《背光源设计入门》PPT课件

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1、LCD背光源設計入門簡介設計背光源所需之各項基礎知識OCT2000課程大綱OpticsElectro-magnetismMaterialMechanicsPhysics光學與顏色冷陰極燈管背光源的結構光學材料的選用設計上的考量因素未來的挑戰什麼是光？Newton:光是微粒子流束。-光可以轉彎嗎？(1642-1727)Huygens:光是一種波動。-可不經界質傳遞？(1629-1695)Young:證實光的干涉現象存在。-粒子無法相減！(1773-1829)Maxwell:光是一種電磁波。c=3X108m/s(1831-1879)Hertz:證實光具有電磁波特性。-如何解釋光電效應？(185

2、7-1894)Planck:量子論探討微觀世界。-解釋黑體輻射、光電效應。(1858-1947)Einstein:相對論解釋光電效應。E=hf(1879-1955)電磁波論與量子論相輔相成電磁波特性量子特性註：Photon沒有質量。電磁波理論：圓滿解釋光的傳遞與干涉現象。量子理論：成功解釋光子(Photon)註如何激發電子的現象（光電效應）。幾何光學與反射定律鏡面反射(λ>表面粗度)粗糙表面造成「漫射」(Diffusion)反射定律：θi=θr入射線、出射線及反射面之垂直法線皆在同一平面。RayApproximation:假設光波依一直線方向前進。(λ＜＜d)Nθiθr折射定律光在不同介質

3、中的速度不同。光在真空中的速度最大。折射率(IndexofRefraction):Snell'sLaw:光波的傳遞光在不同介質中的頻率不變。介質導光的原理全反射與臨界角：散射與光譜散射(Dispersion)：λ越短→n越小→折射角δ越大。可見光的光譜：波長RedViolet折射率與光波長的關係人眼的視覺視網膜上的感光細胞：柱狀細胞─對光的強弱靈敏度很高。錐狀細胞─靈敏度較低，但辨色能力極好。人眼對綠光的靈敏度最高，對紅光的靈敏度較低。光源色與物體色光源色：加法混色物體色：減法混色Munsell表色系統色相：圓週方向彩度：半徑方向明度：上下方向CIERGB表色系統三基色：紅光(R)λ=70

4、0.0nm1流明綠光(G)λ=546.1nm4.5907流明藍光(B)λ=435.8nm0.0601流明標準白光混光5.6508流明r-q-b色度空間：r=R/(R+G+B)q=G/(R+G+B)b=B/(R+G+B)=1-(r+q)CIE：CommissionInternationaledel'Eclairage國際照明委員會1931年標準：用XYZ三標準色刺激值(色量)來定義所有可見色，並使所有混色係數為正值。X=2.7689R+1.7517G+1.1302BY=1.0000R+4.5907G+0.0601BZ=0.0000R+0.0565G+5.5943BY=輝度(nit)X=Y=Z

5、：等量白光(x,y)座標系統＝色度CIEXYZ表色系統CIE1931xy色度座標利用色度座標定義顏色CIE1931以後的發展CIE1931：以2°視野為基礎，可應用至4°視野。CIE1964X10Y10Z10輔助表色系統：10°視野。CIE1960"UCS"色度座標：色差程度在(u,v)色度座標上為等距離。CIE1976L*u*v*表色系統：UCS色度座標(u',v')(u',v')=(u,1.5v)CIE1976L*a*b*表色系統：色差程度為等距離，且為直角座標。光源的輻射與度量方式度量名稱符號定義單位輻射能量RadiationEnergyQ光源輻射出之能量(在光譜範圍內)。1卡＝4.

6、18J＝107erg光通量Luminousfluxψ光源在單位時間內所發的輻射能量：ψ＝dQ/dt流明(lm)瓦特(W=J/s)光度LuminousintensityI光源在某一方向之單位立體角(ω)內所發射之光通量：I＝dψ/dω（球面積＝4πr2）燭光(cd)(1cd=4πlm)(立體角4π)輻射出度LuminousexitanceMS面積光源之單位面積發射的光通量：M＝dψ/dSW/m2Lux=lm/m21米燭光=1lux照度IlluminationES面積被照體之單位面積上所受的光通量：E＝dψ/dS（照度與光源距離之平方成反比）輝度LuminanceL光源在某一方向之單位面積(S

7、)所發出的光度(I)：L＝d2ψ/dω(dScosθ)＝dI/(dScosθ)（θ為視線與平面法線之夾角）nit(cd/m2)(1lux=πnit)(球體投影面積為πr2)黑體輻射與色溫黑體輻射出度：色溫：當光源色與黑體在某溫度下的輻射顏色相同時即稱為該光源的色溫。當光源之光譜分不與黑體輻射相去太遠時即不適合用色溫來描述該光源顏色。黑體輻射軌跡Tc=437n3+3601n2+6830n+5517Where冷陰極燈管的構造