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發光的物體叫做光源,常見的光源如太陽、電燈、燃燒著的蠟燭等。

1 光源 -簡介

光源光源
物理學上指能發出一定波長範圍的電磁波(包括可見光與紫外線、紅外線、X光線等不可見光)的物體。通常指能發出可見光的發光體。凡物體自身能發光者,稱做光源,又稱發光體,如太陽、恆星、燈以及燃燒著的物質等都是。但像月亮表面、桌面等依靠它們反射外來光才能使人們看到它們,這樣的反射物體不能稱為光源。在我們的日常生活中離不開可見光的光源,可見光以及不可見光的光源還被廣泛地應用到工農業,醫學和國防現代化等方面。

光源可以分為三種。

第一種是熱效應產生的光,太陽光就是很好的例子,此外蠟燭等物品也都一樣,此類光隨著溫度的變化會改變顏色。

第二種是原子發光,熒光燈燈管內壁塗抹的熒光物質被電磁波能量激發而產生光,此外霓虹燈的原理也是一樣。不同原子發光產生的光線具有相應的基本色彩,所以進行彩色拍攝時我們需要進行相應的補正。

第三種是synchrotron發光,同時攜帶有強大的能量,原子爐發的光就是這種,但是我們在日常生活中幾乎沒有接觸到這種光的機會,所以記住前兩種就足夠了。

2 光源 -背光源

光源光源
一、光源模組的技術:

光源模組中最核心技術為導光板的光學技術,目前主要有印刷形和射出成型形二種導光板形式,其它如射出成型加印刷,激光打點,腐蝕等占很少比例,不適合批量生產原則。印刷形因為其成本低在過去較長時間內成為主流技術,但合格品不高一直是其主要缺點,而目前LCD產品要求更精密的導光板結構,射出成型形導光板必然成為背光源發展主流,但相應的模具技術難題只有少數大廠能夠克服。偉志公司導光板的光學技術主要採用印刷形和射出成型形二種導光板形式。

二、背光源的分類:

背光源目前按光源類型主要有EL、CCFL及LED三種背光源類型,依光源分佈位置不同則分為側光式和直下式(底背光式)。以下是它們的簡單介紹。

1、邊光式

光源光源

即將線形或點狀光源設置在經過特殊設計的導光板的側邊做成的背光源。根據實際使用的需要,又可做成雙邊式,甚至三邊式。邊光式背光一般可做的很薄,但光源的光利用率較小,且越薄利用率越小,最大約50%。其技術核心是導光板的設計和製作。邊光式最常用的有LED燈背光和CCFL背光。偉志LED邊光式背光源有WU、WH、WN類為單邊式,WL、WJ、WK、WB類為雙邊式。隨著lcd模組不斷向更亮、更輕、更薄方向發展,側光式CCFL式背光源成為目前背光源發展的主流。WQ類產品為偉志CCFL邊光式背光源。

1)、LED燈背光。

LED燈又稱發光二極體,比起其它光源,單個LED燈的功耗是最小的。從藍到紅,LED燈有很多種顏色,常用的如「表一」和「表二」;另外還有一種特殊的顏色是白色,「表三」給出了其常用的色度範圍。在各種顏色里,可大致分為高亮和低亮的兩種:基本上,「表一」里是屬於低亮的(雖然琥珀色、橙色和紅色里也有稍高亮的),「表二」和「表三」里是屬於高亮的。

由於白色是混合色,無可標識的波長值,因此,以其在色度圖上的坐標值來表示。我們自定義為「冷白色」和「暖白色」兩種。在各種顏色里,都存在顏色偏差的問題,其中藍色和白色表現的較為明顯,尤其是白色,現在LED的供應商也無法對其進行有效的控制。

2)、CCFL背光。

此種背光的最大優點是亮度高,所以面積較大的黑白負相、藍模負相和彩色液晶顯示器件基本上都採用它。理論上,它可以根據三基色的配色原理做出各種顏色。其缺點是功耗較大,還需逆變電路驅動,而且工作溫度較窄,為0~60度之間,而LED等其它的背光源都可達到-20~70之間。

光源光源
2、底背光式。

是一個有一定結構的平板式的面光源,可以是一個連續均勻的面光源,如EL或平板熒光燈;也可以是一個由較多的點光源構成,如點陣LED或白熾燈背光源等。常用的是led點陣和EL背光。

1)EL背光。

即電致發光,是靠熒光粉在交變電場激發下的本徵發光而發光的冷光源。其最大的優點是薄,可以做到0.2~0.6mm的厚度。缺點是亮度低,壽命短(一般為3000~5000小時),需逆變驅動,還會受電路的干擾而出現閃爍、雜訊等不良。EL的驅動有逆變器、DriverIC驅動兩種。因為目前DriverIC的頻率和負載輸出電壓達不到EL的典型條件(400Hz、AC100V),所以亮度較逆變器驅動更為低。最近也陸續有白光(全色)EL和LCD背光源出來。但由於亮度較暗其基本上用於4英寸以下小尺寸液晶顯示。如:手機、PDA、遊戲機等。全色(白光)、大尺寸亮度背光源,現在主流仍然是用CCFL做光源。偉志目前沒有開發EL背光源。

