光源基础知识

LED背光源基础知识

时间：2008-08-01 19:56:16 来源：中国光学网 文号：大 中 小

一、光源模组的技术：

光源模组中最核心技术为导光板的光学技术，目前主要有印刷形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，不适合批量生产原则。印刷形因为其成本低在过去较长时间内成为主流技术，但合格品不高一直是其主要缺点，而目前LCD产品要求更精密的导光板结构，射出成型形导光板必然成为背光源发展主流，但相应的模具技术难题只有少数大厂能够克服。伟志公司导光板的光学技术主要采用印刷形和射出成型形二种导光板形式。

二、背光源的分类：

背光源目前按光源类型主要有EL、CCFL及LED三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式（底背光式）。以下是它们的简单介绍。

1、边光式。即将线形或点状光源设置在经过特殊设计的导光板的侧边做成的背光源。根据实际使用的需要，又可做成双边式，甚至三边式。边光式背光一般可做的很薄，但光源的光利用率较小，且越薄利用率越小，最大约50%。其技术核心是导光板的设计和制作。边光式最常用的有LED灯背光和CCFL背光。伟志LED边光式背光源有WU、WH、WN类为单边式，WL、WJ、WK、WB类为双边式。随着lcd模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。WQ类产品为伟志CCFL边光式背光源。

1）、LED灯背光。

LED灯又称发光二极管，比起其它光源，单个LED灯的功耗是最小的。从蓝到红，LED灯有很多种颜色，常用的如“表一”和“表二”；另外还有一种特殊的颜色是白色，“表三”给出了其常用的色度范围。在各种颜色里，可大致分为高亮和低亮的两种：基本上，“表一”里是属于低亮的（虽然琥珀色、橙色和红色里也有稍高亮的），“表二”和“表三”里是属于高亮的。

由于白色是混合色，无可标识的波长值，因此，以其在色度图上的坐标值来表示。我们自定义为“冷白色”和“暖白色”两种。在各种颜色里，都存在颜色偏差的问题，其中蓝色和白色表现的较为明显，尤其是白色，现在LED的供应商也无法对其进行有效的控制。

背光源基础知识讲解

背光源（BackLight）是位于液晶显示器（LCD）背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块（LCM）视觉效果。液晶显示器本身并不发光，它显示图形或字符是它对光线调制的结果。

一、用于背光源的光源：

在背光源的设计中，所用光源的选用是很重要的。所用的光源决定了背光源的功耗、亮度、颜色等光电参数，也决定了其使用条件和使用寿命等特性。

下表为可用于液晶显示器背光源的光源及其特点简单对比介绍:

光源形状 光源种类 颜色 功耗(W)（瓦特） 寿命(h)（小时） 特点

点状光源 Lamp(灯泡) 2800K左右 1.0以上 2,000 简单、小型、价低 体积大、发热严重

LED（发光二极管） 蓝~红430~700nm 0.038以上 100,000 寿命长、低发热 亮度稍低

线状光源 CCFL（冷阴极荧光管） 红、绿、蓝及其混合色 1.0~10.0 25,000 亮度高、寿命长

逆变器驱动电压高

HCFL（热阴极荧光管） 4.0~220 5~7,000 发热严重

面状光源 VFD（扁平荧光灯） 200mW/cm2以下 5,000 亮度高、均匀性好 双电源驱动

EL（电致发光片） 20mW/cm2以下 5,000 薄、均匀性好 寿命短、亮度低

OEL（有机电致发光片） 1,000以上 薄、均匀性好、亮度高 寿命短

FED（平板场发射） 10,000以上 亮度高 开发中

二、光源模组的技术：

光源模组中最核心技术为导光板的光学技术，目前主要有印刷形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，不适合批量生产原则。印刷形因为其成本低在过去较长时间内成为主流技术，但合格品不高一直是其主要缺点，而目前LCD产品要求更精密的导光板结构，射出成型形导光板必然成为背光源发展主流，但相应的模具技术难题只有少数大厂能够克服。伟志公司导光板的光学技术主要采用印刷形和射出成型形二种导光板形式。

