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基于照度分割反馈法的扩展光源背光源设计

半导体光电 2017年第1期38卷 30-35,39页

作者：刘明伟钱可元清华大学深圳研究生院半导体照明实验室广东深圳518055

以LED为扩展光源,提出一种基于照度分布分割与反馈的方法为LED设计非常紧凑的光学自由曲面透镜,进而设计实现了大距高比(DHR)的直下式背光源。与子光学面联接构成光学面的过程相对应,总照度分布被分割为子照度分布。通过修正子光学面来... 详细信息

以LED为扩展光源,提出一种基于照度分布分割与反馈的方法为LED设计非常紧凑的光学自由曲面透镜,进而设计实现了大距高比(DHR)的直下式背光源。与子光学面联接构成光学面的过程相对应,总照度分布被分割为子照度分布。通过修正子光学面来调整子照度分布,使得总照度分布足够接近于目标照度分布,所需光学面就被构建出来了。该设计过程不依赖于仿真,简便易行,适用广泛。作为实例,一个非常紧凑(透镜的中心高度与LED尺寸相等)的自由曲面透镜被设计出来,作为直下式背光源的配光透镜。仿真结果表明,背光源照度分布的均匀度达到了0.91,相对标准差(RSD)低至0.020 2,总的光能利用率达到了85.5%。

关键词：光学设计扩展光源光学自由曲面背光源

废旧CCFL背光源组件资源环境特性及安全回收工艺

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中国资源综合利用 2022年第6期40卷 60-65页

作者：邓毅黄庆郁丰善白静顾卫华生态环境部固体废物与化学品管理技术中心北京100029 上海第二工业大学资源循环科学与工程中心上海201209 江西省汉氏贵金属有限公司江西上饶335500 上海太和水环境科技发展股份有限公司上海200433

我国每年有数亿台液晶显示器(LCD)被淘汰,未来十年有近10亿只冷阴极荧光灯管(CCFL)背光源进入报废阶段,其中含汞量超5 t。通过分析废弃CCFL背光源的结构和组分可知,CCFL主要由玻璃、塑料灯头、塑胶导线、铜制导线、电极、荧光粉和汞等组... 详细信息

我国每年有数亿台液晶显示器(LCD)被淘汰,未来十年有近10亿只冷阴极荧光灯管(CCFL)背光源进入报废阶段,其中含汞量超5 t。通过分析废弃CCFL背光源的结构和组分可知,CCFL主要由玻璃、塑料灯头、塑胶导线、铜制导线、电极、荧光粉和汞等组成,其中汞是最大的危害物质,其对环境和人体健康有很大的危害,若玻璃和塑胶导线等得不到安全处置,则可能造成环境危害。为此,本文提出了多级破碎分选和汞蒸馏的资源化回收和安全处理工艺。整个系统处于密封负压条件,可实现废旧CCFL背光源的玻璃、金属等的清洁回收,可确保汞被安全收集和处置。

关键词：资源与环境液晶显示器冷阴极荧光灯管背光源安全回收

基于ε-支持向量回归机的背光源亮度均匀性评价方法

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液晶与显示 2015年第5期30卷 857-863页

作者：宋悦林志贤姚剑敏郭太良福州大学物理与信息工程学院福建福州350002

针对现有传统亮度计采集背光源亮度的检测方法用时长,不适于生产线的问题,提出一种基于ε-支持向量回归机的背光源亮度均匀性评价方法。设计了背光源亮度均匀性检测平台,采用CCD图像传感器一次性同时获得几个背光源亮度图像,并进行校正... 详细信息

针对现有传统亮度计采集背光源亮度的检测方法用时长,不适于生产线的问题,提出一种基于ε-支持向量回归机的背光源亮度均匀性评价方法。设计了背光源亮度均匀性检测平台,采用CCD图像传感器一次性同时获得几个背光源亮度图像,并进行校正。通过在非线性条件下的ε-支持向量回归机(ε-SVR)对校正后得到的背光源检测点亮度值构建关于背光源亮度值的预测模型,并对若干个背光源进行预测,与检测标准相比较判断其亮度是否合格。结果表明,在构建的支持向量回归模型中多种参数的融合检测,其精度是相似的。其中,最佳预测结果 RMSE为43.28,BR为1.21%。说明预测结果与传统亮度计的测量值之间误差较小,但操作方便、且所用时间更短,对于背光源亮度均匀性的客观评价与亮度计评价结果基本符合。

