导光结构设计规范v

导光结构设计规范v内容摘要：

到显示效果需求，则返回步骤 4，调整 LED 参数及数量。 然后继续按照流程开发。 7. 样品试制 如果上步模拟 OK，则可进行打样试制。 8. 性能评测 测试样品试制效果是否满足需求。 如不满足需求，则返回步骤 5，重新进行结构设计优化，然后按照流程继续开发。 9. 结项 如果性能评测 OK，则验收结项。 6. 平面 形 导光设计 平面形导光 设计所涉及的是 出光面为较大面积平面形状 且 均匀性 要求较高 的导光设计，这类导光结构在产品上的应用主要为 LCD背光模组、较大面积 logo照明显示。 平面形导光分为直下式、侧入式两种方案。 直下式是指 LED光源相对于出光面位于导光元件正下方 的一种结构 ，侧入式是指 LED光源相对于出光面来说位于导光元件侧方 的一种结构。 直下式导光 直下式导光主要应用在系统亮度输出要求较高，导光结构纵向空间充足的项目中。 直下式导光的通用结构 如下图所示，基本的直下式导光系统通常由 LED阵列、 导光件 、 接受面 构成。 如果为了提升均匀性性能，则可以在基本架构上再添加扩散片； 如果需要增加系统亮度输出，则可以再增加增光片 、并在 LED阵列底面和侧方 增加反射片。 在直下式导光结构中，导光元件实际上起匀光作用， 一般 称之为扩散板。 扩 散板也可以使用 PC或 PMMA注塑件中添加光扩散剂、荧光粉来 制作。 这样可以大幅降低成本。 结构设计标准化文件 文件编号： 导光结构 设计规范 TCL AV 事业本部 研发所 第 10 页， 29 页 版本： 生效日期： 2020**** Harman Infinity机型直下式导光架构图 确定 LED 光源参数（封装尺寸、光通量、数量） 根据系统亮度要求、系统体积、成本预算等要求计算 LED光源的单灯光通量及用量 以及最大封装尺寸。 由于目前客户均无明确的亮度指标要求，因此 各个项目的 LED参数只能参考类似机型来确定。 总结一个近似的经验公式，供方案设计时初步计算参考。 Ф =L*π*S/eff Ф – 系统需求光源总光通量 ， 单位为 lm。 L 为系统亮度输出要求，一般由客户指定，由于我们的客户通常无量 化指标，这里可以取 L=150cd/m2，此亮度为一般电脑显示器的低亮度 指标。 如有特殊需求，则需要调整 L值。 Π 圆周率。 S 导光面有效显示面积，单位 m2。 eff 导光系统总光学效率。 根据显示要求合理调整 LED 间距。 单个 LED的有效照明覆盖面积 为 60度立体角所覆盖的一个圆形平面，其面 结构设计标准化文件 文件编号： 导光结构 设计规范 TCL AV 事业本部 研发所 第 11 页， 29 页 版本： 生效日期： 2020**** 积由混光（ LED到导光元件的）距离 d决定。 如下图所示。 直下式导光的 LED照明光束覆盖范围 根据系统光源数量和距离的限制，调整排列 LED，使 LED光源的照明光斑尽可能均匀的覆盖整个照明平面。 LED的圆形光斑覆盖不到的接受面则由扩散板来增加照明光线以提升均匀性。 如下图所示，红色矩形区域极为 LED阵列均匀照明区域。 直下式背光系统的 LED排列方式 根据此方法确定了 LED排列间距， 数量， 混光距离，就可以 计算出单个 LED的光通量规格要求，从而 初步确定直下式背光的初始结构。 初始结构的照明效果 优化 采用光学模拟软件，建立数学模型，需输入 LED光源特性、扩散板特性、反射片特性、接受面特性等参数。 对系统进行模拟优化 （调整 LED排列方式及混光距离） ，并确定最终方案。 扩散板的特性 上述优化效果确定后，需对扩散板的扩散性能进行试验调试。 扩散板的基材是 PMMA或者 PC，能增加均匀性效果的扩散成分为光扩散剂、 结构设计标准化文件 文件编号： 导光结构 设计规范 TCL AV 事业本部 研发所 第 12 页， 29 页 版本： 生效日期： 2020**** 荧光粉。 具体添加的比例根据实际试验效果确定。 侧入式导光 侧入式导光结构主要应用在 结构 紧凑，尤其是纵向空间不足的项目中， 侧入式导光的导光效率低于直下式。 侧入式导光的通用结构 典型的侧入式导光结构由 LED光源、反射片、导光板、 扩散片、 接收器 /LCD屏构成。 与直下式导光结构不同，其反射片可以被简化，但不能取消。 反射片需包裹导光板的 出光面 之外的 其他所有表面，否则导光板将无法将出射光线调制均匀。 Harman SB35机型侧入式导光架构图 确定光源参数 与。 导光板的厚度 设计 一般设定为 ，导光板的材料大多采用 PMMA。 导光靠近 LED的入光面通常需要设置 V型槽 ，它的作用是 提高 LED的照明均匀性， 减小导光板长度。 结构设计标准化文件 文件编号： 导光结构 设计规范 TCL AV 事业本部 研发所 第 13 页， 29 页 版本： 生效日期： 2020**** Vcut结构示意图 Vcut的推荐结构为：顶角 120度，宽度。 导光板的长度要求： LED到有效显示区域的距离 d与 LED之间的间距 p需满足 D/P，否则 有效显示区域 将出现 hotspot（灯影） 现象。 混光距离与 LED间距的关系约束 P为侧入式导光结构中，灯条上排列的 LED的间距。 D为 LED发光面到 LCD显示屏有效显示区域（一般标识为 AA区）或其他需要有效照明的区域的距离。 如下图所示， LCD的 AA区（途中 ）为 LCD上存在液晶像素点的区域，LCD上 仅此区域可以显示有效信息。 结构设计标准化文件 文件编号： 导光结构 设计规范 TCL AV 事业本部 研发所 第 14 页， 29 页 版本： 生效日期： 2020**** 理论上， D值越大，导光区域的均匀性越好，灯影缺陷越小。 但 D值越大，导光模组的体积也将越大。 因此 D值上限受整个产品的体积限制。 出 于成本和体积的综合考虑，对于均匀性要求不太严格的产品， D/P=。 导光板网点设计 网点设计是侧 入式导光结构设计的关键，它的原理是通过在导光板上的加工（丝印油墨或者模具蚀刻形成的）网点来控制导光板不同区域光出射强度，网点越密集，出射光强度越大。 网点设计需通过光学设计软件（ Lighttools， Gtools， Tracepro等）模拟优化得出。 无有效的理论计算方法。 网点设计在导光行业是成熟的技术，一般导光板加工企业均有设计经验，可直接提出均匀性要求由供应商负责设计加工。 7. 环形导光设计。