一種發(fā)光二極管封裝的驅(qū)動方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管封裝的驅(qū)動方法，通過向多個紅LED、綠LED和藍LED施加不同的驅(qū)動電流，根據(jù)LED顏色單獨驅(qū)動多個LED，以便通過顏色混合形成白光，或通過向白LED施加電流，發(fā)出白光，多個紅LED，綠LED，藍LED以及白LED被所述印刷電路板的電路圖案分開和連接，并且每一種顏色的LED被單獨驅(qū)動。本發(fā)明的有益的效果是，白LED與用于混合顏色的三原色LED被設置在一起，以形成發(fā)光二極管封裝，從而能夠提供具有極好的色彩還原和亮度的光，使用白LED改善亮度，無需增加用于混合顏色的三原色LED的光輸出，可以防止發(fā)光二極管封裝的LED退化，能發(fā)出具有極好的顏色混合特性的白光。
【專利說明】一種發(fā)光二極管封裝的驅(qū)動方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管封裝的驅(qū)動方法。
【背景技術】
[0002]根據(jù)各種電器小型化和輕型化的最近趨勢，液晶顯示設備已成為A，:frj關注的中心。因此，在薄型液晶面板中也開發(fā)了被用作顯示屏幕的液晶面板。
[0003]此液晶面板被廣泛地用作移動終端，太空船，飛機和筆記本電腦的顯示設備。液晶顯示設備包括用于將光發(fā)射到液晶面板的輔助光源。
[0004]冷陰極熒光燈(CCFL) —般用作相關技術的光源。然而，近來，具有低電耗、高功率，快速響應性和環(huán)境友好特性的發(fā)光二極管(以下簡稱為“LED”)被廣泛用作光源。
[0005]為了使用LED作為照明源，實現(xiàn)了白光。使用LED實現(xiàn)白光的方法主要分成三種方法。
[0006]第一種方法，通過混合發(fā)出三原色光(紅、綠、藍)的三個LED的光來實現(xiàn)白光。這三個LED用于形成一個白光源。
[0007]第二種方法，通過使用藍LED作為光源來激勵黃熒光粉，實現(xiàn)白光。
[0008]第三種方法，通過使用發(fā)射紫外線光的LED作為光源來激勵三原色熒光粉，實現(xiàn)白光。
[0009]一般而言，考慮到長時間使用情況下光輸出的可靠性，通過混合發(fā)出紅光、綠光和藍光的三個LED的光來實現(xiàn)白光。
[0010]例如，如圖1所示，在液晶面板10的一個側(cè)表面上設置了安裝有發(fā)出紅光、綠光、藍光的LED32R，32G和32B的發(fā)光二極管封裝，并且使用光導板40等引導從LED32R、32G和32B發(fā)出的光以提供光。
[0011]此外，如圖2所示，光導板40可以鄰近LED安裝，使得混合從LED32R_1、32G_1、32B-l、32R-2、32G-2和32B-2發(fā)出的紅光、綠光和藍光。并提供給液晶顯示設備。
[0012]從紅、綠和藍LED32R-1、32G-1，32B-1、32R-2、32G-2 和 32B-2 發(fā)出的光在光導板 40內(nèi)混合，然后入射到液晶面板以實現(xiàn)圖像。
[0013]也就是說，從具有不同的延遲時間的每一個LED發(fā)出的光在鄰近LED的光導板區(qū)域40a內(nèi)均勻混合，并被其余光導板區(qū)域40b中形成的圖案所散射。因此，從LED發(fā)出的光被提供給液晶面板。
[0014]紅、綠和藍LED32R-1、32G-1和32B-1必須同時打開，以便通過以上方法發(fā)出白光。因此，紅、綠和藍LED32R-1，32G-1和32B-1被安裝在印刷電路板31上，在該印刷電路板31上，形成了電路圖案以形成發(fā)光二極管封裝30，使得根據(jù)均勻驅(qū)動電流施加信號，同時驅(qū)動紅、綠和藍 LED32R-1、32G-1 和 32B-1。
[0015]為了根據(jù)液晶面板的大小和面積增大光的量，將另一紅、綠和藍LED32R-2、32G-2和32B-2安裝在印刷電路板31上，在該印刷電路板31上，形成了電路圖案，并根據(jù)圖3所示的控制電路驅(qū)動該電路圖案，使得均勻驅(qū)動電流施加信號同時驅(qū)動紅、綠和藍LED32R-2、32G-2 和 32B-2。
[0016]然而，雖然紅、綠和藍LED32R-1、32G-1和32B-1連接到一個電路，以通過均勻驅(qū)動電流值(即流入每一個LED的均勻電流)同時發(fā)光，但是，因為紅、綠和藍LED32R-1、32G-1和32B-1具有彼此不同的器件特性，所以發(fā)出具有不同亮度的光。
