[发明专利]温度自适应高亮度LED直下式液晶背光模组

说明书

技术领域

   本发明涉及一种温度自适应高亮度LED直下式液晶背光模组，是生产或改装大尺寸LED背光液晶屏的一种部件，属于液晶显示技术领域。

背景技术

液晶LCD本身不发光，液晶屏的背光模组是液晶显示的光源提供者。在液晶本身透光率一定的前提下，背光模组提供的光的强度或亮度越高，液晶屏显示的画面越亮。

由于环保，节能，寿命长，厚度薄等诸多优点，发光二极管LED背光模组正在逐渐取代传统的冷阴极荧光灯管CCFL背光模组。LED直下式液晶背光模组是大尺寸液晶屏光源的主要技术解决方案之一。现有技术的LED直下式液晶背光模组结构原理如图1所示。发射背光3的LED  1阵列焊接在电路基板2上；其上方设有扩散片4；其下方或周边设有反射板5。

但是目前LED背光的发光效率只有CCFL背光的一半左右，特别是在大尺寸液晶背光模组中，由于LED随着面积的增大而出现的电流密度不均匀现象会加重，发光效率下降会更严重，导致产生较高的热量，影响液晶屏亮度的提高，虽然现有LED背光模组采用了主动散热技术，但目前的技术散热效果有限，导致大尺寸液晶屏如：32/47/52/65等英寸液晶屏的亮度都在400 －500cd/㎡左右。对于液晶电视可以满足要求；但对于要求液晶屏亮度高的领域，如：户外广告牌，一般白天亮度要达到1200 cd/㎡以上才能完全满足要求，400 cd/㎡左右的亮度就不够。为了提高背光亮度，就必须增加液晶背光模组中单个LED的亮度或LED点阵的密度，两种都会引起背光模组发热骤增，降低液晶屏使用寿命甚至高温烧坏液晶屏。在气温高的环境中（如：北半球夏天户外阳光下）使用，高亮度和控制LED背光模组温度是一对难以解决的矛盾。

发明内容

    本发明的目的是提供一种温度自适应高亮度LED直下式液晶背光模组，以化解提高液晶屏亮度和控制背光模组温度间的矛盾；避免用提高单个LED亮度和LED阵列密度的办法来提高液晶屏亮度时发生的背光模组发热骤增烧坏液晶屏或降低液晶屏使用寿命的问题；同时也能够有效解决在低温环境下使用容易冻坏液晶屏的问题。使液晶屏不但满足高亮度显示的要求同时在环境温度高低变化大的情况下（如：户外或高纬度地区）可靠地工作，以扩展液晶屏的使用领域。

完成以上发明目的方案是，一种温度自适应高亮度LED直下式液晶背光模组，在外壳内安装有高亮度LED阵列作为发光源, 该LED阵列上方设有扩散片，所述LED阵列焊接在LED电路基板上，在紧贴LED电路基板的上方和各LED的四周与下部，设有曲面反射板，其特征在于，所述的曲面反射板分为反射光和散热两部分结构（即曲面反射板同时兼做内散热板作用）；主体由导热材料构成，反射面做抛光或反光涂层处理。在该曲面反射板上，与每个LED一一对应的位置上，分别设有反射曲面；这些反射曲面构成散热反光结构；所述的各LED位于该反射曲面的焦点上或焦点位置附近。以最高效率地把LED发出的光导向扩散片。

本发明设有以下优化方案：

1、本发明的液晶背光模组增加了由良导热材料制成的内导热板结构，即：LED电路基板上布满了通孔阵列，安装在内导热板上，内导热板布满凸起，通孔阵列的位置与内导热板上的凸起位置对应，以便内导热板凸起穿过电路板，与兼做内散热板作用的反射板紧密连接在一起。使LED阵列发光产生的热量快速的传导到背光模组的外测。因为电路基板是热的不良导体，该结构解决了LED背光模组电路基板将LED发光产生的热量隔离在背光模组内侧使热量聚积不易传导出去的通病，大大提高了导热效率。

2、所述的外壳下方设有亮度、温度主动控制系统，该亮度、温度主动控制系统中设有制冷半导体阵列、外散热板、温度传感器、散热器，及由CPU构成的背光模组智能控制器；所述的温度传感器设置在液晶背光模组的周边；所述的制冷半导体阵列的驱动器及所述LED阵列的驱动器与该液晶背光模组智能控制器连接。

所述的制冷半导体阵列，是采用制冷、制热双向运转的半导体阵列，其中的外散热片也采用散热、散冷双向运转的散热/散冷片。

3、所述的反射曲面，是采用抛物面的形状，或凹半球形或凹多面体形。

4、所述的LED采用发光面为扁平状的LED。

5、所述的LED采用亮度15000mcd以上白光LED。

本发明的具体实施步骤如下：