LED背光顯示的特點(diǎn)及背光的光學(xué)設(shè)計(jì)和分析工具的介紹

　　背光設(shè)計(jì)的目標(biāo)包括低功耗，超薄，高亮度，亮度均勻，大面積，不同寬窄的視角控制。為了實(shí)現(xiàn)這些挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并控制成本和快速實(shí)現(xiàn)，必須使用電腦輔助光學(xué)設(shè)計(jì)工具進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　背光應(yīng)用于小型，輕便，要求從背后照明的平板液晶顯示器（LCD）等電子設(shè)備，包括小到如手掌大小的手持設(shè)備，大到大屏幕電視機(jī)。背光設(shè)計(jì)的目標(biāo)包括低功耗，超薄，高亮度，亮度均勻，大面積，不同寬窄的視角控制。為了實(shí)現(xiàn)這些挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并控制成本和快速實(shí)現(xiàn)，必須使用電腦輔助光學(xué)設(shè)計(jì)工具進(jìn)行設(shè) 計(jì)。 本文介紹了美國(guó) ORA 公司的LightTools 光學(xué)設(shè)計(jì)和分析軟件的特性，可用于開發(fā)當(dāng)今最先進(jìn)的背光設(shè)計(jì)應(yīng)用。

　　背光照明系統(tǒng)需要將來(lái)自一個(gè)或多個(gè)光源的光進(jìn)行某種轉(zhuǎn)換，在一個(gè)區(qū)域或一個(gè)固定的角度；里產(chǎn)生需要的配光分布。照明設(shè)計(jì)軟件必須能夠幾何建模，對(duì)不同類型的 光源和轉(zhuǎn)換單元設(shè)定光學(xué)特性參數(shù)，而且必須能夠使用光學(xué)追跡的方法來(lái)評(píng)價(jià)光線通過模型的路徑并計(jì)算最后的光分布。光分布采用蒙特卡羅模擬來(lái)計(jì)算特定區(qū)域和 /或角度的照度，亮度，或發(fā)光強(qiáng)度。 光線從光源以隨機(jī)的位置和角度發(fā)出，通過光學(xué)系統(tǒng)追跡，并在接收面上接收。照度可以從表面接收器計(jì)算出來(lái)，強(qiáng)度可 以從遠(yuǎn)場(chǎng)接收器獲得。通過在接收器表面定義亮度計(jì)，可以計(jì)算出亮度隨空間和角度的分布。在某些情況下，分析顯示器的色度可能是很重要的。指定光源（如發(fā)光 二極管）的光譜能量分布，輸出 CIE 坐標(biāo)值以及相關(guān)色溫（CCT），量化顯示器的色度，在顯示器上生成 RGB 真實(shí)光線渲染的圖形。這些分析在 LightTools 軟件中都可以做到。