專利名稱：直下式led背光超高亮液晶顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示屏背光源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超高亮度的直下式LED背光液晶顯示屏。
背景技術(shù)：
在低碳和環(huán)保的二十一世紀(jì)，發(fā)光二極管取代冷陰極管作為光源，使電轉(zhuǎn)光的效 率大幅提高，散熱的降低，產(chǎn)品光源的含汞量從有到無(wú)。在液晶顯示屏背光源產(chǎn)品中，產(chǎn)品 的光電效果及電能利用率對(duì)終端產(chǎn)品造成直接影響。隨著液晶顯示越來(lái)越普及，對(duì)模組的 亮度以及亮度均勻性要求越來(lái)越高，目前的液晶顯示屏都難以達(dá)到超高亮度的顯示效果。通過(guò)在中國(guó)及國(guó)外專利局網(wǎng)站上檢索到以下四個(gè)涉及液晶顯示及背光源技術(shù)改 進(jìn)的專利專利一中國(guó)專利公開號(hào)為CN101169553的發(fā)明專利公開了一種中大尺寸可視區(qū) 尺寸液晶屏背光源產(chǎn)品，它包括光源位置及與發(fā)光區(qū)的相對(duì)關(guān)系，主要特點(diǎn)是光源主光軸 與發(fā)光區(qū)的水平呈一夾角，夾角的范圍在20 60度之間；其光源布置特別，并且隨著光源 數(shù)量的減少，減少了對(duì)地球不可再生能源的消耗，節(jié)約了能源，使用發(fā)光二極管取代冷陰極 管作為光源。專利二 中國(guó)專利公開號(hào)為CN201116710的實(shí)用新型專利公開了一種設(shè)有散熱結(jié) 構(gòu)的液晶屏背光源產(chǎn)品，包括光源與發(fā)光區(qū)，主要特點(diǎn)是，可使熱量通過(guò)導(dǎo)熱鋁與產(chǎn)品下鐵 框迅速散失出去，使熱能對(duì)產(chǎn)品的影響大為減少。專利三美國(guó)專利公開號(hào)為10/988，334c的專利實(shí)現(xiàn)了用側(cè)背光的方式，通過(guò)在 發(fā)光二極管上設(shè)計(jì)特殊的散熱襯底，來(lái)達(dá)到高密度的發(fā)光二極管集成方式。專利四美國(guó)專利公開號(hào)為10/917，383的專利通過(guò)對(duì)單顆發(fā)光二極管的發(fā)光方 向?qū)嶋H以及襯底的排列設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了直下式背光的發(fā)光均勻性以及簡(jiǎn)單的集成工藝。上述四個(gè)專利均無(wú)分別存在以下缺點(diǎn)專利一與專利二由于位置的限制，沒(méi)法高 密度來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的排列，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)高亮度；專利三由于采用了測(cè)背光，即使實(shí)現(xiàn) 了單位襯底的高密度發(fā)光二極管封裝，但是由于側(cè)面面積有限，無(wú)法達(dá)到高亮度的顯示效 果。專利四，其單顆發(fā)光二極管的尺寸偏大，沒(méi)法在整個(gè)顯示區(qū)域放置大量所述發(fā)光二極 管，并且設(shè)計(jì)較復(fù)雜，成本大大提高。因此，現(xiàn)有技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)超高亮度的LED顯示效果。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種直下式LED背光超高亮液晶 顯示屏，采取直下式發(fā)光二極管背光的設(shè)計(jì)和合理的散熱方式，使液晶顯示屏的亮度達(dá)到 超高亮的標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)在陽(yáng)光直射、人行道展示等各種復(fù)雜光學(xué)環(huán)境下良好的顯示效果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，包括置于液晶顯示面板、背光的后鐵框、導(dǎo)光 板、與所述背光的后鐵框緊密相貼并封裝多顆發(fā)光二極管的單條，單條上發(fā)光二極管發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)光板投射到所述液晶顯示面板上。其特點(diǎn)是，所述發(fā)光二極管設(shè)置成直下式LED背光源，它是液晶顯示屏的底部發(fā) 出白色的發(fā)散型光束到所述導(dǎo)光板上，導(dǎo)光板將發(fā)散型光束折射成面光源均光狀態(tài)的投射 到所述液晶顯示面板上。進(jìn)一步，由于上述發(fā)光二極管是直下式背光，其發(fā)出的光束是一個(gè)扇面投射到導(dǎo) 光板上，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)所述導(dǎo)光板與發(fā)光二極管之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)光的均勻化，導(dǎo)光 板與發(fā)光二極管的距離一般設(shè)置為10_20mm，使液晶顯示屏的亮度更高。所述導(dǎo)光板具備良好的散光和透光特性，保證光的均勻度在85%以上；所述發(fā)光 二極管單條內(nèi)部的設(shè)計(jì)采用的是滿天星結(jié)構(gòu)，最大限度地實(shí)現(xiàn)照射到導(dǎo)光板上的光能夠均 勻地散射到液晶顯示面板上，從而實(shí)現(xiàn)均勻的顯示效果。