半户外液晶显示用高亮直下式LED背光设计[1]

　　1　引 言

　　近年来，中大型尺寸的液晶显示设备(LiquidCrystal　Display，LCD)，例如电脑显示屏、液晶电视等，在平板显示市场日渐成为主流[1]。由于液晶本身是不发光的，需要依靠外部光源照射，即背光源来实现其显示功能，特别是中大尺寸的液晶显示，为其提供所有光源的背光源是十分重要的[2]。

　　液晶用背光源，常见的主要有冷阴极管(CCFL)与发光二极管(LED)两种，最初LED主要用于中小尺寸的液晶显示，例如手机、数码相机和PDA等。在中大尺寸的液晶显示领域，由于亮度和散热要求较高，传统上采用CCFL光源，随着背光技术的不断发展，特别是LED发光效率不断提升，以及对大尺寸液晶背光技术难度大、运用成本高等缺点的不断克服，LED背光不仅广泛应用于小尺寸液晶，近几年来已逐渐替代传统的CCFL，在笔记本电脑、电脑显示屏、液晶电视等中大型尺寸液晶显示背光领域崭露头角，并有逐

渐取代CCFL背光源的趋势[3]。随着环保意识以及用户对画质要求的不断提高，具有环保、色彩还原性好、寿命长等优点的固体光源LED 被看好[4]。

　　采用LED 背光的一个显著特点就是节能。针对节能降耗方面的国家标准，如能耗等级标示等政策的实施，中大尺寸的液晶电视产品已经在这方面进行了有益的尝试。

　　作为新型平板显示产品，采用LED背光的液晶显示设备，其性能优势毋庸置疑。特别是具有高显示色域、画质艳丽、节能环保、寿命长等优点，较之CCFL背光的LCD，更容易实现轻薄化的外观。采用LED背光的另一个优点是高色彩饱和度，特别是采用三基色或多色LED混合白光的直下式背光LCD，拥有卓越的显示画质和更为宽泛的显色范围。然而三基色LED背光功耗要远高于白光LED，而且在成本上有4～5倍的价差[5]，目前考虑成本的原因，多采用蓝光芯片加红绿色荧光粉封装的新型背光用LED 来取代三基色LED，这种情况下液晶显示的颜色饱和度可以在NTSC标准的72%～85%范围，在低成本的同时拥有优于CCFL背光LCD的显色画质。

　　本文开发了一款用于半户外液晶显示的117cm(46in)直下式背光结构，中心亮度可达到20　000cd/cm2 以上。具有亮度高、显色画质高、散热好、成本低的优点，为户外和半户外液晶展示屏应用提供了有力支持。