CN101666468A

CN101666468A - 背光源装置

Info

Publication number: CN101666468A
Application number: CN200810119547A
Authority: CN
Inventors: 张丽蕾; 王刚; 邵喜斌
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2010-03-10

Abstract

本发明公开了一种背光源装置，包括不透明封装壳体、设置在不透明封装壳体内的LED芯片、和设置在不透明封装壳体外部的正电极与负电极，LED芯片分别与正电极及负电极连接，所述LED芯片上方设置有与所述不透明封装壳体连接的混合封装体，所述混合封装体包括作为LED芯片出光面的透明封装体，在所述透明封装体中、所述LED芯片的上方设置有用于将所述LED芯片发射的光线反射到所述出光面的不透明封装体。本发明可以扩大LED芯片的发光范围，从而扩大LED背光源的发光角，实现LED背光源在薄型化LCD产品上的应用。

Description

背光源装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，尤其是一种背光源装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，以下简称：LED)由半导体基底上的P型磊晶层与N型磊晶层构成。当向PN结加正向电压时，能将注入PN结的少数载流子与多数载流子复合，使得PN结中多余的能量以光的形式释放出来，从而将电能直接转换为光能。

由于LED具有无汞环保、色彩表现力强、使用寿命长等优势，在液晶显示领域，LED背光源已经逐步取代替冷阴级管(Cold Cathode FluorescentLamps，以下简称：CCFL)光源，成为小尺寸液晶屏中背光模块的主要光源。目前，在液晶显示领域，液晶显示器趋于薄型化的趋势，对LED的封装结构提出了小、薄的要求。

目前，应用于薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，以下简称：TFT-LCD)显示领域的LED背光源主要有两种：一种是顶发光的(Top view)LED背光源，另一种是侧发光的(Side view)LED背光源。其中，侧发光的LED背光源主要应用于中小尺寸的背光源中，顶发光的LED背光源主要应用于大尺寸的背光源中。LED背光源的发光角越大，其厚度越薄。因此，不论在哪种背光源中，都需要LED背光源的发光角较大。

现有技术中，通常采用两种方法，来增大单个封装LED背光源的发光角。第一种方法是：在LED背光源上增加一个透镜，来扩大LED背光源的发光角。如图1所示，为现有技术中采用透镜的LED背光源的结构示意图。图1中，101为透镜，102为LED芯片，103为不透明封装壳体，104与105分别为正、负电极。其中，因不同厂家的设计不同，透镜的形状也各不相同。但是，在LED背光源上增加透镜的结构通常应用于大功率的LED背光源中，而对于整体结构较小的LED背光源来说，透镜的设计难度较大，加工的可靠性较低。因此，该LED背光源封装结构不适用于中小功率的LED背光源中。

增大单个封装LED背光源的发光角的第二种方法是：采用两种具有不同折射率的透明树脂作为发光面，对LED背光源进行封装。如图2所示，为现有技术中采用两种具有不同折射率的透明树脂作为发光面的LED的结构示意图。图2中，201与202为具有不同折射率的透明树脂，203为LED芯片，204为不透明封装壳体，205与206分别为正、负电极。具体应用中，通过控制不同折射率的透明树脂的厚度，来满足LED背光源的发光角需求。但是，在生产工艺上，透明树脂的厚度不易控制，稍有偏差，便会导致LED无法满足发光角需求。因此，该LED背光源封装结构无法保证LED背光源产品的质量稳定性。

目前，影响LED背光源厚度的重要因素是混光距离。对LED背光源来说，增大发光角对增加混光距离有重要影响。增大LED背光源的发光角，可以减小LED芯片的混光距离，从而减少LED背光源的厚度。现有LED背光源发光角通常为120度，最大的发光角为150度。但是，LED背光源的发光角虽然可以达到150度，由于在LED灯芯正上方处的亮度大于150度处的亮度，在薄型化的LED背光源直下式结构中，在LED芯片的正上方有明显光斑存在，对于小于120度发光角的LED尤其如此，这就导致LED背光源具有较大的混光距离。因此，目前LED背光源的发光角依旧不能满足TFT-LCD薄型化应用的要求。

发明内容

本发明实施例的目的是：提供一种背光源装置，扩大LED芯片的发光范围，从而增大LED背光源的发光角，实现LED背光源在薄型化LCD产品上的应用。

为实现上述发明目的，本发明实施例提供的一种背光源装置，包括不透明封装壳体、设置在不透明封装壳体内的LED芯片、和设置在不透明封装壳体外部的正电极与负电极，LED芯片分别与正电极及负电极连接，所述LED芯片上方设置有与所述不透明封装壳体连接的混合封装体，所述混合封装体包括作为LED芯片出光面的透明封装体，在所述透明封装体中、所述LED芯片的上方设置有用于将所述LED芯片发射的光线反射到所述出光面的不透明封装体。

本发明实施例提供的背光源装置中，在LED芯片上方增设了不透明封装体，使LED背光源的中心处不发光，将LED芯片发出的光线扩散到更大的范围，从而增大背光源的发光角，另外，降低了LED芯片对应的背光源上的光强，使LED出光面上的光斑减弱，有利于LED芯片混光，从而减小了LED芯片的混光距离，进一步减少了LED背光源的厚度，实现LED背光源在薄型化LCD产品上应用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术中采用透镜的LED背光源的结构示意图；

图2为现有技术中采用两种具有不同折射率的透明树脂作为发光面的LED的结构示意图；

图3为本发明背光源装置一个实施例的剖视图；

图4为本发明背光源装置另一个实施例的剖视图；

图5为本发明背光源装置又一个实施例的剖视图；

图6为本发明背光源装置再一个实施例的剖视图。

附图标记说明：

101-透镜； 102-LED芯片； 103-不透明封装壳体；

104-正电极； 105-负电极； 201-透明树脂；

202-透明树脂； 203-LED芯片； 204-不透明封装壳体；

205-正电极； 206-负电极； 301-不透明封装壳体；

302-LED芯片； 303-正电极； 304-负电极；

305-混合封装体；306-透明封装体；307-不透明封装体；

308-荧光粉； 309-散热部件。

具体实施方式

如图3所示，为本发明背光源装置一个实施例的剖视图。该实施例的背光源装置包括不透明封装壳体301，设置在不透明封装壳体301内的LED芯片302，和设置在不透明封装壳体301外部的正电极303与负电极304。LED芯片302是背光源装置的发光单元，LED芯片302中的PN结，将电能转化成光能释放出来从而发射光线。具体地，LED芯片302可以是白光LED芯片，也可以是单色LED芯片，还可以是由红、绿、蓝LED芯片封装成的LED芯片，其数量可以为单个，也可为多个。LED芯片302分别与正电极303及负电极304连接。其中的正电极303与负电极304可以设置在不透明封装壳体301的任何一个面上。在LED芯片302的上方，设置有与不透明封装壳体301连接的混合封装体305(图3中虚线框中除LED芯片302外的部分)。该混合封装体305包括作为LED芯片302出光面的透明封装体306，和设置在透明封装体306中、位于LED芯片302的上方的不透明封装体307，该不透明封装体307用于将LED芯片302发射的光线反射到出光面。其中，透明封装体306是LED芯片302的出光面对应的部分，LED芯片302发出的光线经过透明封装体306射出LED背光源装置的出光面。具体地，该透明封装体306可以采用树脂材料制品，也可以采用其它高透光率材料制品，即透光率达到预设标准的材料制品。不透明封装体307用于阻挡LED芯片302发射的光线，使LED芯片302正对应部分的光强大幅降低，使光线尽可能分散到较广范围的出光面，使单颗LED发光角更大。作为本发明的一个实施例，不透明封装体307位于LED芯片302的正上方居中位置。

