[发明专利]使用发光二极管的表面光源和具有该表面光源的背光单元

说明书

本申请是分案申请，其原案申请的申请号为200610098768.2，申请日为2006年7月14日，发明名称为“使用发光二极管的表面光源和具有该表面光源的背光单元”。 

技术领域

本发明涉及一种使用发光二极管(LED)的表面光源，并且更特别地，涉及一种表面光源和具有该表面光源的用于液晶显示器(LCD)的背光单元，上述的表面光源可以通过使用串联和并联的组合将多个LED电互连来解决可能由驱动电压和电流的增加而引起的问题。 

背景技术

冷阴极荧光灯(CCFL)被广泛地用作LCD的传统背光的光源。由于CCFL使用汞气，其可能引起环境污染。此外，CCFL具有相对较慢的响应时间以及相对较低的颜色再现。另外，CCFL不适于减小其所应用到的LCD面板的重量、厚度、和总体积。

然而，LCD是环境导向的并且具有几个毫微秒的响应时间，从而对视频信号流有效并且启用脉冲驱动。此外，LCD具有100％的颜色再现并且能够通过调整由红色、绿色、和蓝色LED发射的光的量来适当地改变亮度和颜色温度。另外，LED适于减小LCD面板的重量、厚度、和总体积。因此，最近几年，LED已经被广泛地用作LCD的背光单元的光源。 

根据光源的位置，可以将采用LED的LCD背光分类为边缘型背光和直下型背光(direct type backlight)。在边缘型背光中，光源位于一侧并且使用导光板朝LCD面板的正面发光。在直下型背光中，光源是放置在LCD面板下面并且具有与LCD面板的表面区域几乎垂直的表面区域的表面光源，并且朝着LCD面板的正面直接发光。 

图1示出了在直下型LCD面板的背光单元中使用的传统表面光源。如图1所示，在直下型LCD面板中使用的传统表面光源包括条形基板110。多个红色、绿色、和蓝色LED设置在每个条形基板110上。条形基板110在一方向上布置。即，多个红色、绿色、和蓝色LED 121、122、和123布置在每个条形基板110上，其中，同样颜色的LED串联互连，并且直接连接至LED驱动单元22的相应颜色的LED驱动电路221、222、或223。在传统表面光源中，每个条形基板都需要一个LED驱动单元22。另外，每个LED驱动单元22都需要三个不同的驱动电路121、122、和123。 

在传统表面光源的LED连接结构中，LED在每个驱动电路中串联互连。然而，当大量LED串联互连时，需要非常高的驱动电压。 

然而，由于在驱动电路中使用的集成电路的结构局限性或其他设计局限性限制了驱动电压或驱动电流的增加，因此不可能将传统LED连接结构应用于使用大量LED的表面光源。 

发明内容

因此，本发明旨在提供一种表面光源和具有该表面光源的背光单元，其基本上克服了由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。 

本发明的一个目的在于提供一种表面光源，其能够通过使用串联和并联的组合来将多个LED电互连，使用适当驱动电压或电流来驱动多个LED。 

本发明的其他优点、目的、和特征将部分地在随后的描述中进行阐述，并且部分地将通过本领域技术人员分析如下描述而变得显而易见，或者可以通过实践本发明而得到了解。本发明的目的和其他特征可以通过在书面描述和权利要求以及附图中特地指出的结构来实现和获得。 

为了实现这些目标和其他优点并根据本发明的目的，正如在此所体现和广泛描述的，提供了一种使用LED的表面光源，包括：基板，具有多个分开区域；多个红色、绿色、和蓝色LED，以预定的排列结构布置在每个分开区域上；以及多个LED驱动单元，每个都具有红色、绿色、和蓝色LED驱动电路，用于分别驱动红色、绿色、和蓝色LED，其中，每个分开区域上的同一颜色的LED串联互连，一个分开区域中红色、绿色、和蓝色LED的串联分别并联连接至一个或多个其他分开区域中红色、绿色、和蓝色LED的串联，并且将并联的串联连接至相应颜色的LED驱动电路。 

可以将基板划分为使得分开区域的排列变成nX2或2Xn(n是大于2的自然数)。 

一个分开区域中的红色、绿色、和蓝色LED的数量可以与其他分开区域中的红色、绿色、和蓝色LED的数量相同。 

一个分开区域中的红色、绿色、和蓝色LED的串联可以分别并联连接至相邻分开区域中的红色、绿色、和蓝色LED的串联。 

每个LED驱动单元都可以驱动设置在两个相邻分开区域中的LED。