2021年11月26日 | 国星光电LED器件方案实现超薄HDR显示效果

2021-11-26 来源：爱集微

近年来，高端显示技术一直致力于显示装置的显示画质的提升，使显示画面的亮场更亮、暗场更黑，达到更高的明暗对比度，从而让显示画面中的任何细节都能淋漓尽致的展现出来，以提升用户的观看体验。

目前，LCD业界广泛采用Local Dimming背光源技术以达成HDR功能，从而大幅提升对比度表现以达到与OLED相同的等级。因此，实现精准背光控制的Mini LED背光源迅速成为行业研究热点。

在主流Mini LED背光源封装方式中，基于TOP型封装LED灯珠的类满天星的直下式架构背光源应用广泛，其在巨量转移、可靠性、成本控制、量产快捷性、后期维修等方面都具有较大优势。

在这种架构形式下，背光源上各个LED灯珠光源点的光线出射后，经过一定空间距离的混光可形成面光源，面光源的画面亮度均匀性取决于各LED灯珠光源点的间距和空间混光距离。混光距离越大则画面均匀性越高，但伴随着背光显示模组的厚度增加的难题，混光距离太小则画面颗粒现象严重。

此外，基于Mini LED背光源的超薄显示装置，其LED灯珠总颗数一般能够达到数千甚至数万颗之多，严重影响了显示装置的经济性。为了降低成本，使显示装置的价格更具市场亲和力，当前显示装置要在超薄之下兼顾LED灯珠用量的削减。

为实现该目的，国星光电在2019年10月25日申请了一项名为“LED器件、背光模组和显示装置”的发明专利（申请号：201910578865.9），申请人为佛山市国星光电股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的LED器件的结构示意图，这种LED器件200包括支架结构10、芯片20、封装结构30和反光遮挡层40。芯片安置在支架结构的杯腔11中，封装结构将整个杯腔空间密封起来，背离杯腔的上表面形成有光面31，而反光遮挡层就位于光面的中心，并将一部分光面遮挡起来。

其中，封装结构由向杯腔内滴加的封装胶固化后形成，出光面为球面的部分表面或椭球面的部分表面。这样，封装结构不仅起到对芯片的保护作用，还具备了透镜功能，通过对封装结构进行外型结构设计，可以促进光线发散，从而增大LED器件的发光角度，有利于提升LED器件的出光性能。

这种优化改进后的LED器件，可以有效调整LED器件的出光面上的光线强度分布。具体而言，通过在LED器件的封装结构的出光面上设置反光遮挡层，且将反光遮挡层设置在出光面的中心位置处以覆盖一部分出光面，从而使得LED器件的发光光强沿出光面均匀分布，进而提高了LED器件的背光模组所形成的面光源的亮度均匀性。

如上图，为LED期间背光模组的分布状态示意图，可以看到，该背光模组包括基板100和LED器件200，在基板上分布有多个LED器件，并以矩阵的形式分布。

这样的结构设计能够在确保显示画面具有优良的颜色饱和度和明暗对比程度的前提下，扩大LED器件点光源的间距，不仅大大减少了LED器件的用量，降低了显示装置的整体成本，而且提升了显示装置的经济性。同时，还能够降低显示装置的厚度，兼顾显示装置的超薄化设计和实用性。

以上就是国星光电发明的LED器件及背光模组的技术方案，该方案不仅可以减少LED器件的用量，实现生产成本的降低，而且还有利于在确保显示画面的前提下，实现显示器的超薄化设计。

国星光电

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