CN107180908A - 一种led、背光模组及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED、背光模组及液晶显示装置，所述LED包括支架、发光芯片和光转换层，其中，所述支架具有朝上开口的腔体，所述发光芯片位于所述支架的腔体内，且安装在所述支架的底壁，所述发光芯片发出的光的波长短于蓝光，所述光转换层封装于所述支架的腔体内，所述光转换层包括量子微粒和封装胶层，所述量子微粒包括红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒，所述封装胶层包裹所述红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒设置。本发明通过波长短于蓝光的光激发红、绿、蓝三色量子微粒，使含有该LED的背光模组及液晶显示装置达到高色域的效果，同时也提高了量子微粒的光转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种LED、背光模组及液晶显示装置。
背景技术
将量子点微粒应用到背光模组中，可以使液晶显示装置具有高色域、高亮度的特点，色彩还原度更高。目前将量子点微粒应用到背光模组中实现高色域的方式主要有两种，一种是将量子点微粒制成量子点光学膜，一种是将量子点微粒制成量子点管，然后将该量子点膜或量子点管置于背光模组中。但是这两种实现方式的工艺复杂、光转换效率低，而且由于这两种方式需要使用大量的量子点微粒，导致生产成本也较高，难以实现大规模产业化。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种LED、背光模组及液晶显示装置，旨在简化背光模组达到高色域的实现方式，降低成本。
为实现上述目的，本发明提出的一种LED，包括：
支架，具有朝上开口的腔体；
发光芯片，位于所述支架的腔体内，且安装在所述支架的底壁，所述发光芯片发出的光的波长短于蓝光；以及，
光转换层，封装于所述支架的腔体内，所述光转换层包括量子微粒和封装胶层，所述量子微粒包括红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒，所述封装胶层包裹所述红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒设置。
优选地，每一所述量子微粒外侧具有化学键阻隔层，所述封装胶层为有机硅类封装胶；或，
每一所述量子微粒外侧不具有化学键阻隔层，所述封装胶层为水氧阻隔封装胶，所述水氧阻隔封装胶包裹所述量子微粒以形成水氧阻隔层。
优选地，所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒在上下方向上分层设置，以形成红色量子层、绿色量子层和蓝色量子层；或，
所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒在上下方向上分层设置，以形成单一量子层和混合量子层，所述单一量子层由所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒中的一种组成，所述混合量子层由所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒中剩余的两种组成。
优选地，所述红色量子层、绿色量子层和蓝色量子层与所述发光芯片的距离呈由近到远设置。
优选地，所述发光芯片为波长比蓝光小，光能量比蓝光强的高能光源发光芯片。
优选地，所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒与所述蓝色量子微粒的质量比为1:2:1～1:4:3。
优选地，所述量子微粒为量子点和量子棒。
优选地，所述量子微粒为CsPbX3(X＝Cl，Br，I)、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs中的至少一种。
本发明还提出一种背光模组以及包含所述背光模组的液晶显示装置，所述背光模组包括LED，该LED包括：
支架，具有朝上开口的腔体；
发光芯片，位于所述支架的腔体内，且安装在所述支架的底壁，所述发光芯片发出的光的波长短于蓝光；以及，
光转换层，封装于所述支架的腔体内，所述光转换层包括量子微粒和封装胶层，所述量子微粒包括红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒，所述封装胶层包裹所述红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒设置。
本发明技术方案中，将发光芯片与红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒封装于LED内部，其中，发光芯片发出的光的波长短于蓝光波长，通过发光芯片发出的光激发红、绿、蓝三色量子微粒，使含有该LED的背光模组及液晶显示装置达到高色域的效果，同时也提高了量子微粒的光转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的LED的一实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明提供的LED的另一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | LED | 5 | 蓝色量子微粒 |
| 1 | 支架 | 6 | 封装胶层 |
| 2 | 发光芯片 | 7 | 化学键阻隔层 |
| 3 | 红色量子微粒 | 8 | 金线 |
| 4 | 绿色量子微粒 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
目前将量子点微粒应用到背光模组中实现高色域的方式主要有两种，一种是将量子点微粒制成量子点光学膜，一种是将量子点微粒制成量子点管，将该量子点膜或量子点管置于背光模组中。但是这两种实现方式的工艺复杂、光转换效率低，而且成本也较高。为简化工艺并降低成本，本发明提出一种LED、背光模组及液晶显示装置，实现液晶显示装置的高色域。
本发明提出一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括背光模组，该背光模组包括LED，如图1至图3所示，该LED 100包括支架1、发光芯片2和光转换层，其中，支架1具有朝上开口的腔体；发光芯片2位于支架1的腔体内，且安装在支架1的底壁，发光芯片2发出的光的波长短于蓝光；所述光转换层封装于支架1的腔体内，所述光转换层包括量子微粒和封装胶层6，所述量子微粒包括红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5，所述封装胶层6包裹所述红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5设置。
通过将发光芯片2与红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5封装于LED100内部，其中，发光芯片2发出波长短于蓝光波长的光，通过发光芯片2发出的光激发红、绿、蓝三色量子微粒，使设置有LED 100的背光模组及液晶显示装置具有高色域的效果，同时也提高了量子微粒的光转换效率。