[0017]因此，必須單獨控制紅、綠和藍LED32R-1、32G-1和32B-1以調(diào)節(jié)驅(qū)動電流，以便發(fā)出具有所需白平衡的白光。
[0018]通常，分別對應于紅LED32R-1、綠LED32G-1和藍LED32B-1地形成紅LED電壓發(fā)生器、綠LED電壓發(fā)生器和藍LED電壓發(fā)生器，以單獨控制各LED。然而，由于要制造單獨的電壓發(fā)生器，因此，此方法增加了制造成本。
[0019]雖然可以制造一種LED芯片，在該LED芯片中，調(diào)節(jié)輸出光，使得施加均勻的驅(qū)動電流并提供均勻的亮度，但是，此方法由于需要輔助工藝而使制造成本增加。
[0020]此外，因為紅色、綠色和藍色的、發(fā)射單色光的LED中的每一個LED與其它光源相比一般具有較低的亮度，所以入射到液晶面板的光強度和亮度較低，從而使顯示質(zhì)量變差在增加驅(qū)動電流以便獲得從紅LED32R-1和32R-2、綠LED32G-1和32G-2以及藍LED32B-1和32B-2輸出的高電壓的光的情況下，溫度上升，因為在LED中產(chǎn)生了高溫，使電阻增大，從而使發(fā)光效率下降。
[0021]此外，在光導板中，還需要用于從三原色(紅、綠、藍)獲得多色圖像的光混合區(qū)40a混合。因此，光導板40中發(fā)出實際光的光導區(qū)域40b變窄，而液晶面板的體積增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]本發(fā)明的實施例提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高色彩還原并提供具有極好亮度的白光的發(fā)光二極管封裝，以及其驅(qū)動方法。
[0023]本發(fā)明的實施例提供一種發(fā)光二極管封裝，包括:用于使用顏色混合發(fā)出白光的多個紅LED JfLED以及藍LED ;發(fā)出白光的至少一個白LED ;以及具有用于驅(qū)動上述多個紅LED、綠LED、藍LED和白LED的電路圖案的印刷電路板。
[0024]本發(fā)明的實施例提供一種發(fā)光二極管封裝的驅(qū)動方法，該發(fā)光二極管封裝具有形成有用于驅(qū)動LED的電路圖案的印刷電路板，以及形成在該印刷電路板上的多個紅LED，綠LED、藍LED以及白LED，該方法包括:通過向所述多個紅LED、綠LED和藍LED施加不同的驅(qū)動電流，根據(jù)LED顏色單獨驅(qū)動所述多個LED，以便通過顏色混合形成白光；以及通過向白LED施加電流來發(fā)出白光。
[0025]本發(fā)明的實施例提供一種液晶顯示設備，包括:顯示圖像的液晶面板；發(fā)光二極管封裝，包括用于使用顏色混合發(fā)出白光的多個紅LED、綠LED以及藍LED，發(fā)出白光的多個白LED，以及具有用于驅(qū)動所述多個紅LED、綠LED、藍LED以及白LED的電路圖案的印刷電路板；以及將從發(fā)光二極管封裝發(fā)出的光提供給液晶面板的光導板。
[0026]有益的效果根據(jù)本發(fā)明的實施例，白LED與用于混合顏色的三原色LED被設置在一起，以形成發(fā)光二極管封裝，從而能夠提供具有極好的色彩還原和亮度的光。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用白LED改善亮度，無需增加用于混合顏色的三原色LED的光輸出。因此，可以防止發(fā)光二極管封裝的LED退化。此外，因為防止了液晶顯示設備的退化，也可以防止顯示屏幕在色坐標、峰值波長和半峰全寬(fulIwidthathalfmaximum)方面的變化。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實施例，安裝在發(fā)光二極管封裝中的多個LED根據(jù)發(fā)出的顏色被進行操作，從而發(fā)出具有極好的顏色混合特性的白光。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實施例，根據(jù)要發(fā)出的白光的顏色純度偏離，控制每一個顏色光的單獨LED的發(fā)光強度，從而能夠改善色彩還原。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是具有裝有相關技術發(fā)射二極管封裝的液晶面板的電氣沒備的平面圖。
