1、Board ZhangBoard Zhang2007 March2007 March几何光学与反射定律镜面反射( 表面粗度)粗糙表面造成漫射(Diffusion) 反射定律：反射定律： i = r 入射线、出射线 及 反射面之垂 直法线皆在同一平面。Ray Approximation:Ray Approximation: 假设光波依一直线方向前进。( d )Nir折射定律vcn 介質中光速真空中光速2211sinsinnn光在不同介质中的速度不同。光在真空中的速度最大。折射率(Index of Refraction) :Snells Law:光波的传递12212121nnvvffffv 光在不
2、同介质中的频率不变。介质导光的原理全反射与临界角：) where(sin2112nnnncn)(Refraction) Reflectio(Total 折射全反射：cc散射 与光谱散射(Dispersion)：越短 n 越小 折射角 越大。可见光的光谱：波 长RedViolet光源色与 物体色光源色：加法混色物色：减法混色光源的辐射与度量方式度量名度量名称称符符号号定定义义单单位位辐射能量Radiation EnergyQQ光源辐射出之能量 (在光谱范围内)。1 卡 4.18 J 107 erg光通量Luminous flux光源在单位时间内发出的辐射能量： dQ/dt流明 (lm)瓦特 (W
3、=J/s)光度Luminous intensityI I光源在某一方向之单位立体角()内所发射之光通量： I d/d（球面积4r2）烛光 (cd)(1 cd = 4lm)(立体角4)照度IlluminationE ES 面积被照之单位面积上所受的光通量： E d/dS（照度与光源距离之平方成反比）W/m2Lux = lm/m21 米烛光 = 1 lux辉度LuminanceL L光源在某一方向之单位面积 (S) 所发出的光度 (I)： L d2/d(dS cos) dI /(dS cos)（ 为视平线与平面法线之夹角）nit (cd/m2)(1 lux =nit)(球体投影面积为r2)色温色温
4、：当光源色与黑体在某温度下的辐射颜色相同时即成为该光源的色温。通俗的说是发光体表面的温度。光源照到一张白纸时看起来的感觉; 如在钨丝灯光下看一张白纸就是红红的，在日光灯下(4500K)就有点偏黄，在日正当中时有点偏紫，所以在赤道地区的风景海水特别的湛蓝，蓝到有点偏紫(约13000K15000K) 。 楔型楔型结构结构( (侧侧光式光式) )CCFL灯管棱镜片 I扩散板 导光板反射板灯管反射罩棱镜片II扩散板光学元件的效率偏振光的一些概念：偏振光的一些概念：光是一种电磁波,光的电场振动是横波,即光的振动方向和传播方向互相垂直.自然光是各种特性在各个方向都完全相同的均匀的光,自然光的电振动方向在振
5、动平面的各个方向也都是完全均匀的.如果光波的电振动只限於某个确定的方向上,就是偏振光.偏光板偏光板偏光板具有方向性,其有一个特别的方向指向,称之为透过轴:与这个方向垂直的电振动被阻挡,与这个方向平行一致的动则可以自由通过自由光通过偏光板就成为偏振光偏光板偏光板偏偏光光板板动动作作原原理理偏光板偏光板贴附偏光板过程和易发生的不良纤维胶玻璃屑偏光板偏光板 导光板是背光模组光源的传播煤介，其形状及材料组成决定了出射光源的辉度及分布上均一性的表现。 一般来说，较细的灯管配合厚的导光板有较佳的入光效率，仅有在灯管紧靠在导光板上有最佳的入光效率。在实际的考量上为避免灯管电极过热对光板造成伤害，必须要求保持
6、灯管与导光板间的相距对离。 PMMA PMMA 热变热变形形温温度度 : : 约约90 90 导光板（导光板（1）CCFL灯管棱镜片 I扩散板 导光板反射板灯管反射罩棱镜片II扩散板进入导光板内部的光源，经过散射效应与反射板、扩散板及棱镜片等作用后，出光效率约占内部光源的75%左右。现行导光板在薄型化的趋势下，笔记型电脑使用的导光板厚度已由4mm (平板型) 逐渐降低至 1.5mm(楔型)以下，再配合一体化的射出成型技术，是未来几年内的产业走向。 导光板（导光板（2）CCFL灯管棱镜片 I扩散板 导光板反射板灯管反射罩棱镜片II扩散板灯管反射膜的种类灯管反射膜的种类金属反射：金属的导电系数越高
