專利名稱：Led背光光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED背光技術(shù)，主要用于LED背光的液晶屏。
背景技術(shù)：
LED背光液晶屏的背光光源單元通常是采用單色的大功率LED外加熒光粉 封裝做成的白光點(diǎn)光源。單色LED加熒光粉做成的白光點(diǎn)光源無論亮度還是色 度都不如RGB三元色合成的白光效果好。
在中國專利文獻(xiàn)中，中國專利申請?zhí)枮?00710063162、名稱為"一種LED 亮度控制電路及液晶顯示器背光源"
公開日期為2007年8月8日。該專利文 獻(xiàn)記載的是一種單色激發(fā)出白光的LED背光源。
現(xiàn)有技術(shù)都選用大功率的以藍(lán)寶石或碳化硅為生長襯底的LED芯片作為液 晶的背光光源。其電流一般會(huì)達(dá)到幾百毫安，如果做成RGB三元色的白光背光 燈，則一般常用的廉價(jià)驅(qū)動(dòng)芯片，如德州儀器生產(chǎn)的TLC5941的LED驅(qū)動(dòng)芯片， 每個(gè)通道最大能夠提供電流為80mA，其根本就無法驅(qū)動(dòng)這種背光的大功率 LED。為了驅(qū)動(dòng)這樣大的LED，則需要使用能夠提供更大電流的驅(qū)動(dòng)芯片，而 那樣的芯片成本更高，而且還會(huì)造成PCB板上電流非常大，PCB上電鍍的導(dǎo)線
會(huì)非常的寬，并且還會(huì)產(chǎn)生很多熱量。
現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是單色光激發(fā)出白光的LED由于其只要串連在一起，通
過一個(gè)串聯(lián)在LED燈串電路中的開關(guān)芯片，簡單的控制，就可以實(shí)現(xiàn)背光效果。 而更優(yōu)良背光效果的RGB三元色LED背光，由于驅(qū)動(dòng)技術(shù)的限制，其應(yīng)用發(fā)
展一直停滯不前。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種LED背光光源，該背光光源具有
RGB三元色發(fā)光單元，且可以實(shí)現(xiàn)用較小電流類型的LED驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種LED背光光源，包括發(fā)光單 元和PCB，發(fā)光單元固定在PCB上；
所述發(fā)光單元為RGB發(fā)光單元，由藍(lán)光單元、紅光單元和綠光單元三種大 功率的色光單元構(gòu)成，三種色光單元與各自的色光LED恒流驅(qū)動(dòng)器連接在一起；
所述藍(lán)光單元、綠光單元中至少有一種色光單元是由多個(gè)小功率LED組成， 多個(gè)小功率LED的電串聯(lián)在一起。
優(yōu)選地所述小功率LED為生長襯底為硅襯底的單電極結(jié)構(gòu)。生長襯底為 硅襯底的LED相對藍(lán)寶石，其原料成本更低，且結(jié)構(gòu)均為單電極結(jié)構(gòu)，這種結(jié) 構(gòu)只需要給LED焊接一個(gè)電極引線，使電極焊線更容易，可以提高品質(zhì)。
優(yōu)選地所述小功率LED包括襯底，所述襯底為轉(zhuǎn)移襯底，轉(zhuǎn)移襯底為硅 襯底或者金屬襯底。LED芯片如果不經(jīng)過倒裝，則生長襯底為最終芯片上的襯 底；如果經(jīng)過倒裝，生長襯底就會(huì)被剝離，最終芯片上的襯底為轉(zhuǎn)移襯底。使 用倒裝結(jié)構(gòu)有利于提高芯片的出光率。經(jīng)過倒裝的芯片、且轉(zhuǎn)移襯底為導(dǎo)體的， 芯片都為單電極結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地所述藍(lán)光單元、綠光單元兩種色光單元均是由單電極結(jié)構(gòu)的小功
率LED組成。以硅作為生長襯底的LED可以是藍(lán)光芯片，也可以是綠光芯片， 故藍(lán)光單元和綠光單元可以同時(shí)選用所述小功率LED，也可以只一種色光單元 選用所述小功率LED。
優(yōu)選地所述小功率LED通過點(diǎn)膠方式封裝、固定在所述PCB上；具有多 個(gè)小功率LED的色光單元中，相鄰的兩個(gè)小功率LED通過金屬引線串聯(lián)在一起， 引線一端連接在其中一個(gè)小功率LED的電極上，引線的另一端與另一個(gè)小功率LED的底部電連接。
優(yōu)選地所述藍(lán)光單元、紅光單元、綠光單元一起封裝在具有集成電路的 支架內(nèi)，支架焊接在所述PCB上。
優(yōu)選地所述藍(lán)光單元、綠光單元、紅光單元中至少一種色光單元由5個(gè)
小功率LED串聯(lián)組成。
優(yōu)選地所述藍(lán)光單元、紅光單元和綠光單元三種色光單元分別由5個(gè)小 功率LED串聯(lián)組成。一共15個(gè)小功率LED可以封裝在具有集成電路的支架內(nèi)， 支架焊接在PCB上，也可以點(diǎn)膠封裝在PCB板上。
