專利名稱：一種使用六色單元封裝led的lcd背光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體光源的背光系統(tǒng)，具體涉及使用六色單元封裝LED并使用勻光器的LCD背光光源，其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
隨著超高亮LED的技術(shù)逐漸成熟，價(jià)格不斷下降，因其采用三基色發(fā)光、色還原性好、耗電量低，再加上壽命長(zhǎng)、短小輕薄、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，它已逐漸取代CCFL背光源，在液晶顯示領(lǐng)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(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，加上封裝設(shè)計(jì)的新概念，LED的亮度和效率得以顯著提高，LED背光源的應(yīng)用范圍更加廣泛。
LED是一種引人注目的LCD背光源選擇，尤其是在以紅、綠、藍(lán)LED構(gòu)成白色時(shí)，能夠改進(jìn)顯示屏前的顏色與亮度性能。如果以三原色LED作為L(zhǎng)CD背光源，可以通過(guò)設(shè)計(jì)得到有三個(gè)光譜成份圍繞其主波長(zhǎng)；并能通過(guò)LCD屏亞象素消除其在峰值光譜外的所有光譜，因而在擴(kuò)大色再現(xiàn)率時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)高亮度，因而在這方面比CCFL更優(yōu)越。
由于多媒體、電視以及圖表藝術(shù)等對(duì)白場(chǎng)顯示的色溫要求是不同的，這就需要視情況調(diào)節(jié)白場(chǎng)的色溫；但是以CCFL為背光源的LCD難以控制其背光源的光譜分布，而為了得到對(duì)白場(chǎng)色溫的良好控制，就得犧牲LCD的色再現(xiàn)性灰度動(dòng)態(tài)范圍。但LED能夠通過(guò)分別暗化每種顏色LED的亮度來(lái)控制白場(chǎng)的色溫，因而無(wú)疑在這方面要?jiǎng)貱CFL一籌。
大尺寸LCD屏幕的使用壽命一般為5～6萬(wàn)小時(shí)，而目前CCFL背光源的壽命一般只有2萬(wàn)小時(shí)。LED產(chǎn)品的理論壽命為10萬(wàn)小時(shí)，考慮其他因素，實(shí)際使用壽命為5～6萬(wàn)小時(shí)，這就與LCD顯示屏的要求相匹配。
到目前為止，世界上用LED背光源做大尺寸液晶顯示的企業(yè)屈指可數(shù)。而我國(guó)的LED背光源大尺寸液晶顯示方面還是一片空白。
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(shí)，電路相對(duì)簡(jiǎn)單。但是由于其發(fā)出白光的原理是芯片發(fā)出的藍(lán)光一部分通過(guò)媒介轉(zhuǎn)變?yōu)辄S光；藍(lán)光和黃光混和就產(chǎn)生了白光，色坐標(biāo)(白點(diǎn))取決于藍(lán)光和黃光的比例。顯示屏的色階受到限制，并且白場(chǎng)色溫固定，與CCFL相同。
使用單色LED的RGB背光也表現(xiàn)出了特別的缺點(diǎn)由于各顏色交互排列，就需要附加混色所需的空間，產(chǎn)生均勻的混和光。該混色區(qū)的大小取決于兩個(gè)同色LED之間的距離和它們的發(fā)射角。對(duì)于帶有導(dǎo)光板的模塊，導(dǎo)光板的表面必須增大；而對(duì)于反射箱結(jié)構(gòu)，則厚度必須增大。
相比之下，多色LED和白色LED的混色是發(fā)生在其封裝結(jié)構(gòu)中，因此，對(duì)光的發(fā)射特性進(jìn)行補(bǔ)償所需的空間就小得多。
總體來(lái)說(shuō)，三類LED中，多色LED是彩色顯示背光的最佳選擇。
為了進(jìn)一步擴(kuò)大色彩表現(xiàn)范圍，不局限于以往的R(紅)、綠(G)、B(藍(lán))3原色，通過(guò)追加新的色彩可以實(shí)現(xiàn)多色化，使LCD屏幕具有更寬廣的色域。
