LED产品中光学设计及作用.pptVIP

LED产业范围 二、光与照明基础知识 LED照明中基本光学概念 光与人的关系 LED绿色照明的含义 1、LED照明中基本光学概念 非成像光学理论自由曲面设计 光度学：光通量、发光强度、光照度、亮度、发光效率 色度学： 颜色、色温、显色性 A、非成像理论理论 自由曲面设计 B、光度学： C、色度学 色温与人体感觉 显色性 2、光与人的关系 眩光 色温、照度与舒适度 眩光 光色、照度和舒适度 不同场合和劳动形式的推荐照度 3、LED绿色照明的含义 环保、节能，有利于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量，促进身心健康的照明。 三、LED光学设计基本原理 1、芯片光引出技术 LED的基本结构 芯片结构设计：复杂的系统工程 电致发光结构设计：提高注入效率和光效 光引出结构设计：提高出光效率 电极设计：提高光效 传统LED中存在的问题 倒装芯片技术：从蓝宝石基底出光 表面粗化技术 布拉格反射（DBR）技术 LED封装结构 一次光学设计 将LED芯片封装成LED光电器件，必须进行光学设计。一次光学设计的目的是从LED封装材料的形状入手，设法提高LED的出光效率；以解决LED的出光角度、光强、光通量大小、光强分布、色溫范围等问题。 只有一次光学设计合理，才能保证系统的二次光学设计顺利实现，从而提高照明和显示的效果。 一次光学设计的三大因素：芯片，支架，模粒。 LED芯片是发光的主体，发光多少直接与芯片的质量有关。 支架承载着芯片，起着固定芯片的作用。支架碗的形状大小与芯片的匹配，对出光效率起着重要的作用。 模粒灌满环氧树脂之后就成为透镜，出光的角度和光斑的质量都与模粒形成的透镜有关。 折射式、反射式、折反射式 反射式: 反光杯 一次光学透镜 3、二次光学设计 LED光源为郎伯光源，光强按余弦分布： 反光杯聚光 散射型：折光板 自由曲面透镜 四、光学设计在LED照明中的应用 现有LED路灯问题 2009年深圳市对27家企业27个型号的LED路灯进行了测试。 在27盏LED路灯中，在平均照度方面，大约有93%的产品达到《城市道路照明标准》对次干路的要求，而所有路灯均未达到主干路的标准；另外，在照度总均匀度方面，只有22%的LED路灯达到了道路照明对主次干道的要求。 从上述测试可以看出，现有的国内LED路灯只能初步满足道路照明标准对次干道的要求，离符合主干道的所要求的各项光学指标还有一段距离。 传统路灯光学设计方法 一次光学设计+二次光学设计 单颗LED光场分布 灯头结构及光线追踪 存在问题 由于二次光学和一次光学之间或多或少的总存在一些耦合损耗的不利因素，均会降低LED路灯的光效。 LED光学设计趋势 直接在芯片上作配光 一次光学配光透镜的模块化 直接在芯片上配光 整灯效果 2、一次光学配光透镜的模块化 五、LED显示屏中的光学设计 LED显示屏 LED显示屏的分类 颜色显示 LED显示屏的结构 虚拟像素技术 1、LED显示屏的分类 单基色LED显示屏 双基色LED显示屏 室内双基色LED显示屏 全彩色（三基色）LED显示屏 颜色的表示: C=X(X)+Y(Y)+Z(Z) 全彩LED显示屏彩色形成的原理 真彩屏的条件 像素： 最佳视距 显示屏硬件组成 4、虚拟像素技术 虚拟像素技术：像素点部分复用，但不相同 总 结 LED照明中基本概念 LED光学设计基本原理 光学设计在照明产品中的应用 光学设计在显示产品中的应用 三原色： R,红色（X）：700nm G,绿色（Y）：546.1nm B,蓝色（Z）：435.8nm 2、颜色显示 用电流大小将单个二极管的颜色分成256个等级，总的颜色数颜色。 1、 三种颜色的发光二极管能够混合出白色 三基色亮度要求： R:G:B=1:6:3 2、 三基色波长要求：正红，正绿，正蓝： 3、LED显示屏的结构 2R,1G,1B 2R, 1G, 1B 1R，2G，1B 点间距：像素中心距离, P5---5mm 分辨率：80×32 显示屏 LED 模块 模组 LED显示屏的构成 利用人眼的视觉暂留现象，对实像素进行分时复用，复现更多显示信息点（虚像素点）的技术，也就是像素共享技术。 实像素显示管理 3×3一共9个像素点，每个像素点独立显示信息 一次光学透镜 折射式 聚光面为球面或者非球面，聚光面的立体角有限，光线（70-80%）从侧面泄露，聚光效率低。