CN101684914B

CN101684914B - 背光源灯组

Info

Publication number: CN101684914B
Application number: CN2008102227404A
Authority: CN
Inventors: 康方
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Gaochuang Suzhou Electronics Co Ltd
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2008-09-23
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2028-09-23
Also published as: CN101684914A

Abstract

本发明公开了一种背光源灯组，涉及液晶显示装置，为克服现有技术在处理LED背光源发光产生的热能时大多只考虑散热的问题而发明。本发明提供的背光源灯组，包括电路板以及设置在电路板上的LED；其中，在所述电路板设置有LED的一侧设置热致发光材料层，所述热致发光材料层上设置有与所述LED对应的通孔，所述LED穿过所述通孔。本发明适用于LED背光源中对LED发光产生的热能的处理。

Description

背光源灯组

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及一种采用LED的背光源灯组。

背景技术

由于LED(Light Emitting Diode，发光二极管)背光源不含有毒物质汞，并且具有色域显示极佳、机械震动稳定性好等优点，因此采用LED背光源成为液晶显示装置发展的主流趋势之一。不过，LED背光源本身存在着固有的缺陷：多组LED同时使用的时候，发热现象明显。

目前，针对LED背光源的发热处理思路和措施大多是散热，通过设计散热结构或附加散热装置来实现散热的目的。例如，在液晶显示装置的外壳上对应于LED的位置上设置空气对流孔，以此来实现LED背光源散热的目的。

在实现上述对LED背光源发热现象的处理过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有技术中对LED背光源发热现象的处理大多都只考虑了如何进行LED背光源的散热，而没有考虑如何有效地利用LED背光源产生的这部分热能。

发明内容

本发明的实施例提供一种背光源灯组，能够有效利用LED背光源中LED产生的热能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种背光源灯组，包括电路板以及设置在电路板上的LED；其中，在所述电路板设有LED的一侧设置热致发光材料层，所述热致发光材料层上设置有与所述LED对应的通孔，所述LED穿过所述通孔。

本发明实施例提供的背光源灯组，在电路板设有LED的一侧设置热致发光材料层，该热致发光材料层在LED发出的热的激发下发光，从而可以有效利用LED发光时所产生的热能；而且由于该热致发光材料层也可以发光，从而可以提高整个背光源的发光强度。相对现有技术在处理LED背光源发光产生的热能时大多只考虑散热的技术而言，本发明实施例将这部分热能转化成有用的光能，使得LED背光源发光产生的热能得到有效利用。

附图说明

图1为本发明实施例一中侧入式LED背光源灯组结构的侧视图；

图2为图1所示结构的左视图；

图3为本发明实施例二中直下式LED背光源灯组结构的正视图；

图4为图3所示结构沿A-A线的剖视图；

图中标记：100-灯罩；101-反射膜；102-电路板；103-LED；104-热致发光材料层；105-导热胶；300-电路板；301-LED；302-热致发光材料层；304-导热胶。

具体实施方式

目前，针对LED背光源的发热处理思路和措施大多是散热，而没有考虑如何有效地利用LED发热产生的热能。在此基础上，本发明实施例提供了一种LED背光源灯组，可以有效地利用LED产生的热能。

下面结合附图对本发明实施例提供的LED背光源灯组进行详细描述。

实施例一：

图1和图2所示均为本发明实施例LED侧入式背光源灯组的结构示意图；从图中可以看到，该LED侧入式背光源灯组包括：灯罩100、反射膜101、电路板102、LED 103以及热致发光材料层104；在灯罩100内侧贴有反射膜101、电路板102，电路板102通过导热胶105粘贴在灯罩100内；在电路板102上设有LED 103，而且在电路板102设有LED 103的一侧设置有热致发光材料层104，在热致发光材料层104上设有与LED 103对应的通孔，LED 103穿过所述通孔。

热致发光材料层104中包含的热致发光材料是以碱土硫化物为发光基体，通过掺入不同的作为激活剂的金属离子，使其可以发射从红外区到紫外区的光。本发明实施例优选地采用以稀土离子Bi³⁺、Ce³⁺和Eu³⁺作为激活剂的碱土硫化物来制备具有不同荧光特性的热致发光材料。