由于LED是點(diǎn)光源，輻射圖樣是圓錐形，因此LED背光的關(guān)鍵是獲得一個(gè)均勻照亮的表面。目前LED背光系統(tǒng)的主流是采用單色LED光源+導(dǎo)光板的側(cè)光式LED背光源。
導(dǎo)光板是提高顏色均勻性的有效方法，但是由于光在板中傳播的過(guò)程中有損失，它對(duì)光的利用率比較低。如果目標(biāo)是電視機(jī)，其亮度至少應(yīng)達(dá)到400～500cd/m2。因而為了得到高亮度，用LED在LCD屏幕后直接照明的方案優(yōu)于使用導(dǎo)光板的方案。
中國(guó)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(cè)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(shè)置在被照射體的背面?zhèn)?，其光源由綠色、藍(lán)綠色、藍(lán)色、橙色、紅色、黃綠色中的任一種顏色的發(fā)光二極管構(gòu)成，并且其液晶顯示裝置是黑白顯示型；中國(guó)專利02152111.5所述的背光源是使用多個(gè)發(fā)光二極管的側(cè)光式背光源，并且未提出使用多色LED作為光源。還有CN1558284，CN1383501以及JP8-211361，這些背光組件或系統(tǒng)使用的LED都是將單色芯片按照一定規(guī)律排列，然后進(jìn)行混光來(lái)得到白光。這種方法的缺點(diǎn)是需要一定尺寸的距離來(lái)混光，否則不能得到比較均勻的白光。本發(fā)明人的另一個(gè)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?00510034629.9，申請(qǐng)日為2005年5月20日，該專利提供一種使用三基色(RGB)封裝LED的LCD背光系統(tǒng)，將紅、綠、藍(lán)三基色的LED芯片封裝在一個(gè)單元器件內(nèi)，然后將該單元器件排列形成光源，并使用勻光器。這就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)的背光系統(tǒng)中，沒(méi)有一個(gè)使用六色LED在一個(gè)單元中的器件；也沒(méi)有同時(shí)使用光的折射和衍射的勻光器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用六色(R1、R2、G1、G2、B1、B2)封裝LED的LCD背光系統(tǒng)。本發(fā)明的背光系統(tǒng)包括光源模塊、反射箱和勻光器，其中所述光源模塊包括多個(gè)光源器件，每個(gè)光源器件由六色的LED芯片構(gòu)成，將六色的LED芯片封裝在一個(gè)單元器件內(nèi)，然后將該單元器件排列形成光源。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種六色單元封裝LED的背光系統(tǒng)，其中每個(gè)LED光源的六種顏色芯片可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)控制，以便各顏色光線在單元封裝的結(jié)構(gòu)中初步混光后達(dá)到要求的色溫和亮度再發(fā)射到背光系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)LCD背光系統(tǒng)的高顯色指數(shù)和高亮度。并且每個(gè)LED光源里封裝的六色芯片在額定工作電流時(shí)，峰值波長(zhǎng)可以選擇的范圍分別是410～420nm、425～435nm、500～520nm、530～550nm、605～618nm、620～230nm。還可根據(jù)不同的設(shè)計(jì)方案和使用需要來(lái)確定各顏色芯片的光學(xué)/電氣特性(如光通量、光強(qiáng)及驅(qū)動(dòng)電流、電壓等)之間的匹配；LED光源的封裝結(jié)構(gòu)(包括電氣結(jié)構(gòu)、光學(xué)結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu))也根據(jù)不同的設(shè)計(jì)方案和使用需要來(lái)確定。
本發(fā)明再一個(gè)目的是提供一種背光系統(tǒng)，其中使用勻光器，包括折衍混和導(dǎo)光板，安置在反射箱開(kāi)口的一面，從而在光的射出表面得到均勻的光。所述折衍混和導(dǎo)光扳基體本身是光折射元件，其表面有微小階梯陣列結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)成得到光衍射的微光學(xué)陣列。
