液晶边光式白色LED背光源的光学设计

通过理论分析与模拟验证,设计和制作了一款采用双侧边光式白光LED作为背光源的26inch(1inch=2.54cm)液晶电视。选用的白光LED结构简单,性能优良。在实际制作中利用高效的驱动电路对白光LED单元进行驱动。模拟结果表明:此结构的白光LED背光源液晶电视亮度均匀性能够达到91%,色度均匀性达到85%,完全满足设计应用要求。     

一种侧光式LED背光源的电路设计

设计了一款侧光式LED背光源。LED阵列选择长条式设计,用铝基板加工制作。驱动模块采用升压转换器,支持过压保护。控制模块通过单片机产生PWM波对LED灯条进行亮度控制。所设计的背光源电路简单,支持按键式调光,中、大尺寸LED背光源均可借鉴使用。     

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。     

一种直下式LED背光源的设刮

介绍了LED背光源代替CCFL背光源的具体应用。通过对CCFL背光源特点的说明．进而阐述了LED背光源实际方案及达到的技术效果．并通过对一款47inLED背光源的设计和制作,进行了详细的阐述。测试结果为中心亮度11,230nits、整体功耗178W、均匀度96．26％、色彩还原性达到NTSC标准的128．15％,远远超过了CCFL背光源的70％。     

关于点阵式LED动态背光源及其驱动电路的设计

由于液晶本身不发光,需要通过背光照明,因此目前大多数产品采用冷阴极射线荧光灯（CCFL）作为背光源,但因CCFL的亮度不容易控制和响应速度慢等缺点,造成液晶显示的能源浪费和动态模糊。文章提出了一种基于点阵式LED的动态背光源结构,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。文章还设计了动态背光源的驱动电路,通过对显示的画面进行分析．采用亮度动态控制的方式可以得到不同区域的最佳亮度,同时驱动LED背光达到相应的亮度。并利用Matlab软件仿真LED背光源,结果表明采用动态背光源能有效地降低功耗．提高图像对比度。     

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%。     

LED背光源亮度均匀性改善方法

针对液晶显示器中直下式LED（1ight—emitting diode）背光源边缘亮度较低的问题,本文提出了一种LED非均匀排列提高背光源亮度均匀性的方法。在等间距排列的基础上,通过测量单颗LED的亮度分布函数,计算出水平和垂直方向上的LED不等间距排列距离,并对该距离进行优化调整。非均匀排列的LED背光源亮度均匀性仿真计算结果表明,背光源的全屏亮度均匀性可达到90％以上。     

超薄液晶电视用LED背光模组的设计

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。     

笔记本电脑用LED背光组件的设计开发

目前,小尺寸LED背光源具有极高的市场占有率。文章介绍了笔记本电脑用LED背光源的设计开发,分别从光学、电路、结构角度阐述了开发的过程。光学方面,采用STAMPER技术,一体成型射出导光板,减少印刷环节,无印刷污染;电路方面,根据LED的规格及颗数设计LED发光条,驱动整个背光源;结构方面,采用无背板的结构设计,达到超薄效果。文中设计的笔记本用LED背光源超薄、高亮、低功耗,达业界领先水平。     

采用高亮度LED背光源的液晶显示模块

介绍了一款高亮度LED背光源显示器前端模块,它是采用恒流源驱动的高亮度LED发光矩阵为背光源,取代了传统的CCFL背光源,文中对两种背光源的应用及性能进行了比较,介绍了NS公司的开关型的稳压器LM2733,芯片做为恒流源驱动芯片在显示模块中的使用方法,该模块采用单片机产生脉宽调制脉冲进行亮度调节,实现了相关画面的输出和控制。     

大尺寸LED背光源网点的设计及优化(英文)

基于白光LED侧入式背光结构,设计了多光源四边入射、导光板厚度为4mm、对角线为1.066 8m的液晶背光模组,采用导光板底面印刷网点的方法导出光线。针对大尺寸导光板网点设计复杂、计算机辅助设计中光线模拟耗时的缺点,采用简化的光源仿真模型,减少了仿真计算时间,网点在实际模型下依然有效;同时采取了网点自动优化技术,通过优化使导光板的效率和均匀度达到最理想的状态,亮度均匀度达到了90%,光能利用效率在50%左右。采用相同方式设计了对角线为1.422 4m的液晶背光模组,亮度均匀度可达90%,光能利用率在50%左右,总耗时1h,较普通方法减少了优化时间。     

TFT-LCD背光模组光学膜关键件的开发研究

背光模组关键件包括导光板、扩散膜、增光膜等，其技术实质是大型微细结构光学元件，即利用光学微细结构和散射微粒等实现对光能的重新分布，并达到特定的使用目的。背光模组关键件的设计与制造涉及光学、高分子材料、精密模具（含模具机床）和精密成型工艺与设备等多学科的交叉技术，我国虽然研究开发背光模组的单位较多，但由于受基础工业的限制，因此无法形成产业。成都菲斯特科技有限公司长期致力于微细结构光学元件的研究开发和量产．以光学型投影显示器件为代表产品，所形成的技术体系具有自主性、完整性和基础性三大特点，足以支撑背光模组光学膜关键件项目的发展。     

