CN104696752A - 一种发光二极管光源、背光模组、显示装置和照明装置 - Google Patents

一种发光二极管光源、背光模组、显示装置和照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种发光二极管光源、背光模组、显示装置和照明装置，所述发光二极管光源包括：基座，设置于所述基座上的发光二极管芯片，以及罩设于所述发光二极管芯片上的灯罩，所述灯罩中包含量子点，所述发光二极管芯片发出的光照射所述灯罩以激发所述量子点发光。本发明中，通过在灯罩中设置量子点来取代低发光效率的荧光材料，发出所需的光色，可以提高发光二极管光源的发光效率以及发光二极管光源发出的光的色域。

Description

一种发光二极管光源、背光模组、显示装置和照明装置
技术领域
本发明涉及发光二极管(LED)技术领域，尤其涉及一种发光二极管光源、背光模组、显示装置和照明装置。
背景技术
目前，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已被大量地使用于手机(mobile phone)、笔记本电脑(notebook personal computer)及个人电脑(personal computer，PC)等电子产品上。然而，由于液晶显示器的液晶显示面板(LCD panel)本身并不具有发光的功能，因此需要为液晶显示面板配置背光模组(backlight module)，以提供液晶显示面板所需要的光源。
在现有技术中，背光模组通常利用LED光源来提供出射光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示面板的视觉效果。请参考图1，图1为现有技术中的LED光源的结构示意图，该LED光源主要包括：蓝光LED芯片101，用于支撑蓝光LED芯片101的支架102，与蓝光LED芯片101电性连接的电路基板103，覆盖于蓝光LED芯片101上的荧光层104，以及罩设于蓝光LED芯片101上的灯罩105，现有的灯罩105通常采用PET(聚对苯二甲酸类)等材料制成，使用灯罩105可增加蓝光LED芯片101的发光角度，提升发光效率。荧光层104中通常包括黄色荧光粉或者红色荧光粉+绿色荧光粉，通过蓝光LED芯片101发出的蓝光激发荧光层104中的荧光粉，使LED光源发出白光。由于荧光粉的发光效率较低，导致该种结构的LED光源的发光效率低，发出的白光的色域也较低，通常仅为50％NTSC。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种发光二极管光源、背光模组、显示装置和照明装置，以提高发光二极管光源的发光效率和色域。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发光二极管光源，包括：基座，设置于所述基座上的发光二极管芯片，以及罩设于所述发光二极管芯片上的灯罩，其特征在于，所述灯罩中包含量子点，所述发光二极管芯片发出的光照射所述灯罩以激发所述量子点发光。
优选地，所述发光二极管芯片为蓝光发光二极管芯片，所述量子点包括红色量子点和绿色量子点，所述红色量子点和绿色量子点被所述发光二极管芯片发出的蓝光激发后发出的红光和绿光，与所述发光二极管芯片发出的蓝光混合形成白光。
优选地，所述量子点的直径位于2-20nm范围内。
优选地，所述基座包括：电路基板以及设置于电路基板上的支架，所述发光二极管芯片设置于所述支架上，通过所述支架与所述电路基板电性连接。
本发明还提供一种背光模组，包括上述发光二极管光源。
优选地，所述背光模组为直下式背光模组。
本发明还提供一种显示装置，包括上述背光模组。
本发明还提供一种照明装置，包括上述发光二极管光源。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例中，在灯罩中设置量子点来取代低发光效率的荧光材料发出所需的光色，由于量子点本身具有发光特性，因而可以提高发光二极管的发光效率，且量子点可以产生利用常规荧光材料难以达到的颜色范围，因而也提高了发光二极管发出的光的色域。
附图说明
图1为现有技术中的LED光源的结构示意图；
图2为本发明实施例的发光二极管光源的结构示意图；
图3为现有技术中的采用普通灯罩的发光二极管光源的光谱曲线示意图；
图4为本发明实施例的采用量子点灯罩的发光二极管光源的光谱曲线示意图；
图5为本发明实施例的背光模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参考图2，图2为本发明实施例的发光二极管光源的结构示意图，该发光二极管光源包括：基座201，设置于所述基座201上的发光二极管芯片202，以及罩设于所述发光二极管芯片202上的灯罩203，所述灯罩203中包含量子点2031，所述发光二极管芯片202发出的光照射所述灯罩203以激发所述量子点2031发光。
