专利名称：直下式led背光超高亮液晶显示屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示屏背光源技术领域，特别涉及一种超高亮度的直下式LED背光液晶显示屏。
背景技术：
在低碳和环保的二十一世纪，发光二极管取代冷阴极管作为光源，使电转光的效 率大幅提高，散热的降低，产品光源的含汞量从有到无。在液晶显示屏背光源产品中，产品 的光电效果及电能利用率对终端产品造成直接影响。随着液晶显示越来越普及，对模组的 亮度以及亮度均勻性要求越来越高，目前的液晶显示屏都难以达到超高亮度的显示效果。通过在中国及国外专利局网站上检索到以下四个涉及液晶显示及背光源技术改 进的专利专利一中国专利公开号为CN101169553的发明专利公开了一种中大尺寸可视区 尺寸液晶屏背光源产品，它包括光源位置及与发光区的相对关系，主要特点是光源主光轴 与发光区的水平呈一夹角，夹角的范围在20 60度之间；其光源布置特别，并且随着光源 数量的减少，减少了对地球不可再生能源的消耗，节约了能源，使用发光二极管取代冷阴极 管作为光源。专利二 中国专利公开号为CN201116710的实用新型专利公开了一种设有散热结 构的液晶屏背光源产品，包括光源与发光区，主要特点是，可使热量通过导热铝与产品下铁 框迅速散失出去，使热能对产品的影响大为减少。专利三美国专利公开号为10/988，334c的专利实现了用侧背光的方式，通过在 发光二极管上设计特殊的散热衬底，来达到高密度的发光二极管集成方式。专利四美国专利公开号为10/917，383的专利通过对单颗发光二极管的发光方 向实际以及衬底的排列设计，实现了直下式背光的发光均勻性以及简单的集成工艺。上述四个专利均无分别存在以下缺点专利一与专利二由于位置的限制，没法高 密度来实现发光二极管的排列，因此无法实现高亮度；专利三由于采用了测背光，即使实现 了单位衬底的高密度发光二极管封装，但是由于侧面面积有限，无法达到高亮度的显示效 果。专利四，其单颗发光二极管的尺寸偏大，没法在整个显示区域放置大量所述发光二极 管，并且设计较复杂，成本大大提高。因此，现有技术还无法实现超高亮度的LED显示效果。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种直下式LED背光超高亮液晶 显示屏，采取直下式发光二极管背光的设计和合理的散热方式，使液晶显示屏的亮度达到 超高亮的标准，可以实现在阳光直射、人行道展示等各种复杂光学环境下良好的显示效果。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下直下式LED背光超高亮液晶显示屏，包括置于液晶显示面板、背光的后铁框、导光 板、与所述背光的后铁框紧密相贴并封装多颗发光二极管的单条，单条上发光二极管发出的光束经过所述导光板投射到所述液晶显示面板上。其特点是，所述发光二极管设置成直下式LED背光源，它是液晶显示屏的底部发 出白色的发散型光束到所述导光板上，导光板将发散型光束折射成面光源均光状态的投射 到所述液晶显示面板上。进一步，由于上述发光二极管是直下式背光，其发出的光束是一个扇面投射到导 光板上，根据实际情况调节所述导光板与发光二极管之间的距离来实现光的均勻化，导光 板与发光二极管的距离一般设置为10_20mm，使液晶显示屏的亮度更高。所述导光板具备良好的散光和透光特性，保证光的均勻度在85%以上；所述发光 二极管单条内部的设计采用的是满天星结构，最大限度地实现照射到导光板上的光能够均 勻地散射到液晶显示面板上，从而实现均勻的显示效果。多颗发光二极管通过串并联的方式连接，然后将整体直接嵌入到单条的衬底上， 这样就封装于一根单条上-即Chip on Board嵌入式封装方式，省去了传统的LED焊接到 衬底的过程；所述嵌入发光二极管的单条与单条之间通过高温导线以串并联的方式焊接在一 起，其中，避免要焊接的高温导线挡住所述发光二极管的光路。进一步，所述单条的衬底上开设有定位孔，采用螺丝并通过所述定位孔将所述单 条拧在背光的后铁框上，然后用导热硅胶将两者紧密粘结。所述背光的后铁框后放置大量的高性能导热条，所述高性能导热条与单条上嵌入 的发光二极管相接触，安装时使其接触面积最大化，发光二极管工作时发出的大部分热量 即通过所述大量的高性能导热条传导出去，这样使液晶显示屏的散热面积提高20-30倍左 右，大大提高了散热效率，发光二极管也不易被烧坏，延长了其使用寿命。进一步，所述发光二极管单条与外界的连接通过设置在单条两边的焊盘来实现， 通过焊接高温导线和旁边的单条以及外部的供电来实现；本发明外部的供电依靠恒流电源来实现，通过对发光二极管串并联以及单条的串 并联的计算，计算出驱动整个模组所需要的电流和电压，通过恒流的方式来驱动。本发明的有益效果是，超高亮度LED背光显示，散热功能强，无风扇设计，降低噪 音及能耗，无汞污染，节能环保。首次使用最新的COB (Chip on Board)嵌入式封装方式的发光二极管，散热性，继 承性更好，寿命长，可靠性高。
图1为嵌入式封装发光二极管的单条结构示意图。图2为图1中的固晶焊盘组合结构的放大示意图。图3为图2中的嵌入式发光二极管的放大示意图。图中，01、固晶焊盘，02、固晶焊盘，1、固晶焊盘，11、金属片，12、白油丝印环；2、单 条，21、衬底，22、定位孔，3、预备切割线，4、预备切割后焊盘，5、发光二极管，6、高温导线。
具体实施例方式为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实 施例进一步阐述本发明。