目前的由多個(gè)RGB單色LED進(jìn)行混光的背光源系統(tǒng)，需要各個(gè)LED的光通量等性能嚴(yán)格匹配，并且對(duì)混光、導(dǎo)光系統(tǒng)要求高，很容易出現(xiàn)混光不均勻、色溫偏差等缺陷。
而使用六色LED背光源與使用R(紅)、綠(G)、B(藍(lán))3原色相比，讓液晶面板有更大的色彩表現(xiàn)范圍。
使用六色單元封裝LED光源的LCD背光系統(tǒng)是直接背光結(jié)構(gòu)，即六色單元封裝的LED光源排列后，使光線直接照射液晶面板的后表面。背光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括光源模塊1、反射箱2和勻光器3。光源模塊由若干個(gè)上述的六色單元封裝LED光源11按一定規(guī)律、一定間距排列在同一個(gè)平面上，這些LED光源形成一個(gè)光軸方向相互平行的發(fā)光點(diǎn)陣。所述一定規(guī)律和間距是指按照用戶要求來(lái)選擇的，實(shí)際上是沒(méi)有嚴(yán)格限制的。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，放置光源模塊使發(fā)光點(diǎn)陣位于反射箱2內(nèi)，點(diǎn)陣發(fā)出的光線在反射箱內(nèi)反射混和。通過(guò)間距規(guī)則的LED點(diǎn)陣排列和具有相應(yīng)深度的反射箱實(shí)現(xiàn)顯示表面上的均勻光照。反射箱的深度主要取決于LED的間距和發(fā)射角。要得到更進(jìn)一步的均勻化光，可用不同的散射層或特殊增亮膜(BEF)，這些都是市場(chǎng)有售的產(chǎn)品，也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。如果對(duì)不同的膜加以合適的組合，可以減少反射箱的深度。直接背光主要應(yīng)用在需要高亮度(＞500cd/m2)、中等尺寸和空間有限的系統(tǒng)中。
采用直接LED背光方案，顏色的均勻性仍然是關(guān)鍵問(wèn)題。通常，LED排列緊密有利于混色，但是排列的越緊密，熱源就越集中，需要復(fù)雜的散熱結(jié)構(gòu)。如果LED間距大一些，對(duì)散熱就有利的多，但是顏色不均勻又成為問(wèn)題。通過(guò)合適的設(shè)計(jì)在顏色和熱量之間達(dá)到一個(gè)平衡。本發(fā)明采用六色單元封裝LED并采用勻光器就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。單元封裝使得盡早混光，大大減少混光距離。現(xiàn)有技術(shù)僅僅是將單色LED按照規(guī)律排列，是一種整體混光，則混光距離很大。就混光距離而言，同現(xiàn)有技術(shù)相比，在混光結(jié)構(gòu)相同的情況下，本發(fā)明可縮短3.5倍；如果現(xiàn)有技術(shù)混光需要28mm，本發(fā)明僅僅需要8mm。這對(duì)減小成品儀器的厚度意義重大。另外，由于使用了勻光器，不但得到更加均勻的光，而且保證了色溫。況且每個(gè)LED芯片可單獨(dú)控制，使得顏色不失真。
本發(fā)明的勻光器是一種二元光學(xué)元件(Binary Optical Elements，簡(jiǎn)寫B(tài)OE)，它是一種位相型的衍射光學(xué)元件；以光的衍射效應(yīng)為基本工作原理，采用對(duì)光學(xué)波面的分析來(lái)設(shè)計(jì)衍射位相輪廓的元件。二元光學(xué)的基本原理，就是從波動(dòng)光學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)光學(xué)波面要求用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)成一個(gè)二元顯微浮雕結(jié)構(gòu)，其圖形尺寸小于光的波長(zhǎng)，然后再利用微細(xì)加工枝術(shù)，在介質(zhì)或金屬基底上刻蝕成器件。目前制作二元光學(xué)元件的方法主要有微電子工藝中的刻蝕法、鍍膜法，高精度鉆石車床程序控制切削法等。其中微電子工藝技術(shù)中的刻蝕法是目前采用的主要手段。由于實(shí)際制作出的位相輪廓是以2為量化倍數(shù)，與理想的連續(xù)位相輪廓的臺(tái)階形狀近似，故被稱為“二元光學(xué)元件”。關(guān)于勻光器的原理和構(gòu)造可見(jiàn)本發(fā)明人的另一個(gè)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?00510034628.4，2005年5月20日提交，名稱是“一種使用勻光器的LED光源”，其內(nèi)容本文結(jié)合引用。


