直下 式 背光

—种液晶电视和直下式背光模组的灯条

技术领域

[0001] 本发明涉及液晶电视中的LED背光模组领域，尤其涉及的是ー种发散角大、亮度和色度统ー的直下式背光模组。

背景技术

[0002] LED电视超薄外观设计迎合了消费者对于个性化产品的需求，LED电视具了超薄、环保节能、优良画质等多重优点，已经成为平板电视市场上的热点，因此ー上市便引起了强

烈关注。

[0003] 随着全球各大厂家LED电视品种大量推出，LED电视呈现各大厂商之间每ー轮的价格战，因此设计一款性价比优良的LED电视是厂家占领液晶电视市场的关键所在。而市场上销售的LED电视分为LED通过导光板网点作用进行侧边入光的侧入式以及LED放置液晶面板正下方通过扩散板将光线分散开的作用的直下式两种方式的LED电视，其中直下式LED电视背光设计中采用IW — 3W的发白光的LED，通过LED正上方放置可扩大灯发光角度的透镜，实现液晶电视的超薄设计。

[0004]自从2011年底，直下式LED液晶电视开始推向全球市场后，由于直下式LED具有比侧入式LED更好的画面效果和超高的亮度均匀性，因此逐渐占据LED液晶电视市场的主力份额。

[0005]目前中国国内外的电视机厂商已全面采用LED电视替代了以CCFL为背光的液晶电视。LED电视主要分为侧入式LED入光和直下式LED入光两种方式，其各有优缺点。

[0006] 侧入式LED电视能够将外观薄型化，符合市场需要的潮流，但是由于使用了成本高、技术エ艺要求高的导光板，限制了 LED侧入式进入中低端市场的需求。

[0007] 而直下式LED电视由于将灯均匀排布在液晶玻璃面板的正下方，能够实现整机的亮度高均匀性同时又不需要导光板，对LED液晶电视低成本化起到了积极作用。

[0008] 对于LED直下式液晶电视而言，现阶段各电视厂家主要通过采用功率在IW — 3W之间的白光LED灯，并在LED上方放置可实现将LED视角扩大的光学透镜的方法。

[0009] 但是，白光LED由蓝色芯片激发封装胶水中的荧光粉实现，由于LED制作过程中荧光粉和胶水的配比难已达到一致，因此同一批的LED会有很多种亮度、色度的灯条；在液晶电视组装中需要将亮度、色度基本相同的灯条放在同一背光模组，这样就会产生很多种类型的灯条,增加了灯条的生产成本和管理成本。

[0010] 而且，白光LED加上透镜之后的扩散角度也非常有限，这主要是由于LED的封装支架光学设计形成了白光LED不能达到更大的发光角度造成的，目前用支架封装的LED发光角度最大为120度。

[0011] 此外，封装LED的支架也是热量的不良导体，由此限制了 LED芯片工作时所产生热量快速传递的途径，特别是当LED功率达到IW以上时，该种灯条的散热难度会更加明显。

[0012] 因此，现有技术尚有待改进和发展。发明内容

[0013] 为解决上述技术问题，本发明提供ー种直下式背光模组的灯条，发散角大、亮度和

色度统一。

[0014] 同时，本发明还提供ー种液晶电视，背光部分厚度薄、使用寿命长、可靠性高。

[0015] 本发明的技术方案如下:ー种直下式背光模组的灯条，包括PCB板、LED芯片和透镜罩，所述LED芯片和透镜罩均设置在所述PCB板上，每一所述LED芯片之上都罩有ー个所述透镜罩，所述LED芯片可发出単色光，以激发荧光粉发出白光，其中:用于被単色光激发发出白光的荧光粉设置在所述透镜罩上。

