一种使用白色LED光源的LCD背光系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种使用白色ＬＥＤ光源的ＬＣＤ背光系统。所述的白色ＬＥＤ光源是使用红光ＬＥＤ芯片和蓝光ＬＥＤ芯片共同封装在同一个器件中，并用含有能由蓝光激发出绿光的荧光粉的灌封材料覆盖，形成ＬＥＤ光源。ＬＥＤ光源中的蓝光ＬＥＤ芯片发出的蓝光先通过含有荧光粉的灌封材料，部分转变成绿色光，部分仍为蓝色光，红、蓝、绿三色光混和后形成白光。可通过配置两种芯片的数量和荧光粉的浓度，或者通过分别调节ＬＥＤ芯片的工作电流，以改变整个光源的光谱成分。所有的ＬＥＤ光源的出光方向面对导光板，形成一个光轴方向相互平行的发光点阵。在ＬＥＤ光源的出光方向，依次排列着导光板和一系列光学膜。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种使用半导体光源的背光系统，具体涉及使用LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)光源的LCD (Liquid Crystal Display,液晶显示)背光光源，特别是涉及发光转换和混合的LED光源。
技术介绍
随着超高亮LED的技术逐渐成熟，价格不断下降，因其具有寿命长、耐震动、发光效率高、无干扰、不怕低温、无汞污染问题和性价比高等优势，LED在各种信号显示和照明光源领域中的应用得到了很大的扩展，尤其在液晶显示器背光源的应用方面，它已逐渐取代CCFL (Cold-CathodeFlorescent Lamps,冷阴极焚光管)背光源，在液晶显示领域显示出了巨大的潜力。由于亮度低,以往的LED作为背光源的使用只能限制在小型显示器上。随着半导体技术的快速发展，加上封装设计的新概念,LED的亮度和效率得以显著提高，LED背光源的应用范围更加广泛。作为背光源，LED可大致分为三类白色、单色和多色。使用白色LED背光时，电路相对简单，其发出白光的原理是芯片发出的蓝光一部分通过4某介转变为黄光；蓝光和黄光混和就产生了白光，色坐标(白点)取决于蓝光和黄光的比例，白场的色温固定，色域较小。在以红、绿、蓝LED构成白色时，能够改进LCD显示屏前的颜色与亮度性能，扩大色域的同时，还能实现高亮度，因而在这方面比CCFL更优越。使用单色LED的RGB背光，由于各颜色交互排列，就需要附加混色所需的空间，产生均匀的混和光，该混色区的大小取决于两个同色LED之间的距离和它们的发射角。相比之下，多色LED和白色LED的混色是发生在其封装结构中，因此，对光的发射特性进行补偿所需的空间就小得多，但这种方案的背光系统驱动和控制电路比较复杂。为了进一步扩大色彩表现范围，不局限于以往的R(红)、绿(G)、 B(蓝)三原色,通过追加新的色彩可以实现多色化,使LCD屏幕具有更宽广的色域。由于LED是点光源，辐射图样是圆锥形，因此LED背光的关键是获得一个均匀照亮的表面。导光板是提高颜色均匀性的有效方法。为了得到高亮度，用LED在LCD屏幕后直接照明的方案优于使用侧光源的方案。中国专利200410048713.3 4是供一种背光源组合及具有该背光源组合体的液晶显示器,是侧光式背光源,且未指定所使用的光源；专利03106671.2所述的背光源设置在被照射体的背面侧，其光源由绿色、蓝绿色、蓝色、橙色、红色、黄绿色中的任一种颜色的发光二极管构成，并且其液晶显示装置是黑白显示型；中国专利02152111.5所述的背光源是使用多个发光二极管的侧光式背光源。本专利技术人的另 一个专利申请"一种使用LED光源的LCD背光系统，，，申请号为20082009632.3,申请日为2008年2月18日，该专利提供一种使用混色LED光源结合红色LED光源的LCD背光系统，所述的混色LED光源是由蓝光LED芯片激发绿色荧光粉发出绿光，使蓝、绿光混合形成混色光，所述红色LED光源是单色红光LED芯片发出红光。现有专利中，未有背光系统使用由红、蓝LED芯片加绿色荧光粉共同封装成的白光LED光源做为背光源，以改善显示设备的色彩表现力和色域范围。本技术的目的在于提供一种使用白色LED光源的LCD背光系统。所述的白色LED光源是^f吏用红光LED芯片和蓝光LED芯片共同封装在同 一个器件中，并用含有能由蓝光激发出绿光的荧光粉的灌封材料覆盖，形成LED光源。