圖1是本發(fā)明LCD背光系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明六色單元封裝的LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明六色單元封裝的LED光源的俯視平面圖。
圖4是LCD背光系統(tǒng)的光源模塊的示意圖。
圖5是LCD背光系統(tǒng)的反射箱的示意圖。
圖6是本發(fā)明LCD背光系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明LCD背光系統(tǒng)中折衍混和導(dǎo)光板的原理示意圖。
圖8是帶有若干凹槽的折衍混和導(dǎo)光板的示意圖。
圖9、10、11是本發(fā)明LCD背光系統(tǒng)另幾個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明。
實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖1，背光系統(tǒng)從下到上的組成結(jié)構(gòu)是光源模塊1、反射箱2和散射層31。
請(qǐng)參閱圖2和圖3，六色單元封裝的LED光源11，每個(gè)LED里封裝的R1、R2、G1、G2、B1、B2六色芯片111、112、113、114、115和116在額定工作電流20mA時(shí)，峰值波長(zhǎng)分別是410nm、430nm、510nm、540nm、615nm、625nm；LED采用貼片安裝(SMT)的形式，為12引線的封裝結(jié)構(gòu)，每2個(gè)引線獨(dú)立控制一個(gè)芯片。光的出射角度(FWMH)為120°。
請(qǐng)參閱圖4，將若干個(gè)上述的六色單元封裝的LED用貼片安裝工藝焊接到一個(gè)鋁基PCB 12上，該鋁基PCB已按照LED的排列設(shè)計(jì)好了相應(yīng)的電路，并負(fù)責(zé)LED光源驅(qū)動(dòng)電源的輸入和反饋信號(hào)(溫度、顏色等)的輸出。選用鋁基PCB是因?yàn)樗臒醾鲗?dǎo)性優(yōu)于一般的PCB，更加有利于LED的散熱。根據(jù)LCD屏幕的尺寸及光學(xué)需要設(shè)定LED合適的排列方式和間距。同時(shí)要考慮平衡顏色均勻的需要和散熱的需要。
例如，對(duì)于15英寸的LCD屏幕，屏幕對(duì)角線長(zhǎng)度為381mm，屏幕高寬比為3∶4，其高、寬分別為229mm和306mm，設(shè)定LED平行排列，行、列間隔均為18mm，發(fā)光點(diǎn)陣尺寸是234mm×306mm，LED光源數(shù)量是14×18＝252個(gè)；對(duì)于17英寸的LCD屏幕，屏幕對(duì)角線長(zhǎng)度為443mm，屏幕高寬比為3∶4，其高、寬分別為271mm和338mm，設(shè)定LED平行排列，行、列間隔均為18mm，發(fā)光點(diǎn)陣尺寸是270mm×342mm，LED光源數(shù)量是16×20＝320個(gè)；本例中，LED在鋁基PCB上平行排列，行、列間隔為18mm。為了加強(qiáng)散熱，鋁基PCB背面可連接散熱器。
以上完成了LCD背光系統(tǒng)的光源模塊1。
反射箱2是一個(gè)方形的箱體，如圖5所示。反射箱的上方開(kāi)口，底部開(kāi)有若干小孔21，與鋁基PCB上的LED光源的位置相對(duì)應(yīng)。反射箱內(nèi)壁是光滑的反射面，減少光線在其中的損失。反射箱的深度主要取決于LED的間距和發(fā)射角。初步估算一個(gè)使用無(wú)透鏡SMT-LED的反射箱的深度時(shí)，一般采用LED間距的1.5～2倍。這個(gè)深度可以產(chǎn)生良好均勻性的光照。因此本實(shí)施例中反射箱的深度設(shè)定為27mm。