多顆發(fā)光二極管通過(guò)串并聯(lián)的方式連接，然后將整體直接嵌入到單條的襯底上， 這樣就封裝于一根單條上-即Chip on Board嵌入式封裝方式，省去了傳統(tǒng)的LED焊接到 襯底的過(guò)程；所述嵌入發(fā)光二極管的單條與單條之間通過(guò)高溫導(dǎo)線以串并聯(lián)的方式焊接在一 起，其中，避免要焊接的高溫導(dǎo)線擋住所述發(fā)光二極管的光路。進(jìn)一步，所述單條的襯底上開設(shè)有定位孔，采用螺絲并通過(guò)所述定位孔將所述單 條擰在背光的后鐵框上，然后用導(dǎo)熱硅膠將兩者緊密粘結(jié)。所述背光的后鐵框后放置大量的高性能導(dǎo)熱條，所述高性能導(dǎo)熱條與單條上嵌入 的發(fā)光二極管相接觸，安裝時(shí)使其接觸面積最大化，發(fā)光二極管工作時(shí)發(fā)出的大部分熱量 即通過(guò)所述大量的高性能導(dǎo)熱條傳導(dǎo)出去，這樣使液晶顯示屏的散熱面積提高20-30倍左 右，大大提高了散熱效率，發(fā)光二極管也不易被燒壞，延長(zhǎng)了其使用壽命。進(jìn)一步，所述發(fā)光二極管單條與外界的連接通過(guò)設(shè)置在單條兩邊的焊盤來(lái)實(shí)現(xiàn)， 通過(guò)焊接高溫導(dǎo)線和旁邊的單條以及外部的供電來(lái)實(shí)現(xiàn)；本發(fā)明外部的供電依靠恒流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)發(fā)光二極管串并聯(lián)以及單條的串 并聯(lián)的計(jì)算，計(jì)算出驅(qū)動(dòng)整個(gè)模組所需要的電流和電壓，通過(guò)恒流的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的有益效果是，超高亮度LED背光顯示，散熱功能強(qiáng)，無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，降低噪 音及能耗，無(wú)汞污染，節(jié)能環(huán)保。首次使用最新的COB (Chip on Board)嵌入式封裝方式的發(fā)光二極管，散熱性，繼 承性更好，壽命長(zhǎng)，可靠性高。
圖1為嵌入式封裝發(fā)光二極管的單條結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的固晶焊盤組合結(jié)構(gòu)的放大示意圖。圖3為圖2中的嵌入式發(fā)光二極管的放大示意圖。圖中，01、固晶焊盤，02、固晶焊盤，1、固晶焊盤，11、金屬片，12、白油絲印環(huán)；2、單 條，21、襯底，22、定位孔，3、預(yù)備切割線，4、預(yù)備切割后焊盤，5、發(fā)光二極管，6、高溫導(dǎo)線。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的創(chuàng)作特征、技術(shù)手段與達(dá)成目的易于明白理解，以下結(jié)合具體實(shí) 施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例參看圖1，一種直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，主要包括液晶屏顯示面板、導(dǎo) 光板、設(shè)置發(fā)光二極管的單條2與背光的后鐵框。所述液晶顯示面板、導(dǎo)光板與背光的后鐵框位置及結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的并無(wú)很大差別， 其特點(diǎn)是，所述單條2采用嵌入式封裝多顆發(fā)光二極管，多個(gè)單條2采用以串并聯(lián)的方式組 成直下式背光源，從液晶屏的背光底部發(fā)出白色的發(fā)散型光束到所述導(dǎo)光板上。多顆發(fā)光二極管5是以串聯(lián)的方式連接，所述多顆發(fā)光二極管5的兩側(cè)設(shè)置金屬 片11，再通過(guò)高溫導(dǎo)線6將各個(gè)相鄰的金屬片11串接，采用固晶焊盤1將所述發(fā)光二極管 5、金屬片11與高溫導(dǎo)線6實(shí)施焊接，然后整體直接嵌入到單條2 的襯底21上，即封裝到所 述單條2上；上述過(guò)程就是本發(fā)明采用的C0B(Chip on Board)嵌入式封裝方式。發(fā)光二極管5在單條2內(nèi)采用滿天星結(jié)構(gòu)布置，密度大，最大限度地實(shí)現(xiàn)照射到導(dǎo) 光板上的光能夠均勻地散射到液晶顯示面板上，從而實(shí)現(xiàn)均勻的顯示效果。在發(fā)光二極管單條適合的部位預(yù)備切割線3，作用是一種設(shè)計(jì)可以適用于各種超 高亮的尺寸，當(dāng)單條2切割后，可以進(jìn)行單位長(zhǎng)度的拼接。單條2的襯底21上開設(shè)有定位孔22，采用螺絲并通過(guò)所述定位孔將所述單條擰在 背光的后鐵框上，然后用導(dǎo)熱硅膠(圖中未標(biāo)出)將兩者緊密粘結(jié)。所述背光的后鐵框后放置大量的高性能導(dǎo)熱條(圖中未標(biāo)出)，所述高性能導(dǎo)熱 條與單條2上嵌入的發(fā)光二極管5相接觸，安裝時(shí)使兩者接觸面積最大化，有利于發(fā)光二極 管迅速將熱量傳導(dǎo)出去，提高其散熱效率。