半户外液晶显示用高亮直下式LED背光设计

开发了一款用于半户外液晶显示的117cm(46in)直下式背光结构,采用中功率、高显色指数的LED光源,在不使用发散透镜的情况下,使得光源阵列的混光距离在25mm以内,中心亮度可达到20 000cd/m2以上。通过对LED阵列的光学以及驱动和散热设计,实现了一种具有高亮度、高显色画质、散热好、低成本的直下式背光源的方案设计,为户外和半户外液晶展示屏应用提供了支持。     

动态控制的LED背光源设计

以往因CCFL亮度的不可控性,液晶电视是采用调节LCD的控制电压,改变液晶的透过率,来实现对LCD总体亮度的控制,这种方式在很多情况下造成背光模组的光能和电能浪费。而采用亮度动态控制的方式可以很方便地通过调节LED背光源电源的电压或输入电流的大小,从而改变LED的发光强度的方案,可使电视在LED较低能耗条件下工作。亮度动态控制就是通过对显示的画面进行分析,得到不同区域的最佳亮度同时控制LED背光达到相应的亮度。     

不同防蓝光眼镜对屏幕显示效果的影响比较

为了定量分析不同防蓝光眼镜的使用对屏幕显示画面彩色三要素的影响,分别采集6 500K和5 000K色温下的OLED屏幕与LED背光的LCD的光谱分布,以及当前销量较大的5种不同材质防蓝光眼镜透射率数据,通过OriginPro拟合、色度软件分析、Matlab计算,定量比较5种防蓝光眼镜对不同色温下两种屏幕1931CIE XYZ色坐标、主波长、饱和度及光通量的影响,结合人眼分辨率对计算结果进行分析。结果表明,5种眼镜对屏幕色坐标Z值降低效果相差最大值高达1 881倍,相同色温同一眼镜对LED背光的LCD屏的防蓝光效果略强于OLED屏;5种防蓝光眼镜对色温为5 000K的LED背光的LCD屏幕主波长影响不大;能过滤掉色温6 500K的OLED屏幕99.626%蓝光的眼镜,可使其饱和度增加22.7倍。能过滤掉色温6 500K的LED背光LCD屏幕99.59%蓝光的眼镜,可使其色温下降为原来的0.322倍,均严重影响屏幕的显示效果。该研究方法与结论可为相关产品的使用和研发提供借鉴。     

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。     

电流调光模式对LED液晶模组光学性能的影响

对LED液晶模组,采用模拟调光ADIM和数字调光PWMDIM两种电流控制模式,对比测试了模组的亮度、CIE色坐标、LED焊脚温度数据.实验数据表明,相同整机系统下,平均电流相同时模拟调光比数字调光亮度高、LED芯片温度低.随着平均电流的减小,数字调光的亮度下降幅度比模拟调光明显.数字调光模式CIE y坐标变化比模拟调光小,但x坐标差异不大.通过对以上两种模式下光谱图中RGB各波段的光强变化比以及主波长情况进行分析,认为半导体材料温度变化引起的能带差异以及电光转换效率不同是主要原因.     

LED全彩租赁屏图像质量探讨

租赁屏一般由分时段采购的批量箱体组成,不同批次箱体的亮度差异、色域空间差异等导致了整体屏幕图像质量下降。本文首先用亮色度校正探讨解决不同批次间亮色度差异的方法,然后从不同角度观看、低灰图像显示以及LED光衰等几个角度分析了该方法存在的局限性,最后指出LED显示屏厂家需要在LED选灯、配光曲线、LED亮色度等多个方面控制生产工艺,配合逐点亮色度校正技术改善租赁屏的显示质量。     

Reflective multicolor liquid-crystal display

A reflective multicolor matrix LCD with micro color filters is investigated. In order to improve the brightness of the LCD, contrast and brightness of various liquid-crystal display modes are analyzed. This analysis suggests the choice of the phase-change-type guest-host mode. The optimal parameters for this mode are derived. In addition, the transmission spectrum of the micro color filters is investigated and the optimal doping concentration of the dye in the color filters is determined. This results in a reflective color LCD with acceptable brightness.     

一种基于LCD-LED双调制显示器的HDR图像显示方法

提出一种针对HDR图像的显示方法,该方法应用于LCD-LED双调制高动态显示器,旨在使显示器更好地显示HDR图像要求的亮度细节,提高视觉质量。首先,建立HDR图像亮度与LED亮度范围对应关系,使用光扩散函数作为背光LED亮度取值范围的权重。然后,统计LED的亮度辐射区域内不同LED发光强度等级的权重,取权重最大者对应的亮度作为该背光LED亮度。最后,利用依据LED亮度生成LED背光扩散图像与HDR图像计算出LCD显示图像。仿真结果表明,该算法可以使显示器亮度失真率系数低至0.006以下。在LCD-LED双调制高动态显示器上实验验证结果表明,该算法可以有效提高图像的层次感,有效抑制LCD-LED双调制高动态显示器的"光晕"以及亮度截断现象,提高显示质量。