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侧入式背光源优缺点分析及改进方法探讨

2018-1-16 10:01:44 次浏览 分类:LCD背光源资讯

传统的侧入式LED背光模组的结构
传统的侧入式LED背光模组的结构包括,LED光源设置在导光板的侧面,导光板的底面上形成网点。LED封装发出的光耦合进入导光板,通过反射片和网点的反射和散射,向液晶屏方向传播。<led背光源结构>
结构缺点
对于传统的侧入式LED背光模组,LED芯片发出的光不能全部进入导光板,一方面,一部分光(大角度的光,约20%-30%,取决于封装结构)由于全内反射而不能从LED封装的出光表面射出。另一方面,即使已经从LED封装出光表面射出的光,一部分光由于导光板入光表面的反射,而不能进入导光板,如图1所示。LED封装和导光板之间的耦合方式和效率需要进一步提高。

侧入式LED背光模组优缺点分析
优点
1. 可使用较少颗的LED晶粒,节省成本

2. 能够打造比较轻薄的机身,让LED TV液晶面板的后方不需要配置LED模块,而是放置在侧边,可减少屏幕整体的厚度,打造出较直下式LED背光液晶电视更薄的机种来。

缺点
1.LED封装与导光板的耦合效率还可以提高;

2. 应用于大尺寸时具有挑战性;

3. 不能进行局域控制。

4. 传统的侧入式LED背光模组结构


侧入式LED背光源改进方法
1.
提高LED封装与导光板之间的耦合效率
为了使得LED芯片发出的光全部进入导光板,采用透明胶210LED封装102的出光表面粘在导光板的入光表面,见图2.由于LED封装的硅胶、透明胶、导光板的折射系数基本上相同,因此,在LED封装的出光表面处基本上没有全内反射,在导光板入光表面处也基本上没有反射,LED芯片发出的光基本上全部进入导光板,耦合效率提高,基本达到100%.另外,由于没有全内反射,LED芯片发出的大角度的光也进入导光板,易于达到亮度的均匀性。


改进后优势:
1LED封装和导光板之间的耦合效率提高。
2LED封装的出光效率提高约20%-30%.
3)每个LED封装产生的热量减少约8%-13%.
4)保证同样亮度的情况下,所用的LED封装的数量约减少16%-23%,降低成本。
5LED背光模组产生的总热量约减少23%-33%.
6)能量消耗约减少16%-23%.
7LED封装的出光角度加大。
2.
适用于大尺寸电视的带V型槽的导光板
带有V型槽的导光板的侧入式LED背光模组使得LED背光源应用于任意大尺寸的显示屏,而无需采用更高亮度的LED芯片。
导光板401的顶部的中间部位形成V型槽402,并在导光板的底部与V型槽对应的位置设置LED光源408b.使得LED光源发出的光425向上传播时,被V型槽402全内反射,从而向导光板侧面传播,见图3a3b.LED光源粘在导光板的底部,增加光取出效率。


改进后优势:
1)适用于任意大尺寸的显示屏。
2)薄型化。SMD形式的LED封装的厚度可以做到0.7mm,PCB厚度可以做到1mm,因此,LED背光模组的厚度只比传统的侧入式LED背光模组的厚度增加1.7mm.
3LED封装的光取出效率高。
4)散热较好。
5LED封装的出光角度加大。
3.
减少使用LED封装数量的无导光板的侧入式LED背光模组
没有导光板的侧入式LED背光模组的一个实施例:在一侧设置LED光源205,与其相对的是侧反光片204b,在主反光片204a和侧反光片204b上形成网点203,调整网点的结构和分布,使得亮度分布均匀



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