关键词：光学检测背光源 CCD ε-SVR

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Mini LED背光源动态扫描驱动设计

Mini LED背光源动态扫描驱动设计

作者：于海明华中科技大学

学位级别：硕士

随着显示技术的快速发展,人们对液晶显示效果的要求也越来越高,高分辨率和高对比度的图像显示已逐渐成为行业的重点研究方向。液晶显示属于被动显示,液晶自身并不会发光,需要有背光源提供光线,液晶显示器最终呈现的显示效果与背光源的... 详细信息

随着显示技术的快速发展,人们对液晶显示效果的要求也越来越高,高分辨率和高对比度的图像显示已逐渐成为行业的重点研究方向。液晶显示属于被动显示,液晶自身并不会发光,需要有背光源提供光线,液晶显示器最终呈现的显示效果与背光源的性能有着非常大的关系,因此对于设计一种高性能的背光源是十分必要的。目前,现有液晶背光源受到LED灯珠尺寸及驱动方案的限制,LED背光源分区数一般比较少,基本都在几百分区以内,产生的背光源常常不能完全反映整个图像的亮度特性,从而导致所显示图像的视觉效果不佳。为了提高液晶的显示效果,本文提出了采用Mini LED作为液晶显示器的背光源,并分析了Mini LED作为背光源的优势与挑战。本文也对液晶显示器成像技术的工作原理与特点进行简单介绍,概述了液晶显示器背光源的发展过程以及不同背光源的优缺点。对动态区域调光与静态区域调光做了全面的分析与研究,并对两种技术的优缺点以及如何选用进行了深入谈论。本文重点对Mini LED背光源动态扫描控制方式的设计做了详细介绍,从系统的整体架构以及背光源的布局,到硬件电路的实现都做了分析,并对设计过程中遇到的难点问题以及解决方案进行了阐述。同时也对Mini LED电视的样机系统,并对画面的调试、对比度测试以及对画面显示效果的实际测试进行了阐述。Mini LED作为背光源可以实现更多独立的调光分区,分区数可达数千分区,甚至上万分区,从而可以实现背光源精细化的动态调光。背光源的亮度信息可以有效的结合显示图像内容,极大提升了画质显示效果,提升了产品的竞争力。另外,背光源也可以做得更薄,可以实现在短距离的混光范围内进行调光,从而实现了超薄、高质量显示特性和终端产品节能。采用动态扫描区域调光方法成功解决了当电视背光源分区数较多时,所带来的恒流控制IC数量较多,系统复杂,成本较高的问题,对于其他行业的背光源系统设计也具有现实参考意义。

关键词：背光源 Mini LED 动态扫描

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背光源窄边框机种漏光改善研究

电子测试 2019年第7期30卷 59-60页

作者：陶东重庆京东方显示照明有限公司重庆400714

本文运用TRIZ理论对背光源窄边框机种漏光不良进行深入、系统的分析,找出了窄边框机种漏光的根本原因,同时产生了94项改善想法,通过分类筛选找出了其中较为简单有效的几项对策。通过实验对比验证,找出了窄边框背光源漏光的几项解决方案... 详细信息

本文运用TRIZ理论对背光源窄边框机种漏光不良进行深入、系统的分析,找出了窄边框机种漏光的根本原因,同时产生了94项改善想法,通过分类筛选找出了其中较为简单有效的几项对策。通过实验对比验证,找出了窄边框背光源漏光的几项解决方案,同时产生了15项专利。

关键词：背光源窄边框背光源漏光改善 TRIZ

一种基于稳定的氧化锌场致发射体的液晶显示器背光源(英文)

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Journal of Southeast University(English Edition) 2013年第3期29卷 247-251页

