专利名称：Led背光光源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED背光技术，主要用于LED背光的液晶屏。
背景技术：
LED背光液晶屏的背光光源单元通常是采用单色的大功率LED外加荧光粉 封装做成的白光点光源。单色LED加荧光粉做成的白光点光源无论亮度还是色 度都不如RGB三元色合成的白光效果好。
在中国专利文献中，中国专利申请号为200710063162、名称为"一种LED 亮度控制电路及液晶显示器背光源"
公开日期为2007年8月8日。该专利文 献记载的是一种单色激发出白光的LED背光源。
现有技术都选用大功率的以蓝宝石或碳化硅为生长衬底的LED芯片作为液 晶的背光光源。其电流一般会达到几百毫安，如果做成RGB三元色的白光背光 灯，则一般常用的廉价驱动芯片，如德州仪器生产的TLC5941的LED驱动芯片， 每个通道最大能够提供电流为80mA，其根本就无法驱动这种背光的大功率 LED。为了驱动这样大的LED，则需要使用能够提供更大电流的驱动芯片，而 那样的芯片成本更高，而且还会造成PCB板上电流非常大，PCB上电镀的导线
会非常的宽，并且还会产生很多热量。
现在应用最广泛的是单色光激发出白光的LED由于其只要串连在一起，通
过一个串联在LED灯串电路中的开关芯片，简单的控制，就可以实现背光效果。 而更优良背光效果的RGB三元色LED背光，由于驱动技术的限制，其应用发
展一直停滞不前。 发明内容本实用新型所要解决的问题是提供一种LED背光光源，该背光光源具有
RGB三元色发光单元，且可以实现用较小电流类型的LED驱动芯片进行驱动。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种LED背光光源，包括发光单 元和PCB，发光单元固定在PCB上；
所述发光单元为RGB发光单元，由蓝光单元、红光单元和绿光单元三种大 功率的色光单元构成，三种色光单元与各自的色光LED恒流驱动器连接在一起；
所述蓝光单元、绿光单元中至少有一种色光单元是由多个小功率LED组成， 多个小功率LED的电串联在一起。
优选地所述小功率LED为生长衬底为硅衬底的单电极结构。生长衬底为 硅衬底的LED相对蓝宝石，其原料成本更低，且结构均为单电极结构，这种结 构只需要给LED焊接一个电极引线，使电极焊线更容易，可以提高品质。
优选地所述小功率LED包括衬底，所述衬底为转移衬底，转移衬底为硅 衬底或者金属衬底。LED芯片如果不经过倒装，则生长衬底为最终芯片上的衬 底；如果经过倒装，生长衬底就会被剥离，最终芯片上的衬底为转移衬底。使 用倒装结构有利于提高芯片的出光率。经过倒装的芯片、且转移衬底为导体的， 芯片都为单电极结构。
优选地所述蓝光单元、绿光单元两种色光单元均是由单电极结构的小功
率LED组成。以硅作为生长衬底的LED可以是蓝光芯片，也可以是绿光芯片， 故蓝光单元和绿光单元可以同时选用所述小功率LED，也可以只一种色光单元 选用所述小功率LED。
优选地所述小功率LED通过点胶方式封装、固定在所述PCB上；具有多 个小功率LED的色光单元中，相邻的两个小功率LED通过金属引线串联在一起， 引线一端连接在其中一个小功率LED的电极上，引线的另一端与另一个小功率LED的底部电连接。
优选地所述蓝光单元、红光单元、绿光单元一起封装在具有集成电路的 支架内，支架焊接在所述PCB上。
优选地所述蓝光单元、绿光单元、红光单元中至少一种色光单元由5个
小功率LED串联组成。
优选地所述蓝光单元、红光单元和绿光单元三种色光单元分别由5个小 功率LED串联组成。一共15个小功率LED可以封装在具有集成电路的支架内， 支架焊接在PCB上，也可以点胶封装在PCB板上。
本实用新型的有益效果如下
相比现有技术，本实用新型提供了一种以小功率LED芯片作为液晶屏背光 源的方案，该方案选用以硅为生长衬底的小功率LED芯片作为背光源，多个小 功率LED串联在一起，每个小功率LED需要的电流很小，这样可以使用最大电 流只有几十毫安的小电流LED驱动芯片驱动RGB三元色的发光单元；这样整 个PCB上不需要电镀过宽的导线，而且可以保持正常的发热量，其实现了RGB 三元色LED背光的低成本和更简单电路结构。
图1是本实用新型的蓝光单元的封装结构示意图。
图2是支架的结构图。
图3是本实用新型的电路结构原理图。
图中标识说明
发光单元l， LED驱动芯片2， PCB3，金属引线4， LED电极5，电极金 属层6，导线7，环氧树脂层8，支架9;
蓝光单元IO，绿光单元20，红光单元30;第一蓝光LED 101，第二蓝光LED 102，第三蓝光LED103,第四蓝光 LED104，第五蓝光LED105。
具体实施方式
本实用新型提供一种LED背光光源，参看图3所示实施例。
该LED背光光源的发光单元1为RGB单元，如图3中虚线框内所示。发 光单元1主要由蓝光单元10、绿光单元20和红光单元30三种大功率的色光单 元组成，它们合在一起可以发出色度和亮度可调的白光或色光。蓝光单元10、 绿光单元20和红光单元30可以交错分布在PCB上。
