專利名稱：大屏超薄背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及背景照明光源技術(shù)，具體涉及一種為大尺寸LCD顯示 器等提供背景照明光源的高亮度、超薄、發(fā)光均勻的大屏背光源。
技術(shù)背景目前發(fā)光區(qū)對角線尺寸超過25英寸以上的大型的背光源都是采 用底發(fā)光的結(jié)構(gòu)，亮度達(dá)5000cd/m2以上，光源為冷陰極螢光管或大 功率的白色LED燈作為光源，這些光源放置在背光源的底部，呈列狀 或點(diǎn)陣式排列，為了保證這些光源的強(qiáng)光充分?jǐn)U散開，形成發(fā)光均勻 的背景照明光源，就必須保證背光源有足夠的厚度，這些背光源的厚 度在30mm 60nim之間，這樣在整個LCD模組間，背光源的厚度占據(jù) 了很大的空間，阻礙著大屏LCD模組向超薄方向發(fā)展。隨著LCD行業(yè) 迅速發(fā)展，大尺寸液晶電視推向市場，并很快形成一個主流。由于目 前大尺寸液晶電視使用的都是底發(fā)光的背光源作為背景照明光源，這 樣要減小厚度制作超薄電視就受到很大的制約，但超薄電視的推廣將 是液晶電視發(fā)展的一個不可逆轉(zhuǎn)的方向。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于采用一種全新的工藝，制作成均勻、高亮度大 屏超薄背光源，將背光源的厚度控制在15咖以下，亮度在5000cd/m2 以上，功耗與同類產(chǎn)品相比小20%以上，為大屏超薄的液晶電視得以實現(xiàn)打下了很好的基礎(chǔ)。本發(fā)明提供一種背景光源，用作大屏LCD顯示器(如液晶電視等)
的背景照光源。結(jié)構(gòu)以LED燈或冷陰極螢光管作為光源，多個均勻 性>80%外形尺寸相同的小背光源拼裝組成，及位于小背光源上方的 膜片(包括擴(kuò)散膜和增光膜等)和位于小背光源導(dǎo)光板下方反光膜， PCB板及外殼等部件組成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于采用先進(jìn)的分割和拼裝技術(shù)，可以制造出外形尺寸任意大小的背光源，滿足不同尺寸的LCD顯示器背景照明的要求。


圖1是現(xiàn)有的冷陰極螢光管列狀排列底發(fā)光背光源(厚度尺寸需大于30鵬以上)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是現(xiàn)有的LED燈點(diǎn)陣式排列底發(fā)光背光源(背光源厚度尺寸大于30咖以上)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明運(yùn)用于32英寸大屏超薄背光源圖例(厚度尺寸約等于10ran)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的小背光源拼裝圖；圖6是本發(fā)明的小光源與PCB組裝圖；圖7是本發(fā)明的小背光源示意圖； 圖8是本發(fā)明的小背光源網(wǎng)紋示意圖； 圖9是本發(fā)明的小背光源導(dǎo)光板導(dǎo)光原理示意圖；圖10是本發(fā)明的冷陰極螢光管小背光源示意圖；圖11是本發(fā)明的冷陰極螢光管小背光源與PCB組裝圖；圖12是本發(fā)明的冷陰極螢光管示意圖13是本發(fā)明的32英寸大屏超薄背光源電路圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖以實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明 新的發(fā)明大屏超薄背光源的典型結(jié)構(gòu)(如圖3示)，主要特點(diǎn)為 將大屏超薄背光源發(fā)光區(qū)域部份分割成許多外形尺寸相同的小背光 源27，小背光源27尺寸在1英寸至7英寸之間，小背光源27為側(cè) 部發(fā)光，厚度在l咖 4咖之間，以LED22或冷陰極螢光管26作為光 源，每個小背光源的LED數(shù)量為2 10個或一根冷陰極螢光管，確保 小背光源27的亮度在5000cd/in2以上，然后將小背光27源整齊無間 隙地組裝在大的PCB26上，組成任意尺寸大小的大屏背光源，再在小 背光源27之上加上擴(kuò)散膜、增光膜等膜片7,用以消除小背光源27 間的小間隙形成的光不均及增加亮度。