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聚焦:直下式背光模组原理优势解析

导读: LED背光通常有两种分法:按LED发出的光源色彩,分成白光LED背光源和RGB-LED背光源;按入射位置,分为直下式和侧入式两大类,这也是目前区别背光源广泛的使用方式。

  随着LED背光液晶显示屏的普及,LED也成为目前显示屏的最佳背光源。LED背光通常有两种分法:按LED发出的光源色彩,分成白光LED背光源和RGB-LED背光源;按入射位置,分为直下式和侧入式两大类,这也是目前区别背光源广泛的使用方式。

  无论是直下式背光和侧入式背光都各有其优缺点,但二者优缺点又具有很强的互补性。为了扬长避短,LED企业在现有的直下式背光模组和侧入式背光模组的基础上进行改进,另一方面,业内技术专家也在不断研究集两者优点为一身的新产品:直下-侧入式背光模组。

  直下-侧入式背光模组的工作原理

  一方面,直下-侧入式背光模组采用了侧入式背光模组的导光板,使得光在导光板内部传播,由网点和反射膜把光反射出导光板,而不需要设置LED光源远离液晶屏,以达到亮度的均匀性的目的。另一方面,采用直下式背光模组设置LED光源的方式,即把LED光源设置在导光板下方的平面上,以达到局部控制和适用于大尺寸背光模组的目的,简称为直下式导光板,以区别于传统的从侧面入光的导光板。

  因此,如何把LED光源发出光的主要部分从底部引入直下式导光板,并且使得光在直下式导光板的内部横向传播是关键。我们可以在直下式导光板的内部的顶部形成倒锥体形状的凹部的阵列(如图):

  在很多应用中,LED行业尽量减小全内反射,而创新的LED直下-侧入式背光模组却利用直下式导光板的全内反射特性,使光的主要部分从底部引入直下式导光板后,由于凹部的侧面的作用,使得光在直下式导光板的内部转变传播方向,沿与直下式导光板的出光表面几乎平行的方向横向传播。

  如下图,LED光源设置在直下式导光板每一个凹部的下方。LED光源发出的光的主要部分(粗箭头所示)从底部进入直下式导光板,照射到倒圆锥体形状的凹部,直下式导光板的折射率大约为1.5,全内反射角为42°左右,适当选择凹部的形状,使得光的主要成分射到凹部的侧面时,被全内反射,无法继续向上射出,而是改变方向在直下式导光板内传播,直到被直下式导光板底部的网点和反射片反射,从直下式导光板的顶部射出。

  一方面,光的主要成分在直下式导光板内部的传播方式与侧入式发光模组相同,LED光源可以紧贴导光板。另一方面,LED光源的位置的设置与直下式背光模组相同。因此称之为直下-侧入式背光模组。

  直下-侧入式背光模组的主要优势

  薄型化:光的主要部分在直下式导光板内部传播,不要求LED光源远离(20毫米以上)直下式导光板。目前,LED面发光贴片式封装的厚度很薄,可以做到只有0.7毫米,电路板的厚度1毫米,因此,采用直下式导光板的LED直下-侧入式背光模组的厚度只是比传统的LED侧入式背光模组的厚度增加不到2毫米,完全满足薄型化要求,远比直下式背光模组的厚度薄。

  光局域控制和适用于大尺寸:直下式导光板的内部形成凹部的阵列,布满直下式导光板,每一个凹部都有一个LED光源与之相对应,因此,LED光源的分布是像直下式背光模组一样分布,因此可以进行光局域控制,并且适用于任何尺寸的背光源。

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