CN106647041A - 一种实现大尺寸液晶屏矩阵式led背光的显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器,所述显示器中设有矩阵式背光系统,所述矩阵式背光系统包括:背光灯板矩阵以及与其电连接并提供电力的升压恒流源,其中,所述背光灯板矩阵采用多块矩阵灯板构成背光源,每块矩阵灯板包含多个相互独立的发光矩阵,每个发光矩阵由多个SMT封装的LED灯珠串联组成;所述背光灯板矩阵是在铝基板上进行PCB蚀刻,然后将LED灯珠焊接至所述铝基板上而制成。由此,本发明的显示器亮度高、亮度均匀、散热效果好。
Description
技术领域
本发明涉及显示器、显控终端和图像显示领域,尤其涉及一种实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器;应用于将CCF背光的工业液晶屏改制为高亮度LED背光、室外大尺寸液晶屏。
背景技术
目前陆军方舱、装甲承载平台加固大屏幕显示设备一般围绕CCFL背光或背部底光式、上下侧光式LED背光的工业液晶屏进行加固。
然而,现有技术存在如下缺陷:
1、传统CCF灯管寿命较低,只有3~6万小时,且功耗较大,亮度低;
2、背部底光式LED背光具有以下缺点:
a)背部底光式,灯管数量较多,导致成本升高;
b)液晶屏均匀性设计的好坏主要依赖于LED铝基板和结构设计的好坏;
c)发热量较大,散热设计是关键(虽然发热量大,但是可以靠结构散热进行解决);
d)LED铝基板电路设计较复杂;
e)LED铝基板尺寸较大,在结构安装方面要进行精确的设计。
3、上下侧光式LED背光具有以下缺点:
a)安装LED灯的数量有限,亮度做不到很高,若亮度提高(加大驱动电流),则灯板热量非常大,且热量集中在上下两块长条形的面积非常窄的区域内,将导致散热非常难处理,通过结构设计进行散热很难解决,除非找到发光效率非常高的LED灯;
b)两侧灯板距离液晶屏内部背光膜上下两侧非常近,LED灯板的发热量将导致液晶膜起皱;
c)提供的光量经导光板、扩散膜、偏光膜、液晶层、彩色滤光片等多层元件后,效率相当低;
d)结构安装困难。
发明内容
针对大尺寸液晶屏背光高亮、亮度均匀的需求,本发明提供一种实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器,所述显示器中设有矩阵式背光系统,所述矩阵式背光系统包括:背光灯板矩阵以及与其电连接并提供电力的升压恒流源,其中,所述背光灯板矩阵采用多块矩阵灯板构成背光源,每块矩阵灯板包含多个相互独立的发光矩阵,每个发光矩阵由多个SMT封装的LED灯珠串联组成。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
优选地,所述背光灯板矩阵是在铝基板上进行PCB蚀刻,然后将LED灯珠焊接至所述铝基板上而制成。
优选地,所述矩阵灯板的数量为4,4块矩阵灯板呈田字形排列。
优选地,每块矩阵灯板包含3个相互独立的发光矩阵。
优选地,每个发光矩阵由175个SMT封装的LED灯珠串联组成。
本发明的实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器具有宽温、高亮等性能,以满足使用要求;LED使用寿命超过10万小时高低温性能稳定,亮度调节范围大,抗震性能好等优点;灯管多,每个LED灯的驱动电流小,灯的可靠性和寿命好。
附图说明
图1为本发明的背光灯板矩阵的结构示意图;
图2为本发明的升压恒流源的电路图;
在附图中,各标号所表示的部件名称列表如下:
1 铝基板
2 LED灯珠
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
本发明的实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器中设有矩阵式背光系统,所述矩阵式背光系统包括:背光灯板矩阵以及与其电连接并提供电力的升压恒流源,其中,
请参照图1所示,其为本发明的背光灯板矩阵的结构示意图;所述背光灯板矩阵采用4块矩阵灯板呈田字形排列、构成背光源,每块矩阵灯板包含3个相互独立的发光矩阵,每个发光矩阵由175个SMT封装的LED灯珠串联组成,即整个背光矩阵由2100个LED灯珠组成,在铝基板1上进行PCB蚀刻,然后将LED灯珠2焊接至所述铝基板1。
选用LED灯进行矩阵设计,每个SMT封装内并联设计有3个相互独立的LED灯珠,即使有1个灯珠出现故障,其它两个灯珠依然能够正常工作,不影响矩阵内其它LED灯的工作。
在本发明的实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器中,背光灯板矩阵采用4块矩阵灯板拼接构成,每个灯板包含3个LED发光矩阵,每个矩阵使用175个SMT封装的LED灯珠串联,由于每个LED灯珠的电压是2.8V,那么总电压应为:2.8V/个×175个=490V;请参照图2所示,其为本发明的升压恒流源的电路图;升压恒流源的输入额定电压24V,输出最大为577V(单个LED灯珠最大电压是3.3V,175个LED灯芯串联后电压为3.3V/个×175个=577V),由于输入电压和输出电压相差比较大,采用隔离方案,通过变压器的占空比来实现输出电压差的调节。
本发明的实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器在实际运行时,LED的失效模式一般有输出短路失效模式和输出断路模式两种,下面分别进行说明:
输出短路失效模式预防:175个LED灯芯串联形成矩阵后,若有N个LED灯芯短路,恒流源输出电流随之变化,仍然保证矩阵内正常工作的LED灯芯流经的电流不变;也就是LED的亮度不变,实现单个或者多个LED失效,也可以确保显示屏的显示状态不受太大影响(人的视觉基本感知不到);
输出断路模式失效预防:由于单个LED矩阵灯板内封装有3个LED灯芯,因此单个LED灯芯断路后,其他2个灯珠依然能够正常工作,不会对矩阵内其他LED灯芯产生影响,而3个LED灯珠同时发生断路的情况很小,为其使用寿命的倒数,即为1/(100000×3)。
本发明的实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器的积极效果在于:
1、具有宽温、高亮等性能,以满足使用要求;LED使用寿命超过10万小时(传统CCF灯管3~6万小时),LED背光具有高低温性能稳定,亮度调节范围大,抗震性能好等优点;
2、亮度可以做地非常高,发热量大可以通过结构的散热设计进行处理;
3、灯管多,每个LED灯的驱动电流小(与侧光达到相同的亮度),灯的可靠性和寿命好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种实现大尺寸液晶屏矩阵式LED背光的显示器,其特征在于,所述显示器中设有矩阵式背光系统,所述矩阵式背光系统包括:背光灯板矩阵以及与其电连接并提供电力的升压恒流源,其中,
所述背光灯板矩阵采用多块矩阵灯板构成背光源,每块矩阵灯板包含多个相互独立的发光矩阵,每个发光矩阵由多个SMT封装的LED灯珠串联组成。
2.根据权利要求1所述的显示器,其特征在于,所述背光灯板矩阵是在铝基板上进行PCB蚀刻,然后将LED灯珠焊接至所述铝基板上而制成。
3.根据权利要求1或2所述的显示器,其特征在于,所述矩阵灯板的数量为4,4块矩阵灯板呈田字形排列。
4.根据权利要求1或2所述的显示器,其特征在于,每块矩阵灯板包含3个相互独立的发光矩阵。
5.根据权利要求1或2所述的显示器,其特征在于,每个发光矩阵由175个SMT封装的LED灯珠串联组成。
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