由于小背光源27的厚度很薄， 最后組裝成的大屏背光源的厚度將小于15mm，形成大屏超薄背光源。 本發(fā)明的核心技術(shù)是應(yīng)用了先迸的分割技術(shù)，將大屏背光源發(fā)光 區(qū)域部份分解成許多外形尺寸相同的小的背光源27(如圖4示)，在 目前的技術(shù)水平上，將小背光源27的亮度做到5000cd/m2 15000cd/m2已是很成熟的技術(shù)，這樣將許多高亮的小背光源27組裝 起來，將得到一個任意大小的大屏高亮，超薄背光源。本發(fā)明的小背光源27的發(fā)光面外形為四邊形或多邊形，側(cè)面采 用鍥形結(jié)構(gòu)(如圖7)，靠近光源的一端厚度較厚，遠(yuǎn)離光源一端厚度 較薄，發(fā)光面外光源裝配處有臺階30，臺階邊的斜度31與發(fā)光面鍥 形斜邊32的斜角一樣，臺階最低處的高度30與小背光源導(dǎo)光板尾端
高度33 —樣，如圖7示。小背光源27的拼裝方式采用首尾搭接的拼 裝方式，如圖5示。拼裝后形成一個平整無間隙的發(fā)光面。本發(fā)明的 小背光源27的LED燈20的裝配形成依據(jù)實際情況釆用不同的形式， 圖7的裝配只是它的形式之一。本發(fā)明采用的LED燈20可為白色(藍(lán)色芯片+黃色熒光粉)LED 燈，或三基色(紅、綠、藍(lán))燈混色成白色的LED燈，或其它單色、 混色的LED燈。本發(fā)明的LED燈20裝置以任何適當(dāng)?shù)姆绞诫妼W(xué)連接，如圖13所 示。LED燈裝置構(gòu)造成以多個芯片42串聯(lián)相接，其中這些組合本身 相對于輸入端并聯(lián)相連。在所示的實施例中，每個小背光源27的四 個LED芯片串聯(lián)相接，并有一個輸出端40，方便外圍電路直接對此 組芯片(或小背光源)單獨(dú)控制，進(jìn)而控制此小背光源27的亮度。 也可將一組小背光源27的LED燈，采用串并聯(lián)的方式，共用一個輸 出端，方便外圍電路對一組小背光源的控制。為了使每個小背光源 27或每一組小背光源輸出電路的電壓基本一致，使外圍電路方便對 整個背光源的輸入電壓的控制，可在每一組輸出端處加上限壓電阻 41作調(diào)節(jié)作用，使每一組的輸出電壓基本一致。本發(fā)明也可采用冷陰極熒光管8作為光源。冷陰極熒光管8是一 種很成熟的光源，包括它的制造工藝、亮度、壽命，在大的底發(fā)光背 光源中大量使用，具有高功效和長壽命的特點(diǎn)。它的功率達(dá)40 80 流明/瓦，可持續(xù)照明20000 50000小時，并且它的色飽和度也很好， 為大多數(shù)LCD模塊制造廠和大眾所接收。在底發(fā)光背光源中使用的冷
陰極熒光管按列狀排列(如圖1),由于每一列中只用一根光管3，熱 量集中在燈管的兩端，很難散發(fā)掉，需外加散熱裝置，由于要消除光 管的強(qiáng)光造成背光源的發(fā)光不均，整個背光源的厚度50尺寸要做得 很大，不利于LCD模塊向薄型方向發(fā)展。本發(fā)明使用的冷陰極熒光管 8，依據(jù)大屏背光源分割成小背光源27的數(shù)量，每個小背光源只用一 根長度與導(dǎo)光板18側(cè)邊長度相當(dāng)?shù)墓夤茏鳛檎彰鞴庠?如圖10示)。 由于每個小背光源27外形尺寸一樣，均勻有序地排布在PCB26上， 因此光管8的長度也一樣且均勻分布在小背光源27下的PCB26板上。 每根光管發(fā)出的熱量相對底發(fā)光背光源的光管而言將低很多，很容易 散發(fā)掉，這樣LCD模組的散熱裝置將大大簡化。本發(fā)明的小背光源27導(dǎo)光板18使用的材料為光學(xué)級的透明PC 或PMMA，透光率達(dá)89% 93%,每個導(dǎo)光板18上都會做上網(wǎng)紋24。 網(wǎng)紋24的加工方式很多，正反面可采用激光刻紋、或機(jī)加工刻紋、 或印刷成紋、或雙面蝕紋注塑成型的網(wǎng)紋24?；蚱渌绞缴?，它 的作用為破壞光線的全反射，改變平行于導(dǎo)光板18光線的方向，使 光線向正面射出，它不限定現(xiàn)在或?qū)碛酶芨冗M(jìn)的加工方式生 成。導(dǎo)光板18之下的反光膜19，它的作用為將穿透導(dǎo)光板18底部 的光線反射回去，重新使其向正面射出。