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作者：

单庆山

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摘要：

背光源是液晶显示器(LCD)的关键光学组件.随着时代发展变迁,液晶显示器背光源薄,窄,轻,高亮,低功耗等已经逐渐成为主流.背光源的光学参数直接影响液晶模组最终能否满足市场及客户需求.本论文从背光源的结构分析入手,针对光源辉度和均匀度等关键问题,对决定及影响光学规格参数的部材进行研究探讨,并通过二级部材的管控消除光学不良隐患,取得主要成果如下:(1)LED发光二极管提升光学辉度,可通过选用发光面面积更大的LED,或采用多晶LED方案,增加自身的发光量来提高辉度·,同时加大驱动电流可最直接提升LED亮度,但需要考虑最大电流不能超出支架塑料耐受范围,大电流易造成LED支架耐受能力不足,进而影响LED寿命和亮度衰减速度;其次在相同输入功率,相同色温下优先选用亮度表现最佳的荧光粉配比;同时需要考虑不同荧光粉的耐热性,耐热性较佳的荧光粉在LED点亮时有较佳的热平衡光效,温度上升对亮度影响较小.在LED设计确定后,可以通过调整机构设计,提升LED光线的利用率,改善背光的辉度表现:如胶条厚度调整,胶框结构增加凸条设计以及膜片涂黑,来防止光透过间隙漏出导致不良;同时,LED-LGP(导光板)耦合距离决定光效的利用及均匀度的水准,用0.2mm的间隙作为设计出发点,可有效避免光能的浪费.(2)导光板是通过网点将光能转向出光面,不同的网点排布会对光能的利用率有所不同.局部的辉度是可以通过网点排布来提升,网点越密,这个点就会越亮.光从LED出发到出光侧能量会越来越低,因次,灯条侧的网点设计的都很稀疏,出光侧非常密集.同时,发现导光板印刷工艺过程中印刷刮刀速度,回墨刀速度,印刷刮刀角度及油墨黏度等,对网点的大小及圆整有较大的影响.(3)组装过程中,LED发光面和导光板的预留间隙对光能利用有一定影响,间隙越大,LED的光能进入导光板会减少.但导光板贴近灯条,LED发热会导致导光板热熔,所以优化预留间隔为0.5mm,并使用限位治具辅助组装作业,避免作业不良.以上研究成果为背光源光学及尺寸设计提供了一套比较完整的方案,有效防范量产过程中出现的光学问题,避免反复验证的浪费及较大的成本损失.

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