7、，穿透深度越浅，反射率越高。因此金属反射膜材料搭都使用高导电的金、银、铝、铜等白色塑胶材料反射：一般为PET+TiO2反射板（反射板（1）CCFL灯管棱镜片 I扩散板 导光板反射板灯管反射罩棱镜片II扩散板金属反射金属反射导体材料中的外壳层电子（自由电子）并没有被原子核束缚，当被光波照射时，光波的电场使自由电子吸收了光的能量，而产生与光相同频率的振荡，此振荡又放出与原来光线相同频率的光，称为光的反射。反射板反射板反射板（反射板（2）TiO2等折射率很高（n=2.62），所以在反射dot折射的光，非常复杂的工作，而且是将PET或聚碳酸酯（polycarbonate)等，光学上透明度高的树脂，经过
8、微细发泡而成。泡的直径有数微米左右，不过，泡越微细、密度越高，反射率就越高。泡是折射率越1.00 的素材，与透明树脂之间，形成良好的折射界面白色塑胶材料反射白色塑胶材料反射反射板反射板反射板（反射板（3） 导光板光源出射方向及扩散角度并非集中在导光板正面方向，因此在LCD的视野角上无法达成亮度上的要求，必须修正光源的方向及扩散角度，使得光源能尽量集中在要求的方向，扩扩散板散板与棱镜与棱镜片即是作片即是作为为角度修正及角度修正及集光效果的重要元件集光效果的重要元件。 扩散板扩散板扩散板功能利用扩散物质的折射与反射将光雾化将光由小角度出光集中到正面，提高正面的辉度扩散板的作用除了修正光行进的角度外
9、，对於破坏全反射面的光学结构亦具有覆盖的作用，扩散板的光学参数包含了透过率及雾面程度，依据导光板的外观做有利的选择。 棱镜片是提升正面辉度的重要元件，最有效且常用的棱镜片为BEF 系列，其中顶角90及周期结构50um宽的 BEFII 90/50 12枚应用於导光板上可使辉度提升约1.41.8倍。棱镜片棱镜片入射光源入射光源（1 1） 荧光灯 冷冷阴极阴极管管 优点:细管径化(管径可达到1.8mm )、寿命长、亮度高、工作电流低 缺点:发光效率低於20% 、放电电压高、低温下放电特性差、 加热达到稳定辉度时间长 热阴极管热阴极管 优点: 放电电压低、加热达到稳定辉度时间短、光效率高 缺点:细管化
10、困难、寿命短 冷冷阴极阴极管管VS.VS.热阴极管热阴极管 荧光灯 项目 冷冷阴极阴极管管 热阴极管热阴极管 发光效率 约 18% 约 25% 工作电压 6001000 V 300800 V 工作电流流 2.010 mA 10 mA 以上 管径 1.88 mm 4.0 mm以上 寿命 20000 H 以上 50008000 H 入射光源入射光源(2)(2) LED(LED(发发光光二极体二极体) ) 以往用於小型的以往用於小型的单单色色LCDLCD的的显示装置显示装置，近年，近年來來成功成功发发展出展出青色光源的青色光源的LEDLED，经过导经过导光板、反射板等作用形成光板、反射板等作用形成白
11、色光源白色光源显显示示，由於其，由於其辉辉度高，度高，渐渐成成为为具有具有实实用性的用性的导导光板光源光板光源 。 有有机机ELEL面面状发光状发光 一一种种能配合背光模能配合背光模组组面光源面光源形态形态的光源型式，由於其的光源型式，由於其辉度辉度低低，适用适用於小型、全彩等使用的背光模於小型、全彩等使用的背光模组组，现阶段现阶段正努力於三正努力於三原色化，原色化， 为未来市场为未来市场增加其增加其应应用性。用性。 冷阴极管的构造CCFL: Cold Cathode Fluorescent LampCCFL发光机理发光机理1. 高电压电极激发电子2. 电子撞击Ne and Ar，吸收能量3.
12、 高能量的Ne and Ar 在撞击Hg时释放能量，同时Hg吸收能量4. Hg释放UV 波长为253.7nm，撞击荧光体5. 荧光体发出可将光CCFL制程制程Inverter模块电路内部控制IC MP1010升压回路Inverter内部控制IC MP1010Bright:此pin输入电压的大小控制流过Lamp的电流大小。(0V-2V)Enable:开启此IC,高电平则IC工作。高压的产生高压的产生：OutR/OutL输出幅度变换的方波，经过升压变压器(1:N),在变压器二次侧产生高压方波脉冲(700V左右) 。Lamp电流大小控制：流过Lamp的电流经过D2a和Rsense到GND,在Rsense的电压被IC的Isense-pin检测，依据Bright-pin输入做出调整，以控制OutR&OutL输出方波之占空比大小,由此对流过Lamp的电流进行控制。ENDThank you！
