LED背光应用技术方案

    led背光统治小型LCD显示市场

　　·手机、GPS、PDA

　　大型显示设备过去一直采用冷阴极荧光灯管（CCFL）

　　LED背光正在进入中大型LCD模块市场

　　·笔记本目前的采用率最大–2009年超过30%

　　·液晶显示器和液晶电视是新兴市场

　　LED背光的优势

    1、与CCFL相比，LED背光具有很多优势

　　·点状光源特征支持更灵活背光架构

　　    支持更薄背光设计

　　    支持高级背光架构（边缘背光，直下背光）

　　·更高效率（更定功率更多光）

　　·更长使用寿命（50，000小时对20，000小时）

　　·亮度可调–几个步骤轻松搞定

　　·低电压驱动降低复杂性

　　·环境友好（CCFL包含水银）

　　·坚固耐用–CCFL由玻璃制成，容易破碎

　　·更少IR辐射–不受远程设备干扰

　　·RGB背光特有的优势

　　    更广的色域

　　    白平衡点可调

    背光用LED分类

　　背光中使用的LED：

　　1.电流能力

　　·标准LED–驱动电流<50mA

　　·大电流LED–驱动电流50–150mA

　　·大功率LED–驱动电流150–1000mA+

　　2.颜色

　　·白色LED

　　·红色、绿色和蓝色LED

　　进行组合，生产白色LED

　　不同颜色LED正向电压(Vf)：

　　·红色~2V，绿色~3.5V，蓝色/白光~3.5–4V

　　LED背光驱动–电流精度

　　背光一致性要求所有LED亮度相同

　　·LED灯光输出依赖电流，而非电压

　　·显示模块制造商的电流精度目标：±2%

　　·由于LED正向电压（VF）在±10-15%的幅度内变动，因而使问题进一步复杂

　　假设LED的正向压降（VF）变化范围是3.0V到3.6V（平均值3.3V），LED的电流设为20mA

（点击图片查看清晰原图）

    LED背光驱动–LED连接方式

　　每个背光都包含众多LED---根据显示设备的大小，从3个到3000个不等

　　LED连接方式：串行，并行和串/并结合

　　串联

　　特点：

        完美的电流匹配

　　高电压驱动带来高成本

　　并联

　　特点：

        可使用低电压驱动

　　需要更多通道=成本高

　　串联/并联结合

　　特点：

        当LED数量达到8个以上时，串/并联结合使用

    LED背光驱动-架构处理

　　边缘背光

　　LED位于显示器边缘

　　用于中型显示器

　　·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阵列

　　用于大型面板

　　·30英寸以上

　　支持高级架构

　　·扫描和区域调光

　　良好的一致性

　LED背光驱动-笔记本和中小尺寸液晶显示器

　　通常标准WLED（20-50mA）

　　WLED的数量取决于应用

　　·根据屏幕尺寸，一般采用10–100个LED

　　7英寸=10-16个LED

　　12英寸=~40个LED

　　14.1英寸=~54个LED

　　15.4英寸=~60个LED

　　·一般应用都只有一个驱动

　　驱动的电源可来自：

　　·内部5V或12V

　　·直接来自电池

　　笔记本电脑中是7-20V电池

　　LED背光驱动-电视和中大尺寸显示器

　　WLED和RGBLED都可以采用

　　使用标准功率和大功率LED（50mA-350mA）

    LED数量取决于面板大小和LED类型

　　·可以使用2000–4000个标准LED

　　·对于高功率LED，使用几百个LED

　　·每个系统需要几个驱动

　　电源通常是24V

　　LED背光驱动-显示器和电视-区域调光

　　创新LED背光架构正用来克服LCD显示技术的缺点

　　·第一个缺点就是对比度

　　·第二个缺点是功耗

　　区域调光能够同时改善这两种缺点

　　·背光分成大量不同区域

　　·然后根据图片内容调整背光

　　对比度可提高到500，000：1以上

　　标准LCD的对比度只有5000：1

　　功耗降低60%

　　在LCD-TV中，背光消耗功率占30%以上

　　LED背光驱动-区域调光示例

 

    LED背光驱动-显示器和电视-动态扫描

　　LCD的另外一个问题是运动模糊

　　使用动态背光扫描可以改进运动模糊

　　·背光分成数行

　　·背光以帧速率向下扫描显示器

　　·一次可以扫描一行或多行

　　·从而消除模糊效果

　　和区域调光结合使用实现最理想的显示效果