本實(shí)用新型的有益效果如下
相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供了一種以小功率LED芯片作為液晶屏背光 源的方案，該方案選用以硅為生長襯底的小功率LED芯片作為背光源，多個(gè)小 功率LED串聯(lián)在一起，每個(gè)小功率LED需要的電流很小，這樣可以使用最大電 流只有幾十毫安的小電流LED驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)RGB三元色的發(fā)光單元；這樣整 個(gè)PCB上不需要電鍍過寬的導(dǎo)線，而且可以保持正常的發(fā)熱量，其實(shí)現(xiàn)了RGB 三元色LED背光的低成本和更簡單電路結(jié)構(gòu)。

圖1是本實(shí)用新型的藍(lán)光單元的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是支架的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中標(biāo)識說明
發(fā)光單元l， LED驅(qū)動(dòng)芯片2， PCB3，金屬引線4， LED電極5，電極金 屬層6，導(dǎo)線7，環(huán)氧樹脂層8，支架9;
藍(lán)光單元IO，綠光單元20，紅光單元30;第一藍(lán)光LED 101，第二藍(lán)光LED 102，第三藍(lán)光LED103,第四藍(lán)光 LED104，第五藍(lán)光LED105。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供一種LED背光光源，參看圖3所示實(shí)施例。
該LED背光光源的發(fā)光單元1為RGB單元，如圖3中虛線框內(nèi)所示。發(fā) 光單元1主要由藍(lán)光單元10、綠光單元20和紅光單元30三種大功率的色光單 元組成，它們合在一起可以發(fā)出色度和亮度可調(diào)的白光或色光。藍(lán)光單元10、 綠光單元20和紅光單元30可以交錯(cuò)分布在PCB上。
藍(lán)光單元IO、綠光單元20是均由五個(gè)生長襯底為硅襯底、單電極結(jié)構(gòu)的小 功率LED組成。單電極結(jié)構(gòu)的小功率LED上的襯底為轉(zhuǎn)移襯底，轉(zhuǎn)移襯底為硅 襯底或者金屬襯底。
圖1中，藍(lán)光單元10由第一藍(lán)光LEDIOI、第二藍(lán)光LED102、第三藍(lán)光 LED103、第四藍(lán)光LED104、第五藍(lán)光LED105組成。每個(gè)藍(lán)光LED上端有電 極5，下端有電極金屬層6。電極5和電極金屬層6作為LED的正負(fù)兩個(gè)電極 端子。相鄰兩個(gè)藍(lán)光LED之間通過金屬引線4連接導(dǎo)通，金屬引線4從前一個(gè) 藍(lán)光LED的電極6上接到后一個(gè)藍(lán)光LED的電極金屬層6上。電極金屬層6 鍍在PCB 3上。藍(lán)光單元10通過PCB 3上的導(dǎo)線7連接LED驅(qū)動(dòng)芯片2。藍(lán) 光單元10通過環(huán)氧樹脂層8封裝固定在PCB3上。綠光單元20、紅光單元30 與藍(lán)光單元10同理。藍(lán)光單元10、綠光單元20和紅光單元30可以用環(huán)氧樹脂 封裝在一起構(gòu)成一個(gè)發(fā)光單元。
上述藍(lán)光單元和綠光單元除了同時(shí)選用垂直結(jié)構(gòu)的硅襯底LED外，還可以 只是藍(lán)光單元或綠光單元選用垂直結(jié)構(gòu)的硅襯底LED芯片，另外一個(gè)色光單元 為藍(lán)寶石襯底的LED參看圖2，本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例如下簡述
藍(lán)光單元、紅光單元、綠光單元一起用環(huán)氧樹脂或硅膠等封裝膠封裝在具
有集成電路的支架9內(nèi)，支架9焊接在PCB3上。
在實(shí)際應(yīng)用中，以選用德州電子的TLC5941的LED驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)藍(lán)光LED
TLC5941共有28個(gè)引展卩，是一個(gè)16通道的LED恒流驅(qū)動(dòng)器，能夠同時(shí)驅(qū) 動(dòng)16個(gè)(串)LED，每通道最大驅(qū)動(dòng)能力80mA，每個(gè)通道可以通過PWM方 式根據(jù)內(nèi)部亮度寄存器的值進(jìn)行4096級亮度控制，內(nèi)部每個(gè)通道亮度寄存器的 長度是12位，驅(qū)動(dòng)電流的最大值可通過片外電阻設(shè)定，可以提供最大17V的開
關(guān)控制電壓。
