用RGB LED 实现高亮度背光源(图) LCD作为一种被动显示元器件,本身并不能发光,因此必须要有背光模块给LCD提供光源
背光源的性能直接决定显示器的亮度、颜色,以及功耗等主要指标
目前的背光模组一般使用冷阴极管(CCFL)为光源,包含了红、绿、蓝等各色光的频率
CCFL因辉度高、成本低廉、技术成熟等优点被广泛的运用在平板显示器上
随着发光二极管(LED)亮度的改善,LED背光模组显示出 CCFL无法比拟的优点,如色彩还原性好、寿命长、不含汞、有利于环境保护,这些使其成为LCD背光模组中的研究热点
LED背光模组的设计主要包括光学结构设计和驱动电路设计,显示性能主要表现在亮度、色度、均匀性等方面,但是由于目前 LED的电光转换效率较低,仅 10%~15%,因此带来的热量问题也显现了出来,成为背光模组设计中必须考虑的一部分
驱动电路设计时需综合考虑光学结构和温度对性能造成的偏移,另外合适的驱动设计可改善显示对比度并延长 LED工作寿命
针对目前车载、机载、工业仪表等显示设备的苛刻要求,如高亮度、高均匀性、宽调光比、高色度均匀性、严酷环境适应性和亮度可调等,该类显示设备主要集中在中尺寸
本文将结合这些要求探讨 RGB LED高亮度背光源的设计方案
系统设计 目前背光模组结构主要有两种:侧入式和直下式
由于产品亮度和热量的高要求,优选采取直下式背光结构
通过采用大功率 RGB LED发出的光复合产生白光,R、G、B三色 LED分开封装,使三色 LED的电路得以独立,便于反馈电路作电流调整,以保证背光模组产生稳定的白光光源
光源发出的光经过光学腔(腔壁采用高效漫反射片)混合后,再经过各种必要的光学膜片后,得到屏前(FOS)要求亮度
光学膜片一般包括扩散板(diffuser)、集光片(BEF)、增亮片(DBEF)、TFT屏和减反层等,如图1所示
图1 直下式LED背光示