本发明实施例中，所述基座201具体包括：电路基板2011以及设置于电路基板2011上的支架2012，所述发光二极管芯片202设置于所述支架2012上，通过所述支架2012与所述电路基板2011电性连接。当然，在本发明的其他实施例中，基座201也可以为其他类型的结构，在此不再一一描述。
此外，本发明实施例中的发光二极管光源还包括：用于密封发光二极管芯片202的密封胶204。
所述发光二极管芯片202可在通电后发出蓝光或紫色光等单色光。所述发光二极管芯片202通常包含阴极、阳极和位于阴极和阳极之间的有机发光层。
所述灯罩203中包含量子点2031的灯罩，所述灯罩203是将量子点材料掺杂在基材(如PET)中形成。
量子点(“QD”，也称为半导体纳米晶体)是II-VI、III-V、IV-VI族材料的小晶体，一般具有2nm-20nm的直径。由于量子限制效应，量子点的电子态之间的能量差是量子点的组成和物理尺寸二者的函数。因此，可以通过改变量子点的物理尺寸来调谐和调整量子点的光学和光电子学性能。量子点发光光谱的带宽与依赖于温度的多普勒展宽、海森堡不确定性原理和量子点的尺寸分布有关。对于给定的量子点，可以通过改变尺寸来控制该量子点的发射谱带。因此，量子点可以产生利用常规荧光材料难以达到的颜色范围。
本发明实施例中，在灯罩中设置量子点来取代低发光效率的荧光材料发出所需的光色，由于量子点本身具有发光特性，因而可以提高发光二极管的发光效率，且量子点可以产生利用常规荧光材料难以达到的颜色范围，因而也提高了发光二极管发出的光的色域。
本发明实施例中，可以根据发光二级光光源所需的发光颜色，选取不同的发光二极管芯片202以及量子点材料。当发光二极管光源需要发出白光时，所述发光二极管芯片202可以为蓝光发光二极管芯片，所述量子点2031包括红色量子点和绿色量子点，所述红色量子点和绿色量子点被所述发光二极管芯片202发出的蓝光激发后发出的红光和绿光，与所述发光二极管芯片202发出的蓝光混合形成白光。具体的，红色量子点在蓝光的激发下发出红光，绿色量子点在蓝光的激发下发出绿光，红色量子点发出的红光、绿色量子点发出的绿光以及灯罩203透射的蓝光混合，形成白光。由于蓝光与其他单色光相比，可以携带更多的能量，因而，本实施例中采用蓝光发光二极管芯片。
请参考图3和图4，图3为现有技术中的采用普通灯罩的发光二极管光源的光谱曲线示意图；图4为本发明实施例的采用量子点灯罩的发光二极管光源的光谱曲线示意图；对比可以看出，采用量子点灯罩的发光二极管光源，其色域可从50％NTSC提升至70％NTSC(CIE1931)。图中，横坐标为光波波段(λ)；纵坐标为数据归一后的光强度比例(I)。
本发明实施例还提供一种背光模组，包括上述发光二极管光源。
请参考图5，图5为本发明实施例的背光模组的结构示意图，该背光模组为直下式背光模组，包括：胶框501、光学膜材502、发光二极管光源503以及背板504，其中，光学膜材502用于增强发光二级管光源503发出的光线的利用效率，光学膜材502设置于胶框501上，发光二极管光源503设置于背板504上，所述发光二极管光源503为上述实施例中所述的发光二级光管光源。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述背光模组。
本发明实施例还提供一种照明装置，包括上述发光二极管光源。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种发光二极管光源，包括：基座，设置于所述基座上的发光二极管芯片，以及罩设于所述发光二极管芯片上的灯罩，其特征在于，所述灯罩中包含量子点，所述发光二极管芯片发出的光照射所述灯罩以激发所述量子点发光。
2.根据权利要求1所述的发光二极管光源，其特征在于，所述发光二极管芯片为蓝光发光二极管芯片，所述量子点包括红色量子点和绿色量子点，所述红色量子点和绿色量子点被所述发光二极管芯片发出的蓝光激发后发出的红光和绿光，与所述发光二极管芯片发出的蓝光混合形成白光。
3.根据权利要求1所述的发光二极管光源，其特征在于，所述量子点的直径位于2-20nm范围内。
4.根据权利要求1所述的发光二极管光源，其特征在于，所述基座包括：电路基板以及设置于电路基板上的支架，所述发光二极管芯片设置于所述支架上，通过所述支架与所述电路基板电性连接。
5.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的发光二极管光源。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为直下式背光模组。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求5或6任一项所述的背光模组。
8.一种照明装置，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的发光二极管光源。
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