由于量子微粒对水、氧敏感，长期与环境中的水、氧接触会导致量子微粒失效，因此，在本发明实施例中，所述量子微粒外侧均设有水氧阻隔层。具体地，如图1和图2所示，每一所述量子微粒外侧具有化学键阻隔层7，此时封装胶层6为有机硅类封装胶，且具有耐高温特性；或者如图3所示，每一所述量子微粒外侧不具有化学键阻隔层7，则封装胶层6为水氧阻隔封装胶，具有耐高温和阻隔水氧的特性，所述水氧阻隔封装胶包裹所述量子微粒以形成水氧阻隔层。以上两种方式均可以有效的将量子微粒与环境中的水、氧隔离，避免量子微粒因长期接触水、氧而失效，以下实施例内容均以每一所述量子微粒外侧具有化学键阻隔层7，封装胶层6为有机硅类封装胶为例。
通过发光芯片2发出的光激发红、绿、蓝三色量子微粒，可以有多种实现方式，如图1所示，红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5在上下方向上分层设置，以形成所述红色量子层、绿色量子层和蓝色量子层，其中，所述红色量子层、所述绿色量子层和所述蓝色量子层与所述紫光芯片的距离呈由近到远设置，从而大幅度的提升LED 100的NTSC色域值和光转换效率。当然，也可以将红、绿、蓝三色量子微粒的均匀混合后封装于支架1的底壁上，以形成混合量子层(图中未示出)，具体地，将红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5均匀混合后封装于支架1上，此时，LED 100的NTSC色域值为90％～105％，光转换效率为80％～90％。其中，将红、绿、蓝三色量子微粒分层设置封装的LED 100的NTSC色域值相对于三色量子微粒混合均匀的应用提升10％～20％，量子微粒受激发的光转换效率提升5％～20％。
一般来说，蓝光的波长为492-455nm，绿光的波长为577-492nm，红光的波长为为770-622nm，呈依次递增，而长波光对短波光具有吸收的特性，将红、绿、蓝量子微粒设置为逐渐远离发光芯片2，则可以避免长波光对短波光的吸收使得量子微粒的光转换效率降低，大幅度提升各色量子微粒的光转换效率，从而得到高亮度、高色域的白光光源。
此外，也可以将红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5在上下方向上分层设置，以形成单一量子层和混合量子层(图中未示出)，所述单一量子层由红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5中的一种组成，所述混合量子层由红色量子微粒3、绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5中剩余的两种组成。具体地，所述单一量子层由红色量子微粒3组成，所述混合量子层由绿色量子微粒4和蓝色量子微粒5组成，其中，所述单一量子层和所述混合量子层与发光芯片2的距离呈由近到远设置，此时，LED 100的NTSC色域值为110％以上，量子微粒受激发的光转换效率为93％以上；或者所述单一量子层由蓝色量子微粒5组成，所述混合量子层由红色量子微粒3和绿色量子微粒4组成，其中，所述单一量子层和所述混合量子层与发光芯片2的距离呈由远到近设置，此时，LED 100的NTSC色域值为110％以上，量子微粒受激发的光转换效率为95％以上。
为了使所述量子微粒与发光芯片2发出的光配合得到高色域的白光，在本发明实施例中，发光芯片2发出的光为紫光(即发光芯片2为紫光芯片)，红色量子微粒3、绿色量子微粒4与蓝色量子微粒5的质量比为1:3:2～1:4:3，以此配比组合的量子微粒与紫光芯片2配合封装得到的LED，通过紫光激发红、绿、蓝三色量子微粒，其NTSC色域值达到105％以上，量子微粒受激发后的光转换效率达到95％以上。在本发明其他实施例中，由发光芯片2发出的光也可以为紫外光(即发光芯片2为紫外光芯片)，只要其波长短于蓝光即可满足要求。
其中，所述量子微粒为量子点或者量子棒(本实施例均以量子点为例)，所述量子点或量子棒为CsPbX3(X＝Cl，Br，I)、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs中的至少一种。所述量子微粒与发光芯片2一起通过封装胶封装于支架1上，其中，LED 100还包括金线7，金线7的一端与支架1连接，另一端与发光芯片2连接，封装后LED 100可应用于直下式背光模组中，也可应用于侧入式背光模组中。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种LED，其特征在于，包括：
支架，具有朝上开口的腔体；
发光芯片，位于所述支架的腔体内，且安装在所述支架的底壁，所述发光芯片发出的光的波长短于蓝光；以及，
光转换层，封装于所述支架的腔体内，所述光转换层包括量子微粒和封装胶层，所述量子微粒包括红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒，所述封装胶层包裹所述红色量子微粒、绿色量子微粒和蓝色量子微粒设置。
2.如权利要求1所述的LED，其特征在于，每一所述量子微粒外侧具有化学键阻隔层，所述封装胶层为有机硅类封装胶；或，
每一所述量子微粒外侧不具有化学键阻隔层，所述封装胶层为水氧阻隔封装胶，所述水氧阻隔封装胶包裹所述量子微粒以形成水氧阻隔层。
3.如权利要求1所述的LED，其特征在于，所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒在上下方向上分层设置，以形成红色量子层、绿色量子层和蓝色量子层；或，
所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒在上下方向上分层设置，以形成单一量子层和混合量子层，所述单一量子层由所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒中的一种组成，所述混合量子层由所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒和所述蓝色量子微粒中剩余的两种组成。
4.如权利要求3所述的LED，其特征在于，所述红色量子层、绿色量子层和蓝色量子层与所述发光芯片的距离呈由近到远设置。
5.如权利要求1所述的LED，其特征在于，所述发光芯片为波长比蓝光小，光能量比蓝光强的高能光源发光芯片。
6.如权利要求1所述的LED，其特征在于，所述红色量子微粒、所述绿色量子微粒与所述蓝色量子微粒的质量比为1:2:1～1:4:3。
7.如权利要求1所述的LED，其特征在在于，所述量子微粒为量子点和量子棒。
8.如权利要求1所述的LED，其特征在于，所述量子微粒为CsPbX3(X＝Cl，Br，I)、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs中的至少一种。
9.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的LED。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的背光模组。
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