其中，以Eu³⁺作为激活剂的碱土硫化物热致发光颜色是红色，以Ce³⁺作为激活剂的碱土硫化物热致发光颜色是绿色，以Bi³⁺作为激活剂的碱土硫化物热致发光颜色是蓝色。将这三种离子以一定比例混合后加入碱土硫化物中，经热致发光可得到白光。

本发明实施例中采用的热致发光材料是BaS:Bi，Ce，Eu，其热致发光会发出白光，热致发光光峰约在100℃，对应的最大发光值约20nit，即可以提高光强20nit。BaS:Bi，Ce，Eu的制备方法采用气流法，即以硫化剂为气流，在管式炉中进行反应；具体反应过程为：

BaCO₃+BiO₂→BaO:Bi³⁺，BaCO₃+CeO₂→BaO:Ce³⁺，BaCO₃+EuO₂→BaO:Eu³⁺，

将以稀土离子Bi³⁺、Ce³⁺和Eu³⁺作为激活剂的碱土硫化物进行高压压塑，得到一定形状的热致发光材料，优选为片状，该片状热致发光材料的尺寸根据实际制作过程中灯罩内侧底面的大小以及所选用的LED的高度来确定，以所述片状热致发光材料能够卡在灯罩内部以及不遮挡LED发出光的传播为准；如图2所示，在该片状的热致发光材料上设置与LED位置相对应的通孔，从而得到热致发光材料层104。然后，将热致发光材料层104通过粘合剂粘合到电路板102上。

如果侧入式背光源中设有两组背光源灯组，则对于另外一组背光源灯组，其设置热致发光材料层的方式也是一样的。

本发明实施例提供的背光源灯组，在侧入式背光源的电路板上设有LED的一侧设置一层热致发光材料，该热致发光材料采用以稀土离子Bi³⁺、Ce³⁺和Eu³⁺作为激活剂的碱土硫化物；该热致发光材料层在LED发出的热的激发下发光，从而可以有效利用LED发光时所产生的热能；而且由于该热致发光材料层也可以发光，从而可以提高整个背光源的发光强度；此外，由于在电路板与灯罩之间设置了导热胶，使得多余的部分热量可以通过导热胶传递到灯罩上，然后再传到背板，与现有的背光源灯组相比其散热效果更好。

实施例二：

图3和图4所示均为本发明实施例LED直下式背光源灯组的结构示意图；从图中可以看到，该LED侧入式背光源灯组包括：电路板300、LED 301以及热致发光材料层302；在电路板300上设有LED 301，而且在电路板300设有LED 301的一侧设置有热致发光材料层302，电路板300和热致发光材料层302扣合在显示器的背板与边框之间，且电路板300与背板之间通过导热胶304进行粘合；在热致发光材料层302上设置有与LED 301对应的通孔，LED 301穿过所述通孔。

热致发光材料层302所选用的材料以及该材料的制备方法与实施例一中热致发光材料层104所选用的材料以及该材料的制备方法一样，此处不再赘述。

将以稀土离子Bi³⁺、Ce³⁺和Eu³⁺作为激活剂的碱土硫化物进行高压压塑，得到片状的热致发光材料，该片状热致发光材料的厚度根据所选用的LED的高度来确定，以不遮挡LED发出光的传播为准，底面面积和背板面积相当；如图4所示，在该片状的热致发光材料上设置与LED位置相对应的通孔，从而得到热致发光材料层302。然后，将热致发光材料层302和电路板300一起扣合在显示器的背板与边框之间；为了能更好地固定热致发光材料层302和电路板300，可以将热致发光材料层302和电路板300进行粘合，并且还可以通过背板和边框上的卡槽结构对热致发光材料层302和电路板300进行定位；电路板300与背板之间通过导热胶粘合，以便于将多余的热量通过导热胶传递到背板、增加散热效果；为了节省原料，所述导热胶也可以针对电路板上的LED 301来设置，只在电路板300跟金属背板之间与LED 301对应的区域内设置导热胶。

