用于LCD超高亮度LED侧式背光模组制造技术

本发明专利技术公开了一种用于ＬＣＤ超高亮度ＬＥＤ侧式背光模组，该侧式背光模组包括有光源，所述光源为三芯封装全白色高亮顶光ＬＥＤ；所述侧式背光模组的控制电路要求为电压和电流都是相对恒定，并且可以同步双控。本发明专利技术ＬＥＤ高亮侧式背光，亮度可达到６５０－１１００流明，满足户外阳光下可视的应用；原屏尺寸和厚度基本不变，方便客户使用和更新替代标准低亮原屏；功耗是ＣＣＦＬ直下式高亮背光的一半，低功耗无过热问题；ＬＥＤ是焊接在ＰＣＢ板上，不会断碎，抗震性能好；供电电源是ＤＣ－ＤＣ直流，高电源转换效率、高可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于LCD超高亮度LED侧式背光模组。
技术介绍
目前，中小尺寸液晶显示屏(LCD屏)配套的背光源主要是用1 4根冷阴 极灯管(CCFL)的侧式背光，亮度范围在150 400流明，有些厂家开发了发 光二极管(LED)侧式背光用于手机、PDA和笔记本电脑等小尺寸屏，但亮度 范围都在150 400流明以下，无法满足户外阳光下可视的亮度要求。早期的LCD屏都是用CCFL做光源，小尺寸3.5寸 7寸屏，多数是用一 或二根直灯管或L型灯管的单边侧式背光，亮度范围在70 250流明。中尺寸8 寸 19寸屏，多数是用二或四根直灯管的单边或双边侧式背光，亮度范围在 200 400流明。LED做光源已有几年，目前应用于手机，PDA，手持摄像机屏 都是LED侧式背光，部分笔记本电脑屏也用的是LED侧式背光的LCD屏，但 因功耗、过热问题和体积限制，都是低亮度小功率LED背光，亮度范围在100 250流明以下，户外阳光下无法使用。LCD的超高亮背光，传统上一直用的是CCFL直下式背光。由于是直下式 背光，为了达到均匀度的要求，灯管与屏要拉开一段距离，大约12 15mm左 右以实现均匀雾化，这一背光厚度的增加，直接令LCD模组的厚度增加到22 25mm，是原屏的2 3倍；CCFL直下式高亮背光，所用灯管数量是原屏的2 4倍，亮度是提升了，但功耗也增加了同样的倍数，而高功耗同时产生高热量， 过热问题难予解决，直接影响高亮屏的高温工作特性；CCFL直下式高亮背光中 的灯管是在两端固定，中间没有灯槽保护，灯管容易断碎，抗振动和抗冲击性 较差，对军用设备的加固高要求也难予达到。在5寸 10寸LCD屏上，有少数厂家展示了LED背光产品，均在500流 明以下，不是超高亮产品；有些公司在中小尺寸屏上做了直下式LED高亮背光 产品，亮度提高了，功耗和模组厚度也增加了。而本专利技术的目的是应用LED做 侧式背光，亮度比CCFL直下式高亮背光低一些，但己经可以提高到650至1100 流明以上，既可满足户外应用阳光下亮丽可视的亮度，又能解决过热问题，同 时仍保持原屏的体积厚度基本不增加，厚度薄功耗小，不会因LED灯的局部过热影响LCD屏的正常显示和引起LED发光亮度因过热大幅降低和影响LED灯 的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于LCD超高亮度LED侧式背光 模组，该侧式背光模组能保持原有LCD屏的尺寸基本不变，且在高亮强光环境 下LCD屏可正常观看。为解决上述技术问题，本专利技术所提供的技术方案是 一种用于LCD超高亮 度LED侧式背光模组，该侧式背光模组包括有光源和PCB电路板，所述光源为 三芯封装全白色高亮顶光LED;所述侧式背光模组的控制电路要求为电压和电 流都是相对恒定，并且可以同步双控。所述PCB电路板背面粘合有散热铝基板。所述PCB电路板厚度为0.4 0.6mm。所述散热铝基板厚度为l 2.5mm。所述LED为单粒并联、三粒或六粒串联后并联相结合的方式连接。 所述LED为3528表面焊接封装结构、高密度排列的方式。 本专利技术具有的优点LED高亮侧式背光，亮度可达到650—1100流明，满 足户外阳光下可视的应用；原屏尺寸和厚度基本不变，方便客户使用和更新替 代标准低亮原屏；功耗是CCFL直下式高亮背光的一半，低功耗无过热问题； LED是焊接在PCB板上，不会断碎，抗震性能好；供电电源是DC-DC直流， 高电源转换效率、高可靠性；良好的低温启动特性，-30°0启动无需预热。LED 内无水银材料，是高效环保光源。