[發明專利]使用混色LED光源結合綠色LED光源的LCD背光系統

無效

• 申請號: 200810066088.1
• 申請日: 2008-02-18
• 公開（公告）號: CN101226305A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 李明遠;陳盈君;肖俊
• 申請（專利權）人: 深圳市中電淼浩固體光源有限公司
• 主分類號: G02F1/13357
• 分類號: G02F1/13357;F21S2/00;F21Y101/02;F21Y113/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種使用半導體光源的背光系統，具體涉及使用LED(Light-Emitting?Diode，發光二極管)光源的LCD(Liquid?Crystal?Display，液晶顯示)背光光源。

背景技術

隨著超高亮LED的技術逐漸成熟，價格不斷下降，因其具有壽命長、耐震動、發光效率高、無干擾、不怕低溫、無汞污染問題和性價比高等優勢，LED在各種信號顯示和照明光源領域中的應用得到了很大的擴展，尤其在液晶顯示器背光源的應用方面，它已逐漸取代CCFL(Cold-CathodeFlorescent?Lamps，冷陰極熒光管)背光源，在液晶顯示領域顯示出了巨大的潛力。

由于亮度低，以往的LED作為背光源的使用只能限制在小型顯示器上。隨著半導體技術的快速發展，加上封裝設計的新概念，LED的亮度和效率得以顯著提高，LED背光源的應用范圍更加廣泛。

作為背光源，LED可大致分為三類：白色、單色和多色。使用白色LED背光時，電路相對簡單，其發出白光的原理是：芯片發出的藍光一部分通過媒介轉變為黃光；藍光和黃光混和就產生了白光，色坐標(白點)取決于藍光和黃光的比例，白場的色溫固定，色域較小。在以紅、綠、藍LED構成白色時，能夠改進LCD顯示屏前的顏色與亮度性能，擴大色域的同時，還能實現高亮度，因而在這方面比CCFL更優越。使用單色LED的RGB背光，由于各顏色交互排列，就需要附加混色所需的空間，產生均勻的混和光，該混色區的大小取決于兩個同色LED之間的距離和它們的發射角。相比之下，多色LED和白色LED的混色是發生在其封裝結構中，因此，對光的發射特性進行補償所需的空間就小得多，但這種方案的背光系統驅動和控制電路比較復雜。

為了進一步擴大色彩表現范圍，不局限于以往的R(紅)、綠(G)、B(藍)三原色，通過追加新的色彩可以實現多色化，使LCD屏幕具有更寬廣的色域。

由于LED是點光源，輻射圖樣是圓錐形，因此LED背光的關鍵是獲得一個均勻照亮的表面。導光板是提高顏色均勻性的有效方法。為了得到高亮度，用LED在LCD屏幕后直接照明的方案優于使用側光源的方案。

中國專利200410048713.3提供一種背光源組合及具有該背光源組合體的液晶顯示器，是側光式背光源，且未指定所使用的光源；專利03106671.2所述的背光源設置在被照射體的背面側，其光源由綠色、藍綠色、藍色、橙色、紅色、黃綠色中的任一種顏色的發光二極管構成，并且其液晶顯示裝置是黑白顯示型；中國專利02152111.5所述的背光源是使用多個發光二極管的側光式背光源。

現有專利的背光系統中，均未提到藍色LED加紅色熒光粉的光源混合單色LED光源做為背光源，以改善顯示設備的色彩表現力和色域范圍。

內容

本發明的目的在于提供一種使用混色LED光源結合綠色LED光源的LCD背光系統。本發明的背光系統使用兩種LED光源：混色LED光源和綠色LED光源。

所述的混色LED光源是由藍光LED芯片激發紅色熒光粉發出紅光，使藍、紅光混合形成混色光。

所述綠色LED光源是單色綠光LED芯片發出綠光。

上述的混色LED光源所使用的熒光粉包含紅色熒光粉，因此其發射光譜的成分中有藍、紅兩個顏色的峰值，比普通混色形成的白色LED光源增加了紅色光譜成分。關于紅色的熒光粉的成品、制造以及熒光粉的配比、混合是已有技術和工藝，并且相關產品可購買或定制。

LCD屏幕的色坐標(白點)取決于幾種顏色光的比例，根據顯示屏幕的需要，混色LED光源的色溫可選范圍一般是：3500K～12000K，其中藍光LED芯片的主波長可選范圍一般是：380nm～480nm，激發的紅色光的峰值波長的可選范圍一般是：580nm～645nm；綠色LED光源的主波長可選范圍一般是：490nm～540nm。

在背光源的光成分中，各種顏色的光所占的比例根據屏幕色彩的顯示需要而定。兩種LED光源中，綠光一般在總光強或總光通量中占有大于百分之一比例，具體根據使用需要而定，如綠光占5％～20％，或30％～40％，或其他任意比例。

如圖1、圖2所示，在所述的背光系統中，在印刷線路板(PCB)(2)上同時安裝多個混色LED光源(11)和多個綠色LED光源(12)，兩種LED光源互相交錯著均勻排列。所有的LED光源的出光方向面對導光板，按一定規律、一定間距排列，形成一個光軸方向相互平行的發光點陣。