[0031]圖2是示出了相關技術發(fā)射二極管封裝的顏色混合的透視圖。
[0032]圖3是示出了相關技術發(fā)射射二極管封裝的驅(qū)動方法的電路圖。
[0033]圖4是具有裝有根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射二極管封裝的液晶面板的電氣沒備的平面圖。
[0034]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射二極管封裝的顏色混合的透視圖。
[0035]圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射二極管封裝的驅(qū)動方法的電路圖。
【具體實施方式】
[0036]下面，將參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)射二極管封裝及其驅(qū)動方法。
[0037]參考圖4，根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)射二極管封裝安裝在液晶面板
[0038]100的側(cè)表面，使得發(fā)射二極管封裝被用作裝在移動終端中的液晶面板100的側(cè)光型表面光源。在發(fā)射二極管封裝中安裝了多個紅LED320R、綠LED320G，藍LED320B和白LED320W，使得發(fā)出具有均勻的高亮度的白光。
[0039]參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光二極管封裝300包括三原色(紅LED320R-1和 320R-2、綠 LED320G-1 和 320G-2，以及藍 LED320B-1 和 320B-2)以及白 LED320w_l 和320Vw-2。
[0040]根據(jù)液晶面板的面積，設置了多個紅1ED320R-1和320R-2、綠LED320C-亞和320G-2、藍LED 320B-1和320B-2以及白LED 320w_l和320W-2，并且其數(shù)量可以是可變的。
[0041]這里，LED的順序排列是本發(fā)明的一個實施例，并且能夠變成各種形式.例如，可以按順序設置藍LED，紅LED，綠LED和白LED，或者，可以首先設置白LED。當然，至少一個LED可以順序且同時地與多個LED設置在一起。
[0042]因此，當三原色如紅LED，綠LED和藍LED同時混合時，可以通過混合這三種顏色而發(fā)出白光。在本發(fā)明的實施例中，還設置了白LED320W-1和320W-2，使得發(fā)出具有更高亮度的白光。白LED的數(shù)量可以是可變的，并且可以用至少一個形成。
[0043]這里，發(fā)光二極管封裝300包括安裝有LED的印刷電路板(PCB) 3110。PCB310包括絕緣層和對應于用于操作所安裝的發(fā)光二極管的電源線、控制線和輸出線的驅(qū)動電路。在PCB310的表面上形成了感光阻焊劑(photosolderresist,PSR)層311,以便保護電路圖案。
[0044]此外，驅(qū)動電路被形成為使得同時操作每一個發(fā)光顏色的LED。向紅LED 320R-1和320R-2施加的驅(qū)動電流AR、向綠LED 320C-1和320G-2施加的驅(qū)動電流AG，向藍LED320B-1和320B-2施加的驅(qū)動電流AB以及向白320W-1I和320W-2施加的驅(qū)動電流AW可以彼此不同。[0045]當流過均勻電流時，因為紅LED320R-亞和320R-2、綠LED320G-1和320G-2和藍LED320B-1和320B-2彼此具有不同的器件特性，所以生成具有不同亮度的光。
[0046]因此，相互單獨地控制施加到紅LED 320R-1和320R-2、綠LED320C-直和320G-2和藍LED 320B-1和320B-2的電流，使得發(fā)出具有均勻亮度的光，以滿足顏色混合所要求的
白平衡。
[0047]可以以顏色為單位順序操作所述多個紅LED 320R-1和320R-2、綠IED 320G-1和320C-2、藍LED 320B-1和320B-2和白LED 320W-1和320W-2?；蛘?，可以同時操作所述多個紅 LED320R-1 和 320R-2、綠 LED320G-1 和 320G-2、藍 LED320B-1 和 320B-2 和白 LED320W-1和 320W-2。