蓝光单元IO、绿光单元20是均由五个生长衬底为硅衬底、单电极结构的小 功率LED组成。单电极结构的小功率LED上的衬底为转移衬底，转移衬底为硅 衬底或者金属衬底。
图1中，蓝光单元10由第一蓝光LEDIOI、第二蓝光LED102、第三蓝光 LED103、第四蓝光LED104、第五蓝光LED105组成。每个蓝光LED上端有电 极5，下端有电极金属层6。电极5和电极金属层6作为LED的正负两个电极 端子。相邻两个蓝光LED之间通过金属引线4连接导通，金属引线4从前一个 蓝光LED的电极6上接到后一个蓝光LED的电极金属层6上。电极金属层6 镀在PCB 3上。蓝光单元10通过PCB 3上的导线7连接LED驱动芯片2。蓝 光单元10通过环氧树脂层8封装固定在PCB3上。绿光单元20、红光单元30 与蓝光单元10同理。蓝光单元10、绿光单元20和红光单元30可以用环氧树脂 封装在一起构成一个发光单元。
上述蓝光单元和绿光单元除了同时选用垂直结构的硅衬底LED外，还可以 只是蓝光单元或绿光单元选用垂直结构的硅衬底LED芯片，另外一个色光单元 为蓝宝石衬底的LED参看图2，本实用新型的另一个实施例如下简述
蓝光单元、红光单元、绿光单元一起用环氧树脂或硅胶等封装胶封装在具
有集成电路的支架9内，支架9焊接在PCB3上。
在实际应用中，以选用德州电子的TLC5941的LED驱动芯片驱动蓝光LED
TLC5941共有28个引展卩，是一个16通道的LED恒流驱动器，能够同时驱 动16个(串)LED，每通道最大驱动能力80mA，每个通道可以通过PWM方 式根据内部亮度寄存器的值进行4096级亮度控制，内部每个通道亮度寄存器的 长度是12位，驱动电流的最大值可通过片外电阻设定，可以提供最大17V的开
关控制电压。
一个TLC5941LED驱动芯片连接最多可以连接16个蓝光单元，每个蓝光单 元由5个小功率蓝光LED串联组成，每个蓝光小功率LED的电流为20mA、电 压为3V，则电流一个TLC5941LED驱动芯片需要为四个蓝光单元提供端口电压 为3VX5 = 15V， 15V<17V。 TLC5941LED驱动芯片的总电流20mAX16 = 320mA 。
对于红光LED和绿光LED,如果5个串联在一起的小功率LED的总电压 大于17V，可以通过减小串联数量或者适当提高LED驱动芯片规格的方式解决。
权利要求1、一种LED背光光源，包括发光单元和PCB，发光单元固定在PCB上，其特征在于所述发光单元为RGB发光单元，由蓝光单元、红光单元和绿光单元三种大功率的色光单元构成，三种色光单元与各自的色光LED恒流驱动器连接在一起；所述蓝光单元、绿光单元中至少有一种色光单元是由多个小功率LED组成，多个小功率LED的电串联在一起。
2、 根据权利要求1所述的LED背光光源，其特征在于所述小功率LED 为生长衬底为硅衬底的单电极结构。
3、 根据权利要求1所述的LED背光光源，其特征在于所述小功率LED 包括衬底，所述衬底为转移衬底，转移衬底为硅衬底或者金属衬底。
4、 根据权利要求1所述的LED背光光源，其特征在于所述蓝光单元、 绿光单元两种色光单元均是由多个所述小功率LED串联组成。
5、 根据权利要求1至4中任一项所述的LED背光光源，其特征在于所 述小功率LED通过点胶方式封装、固定在所述PCB上；具有多个小功率LED 的色光单元中，相邻的两个小功率LED通过金属引线串联在一起，引线一端连 接在其中一个小功率LED的电极上，引线的另一端与另一个小功率LED的底部电连接。
6、 根据权利要求1至4中任一项所述的LED背光光源，其特征在于所 述蓝光单元、红光单元、绿光单元一起封装在具有集成电路的支架内，支架焊 接在所述PCB上。
7、 根据权利要求1至4中任一项所述的LED背光光源，其特征在于所 述蓝光单元、绿光单元、红光单元中至少一种色光单元由5个小功率LED串联组成。
8、 根据权利要求7所述的LED背光光源，其特征在于所述蓝光单元、红光单元和绿光单元三种色光单元分别由5个小功率LED串联组成，15个小功 率LED封装在具有集成电路的支架内，支架焊接在PCB上。
9、 根据权利要求5所述的LED背光光源，其特征在于所述蓝光单元、 红光单元和绿光单元三种色光单元分别由5个小功率LED串联组成。
专利摘要本实用新型提供一种LED背光光源，该背光光源具有RGB三元色发光单元，且可以实现用较小电流类型的LED驱动芯片进行驱动。该LED背光光源包括发光单元和PCB，发光单元固定在PCB上；所述发光单元为RGB发光单元，由蓝光单元、红光单元和绿光单元三种大功率的色光单元构成，三种色光单元与各自的色光LED恒流驱动器连接在一起；所述蓝光单元、绿光单元中至少有一种色光单元是由多个小功率LED组成，多个小功率LED的电串联在一起。提供了RGB三元色LED的背光低成本、更简单电路结构的方案。
文档编号F21V19/00GK201391805SQ20092014241
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者刘卫华, 方文卿 申请人:晶能光电(江西)有限公司