CN103207476A - 一种led背光液晶显示装置及其发光材料的涂覆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED背光液晶显示装置，包括：LED光源模组、发光材料基板、TFT基板、液晶和彩膜基板，LED芯片封装于LED光源模组中，在彩膜基板与液晶之间或液晶与LED光源模组之间设置有一层涂覆有RGB发光材料的发光层，所述RGB发光材料与所述RGB彩膜形状相同且颜色对应。本发明还公开了一种LED背光液晶显示装置的发光材料的涂覆方法。采用本发明制作的LCD显示装置，将发光材料与芯片分离封装，降低了发光材料工作温度，从而避免发光材料因温度猝灭导致的亮度损失。

Description

一种LED背光液晶显示装置及其发光材料的涂覆方法

技术领域

本发明涉及一种LED背光液晶显示装置及其发光材料的涂覆方法，属半导体照明领域。

背景技术

与传统的阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）相比，液晶显示器（LiquidCrystal Display，LCD）具有体积小、重量轻、使用寿命长、节能环保等特点，已逐步取代传统的CRT显示。

液晶显示器（LCD）本身不能发光，需要通过调制外界光线达到显示效果。现有LCD大多是透射型的，背光源是其不可缺少的组成部分，因而其亮度、功耗、色彩表现能力等指标都依赖于背光源的性能。因此，背光模块是液晶电视必不可少的部件。作为液晶电视主要部件的液晶是一种介乎于液体和晶体之间的物质，可以通过电流来改变其分子排列状态，给液晶施加不同的电压就能控制光线的通过量，从而显示多种多样的图像。但液晶本身并不会发光，液晶的这种特性决定了LCD背光源应用的重要性。

LCD背光模块包括光源、导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等。传统液晶显示主要采用冷阴极（CCFL）作为背光源，随着发光二极管（LED）技术的成熟，已逐渐取代传统CCFL成为LCD显示的主要光源。LED作为LCD背光源，与传统CCFL相比，具有节能、环保、长寿命、供电模块设计简单等优点。

目前LCD显示用白光LED光源存在的问题：

1）LED芯片工作温度较高，因发光材料本身的热猝灭性，发光材料涂覆于芯片表面的封装形式导致光源在工作温度下亮度较常温衰减严重；

2）采用白光LED作为背光源，LCD显示设备RGB彩膜的入射光源纯度较低，对彩膜的滤光性能要求较高，不利于提高LCD显示设备的色域，且光源能量损失较大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种LED背光液晶显示装置及其发光材料的涂覆方法，能够避免发光材料因温度猝灭导致的亮度损失，降低对彩膜性能的要求以及因滤光过程导致的能量损失。

本发明的一种LED背光液晶显示装置包括：LED光源模组、发光材料基板、TFT基板、液晶和彩膜基板，LED芯片封装于LED光源模组中，在彩膜基板与液晶之间或液晶与LED光源模组之间设置有一层涂覆有RGB发光材料的发光层，所述RGB发光材料与所述RGB彩膜形状相同且颜色对应。

优选地，在彩膜基板与液晶之间或液晶与LED光源模组之间设置发光材料基板，所述RGB发光材料涂覆于所述发光材料基板上。

优选地，所述发光层形成在所述液晶与彩膜基板之间，或是在所述液晶与LED光源模组之间，所述发光层的荧光材料的载体可以是彩膜基板、TFT基板或独立的基板上。

优选地，所述LED芯片采用正装、倒装或其它方式封装在所述LED光源模组中。

优选地，所述LED芯片为蓝光、近紫外光或紫外光芯片。

优选地，所述发光材料为荧光粉或量子点发光材料。

优选地，所述荧光粉为微米级或纳米级荧光粉，粒径小于10微米。

本发明的一种LED背光液晶显示装置的发光材料的涂覆方法包括如下步骤：

1）采用封装胶将LED芯片封装到支架中，采用串联、并联或串并联结合的方式焊接到铝基板或陶瓷基板上制成LED光源模组；

2）采用蒸镀或喷涂的方法将发光材料涂覆于透明基板上，制得发光材料基板；

3）在TFT的阵列基板四周涂上封框胶，并散布5～10μm大小的间隔物于其上作支撑点；

4）将步骤2）、3）所得按发光材料基板、TFT阵列基板和彩膜基板顺序组合，在阵列基板和彩膜基板之间形成空盒，在其中注入液晶，得到液晶面板；

5）将步骤1）、4）所得连同导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等即得一种节能、高色域LCD显示装置。

