CN206741158U - Led灯源、灯条及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种LED灯源、灯条及显示装置，LED灯源包括支架、蓝光芯片及波长转换部。其中，所述支架具有一开口朝上的空腔；所述蓝光芯片设于所述空腔的底部，用以发出蓝光；所述波长转换部填充于所述空腔并包裹所述蓝光芯片，所述波长转换部设有绿光量子点、阻隔剂及红光荧光粉。本实用新型公开一种LED灯源，用以发出具有较宽色域的白光，其成本较低。

Description

LED灯源、灯条及显示装置

技术领域

本实用新型涉及LED显示领域，特别涉及一种LED灯源、灯条及显示装置。

背景技术

目前，市场上的LED灯源以其轻薄、低能耗等优点，被广泛应用于灯条及显示装置中。常规的LED灯源包括蓝光芯片，蓝光芯片工作时发出蓝光，该蓝光需要通过设置在LED灯源外侧的波长转换部转化成白光，并供给灯条或者显示装置。在将宽色域量子点结合LED应用于背光或显示领域时，常规方式是采用玻璃管封装量子点置于LED外部，该种方式应用复杂，且安装过程中容易破碎，如此使得量子点应用于LED显示的成本较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种LED灯源，旨在应用于灯条或显示装置中，能够为灯条或显示装置提供具有较宽色域的白光，降低灯条或显示装置的成本。

为到达上述之技术目的，本实用新型提供一种LED灯源、灯条及显示装置。所述灯条包括所述所述LED灯源；所述显示装置包括所述LED灯源；所述LED灯源包括：

支架，所述支架具有一开口朝上的空腔；

蓝光芯片，设于所述空腔的底部，用以发出蓝光；

波长转换部，填充于所述空腔并包裹所述蓝光芯片，所述波长转换部设有绿光量子点材料、阻隔剂及红光荧光粉。

优选地，所述绿光量子点材料与所述红光荧光粉呈交错掺杂状设于所述波长转换部上。

优选地，所述波长转换部具有邻近所述蓝光芯片设置的内层，以及远离所述蓝光芯片的外层，所述绿光量子点材料与所述红光荧光粉其中之一设于所述内层，另一设于所述外层。

优选地，所述绿光量子点材料设于所述内层并包裹所述蓝光芯片；所述红光荧光粉设于所述外层，所述阻隔剂包裹绿光量子点材料设置。

优选地，所述红光荧光粉设于所述内层并包裹所述蓝光芯片；所述绿光量子点材料设于所述外层，所述阻隔剂包裹所述绿光量子点材料设置。

优选地，所述红光荧光粉所在层的厚度与所述绿光量子点材料所在层的厚度的比值范围为[0.25,0.33]。

优选地，所述绿光量子点的直径为1～10nm。

优选地，所述支架侧壁自其底壁往上呈渐扩状设置。

本实用新型的LED灯源，通过将所述波长转换部填充于所述支架的空腔内，且所述波长转换部包裹所述蓝光芯片设置，以在所述LED灯源工作时，所述蓝光芯片发出蓝光，所述蓝光经过所述波长转换部时，部分所述蓝光激发所述绿光量子点发出绿光，部分所述蓝光激发所述红光荧光粉发出红光，余下部分的蓝光与所述绿光、红光混合而获得白光，通过上述蓝光、绿光及红光混合而得到的白光具有较宽的色域，从而当所述白光发散到显示装置的显示屏上时，能够获得较为丰富的色彩。由此可见，相较于现有技术中，将所述波长转换部设置于所述LED灯源的外侧并覆盖整个LED灯源而言，本实用新型的LED灯源将所述波长转换部设置于支架的空腔内，只需覆盖所述蓝光芯片，即可使得所述LED灯源发散出具有较宽色域的白光，且由于所述波长转换部受支架的保护，可避免受到位于LED灯源周向的其他结构(如透镜、扩散板或者导光板等)的挤压而损坏，且可减小所述波长转换部耗用绿光量子点材料的使用量，从而降低所述波长转换部的耗材成本，进而降低安装有 LED灯源的灯条及显示装置的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的LED灯源的第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的LED灯源的第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的LED灯源的第三实施例的结构示意图；

图4为本实用新型的直下式背光模组的一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型的侧入光式背光模组的一实施例的结构示意图。

本实用新型附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	LED灯源	300	直下式背光模组
110	支架	310	第一反射片
				120	蓝光芯片	320	扩散板
130	波长转换部	330	第一光学膜片组
				131	绿光量子点	400	侧入光式背光模组
132	红光荧光粉	410	第二反射片
				140	阻隔剂	420	导光板
200	灯条	430	第二光学膜片组