实施例参看图1，一种直下式LED背光超高亮液晶显示屏，主要包括液晶屏显示面板、导 光板、设置发光二极管的单条2与背光的后铁框。所述液晶显示面板、导光板与背光的后铁框位置及结构与现有的并无很大差别， 其特点是，所述单条2采用嵌入式封装多颗发光二极管，多个单条2采用以串并联的方式组 成直下式背光源，从液晶屏的背光底部发出白色的发散型光束到所述导光板上。多颗发光二极管5是以串联的方式连接，所述多颗发光二极管5的两侧设置金属 片11，再通过高温导线6将各个相邻的金属片11串接，采用固晶焊盘1将所述发光二极管 5、金属片11与高温导线6实施焊接，然后整体直接嵌入到单条2 的衬底21上，即封装到所 述单条2上；上述过程就是本发明采用的C0B(Chip on Board)嵌入式封装方式。发光二极管5在单条2内采用满天星结构布置，密度大，最大限度地实现照射到导 光板上的光能够均勻地散射到液晶显示面板上，从而实现均勻的显示效果。在发光二极管单条适合的部位预备切割线3，作用是一种设计可以适用于各种超 高亮的尺寸，当单条2切割后，可以进行单位长度的拼接。单条2的衬底21上开设有定位孔22，采用螺丝并通过所述定位孔将所述单条拧在 背光的后铁框上，然后用导热硅胶(图中未标出)将两者紧密粘结。所述背光的后铁框后放置大量的高性能导热条(图中未标出)，所述高性能导热 条与单条2上嵌入的发光二极管5相接触，安装时使两者接触面积最大化，有利于发光二极 管迅速将热量传导出去，提高其散热效率。多个单条2之间是通过高温导线焊接以串联或并联的方式组合在一起，单条2与 外界的连接通过设置在单条2两边的固晶焊盘01与02来实现，通过焊接高温导线和旁边 的单条以及外部的供电来实现；本发明外部的供电依靠恒流电源来实现，通过对发光二极管串联以及单条的串联 的计算，计算出驱动整个背光模组所需要的电流和电压，通过恒流的方式来驱动。参看图2，安装在单条2的固晶焊盘1，包括白油丝印环12与两块薄金属片11，所 述白油丝印环12高出PCB表面0. 1mm，不能盖到内侧焊盘；白油丝印环12的内径为5. 5mm, 外径为6. 5mm。PCB线路板选用1. 20mm厚度的单面铝基散热板。参看图3，COB (Chip on Board)的嵌入式发光二极管，其结构特点是发光二极管 的发光芯片直接嵌入到单条的衬底上，通过类似于芯片封装的拉线连接到单条的电路，从 整体上看，所述发光芯片就集成在了整根单条上，相比于传统的封装方式少了焊接的部分， 因此散热以及可靠性更好。通过上述方案构成的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，显示亮度超高且均勻， 散热快，恒流源驱动，使用寿命长。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
直下式LED背光超高亮液晶显示屏，包括液晶显示面板、导光板、设置发光二极管的单条与背光的后铁框，发光二极管发出的光束经过所述导光板散射到所述液晶显示面板上，其特征在于，所述发光二极管设置成直下式背光源，多颗发光二极管采用串联或并联方式连接后整体直接嵌入到一根单条的衬底上；封装有发光二极管的单条与单条之间通过高温导线焊接，所述单条与背光的后铁框紧密相贴，所述背光的后铁框后设置高性能导热条，并与所述发光二极管相接触。
2.根据权利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，其特征在于，所述单条的 衬底上开设有定位孔，采用螺丝通过所述定位孔将单条拧在背光的后铁框上。
3.根据权利要求2所述的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，其特征在于，所述单条与 背光的后铁框还通过导热硅胶相粘结。
4.根据权利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，其特征在于，所述单条与 背光的后铁框通过导热硅胶和螺丝衔接。
5.根据权利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，其特征在于，所述单条内 部的发光二极管布置成满天星结构，使照射到导光板上的光束能够均勻的散射到液晶显示 面板上。
6.根据权利要求1或4所述的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，其特征在于，所述单 条上设置固晶焊盘，其两边的固晶焊盘焊接有高温导线，单条通过两边的固晶焊盘及高温 导线与外部供电源连接。
7.根据权利要求5所述的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，其特征在于，所述外部供 电源采用恒流驱动。
8.根据权利要求1所述的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，其特征在于，所述发光二 极管与导光板的距离设置为10-20mm。
全文摘要
本发明公开了一种超高亮度的直下式LED背光超高亮液晶显示屏，包括液晶显示面板、导光板、背光的后铁框与嵌入多颗高亮度发光二极管的单条，所述发光二极管直接嵌入到所述单条的衬底上，整体地封装在所述单条上，省去了传统的LED焊接到衬底的过程。所述单条与背光的后铁框紧紧贴住，通过高性能的导热硅胶以及开在衬底上的定位孔拧在背光的后铁框上，所述高性能的导热硅胶与发光二极管相接触。所述多颗高亮度的发光二极管是以串联或并联的方式达到可靠性的最佳匹配，单条内部的发光二极管采用满天星结构，使液晶屏亮度更加均匀。本发明结构新颖，嵌入式的二极管设计与相接触的高性能导热硅胶使其散热功能更强，亮度更均匀、更亮。
文档编号F21V23/00GK101833196SQ20101017431
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者邬剑波 申请人:上海千山光电科技有限公司