侧导光LED背光源的设计

图3 散光点的大小分布与光强度关系示意图

　　2、导光板凹形入射面设计

　　导光板的人口设计成凹形面，可以更好地进行光通祸合，如图4所示。对于大多数LED灯，表面出射的光是发散的。凹面使得光线以最小的折射度进人导光板内，接着导光板边缘的弧面将光线反射成一条窄小的光束。这样，就有更多的光线全反射回到导光板内，而不是折射到塑料和空气界面上。从而减少LED光损失，提高背光源的亮度。

图4 凹形入射面光反射示意图

图5 契形导光板内光反射示意图

　　3、契形导光板设计

　　对于小尺寸LED显示器(小于50mmx100mm)，使用扁平导光板。对于较大尺寸LED显示器，则采用契形导光板，如图5所示，契形边改变导光板内全反射光线的角度，减少底面反射光的角度，一方面减少光线反射到导光板表面的人射角，使得折射出光线更加接近法线方向，另一方面使得原来因反射光的角度过大而不能从导光板表面折射出去的这部分光线可以在导光板表面折射出去，从而提高LED光利用率、提高背光源的亮度。

　　4、选用合适的LED外形结构

　　LED外形结构决定着LED光学参数的分布特性，具体地说，它影响着LED的发光强度样，一般来说，出光面为凸型的LED，发光强度高，半强度角小，光线集中;出光面为平面的LED，发光强度低，半强度角大，光线分散。对于小尺寸LED背光源，应选择出光面为平面的LED，可以使光线均匀地进人导光板，对于大尺寸LED背光源，应选择出光面为凸型的LED，发光强度高，以保证背光源的亮度。同时LED的大小应该考虑，LED的厚度小于导光板的厚度，使LED发出的光尽可能全部地进人导光板内。

　　5、消除LED入射区的亮线

　　LED与导光板在侧面组装时，光线进人导光板后会出现沿LED方向的一条亮线，影响背光源的亮度均匀性。消除此现象有两种方法:一种是采用黑色涂盖法或盖上一层遮光纸，吸收光线。另一种是空白过渡法，即底面没有印刷白色网点或注塑小凸点。应用全反射原理，在空白过渡区，光线反射回导光板内。这种空白过渡区须经实验确定。

　　6、选用合适的散射膜和反光纸

　　散射膜提高均匀性，但降低亮度;反光纸提高LED光能利用率，减少光能泄露，提高亮度，因此对于这两种光学膜片的反射率和透过率有较高的要求，应选择合适的反射率和透过率，以兼顾亮度和均匀性，达到满意的效果。

　　五、结语

　　随着需求多样化，用户对侧导光LED背光源的大小、形状、发光颜色、亮度的均匀性等要求很多，这给材料的设计提出更高的要求。在实际设计中应结合光学原理，多做试验，积累经验，才能设计出优异性价比的背光源。