[0016] 所述的直下式背光模组的灯条，其中:所述荧光粉混合在注塑所述透镜罩用的原料中，通过注塑成型在所述透镜罩中。

[0017] 所述的直下式背光模组的灯条，其中:所述荧光粉涂覆在所述透镜罩的内表面或外表面上。

[0018] 所述的直下式背光模组的灯条，其中:所述LED芯片发出的単色光包括蓝色光、紫外光或近紫外光。

[0019] 所述的直下式背光模组的灯条，其中:所述LED芯片的形状呈矩形、L型或S型。

[0020] ー种液晶电视，包括液晶面板和设置在该液晶面板背面的背光模组，其中:所述背光模组为直下式背光模组，并采用上述中任一项所述的直下式背光模组的灯条。

[0021] 本发明所提供的ー种液晶电视和直下式背光模组的灯条，由于采用了将荧光粉设置在透镜罩上的技术手段，省去了影响LED芯片发散角度的封装支架，由此可使LED芯片的发散角达到180°，减薄了直下式背光模组的厚度，进而利于实现厚度超薄的液晶电视；而且LED芯片发出的是亮度、色度统ー的単色光，以及在透镜罩制作过程中对荧光粉的质量控制难度，也要比在LED制作过程中对荧光粉的质量控制难度低很多，使得同一批灯条的亮度、色度基本相同，都大大降低了灯条的生产成本和管理成本；此外，没有了封装支架的LED芯片可直接焊接在PCB上，还明显改善了 LED芯片的散热效果，延长了背光模组使用寿命。

附图说明

[0022] 图1是本发明直下式背光模组的灯条的部分结构示意图。

具体实施方式

[0023] 以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。

[0024] 如图1所示，图1是本发明直下式背光模组的灯条的部分结构示意图，该直下式背光模组的灯条包括PCB板110、LED芯片120和透镜罩130，所述LED芯片120和透镜罩130均设置在所述PCB板110上，每ー LED芯片120之上都罩有ー个所述透镜罩130，所述LED芯片120可发出単色光，以激发荧光粉140发出白光，而用于被単色光激发发出白光的荧光粉140设置在所述透镜罩130上。

[0025] 针对目前普遍将荧光粉设置在LED芯片的封装支架中传统做法，本发明打破了传统的思维模式，而将荧光粉140设置在位于LED芯片120上面的透镜罩130上，省去了既限制LED芯片120发散角又阻碍LED芯片120散热的封装支架，所有的LED芯片120不用区分色度即可直接焊接在PCB板110上。焊接在PCB板110上的LED芯片120可采用导热性能好的胶水保护电路，能够将LED芯片120工作时所产生热量快速散发出去，明显增强液晶电视的使用寿命和可靠性。

[0026] 较好的是，所述透镜罩130可呈半球形，而将荧光粉140设置在半球形的透镜罩130上还能够实现更大的扩散角度，有利于将液晶电视的厚度做到更薄。

[0027] 在本发明直下式背光模组的灯条的优选实施方式中，具体的，可将所述荧光粉140均匀混合在注塑所述透镜罩130用的原料中，通过注塑成型在所述透镜罩130中，由此很容易控制同一批啤制出的透镜罩130所混入的荧光粉140的配比量基本上相同。

[0028] 或者，所述荧光粉还可以通过喷涂等涂覆的方式附着在所述透镜罩130的内表面或外表面上，由此也很容易控制同一批喷涂出的透镜罩表面的荧光粉的附着量基本相同。

[0029] 此外，所述LED芯片发出的単色光包括但不限于蓝色光、紫外光或近紫外光，以及该LED芯片包括但不限于各种尺寸大小、形状和各种功率的LED芯片，例如矩形、“L”型、“S”型等形状的LED芯片，只要采用了在透镜罩上设置荧光粉的技术手段，均可用来制作本发明所述直下式背光模组的灯条。

[0030] 基于上述直下式背光模组的灯条，本发明还提出了ー种液晶电视，包括液晶面板和设置在该液晶面板背面的背光模组，其中:所述背光模组为直下式背光模组，并采用上述实施例中任一项所述的直下式背光模组的灯条。

[0031] 综述来看，本发明通过将传统的LED灯中的荧光粉转移到光学透镜中进行白光光源设计，省去了 LED封装的支架，也避免了传统白光LED光色种类较多的问题，降低了灯条原料成本和管理成本；同时没有了导热性能差的支架，增强了 LED芯片的散热能力；iLED芯片直接焊接在PCB板上，发出光的角度可达到180度，通过光学透镜后扩散的角度要比传统方式直下式光源角度大得多，更加能够实现LED直下式电视超薄厚度。

[0032] 应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

LED的背光源分為直下式與側光式，各有優缺點，以及成本差異，但在終端產品售價上則互有高低；研究機構LEDinside認為，由於超薄電視日益受到歡迎，側光式LED TV的銷量成長會較快，價格上較平易近人。而直下式LED TV則受到需要高階影音設備的消費者歡迎。

直下式LED背光液晶電視(Direct-lit，Direct Illumination-type LED Backlight)在剛開始發表時，獲得電視大廠普遍採用；LEDinside表示，直下式是把LED晶粒均勻地配置在液晶面板的後方當作發光源，使背光可以均勻傳達到整個螢幕，畫面細節更細膩逼真。

但比起側光式LED背光得要用上更多的LED晶粒，直下式的好處是能夠分別設置不同的背光源模組權責區域，理論上也可以做到每一顆LED獨立發光控制亮度，但線路與設計成本不易，實際上都是在螢幕的背光源設定多個區域，讓這些區域能夠獨立調整明暗度。

LEDinside表示，一台直下式LED背光的大尺寸液晶電視需要用到上千顆LED晶粒，成本相對較高。尤其是早期LED TV剛推出時，使用RGB三色LED來提高演色性，讓畫面色彩能夠更鮮艷，成本自然高居不下，但隨著近年業界採用較便宜的白光LED來當背光源，目前已經可以調整到較佳的水準。

至於側光式LED背光源，是把LED晶粒配置在液晶螢幕的四周邊緣，再搭配導光板，讓LED背光模組發光時，把從螢幕邊緣發射的光透過導光板輸送到螢幕中央的區域去，這樣整體就有足夠的背光量，可讓液晶螢幕顯示畫面。

LEDinside表示，側光式LED背光源的好處有兩個，其一是可使用較少顆的LED晶粒，節省成本，其二就是能夠打造比較輕薄的機身，讓LED TV液晶面板的後方不需要配置LED模組，而是放置在側邊，可減少螢幕整體的厚度，打造出較直下式LED背光液晶電視更薄的機種來。

在缺點方面，LEDinside表示，直下式LED TV除成本較高外，畫面變換過程中，畫面上的亮區域要調整成暗區域時，鄰近畫面區域的灰階層次會被影響而降低，產生了些微模糊(blooming)的現象。如果直下式LED背光模組配置在液晶螢幕後方的LED晶粒密度越高，或者是分區調光的區域越多，產生模糊現象的機率會比較小。

直下式LED TV較側光式LED TV耗電，原因是採用較多的LED晶粒數，但還是比CCFL背光液晶電視省電。而側光式LED背光技術的好處是可以打造比較輕薄的LED TV機種，成本上也比較便宜；但當前側光式LED背光的缺點，就是畫面均勻性不佳。

LEDinside指出，儘管側光式LED TV的厚度較薄，可是使用的LED晶粒數量比較少，而且是透過導光板的方式把光送到畫面，這會造成這種LED TV的四周邊緣畫面亮度，比螢幕中央要亮，螢幕的邊緣區域會比畫面中間的溫度高。

而當前各國廠商的努力目標，自然是設法改善直下式LED TV的模糊現象、厚度與成本，這必須要靠LED晶粒配置數量最佳化、提高發光效率、降低LED價格來完成；側光式LED TV方面則是要改善畫面均勻性等缺點