筆記本電腦用LED背光組件的設計
發布時間:2012-03-01
中心議題:
- 筆記本電腦用LED背光組件的設計開發
解決方案:
- LED背光組件的光學設計
- LED背光組件的電路設計
- LED背光組件的結構設計
隨著LED 技術的發展,特別是發光效率的提高,節能、環保的LED 產品在顯示領域的應用已越來越廣泛。LED 封裝、SMT 貼片、發光條製作均發展到較高水平,LED 背光製造和產業化水平也達到了相當高的水準。目前小尺寸產品市場需求大約以每年20% 的水平劇增,LED 背光在筆記本電腦上的應用已獨領風騷,CCFL 背光在筆記本電腦上的應用將逐漸退出曆史的舞台。目前全球大廠都在積極發展LED 背光產品,目前市場的主流筆記本電腦幾乎全部采用LED 背光技術。
本文介紹了筆記本電腦用LED 背光組件的設計開發,分別從光學、電路、結構角度闡述了開發的過程。光學方麵,采用STAMPER 技術,一體成型射出導光板,減少印刷環節,無印刷汙染;電路方麵,根據LED 的規格及顆數設計LED 發光條,驅動整個背光源;結構方麵,采用無背板的結構設計,達到超薄效果。本文設計的筆記本電腦用LED 背光源超薄、高亮、低功耗,達業界領先水平。
1 光學設計
1.1 LED 光源
背光模組的作用是把點光源發出的光通過漫反射使之成為麵光源。為了得到合格的麵光源,首先要選擇合適的LED,通常應用到筆記本電腦背光組件的LED 的規格為3014.通過預設白場光度指標,結合對液晶屏、光學膜等影響因素的研究分析,完成對整個背光源所需光通量的計算。根據計算的光通量,結合LED 的光學特性計算出所需LED 的顆數。
1.2 LGP 設計加工
采用STAMPER 技ji術shu,一yi體ti成cheng型xing射she出chu導dao光guang板ban,減jian少shao印yin刷shua環huan節jie,較jiao少shao印yin刷shua汙wu染ran。以yi模mo具ju射she出chu形xing成cheng網wang點dian,入ru射she麵mian設she計ji能neng破po壞huai光guang源yuan的de全quan反fan射she,並bing控kong製zhi光guang源yuan射she出chu導dao光guang板ban麵mian角jiao度du的de分fen布bu,網wang點dian數shu量liang的de多duo少shao對dui光guang源yuan做zuo有you效xiao的de控kong製zhi。網wang點dian可ke隨sui模mo具ju任ren意yi設she計ji形xing狀zhuang,若ruo網wang點dian為wei極ji小xiao的de平ping滑hua鏡jing麵mian,可ke使shi光guang在zai網wang點dian及ji導dao光guang板ban內nei部bu的de損sun失shi減jian至zhi最zui小xiao,應ying用yong光guang學xue設she計ji軟ruan件jian進jin行xing網wang點dian設she計ji。圖tu1 所示為模擬的背光組件的亮度均一性。

[page]
2 電路設計
在側光式背光組件中, 應用長條式的LEDlight- bar 作為整個組件的光源,LED light- bar 采用白光頂發光LED.以某機種產品為例,單顆功耗:3.2V×0.02A=0.064W.整個light- bar 功耗:0.064W×42=2.69W.LED 背光源電路設計主要包括發光條設計和驅動控製電路設計,驅動電路采用一款DC/DC 恒流驅動芯片,對發光條進行恒流驅動。圖2 所示為LED light- bar 的驅動原理圖。

3 結構設計
筆記本電腦用LED 背光組件通常采用側光式結構,背光組件結構包括:LED 發光條、膜材、導光板、驅動板、膠框。背光組件采用白光LED,整個結構設計以Active Area dezhongxindianweisuoyoubujiandeshejizhongxin,yibijibendiannaosuoyongyejingpingdechicunweiqianti,shejiqitachicun。zonghekaolvdianlushejijiguangxueshejideyaoqiu,duijiegoujinxingsheji。jiegoushejixiancongLAYOUT 布局圖著手,表達整體機構以及各部件相互之間的裝配關係,然後著手零件圖結構設計。某機種背光源產品厚度可達2.35mm。所設計的筆記本電腦用LED 背光源的結構特點:
(1) 背光源單短邊入光,入光方式為短邊入光,發光條尺寸減小,成本降低;
(2) 使用薄型平板LGP,對LGP 網點技術要求較高;
(3) 膠框結構,無背板,無燈罩結構,采用高反射率反射片遮光,使用鋁箔散熱;
(4) 組裝時對LED 發光麵和LGP 入光部對位要求較高。

圖3 背光源剖視圖
4 測試
本文所設計的筆記本電腦用LED 背光組件光源采用白光LED,組裝後的LED 背光源利用BM- 7 進行13 點測試,5 點平均輝度為4,019nit ,亮度均齊性為85.33% ,色彩還原性達到95% @CIE 1976.背光源整體功率為3.2W,其中LED 功耗為2.69W.背光係統的驅動電路簡單,電流一致性良好。表1 所示為背光源的光學測試數據。

表1 LED 背光源的光學測試數據
5 結論
本文設計開發了筆記本電腦用LED 背光源,采用STAMPER 技術,一體成型射出導光板,減少印刷環節,較少印刷汙染;根據LED 的規格及顆數設計LED 發光條,驅動整個背光源;結構方麵,采用無背板的結構設計,達到超薄效果。本文設計的筆記本用LED 背光組件超薄、高亮、低功耗,達業界領先水平。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- e絡盟與Same Sky簽署全球分銷協議,拓展高性能元器件版圖
- 告別“偏色”煩惱:光譜傳感器如何重塑手機攝影的真實色彩
- 從“掃描”到“洞察”:Hyperlux ID iToF技術如何攻克30米測距極限
- 解鎖算力芯片的“速度密碼”:SmartDV全棧IP方案深度解析
- 發燒友福音!XMOS推出32段EQ調節與一鍵升頻功能
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall






