CN100552998C - 一种lcd背光源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED及使用这种LED的LCD背光源，其中LED，包括发光芯片和热沉，其特点是，所述热沉是导热导电体，该热沉与发光芯片的阳极或阴极电连接从而作为LED的一个外部电极；其中LCD背光源，其特点是，包括金属板(1)，在金属板(1)的上表面覆盖有绝缘层(2)，在绝缘层(2)上安装有至少两片发光芯片，其中每片发光芯片的阳极均通过穿透绝缘层(2)的导电焊料(4)与金属板(1)上表面电连接。本发明可以及时有效地将LED工作时产生的热量散发出去，提高了光强和光效，以及一种使用这种LED的LCD背光源，光线的利用率提高，扩散较充分，所以能得到均匀度更高的光分布。

Description

一种LCD背光源
技术领域
本发明涉及一种LED及使用这种LED的LCD背光源。
背景技术
随着LED技术的不断发展，LED发光半导体的发光效率和发光强度在近几年有了大幅的提高，特别是白光LED技术的发展，使LED光源应用于普通照明领域和LCD背光应用成为可能。
但是有几个问题需要解决：一个是大功率LED工作时的散热问题，另一个是LED做为LCD背光源应用时光输出和背光模组的成本问题。大功率白光LED目前效率最高的可以实现100lm/W以上的发光效率，但这是在较小的输入电流下实现的，增加输入电流，可以提高发光强度，但同时发光效率也随之下降，这是由于LED发光时电流通过PN结，引起LED芯片的PN结发热，这部分热量不能及时发散出去，结温升高，从而造成发光效率下降。LCD背光源要求的光强度较大，在目前LED芯片成本还比较高的情况下，为了尽量隆低成本，需要尽量提高单个LED芯片的发光效率，同时提高光输出，简化背光模组的结构，减少零部件数量。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种LED，能及时有效地将工作时产生的热量散发出去，从而避免LED的结温升高太多，使LED可以稳定高效地工作在较大的电流下，提高了光强和光效；
本发明的目的之二是提供一种使用这种LED的LCD背光源，能够使光线因界面反射而造成的光衰减少，光线的利用率提高，并且光线射出前经过的扩散较充分，所以能得到均匀度更高的光分布。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种LED，包括发光芯片和热沉，其特别之处在于，所述热沉是导热导电体，该热沉与发光芯片的阳极或阴极电连接从而作为LED的一个外部电极。
其中热沉与发光芯片的阳极电连接。
进一步的，其中热沉是金属板。
其中发光芯片的阳极通过导电焊料与金属板上表面电连接，而金属板上表面的其余位置覆盖有绝缘层。
一种LCD背光源，其特别之处在于，包括金属板，在金属板的上表面覆盖有绝缘层，在绝缘层上安装有至少两片发光芯片，其中每片发光芯片的阳极均通过穿透绝缘层的导电焊料与金属板上表面电连接；还包括涂敷有荧光粉层的散射片，该散射片与前述金属板平行，两者周边气密封从而形成密闭的长方体，在散射片和金属板之间设有保持两者间距的隔离柱；在金属板和散射片之间的密闭空腔内充有干燥的氮气或惰性气体。
其中惰性气体是氦或氖气。
进一步的，其中发光芯片在绝缘层上均匀分布。
本发明提出了一种LED，具体是将LED发光芯片紧密地贴装在金属板的表面，导热性能良好的金属板既起到了做为电极的作用，又可以及时有效地将LED工作时产生的热量散发出去，从而避免LED的结温升高太多，使LED可以稳定高效地工作在较大的电流下，提高了光强和光效。
以及一种使用这种LED的LCD背光源，原有的使用LED作为光源的LCD背光源，都是使用封装过的LED颗粒，排布在电路板上，LED发出的光线先经过散射片散射后再经过强亮膜，最后经过LCD显示面板才能到达观众眼睛，光线需要经过层界面反射，造成射出光的有效利用率很低。本发明通过对LCD背光模组结构进行改进，使蓝光LED芯片发射出来的蓝光先经过散射后再到达涂敷有荧光粉层的散射片，蓝光激发荧光粉发出黄光，两者经过混合后形成白光，入射到LCD面板后到达观众眼睛。由于减少了光路中的界面，使得光线因界而反射而造成的光衰减少，光线的利用率提高，并且光线射出前经过的扩散较充分，所以得到均匀度更高的光分布。
附图说明
附图1是本发明中LED的结构示意图；
附图2是本发明中LCD背光源的结构示意图。
图1中，1为金属板，2为绝缘层，3为电极，4为导电焊料，5为P型掺杂区，6为N型掺杂区，7为氮化镓基片，8为输出的蓝光。
图2中，1为金属板，2为绝缘层，8为蓝光，9为LED蓝光芯片，10为隔离柱，11为封接框，12为散射片，13为荧光粉层，14为白光。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明作进一步详细的说明：
本发明的LED包括发光芯片和热沉，其中热沉是导热导电体，具体采用金属板1，该热沉与发光芯片的阳极或阴极电连接从而作为LED的一个外部电极，其中与阳极电连接更常用，发光芯片的阳极通过导电焊料4与金属板1上表面电连接，而金属板1上表面的其余位置覆盖有绝缘层2。
如图1所示，具体是氮化镓基片7上的P型掺杂区5通过导电焊料4与金属板1上表面电连接，而N型掺杂区6与电极3连接引出，该LED发蓝光8。
如图2所示，本发明的LCD背光源，包括金属板1，在金属板1的上表面覆盖有绝缘层2，在绝缘层2上安装有至少两片发光芯片，具体数量可根据整个LCD背光源的大小和对光强的需要而定，多个发光芯片在绝缘层2上宜均匀分布，其中每片发光芯片的阳极均通过穿透绝缘层2的导电焊料4与金属板1上表面电连接；还包括涂敷有荧光粉层13的散射片12，该散射片12与前述金属板1平行，两者周边气密封从而形成密闭的长方体，在散射片12和金属板1之间设有保持两者间距的隔离柱10；在金属板1和散射片12之间的密闭空腔内充有干燥的氮气或惰性气体，其中惰性气体是氦或氖气。
如图2所示，具体采用LED蓝光芯片9，散射片12与前述金属板1周边通过封接框11气密封，LCD背光源最终发出白光14。
本发明提供了一种LED，是将发光芯片(即LED芯片或LED发光芯片)紧密地贴装在金属板1的表面，导热性能良好的金属板1既起到了做为电极的作用，又可以及时有效地将LED工作时产生的热量散发出去，从而避免LED的结温升高太多，使LED可以稳定高效地工作在较大的电流下，提高了光强和光效。
原有的使用LED作为光源的LCD背光源，都是使用封装过的LED颗粒，排布在电路板上，发光芯片发出的光线先经过散射片12散射后再经过强亮膜，最后经过LCD显示面板才能到达使用者的眼睛，光线需要经过多层界面反射，造成射出光的有效利用率很低。本发明的LCD背光源通过对现有LCD背光模组结构进行改进，使LED蓝光芯片9发射出来的蓝光先经过散射后再到达涂敷有荧光粉层13的散射片12，蓝光激发荧光粉发出黄光，两者经过混合后形成白光，入射到LCD面板后到达使用者的眼睛。
由于减少了光路中的界面，使得光线因界面反射而造成的光衰减少，光线的利用率提高，并且光线射出前经过的扩散较充分，所以得到均匀度更高的光分布。

Claims (3)

1、一种LCD背光源，其特征在于：包括金属板(1)，在金属板(1)的上表面覆盖有绝缘层(2)，在绝缘层(2)上安装有至少两片发光芯片，其中每片发光芯片的阳极均通过穿透绝缘层(2)的导电焊料(4)与金属板(1)上表面电连接；
还包括涂敷有荧光粉层(13)的散射片(12)，该散射片(12)与前述金属板(1)平行，两者周边气密封从而形成密闭的长方体，在散射片(12)和金属板(1)之间设有保持两者间距的隔离柱(10)；
在金属板(1)和散射片(12)之间的密闭空腔内充有干燥的氮气或惰性气体。
2、如权利要求1所述的LCD背光源，其特征在于：其中惰性气体是氦或氖气。
3、如权利要求1或2所述的LCD背光源，其特征在于：其中发光芯片在绝缘层(2)上均匀分布。
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