《電子技術(shù)應(yīng)用》
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LED背光應(yīng)用技術(shù)方案[圖文詳解]
摘要: LED背光市場隨著2010年出乎意料的增長之后,如今已經(jīng)主導(dǎo)了背光領(lǐng)域。下面就詳細(xì)介紹LED背光應(yīng)用市場及技術(shù)方案。
Abstract:
Key words :

  LED背光統(tǒng)治小型LCD顯示市場

  ·手機、GPS、PDA

  大型顯示設(shè)備過去一直采用冷陰極熒光燈管(CCFL)

  LED背光正在進(jìn)入中大型LCD模塊市場

  ·筆記本目前的采用率最大–2009年超過30%

  ·液晶顯示器和液晶電視是新興市場

  LED背光的優(yōu)勢

     1、與CCFL相比,LED背光具有很多優(yōu)勢

  ·點狀光源特征支持更靈活背光架構(gòu)

      支持更薄背光設(shè)計

      支持高級背光架構(gòu)(邊緣背光,直下背光)

  ·更高效率(更定功率更多光)

  ·更長使用壽命(50,000小時對20,000小時)

  ·亮度可調(diào)–幾個步驟輕松搞定

  ·低電壓驅(qū)動降低復(fù)雜性

  ·環(huán)境友好(CCFL包含水銀)

  ·堅固耐用–CCFL由玻璃制成,容易破碎

  ·更少IR輻射–不受遠(yuǎn)程設(shè)備干擾

  ·RGB背光特有的優(yōu)勢

      更廣的色域

      白平衡點可調(diào)

  LED背光統(tǒng)治小型LCD顯示市場

  ·手機、GPS、PDA

  大型顯示設(shè)備過去一直采用冷陰極熒光燈管(CCFL)

  LED背光正在進(jìn)入中大型LCD模塊市場

  ·筆記本目前的采用率最大–2009年超過30%

  ·液晶顯示器和液晶電視是新興市場

  LED背光的優(yōu)勢

     1、與CCFL相比,LED背光具有很多優(yōu)勢

  ·點狀光源特征支持更靈活背光架構(gòu)

      支持更薄背光設(shè)計

      支持高級背光架構(gòu)(邊緣背光,直下背光)

  ·更高效率(更定功率更多光)

  ·更長使用壽命(50,000小時對20,000小時)

  ·亮度可調(diào)–幾個步驟輕松搞定

  ·低電壓驅(qū)動降低復(fù)雜性

  ·環(huán)境友好(CCFL包含水銀)

  ·堅固耐用–CCFL由玻璃制成,容易破碎

  ·更少IR輻射–不受遠(yuǎn)程設(shè)備干擾

  ·RGB背光特有的優(yōu)勢

      更廣的色域

      白平衡點可調(diào)

  背光用LED分類

  背光中使用的LED:

  1.電流能力

  ·標(biāo)準(zhǔn)LED–驅(qū)動電流<50mA

  ·大電流LED–驅(qū)動電流50–150mA

  ·大功率LED–驅(qū)動電流150–1000mA+

  2.顏色

  ·白色LED

  ·紅色、綠色和藍(lán)色LED

  進(jìn)行組合,生產(chǎn)白色LED

  不同顏色LED正向電壓(Vf):

  ·紅色~2V,綠色~3.5V,藍(lán)色/白光~3.5–4V

  LED背光驅(qū)動–電流精度

  背光一致性要求所有LED亮度相同

  ·LED燈光輸出依賴電流,而非電壓

  ·顯示模塊制造商的電流精度目標(biāo):±2%

  ·由于LED正向電壓(VF)在±10-15%的幅度內(nèi)變動,因而使問題進(jìn)一步復(fù)雜

  假設(shè)LED的正向壓降(VF)變化范圍是3.0V到3.6V(平均值3.3V),LED的電流設(shè)為20mA

(點擊圖片查看清晰原圖)

(點擊圖片查看清晰原圖)

     LED背光驅(qū)動–LED連接方式

  每個背光都包含眾多LED---根據(jù)顯示設(shè)備的大小,從3個到3000個不等

  LED連接方式:串行,并行和串/并結(jié)合

  串聯(lián)

  特點:

        完美的電流匹配

  高電壓驅(qū)動帶來高成本

  并聯(lián)

  特點:

        可使用低電壓驅(qū)動

  需要更多通道=成本高

  串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)合

  特點:

        當(dāng)LED數(shù)量達(dá)到8個以上時,串/并聯(lián)結(jié)合使用

  LED背光驅(qū)動-架構(gòu)處理

  邊緣背光

  LED位于顯示器邊緣

  用于中型顯示器

  ·最大30英寸

  支持超薄背光

  ·厚度小于2毫米

  一致性比直下式背光差

  直下背光

  LCD背后的LED陣列

  用于大型面板

  ·30英寸以上

  支持高級架構(gòu)

  ·掃描和區(qū)域調(diào)光

  良好的一致性

  LED背光驅(qū)動-筆記本和中小尺寸液晶顯示器

  通常標(biāo)準(zhǔn)WLED(20-50mA)

  WLED的數(shù)量取決于應(yīng)用

  ·根據(jù)屏幕尺寸,一般采用10–100個LED

  7英寸=10-16個LED

  12英寸=~40個LED

  14.1英寸=~54個LED

  15.4英寸=~60個LED

  ·一般應(yīng)用都只有一個驅(qū)動

  驅(qū)動的電源可來自:

  ·內(nèi)部5V或12V

  ·直接來自電池

  筆記本電腦中是7-20V電池

  LED背光驅(qū)動-電視和中大尺寸顯示器

  WLED和RGBLED都可以采用

  使用標(biāo)準(zhǔn)功率和大功率LED(50mA-350mA)

  LED數(shù)量取決于面板大小和LED類型

  ·可以使用2000–4000個標(biāo)準(zhǔn)LED

  ·對于高功率LED,使用幾百個LED

  ·每個系統(tǒng)需要幾個驅(qū)動

  電源通常是24V

  LED背光驅(qū)動-顯示器和電視-區(qū)域調(diào)光

  創(chuàng)新LED背光架構(gòu)正用來克服LCD顯示技術(shù)的缺點

  ·第一個缺點就是對比度

  ·第二個缺點是功耗

  區(qū)域調(diào)光能夠同時改善這兩種缺點

  ·背光分成大量不同區(qū)域

  ·然后根據(jù)圖片內(nèi)容調(diào)整背光

  對比度可提高到500,000:1以上

  標(biāo)準(zhǔn)LCD的對比度只有5000:1

  功耗降低60%

  在LCD-TV中,背光消耗功率占30%以上

  LED背光驅(qū)動-區(qū)域調(diào)光示例

  LED背光驅(qū)動-顯示器和電視-動態(tài)掃描

  LCD的另外一個問題是運動模糊

  使用動態(tài)背光掃描可以改進(jìn)運動模糊

  ·背光分成數(shù)行

  ·背光以幀速率向下掃描顯示器

  ·一次可以掃描一行或多行

  ·從而消除模糊效果

  和區(qū)域調(diào)光結(jié)合使用實現(xiàn)最理想的顯示效果

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