本发明实施例提供的背光源灯组，在直下式背光源的电路板上设置有LED的一侧设置一层热致发光材料，该热致发光材料采用以稀土离子Bi³⁺、Ce³⁺和Eu³⁺作为激活剂的碱土硫化物；该热致发光材料层在LED发出的热的激发下发光，从而可以有效利用LED发光时所产生的热能；而且由于该热致发光材料层也可以发光，从而可以提高整个背光源的发光强度；此外，由于在电路板与金属背板之间设置了导热胶，使得多余的部分热量可以通过导热胶传递到金属背板，与现有的背光源灯组相比其散热效果更好。

实施例三：

对于采用单色光LED配合对应的荧光粉产生白光的背光源，现有技术常用蓝色LED和黄色荧光粉配合产生白光，不管其是侧入式结构还是直下式结构，同样可以通过设置热致发光材料层来利用LED所产生的热能。

为采用单色光LED配合对应的荧光粉产生白光的背光源灯组添加热致发光材料层，在制备方法和尺寸设计方法上与实施例一或者实施例二是一致的；与实施例一或者实施例二最大的不同在于：

对于采用单色光LED配合对应的荧光粉产生白光的背光源，由于这样产生的白光容易出现颜色偏差，因此需要先对LED发出的白光的光色进行检测，然后根据所述白光中存在的颜色偏差来确定制备热致发光材料所要采用的激活剂。

例如，如果单色光LED配合对应的荧光粉产生的白光中红色光成分较重，就需要设置发绿色光的热致发光材料层来对背光源的光色进行校正，比如以稀土离子Ce³⁺作为激活剂的碱土硫化物(比如SrS:Ce)。

如果单色光LED配合对应的荧光粉产生的白光中紫色光成分较弱，就可以通过设置发紫色光的热致发光材料层来对背光源的光色进行校正，比如以稀土离子Eu³⁺和Bi³⁺混合作为激活剂的碱土硫化物(比如BaS:Eu，Bi)。对于需要发射除红色光、蓝色光、绿色光以外的其它颜色光的热致发光材料，都可以通过将不同光色对应的激活剂混合来制备。

上述各种以不同金属离子作为激活剂的碱土硫化物的制备方法，同样都是采用气流法。

本发明实施例提供的背光源灯组，在采用单色光LED配合对应的荧光粉产生白光的背光源中电路板上设有LED的的一侧设置一层热致发光材料，该热致发光材料层在LED发出的热的激发下发光，从而可以有效利用LED发光时所产生的热能；对于LED所发出的白光存在颜色偏差的情况，还可以通过调整热致发光材料层发光的颜色来校正整个背光源灯组的光色。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种背光源灯组，包括电路板以及设置在电路板上的LED；其特征在于，在所述电路板设有LED的一侧设置热致发光材料层，所述热致发光材料层上设置有与所述LED对应的通孔，所述LED穿过所述通孔。

2.根据权利要求1所述的背光源灯组，其特征在于，所述背光源灯组应用于侧入式背光源，该背光源灯组还包括灯罩，所述电路板粘合在所述灯罩内，所述热致发光材料层粘合在所述电路板上。

3.根据权利要求2所述的背光源灯组，其特征在于，所述电路板通过导热胶粘合在所述灯罩内。

4.根据权利要求1所述的背光源灯组，其特征在于，所述背光源灯组应用于直下式背光源，该背光源灯组中的电路板和热致发光材料层扣合在显示器的背板与边框之间。

5.根据权利要求4所述的背光源灯组，其特征在于，所述电路板与所述背板之间设有导热胶。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的背光源灯组，其特征在于，所述热致发光材料以碱土硫化物作为发光基体，掺入不同的金属离子作为所述碱土硫化物的激活剂。

7.根据权利要求6所述的背光源灯组，其特征在于，所述碱土硫化物以稀土离子Bi³⁺、Ce³⁺和Eu³⁺按照一定比例混合作为激活剂，或者所述碱土硫化物以稀土离子Bi³⁺、Ce³⁺和Eu³⁺的任一或者任意组合按照一定比例混合作为激活剂。

8.根据权利要求6所述的背光源灯组，其特征在于，所述掺入不同金属离子的碱土硫化物为采用气流法制备得到的碱土硫化物。

9.根据权利要求8所述的背光源灯组，其特征在于，所述热致发光材料为掺入不同金属离子的碱土硫化物经过高压压塑得到的。