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型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，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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种LED灯源、灯条及显示装置，所述LED灯源能够为灯条或显示装置提供具有较宽色域的白光，降低波灯条或显示装置的成本。所述显示装置可以是液晶显示器、手机、平板或者电脑显示器产品中的任意一种。所述灯条可应用于所述液晶显示器中，具体在后文中有详细介绍。

请参阅图1至图3，本实用新型的LED灯源100包括支架110、蓝光芯片120，以及波长转换部130；支架110具有一侧壁开口朝上的空腔，蓝光芯片120设于所述空腔的底部，波长转换部130填充于所述空腔内并包裹蓝光芯片120，所述波长转换部130设有绿光量子点131、阻隔剂140及红光荧光粉132。

具体地，支架110具有一底壁，及自所述底壁的周缘朝上延伸出的侧壁，所述底壁与侧壁围合形成所述空腔；蓝光芯片120设于所述底壁上，用以在 LED灯源100工作时发出蓝光；波长转换部130填充于所述空腔内并包裹所述蓝光芯片120，使得波长转换部130受支架110的保护而不易受到损坏，避免材料耗损，其中，绿光量子点131用以将部分所述蓝光转换成绿光；红光荧光粉 132用以将部分所述蓝光转换成红光；阻隔剂140用以将所述绿光量子点131封装于所述空腔内，具体在后文中有详细介绍。

值得说明的是，绿光量子点131发出的绿光峰值波长在500～560nm之间，绿光量子点131可以为Ⅱ—Ⅵ族元素组成的第一化合物，例如GaP、GaAs、InN、 InP和InAs；或者Ⅱ—Ⅵ族元素组成的第二化合物，例如CdSe、CdTe、MgS、 MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、 ZnSe、ZnTe和CdS，CdS；再或者第三化合物，如杂化钙钛矿(CH₃NH₃PbX₃,X ＝Cl，Br，I)材料；亦或者第四化合物，如无机钙钛矿铯铅卤量子点(CsPbX₃，X＝Cl，Br，I)；又或者上述的第一化合物、第二化合物、第三化合物及第四化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶。阻隔剂140的材料可以为SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、BaSO₄、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚苯乙烯PS、烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、聚氨酯PU、有机硅聚合物中的一种或多种，不设具体限定。

本实用新型的LED灯源100，通过将波长转换部130填充于支架110的空腔内，且波长转换部130包裹蓝光芯片120设置，以在LED灯源100工作时，蓝光芯片120发出蓝光，所述蓝光经过波长转换部130时，部分所述蓝光激发绿光量子点131发出绿光，部分所述蓝光激发红光荧光粉132发出红光，余下部分的蓝光与所述绿光、红光三者(以下简称为三色光)混合而获得白光，通过上述三色光混合而得到的白光具有较宽的色域，从而当所述白光发散到显示装置的显示屏上时，能够获得较为丰富的色彩。由此可见，相较于现有技术中，将波长转换部130设置于LED灯源100的外侧并覆盖整个LED灯源100而言，本实用新型的LED灯源100将波长转换部130设置于支架110的空腔内，只需覆盖蓝光芯片120，即可使得LED灯源100发散出具有较宽色域的白光，且由于波长转换部130受支架110的保护，可避免受到位于LED灯源周向的其他结构 (如透镜、扩散板或者导光板等)的挤压而损坏，且可减小波长转换部130耗用绿光量子点131及红光荧光粉132的使用量，从而降低波长转换部的耗材成本，进而降低安装有LED灯源100的灯条及显示装置的成本。

上述通过三色光混合以获得白光的原理，为物理学中熟知的色光三原色原理。绿光量子点131与红光荧光粉132的半波宽较窄，其峰值波段可随尺寸的变化而移动，通过适量的配比，即可使绿光量子点131所发出的绿光与红光荧光粉132所发出的红光，及蓝光芯片120发出的蓝光混合成具有较宽色域的白光，具体不一一详述。要注意的是，所述配比应依据实际生产时所需的亮度、色点等要素来确定。

进一步地，支架110自其底壁往上呈渐扩状设置。具体地，支架110的侧壁自所述底壁的周缘朝上呈渐扩状设置。当LED灯源100工作时，蓝光芯片120 发出的蓝光，发散到支架110的侧壁上，直射或经所述侧壁反射到波长转换部130上进行混光，并最终汇聚于所述空腔的开口上，自所述空腔的开口发散出去。