一個(gè)TLC5941LED驅(qū)動(dòng)芯片連接最多可以連接16個(gè)藍(lán)光單元，每個(gè)藍(lán)光單 元由5個(gè)小功率藍(lán)光LED串聯(lián)組成，每個(gè)藍(lán)光小功率LED的電流為20mA、電 壓為3V，則電流一個(gè)TLC5941LED驅(qū)動(dòng)芯片需要為四個(gè)藍(lán)光單元提供端口電壓 為3VX5 = 15V， 15V<17V。 TLC5941LED驅(qū)動(dòng)芯片的總電流20mAX16 = 320mA 。
對于紅光LED和綠光LED,如果5個(gè)串聯(lián)在一起的小功率LED的總電壓 大于17V，可以通過減小串聯(lián)數(shù)量或者適當(dāng)提高LED驅(qū)動(dòng)芯片規(guī)格的方式解決。
權(quán)利要求1、一種LED背光光源，包括發(fā)光單元和PCB，發(fā)光單元固定在PCB上，其特征在于所述發(fā)光單元為RGB發(fā)光單元，由藍(lán)光單元、紅光單元和綠光單元三種大功率的色光單元構(gòu)成，三種色光單元與各自的色光LED恒流驅(qū)動(dòng)器連接在一起；所述藍(lán)光單元、綠光單元中至少有一種色光單元是由多個(gè)小功率LED組成，多個(gè)小功率LED的電串聯(lián)在一起。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED背光光源，其特征在于所述小功率LED 為生長襯底為硅襯底的單電極結(jié)構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED背光光源，其特征在于所述小功率LED 包括襯底，所述襯底為轉(zhuǎn)移襯底，轉(zhuǎn)移襯底為硅襯底或者金屬襯底。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED背光光源，其特征在于所述藍(lán)光單元、 綠光單元兩種色光單元均是由多個(gè)所述小功率LED串聯(lián)組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的LED背光光源，其特征在于所 述小功率LED通過點(diǎn)膠方式封裝、固定在所述PCB上；具有多個(gè)小功率LED 的色光單元中，相鄰的兩個(gè)小功率LED通過金屬引線串聯(lián)在一起，引線一端連 接在其中一個(gè)小功率LED的電極上，引線的另一端與另一個(gè)小功率LED的底部電連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的LED背光光源，其特征在于所 述藍(lán)光單元、紅光單元、綠光單元一起封裝在具有集成電路的支架內(nèi)，支架焊 接在所述PCB上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的LED背光光源，其特征在于所 述藍(lán)光單元、綠光單元、紅光單元中至少一種色光單元由5個(gè)小功率LED串聯(lián)組成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED背光光源，其特征在于所述藍(lán)光單元、紅光單元和綠光單元三種色光單元分別由5個(gè)小功率LED串聯(lián)組成，15個(gè)小功 率LED封裝在具有集成電路的支架內(nèi)，支架焊接在PCB上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED背光光源，其特征在于所述藍(lán)光單元、 紅光單元和綠光單元三種色光單元分別由5個(gè)小功率LED串聯(lián)組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種LED背光光源，該背光光源具有RGB三元色發(fā)光單元，且可以實(shí)現(xiàn)用較小電流類型的LED驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該LED背光光源包括發(fā)光單元和PCB，發(fā)光單元固定在PCB上；所述發(fā)光單元為RGB發(fā)光單元，由藍(lán)光單元、紅光單元和綠光單元三種大功率的色光單元構(gòu)成，三種色光單元與各自的色光LED恒流驅(qū)動(dòng)器連接在一起；所述藍(lán)光單元、綠光單元中至少有一種色光單元是由多個(gè)小功率LED組成，多個(gè)小功率LED的電串聯(lián)在一起。提供了RGB三元色LED的背光低成本、更簡單電路結(jié)構(gòu)的方案。
文檔編號F21V19/00GK201391805SQ20092014241
公開日2010年1月27日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者劉衛(wèi)華, 方文卿 申請人:晶能光電(江西)有限公司