华中科技大学文华学院毕业设计(论文)
4 基于TracePro软件的LCD背光源模拟设计[18][19]
4.1 背光模组整体尺寸的确定
本文模拟设计40寸的液晶电视的背光源。因为大尺寸显示屏对亮度的要求比较高，所以对于大尺寸显示器用背光源目前大多数产品还是沿用了CCFL-直下式背光源技术。40寸是指电视屏幕实际显示区域的对角线长度，即实际显示区域为885.6(H)mmx498.15(V)mm，1寸=2.54厘米。
这里，模拟设计的背光源外形尺寸选定为885.6(H)mm x 498.15 (V)mm。图4-1为直下式背光源（BLU）的结构图，表4-1为BLU元器件数据。
图4-1 直下式背光源(BLU)结构图
NO 1 2 3 4 5 6 表4-1 BLU元器件数据表 Part Height or Angle Housing Bark Reflector Film Diffuser Plate Diffuser Film(down) BEF Diffuser Film(up) B C D E 1mm 0.2mm 2mm 0.23mm 0.4mm 0.14mm 20mm 4mm 34.075mm 45°
4.2 CCFL及反射背板的模拟设计
为了配合背光模组的长宽尺寸，我们设定CCFL的内径为2mm，有效发光长度为880mm，灯管表面光通量为100 lm。模拟设计设置16根CCFL来满足40寸TV的高亮度要求。图 4-2是16跟并排的CCFL的3D图。
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图4-2 CCFL灯光组3D图
利用TracePro对灯管组进行光路追迹，图4-3是灯管组的光路图。本次模拟每根灯管的追迹光线为10000条，图中显示的是1%的光线。
图4-3 CCFL灯管组光路图
为了更好地了解灯管的发光特性．利用TracePro软件给出了灯管在水平和竖直两个方向上的配光曲线，如图4-4和图4-5所示。从曲线中不难看出，灯管组水平方向的最高发光强度为176.57cd,竖直方向的最高发光强度为平均发光强度199.67cd，且竖直方向发光区域较散。
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图4-4 灯管组水平方向发光强度分布图
图4-5 灯管组竖直方向发光强度分布图
由于灯管组是向整个空间发光，导致由灯管组发出的很大一部分光线根本无法直接进入到扩散板中。要提高灯管组光线的利用率．必须要为灯管组设置一个反射背板。外框选用AL（铝）、SECC（电解亚铅镀锌钢板）等材质，其内侧面反射面，在TracePro中面属性设置为Perfect Mirror(镜面反射，零吸收，零散射)，当然这是理想化的设置，但对模拟设计的结果分析影响不大。图4-6为反射背板加灯管组的3D图。
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图4-6 反射背板组合灯管组的3D图
重新对这个组合进行光路分析，从图4-7，我们可以很直观地观察到反射背板对灯管组光线的有效收敛和集中。
图4-7 反射背板组合灯管组的光路图
从TracePro给出的配光曲线图（图4-8和图4-9）上可以看到，反射背板的的应用使灯管组水平方向最大的发光强度提高到295.54cd，竖直方向最大的发光强度提高到416.76cd。出光区域也得到了有效的收敛和集中。
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图4-8 反射背板组合灯管组水平方向发光强度分布图
图4-9 反射背板组合灯管组水平方向发光强度分布图
4.3 扩散板和扩散片的应用
扩散板材质是具有一定厚度和强度的散射材料，在第二章中介绍过扩散板其中一个作用是避免产生Lamp Mura，图4-10是TracePro模拟下的Lamp Mura现象。
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