在反射箱開(kāi)口的一面，安裝有一個(gè)散射層31。該散射層的作用是將照射到入射表面311上的光線進(jìn)行擴(kuò)散，從而在光的射出表面312得到較為均勻的光。
以上所述的背光系統(tǒng)工作時(shí)，光源模塊中六色單元封裝的LED陣列由驅(qū)動(dòng)電路按顯示需要提供合適的電流，發(fā)出的混和光線進(jìn)入反射箱，在反射箱中進(jìn)行反射并進(jìn)一步混和，然后照射到散射層的入射表面上，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散，從射出面得到均勻的色溫合適的光線，從而給LCD屏幕提供理想的背光照明。
上述的背光系統(tǒng)中，由于光源使用的是六色單元封裝的LED，混色是發(fā)生在其封裝結(jié)構(gòu)中，再經(jīng)過(guò)反射箱的反射混和，對(duì)光的發(fā)射特性進(jìn)行補(bǔ)償后經(jīng)過(guò)散射層擴(kuò)散，已能夠滿足LCD背光的需要，而不再需要利用導(dǎo)光板進(jìn)行混光，減少了光損失，并使LCD背光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，成本大大降低。
要得到更進(jìn)一步的均勻化光，可用不同的散射層或特殊增亮膜(BEF)。對(duì)不同的膜加以合適的組合，可以減少反射箱的深度。將在以下的實(shí)施例中說(shuō)明。
實(shí)施例二請(qǐng)參閱圖6，背光系統(tǒng)從下到上的組成結(jié)構(gòu)是光源模塊1、反射箱2和折衍混和導(dǎo)光板32。
LCD背光系統(tǒng)的光源模塊與實(shí)施例一相同。
在反射箱開(kāi)口的一面，安裝有一個(gè)折衍混和導(dǎo)光板32。該導(dǎo)光板的作用是將照射到入射表面321上的光線進(jìn)行混和并擴(kuò)散，從而在光的射出表面322得到較為均勻的光。
折衍混和系統(tǒng)是由衍射光學(xué)器件與傳統(tǒng)的折射光學(xué)器件組合而成，即片基表面做成衍射光學(xué)器件32a，而片基本身做成折射光學(xué)元件32b。具體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)光板本身是折射元件，在導(dǎo)光板的光出射表面精心設(shè)計(jì)一些微光學(xué)陣列結(jié)構(gòu)，如圖7所示。單元孔徑尺寸為微米量級(jí)，從而在導(dǎo)光板表面擁有了衍射元件，利用折射和衍射兩種光學(xué)作用在色散上的相反效果(阿貝數(shù)負(fù)向)，可以有效地消除色差，擴(kuò)寬色域，提高色再現(xiàn)性。
折衍混和系統(tǒng)同時(shí)利用了光的折射和衍射兩種特性；具有獨(dú)特的色散性質(zhì)、良好的熱性能及單色像差校正能力；在光學(xué)設(shè)計(jì)中增加設(shè)計(jì)的自由度；多功能集成、減小體積和降低成本；衍射光學(xué)透鏡獨(dú)特的色散特性可用于消色差。
上述的背光系統(tǒng)中，由于使用了折衍混和導(dǎo)光板，使光線的混和效果加強(qiáng)，減少了光線混和所需的空間，因此可以減小反射箱的深度，從而使LCD背光系統(tǒng)的厚度減小。
實(shí)施例三基本按照與實(shí)施例二相同的結(jié)構(gòu)，不同的是折衍混和導(dǎo)光板32的入射表面321上開(kāi)有若干凹槽3211，如圖8所示。凹槽的位置與形狀與光源模塊中鋁基PCB上的LED光源的位置和形狀相對(duì)應(yīng)，作用是收集LED發(fā)出的光線。
安裝后，光源模塊上的LED直接嵌入折衍混和導(dǎo)光板入射表面321上的凹槽3211，LED發(fā)出的光線通過(guò)凹槽進(jìn)入導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板內(nèi)進(jìn)行混和并擴(kuò)散，然后從導(dǎo)光板的射出面322得到均勻的色溫合適的光線。
由于LED直接嵌入導(dǎo)光板的入射表面上的凹槽，使LED發(fā)出的光線全部進(jìn)入導(dǎo)光板，最大限度的避免了光損失。
該結(jié)構(gòu)不需要在光源模塊的上方留出對(duì)光的發(fā)射特性進(jìn)行補(bǔ)償所需的空間，直接由折衍混和導(dǎo)光板進(jìn)行混光，進(jìn)一步減小了LCD背光系統(tǒng)的厚度。