多個(gè)單條2之間是通過(guò)高溫導(dǎo)線焊接以串聯(lián)或并聯(lián)的方式組合在一起，單條2與 外界的連接通過(guò)設(shè)置在單條2兩邊的固晶焊盤01與02來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)焊接高溫導(dǎo)線和旁邊 的單條以及外部的供電來(lái)實(shí)現(xiàn)；本發(fā)明外部的供電依靠恒流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)發(fā)光二極管串聯(lián)以及單條的串聯(lián) 的計(jì)算，計(jì)算出驅(qū)動(dòng)整個(gè)背光模組所需要的電流和電壓，通過(guò)恒流的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)。參看圖2，安裝在單條2的固晶焊盤1，包括白油絲印環(huán)12與兩塊薄金屬片11，所 述白油絲印環(huán)12高出PCB表面0. 1mm，不能蓋到內(nèi)側(cè)焊盤；白油絲印環(huán)12的內(nèi)徑為5. 5mm, 外徑為6. 5mm。PCB線路板選用1. 20mm厚度的單面鋁基散熱板。參看圖3，COB (Chip on Board)的嵌入式發(fā)光二極管，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是發(fā)光二極管 的發(fā)光芯片直接嵌入到單條的襯底上，通過(guò)類似于芯片封裝的拉線連接到單條的電路，從 整體上看，所述發(fā)光芯片就集成在了整根單條上，相比于傳統(tǒng)的封裝方式少了焊接的部分， 因此散熱以及可靠性更好。通過(guò)上述方案構(gòu)成的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，顯示亮度超高且均勻， 散熱快，恒流源驅(qū)動(dòng)，使用壽命長(zhǎng)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
權(quán)利要求
直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，包括液晶顯示面板、導(dǎo)光板、設(shè)置發(fā)光二極管的單條與背光的后鐵框，發(fā)光二極管發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)光板散射到所述液晶顯示面板上，其特征在于，所述發(fā)光二極管設(shè)置成直下式背光源，多顆發(fā)光二極管采用串聯(lián)或并聯(lián)方式連接后整體直接嵌入到一根單條的襯底上；封裝有發(fā)光二極管的單條與單條之間通過(guò)高溫導(dǎo)線焊接，所述單條與背光的后鐵框緊密相貼，所述背光的后鐵框后設(shè)置高性能導(dǎo)熱條，并與所述發(fā)光二極管相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，其特征在于，所述單條的 襯底上開設(shè)有定位孔，采用螺絲通過(guò)所述定位孔將單條擰在背光的后鐵框上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，其特征在于，所述單條與 背光的后鐵框還通過(guò)導(dǎo)熱硅膠相粘結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，其特征在于，所述單條與 背光的后鐵框通過(guò)導(dǎo)熱硅膠和螺絲銜接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，其特征在于，所述單條內(nèi) 部的發(fā)光二極管布置成滿天星結(jié)構(gòu)，使照射到導(dǎo)光板上的光束能夠均勻的散射到液晶顯示 面板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，其特征在于，所述單 條上設(shè)置固晶焊盤，其兩邊的固晶焊盤焊接有高溫導(dǎo)線，單條通過(guò)兩邊的固晶焊盤及高溫 導(dǎo)線與外部供電源連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，其特征在于，所述外部供 電源采用恒流驅(qū)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，其特征在于，所述發(fā)光二 極管與導(dǎo)光板的距離設(shè)置為10-20mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超高亮度的直下式LED背光超高亮液晶顯示屏，包括液晶顯示面板、導(dǎo)光板、背光的后鐵框與嵌入多顆高亮度發(fā)光二極管的單條，所述發(fā)光二極管直接嵌入到所述單條的襯底上，整體地封裝在所述單條上，省去了傳統(tǒng)的LED焊接到襯底的過(guò)程。所述單條與背光的后鐵框緊緊貼住，通過(guò)高性能的導(dǎo)熱硅膠以及開在襯底上的定位孔擰在背光的后鐵框上，所述高性能的導(dǎo)熱硅膠與發(fā)光二極管相接觸。所述多顆高亮度的發(fā)光二極管是以串聯(lián)或并聯(lián)的方式達(dá)到可靠性的最佳匹配，單條內(nèi)部的發(fā)光二極管采用滿天星結(jié)構(gòu)，使液晶屏亮度更加均勻。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，嵌入式的二極管設(shè)計(jì)與相接觸的高性能導(dǎo)熱硅膠使其散熱功能更強(qiáng)，亮度更均勻、更亮。
文檔編號(hào)F21V23/00GK101833196SQ20101017431
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者鄔劍波 申請(qǐng)人:上海千山光電科技有限公司