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的单灯并联电路原理图2为本专利技术的三灯串联后并联电路原理图3为本专利技术的六灯串联后并联电路原理图4为本专利技术的LED灯架条单灯并联结构示意图5为本专利技术的LED灯架条三灯串联后并联结构示意图6为本专利技术的LED灯架条六灯串联后并联结构示意图7为本专利技术的LED灯架条水平排列三灯串联后并联结构示意图。具体实施例方式本专利技术是采用LED侧式背光，力争尽量不改变原屏的物理尺寸或只增加2 5mm厚度(根据不同的屏而有所不同)，可用空间也就是原屏CCFL灯管的狭长 窄小空间；本专利技术最主要的要点就是如何在这么窄小的空间，在市场上众多的 LED产品中选用最适合的一款LED,设计什么电路和如何排列而能最大限度发 挥该款LED的发光功效，并可将热量控制在可接受的范围内和如何散发引导到 屏外。如图1至图7所示，为了达到这些目标，首先本专利技术中所选用的LED是3528 (3.5x2.8mm)表面焊接(SMD)三芯封装全白色高亮顶光LED1 。色彩坐标值 是X: 0.303, Y: 0.293附近，亮度值是4000mcd以上。选用三芯LED1是因为 三芯LED1的亮度理论值是一芯的三倍，至少是二倍以上，而3528封装是目前 三芯LED中尺寸最小的，方便放入窄小空间；LED1配套的PCB电路板2的尺 寸，宽度是3.5 4.8mm，根据屏的大小和导光板的厚度选择接近值；对于19 21寸的屏，可采用双排LED的排列方式，PCB电路板2的宽度增加到8 10mm; 长度是与原屏可视区长边的长度加上二端的固定头和引线焊盘的长度；PCB电 路板2是选用厚度为0.4 0.6mm双面板配1 2.5mm厚的散热铝基板3，也可 以直接用带铝基板3的PCB板2，但成本高很多，铝基板3的尺寸与PCB电路 板2 —样，散热铝基板3用散热硅胶紧密粘合在焊好LED1的PCB电路板2的 反面做成LED灯条，采用铝基板3的目的是为了将LED1的热量引导出来。LED1的电路是采用串并相结合的电路，见图1 图3;标准12V工作电压 供电的LCD模组如用降压式"恒压恒流源"，可用三粒LED串联，再串接-个 限流电阻作为一组，数组并联的电路，根据屏的尺寸大小确定并联组的数量， 见图2;而17 21寸的屏可用升压式"恒压恒流源"，可用六粒LED串联，再 串接一个限流电阻作为一组，数组并联的电路，同样是根据屏的尺寸大小确定 并联组的数量，见图3;三粒一组的好处是长度调整可以比较容易与屏配合，而 且其中一粒或一组有故障，不会影响整体背光不工作，六粒一组的好处是少用 一粒限流电阻，从而减少一个发热源；限流电阻的阻值是5 12欧母，阻值不 可太大，6.8欧母较佳，电阻值大会造成电阻压降太大引起功耗和热量增加。如 为5V工作电压供电的小尺寸LCD模组，不用串联，全部采用并联的连接电路， 见图1，排列方式见图4。LED排列的方式和数量是以尽量用多一些为原则，以三粒LED串联电路为 例，本专利技术的LED排列对中尺寸屏，4 6mm厚的导光板是二粒垂直， 一粒水平排列，在水平排列的LED下方，摆放一个0402封装表面焊接式的限流电阻， 见图5;六粒LED串联电路，LED的排列对于4 6mm厚的导光板是五粒垂直， 一粒水平排列，在水平排列的LED下方，摆放一个0402封装表面焊接式的限 流电阻，见图6;对于19 21寸的屏，采用双排LED的排列方式；每粒LED 之间以能放进焊枪头可以焊接为准，尽可能紧密靠近，以便将LED光源由点光 源排列成线光源的状态，保证显示屏的均匀度。对小尺寸屏，3mm厚的导光板 是三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ＬＣＤ超高亮度ＬＥＤ侧式背光模组，该侧式背光模组包括有光源和ＰＣＢ板，其特征在于：所述光源为三芯封装全白色高亮顶光ＬＥＤ；所述侧式背光模组的控制电路要求为电压和电流都是相对恒定，并且可以同步双控。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩心海，
申请(专利权)人：超亮显示系统深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]