A Backlight Design Scheme for Improving Brightness Uniformity
柏祥
（康佳集团股份有限公司，广东 深圳 518057）
摘要：亮度均匀性是LED背光的LCD液晶电视产品常常面临的问题，也是用户比较重视的问题之一，本文结合实践作业介绍了一种改进亮度均匀性的LCD液晶电视背光规划计划及各个部分的作用，其间首要的特色在于异形灯条的规划。
要害词：LCD；LED；DLED；OD；反射片；灯条；分散板；BEF；DBEF；分散片；亮度均匀性
0 导言
跟着LED的使用遍及，现在LCD液晶电视的背光源简直全部是LED，而背光计划又以直下式背光计划DLED为干流，由于其规划便利、价格低廉而得到广泛使用。
本文介绍了一种针对较为特别的外销客户而量身定做的一种背光规划计划，首要特色在于异形灯条的规划。
1 液晶电视背光计划结构
如图1所示为32寸LCD液晶电视的背光计划及前、中、后壳结构示意图，背光部分从后向前依次为反射片、灯条、分散板、增亮片、分散片。
下面别离介绍它们的作用：
（1）灯条的作用是供给光源，选用2×6计划，即两根灯条，每个灯条上面有6个LED灯珠及透镜，透镜的作用是打散LED灯珠宣布的光线。LED灯珠选用2 W的标准，寿数可达50000 h以上，电流为600 mA，灯条总功率为24 W。
（2）反射片的作业原理如图2、图3所示：把 向 模 组 底 面 传 播 的 光 线 反 射 回 正 面 ， 充 分 使用 L E D 发 出 的 光 。 基 材 一 般 为 P E T 、 聚 碳 酸 酯（polycarbonate）等，厚度约为0.15 mm。 TiO2的折射率很高（n=2.62），把TiO2混合PET或许聚碳酸酯（polycarbonate）等光学上通明度高的树脂，经过微细发泡而构成反射片。泡的直径稀有微米左右，泡越维细、密度越高，反射率就越高。泡是折射率约1.00的资料，与通明树脂之间构成杰出的屈折率界面。从分散板折射过来的光线，进入反射片后，经过杂乱的折射动作，使绝大部分的光线再次返回到分散板中。对应不同混光间隔和合作不同功率的DLED直下式一体机，需求总结出反射片四角的折角巨细。
（3）分散板的作业原理如图4、图5所示，作用是将LED灯宣布的光线打散，进步均匀度；粉饰灯影及支架印，防止构成某些当地过亮或许过暗的状况；一起还有支撑其他光学膜片的作用。作业原理是使用光线在跋涉途中遇到两个折射率相异的介质时，发生折射、反射与散射的物理现象，经过在PMMA、PC、PS、PP等基材（一般厚度为1.0 mm）根底中添加无机或有机光分散剂、或许经过基材外表的微特征结构的阵列摆放人为调整光线，使光线发生不同方向的折射、反射与散射，然后改动光的跋涉路线，完成入射光充沛散射以此发生光线分散的作用。别的微结构分散板在分散板的上外表带有微结构，可进步必定的光强度。且光源的排放间隔与光源到分散板之间的间隔OD比值影响光源由点光源到面光源的均匀化作用。
（4）增亮片的作用是在于把较大传达方向的光线会集到正面较小的视点内，进步正面光的强度。作业原理如图6所示，根本的增亮片本质是一个棱镜片（BEF），使光折射、反射、集光之后到达增亮的意图。
BEF结构如图7所示，在PET基材（厚度约0.25mm）构成精细的丙烯树脂棱镜结构，尺度约30μm，下面为防粘结涂层。此膜片特色：棱镜打圆角耐刮性强，静电较弱，反面带紫外光涂层，上下外表均无需保护膜，雾度可由反面涂层调整。实践资料图如图8所示。
还有一种更高效的增亮片如图9所示：DBEF。
DBEF是一种反射型偏光增亮片，经过选择性反射背光体系的光线，使其不被LCD的下偏光片所吸收，使部分光线得以从头使用，因而亮度添加约50%。
（5）分散片作业原理是使用光在经过分散片时会不断地在折射率相异的两介质中穿过，一起发生折射、反射与散射的现象，如此将光线打散，到达含糊光源，使光线均匀的作用。 如图10、图11所示，基材一般为PET，上面为分散层，下面为防粘结涂层。
本背光计划在LCD面板透过率为6.2%的状况下完成250 nits的亮度，通常状况下灯条的规划如图12所示，灯条及灯珠根本上是等距离散布，这样规划简略、易出产，特别关于灯条PCB的使用率高，然后降低了本钱。别的，灯条的灯珠相对会集在中心区域是为了确保中心部分的亮度可以满意要求，且大部分人对中心部分的亮度比较重视，这样规划既满意了标准及观看的要求又能照顾到较低的本钱。
2 亮度均匀性测验
一般9点亮度均匀性为70%左右，测验办法如图13所示：周围测验点的散布遵从1/9高度和宽度的准则，圆圈表明亮度仪器探头测验的规模，别离测验P0~P8的亮度L0~L8。
则亮度均匀性为，i为1到8的任何一个数。每个Pi都要大于或许等于70%才算是合格。
可是针对部分特别的客户，要求亮度均匀性很高，不只测验上面所述的9点均匀性，还测验边角均匀性，测验办法如图14所示：边角亮度均匀性为Pi=Li/L0×100%，i为1到4的任何一个数。尽管这个目标只要求50%即可以满意，可是正常的等距直线灯条规划则不能满意要求。一般状况下，画面中心部分最亮，也是测验最大亮度的当地，越接近边角越暗，四角则是最暗。
3 异形灯条规划计划
针对上述四角偏暗的问题，咱们采取了异形灯条的计划，如图15所示：在灯条的两头向旮旯歪斜，是最边际的4个灯珠愈加接近四角，然后进步的四角的亮度。依据测验四角的亮度可以进步30%左右，而中心亮度不变。这样规划的优点是标准化得到最大的确保，不改结构尺度及其他物料，只改灯条PCB形状就可以完成两种方法的转化。仅有的缺陷是PCB板材使用率略微下降，导致本钱略微上升一点，可是可以满意客户的特别要求。
参考文献：
[1]SJT 11343-2015 数字电视液晶显现器通用标准.
[2]SJT 11348-2016 数字电视平板显现器测量办法.
[3]许林, 朱莹莹, 刘明. 一种直下式LED背光液晶电视规划[J]. 通讯与广播电视, 2013(1):33-43.
[4]张益民, 吴庆富. TFT-LCD背光模组光学膜要害件的开发研讨[J]. 现代显现, 2010(4):49-54.
作者简介：
柏祥，学士，高档工程师，多媒体研制中心外协规划所所长、高档产品规划师。
康佳集团2002年度多媒体研制中心先进作业者
康佳集团2003年度优异科技作业者
康佳集团2004年度优异团队：LCD4400项目组（项目经理）
康佳集团2008年度彩电事业部优异彩电人
康佳BT4390W型背投影彩色电视机经过2004年度信息产业部判定达世界同类产品的先进水平（信号处理部分的主规划师）
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第4期第84页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
