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侧入式LED背光不易在LCD TV应用

导读: LED背光模块依光源入射位置分为直下式与侧入式两大类。直下式是将LED排列于液晶面板背光模块下方,侧入式背光模块即将点状光源设置在经过特殊设计的导光板(Light Guide Plate;LGP)侧边作为背光源

作  者:张文珊 
     
 一、前言
LED背光模块依光源入射位置分为直下式与侧入式两大类。直下式是将LED排列于液晶面板背光模块下方,侧入式背光模块即将点状光源设置在经过特殊设计的导光板(Light Guide Plate;LGP)侧边作为背光源,使用LED颗数较少;而因光源置于导光板侧边,LED受颗数及亮度限制,仍需将光均匀分散整个平面上时,会形成当面板面积越大,光源辉度运用越有限,因此侧入式LED光源通常用于18吋以下尺寸的背光模块。

二、侧入式LED运用在LCD TV的状况

目前业界发表LED背光的LCD TV都是使用直下式光源排列,遭遇最大问题为直下式的LED使用颗数过多,使得产品成本高,因此开始有厂商尝试研发将LED放入侧边,来减少LED使用颗数及成本,此技术在过去被认为不太容易发展,但近来由于LED亮度大幅提高与导光板加工技术的进步,使目前成功展示的LED侧入式背光模块技术已发展至32吋。

在2006 SID研讨会上,来自台湾交通大学就设计出一种形式上虽为直下式,但为侧入式观点的背光模块结构。该技术主要是以侧入式LED背光源搭配六角形导光板(图一),位于导光板中心之LED所发射出的光,会通过导光板将光线均匀分散;该方法同时结合了直下式背光模块中LED数目不受限,及侧入式背光模块薄型化的优点,而且使用此种方法所需用的LED数目仅为现在市售产品相同规格的一半,并藉由导光板的分散,可使光线均匀度(Uniformity)提升至目前CCFL的81%,该技术目前最大已经成功展示32吋的样品。

图一 六角形导光板与侧射式LED光源结构图标

而Samsung也在年中时宣布将与韩商第一毛织(Cheil)合作,运用Cheil所开发的特殊导光板,即主要是在透明压克力表面上,利用紫外线刻蚀图案的方式形成表面微结构,达到以侧发光方式配置少量LED,同时又能提高亮度,预计用于21吋、26吋、32吋LCD TV及监视器,其中32吋LED背光的LCD TV背光模块初步规格,将分别在背光模块两边置入红、绿、蓝各100颗LED为光源,亮度可达1,3000nits,所耗电力为150W,即使其中1颗LED故障,其余LED仍可使LCD持续发光。

三、观点

LCD TV因需要亮度较高,使得技术上使用单纯侧入式背光模块难度大,因此以六角形导光板所设计的侧入式背光模块可能会是未来发展方向。而之前奇美曾经欲推出32吋侧入式LED背光模块,但因侧入式LED背光源需使用大瓦数LED,散热不易,相对于使用直下式的LED可用功率较小的LED,散热问题比较容易解决,因此目前奇美已暂停量产32吋侧入式LED背光模块的计划,可见得发展侧光式背光模块在液晶电视使用上,也需要考虑到比现行技术更困难的散热问题,才可能有机会发展。

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