反光膜19的反射面一般為 鍍銀鏡面，可對光線進(jìn)行全反射，但成本較高，在背光源亮度滿足需 求的情況下，也可考慮用低成本的白色反光膜。小背光源27之下的 PCB26板可用常規(guī)的材料，為了增加散熱效果，也可釆用帶金屬基材 的PCB板，也可在PCB板后加金屬散熱板以保證將背光源的熱量盡快 地消散掉，保證光源在較低的溫度下工作，使其壽命滿足LCD模塊的需要。新的發(fā)明大型超薄背光源，它的特點(diǎn)為超薄，由于它是由許多側(cè)發(fā)光的小背光源27組合而成(如圖5示)，而側(cè)發(fā)光的小背光源27厚 度可控制在lmm 4咖之間(如圖7示)，因此組裝后的大屏背光源厚 度將在15mm以下，厚度較底發(fā)光背光源厚度將減少一半以上，完全 滿足大型液晶電視向超薄方向發(fā)展的需要。新發(fā)明大屏超薄背光源，由于采用了新的分割技術(shù)將背光源發(fā)光 區(qū)分割成幾十至幾百個小發(fā)光面，這些發(fā)光面由小背光源27形成， 小背光源使用的是小說明書功耗的LED燈，使單個小背光源27發(fā)熱 量很小，這些熱量可通過背光源上的大的PCB將熱量散發(fā)出去(如圖 6示)，或加簡單的散熱裝置就可將熱量散發(fā)出去，而使LCD顯示器 散熱系統(tǒng)變得簡單可靠，為超薄液晶電視的實現(xiàn)提供了有利的空間。新發(fā)明大屏超薄背光源，使用的是LED或冷陰極螢光管作為光 源，可實現(xiàn)高亮度、長壽命的要求。目前LED或冷陰極螢光管壽命可 達(dá)5萬小時以上，完全滿足液晶電視等LCD顯示器的需求?？傊?，本發(fā)明提供一種新型的、高亮度的、超薄的大屏背光源， 該背光源能夠應(yīng)用于現(xiàn)在已知的或未來發(fā)展的可以想象的大屏LCD 顯示器上，甚至其它需要背景照明的裝置中，如廣告、醫(yī)學(xué)幻燈片的 背景照明等等。
權(quán)利要求
1、大屏超薄背光源，其特征在于它包括以LED燈或冷陰極螢光管作光源、多個外形尺寸相同的小背光源拼裝組成，位于小背光源上面的膜片(包括擴(kuò)散膜和增光膜等)，位于小背光源導(dǎo)光板下方的反光膜及小背光源之下PCB，背光源周邊的外殼等部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 光源是以LED燈做為光源；
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 LED燈顏色為白色或由紅、蘭、綠三基色LED燈混色成白光的三基色 LED燈。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 LED燈也可為其它顏色LED燈。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 LED燈的數(shù)量可根據(jù)小背光源尺寸大小排列不同數(shù)量的LED燈。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 LED燈可根據(jù)不同的需求采用不同形式封裝的LED燈。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 光源也可為冷陰極螢光管。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述大 屏超薄背光源由多個外形尺寸相同的小背光源拼裝組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 小背光源為長方形或多邊形。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 小背光源為鍥形結(jié)構(gòu)，便于組裝成大屏背光源。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 小背光源為鍥形結(jié)構(gòu)，小背光源組裝時按鍥形斜度方向前后連接，薄 的一端將厚的一端裝光源位遮擋住，這樣首尾相連的拼裝方式，形成 無間隙的任意尺寸大小的背光源。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 其中小背光源結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)光板，LED燈或冷陰極螢光管，反射膜片。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 的其中小背光源的導(dǎo)光板后的反光膜可為鍍銀鏡面反射膜片或白色 反射膜片。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 的導(dǎo)光板材料采用光學(xué)級高透明度的PC或PMMA材料。
