液晶模组AOI

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LED背光模组在超薄液晶电视的实现

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LED背光模组在超薄液晶电视的实现

发布日期:2021-08-11 作者:admin 点击:

液晶屏自身并不发光,为了能够清楚地看到LED显示屏的内容,需要必定的白光背光源。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佐组件构成。传统的背光源选用的是冷阴极荧光灯(CCFL),颜色还原性差,含有对人体有害的汞蒸气。LED背光源颜色还原性好、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,使用专门的逆变器才干驱动起来。而LED能够低电压作业,响应速度快,操控较为方便。近年来LED被逐步引进到现有的液晶显示技能中,背光源十分有或许成为下一个被LED垄断的产业。LED背光源假如经过添加对比度、区域操控等手段,性能要远远优于CCFL背光源。现在,LED背光源已经在中小尺度面板中遍及,如手机、数码相框等,跟着LED技能的发展和LED芯片的不断成熟,LED液晶电视将或许逐步取代传统的CCFL液晶电视。


  背光源依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,光源宣布的光经过一段空间间隔和扩散板的扩散和混合后,成为面光源发射出来,直下式背光源需要必定的混光间隔。而侧光式背光结构对超薄化的模块规划则更具优越性,跟着“超薄风”的刮起,大尺度超薄侧光式LED背光源成为各大电视厂商及上游企业的研究热点。背光源模组AOI


  1  结构规划


  本文所规划的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、上结构、背板。背光源选用白光LED,整个结构规划以Active Area的中心点为所有部件的规划中心,以液晶电视所用液晶屏的尺度为前提,规划其它尺度。综合考虑电路规划及光学规划的要求,对结构进行规划。结构规划先从UⅣOUT布局图着手,表达全体机构以及各部件相互之间的安装联系,然后着手零件图结构规划。上结构选用分段式规划,在长度方向上分段,防止长度过长。灯条的出线端设置在背板的四个角处,削减绕线长度。


  2  光学规划


  背光模组的作用是把点光源宣布的光经过漫反射使之成为面光源。为了得到合格的面光源,首先要选择适宜的LED,本规划选用的是白光双芯片LED。经过预设白场光度指标,结合对液晶屏、光学膜等影响要素的研究剖析,完成对整个背光源所需光通量的核算。依据核算的光通量,结合LED的光学特性核算出所需LED的颗数。表1所示为所选LED的电学及光学特性。






  为了进步背光源的亮度,膜材结构搭配为:一层扩散片+一层BEF+一层DBEF。其间,扩散片的作用是借扩散物质的折射与反射将光雾化,让射出的光愈加均匀:BEF的作用是将光线聚拢,使其笔直进入液晶模块以进步辉度:DBEF是使用原先被传统吸收型偏光片吸收的50%的光线来添加亮度。导光板网点直径为0.54~1.55mm.图1所示为导光板的部分网点分布图。液晶模组AOI



液晶模组AOI


  3  电路规划


  LED背光源电路规划首要包括灯条规划和驱动操控电路规划,图2所示为整个电路部分的结构框图。






  3.1 灯条规划


  光源选用双芯片白光LED,灯条分布在背光源的四周。为了到达更好的电流均一性,灯条选用串并混联,实施两并多串。为了取得更好的散热作用,LED灯条选用铝基板加工制作。整个体系输入电压为24V,此电压由外部电源转换器供给。


  3.2 驱动操控电路规划


  驱动芯片是三路峰值电流形式PWM操控器,经过闭环操控输出电流供给高精度LED电流。该芯片包括三个峰值电流形式操控器,给IC供给反馈,以确保更高功率和更高精度。芯片上的栅极驱动器进行了优化,用来驱动0.25A源电流或O.5A沉电流的逻辑电平FET,每个输出电流可经过线性或PWM调光方法进行独自调光。


  该芯片的闭环体系能动态调节它的输出电压,以适应LED电流的线路和负载调整。单一封装内集成的三路驱动器确保了每串间有更好的电流匹配,一起降低了整个体系的芯片数量。具有40V线性稳压器,供给5V电源给lC供电,三个转换器的开关频率由内部振荡器操控,三路有1200的相位差,以降低输入电流波纹。高压驱动,电流匹配度杰出。LED串间电流精度为4-2%,支撑线性和PWM调光。






  3.3 散热规划


  由于LED的光效较低,作业时会发生很多的热量,假如不解决散热问题,会导致LED发光亮度的衰减和使用寿命的缩短。为了按捺LED发生的热量影响背光模组的辉度和色度,就要对LED进行散热规划。


  为了到达更好的散热作用,将LED阵列焊接在铝基板上(MCPCB),铝基板比普通的PCB(FR4材质的PCB)散热作用要好很多倍。在铝基板下面,规划了长条形的散热块。在散热块和灯条之间贴敷导热双面胶,并用螺钉固定铝基板和散热块。在背光源的四周热量聚积地带,贴敷带保护膜的导热片。为了降低热阻,在LED焊盘上加导热过孔。这样,削减了PCB板笔直于热流方向的截面积,从而削减了顶层和底层之间的热阻而加强了LED灯热量的传导。,依靠电视机壳里的空气对流将热量散掉。


  4  测验结果


  本文所规划的液晶电视用超薄LED背光源为侧光式结构,光源选用白光LED。图4所示为组装后的LED背光源,厚度为9.9mm。使用BM一7进行九点测验,中心辉度为5,500nit,亮度均齐性为82%,颜色还原性到达95%@CIE 1976。背光源全体功率为150W,其间LED功耗为135W,驱动电路功率达90%。背光体系的驱动电路归于高压驱动,电路简略,电流一致性杰出。






  5  结论


  本文规划了一款大尺度超薄液晶电视用LED背光源,中心亮度到达5,500nit,全体背光源功率为150W,亮度均齐度为82%。整机厚度为9.9mm,到达业界水平。本文规划的背光源已经过信任性测验,为量产打下了根底。


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