绿光量子点131与红光荧光粉132在波长转换部130中的设置方式有多种，可以分层设置，或交错掺杂设置。

其中，若绿光量子点131与红光荧光粉132分层设置，则波长转换部130具有邻近蓝光芯片120设置的内层，以及远离蓝光芯片120的外层，绿光量子点 131与所述红光荧光粉132其中之一设于所述内层，另一设于所述外层。

优选地，红光荧光粉132所在层的厚度与绿光量子点131所在层的厚度的比值范围为[0.25,0.33]，例如0.25(即1/4)、0.28(即1/3.5)、0.3或者0.33(即 1/3)。即是在波长转换部130的厚度不变的情况下，通过调整绿光量子点131 所在层的厚度及红光荧光粉132所在层的厚度，使得绿光量子点131所在层的厚度大于或等于红光荧光粉132所在层的厚度，以此使得红光荧光粉132的质量及绿光量子点131厚度随质量成正比增加，有利于提高绿光量子点131的发光效率，并增加蓝光在绿光量子点131所在层的混光距离，使得混光更充分。

请参阅图1，在本实用新型的第一实施例中，绿光量子点131设于所述内层并包裹所述蓝光芯片120；红光荧光粉132设于所述外层，阻隔剂140包裹绿光量子点材料131设置。蓝光芯片120发出的蓝光，部分蓝光首先通过所述内层并激发绿光量子点材料131发出绿色光，然后该绿色光与另一部分蓝光自所述内层进入所述外层，并在所述外层内，该另一部分蓝光激发红光荧光粉132 发出红光，所述红光与绿光及蓝光混合而形成白光。

制作LED灯源100时：首先在蓝光芯片120上方及所述内层的侧壁面涂覆阻隔剂140，并在阻隔剂140上填充绿光量子点131，以此对绿光量子点131进行封装；接着在绿光量子点131的上方及所述外层的侧壁面再次涂覆阻隔剂 140，并在该阻隔剂140上填充红光荧光粉132；最后烘烤定型，从而完成LED 灯源100的制作。需要注意的是，在分层设置的过程中，由于所述内层与外层的空间大小不一致，需要依据所述内层与外层的空间大小，以及绿光量子点 131及红光荧光粉132的配比，精准控制红光荧光粉132及绿光量子点131先后加入的填充量，否则，容易降低LED灯源100发出的白光的纯度。

进一步地，绿光量子点132的直径为1～10nm，例如3nm、5nm、7nm，亦或者是10nm，以确保绿光量子点131的直径足够大，可便于与阻隔剂140封装，避免绿光量子点131与阻隔剂140封装不严密而导致绿光量子点131被氧化而损坏。

请参阅图2，在本实用新型的第二实施例中：红光荧光粉132设于所述内层并包裹蓝光芯片120；绿光量子点131设于所述外层，所述阻隔剂140包裹绿光量子点131设置。蓝光芯片120发出的蓝光，部分蓝光首先通过所述内层激发红光荧光粉132发出红光，然后红光与另一部分蓝光自所述内层进入所述外层，并在所述外层内，该另一部分蓝光激发绿光量子点131发出绿光，所述红光与绿光及蓝光混合而形成白光。

制作LED灯源100的工序，可参照上述第一实施例中的制作工序进行，具体不再一一赘述。

另外，红光荧光粉132与绿光量子点131分层设置还可以呈交错掺杂状设置。

请参阅图3，在本实用新型的第三实施例中，绿光量子点131与红光荧光粉132呈交错掺杂状设于波长转换部130。如此设置，使得绿光量子点131与红光荧光粉132在波长转换部130上均匀分布，当LED灯源100工作时，蓝光芯片 120发出的蓝光，自波长转换部130的内层开始，即可同时激发绿光量子点131 发出绿光、激发绿红光荧光粉132发出红光，整个波长转换部130的厚度即相当于三色光的混光距离，使得三色光混光效果更好更均匀。

制作LED灯源100时，首先利用阻隔剂140包裹绿光量子点131，使得绿光量子点131的外表面均匀包裹一层阻隔剂140，再将该包裹有阻隔剂140的绿光量子点131，与红光荧光粉131交错掺杂混合均匀；然后将绿光量子点131及红光荧光粉132的混合物填充于支架110的空腔内，并包裹蓝光芯片120；最后通过阻隔剂140封装于所述空腔内，并烘烤定型，从而完成LED灯源100的制作。

