超薄液晶电视用LED背光模组的设计李秀真:超薄液晶电视用LED背光模组的设计:1006—6268(2010)11-0040—04超薄液晶电视用LED背光模组的设计李秀真(北京京东方茶谷电子有限公司研发所.北京100176)摘要:大尺寸LED背光源是平板电视产业发展的新趋势.文章设计了一款大尺寸超薄侧光式LED背光源.调研了LED厂家,从光效,功耗,结构设计等方面考虑选择LED.通过光学设计软件设计了导光板网点;根据LED的规格及颗数设计双层铝基板灯条,驱动控制电路采用高压驱动方案,支持PWM调光.经测试.文中设计的液晶电视用侧光式LED背光源厚度9.9mm,功耗150W,中心亮度5,500nit,均齐度82%,达业界领先水平.关键词:LED背光;高压驱动:超薄结构:TN312+.8文献标识码:BDesignofLEDBacklightModuleUsedforUltra-thinLCDTVLIXiu-zhen(Bei激ngBOECHATANIElectronicsCo.,Ltd.,ResearchCenter,Bei激ng100176,China)Abstract:Applyinglarge——sizeLEDbacklightisthenewdevelopmenttrendofflat—-panelTVindustry.Alarge-sizedultra—thinedge-lighttypeLEDbacklightisdesignedinthispaper.DependingontheresearchoftheLEDmanufacturers.LEDhasbeenchosenwiththeconsiderationofluminousefficiency,powerconsumption,structuredesign,etc,Thelightguideplateisdesignedthroughtheopticaldesignsoftware.AccordingtothespecificationandnumberofLED,thelight—barisdesignedtobedouble—layerMCPCB,andhighvoltagedesignisadoptedinthedrivercontrolcircuitwhichsupportsthePWMdimming.Inordertoachieveabettercoolingeffect,thermaldesigniscarriedout.TheedgelighttypeLEDbacklightdesignedinthispaper,itsthicknessis9.9mm,itspoweris150W,itscenterbrightnessiS5.700nit,andtheun_fOrmitvis82%bytesting.Itreachestheleadingleveloftheindustry.Keywords:LEDbacklight;highvoltagedrive;ultra-thinstructure40现代显示AdvancedDisplayDec.2010,总第119期收稿日期:2010-10-29李秀真:超薄液晶电视用LED背光模组的设计引言液晶屏自身并不发光,为了可以清楚地看到显示屏的内容,需要一定的白光背光源.背光源是存在于液晶显示器内部的一个光学组件,由光源和必要的光学辅助组件构成.传统的背光源采用的是冷阴极荧光灯(CCFL),色彩还原性差,含有对人体有害的汞蒸气.LED背光源色彩还原性好,寿命长,不含汞,有利于环境保护.就驱动电路而言,传统的CCFL背光驱动线路十分复杂,要求上千伏特的驱动电压,利用专门的逆变器才能驱动起来.而LED可以低电压工作,响应速度快,控制较为方便.近年来LED被逐渐引入到现有的液晶显示技术中,背光源非常有可能成为下一个被LED垄断的产业.LED背光源如果通过增加对比度,区域控制等手段,性能要远远优于CCFL背光源.目前,LED背光源已经在中小尺寸面板中普及,如手机,数码相框等,随着LED技术的发展和LED芯片的不断成熟,LED液晶电视将可能逐步取代传统的CCFL液晶电视¨,21.背光源根据光源的位置不同分为直下式背光源和侧光式背光源.直下式背光源,直接把LED光源放在出光面下面,光源发出的光经过一段空间距离和扩散板的扩散和混合后,成为面光源发射出来口1,直下式背光源需要一定的混光距离.而侧光式背光结构对超薄化的模块设计则更具优越性,随着"超薄风"的刮起,大尺寸超薄侧光式LED背光源成为各大电视厂商及上游企业的研究热点.1结构设计本文所设计的LED背光源是侧光式超薄结构,整个结构包括:LED灯条,驱动板,膜材,导光板,散热块,上框架,背板.背光源采用白光LED,整个结构设计以ActiveArea的中心点为所有部件的设计中心,以液晶电视所用液晶屏的尺寸为前提,设计其它尺寸.综合考虑电路设计及光学设计的要求,对结构进行设计.结构设计先从LAYOUT布局图着手,表达整体机构以及各部件相互之间的装配关系,然后着手零件图结构设计.上框架采用分段式设计,在长度方向上分段,避免长度过长.灯条的出线端设置在背板的四个角处,减少绕线长度.2光学设计背光模组的作用是把点光源发出的光通过漫反射使之成为面光源.为了得到合格的面光源,首先要选择合适的LED,本设计采用的是白光双芯片LED.通过预设白场光度指标,结合对液晶屏,光学膜等影...