[发明专利]一种温升小的LED超高亮度背光源

说明书

技术领域

本发明属于LED照明和电视技术领域，特别是提供了一种温升小的LED超高亮 度背光源，可以用于制造室外的液晶电视的超高亮白色光源，超高亮度背光源产生 的亮度可使液晶屏的亮度达1800cd/m²到2200cd/m²。

技术背景

普通的民用液晶电视的亮度一般设计亮度均在400～600CD/m²，针对商用的液晶 电视的亮度有代表性的是三星推出的DID液晶屏，亮度也只有700CD/m²，均难以实 现在室外使用。三星和夏普均有计划在2010年推出可以用于室外的液晶电视，设计 亮度也只有1500CD/m²，相对于室外有阳光情况下或电视台高亮度灯光下的高照度 而言，1500CD/m²的亮度仍然不能适应在有阳光环境下的使用。

室外显示屏目前基本上都被高亮度的LED屏幕占有，室外LED的亮度一般设计 峰值亮度均在5000以上，视频平均亮度在2000CD/m²以上，但LED屏的像素点间距 一般均在4mm以上，近距离观看的图像显得比较粗糙，小尺寸的LED屏幕由于像 素数量不够，对于文字和图像的表现力均非常差，难以满足用户对小屏幕显示高清 图像和文字的要求，开发可以用于室外高清晰显示的显示设备具有广阔的市场需求。

液晶电视的亮度取决于背光源的亮度，开发高亮度的LED背光源的技术难点主 要集中的散热上，使LED光源变亮很容易，选用高亮度的LED灯并加大密度采用 静态恒流驱动就可以实现LED屏的超高亮度，但随之而来的是巨大的散热要求，LED 灯在高温下使用会极大地降低LED灯的使用寿命，而且过大的热量如果无法快速散 出去，也会使液晶屏体的温度急剧上升，对于常温液晶而言，在液晶屏体温度大于 60℃时就会烧坏液晶屏，所以解决LED背光源的高亮度实际上是解决高亮度背光 源的散热问题。

LED灯的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极， 另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组 成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这 边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当 电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴 复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。过高的温度不仅 会影响LED灯的寿命，而且会影响LED灯的发光效率，加速LED灯的光衰。

LED灯板的发热主要来自恒流芯片、LED灯本身、分压电阻和灯板上的导线，常 规的LED灯的供电电压一般在3.0～3.8v，而供电的直流电源的电压为5v，电路的 设计需要增加分压电阻，恒流芯片的供电电流最大设计为20mA。在恒流时，分压电 阻的阻值越大，分压电阻的发热量越大；导线越长、越细，导线的阻值越大，则导 线的发热量也越大；恒流芯片本身也有一定的阻值，恒流芯片的供电电流越大，则 恒流芯片的发热量越大；LED灯的发光效率越低，阻值越大，发热量越大。选择发光 效率高的高亮度LED灯是常规的增加亮度，减少发热量的办法，已经被广泛采用， 恒流芯片、PCB板电路布线减少散热的措施也基本上受制于当前的技术，很难再有更 好的办法。可以变化的是分压电阻和电压，提高电压减少分压电阻的阻值可以保证 在同样的功率下，减少电流、减少发热量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温升小的LED超高亮度背光源。解决LED灯的散热 问题，一方面是减少热源的散热量，另一方面是增加散热量。

本发明包括控制扫描板、LED背光模组、电源板。如图1所示。控制扫描模块 产生驱动扫描数据通过数据控制总线送到LED背光模组控制LED灯的驱动，LED 背光模组中的多块LED灯板通过数据环接电缆串联起来。电源板分不同的工作电压 分别给控制扫描板和LED背光模组供电。

本发明在LED背光模组散热方面，采用散热片加垂直送风和垂直吸风系统，组 成散热片的强制对流散热系统。LED背光模组的散热片采用垂直于画面布置，在底 部设置有与LED背光模组散热片等长度或略大于散热片的带强制送风的细缝平行 风，在散热片的凹凸底部垂直于向上送风，在LED背光模组散热片的顶部有于底部 形状对称的抽风装置，如图5所示，形成LED背光模组的通风散热装置。