引言

由于液晶顯示屏本身并不發光，所以為液晶顯示器件提供所有光源的背光源扮演著十分重要的角色。雖然，由于成本低廉、技術成熟等原因，冷陰極燈管（ccfl）仍將是未來幾年內液晶顯示器件（lcd）背光源絕對主要的光源。但人們也逐漸認識到ccfl本身存在的若干致命弱點，比如含有對人體有害的汞蒸汽，色彩還原性差等。

因此，隨著環保意識的提高以及用戶對畫面質量越來越高的要求，出現了ccfl 燈管被其他光源所取代的趨勢，這些替代者包括發光二極管（led）、電極外置熒光燈（eefl）、場致發光平面光源（el flat lamp）和有機電致發光（oled）等。其中具有環保、色彩還原性好、壽命長等優點的固體光源led是最被看好的下一代綠色背光光源，被普遍認同為大勢所趨。

與其他光源相比，led背光源最顯著的優點是可以提供前所未有的色彩還原性。通過選擇適當波長的led和與之相匹配的彩膜，led背光源的色彩還原范圍可以達到美國國家電視系統委員會（ntsc）標準的105%甚至120%以上。相比較而言，傳統的陰極射線管（crt）電視只有85%左右，ccfl背光源的液晶電視更是只有65%-75%.在畫質就是生命的顯示行業，具有更加鮮艷的色彩將是壓倒性的優勢。依傳統觀念而言，液晶顯示器尤其是液晶電視，由于色彩和響應速度不如crt甚至pdp而屢遭詬病，液晶顯示器件可以通過瞬間背光閃爍和掃描技術，消除普通液晶顯示在顯示快速移動物體時出現的拖尾模糊現象，畫面質量將顯著提升，led納秒量級的響應速度為上述技術的實現提供了堅實的保證。點陣式的led背光源可以將整個屏幕分成若干區域，根據顯示的影像信號，單獨控制每個區域的亮度和顏色，所以影像暗的部分能夠做到更暗，亮的部分能夠更亮，可以獲得超過10000:1的動態對比度，同時，這種led背光源比通常用的背光源省電48%左右。在使用壽命上，led可以達到10萬小時以上，相當于每天看電視8h,可以看30多年。與ccfl內含有致命的汞蒸汽不同，led是半導體固體光源，完全是一種理想的綠色光源。

綜上所述，具有諸多不可比擬之優勢的led背光源必將在不久的將來，成為lcd重要，甚至是主要的背光光源。

雖然led背光源已然成為國際研究的熱點，但是在中國內地的研究才剛剛開始。在與背光源結合最為緊密的液晶面板廠家中，京東方成為中國內地第一個研究和開發出led背光樣品的液晶面板廠家。研發的目標，就是希望在不久的將來能夠為業界提供帶led背光源的液晶模組產品。本文設計和制作了一款66cm（26in）液晶電視用，led背光源。模擬出led的光學分布，以此為基礎模擬出led陣列的光強和顏色分布，得到適合的背光源厚度尺寸。在實際制作中，采用高效的驅動電路對，led陣列進行驅動，利用鋁制散熱片為背光源提供良好的散熱。在整體背光源功耗為150w時，中心亮度達到13390cm/m2,均勻度為84.1%色彩還原性達到ntsc標準102%,遠遠超過ccfl背光源的70%.

設 計

本文以一款66cm led背光源為目標進行設計。考慮到背光源所需要的亮度較大，使用led的數目較多，而且需要大的散熱面積，所以采用直下式背光結構。圖1是直下式led 背光源示意圖，包括一個光學反射腔作為整體結構的支撐、和散熱片結合的led陣列、由擴散板和光學膜組成的背光源出光面，最后和液晶面板構成液晶面板模組。

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