[發(fā)明專利]LCD背光模組用功率型片式LED光源

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810020319.5
• 申請(qǐng)日: 2008-02-29
• 公開（公告）號(hào): CN101520569A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫建國;劉乃濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京漢德森科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G02F1/13357
• 分類號(hào): G02F1/13357;H05K1/18;F21V19/00;F21V29/00;F21V23/00;F21Y101/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陳忠輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LCD背光模組用照明光源，尤其涉及以功率型、高亮度發(fā)光二極管作為照明光源的片式LED光源，屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，LED產(chǎn)業(yè)和其它電子元器件一樣正朝著多品種、高質(zhì)量、片式化、微型化、功率型、模塊化方向發(fā)展。

可持續(xù)發(fā)展問題是本世紀(jì)人類面臨的重大課題，環(huán)境污染問題和節(jié)能問題已經(jīng)得到各國政府的極大重視。傳統(tǒng)的采用CCFL的LCD背光源已不能滿足顯示需要，其問題主要包括：光源里含汞、壽命短、色彩飽和度低、光利用效率低、高壓驅(qū)動(dòng)、不適宜做成大尺寸背光源等。將LED應(yīng)用于LCD背光源，能顯著提高液晶顯示的色彩表現(xiàn)力。特別是降低成本、高可靠的LED背光源產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，是半導(dǎo)體照明應(yīng)用和液晶顯示技術(shù)開發(fā)研究的前沿，市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。

在我國，除傳統(tǒng)支架式LED和普通片式LED有一些企業(yè)具備一定生產(chǎn)規(guī)模外，還沒有企業(yè)批量生產(chǎn)LCD背光用功率型LED，由于技術(shù)及設(shè)備方面的原因，代表未來器件發(fā)展方向的貼片式LCD背光用功率型LED在我國起步較晚，目前只有少數(shù)廠家在進(jìn)行研發(fā)，市場(chǎng)上推出幾款皆采LED背光模塊，當(dāng)時(shí)40寸耗電量470W、46寸550W，故分別需加裝5個(gè)及6個(gè)風(fēng)扇與導(dǎo)熱管散熱，使得背光模塊厚度高達(dá)10厘米。雖然此款LCDTV色飽和度高達(dá)105％，但因價(jià)格昂貴及LED背光模塊設(shè)計(jì)仍不成熟，故銷售量不佳。因此，提升國內(nèi)現(xiàn)有的發(fā)光二極管的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平成了當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的采用CCFL的LCD背光源里含汞、壽命短、色彩飽和度低、光利用效率低、高壓驅(qū)動(dòng)、不適宜做成大尺寸背光源等不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理穩(wěn)固、抗震性能出色、色彩還原好、散熱效果好、無殘影、省電、使用壽命長(zhǎng)且環(huán)保的大功率片式LED光源，以提高液晶顯示的色彩表現(xiàn)力、降低成本、提升LCD背光源的使用性能。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種LCD背光模組用功率型片式LED光源，由若干個(gè)柵格狀的半導(dǎo)體組成，每個(gè)柵格中都擁有至少兩個(gè)LED半導(dǎo)體，其特征在于：所述的LED光源包括印刷電路板和LED芯片，LED芯片置于印刷電路板上、且其出光面裝有出光透鏡；有一散熱器設(shè)置在印刷電路板的下方，散熱器的四周布有PCB導(dǎo)線，并配裝電氣連接結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的控制電路，所述的散熱器和印刷電路板通過機(jī)械固定部件與相同的擴(kuò)展光源固定而連為一體。

所述的印刷電路板為2～6層的多層電路板，其上表面層設(shè)有二維陣點(diǎn)，每個(gè)陣點(diǎn)內(nèi)貼裝或焊接有LED芯片。所述的二維陣點(diǎn)貼裝或焊接的LED芯片可以是單色、雙色或紅綠藍(lán)三基色芯片。所述的各個(gè)陣點(diǎn)為等間距排布，陣點(diǎn)間距范圍為2.54～7.62mm之間，其陣列數(shù)目范圍為行數(shù)8～32行，列數(shù)為8～64列。所述的模塊的點(diǎn)陣模式為16×32、32×32或者32×64。

所述的印刷電路板上設(shè)有若干個(gè)通孔，在通孔內(nèi)填有導(dǎo)電材料或者導(dǎo)熱材料。所述的通孔的孔徑為Φ0.1～0.3mm。

所述LED芯片外表面涂有保護(hù)膠，該保護(hù)膠為硅膠或者帶擴(kuò)散劑的環(huán)氧樹脂膠或UV膠，經(jīng)過紫外線進(jìn)行固化后利用模具將保護(hù)膠滴的表面進(jìn)行二次透鏡成型。

所述的散熱器與印刷電路板緊密接觸并在兩者之間涂覆有導(dǎo)熱膠。

本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：

1)LCD背光模組用功率型片式LED光源是將LED芯片直接封裝在帶有散熱器的金屬鋁基印刷電路板上，封裝方式獨(dú)特，散熱好、耐腐蝕、強(qiáng)度高、韌性好、安全防水，產(chǎn)品性能更為可靠，且縮小了體積，顯著降低了加工成本。

2)LED組件的主體采用超薄散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用高導(dǎo)熱膠均勻貼裝在鋁基印刷電路板上，鋁基印刷電路板與散熱器之間同樣采用高導(dǎo)熱膠均勻涂抹，LED產(chǎn)生的熱量能夠順利散逸，熱阻小、導(dǎo)熱快，無熱量積累效應(yīng)。

3)LED背光源有更好的色域。在色彩表現(xiàn)力方面，LED背光也遠(yuǎn)勝于CCFL。LED背光源可以提供紅、綠、藍(lán)、青、橙、琥珀、白等顏色，色域也非常寬廣，能夠達(dá)到NTSC色域的105％，采用CCFL背光只能實(shí)現(xiàn)NTSC色彩區(qū)域的78％，在色彩表現(xiàn)力和色階過渡方面，LED背光也有顯著的優(yōu)勢(shì)。

4)LED背光源有更低的能耗。這種新型LED背光源比其他LED背光源降低能耗50％，甚至比傳統(tǒng)的CCFL背光源還省電15％。通過大幅度降低能耗，顯示器的生產(chǎn)廠商在設(shè)計(jì)中可以省去了如風(fēng)扇、熱管、散熱片等冷卻系統(tǒng)，從而降低了成本，也減小了顯示設(shè)備的厚度。