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      一種實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器的制作方法

      文檔序號:11152789
      一種實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器的制造方法與工藝

      本發明涉及顯示器、顯控終端和圖像顯示領域,尤其涉及一種實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器;應用于將CCF背光的工業液晶屏改制為高亮度LED背光、室外大尺寸液晶屏。



      背景技術:

      目前陸軍方艙、裝甲承載平臺加固大屏幕顯示設備一般圍繞CCFL背光或背部底光式、上下側光式LED背光的工業液晶屏進行加固。

      然而,現有技術存在如下缺陷:

      1、傳統CCF燈管壽命較低,只有3~6萬小時,且功耗較大,亮度低;

      2、背部底光式LED背光具有以下缺點:

      a)背部底光式,燈管數量較多,導致成本升高;

      b)液晶屏均勻性設計的好壞主要依賴于LED鋁基板和結構設計的好壞;

      c)發熱量較大,散熱設計是關鍵(雖然發熱量大,但是可以靠結構散熱進行解決);

      d)LED鋁基板電路設計較復雜;

      e)LED鋁基板尺寸較大,在結構安裝方面要進行精確的設計。

      3、上下側光式LED背光具有以下缺點:

      a)安裝LED燈的數量有限,亮度做不到很高,若亮度提高(加大驅動電流),則燈板熱量非常大,且熱量集中在上下兩塊長條形的面積非常窄的區域內,將導致散熱非常難處理,通過結構設計進行散熱很難解決,除非找到發光效率非常高的LED燈;

      b)兩側燈板距離液晶屏內部背光膜上下兩側非常近,LED燈板的發熱量將導致液晶膜起皺;

      c)提供的光量經導光板、擴散膜、偏光膜、液晶層、彩色濾光片等多層元件后,效率相當低;

      d)結構安裝困難。



      技術實現要素:

      針對大尺寸液晶屏背光高亮、亮度均勻的需求,本發明提供一種實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器,所述顯示器中設有矩陣式背光系統,所述矩陣式背光系統包括:背光燈板矩陣以及與其電連接并提供電力的升壓恒流源,其中,所述背光燈板矩陣采用多塊矩陣燈板構成背光源,每塊矩陣燈板包含多個相互獨立的發光矩陣,每個發光矩陣由多個SMT封裝的LED燈珠串聯組成。

      在上述技術方案的基礎上,本發明還可以做如下改進。

      優選地,所述背光燈板矩陣是在鋁基板上進行PCB蝕刻,然后將LED燈珠焊接至所述鋁基板上而制成。

      優選地,所述矩陣燈板的數量為4,4塊矩陣燈板呈田字形排列。

      優選地,每塊矩陣燈板包含3個相互獨立的發光矩陣。

      優選地,每個發光矩陣由175個SMT封裝的LED燈珠串聯組成。

      本發明的實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器具有寬溫、高亮等性能,以滿足使用要求;LED使用壽命超過10萬小時高低溫性能穩定,亮度調節范圍大,抗震性能好等優點;燈管多,每個LED燈的驅動電流小,燈的可靠性和壽命好。

      附圖說明

      圖1為本發明的背光燈板矩陣的結構示意圖;

      圖2為本發明的升壓恒流源的電路圖;

      在附圖中,各標號所表示的部件名稱列表如下:

      1 鋁基板

      2 LED燈珠

      具體實施方式

      以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限定本發明的范圍。

      本發明的實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器中設有矩陣式背光系統,所述矩陣式背光系統包括:背光燈板矩陣以及與其電連接并提供電力的升壓恒流源,其中,

      請參照圖1所示,其為本發明的背光燈板矩陣的結構示意圖;所述背光燈板矩陣采用4塊矩陣燈板呈田字形排列、構成背光源,每塊矩陣燈板包含3個相互獨立的發光矩陣,每個發光矩陣由175個SMT封裝的LED燈珠串聯組成,即整個背光矩陣由2100個LED燈珠組成,在鋁基板1上進行PCB蝕刻,然后將LED燈珠2焊接至所述鋁基板1。

      選用LED燈進行矩陣設計,每個SMT封裝內并聯設計有3個相互獨立的LED燈珠,即使有1個燈珠出現故障,其它兩個燈珠依然能夠正常工作,不影響矩陣內其它LED燈的工作。

      在本發明的實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器中,背光燈板矩陣采用4塊矩陣燈板拼接構成,每個燈板包含3個LED發光矩陣,每個矩陣使用175個SMT封裝的LED燈珠串聯,由于每個LED燈珠的電壓是2.8V,那么總電壓應為:2.8V/個×175個=490V;請參照圖2所示,其為本發明的升壓恒流源的電路圖;升壓恒流源的輸入額定電壓24V,輸出最大為577V(單個LED燈珠最大電壓是3.3V,175個LED燈芯串聯后電壓為3.3V/個×175個=577V),由于輸入電壓和輸出電壓相差比較大,采用隔離方案,通過變壓器的占空比來實現輸出電壓差的調節。

      本發明的實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器在實際運行時,LED的失效模式一般有輸出短路失效模式和輸出斷路模式兩種,下面分別進行說明:

      輸出短路失效模式預防:175個LED燈芯串聯形成矩陣后,若有N個LED燈芯短路,恒流源輸出電流隨之變化,仍然保證矩陣內正常工作的LED燈芯流經的電流不變;也就是LED的亮度不變,實現單個或者多個LED失效,也可以確保顯示屏的顯示狀態不受太大影響(人的視覺基本感知不到);

      輸出斷路模式失效預防:由于單個LED矩陣燈板內封裝有3個LED燈芯,因此單個LED燈芯斷路后,其他2個燈珠依然能夠正常工作,不會對矩陣內其他LED燈芯產生影響,而3個LED燈珠同時發生斷路的情況很小,為其使用壽命的倒數,即為1/(100000×3)。

      本發明的實現大尺寸液晶屏矩陣式LED背光的顯示器的積極效果在于:

      1、具有寬溫、高亮等性能,以滿足使用要求;LED使用壽命超過10萬小時(傳統CCF燈管3~6萬小時),LED背光具有高低溫性能穩定,亮度調節范圍大,抗震性能好等優點;

      2、亮度可以做地非常高,發熱量大可以通過結構的散熱設計進行處理;

      3、燈管多,每個LED燈的驅動電流小(與側光達到相同的亮度),燈的可靠性和壽命好。

      以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

      再多了解一些
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