LCD-TV用直下式LED背光源的光学设计

三基色LED背光源是成就高品质液晶显示器的关键技术之一,其色域是传统CCFL背光源的150%以上。其中直下式背光源具有结构简单、光利用率高的特点,是目前大尺寸液晶显示背光源的首选,但是由于没有导光板,直下式背光源的光均匀性变得较差。通过对LED光场分布的模拟和分析,得出了一种新型LED光场分布设计,对由此光场分布的三基色LED组成的66cm(26in)背光源模拟表明,该背光源在未加扩散膜前,灯箱厚度为20～28mm时,亮度均匀度大于83%,ΔU′V′值在0.01左右;加上扩散膜之后,灯箱厚度为20mm时,均匀度可达到89.58%,ΔU′V′值达到0.0041。     

新型LED背光源技术及应用

介绍了LED背光源的最新技术进展,最新设计工艺,并分析了侧光式与直下式LED背光源工艺设计中应注意的问题,以及LED背光源相对于CCFL背光源在大尺寸LCD应用上的优势,分析结果表明LED背光源将是LCD最理想的背光源。     

直下式LED平板灯的均匀照明设计

针对超薄LED 平板灯导光板价格昂贵以及传统直下 式LED 平板灯厚度厚和LED 数量多等 问题,设 计了新型直下式LED 平板灯。基于边缘光线理论,对光源和目标面进行网格划分并形成映射 关系,由Snell 公式推导出内外自由曲面的微分方程,采用迭代法计算出内外自由曲面数据,设计实现适用 于直下式LED 平板灯的大角度二次光学透镜。研究表明:双自由曲面大角度透镜可实现对LED 150°的大角度配光,其照 度均匀度为0.86,且能量利用率为99.5%。在 不同厚度下,利用大角度二次光学透镜的LED单元阵列距高 比(D/H)约等于3时,目标面上的照度均匀度均达到0.88以上。通过对新型直下式LED平板灯照明效果 进行模拟,结果完全满足国家建筑照明设计标准,且LED的使用数量为相同功率下传统直下 式LED平板灯的30%,减小了20mm的厚度,大 大降低了LED平板灯的生产成本。     

一种直下式LED背光源驱动电路的设计

传统的背光源采用的是CCFL,色彩还原性差,含有对人体有害的汞蒸汽。LED背光源是一种新型的背光源,色彩还原性好,寿命长;不含汞,有利于环境保护。本文设计的直下式LED背光源,单灯电流可精确控制,光学效果良好,支持PWM调光。中尺寸、大尺寸LED背光源均可借鉴使用。     

大尺寸TFT-LCD的LED背光技术

传统的薄膜晶体管液晶显示器(thin film transister crystal display,TFT-LCD)通常采用冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamps,CCFL)作为背光光源。相比较而言,由于发光二极管(LED)TFT-LCD背光源系统具有色彩还原性好、对比度高、亮度高等优点,近年来应用于大尺寸TFT-LCD的LED背光技术取得了长足的进步。当前应用于大尺寸TFT-LCD的LED背光源主要有两种:RGBLED背光源和白光LED背光源。大尺寸的LED背光系统结构主要采用直下式和侧式结构。本文将对这几方面进行系统阐述,并对大尺寸TFT-LCD的LED背光系统的应用前景进行预测。     

一种带有曲面底板的直下式LED平板灯设计

针对直下式LED平板灯均匀度低且厚度大的缺点,提出了一种带有曲面底板的直下式LED平板灯,采用Taguchi方法设计,并通过TracePro软件进行仿真模拟,对影响直下式LED平板灯照度均匀度和平均照度的参数因子进行分析,并运用ANOVA理论分析出各因子对品质的影响程度,优化各项结构参数,以设计出符合要求的产品,并通过实验对模拟结果进行验证。结果表明:LED芯片排布方式对照度均匀度和平均照度的影响程度都最大,分别有47.4%和50.2%的贡献度。当芯片选择正六边形排布,倾斜角度为30,平板灯无微结构,混光距离为25 mm,得到最优化照明效果。扩散板照度均匀度达到88.3%,与实验结果基本一致,厚度相对于目前直下式平板灯减少37.5%以上。模拟得到的会议室照明效果满足国家建筑照明设计标准,所得结果为设计直下式平板灯提供理论依据。     

电视背光LED灯失效机理和分析方法

基于直下式LED发光电视,从封装失效、芯片失效、热应力失效、电应力失效等方面分析了电视背光系统中发光二极管(LED)器件的失效机理和改进措施,同步提出安全性失效和可靠性失效的理论概念,并对电视整机系统的LED温升控制和LED驱动电流控制方面进行了分析,提出了实用的LED失效分析流程.     

基于无缝平凹透镜阵列的LCD背光模组设计

针对大尺寸LCD直下式背光模组的均匀性问题提出了一种无缝平凹透镜阵列,用以代替常用的扩散膜。模拟了106.68mm(42in)LED背光源的光学分布,得到了合适的透镜半径、结构以及LED阵列间距,分析了平凹透镜阵列半径和平凹透镜阵列与光源的相对位置对匀光作用的影响。结果表明:半径为1mm、厚度为2mm的无缝平凹透镜阵列较好地起到了匀光的效果,接收面的照度均匀性为88.61%。     

关于LED背光源及其驱动方法的研究

LCD制造商们已经减缓了将传统灯箱式LED背光源应用于高性能、高可靠性的彩色液晶显示器的步伐,特别是对于较大尺寸的显示屏。目前,在市面上背光源解决方案花样繁多,例如,边光式和直下式背光源。本文将介绍几种主要的LED背光方案。     