實(shí)施例四基本按照與實(shí)施例二相同的結(jié)構(gòu)，不同的是折衍混和導(dǎo)光板32的射出面322上還有一層特殊增亮膜(BEF)33，如圖9所示。該增亮膜可以增加射出光線的亮度并改善其均勻性，從而使照射到LCD屏幕的光線更加理想。
實(shí)施例五基本按照與實(shí)施例一相同的結(jié)構(gòu)，不同的是散射層31的射出面312上還有一層特殊增亮膜(BEF)33，如圖10所示。該增亮膜可以增加射出光線的亮度并改善其均勻性，從而使照射到LCD屏幕的光線更加理想。
實(shí)施例六參閱圖11，基本按照與實(shí)施例一相同的結(jié)構(gòu)，不同的是反射箱的底部不開(kāi)口，而光源模塊位于反射箱內(nèi)的底部平面上，光源模塊的上方另加一塊隔板4，該隔板上開(kāi)有若干小孔，與鋁基PCB上的LED光源的位置相對(duì)應(yīng)。隔板的表面光滑的反射面，減少光線反射的損失。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以減少光的泄漏。
實(shí)施例七基本按照與實(shí)施例一相同的結(jié)構(gòu)，不同的是光源模塊中每個(gè)六色單元封裝的LED光源的上方均有一個(gè)利用二元光學(xué)系統(tǒng)原理的透鏡(勻光器)，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)該透鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)，可以得到特定的比較均勻的輻射圖樣，使后續(xù)的光學(xué)設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化。
以上詳細(xì)敘述了本發(fā)明的光源及背光結(jié)構(gòu)，顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可作許多改良和變換而不背離本發(fā)明的精神范圍。例如，可將形狀改變?yōu)榫匦危瑘A形，橢圓形等。
權(quán)利要求
1.一種使用六色(R1、R2、G1、G2、B1、B2)單元封裝LED的LCD背光系統(tǒng)，包括光源模塊、反射箱和勻光器；其特征在于所述反射箱是一個(gè)方形的箱體，反射箱的上方開(kāi)口，底部開(kāi)有若干小孔，所述光源模塊中LED光源的位置相對(duì)應(yīng)，反射箱內(nèi)壁是光滑的反射面；所述光源模塊包括多個(gè)光源器件，每個(gè)光源器件由六種顏色的LED芯片構(gòu)成，將六色的LED芯片封裝在一個(gè)單元器件內(nèi)，然后將該單元器件排列形成光源；所述勻光器包括折衍混和導(dǎo)光板，安置在反射箱開(kāi)口的一面，勻光器的折衍混和導(dǎo)光板的入射表面上開(kāi)有若干凹槽，凹槽的位置和形狀與鋁基PCB上的LED光源的位置和形狀相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的背光系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)LED光源的六種顏色芯片可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)控制，以便各顏色光線在單元封裝的結(jié)構(gòu)中初步混光后達(dá)到要求的色溫和亮度再發(fā)射到背光系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的背光系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)LED光源里封裝的六色芯片在額定工作電流時(shí)，峰值波長(zhǎng)可以選擇的范圍分別是410～420nm、425～435nm、500～520nm、530～550nm、605～618nm、620～230nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的背光系統(tǒng)，其特征在于所述模塊中六色單元封裝的LED光源排列后使光線直接照射液晶面板的后表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的背光系統(tǒng)，其特征在于所述模塊中排列六色單元封裝LED光源，使得這些LED光源形成一個(gè)光軸方向相互平行的發(fā)光點(diǎn)陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的背光系統(tǒng)，其特征在于放置所述光源模塊使發(fā)光點(diǎn)陣位于反射箱內(nèi)，點(diǎn)陣發(fā)出的光線在反射箱內(nèi)反射混和。