中心議題：

• 邊緣光源與普通LED背光的比較
• 透鏡陣列導光體發光分析
• 邊緣光源在顯示領域之外的應用

解決方案：

• 使光聚焦到高性能、非常薄的導光體上
• 多種顏色的光在導光體內混合

經過優化，有著優異發光效率的背光單元的係統設計使LED技術的優點發揮到了極致。這些優點的意義非常重大
，使得LED正飛快地朝著更薄和更高效的方向發展。

這些優點使手持設備的體積更小和更薄，並具有更高效率的LCD、鍵盤和觸摸屏
，以及具有背光的超薄鍵盤的薄型便攜和桌麵計算機LCD。最新的設計可以通過更少的LED器件，提供幾乎在任何顏色背景下的高亮度和發光的一致性。生產成本更低
、更薄、更輕的背光單元包括小於0.6mm厚的背光組件
，並使用薄至0.25mm的導光體已經成為事實，如圖1所示。背光單元的厚度已經達到了場致發光背光的厚度，並具有當今先進LED所具有的優異發光特性和其他所有優點。


圖1背光單元已經達到了令人驚異的厚度，並具有發光一致性和高亮度的特點

LED已經遠遠超出了它最初應用的便攜/手持領域
，並成為各種消費類、工業、汽車和醫療顯示設備等中等尺寸LCD（對角線3.5〜7英寸）背光的標準，以及用在筆記本電腦、桌麵顯示器
、平板電視等中大尺寸LCD中。現如今，這些設備的設計者和生產商對LED背光的進步起到了推動的作用，更寬的彩色光譜、更長的壽命、直流供電、不需要變極器、更低的功率消耗、更高的設計靈活性
、很小的外圍尺寸和更低的成本都是LED背光的優點。當然

，LED的製造過程也不含有汞元素，並一直作為“綠色”環保的背光光源。

xinxingjiejuefangandeyingyonglingyuyijingchaochulexianshiqibeiguangdefanwei
，liru，yongyutongdaochukouzhishipaihegezhongxinxitishipaidebianyuanguangyuandaoguangdanyuan，yijiyongyuzhuomiantaidengheyingguangdengdengxiangxiazhaomingdebianyuanguangyuan。xindeshejifangfa，rubianyuanguangyuanhepingbanguangyuanzhengshizhezhongyoushidedaogengdadefazhan。

邊緣光源LED背光

邊緣光源使用側麵點亮的高效率LED器件，這樣的LED器件可以使光聚焦到高性能、非常薄的導光體上。有許多種利用發光技術的領域：印刷、蝕刻（使用化學、激光或其他手段）、V形開槽和顯微鏡透鏡等，每個各領域都可以被提供針對特定應用的優化解決方案，如表1所示。


由於LED器件位於導光體的邊緣，這種安裝方式也帶來了很多優點

，包括更好的光學控製，特別是色彩和多個LED器件發光的一致性，以及在所有等級上發光參數更好的複現性，並降低了功率消耗，而且幾乎是最薄的LED發光解決方案。

邊緣光源背光允許多種顏色的光在導光體內混合。這不僅排除了LED之間的發光偏差（這種偏差在直接發光方式中是最常見的），而且使邊緣光源導光體非常適合當今的多功能顯示設備，允許設計者使用更少的LED器件和降低成本。

為了維持優化的效率，導光體的厚度應該和LED的光輸出截麵相匹配。當LED器(qi)件(jian)的(de)發(fa)光(guang)截(jie)麵(mian)很(hen)窄(zhai)時(shi)，邊(bian)緣(yuan)發(fa)光(guang)導(dao)光(guang)體(ti)的(de)厚(hou)度(du)將(jiang)不(bu)斷(duan)降(jiang)低(di)。然(ran)而(er)，以(yi)非(fei)常(chang)薄(bo)的(de)厚(hou)度(du)製(zhi)造(zao)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)導(dao)光(guang)體(ti)需(xu)要(yao)製(zhi)造(zao)和(he)光(guang)學(xue)領(ling)域(yu)中(zhong)的(de)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)。

使用透鏡陣列建模設計導光體

用於增強發光一致性的關鍵技術是透鏡陣列，如圖2所示。透鏡陣列具有將光重新分布的特征，它們位於導光體的光輸入邊緣（LED器件的前麵）。這些陣列增加了導光體內光線射出的角度，使用更少量的光源就能提供視覺外觀的一致性，而且減少了當靠近LED器件觀看時所產生的像素過大的現象。使用透鏡陣列允許降低所用LED器件的數量，但同樣能夠達到發光均勻的背光。這就降低了成本、節省了空間體積、減少了器件數量和功率消耗。[page]


