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侧入式背光源优缺点分析及改进方法探讨

发布来源:www.xyhlcd.com   发布时间:2016-4-21

侧入式LED背光源作为我公司常用工艺的一种背光源产品,同时也是背光源中和直下式LED背光源一样,最广泛的两种LED背光源之一。侧入式LED背光源具备哪样的特点,优劣势在什么地方,有哪些可以改进的方面,在这里兴宇合电子做统一分析。

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

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。

图1  截面图

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210把LED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。

图2  截面图

改进后优势:

(1)LED封装和导光板之间的耦合效率提高。

(2)LED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。

(5)LED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%.

(7)LED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3a和3b.LED光源粘在导光板的底部,增加光取出效率。

图3a顶视图

图3b截面图

图3c展示V型槽402a、402b和402c成十字形设置的实施例,可以用于大尺寸的背光源。

图3c顶视图

图3d展示图3c的实施例的示意图。

图3d示意图

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.

(3)LED封装的光取出效率高。

(4)散热较好。

(5)LED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,图4a

图4a截面图

图4b展示在两侧设置LED光源405a和405b,且倾斜成一角度409.网点403形成在主反光片404上。

图4b截面图

改进后优势:

(1)没有导光板以及光在导光板中的衰减,因此,减少使用的LED封装的数量。

(2)减少产生的热量。

(3)减低成本。

(4)减轻重量。

虽然侧入式led背光源 存在较多的缺点,但不能阻碍其成为一种最为常用的LED背光源,也是因为其成本和尺寸优势,如果能够通过上述方面的改进,克服或降低侧入式LED背光模组缺点对其性能的负面影响,则其所具备的市场空间将更为广阔。相关产品了解,请点击LED背光源

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