1、背景和目的
$&hN*7Ts LED背光源的市場(chǎng)占有率迅速擴(kuò)大。目前,LED背光
模組的技術(shù)正在發(fā)展,LED背光模組的
結(jié)構(gòu)正在發(fā)展。
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&'@C> 據(jù)億光透露,三星公司打算進(jìn)一步把直下式LED背光液晶電視的厚度繼續(xù)往下做薄,當(dāng)然,還需要克服很多技術(shù)困難,另外,結(jié)合側(cè)光式LED背光與直下式LED背光的技術(shù)也有機(jī)會(huì)推出(側(cè)光式LED背光液晶電視走俏 超薄設(shè)計(jì)是動(dòng)因)。
R(k}y,eh.` 海信認(rèn)為,首先是直下式占據(jù)LED高端,而側(cè)入式占據(jù)LED低端;接著側(cè)入式逐漸取代CCFL背光,而直下式又逐漸取代側(cè)入式(“第4屆中國(guó)國(guó)際新光源&新能源
照明論壇”)。
u%u&F^y 日本Techno System Research的林秀介在 “第7屆TSR研討會(huì)2010”上,介紹了高速增長(zhǎng)的LED背光液晶電視的下一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)(大勢(shì)所趨的LED背光液晶電視的下一個(gè)發(fā)展趨勢(shì))。據(jù)介紹,許多面板廠商計(jì)劃削減
導(dǎo)光板而非單邊配備LED,以降低成本。直下型方式為了減少LED的使用個(gè)數(shù),一般使用
鏡頭蓋(Lens Cap)。通過(guò)鏡頭蓋的改良,可將背光單元的厚度“減薄至1.5cm”。
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因此,正在下面幾方面進(jìn)行研發(fā):
`0bP0^w 第一,對(duì)現(xiàn)有的側(cè)入式背光模組進(jìn)行改進(jìn)。
0,_b) 第二,對(duì)現(xiàn)有的直下式背光模組進(jìn)行改進(jìn)。
AF}gSNX 第三,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)同時(shí)具有直下式和側(cè)入式背光模組的主要優(yōu)點(diǎn)而沒(méi)有二者的主要缺點(diǎn)的新型的背光模組。側(cè)入式背光模組的主要缺點(diǎn)是直下式背光模組的主要優(yōu)點(diǎn),直下式背光模組的主要缺點(diǎn)是側(cè)入式背光模組的主要優(yōu)點(diǎn)。二者具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。
x)SralWb “中國(guó)
電子報(bào)”對(duì)背光模組的重要部件,如導(dǎo)光板、擴(kuò)散板、反射板、
光源的專(zhuān)利分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。截至2009年3月31日,TFT-LCD背光模組技術(shù)領(lǐng)域的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)共計(jì)2381件。其中,發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量為1885件,實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量為466件。
qP3q 2、側(cè)入式LED背光模組
rn8cdMN 側(cè)入式背光模組的主要缺點(diǎn)是:
;HNq>/{ (1)LED封裝與導(dǎo)光板的耦合效率(coupling efficiency)還可以提高;
~`qEWvPn (2)應(yīng)用于大尺寸時(shí)具有挑戰(zhàn)性;
? }yfKU` 。3)不能進(jìn)行局域控制(local dimming)。
n[,XU|2 2.0、傳統(tǒng)的側(cè)入式LED背光模組
1!1!PA9u 傳統(tǒng)的側(cè)入式LED背光模組的結(jié)構(gòu)包括,LED光源設(shè)置在導(dǎo)光板的側(cè)面,導(dǎo)光板的底面上形成
網(wǎng)點(diǎn)。LED封裝發(fā)出的光耦合進(jìn)入導(dǎo)光板,通過(guò)反射片和網(wǎng)點(diǎn)的反射和散射,向液晶屏方向傳播。
Fv8f+)k)Z~ 對(duì)于傳統(tǒng)的側(cè)入式LED背光模組,LED芯片發(fā)出的光不能全部進(jìn)入導(dǎo)光板,一方面,一部分光(大角度的光,約20%-30%,取決于封裝結(jié)構(gòu))由于全內(nèi)反射而不能從LED封裝的出光表面射出。另一方面,即使已經(jīng)從LED封裝出光表面射出的光,一部分光由于導(dǎo)光板入光表面的反射,而不能進(jìn)入導(dǎo)光板,如圖1所示。LED封裝和導(dǎo)光板之間的耦合方式和效率需要進(jìn)一步提高。
圖1 截面圖
7"4z+w 2.1、 提高LED封裝與導(dǎo)光板之間的耦合效率
k?*KnfVh! 為了使得LED芯片發(fā)出的光全部進(jìn)入導(dǎo)光板,采用透明膠210把LED封裝102的出光表面粘在導(dǎo)光板的入光表面,見(jiàn)圖2。由于LED封裝的硅膠、透明膠、導(dǎo)光板的折射系數(shù)基本上相同,因此,在LED封裝的出光表面處基本上沒(méi)有全內(nèi)反射,在導(dǎo)光板入光表面處也基本上沒(méi)有反射,LED芯片發(fā)出的光基本上全部進(jìn)入導(dǎo)光板,耦合效率提高,基本達(dá)到100%。另外,由于沒(méi)有全內(nèi)反射,LED芯片發(fā)出的大角度的光也進(jìn)入導(dǎo)光板,易于達(dá)到亮度的均勻性。
圖2 截面圖
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.4,." 優(yōu)勢(shì):(1)LED封裝和導(dǎo)光板之間的耦合效率提高。
Apj; +bA% (2)LED封裝的出光效率(extraction efficiency)提高約20%-30%。
thc <xxRP aJhxc<"e 。3)每個(gè)LED封裝產(chǎn)生的熱量減少約8% - 13%。
<YB9Ac~}z ?Q0I'RC (4)保證同樣亮度的情況下,所用的LED封裝的數(shù)量約減少16%-23%,降低成本。
k()$:-V /vxm"CJR (5)LED背光模組產(chǎn)生的總熱量約減少23% - 33%。
D+JAK!W yVX8e I 。6)能量消耗約減少16%-23%。
iafE5b) d$t40+v 。7)LED封裝的出光角度加大。
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