所述的蓝光LED芯片的发射主波长范围一般是380nm 480nm;红光LED芯片的发射主波长范围一般是580nm 700nm;由蓝光激发萸光粉所发射的绿色光的主波长范围一般是490nm 570nm。所述的荧光粉按合适的比例，与环氧树脂或硅胶等灌封材料混合，然后覆盖LED芯片。LED光源中的蓝光LED芯片发出的蓝光先通过含有荧光粉的灌封材料，部分转变成绿色光，部分仍为蓝色光，红、蓝、绿三色光混和后形成白光，发射到LED光源的外部。关于荧光粉的成品、制造以及荧光粉的配比、混合是已有技术和工艺，并且相关产品可购买或定制。在LED光源中，主波长580nm 700nm的红光不会由上述荧光粉吸收或转换。所述的LED光源中，两种LED芯片发出的蓝色、红色光以及焚光粉激发的绿色光混合后，形成白光。这三种光成分理想地在光谱中形成互补，可在高光效下实现高的显色性能。LCD屏幕的色坐标(白点)取决于LCD背光系统中光源的几种颜色光的比例。在LED光源的光成分中，各种颜色的光所占的比例根据屏幕色彩的显示需要而定。可通过配置两种芯片的数量和荧光粉的浓度，或者通过分别调节LED芯片的工作电流来改变两种芯片的发光亮度，以改变整个光源的光谱成分。背光系统的LED光源中，红光一般在总光强或总光通量中占有大于百分之一比例，具体根据使用需要而定，如红光占5%~20%,或30% 40%，或其他任意比例。如图3、图4所示，在所述的背光系统中，在印刷线鴻4反(PCB) (2)上安装多个白色LED光源(l)，所有的LED光源的出光方向面对导光板，按一定规律、 一定间距排列，形成一个光轴方向相互平行的发光点阵。在LED光源的出光方向，依次排列着导光板(3)和一 系列光学膜(4)。工作时，白色LED光源所发出的光都进入导光板(3),经过充分反射混合，再通过光学膜(4)等器件，照射到液晶面板的后表面，形成背光照明。在上述结构中，所述LED光源排列的一定规律和间距没有严格限制，是以液晶屏幕上的亮度、色彩的均匀分布为最终目标。可以分别调节所述背光系统中LED光源各芯片的亮度，以改变整个光源的光谱成分，得到合适的屏幕色彩。背光系统中LED光源的选择根据使用需要而定，LED光源中LED芯片的选择(包括工作电流、发光亮度、主波长等)根据使用需要而定，LED光源的封装结构(包括电气结构、光学结构、机械结构)也根据不同的设计方案和使用需要来确定。本技术的有益效果是普通白色LED光源光语成分仅集中在蓝、黄两色，本技术的方案对背光系统的LED光源的光谱成分进行弥补和改善，LED光源的发射光语的成分中有红、蓝、绿三个颜色的峰值，可以提高显示设备的色域范围，接近或达到使用RGB三基色LED光源的背光系统的水平；并且避免了使用RGB三基色LED光源的背光系统驱动电路复杂、成本高的缺点。下面参照附图结合实施例进一 步详述。附图说明图1和图2分别是本技术中白色LED光源的剖面图和结构示意图3是本技术L C D背光系统的剖面示意图4是本技术LCD背光系统中安装了 LED光源的PCB的俯视图。具体实施方式实施例一请参阅图l和图2，白色LED光源(l)包含两个LED芯片红光LED芯片(11)和蓝光LED芯片(12),以及灌封材料硅胶(13)和混合在灌封材料中的荧光粉(14)。含有荧光粉的灌封材料覆盖两个LED芯片。LED光源(l)还包括外壳(15)、导线(16)等必需的封装材料。该LED光源具有连接外部的引线，使两种LED芯片可独立控制调节。本实施例中，红光LED芯片的主波长选择615nm 625nm,蓝光LED芯片的主波长选择450nm 455nm,焚光粉由蓝光激发所发射的绿色光的主波长在555nm 565nm。请参阅图3和图4，多个白色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用白色ＬＥＤ光源的ＬＣＤ背光系统，其特征在于所述的白色ＬＥＤ光源是使用红光ＬＥＤ芯片和蓝光ＬＥＤ芯片共同封装在同一个器件中，并用含有能由蓝光激发出绿光的荧光粉的灌封材料覆盖，形成ＬＥＤ光源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明远，陈盈君，肖俊，
申请(专利权)人：深圳市中电淼浩固体光源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]