上述实施例的背光源装置中，在LED芯片上方增设了不透明封装体，使LED背光源的中心处不发光，将LED芯片发出的光线扩散到更大的范围，从而扩大背光源的发光角，另外，降低了LED芯片对应的背光源上的光强，使LED出光面上的光斑减弱，有利于LED芯片混光，从而减小了LED芯片的混光距离，进一步减少了LED背光源的厚度，实现LED背光源在薄型化LCD产品上应用。

在图3所示的背光源装置实施例中，不透明封装壳体301用于固定和保护LED芯片302，确保LED芯片302与下一层电路间电气及机械性能的正确接触，并保护LED芯片302避免受到机械、热、潮湿等其它的外部冲击。另外，不透明封装壳体301还用于固定正电极303与负电极304。

另外，不透明封装体307可以为任何可以分散光线的几何体形状，例如：可以是倒锥形，或者弧形倒锥形。具体地，该倒锥形可以为倒圆锥形、倒任意多棱锥形、倒凹锥形或倒凸锥形。在图3所示的背光源实施例中，不透明封装体307具体为倒圆锥形。如图4所示，为本发明背光源装置另一个实施例的剖视图，该实施例中，不透明封装体307具体为倒凹锥形，即：内凹的弧形倒锥形。如图5所示，为本发明背光源装置又一个实施例的剖视图，该实施例中，不透明封装体307具体为倒凸锥形，即：外凸的弧形倒锥形。

可以根据LED背光源装置出光颜色的具体要求，在透明封装体306的底部，混有一种或多种颜色的有色荧光粉308，如图5与图6所示。图6为本发明背光源装置再一个实施例的剖视图。

进一步地，在背光源装置结构较大或功率较高时，可能会导致LED芯片302发热较多，在LED芯片工作温度较高时，为了对LED芯片302及时散热，延长LED芯片302的使用寿命，可以在不透明封装壳体301底部、LED芯片302的下方，设置一个散热部件309，如图5与图6所示。该散热部件309具体可以作为背光源装置的金属基座实现。散热部件309的尺寸大小应与背光源装置的封装结构适应，与正电极303及负电极304的焊接区域具有一定的距离，方便封装固定，且方便LED芯片302的焊接和贴装。

本发明实施例可以将LED芯片发出的光线扩散到更大的范围，从而扩大背光源的发光角，以及减小LED芯片的混光距离，进一步减少LED背光源的厚度，实现LED背光源在薄型化LCD产品上应用。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明作限制性理解。尽管参照上述较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这种修改或者等同替换并不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1、一种背光源装置，包括不透明封装壳体、设置在不透明封装壳体内的LED芯片、和设置在不透明封装壳体外部的正电极与负电极，LED芯片分别与正电极及负电极连接，所述LED芯片上方设置有与所述不透明封装壳体连接的混合封装体，其特征在于，所述混合封装体包括作为LED芯片出光面的透明封装体，在所述透明封装体中、所述LED芯片的上方设置有用于将所述LED芯片发射的光线反射到所述出光面的不透明封装体。

2、根据权利要求1所述的背光源装置，其特征在于，所述LED芯片为白光LED芯片、单色LED芯片、或由红绿蓝LED芯片封装成的LED芯片。

3、根据权利要求1所述的背光源装置，其特征在于，所述不透明封装体位于所述LED芯片的正上方。

4、根据权利要求1所述的背光源装置，其特征在于，所述不透明封装体为倒锥形。

5、根据权利要求4所述的背光源装置，其特征在于，所述倒锥形为倒圆锥形、倒任意多棱锥形、倒凹锥形或倒凸锥形。

6、根据权利要求1至5任意一项所述的背光源装置，其特征在于，所述透明封装体为树脂材料制品或其它高透光率材料制品。

7、根据权利要求1至5任意一项所述的背光源装置，其特征在于，所述透明封装体底部混有有色荧光粉。

8、根据权利要求1至5任意一项所述的背光源装置，其特征在于，不透明封装壳体底部、所述LED芯片的下方设置有散热部件。