[0048]可以根據(jù)紅LED320R-1 和 320R-2、綠 LED320G-1 和 320G-2 和藍 LED320B-1 和320B-2的發(fā)射峰值，控制所述多個白LED320W-1和320W-2的發(fā)射峰值。
[0049]在包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光二極管封裝的液晶顯示設備中，鄰近發(fā)光二極管封裝安裝了光導板400，使得從LED發(fā)出的光入射到液晶面板上。
[0050]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的液晶顯示設備中，可以形成設置在光導板400的下部以將發(fā)射到光導板400的下部的光反射到液晶顯示設備的正面的反射片500。此外，可以在反射片500和液晶面板之間安裝多個棱鏡片和擴散片600。
[0051]這里，在光導板400中存在混合紅光、綠光和藍光的光混合區(qū)400a以及用于將光發(fā)射到液晶面板的光散射區(qū)400b。
[0052]同時，在安裝在根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光二極管封裝上的LED中，可以使用GaAsP化合物半導體形成紅320R-1和320R-2。此外，可以使用GaP:N型化合物半導體形成綠LED320G-1和320G-2?？梢允褂肎aN化合物半導體形成藍LED320B-1和320B-2。
[0053]例如，白LED 320W-1和320W-2可以使用通過使用藍LED作為光源來激勵黃熒光粉而實現(xiàn)白光的LED。此外，白LED 320W-1和320W-2還可以通過使用紫外LED作為光源來激勵三原色熒光粉而形成。
[0054]例如，在將能夠發(fā)出藍光的半導體芯片安裝在襯底上之后，可以形成白LED320W-1和320W-2，包括在封裝芯片的環(huán)氧樹脂內(nèi)均勻混合的至少一種發(fā)光熒光粉的顆粒。
[0055]突光粉顆粒將從發(fā)光二極管芯片發(fā)出的一部分光轉(zhuǎn)換為不同譜波長的光。
[0056]通過將使用藍LED的上部上的至少一個的各種發(fā)光熒光粉顆粒所發(fā)出的一部分藍光轉(zhuǎn)換為波長長得多的光，基于突光粉LED的發(fā)光系統(tǒng)可以生成白光。
[0057]通過按比例混合綠熒光粉、紅熒光粉和黃熒光粉可以形成熒光粉。發(fā)射綠光的熒光粉表示通過吸收藍色發(fā)出綠光的所有熒光粉。對應于該組的熒光粉的示例為SrGa2S4:Eu、ZnS:CuA1、ZnS:CuAuAI，SrGa2S4: Eu、ZnGa2S4: Eu 和 SrS: Ce。
[0058]此外,發(fā)射紅光的突光粉表不通過吸收藍色發(fā)出紅光的所有突光粉。
[0059]對應于該組的熒光粉的示例為(2nCd)S:AgC1、(2nCd)S = AgAuC1、(2nCd) S = AgAuAl、ZnGa2S4:Mn, SrY2S4:Mn 和 SrS:Eu。
[0060]下面，將描述作為液晶顯示設備的光源的根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)光二極管封裝的驅(qū)動方法。
[0061]參考圖6，從發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路(IC)向每一種顏色的發(fā)光二極管提供不同的電流，使得對于每一種顏色都實現(xiàn)具有均勻亮度的光發(fā)射。發(fā)光二極管驅(qū)動IC可以形成在液晶顯示設備的模塊中。例如，發(fā)光二極管驅(qū)動Iic可以被設計成使得通過接收從電池輸入的電壓，向每一個發(fā)光二極管提供恒定電流。
[0062]向紅LED320R-1和320R-2施加的驅(qū)動電流AR，向綠LED320G-1和320G-2施加的驅(qū)動電流AG，向藍LED320B-1和320B-2施加的驅(qū)動電流AB以及向白LED320W-1和320W-2施加的驅(qū)動電流AW可以被進行單獨控制，使得可以從每一個LED發(fā)出具有均勻亮度的光。
[0063]關于向白LED320W-1和320W-2施加的驅(qū)動電流，在由紅LED、綠LED和藍LED發(fā)出的白光的亮度較低的情況下，可以施加驅(qū)動電流，使得白LED單獨打開。因此，可以改善亮度。
