兼具照度與色度均勻性之直下式LED背光模組透鏡設計

Design of Color and Illuminance Uniformity for Direct Type LED Backlight Module Lens

陳柏松(Bo-Song Chen) ； 蔡孟哲(Meng-che Tsai) ； 李宗憲(Tsung-Xian Lee)

《光學工程》 128期 (2014/12) Pp. 43-51

摘要

隨著LCD顯示器面板尺寸越做越大，直下式LED背光模組已是顯示器不可或缺的一部分。背光模組扮演的角色不單是提供光的來源，更需要提供均勻的照度分佈於顯示幕上，因此必須倚靠良好的光學透鏡設計來重新塑造LED光強度分佈。然而，部分白光LED封裝因螢光粉製程難以控制，影響了空間光色的一致性，若加上二次光學設計不當，不均勻的現象會更為明顯。因此，空間光色均勻性的控制對LED照明應用而言，就顯得十分重要。本文即針對直下式LED背光模組透鏡進行最佳化的改善，使之能同時兼顧均勻的照度與色度分佈。

關鍵字

直下式LED背光板 ； 二次透鏡設計

並列摘要

In our study, we use lagrange interpolate polynomial equation to calculate the LED unit illuminance distribution (LUID) in LED backlight module. The illuminance uniformity is 94% and 99% for square and triangle arrangement, respectively. Furthermore, we design and optimize the secondary optical lens base on the property of CSM and the target including illuminance and color uniformity simultaneously. According the simulate process, the condition of square arrangement and DHR is equal to 4, the 83.7% of illuminance uniformity can be achieve, as well as the color uniformity can reduce to 0.0039 which below the requirement of 0.004.

並列關鍵字

direct type LED backlight module ； lens design