側導光LED背光源的設計

圖3 散光點的大小分布與光強度關系示意圖

　　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，表面出射的光是發散的。凹面使得光線以最小的折射度進人導光板內，接著導光板邊緣的弧面將光線反射成一條窄小的光束。這樣，就有更多的光線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的角度，減少底面反射光的角度，一方面減少光線反射到導光板表面的人射角，使得折射出光線更加接近法線方向，另一方面使得原來因反射光的角度過大而不能從導光板表面折射出去的這部分光線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LED光學參數的分布特性，具體地說，它影響著LED的發光強度樣，一般來說，出光面為凸型的LED，發光強度高，半強度角小，光線集中;出光面為平面的LED，發光強度低，半強度角大，光線分散。對于小尺寸LED背光源，應選擇出光面為平面的LED，可以使光線均勻地進人導光板，對于大尺寸LED背光源，應選擇出光面為凸型的LED，發光強度高，以保證背光源的亮度。同時LED的大小應該考慮，LED的厚度小于導光板的厚度，使LED發出的光盡可能全部地進人導光板內。

　　5、消除LED入射區的亮線

　　LED與導光板在側面組裝時，光線進人導光板后會出現沿LED方向的一條亮線，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。另一種是空白過渡法，即底面沒有印刷白色網點或注塑小凸點。應用全反射原理，在空白過渡區，光線反射回導光板內。這種空白過渡區須經實驗確定。

　　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膜片的反射率和透過率有較高的要求，應選擇合適的反射率和透過率，以兼顧亮度和均勻性，達到滿意的效果。

　　五、結語

　　隨著需求多樣化，用戶對側導光LED背光源的大小、形狀、發光顏色、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。在實際設計中應結合光學原理，多做試驗，積累經驗，才能設計出優異性價比的背光源。