作者：李晨陈静雷威夏军王琦龙东南大学电子科学与工程学院南京210096

利用丝网印刷的方法制备了一种基于氧化锌发射体的三极结构场致发射背光源器件.当栅极电压达到570 V时,阳极场发射电流密度达到0.62 mA/cm2,部分阳极电流的产生是由于在栅极孔洞内侧的氧化镁受到电子激发产生了二次电子发射.在1 000 mi... 详细信息

利用丝网印刷的方法制备了一种基于氧化锌发射体的三极结构场致发射背光源器件.当栅极电压达到570 V时,阳极场发射电流密度达到0.62 mA/cm2,部分阳极电流的产生是由于在栅极孔洞内侧的氧化镁受到电子激发产生了二次电子发射.在1 000 min的测试过程中,平均场发射电流密度和器件亮度分别为0.47 mA/cm2和1 250 cd/m2,波动小于10%.有限元模拟计算的结果表明,栅极结构具有良好的电子束聚焦性能.利用SPICE仿真模拟和示波器测量的方法考察了该背光源的驱动性能.稳定的场发射性能、逐行扫描的特性和高响应速度预示了基于该三极结构的场致发射器件在液晶显示器的中具有良好的应用前景.

关键词：场致电子发射氧化锌背光源响应时间

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液晶显示器背光源可靠性问题研究与改进

液晶显示器背光源可靠性问题研究与改进

作者：斯巨龙厦门大学

学位级别：硕士

背光源是液晶显示器的关键光学组件。背光源的显示效果直接影响到液晶显示器的品质。随着液晶显示器背光源越来越薄,背光白点、褶皱成为困扰背光的两大难题。本论文将研究这两个主要问题产生的根源,建立一套检测评价机制,并从根源上进... 详细信息

背光源是液晶显示器的关键光学组件。背光源的显示效果直接影响到液晶显示器的品质。随着液晶显示器背光源越来越薄,背光白点、褶皱成为困扰背光的两大难题。本论文将研究这两个主要问题产生的根源,建立一套检测评价机制,并从根源上进行改善和预防,取得主要成果如下:(1)研究发现形成背光白点的原因为膜层间异物、膜层上粒子压伤膜层。因此可通过工艺上减少异物的数量,设计上提升膜材的耐压性改善膜材的遮瑕性,并开发无软粒子扩散片改善背光白点。经由建立以真空吸附、环境测试(高温高湿、冷热冲击)两种方案,证明液晶屏的背光源背光白点从～15%降低到1%,得到了显著改善。(2)膜材膨胀引起的褶皱是影响背光源良率的另一主要因素。导致褶皱的主要原因是膜材膨胀系数过大、膜材与胶框间隙过小、膜材与粘结胶的膨胀系数不一致等。为此本文针对性的建立膜材与粘结胶膨胀系数匹配模型,开发低收缩率材料,优化工艺保证组装间隙。以高温膨胀系数测试,环境测试(高温、高温高湿、冷热冲击、循环温湿度变化)两套方案证明改善后的背光源发生发光不均的概率从9%降低至2%。(3)论文研究还发现存在组装间隙宽裕,材料膨胀系数一致的情况下,膜材仍发生褶皱的现象,这属于膜材本身属性问题。以上研究成果为背光源材料及尺寸设计提供了一套比较完整的方案。

关键词：背光源背光白点背光褶皱

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LED背光源驱动器的调光-均流技术研究

LED背光源驱动器的调光-均流技术研究

作者：刘梦蕾南京航空航天大学

学位级别：硕士

发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)具有光效高、光学性能好、寿命长、节能环保等优点,广泛应用于背光源场合。由于单只LED功率有限,大功率背光源系统中通常采用将LED串并联的连接方式以满足发光亮度要求。由于LED导通压降的离... 详细信息