[0064]此外，關于白LED320W-1和320W-2的色彩還原，在預定波長的光的量不足的情況下，可以調(diào)節(jié)紅LED、綠LED以及藍LED的驅(qū)動電流，從而能夠改善色彩還原。
[0065]可以選擇每一個LED中發(fā)出的光的波長帶，使得通過根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED排列，獲得良好的色平衡。紅LED可以發(fā)出具有大約610納米(am)的譜波長的光，綠LED可以發(fā)出具有大約530am的譜波長的光，而藍LED可以發(fā)出具有大約450nm到470nm的譜波長的光。
[0066]電阻比根據(jù)每一種顏色是可變的，以根據(jù)每一種顏色同時控制LED，使得根據(jù)每一種顏色，從LED發(fā)出具有均勻亮度的光，同時調(diào)節(jié)根據(jù)每一種顏色流過LED的電流，以調(diào)節(jié)要發(fā)出的光的強度和亮度。
[0067]通過上述方法而從根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光二極管封裝300發(fā)出的光被傳輸?shù)饺鐖D5所述的光導板400。通過發(fā)出三原色的LED如紅LED、綠LED和藍LED，在光導板400的光混合區(qū)400a中發(fā)出混合光一白光。此外，混合從白LED發(fā)出的白光，以生成亮度改善很多的白光。
[0068]入射到光導板400的光混合區(qū)400a的光被混合以生成白光?；旌系陌坠鈴墓鈱О?00的光散射區(qū)400b發(fā)射到擴射片600。因此，可以向液晶面板提供均勻的平面光。
[0069]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過進一步添加白LED，可以形成具有改善的亮度的發(fā)光二極管封裝。
[0070]此外，通過紅LED JfLED以及藍LED，實現(xiàn)具有高色彩還原的白光，并且通過白LED,改進了亮度，從而能夠進行色彩還原并輕松地實現(xiàn)彩色的活動圖像。
[0071]此外，還有一個優(yōu)點在于，因為通過使用白LED改善亮度，紅LED、綠LED以及藍LED的光輸出不會過度增加，所以，可以減小光效率的降低、液晶顯示設備的退化以及功耗。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的實施例，白LED與用于混合顏色的三原色LED設置在一起，以形成發(fā)光二極管封裝，從而能夠提供具有極好的色彩還原和亮度的光。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用白LED改善亮度，無需增加用于混合顏色的三原色LED的光輸出。因此，可以防止發(fā)光二極管封裝的LED的退化。此外，因為防止了液晶顯示設備的退化，所以，也可以防止顯示屏幕在色坐標，峰值波長和半峰全寬方面的變化。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的實施例，安裝在發(fā)光二極管封裝中的多個LED根據(jù)發(fā)出的顏色操作，從而發(fā)出具有極好的顏色混合特性的白光。
[0075]根據(jù)本發(fā)明的實施例，根據(jù)要發(fā)出的白光的色純度偏離，控制每一顏色光的單獨LED的發(fā)光強度，從而能夠改善色彩還原。
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管封裝的驅(qū)動方法，其特征在于，通過向多個紅LED、綠LED和藍LED施加不同的驅(qū)動電流，根據(jù)LED顏色單獨驅(qū)動多個LED，以便通過顏色混合形成白光，或通過向白LED施加電流，發(fā)出白光。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個紅LED，綠LED，藍LED以及白LED被所述印刷電路板的電路圖案分開和連接，并且每一種顏色的LED被單獨驅(qū)動。
【文檔編號】F21Y101/02GK103728772SQ201310699490
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:青島威力電子科技有限公司