本发明具有如下优点：

1、采用本发明制作的LCD显示装置，将发光材料与芯片分离封装，降低了发光材料工作温度，从而避免发光材料因温度猝灭导致的亮度损失；

2、本发明装置将发光材料涂覆于RGB彩膜相对应的位置，使通过各色彩膜的光谱色纯度提高，降低了对彩膜性能的要求，以及因滤光过程导致的能量损失；

3、采用本发明提供的方法，可以提高LCD显示设备的色域，显示色彩更丰富、逼真。

附图说明

图1为本发明实施例1的LCD显示装置示意图（采用蓝光LED芯片，荧光粉涂覆于独立透明基板上）；

图2为图1中A部放大示意图；

图3为本发明实施例2的LCD显示装置示意图（采用紫外光LED芯片，荧光粉涂覆于TFT阵列基板上）；

图4为图3中B部放大示意图；

图5为本发明实施例3的LCD显示装置示意图（采用蓝光LED芯片，荧光粉涂覆于彩膜基板上）；

图6为图5中C部放大示意图。

具体实施方式

本发明通过改进现有LCD显示背光源的实现形式，将发光材料涂覆于RGB彩膜相对应的位置，提供了一种更节能、色域更高的LCD显示装置，并提供了这种装置的制作方法。

本发明的实现方式：如图1和图2所示，在彩膜基板6与液晶5之间或液晶5与LED光源模组1之间加入一层基板3，在基板3上相对于RGB彩膜位置分别涂覆RGB发光材料7，将此装置装上导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等即得一种节能、高色域LCD显示设备。

本发明所选芯片为蓝光、近紫外光或紫外光LED芯片，封装后制成LED光源模组。

本发明所选LED发光材料为红色、绿粉和蓝色荧光粉或量子点荧光材料，采用填充或蒸镀的方法涂覆于RGB彩膜相对应的位置。

发光材料7形成在液晶与彩膜基板之间，或是在液晶与LED光源模组之间，发光材料7的荧光材料的载体可以是彩膜基板、TFT基板或独立的基板上。

本发明提供了这种LCD显示装置的制作方法，步骤如下：1、采用封装胶将LED芯片封装到支架中，采用串联、并联或串并联结合的方式焊接到铝基板上制成LED光源模组；2、采用蒸镀的方法将发光材料涂覆于透明基板上，制得发光材料基板；3、在TFT的阵列基板四周涂上封框胶，并散布5～10μm大小的间隔物于其上作支撑点；4、将步骤2、3所得按发光材料基板、TFT阵列基板和彩膜基板按顺序组合，在阵列基板和彩膜基板之间形成空盒，在其中注入液晶，得到液晶面板；5、将步骤1、4所得连同导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等即得一种节能、高色域LCD显示装置。

实施例1：

如图1、2所示，本发明由LED光源模组1、荧光粉基板3、TFT基板4、液晶5和彩膜基板6组成，LED芯片2封装于LED光源模组1中，红色和绿色荧光粉涂覆于独立透明基板上，与RGB彩膜形状相同、颜色对应。

制作方法为：1）采用封装胶将蓝光LED芯片封装到支架中，烘干后将其采用串联的方式焊接到铝基板上制成LED光源模组；2）采用蒸镀的方法将纳米荧光粉涂覆于透明基板上，制得荧光粉基板；3）在TFT的阵列基板四周涂上封框胶，并散布5～10m大小的间隔物于其上作支撑点；4）将步骤2、3所得按荧光粉基板、TFT阵列基板和彩膜基板按顺序组合，在TFT基板与彩膜基板之间形成空盒，在其中注入液晶，得到液晶面板；5）将步骤1、4所得连同导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等即得一种节能、高色域LCD显示装置。

