【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】筆記本電腦用LED背光源的設(shè)計方案引言

隨著LED技術(shù)的發(fā)展，特別是發(fā)光效率的提高，節(jié)能、環(huán)保的LED產(chǎn)品在顯示領(lǐng)域的應用已越來越廣泛。LED封裝、SMT貼片、發(fā)光條制作均發(fā)展到較高水平，LED背光制造和產(chǎn)業(yè)化水平也到達了相當高的水準。目前小尺寸產(chǎn)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(lǐng)風騷，CCFL背光在筆記本電腦上的應用將逐漸退出歷史的舞臺。目前大廠都在積極發(fā)展LED背光產(chǎn)品，目前市場的主流筆記本電腦幾乎全部采用LED背光技術(shù)。

本文介紹了筆記本電腦用LED背光組件的設(shè)計開發(fā)，分別從光學、電路、構(gòu)造角度闡述了開發(fā)的過程。光學方面，采用STAMPER技術(shù)，一體成型射出導光板，減少印刷環(huán)節(jié)，無印刷污染；電路方面，根據(jù)LED的規(guī)格及顆數(shù)設(shè)計LED發(fā)光條，驅(qū)動整個背光源；構(gòu)造方面，采用無背板的構(gòu)造設(shè)計，到達超薄效果。本文設(shè)計的筆記本電腦用LED背光源超薄、高亮、低功耗，達業(yè)界水平。

1光學設(shè)計

1.1LED光源

背光模組的作用是把點光源發(fā)出的光通過漫反射使之成為面光源。為了得到合格的面光源，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(guī)格為3014.通過預設(shè)白場光度指標，結(jié)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(jù)計算的光通量，結(jié)合LED的光學特性計算出所需LED的顆數(shù)。

1.2LGP設(shè)計加工

采用STAMPER技術(shù)，一體成型射出導光板，減少印刷環(huán)節(jié)，較少印刷污染。以模具射出形成網(wǎng)點，入射面設(shè)計能破壞光源的全反射，并控制光源射出導光板面角度的分布，網(wǎng)點數(shù)量的多少對光源做有效的控制。網(wǎng)點可隨模具任意設(shè)計形狀，若網(wǎng)點為極小的平滑鏡面，可使光在網(wǎng)點及導光板內(nèi)部的損失減至，應用光學設(shè)計軟件開展網(wǎng)點設(shè)計。圖1所示為模擬的背光組件的亮度均一性。

2電路設(shè)計

在側(cè)光式背光組件中，應用長條式的LEDlight-bar作為整個組件的光源，LEDlight-bar采用白光頂發(fā)光LED.以某機種產(chǎn)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(shè)計主要包括發(fā)光條設(shè)計和驅(qū)動控制電路設(shè)計，驅(qū)動電路采用一款DC/DC恒流驅(qū)動芯片，對發(fā)光條開展恒流驅(qū)動。圖2所示為LEDlight-bar的驅(qū)動原理圖。

3構(gòu)造設(shè)計

筆記本電腦用LED背光組件通常采用側(cè)光式構(gòu)造，背光組件構(gòu)造包括：LED發(fā)光條、膜材、導光板、驅(qū)動板、膠框。背光組件采用白光LED,整個構(gòu)造設(shè)計以ActiveArea的中心點為所有部件的設(shè)計中心，以筆記本電腦所用液晶屏的尺寸為前提，設(shè)計其它尺寸。綜合考慮電路設(shè)計及光學設(shè)計的要求，對構(gòu)造開展設(shè)計。構(gòu)造設(shè)計先從LAYOUT布局圖著手，表達整體機構(gòu)以及各部件相互之間的裝配關(guān)系，然后著手零件圖構(gòu)造設(shè)計。某機種背光源產(chǎn)品厚度可達2.35mm.所設(shè)計的筆記本電腦用LED背光源的構(gòu)造特點：（1）背光源單短邊入光，入光方式為短邊入光，發(fā)光條尺寸減小，成本降低；（2）使用薄型平板LGP,對LGP網(wǎng)點技術(shù)要求較高；（3）膠框構(gòu)造，無背板，無燈罩構(gòu)造，采用高反射率反射片遮光，使用鋁箔散熱；（4）組裝時對LED發(fā)光面和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(shè)計的筆記本電腦用LED背光組件光源采用白光LED,組裝后的LED背光源利用BM-7開展13點測試，5點平均輝度為4,019nit,亮度均齊性為85.33%,色彩復原性到達95%@CIE1976.背光源整體功率為3.2W,其中LED功耗為2.69W.背光系統(tǒng)的驅(qū)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(shù)據(jù)。

表1LED背光源的光學測試數(shù)據(jù)

5結(jié)論

本文設(shè)計開發(fā)了筆記本電腦用LED背光源，采用STAMPER技術(shù)，一體成型射出導光板，減少印刷環(huán)節(jié)，較少