大尺寸LED背光源的热分析[1]

　　1　引　　言

　　随着全球环保意识的抬头，节能省电已成为当今发展的趋势[1]。近年来，采用LED背光源的液晶显示产品在市场中的份额逐渐增加。与传统的荧光灯管相比，LED产品具有节能省电、效率高、反应速度快、寿命长、环境适应性强和抗冲击性好等优点[2]。2004年，SONY 公司推出全世界第一台以LED作为背光源的116.9cm(46in)液晶电视;随后，友达、三星、LG、菲利普等公司也纷纷推出了各自的以LED为背光源的大尺寸液晶电视，LED背光源从此成为众厂家研发的热点。

　　LED光电转化率较低，工作时会有大量电能转化为热能。产生的热量若无法导出，将会使LED结面温度过高，进而影响LED的生命周期、发光效率和稳定性;同时，过高的温度会使液晶屏的电光性能发生变化，影响整个产品的使用。所以，如何提高散热能力是LED背光源亟待解决的关键技术之一[3-4]。LED背光源有直下式和侧光式两种基本结构。直下式背光源工艺简单，不需要导光板，LED阵列置于灯箱底部，从LED发出的光经过底面和侧面反射，再通过表面的扩散板和光学模组均匀射出。侧光式LED背光源使用的LED颗数较少，它是将点状光源设置在经过特殊设计的导光板侧边，再通过光学模组将光均匀射出。大尺寸LCD需要使用较大功率的LED，散热的问题就显得更加重要。因散热问题牵扯到光、电、色等一系列的问题，因此对LED背光源进行热分析是十分必要的[5-6]。

　　在LED散热，尤其是大功率LED的散热方面，国内外已有很多研究[7-8];但是这些研究主要集中在LED灯条本身，通过采用新材料、新技术使LED本身的散热性能提升[9-10]，从而提高LED的光效转换[11]，而对背光源整体的研究则很少。本文利用通用有限元软件ANSYS，针对119.4cm(47in)侧光式LED背光源，建立了LED背光源模型，分析了几种情况下背光源的温度场分布情况，并和实际测量结果进行了对比。计算结果和实测温度之间的误差只有1.65%，证明本文所提出的分析方法是可行的。