一种LED灯串故障自检测电路的设计与实现

LED背光模组因其具有诸多优势已经成为液晶显示器背光方式的主要选择,而在实际应用当中,若某串LED故障,液晶显示器就会出现暗线,导致亮度均匀性不能满足要求。为了保证液晶显示器的亮度均匀性和后期的维修效率,LED灯串需具备故障自检测的能力。本文设计了一种基于DSP的LED背光模组中灯串故障自检测电路,以546mm(21.5in)液晶显示器的直下式LED背光模组为例,设计了灯板、驱动板的具体硬件电路,利用CCS3.1开发工具,C语言编写软件控制逻辑。自检测结果表明:该电路可有效的对LED灯串进行故障自检测,满足了设计的要求。     

直下式LED背光模组的超薄化设计研究

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。     

侧光式LED液晶电视背光模组设计原理

液晶电视背光模组作为设计的关键,正从LCD向LED模组、从小尺寸LED向大尺寸LED模组转变。在LED模组设计中如何将LED点光源转化成均匀的面光源,同时保证必要的光能量利用率,是背光源设计所面临的两大议题。尤其在大尺寸背光模组中,为降低成本,需在设计之初,对背光模组的各个器件进行整体考虑和计算。仿真实验结果证明,中心辉度为≥420 cd/m²;亮度均匀性≥76%;色坐标、视角、画质等均符合设计要求。     

奥地利微电子推出第三代LED驱动器

适用于侧光式和直下式LCD电视奥地利微电子推出两款新的LED驱动器IC,新产品具有优化的性能和功能,非常适用于最新型LCD电视的需求。新的驱动器是第三代驱动器产品系列的首批产品,可以在优化图像质量的同时将能耗降至最小。     

用于侧光式WLED TV背光应用的功率解决方案

引言 发光效率提高、使用寿命延长,以及对广色域的需求不断增长,促使发光二极管（LED）逐步取代冷阴极荧光灯（CCFL）.成为液晶显示（LCD）平面电视（TV）的背光选择.为了给大尺寸LCD TV提供足够的亮度,LED背光需要采用许多LED数组.LED背光单元（BLU）可根据其排列方式划分为侧光式LED和直光式LED两种.     

基于LED的直下式动态LCD背光源

对液晶显示来说,与静态背光源相比, 直下式动态背光源具有多种优点.提出了一种基于LED的直下式动态背光源结构,将单个LED发出的光投射区域限制在散光膜的单一区域,即每个LED只负责液晶部分区域的背光照明.基于该结构,对240 mm×180 mm尺寸的背光源仿真结果进行了理论分析,结果表明其亮度均匀度达到93.1%,ΔU′V′小至0.003 545,完全满足背光源应用要求.     

基于照度分割反馈法的扩展光源背光源设计

以LED为扩展光源,提出一种基于照度分布分割与反馈的方法为LED设计非常紧凑的光学自由曲面透镜,进而设计实现了大距高比(DHR)的直下式背光源.与子光学面联接构成光学面的过程相对应,总照度分布被分割为子照度分布.通过修正子光学面来调整子照度分布,使得总照度分布足够接近于目标照度分布,所需光学面就被构建出来了.该设计过程不依赖于仿真,简便易行,适用广泛.作为实例,一个非常紧凑(透镜的中心高度与LED尺寸相等)的自由曲面透镜被设计出来,作为直下式背光源的配光透镜.仿真结果表明,背光源照度分布的均匀度达到了0.91,相对标准差(RSD)低至0.020 2,总的光能利用率达到了85.5％.     

大尺寸液晶电视LED背光源的研制

采用功率型发光二极管(LED)器件研制了大尺寸液晶电视用的高亮度背光源,其中20英寸(1英寸等于2.54厘米)的样品采用1 W大功率器件,侧入式的耦合方式;30英寸的样品采用0.5 W的器件,直下式的耦合方式.测试了样品的性能,并与原有的冷阴极管(CCFL)背光源进行了分析比较,结果表明在LED器件目前的发光效率下,LED背光源已比CCFL背光源省电;但在价格方面,CCFL背光源还有比较大的优势.     

一种高亮度直下式背光液晶模组设计

研究开发了一款高亮度液晶显示用117 cm直下式背光模组,光源采用中功率高显色指数的LED,外加直下式用发散透镜结构,背光模组的混光距离为22mm,中心亮度最高可达到26 000 cd/m2以上,加上液晶屏之后,整个液晶模组亮度可在1 500 cd/m2以上.通过对LED阵列的混光效果、电路驱动和散热设计,实现了一种具...     

机械扫描式平面LED显示屏的设计

介绍了机械扫描式平面LED显示屏的原理与设计方法,针对该LED显示屏像素分布不均匀的问题,提出了旋转显示屏图像均匀化算法.仿真结果表明,机械扫描式平面LED显示屏仅用一列LED即可达到与普通点阵式显示屏相似的显示效果,大幅减少了LED像素的使用,降低了显示屏的成本.     

凹凸科技推动LED光源应用进程

从大尺寸LED背光电视,交通信号灯、景观照明、高质节能LED路灯到汽车用灯,LED的应用正在快速发展。LED背光驱动设计中如何保证多串LED驱动电流一致？如何控制散热？如何进行保护设计？如何控制噪声？这些都是LED控制驱动设计所面临的挑战。作为在上述各个应用领域都能提供解决方案的LED驱动IC供应商,凹凸科技对LED目前的行业应用现状和不同应用中的驱动电路设计无疑有着深刻的见解和认识。