2)LED底背光。

優點是亮度好,均勻性好。缺點是厚度較大(大於4.0mm),使用的LED數量較多,發熱現象明顯。一般採用低亮的顏色進行設計,而高亮的顏色由於成本高基本上不考慮。WA類產品為偉志底背光源。
電光源是指將電能轉換為光能的器件或裝置。廣泛用於日常照明、工農業生產、國防和科研等方面。

3 光源 -簡史

光源光源
人類對電光源的研究始於18世紀末。19世紀初,英國的H.戴維發明碳弧燈。1879年,美國的T.A.愛迪生髮明了具有實用價值的碳絲白熾燈,使人類從漫長的火光照明進入電氣照明時代。1907年採用拉制的鎢絲作為白熾體。1912年,美國的I.朗繆爾等人對充氣白熾燈進行研究,提高了白熾燈的發光效率並延長了壽命,擴大了白熾燈應用範圍。20世紀30年代初,低壓鈉燈研製成功。1938年,歐洲和美國研製出熒光燈,發光效率和壽命均為白熾燈的3倍以上,這是電光源技術的一大突破。40年代高壓汞燈進入實用階段。50年代末,體積和光衰極小的鹵鎢燈問世,改變了熱輻射光源技術進展滯緩的狀態,這是電光源技術的又一重大突破。60年代開發了金屬鹵化物燈和高壓鈉燈,其發光效率遠高於高壓汞燈。80年代出現了細管徑緊湊型節能熒光燈、小功率高壓鈉燈和小功率金屬鹵化物燈,使電光源進入了小型化、節能化和電子化的新時期。

電光源的發明促進了電力裝置的建設。電光源的轉換效率高,電能供給穩定,控制和使用方便,安全可靠,並可方便地用儀器|儀錶計數耗能,故在其問世后一百多年中,很快得到了普及。它不僅成為人類日常生活的必需品,而且在工業、農業、交通運輸以及國防和科學研究中,都發揮著重要作用。

世界上的照明用電(照明光源的耗電量)約佔總發電量的10%~20%。在中國,照明用電約佔總發電量的10%。隨著中國現代化發展速度的加快,照明用電量逐年上升,而電力增長率又不相適應,因此,研製、開發和推廣應用節能型電光源已引起人們的高度重視。

4 光源 -分類

光源光源
電光源一般可分為照明光源和輻射光源兩大類。照明光源是以照明為目的,輻射出主要為人眼視覺的可見光譜(波長380~780納米)的電光源,其規格品種繁多,功率從0.1瓦到20千瓦,產量占電光源總產量的95%以上。輻射光源是不以照明為目的,能輻射大量紫外光譜(1~380納米)和紅外光譜(780~1×106納米)的電光源,它包括紫外光源、紅外光源和非照明用的可見光源。以上兩大類光源均為非相干光源。此外還有一類相干光源,它通過激發態粒子在受激輻射作用下發光,輸出光波波長從短波紫外直到遠紅外,這種光源稱為激光光源。

照明光源品種很多,按發光形式分為熱輻射光源、氣體放電光源和電致發光光源3類。

①熱輻射光源。電流流經導電物體,使之在高溫下輻射光能的光源。包括白熾燈和鹵鎢燈兩種。

②氣體放電光源。電流流經氣體或金屬蒸氣,使之產生氣體放電而發光的光源。氣體放電有弧光放電和輝光放電兩種,放電電壓有低氣壓、高氣壓和超高氣壓3種。弧光放電光源包括:熒光燈、低壓鈉燈等低氣壓氣體放電燈,高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高強度氣體放電燈,超高壓汞燈等超高壓氣體放電燈,以及碳弧燈、氙燈、某些光譜光源等放電氣壓跨度較大的氣體放電燈。輝光放電光源包括利用負輝區輝光放電的輝光指示光源和利用正柱區輝光放電的霓虹燈,二者均為低氣壓放電燈;此外還包括某些光譜光源。

③電致發光光源。在電場作用下,使固體物質發光的光源。它將電能直接轉變為光能。包括場致發光光源和發光二極體兩種。

5 光源 -結構和性能

光源光源
不同類型的電光源有不同的結構,但一般都具有以下幾部分的零部件:作為發光體的燈絲、電極、熒光粉;作為發光體外殼的玻璃、半透明陶瓷管、石英管;作為引線的導絲、芯柱、燈頭;作為充填物的各類氣體、汞、金屬及其鹵化物;消氣劑、各類塗層、絕緣件及粘結劑等。

電光源主要性能指標有6項:

①光量特性指標。包括總光通量、亮度、光強、紫外線量和熱輻射量等。

②光色特性指標。包括光色、色溫、顯色性、色度和光譜分佈等。

③電氣特性指標。包括消耗功率、燈電壓、燈電流、啟動特性和干擾雜訊等。

④機械特性。包括幾何尺寸、燈結構和燈頭等。

⑤經濟特性。包括發光效率、壽命、價格和電費等。

⑥心理特性。包括燈外觀和舒適性等。

6 光源 -發展趨勢

主要是提高發光效率,開發體積小的高效節能光源,改善電光源的顯色性,延長壽命。達到上述目的的具體途徑是開發研製新型材料、採用新工藝以及進一步研究新的發光機理、開發新型電光源,而最為現實的途徑則是改進現有電光源的製造技術,採用新型的、自動化性能好的生產設備。

7 光源 -參考資料

http://www.ic37.com/htm_news/2008-3/167197_886432.htm

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