发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)具有光效高、光学性能好、寿命长、节能环保等优点,广泛应用于背光源场合。由于单只LED功率有限,大功率背光源系统中通常采用将LED串并联的连接方式以满足发光亮度要求。由于LED导通压降的离散性和负温度系数特性,并联的LED支路间将出现电流不均衡的现象,导致背光源亮度不均匀;同时,为提升显示的对比度和画面质量,实现节能需求,背光源还需要具有调光功能。本文以同时具备多路并联均流和调光功能的LED背光源驱动器为研究对象,研究目标为实现高精度均流和宽范围调光。为实现多路LED并联均流,本文选用跨接电容型均流方案,该方案基于电容电荷守恒的原理实现均流,电路简单,器件应力低,且无磁性元件,利于集成。为实现宽范围调光,本文选用PWM并联调光方式。针对调光时不均流的现象,分析得到了调光时保持均流的通用条件,以此为基础提出了三种调光-均流方案:匹配频率式、倍频式、轮流触发式调光方案,均可在全调光范围内实现均流。论文分析了三种调光-均流方案的工作原理,从均流效果、LED电流纹波、实现简易性等方面综合考虑,最终选择轮流触发式调光方案。基于上述分析,研制了一台90W四路并联LED驱动系统实验样机,详细设计了各部分参数,并提出了一种基于输出电压前馈的控制策略,优化了调光时的电流波形。最后通过实验验证了所提方案的可行性。

关键词： LED驱动器背光源多路并联均流调光

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液晶显示器背光源光学研究与改进

液晶显示器背光源光学研究与改进

作者：单庆山厦门大学

学位级别：硕士

背光源是液晶显示器(LCD)的关键光学组件。随着时代发展变迁,液晶显示器背光源薄、窄、轻、高亮、低功耗等已经逐渐成为主流。背光源的光学参数直接影响液晶模组最终能否满足市场及客户需求。本论文从背光源的结构分析入手,针对光源辉... 详细信息

背光源是液晶显示器(LCD)的关键光学组件。随着时代发展变迁,液晶显示器背光源薄、窄、轻、高亮、低功耗等已经逐渐成为主流。背光源的光学参数直接影响液晶模组最终能否满足市场及客户需求。本论文从背光源的结构分析入手,针对光源辉度和均匀度等关键问题,对决定及影响光学规格参数的部材进行研究探讨,并通过二级部材的管控消除光学不良隐患,取得主要成果如下:(1)LED发光二极管提升光学辉度,可通过选用发光面面积更大的LED,或采用多晶LED方案,增加自身的发光量来提高辉度·,同时加大驱动电流可最直接提升LED亮度,但需要考虑最大电流不能超出支架塑料耐受范围,大电流易造成LED支架耐受能力不足,进而影响LED寿命和亮度衰减速度;其次在相同输入功率、相同色温下优先选用亮度表现最佳的荧光粉配比;同时需要考虑不同荧光粉的耐热性,耐热性较佳的荧光粉在LED点亮时有较佳的热平衡光效,温度上升对亮度影响较小。在LED设计确定后,可以通过调整机构设计、提升LED光线的利用率,改善背光的辉度表现:如胶条厚度调整、胶框结构增加凸条设计以及膜片涂黑,来防止光透过间隙漏出导致不良;同时,LED-LGP(导光板)耦合距离决定光效的利用及均匀度的水准,用0.2mm的间隙作为设计出发点,可有效避免光能的浪费。(2)导光板是通过网点将光能转向出光面,不同的网点排布会对光能的利用率有所不同。局部的辉度是可以通过网点排布来提升,网点越密,这个点就会越亮。光从LED出发到出光侧能量会越来越低,因次,灯条侧的网点设计的都很稀疏,出光侧非常密集。同时,发现导光板印刷工艺过程中印刷刮刀速度、回墨刀速度、印刷刮刀角度及油墨黏度等,对网点的大小及圆整有较大的影响。(3)组装过程中,LED发光面和导光板的预留间隙对光能利用有一定影响,间隙越大,LED的光能进入导光板会减少。但导光板贴近灯条,LED发热会导致导光板热熔,所以优化预留间隔为0.5mm,并使用限位治具辅助组装作业,避免作业不良。以上研究成果为背光源光学及尺寸设计提供了一套比较完整的方案,有效防范量产过程中出现的光学问题,避免反复验证的浪费及较大的成本损失。

关键词：背光源光学导光板