实施例2：

如图3所示，本发明由LED光源模组1、TFT基板4、液晶5和彩膜基板6组成，紫外光LED芯片2封装于LED光源模组1中，RGB发光材料涂覆于TFT阵列基板上，与RGB彩膜形状相同、颜色对应。

制作方法为：1）采用封装胶将紫外光LED芯片封装到支架中，烘干后将其采用串联的方式焊接到陶瓷基板上制成LED光源模组；2）采用蒸镀的方法将纳米荧光粉涂覆于TFT阵列基板上；3）在TFT的阵列基板四周涂上封框胶，并散布5～10μm大小的间隔物于其上作支撑点；4）将TFT阵列基板和彩膜基板组合，在TFT基板与彩膜基板之间形成空盒，在其中注入液晶，得到液晶面板；5）将紫外光LED模组和液晶面板连同导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等即得一种节能、高色域LCD显示装置。

实施例3：

如图4所示，本发明由LED光源模组1、TFT基板4、液晶5和彩膜基板6组成，蓝光LED芯片2封装于LED光源模组1中，荧光粉涂覆于彩膜基板上，与RGB彩膜形状相同、颜色对应。

制作方法为：1）采用封装胶将蓝光LED芯片封装到支架中，烘干后将其采用串联的方式焊接到铝基板上制成LED光源模组；2）采用蒸镀的方法将红色和绿色纳米荧光粉涂覆于彩膜基板上，形状和位置与红色及绿色彩膜对应；3）在TFT的阵列基板四周涂上封框胶，并散布5～10μm大小的间隔物于其上作支撑点；4）将TFT阵列基板和彩膜基板组合，在TFT基板与彩膜基板之间形成空盒，在其中注入液晶，得到液晶面板；5）将蓝光LED模组和液晶面板连同导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等即得一种节能、高色域LCD显示装置。

Claims (8)

1.一种LED背光液晶显示装置，包括：LED光源模组、发光材料基板、TFT基板、液晶和彩膜基板，LED芯片封装于LED光源模组中，其特征在于，在彩膜基板与液晶之间或液晶与LED光源模组之间设置有一层涂覆有RGB发光材料的发光层，所述RGB发光材料与所述RGB彩膜形状相同且颜色对应。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在彩膜基板与液晶之间或液晶与LED光源模组之间设置发光材料基板，所述RGB发光材料涂覆于所述发光材料基板上。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发光层形成在所述液晶与彩膜基板之间，或是在所述液晶与LED光源模组之间，所述发光层的荧光材料的载体可以是彩膜基板、TFT基板或独立的基板上。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述LED芯片采用正装或倒装在所述LED光源模组中。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述LED芯片为蓝光、近紫外光或紫外光芯片。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发光材料为荧光粉或量子点发光材料。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述荧光粉为微米级或纳米级荧光粉，粒径小于10微米。

8.一种LED背光液晶显示装置的发光材料的涂覆方法，包括如下步骤：

1）采用封装胶将LED芯片封装到支架中，采用串联、并联或串并联结合的方式焊接到铝基板或陶瓷基板上制成LED光源模组；

2）采用蒸镀或喷涂的方法将发光材料涂覆于透明基板上，制得发光材料基板；

3）在TFT的阵列基板四周涂上封框胶，并散布5～10μm大小的间隔物于其上作支撑点；

4）将步骤2）、3）所得按发光材料基板、TFT阵列基板和彩膜基板顺序组合，在阵列基板和彩膜基板之间形成空盒，在其中注入液晶，得到液晶面板；

5）将步骤1）、4）所得连同导光板、反射板、扩散板、棱镜、框架等即得一种节能、高色域LCD显示装置。

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