一种直下式LED背光源的设计方案

　　引 言

　　液晶显示器主要由LCD(液晶面板)和背光源组成。因为LCD本身不发光，所以LCD需要通过外部光源实现透射或者反射显示。现有的LCD大多 数是带有背光源的透射型器件，背光源的发光特性将直接影响到LCD显示器件的画面品质，因此，背光源是液晶显示器非常重要的组成部件。

　　价格低廉，技术成熟的CCFL(冷阴极灯光管)仍是现有液晶显示器件背光源的主要光源。但LED(发光二极管)作为显示器件应用的领域也越来越 广，尤其是在液晶电视的功能越来越强，结构越来越美观的形势下，LED应用于液晶电视的各个部分，并在迅速的更新，高亮度、高品质、多功能是目前新产品的 一个主要目的。

　　LED背光源目前大致可以分为直下式和侧光式两种。直下式是在液晶显示器的整个背面全部设计LED灯：侧光式是在液晶显示器的边缘设计LED灯。一般情况下，在30in以上的大尺寸液晶电视中应用直下式背光源，30in以下则可用侧光式背光源。

　　本文所设计的直下式LED背光源，尺寸为47in,内容涉及了背光源结构和电路设计，包括对LED灯的排布进行设计，这些基于电路板来实现。同 时，电路板的尺寸、形状、元器件安排则根据背光源的结构来确定。安装完电路板之后，再在上面盖上所需的光学膜材，并安装各种构件，以组装成一个完整的背光 源。

　　1 与CCFL技术的对比分析

　　1.1 CCFL的特点

　　CCFL是填充了惰性气体的密封玻璃管，当在管上加高电压时，气体电离产生紫外(UV)光，UV光激励内部磷光粉涂层，产生可见光。

　　CCFL具有的特点包括白光源、低成本、长寿命(大于25,000小时)、高电压驱动、含有有毒气体汞。

　　目前，以CCFL作为背光源是液晶电视的主流。但是CCFL存在一个本质的缺点，即能够达到的色域(即电视机的色彩表现范围)较小，普通的CCFL一般只能够达到NTSC(美国国家电视系统委员会)色域标准的72% ,而且它含有汞这种有毒气体，不符合绿色环保的要求。

　　1.2 LED的特点

　　LED作为新的发光源有很多优点，例如节能、环保、尺寸小、反应快速、寿命长等。

　　LED作为背光源最显着的优点是可以提供前所未有的色彩还原性，通过选择合适短波长的LED和与之相配的彩膜，LED背光源的色彩还原范围可以达到美国国家电视系统委员会标准的105% ,甚至可以达到1 20% 以上。在画质上，LED背光源显示得更加鲜艳和明亮。

　　但是LED也有一些缺点，首先是价格，在大尺寸范围内，LED背光源的价格是CCFL背光源的3~5倍左右：其次是发光效率，目前商用的LED发光效率最高的约为60~801m/W ,而CCFL的发光效率约为80~1001m/W ;最后就是散热，对于大尺寸的背光源来说，LED工作时会散发出大量的热。