15、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 的導(dǎo)光板采用注塑成型或加工成型的導(dǎo)光板。
16、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 的導(dǎo)光板正反面可采用激光刻紋、或機(jī)加工刻紋、或印刷成紋、或雙 面蝕紋注塑成型的網(wǎng)紋。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 的網(wǎng)紋的作用在于將LED燈發(fā)出的點(diǎn)光源經(jīng)網(wǎng)紋的反射，擴(kuò)散等作用 形成發(fā)光均勻的面光源。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 背光源總的厚度小于15.0mm。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 背光源為大屏背光源，發(fā)光區(qū)對角線尺寸在20英寸以上。
20、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 背光源的小背光源之上為膜片(包括擴(kuò)散膜和增光膜及其它膜片等)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 背光源的小背光源導(dǎo)光板之下為反光膜及PCB。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 的PCB的作用為小背光源的電性聯(lián)接和散熱作用。
23、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 小背光源之外還有外殼，包括膠殼和鐵框等。
24、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述的 背光源的小背光源為側(cè)發(fā)光背光源。
25、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 的側(cè)發(fā)光背光源為LED燈放置在導(dǎo)光板的側(cè)面，LED燈光線平行于導(dǎo) 光板射入，通過網(wǎng)紋的反射，擴(kuò)散等作用使光線從正面射出，形成發(fā) 光均勻的面光源。
26、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的大屏超薄背光源，其特征在于所述 背的光源的亮度至少達(dá)5000cd/m2。
全文摘要
本發(fā)明涉及背景照明光源技術(shù)，具體涉及一種為大尺寸LCD顯示器等提供背景照明光源的高亮度、超薄、發(fā)光均勻的大屏背光源。目前大型的背光源采用底發(fā)光的結(jié)構(gòu)，厚度大，為了保證強(qiáng)光充分?jǐn)U散、發(fā)光均勻、減小厚度制作超薄電視就受到很大的制約。本發(fā)明提供一種背景光源，用作大屏LCD顯示器(如液晶電視等)的背景照光源，結(jié)構(gòu)以LED燈或冷陰極熒光管作為光源，多個均勻性＞80％外形尺寸相同的小背光源拼裝組成，及位于小背光源上方的膜片(包括擴(kuò)散膜和增光膜等)和位于小背光源導(dǎo)光板下方反光膜，PCB板及外殼等部件組成。優(yōu)點(diǎn)在于采用先進(jìn)的分割和拼裝技術(shù)，可以制造出外形尺寸任意大小的背光源，滿足不同尺寸的LCD顯示器背景照明的要求。
文檔編號G02F1/13GK101149519SQ20061013986
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月21日
發(fā)明者周澤松, 姚志圖, 張則佩 申請人:偉志智能有限公司