直下式LED背光模组的超薄化设计研究 led背光源,直下式

　　摘要：为实现直下式LED背光模组的超薄化设计，文章提出了一种新型的光学设计方案，使用大出光角度的LED，配合新型的光学架构，减小混光距离，从而实现超薄化设计。　　关键词： LED；大出光角度；混光距离
　　中图分类号：TN312+.8 文献标识码：B
　　引 言
　　随着LED液晶电视市场的迅速扩大，消费者对LED液晶电视的要求也越来越高，无论是从画质体验上，还是从外观设计上，都要求LED液晶电视厂商不断有新突破。LED背光模组主要分为侧光式与直下式两种，侧光式LED背光的优势是轻薄化，但是画质不能达到理想效果，而直下式LED背光则可以利用其自身优势，通过区域动态控制（local dimming）来实现画质的优化，但是直下式LED背光由于混光距离的限制不能像侧光式LED背光那样做得很薄，而本文提出一种直下式LED背光的光学设计方案，可实现超薄的直下式LED背光液晶电视。
　　1 传统直下式LED背光设计及不足
　　针对直下式的LED背光，现通用的直下式光学架构是General Diffuser Plate（普通扩散板）+Diffuser Sheet（扩散片）+VBEF+HBEF等，如图1所示。
　　由于直下式LED背光在很短的H（混光距离，即LED灯底部至扩散板下表面的间距）下基于普通的光学构架很难实现较好的均匀性，尤其是很难避免LED灯影的存在。图2所示为基于普通的光学架构所呈现的效果。
　　在大尺寸超薄直下式LED背光模组设计时，若要实现超薄化设计，在混光距离一定的情况下，搭配普通膜片架构，需要使用很多颗LED密集排布才能实现超薄化设计，但是LED颗数的增加，会导致LED背光模组功耗升高，同时也会造成成本的上升。
　　2 常用解决LED灯影方法及不足
　　常用的解决LED灯影现象的方法大体有以下几种：
　　（1）使用高雾度的光学膜片对灯影进行遮盖
　　在传统的直下式LED背光设计中，针对所出现的轻微LED灯影现象，可以选择使用高雾度的扩散片代替普通扩散片，也可以选择使用两张普通扩散片进行遮盖。若LED灯影仍未遮住，则考虑选用两张高雾度扩散片，或者在交叉BEF加上一层DBEF，可以有效消除LED灯影现象。
　　不足之处是：使用高雾度扩散片会降低LED背光亮度，加大LED的亮度损失。虽然DBEF对遮盖LED灯影有明显作用，但成本昂贵，另外在某些方案下，即使使用DBEF也无法进行有效遮盖，仍然会有轻微灯影存在。
　　（2）对LED增加二次光学设计
　　在超薄直下式LED背光设计中，为减小混光距离，通过透镜的二次光学设计，如图3所示。
　　透镜可装配在LED光源装置中，采用上述透镜结构，LED发出的光从透镜底面进入时，大量的光线射入第一凹部的表面上，光线首先在通过凹部表面时发生折射，其后从透镜的上表面射出时，再度发生折射。通过两次折射，可以使得LED发射的光线较大幅度地扩散，而在多个LED光源装置应用到背光模组中时，仅需要较小的距离就可以使多个LED光源装置产生良好的混光效果，即对模组的厚度要求变小，有利于模组的超薄化设计。
　　不足之处是：利用二次透镜方式，虽然可以实现直下式LED背光的较薄化设计，但二次透镜的设计开模成本较高，组装生产工艺复杂。
　　3 超薄直下式LED背光光学设计

推荐访问:背光 模组 直下 研究