側入式LED背光模組
側入式背光模組的主要缺點是:(1)LED封裝與導光板的耦合效率(coupling efficiency)還可以提高;(2)應用于大尺寸時具有挑戰性;(3)不能進行局域控制(local dimming)。?xml:namespace>
2.0、傳統的側入式LED背光模組
傳統的側入式LED背光模組的結構包括,LED光源設置在導光板的側面,導光板的底面上形成網點。LED封裝發出的光耦合進入導光板,通過反射片和網點的反射和散射,向液晶屏方向傳播。
對于傳統的側入式LED背光模組,LED芯片發出的光不能全部進入導光板,一方面,一部分光(大角度的光,約20%-30%,取決于封裝結構)由于全內反射而不能從LED封裝的出光表面射出。另一方面,即使已經從LED封裝出光表面射出的光,一部分光由于導光板入光表面的反射,而不能進入導光板,如圖1所示。LED封裝和導光板之間的耦合方式和效率需要進一步提高。
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圖1 截面圖
2.1、提高LED封裝與導光板之間的耦合效率
為了使得LED芯片發出的光全部進入導光板,采用透明膠210把LED封裝102的出光表面粘在導光板的入光表面,見圖2.由于LED封裝的硅膠、透明膠、導光板的折射系數基本上相同,因此,在LED封裝的出光表面處基本上沒有全內反射,在導光板入光表面處也基本上沒有反射,LED芯片發出的光基本上全部進入導光板,耦合效率提高,基本達到100%.另外,由于沒有全內反射,LED芯片發出的大角度的光也進入導光板,易于達到亮度的均勻性。
圖2 截面圖
優勢:(1) LED封裝和導光板之間的耦合效率提高。
(2)LED封裝的出光效率(extraction efficiency)提高約20%-30%.
(3)每個LED封裝產生的熱量減少約8% - 13%.
(4)保證同樣亮度的情況下,所用的LED封裝的數量約減少16%-23%,降低成本。
(5)LED背光模組產生的總熱量約減少23% - 33%.
(6)能量消耗約減少16%-23%.
(7)LED封裝的出光角度加大。
2.2、適用于大尺寸電視的帶V型槽的導光板
帶有V型槽的導光板的側入式LED背光模組使得LED背光源應用于任意大尺寸的顯示屏,而無需采用更高亮度的LED芯片。
導光板401的頂部的中間部位形成V型槽402,并在導光板的底部與V型槽對應的位置設置LED光源408b.使得LED光源發出的光425向上傳播時,被V型槽402全內反射,從而向導光板側面傳播,見圖?xml:namespace>
圖
圖3b截面圖
圖
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圖3d展示圖
優勢:(1)適用于任意大尺寸的顯示屏。
(2) 薄型化。SMD形式的LED封裝的厚度可以做到
(3)LED封裝的光取出效率高。
(4)散熱較好。
(5)LED封裝的出光角度加大。
2.3、減少使用LED封裝數量的無導光板的側入式LED背光模組
沒有導光板的側入式LED背光模組的一個實施例:在一側設置LED光源205,與其相對的是側反光片204b,在主反光片
圖
圖4b展示在兩側設置LED光源
圖4b截面圖
優勢:(1)沒有導光板以及光在導光板中的衰減,因此,減少使用的LED封裝的數量。
(2)減少產生的熱量。
(3)減低成本。
(4)減輕重量。
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