側入式背光源優缺點分析及改進方法探討

側入式LED背光源作為我公司常用工藝的一種背光源產品，同時也是背光源中和直下式LED背光源一樣，*泛的兩種LED背光源之一。側入式LED背光源具備哪樣的特點，優劣勢在什么地方，有哪些可以改進的方面。
側入式LED背光模組優缺點分析
優點
1. 可使用較少顆的LED晶粒，節省成本
2. 能夠打造比較輕薄的機身，讓LED TV液晶面板的后方不需要配置LED模塊，而是放置在側邊，可減少屏幕整體的厚度，打造出較直下式LED背光液晶電視更薄的機種來。
缺點
1.LED封裝與導光板的耦合效率還可以提高；
2. 應用于大尺寸時具有挑戰性；
3. 不能進行局域控制。
4. 傳統的側入式LED背光模組結構
傳統的側入式LED背光模組的結構
傳統的側入式LED背光模組的結構包括，LED光源設置在導光板的側面，導光板的底面上形成網點。LED封裝發出的光耦合進入導光板，通過反射片和網點的反射和散射，向液晶屏方向傳播。
結構缺點
對于傳統的側入式LED背光模組，LED芯片發出的光不能全部進入導光板，一方面，一部分光（大角度的光，約20%-30%,取決于封裝結構）由于全內反射而不能從LED封裝的出光表面射出。另一方面，即使已經從LED封裝出光表面射出的光，一部分光由于導光板入光表面的反射，而不能進入導光板，如圖1所示。LED封裝和導光板之間的耦合方式和效率需要進一步提高。

圖1  截面圖
側入式LED背光源改進方法
1. 提高LED封裝與導光板之間的耦合效率
為了使得LED芯片發出的光全部進入導光板，采用透明膠210把LED封裝102的出光表面粘在導光板的入光表面，見圖2.由于LED封裝的硅膠、透明膠、導光板的折射系數基本上相同，因此，在LED封裝的出光表面處基本上沒有全內反射，在導光板入光表面處也基本上沒有反射，LED芯片發出的光基本上全部進入導光板，耦合效率提高，基本達到100%.另外，由于沒有全內反射，LED芯片發出的大角度的光也進入導光板，易于達到亮度的均勻性。

圖2  截面圖
改進后優勢：
（1）LED封裝和導光板之間的耦合效率提高。
（2）LED封裝的出光效率提高約20%-30%.
（3）每個LED封裝產生的熱量減少約8%-13%.
（4）保證同樣亮度的情況下，所用的LED封裝的數量約減少16%-23%,降低成本。
（5）LED背光模組產生的總熱量約減少23%-33%.
（6）能量消耗約減少16%-23%.
（7）LED封裝的出光角度加大。
2. 適用于大尺寸電視的帶V型槽的導光板
帶有V型槽的導光板的側入式LED背光模組使得LED背光源應用于任意大尺寸的顯示屏，而無需采用更高亮度的LED芯片。
導光板401的頂部的中間部位形成V型槽402,并在導光板的底部與V型槽對應的位置設置LED光源408b.使得LED光源發出的光425向上傳播時，被V型槽402全內反射，從而向導光板側面傳播，見圖3a和3b.LED光源粘在導光板的底部，增加光取出效率。

圖3a頂視圖

圖3b截面圖
圖3c展示V型槽402a、402b和402c成十字形設置的實施例，可以用于大尺寸的背光源。

圖3c頂視圖
圖3d展示圖3c的實施例的示意圖。

圖3d示意圖
改進后優勢：
（1）適用于任意大尺寸的顯示屏。
（2）薄型化。SMD形式的LED封裝的厚度可以做到0.7mm,PCB厚度可以做到1mm,因此，LED背光模組的厚度只比傳統的側入式LED背光模組的厚度增加1.7mm.
（3）LED封裝的光取出效率高。
（4）散熱較好。
（5）LED封裝的出光角度加大。
3. 減少使用LED封裝數量的無導光板的側入式LED背光模組
沒有導光板的側入式LED背光模組的一個實施例：在一側設置LED光源205,與其相對的是側反光片204b,在主反光片204a和側反光片204b上形成網點203,調整網點的結構和分布，使得亮度分布均勻，圖4a

圖4a截面圖
圖4b展示在兩側設置LED光源405a和405b,且傾斜成一角度409.網點403形成在主反光片404上。

圖4b截面圖
改進后優勢：
（1）沒有導光板以及光在導光板中的衰減，因此，減少使用的LED封裝的數量。
（2）減少產生的熱量。
（3）減低成本。
（4）減輕重量。
雖然側入式led背光源 存在較多的缺點，但不能阻礙其成為一種最為常用的LED背光源，也是因為其成本和尺寸優勢，如果能夠通過上述方面的改進，克服或降低側入式LED背光模組缺點對其性能的負面影響，則其所具備的市場空間將更為廣闊。