光源与照明基础知识

一：光源的特性参量

1光源的辐射特性

光是一种电磁波，它的波长区间从几个nm（1nm=10-9m）到1mm左右。人眼能看见的只是其中一部分，称为可见光。光除具有波动性之外，还具有粒子性。

2照明光源的光学特性

照明光源的光学特性必须用基于人眼视觉的光量参数描述。

1．2．1光强度、光通量、光照度和光亮度

A：光通量

光源在单位时间内所发出的光量称为光源的光通量，单位Lm（流明）。

B：光强度

光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的光强度，光强的单位是cd（坎德拉、烛光）

C：光出（射）度和光照度

光源的光出（射）度就是光源上每单位面积向半个空间发出的光通量，光出度在数值上等于通过单位面积所传送的光通量。表示表面被照明程度的量称为光照度，它是每单位 面积上受到的光通量数。光出度和光照度的基本单位都是Lm/m2

D：光亮度

光源在给定方向上的光亮度也就是它在该方向的单位投影面上光强度，光亮度的基本单位是nt（尼特）。

1．2．2光源的色温和显色性

作为照明光源，除了要求发光效率高之外，还要求它发出的光具有良好的颜色。光源的颜色有两方面的意思：色表和显色性。人眼直接观察光源时所看到的颜色，称为光源的色表。显色性是指光源的光照射到物体上所产生的客观效果。如果各色物体受照的效果和标准光源（黑体或重组日光）照射时一样，则认为该光源的显色性好（显色指数高）；反之，如果物体在受照后颜色失真，则该光源显色性就差（显色指数低）。

4光源的电气特性和寿命

1．4．1光源的电气特性

在测量光源的光学特性的同时常常要求测量光源的电气特性。对白炽灯来说，其电参数为流经灯管的电流、灯管上的电压降及灯消耗的功率。对气体放电灯，情况比白炽灯复杂。对工作于交流的气体放电灯，电功率等于VIcosØ，cosØ称为灯的功率因数。

在进行测量之前，灯必须经过100h的老炼，以使其特性稳定。在测量过程中，灯的参数受到众多因素的影响，所以有必要对诸如环境温度、通风条件、点燃位置、电源频率以及灯的接线方式等实验条件加以控制。

传统光源

1、光源的发展历史

照明的最佳光源是太阳光。太阳以可见的光谱提供光线，千百年来，人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。人类社会自钻木取火以来，经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯、LED的漫长历史过程，可谓“一步一个脚印”。照明灯具是一种历史、是一种独特的文化，她蕴含人类的文明发展史，凝聚着人类深厚的文化积淀和文化底蕴。

照明大事记

—1879 爱迪生发明电灯

—1959 卤素灯问世

—1961 高压钠灯问世

—1962 金属卤化物灯

—1969 第一盏LED灯(红色)

—1976 绿色LED灯

—1983 荧光灯问世

—1993 蓝色LED灯

—1999 白色LED灯

—2000 LED应用于室内照明

１、 光源的种类

（１）自然光源

自然光即是太阳光源。它不仅是室外摄影常用的主要光源，也是室内摄影的重要光源。自然光源是变化的光源，不同的季节、日期、时辰其光源的强度和照射角度都不相同。所以对照片的感光、造型以及影调和色彩还原随时起着变化。根据光的照射情况，又可分为直射光和漫射光。

直射光是太阳直接照射到物体上的光线，它的强度很高。当侧射或逆射时，物体的受光面积十分明亮，在背光面有深暗的阴影和明显的投影，这种光线有利于表现景物的空间感、立体感和增强造型效果。另一方面，影纹的阶调差距也大，但只要感光和显影适当，仍然可以获得影像清晰，层次丰富，反差恰当的照片。所以直射光是自然光摄影的理想光源。

漫射光也叫散射光，是太阳透过大气、云雾射来的散漫光线。其强度低，没有明朗的射线，物体上缺少明暗反差，没有投影。常用来拍摄标本、模型等。

（２）人造光源

即是灯光光源，人造光源大多在自然光照度很低和夜晚摄影时使用，或在强烈的阳光下补充阴暗部分的感光。人工光源的最大优点是可以随意控制光源的强度，根据创作目的任意调节光比，调节光的性质和光源的位臵。人工光源的种类繁多，发光强度不等，色温不同。常用的有白炽灯、碘钨灯和闪光灯。