的發(fā)展1931：以2°視野為基礎(chǔ)，可應(yīng)用至4°視野。1964X10Y10Z10輔助表色系統(tǒng)：10°視野。1960""色度座標(biāo)：色差程度在(u,v)色度座標(biāo)上為等距離。1976L*u*v*表色系統(tǒng)：色度座標(biāo)(u',v') (u',v')=(u,1.5v)1976L*a*b*表色系統(tǒng)：色差程度為等距離，且為直角座標(biāo)。18光源的輻射與度量方式度量名稱符號定義單位輻射能量

Q光源輻射出之能量(在光譜範(fàn)圍內(nèi))。1卡＝4.18J＝107光通量

ψ光源在單位時間內(nèi)所發(fā)的輻射能量：ψ＝流明()瓦特()光度

I光源在某一方向之單位立體角(ω)內(nèi)所發(fā)射之光通量：I＝dψω（球面積＝4πr2）燭光()(1=4π)(立體角4π)輻射出度

MS面積光源之單位面積發(fā)射的光通量：M＝dψ2=21米燭光=1照度ES面積被照體之單位面積上所受的光通量：E＝dψ（照度與光源距離之平方成反比）輝度L光源在某一方向之單位面積(S)所發(fā)出的光度(I)：L＝d2ψω(θ) ＝/(θ)（θ為視線與平面法線之夾角）(2)(1=π)(球體投影面積為πr2)19黑體輻射與色溫黑體輻射出度： 色溫：當(dāng)光源色與黑體在某溫度下的輻射顏色相同時即稱為該光源的色溫。當(dāng)光源之光譜分不與黑體輻射相去太遠(yuǎn)時即不適合用色溫來描述該光源顏色。20黑體輻射軌跡=437n3+3601n2+6830n+551721冷陰極燈管的構(gòu)造玻璃管：軟質(zhì)玻璃硬質(zhì)玻璃惰性氣體：+混和氣:22影響的因素玻璃管徑燈管長度燈管形狀（直管、L管、ㄇ管、U管、W管）電極形狀及種類水銀量（水銀蒸氣壓＝6X10-3時253.7輻射效率最大）惰性氣體充填壓力氣體混和比例(+)周圍環(huán)境溫度（影響管壁及電極溫度）色度螢光劑塗佈23的輝度24的壽命25的驅(qū)動26輝度量測輝度/色度計（量測精度、範(fàn)圍、誤差值）量測點（視野角度、對焦距離、對焦、視角）驅(qū)動（電壓、電流、頻率）環(huán)境條件（25℃、暗室）接線與高頻漏電輝度比＝L1227背光源的種類與應(yīng)用直下式側(cè)光式單側(cè)入光對側(cè)入光多側(cè)入光平板楔形 (–導(dǎo)光板)/─高輝度、廣視角、大型化。─高效率/省電化、輕薄化。衛(wèi)星導(dǎo)航/車載裝置─高輝度、堅固性、耐候性。掌上型裝置─小尺寸、輕薄化、省電化。影像輸入裝置─特殊色度、輝度均齊度要求高。28側(cè)光式背光源的構(gòu)造將線光源變成面光源29光學(xué)元件的效率30光的繞射與干涉現(xiàn)象31光的相位變化32牛頓環(huán)現(xiàn)象33凹面鏡的聚焦與反射焦距： R為鏡面曲率半徑。: p–鏡子頂點至物體距離。 q–鏡子頂點至影像距離。平行入射光會被聚焦在焦點。位於焦點之光源的輻射光會被平行反射出去。34導(dǎo)光板的光學(xué)折射、透射與全反射折射率越大，導(dǎo)光能力越好調(diào)光網(wǎng)點的佈置與漫射35導(dǎo)光板材料及物性物性比重1.21.21.01.1吸水率％0.30.20.010.24全光線透過率3厚％93909292折射率1.491.591.531.51熱變形溫度(℃)90~10514510517136擴散片PET基材抗靜電塗佈擴散層OrganicFillerBinder*全光線透過率 *耐光性（）*霧度（） *抗刮、耐磨性*耐候性（高溫、低溫、高濕、老化）*增光效果37集光片的增光效用38集光片的視角效果39設(shè)計上的考量因素導(dǎo)光板的物性與製程射出成形平板裁切印刷式無印刷式機構(gòu)組立性、精密性、簡單化與結(jié)構(gòu)強度的絕緣與散熱漏光與輝線與黃化現(xiàn)象耐高、低溫與高濕環(huán)境40未來的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)大型化高輝度、廣視角化長壽命化輕量化結(jié)構(gòu)簡單化低價化前光源41