对比本实用新型的第一及第二较佳实施例，显然，在制作工序上，本实用新型的第三实施例中，LED灯源100的制作工序更为简洁，易于操作；在混合配比控制上，只需将绿光量子点132单独包裹后，与红光荧光粉131及胶水按设定的配比混合均匀即可，易于控制绿光量子点131与红光荧光粉132的配比。

本实用新型的显示装置，包括LED灯源100，LED灯源100的具体结构参照上述实施例，由于本灯条200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。以下均以液晶显示器为例，说明LED灯源100在显示装置中的应用，前述的手机、平板或者电脑显示器等产品可参照但并不局限于以下的实施例。

请参阅图4和图5，本实用新型的灯条200，应用于液晶显示装置上，灯条 200包括PCB板(未图示)以及安装于所述PCB板上的多个LED灯源100。

所述液晶显示器有直下式液晶显示器及侧入光式液晶显示器两种，其中：

如图4所示，所述直下式液晶显示器包括直下式背光模组300，所述直下式背光模组包括背板(未图示)，以及位于所述背板前侧并呈前后向依次设置的第一反射片310、扩散板320及第一光学膜片组330，灯条200通过导热胶粘贴或螺丝固定于所述背板上，灯条200的各LED灯源100上均罩设有用以发散光线的透镜(未图示)。直下式背光模组300工作时，灯条200上的LED灯源100 发出的白光，经第一反射片310反射到扩散板320上，并由扩散板320扩散至第一光学膜片组330上，所述白光经第一光学膜片组330处理后，在所述直下式液晶显示器的显示屏上显示出更为丰富的色彩。

在本实施例中，波长转换部130设置于支架110内，使得波长转换部130包裹蓝光芯片120而呈点状分布，相对于现有技术中，将波长转换部130需要设置成膜片状，以封装在光学膜片组中而言，显然，本实用新型的LED灯源100，波长转换部130包裹蓝光芯片120而呈点状设置，其数量较少，因而可减少波长转换部130所使用的材料量，以降低直下式背光模组300的耗材成本。

如图5所示，所述侧入光式液晶显示器包括侧入光式背光模组400，所述侧入光式背光模组400包括背板(未图示)，以及位于所述背板前侧并呈前后向依次设置的第二反射片410、导光板420及第二光学膜片组430，灯条200设于导光板420的侧部，并与该侧部相对设置。侧入光式背光模组400工作时，灯条200上的LED灯源100发出的白光，自导光板420的侧部进入导光板420，经导光板420引导至光学膜片组上，所述白光经第二光学膜片组430处理后，在所述侧入光式液晶显示器的显示屏上显示出更为丰富的色彩。

在本实施例中，波长转换部130设置于支架110的空腔内，相对现有技术中，波长转换部130需要呈多段玻璃管拼接状设于灯条200与导光板420的侧部之间而言，本实用新型的LED灯源100，波长转换部130受支架110的保护，可避免受到导光板420的挤压而损坏。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种LED灯源，其特征在于，包括：

支架，所述支架具有一开口朝上的空腔；

蓝光芯片，设于所述空腔的底部，用以发出蓝光；

波长转换部，填充于所述空腔并包裹所述蓝光芯片，所述波长转换部设有绿光量子点、阻隔剂及红光荧光粉。

2.如权利要求1所述的LED灯源，其特征在于，所述绿光量子点与所述红光荧光粉呈交错掺杂状设于所述波长转换部上。

3.如权利要求1所述的LED灯源，其特征在于，所述波长转换部具有邻近所述蓝光芯片设置的内层，以及远离所述蓝光芯片的外层，所述绿光量子点与所述红光荧光粉其中之一设于所述内层，另一设于所述外层。

4.如权利要求3所述的LED灯源，其特征在于，所述绿光量子点设于所述外层并包裹所述蓝光芯片；所述红光荧光粉设于所述内层，所述阻隔剂包裹绿光量子点设置。

5.如权利要求3所述的LED灯源，其特征在于，所述红光荧光粉设于所述内层并包裹所述蓝光芯片；所述绿光量子点设于所述外层，所述阻隔剂包裹所述绿光量子点设置。

6.如权利要求3至5任意一项所述的LED灯源，所述红光荧光粉所在层的厚度与所述绿光量子点所在层的厚度的比值范围为[0.25,0.33]。

7.如权利要求1至5任意一项所述的LED灯源，其特征在于，所述绿光量子点的直径为1～10nm。

8.如权利要求1至5任意一项所述的LED灯源，其特征在于，所述支架侧壁自其底壁往上呈渐扩状设置。

9.一种灯条，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的LED灯源。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的LED灯源。