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的背光系統(tǒng)，其特征在于六色單元封裝的LED連接到鋁基PCB上，該鋁基PCB上具有相應(yīng)的電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的LCD背光系統(tǒng)，其特征在于所述PCB背面連接散熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的背光系統(tǒng)，其特征在于所述反射箱的深度范圍是所述單元封裝LED光源之間間距的1.5～2倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的背光系統(tǒng)，其特征在于所述反射箱開(kāi)口的有散射層或增亮膜或散射層和增亮膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的背光系統(tǒng)，其特征在于所述折衍混和導(dǎo)光扳基體本身是光折射元件，其表面有微小階梯陣列結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)成得到光衍射的微光學(xué)陣列。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的背光系統(tǒng)，其特征在于所述微小階梯陣列結(jié)構(gòu)的單元孔徑尺寸為微米量級(jí)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的背光系統(tǒng)，其特征在于勻光器的折衍混和導(dǎo)光板的入射表面上開(kāi)有若干凹槽，凹槽的位置和形狀與鋁基PCB上的LED光源的位置和形狀相對(duì)應(yīng)，從而使LED發(fā)出的光線直接通過(guò)凹槽進(jìn)入導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板內(nèi)進(jìn)行混和并擴(kuò)散，然后從導(dǎo)光板的射出面得到色溫合適的均勻光。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的背光系統(tǒng)，其特征在于反射箱的底部不開(kāi)口，而光源模塊位于反射箱內(nèi)的底部平面上，光源模塊的上方另加一塊隔板，該隔板上開(kāi)有若干小孔，與鋁基PCB上的LED光源的位置相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用六色(R1、R2、G1、G2、B1、B2)單元封裝LED的LCD背光系統(tǒng)，包括光源模塊、反射箱和勻光器，其特征在于所述光源模塊包括多個(gè)光源器件，每個(gè)光源器件由六種顏色的LED芯片構(gòu)成，將六色的LED芯片封裝在一個(gè)單元器件內(nèi)，然后將該單元器件排列形成光源。其中每個(gè)LED光源的六種顏色芯片可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)控制，以便各色光線在單元封裝的結(jié)構(gòu)中初步混光后達(dá)到要求的色溫和亮度再發(fā)射到背光系統(tǒng)。勻光器包括折衍混和導(dǎo)光板，該導(dǎo)光扳基體本身是光折射元件，其表面有微小階梯陣列結(jié)構(gòu)。要得到更進(jìn)一步的均勻化光，可用不同的散射層或增亮膜。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK1693968SQ20051003464
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者李明遠(yuǎn), 陳迎春, 肖俊 申請(qǐng)人:深圳市中電淼浩固體光源有限公司