圖2使用透鏡陣列的配置降低了LED的數量並同樣能夠達到發光的一致性

對於圖3中的例子，所用的是兩個側麵發光高亮度LED器qi件jian，並bing使shi用yong經jing過guo優you化hua的de邊bian緣yuan光guang源yuan導dao光guang體ti進jin行xing光guang耦ou合he。之zhi後hou，為wei了le確que定ding係xi統tong中zhong的de自zi然ran光guang譜pu進jin行xing了le基ji線xian光guang學xue建jian模mo。建jian模mo完wan成cheng後hou
，一yi個ge經jing過guo定ding製zhi的de光guang學xue透tou鏡jing陣zhen列lie被bei增zeng加jia進jin來lai
，以yi改gai善shan從congLED器件發出的可以利用的光，並且將光的出射範圍擴展到比LED器件製造商原始設計更廣的地步。


圖3通過使用定製的光學透鏡

，原始設計中光的自然光譜（上）得到了增強
，並可以提供更加廣泛的光譜（下）

背光的應用

便攜計算機廣泛使用了邊緣白色磷光LED器件發光的背光係統。對於這樣的應用
，一個藍色LED裝在黃色磷光體中就可以轉換成可見的白色光。白色LED仍然比CCFL具有更寬的彩色光譜（大約75%，而CCFL大約為70%～80%），而且還具有很低的功率消耗。

通常情況下，這種背光光源的厚度有2～3mm
，然而，利用LED器件和導光體技術的優點，薄至0.4～0.6mm的背光光源已經生產出來了，用於減少這些設備的總體重量和厚度。

新型更薄的基於LED的背光光源也在便攜設備的鍵盤中得到應用，它可以帶來更加優化的亮度和發光一致性
，以及使用更少的LED器(qi)件(jian)。因(yin)此(ci)
，降(jiang)低(di)了(le)背(bei)光(guang)光(guang)源(yuan)的(de)成(cheng)本(ben)和(he)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao)。這(zhe)種(zhong)背(bei)光(guang)設(she)計(ji)利(li)用(yong)微(wei)透(tou)鏡(jing)分(fen)光(guang)技(ji)術(shu)和(he)光(guang)學(xue)工(gong)程(cheng)來(lai)增(zeng)加(jia)光(guang)通(tong)過(guo)鍵(jian)盤(pan)按(an)鍵(jian)的(de)效(xiao)率(lv)，並(bing)通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)多(duo)個(ge)發(fa)光(guang)性(xing)能(neng)相(xiang)同(tong)的(de)發(fa)光(guang)體(ti)來(lai)增(zeng)加(jia)亮(liang)度(du)。

顯示領域之外的應用

邊緣光源的優勢是不會對背光LCD或huo者zhe鍵jian盤pan產chan生sheng任ren何he限xian製zhi的de。與yu導dao光guang體ti對dui接jie在zai一yi起qi形xing成cheng的de邊bian緣yuan光guang源yuan係xi統tong提ti供gong了le極ji大da的de設she計ji靈ling活huo性xing，可ke以yi用yong於yu各ge種zhong發fa光guang技ji術shu和he在zai通tong常chang發fa光guang應ying用yong中zhong加jia工gong成cheng各ge種zhong各ge樣yang的de形xing狀zhuang和he尺chi寸cun，例li如ru，通tong道dao出chu口kou指zhi示shi牌pai、屋頂照明燈、櫥櫃內部照明、裝飾燈、書桌台燈、電冰箱照明，以及櫥櫃照明（如藥品櫃）等。

圖4中的邊緣光源平板顯示了一個發光薄板用間接光源產生的漫射光
，具有厚度非常薄、發光效率又比較高的特點。這種類型的平板可以在各種應用中定製，如向下照明的熒光燈凹槽
、櫥櫃內照明、辦ban公gong桌zhuo照zhao明ming和he電dian冰bing箱xiang內nei部bu照zhao明ming等deng。發fa光guang平ping板ban可ke以yi通tong過guo平ping鋪pu的de方fang式shi擴kuo大da照zhao明ming麵mian積ji

，或huo者zhe直zhi接jie加jia工gong成cheng各ge種zhong大da尺chi寸cun的de
，以yi便bian使shi用yong一yi塊kuai導dao光guang單dan元yuan就jiu能neng照zhao亮liang超chao過guo對dui角jiao線xian60英寸的麵積
，而厚度卻非常薄。



圖4發光薄板可以使用0.2英寸厚的邊緣光源導光體

在發光效率方麵的這些新優點和批量生產能力，以及透鏡陣列和光學建模技術，正用於提高當今LED器件的發光效率
，實現了從小型（對角線0.24英寸）到大型（對角線60英寸）顯示設備的邊緣光源導光單元。這些導光單元隨著技術的發展不斷降低厚度，而且需要更少的LED器件就能適合寬範圍的應用，從顯示器的背光到通用的照明設備。