LED组件、光源和液晶显示装置的制作方法

专利2022-06-29  67


本发明涉及液晶显示装置技术领域,具体的,涉及led组件、光源和液晶显示装置。



背景技术:

一般常用液晶显示模组(lcd模组)使用的led(发光二极管)发光波长在450nm左右。而具有防蓝光效果的lcd模组一般采用长波led,波长越长防蓝光效果越好,但波长太长会导致白平衡异常,画面品位差。因此波长在455nm时防蓝光效果最优,但led产出后波长分布于一定范围内,单看455nm波长良率不足30%。为平衡lcd模组防蓝光效果和画面品位,一般采用灯条混并打件方式,即不同波段防蓝光led交叉间隔打件到fpc上,但这会增加打件厂混料管理成本:不同波长led在打件产线不好标记,容易错打,导致打件厂管理成本增加;led损耗增加:打件剩余led不好回收;画面效果不佳:相邻led由于波长不一致,可能导致色差或黑白影(hotspot)。

因而,目前lcd模组采用的led相关技术仍有待改进。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种led组件,该led组件可以从led封装源头避免led混料,节省成本,无画面不均、色差等问题,或者可以实现不同等级的防蓝光效果。

在本发明的一个方面,本发明提供一种led组件。根据本发明的实施例,该led组件包括:基板;多个间隔设置的蓝光led芯片,多个所述蓝光led芯片设在所述基板上,且多个所述蓝光led芯片的发光波长不同;白光荧光粉层,所述白光荧光粉层设在所述基板上,且覆盖多个所述蓝光led芯片;以及封框体,所述封框体设置在所述基板上,用于封装多个所述蓝光led芯片和所述白光荧光粉层。该led组件将不同波段的蓝光led芯片封装在一起,可以从led封装源头避免了led混料,节省成本,且该led组件应用于lcd模组时基本无画面不均、色差等问题。

根据本发明的实施例,多个所述蓝光led芯片并联。

根据本发明的实施例,该led组件还包括多个控制器,多个所述控制器与多个所述蓝光led芯片一一对应设置,每个所述控制器用于控制一个所述蓝光led芯片的开关。

根据本发明的实施例,多个所述蓝光led芯片包括至少一个防蓝光led芯片和至少一个非防蓝光led芯片;或者多个所述蓝光led芯片均为防蓝光led芯片;其中,所述防蓝光led芯片的发光波长在452nm~458nm范围内,所述非防蓝光led芯片的发光波长小于452nm。

根据本发明的实施例,相邻两个所述蓝光led芯片的发光波长的差值大于等于1nm。

根据本发明的实施例,多个所述防蓝光led芯片的发光波长的平均值为455nm。

根据本发明的实施例,包括两个所述蓝光led芯片,且所述两个蓝光led芯片的发光波长满足以下条件的任意一种:两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为452nm和458nm;两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为453nm和457nm;两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为454nm和456nm。

根据本发明的实施例,所述蓝光led芯片为氮化镓led芯片。

根据本发明的实施例,所述白光荧光粉层包括k2sif6和mn掺杂的荧光粉中的至少一种。

在本发明的另一方面,本发明提供了一种光源。根据本发明的实施例,该光源包括前面所述的led组件。该光源制备方法简单,易于操作,成本较低,且该光源用液晶显示装置时基本不存在画面不均、色差等问题。

在本发明的又一方面,本发明提供了一种液晶显示装置。根据本发明的实施例,该液晶显示装置包括前面所述的光源。该液晶显示装置的显示画面均匀性更好,基本不存在画面不均、色差等问题。

附图说明

图1是本发明一个实施例的led组件的剖面结构示意图。

图2是本发明另一个实施例的led组件的剖面结构示意图。

图3是本发明一个实施例的led组件的电路示意图。

附图标记:

10:基板20:蓝光led芯片30:白光荧光粉层40:控制器50:封框体60:正极电压70:负极电压80:连接导线100:led组件

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面,本发明提供一种led组件。根据本发明的实施例,参照图1和图2,该led组件100包括:基板10;多个间隔设置的蓝光led芯片20,多个所述蓝光led芯片20设在所述基板10上,且多个所述蓝光led芯片20的发光波长不同;白光荧光粉层30,所述白光荧光粉层30设在所述基板10上,且覆盖多个所述蓝光led芯片20;以及封框体50,所述封框体50设置在所述基板10上,用于封装多个所述蓝光led芯片20和所述白光荧光粉层30。该led组件将不同波段的蓝光led芯片封装在一起形成一个led颗粒,满足最优防蓝光效果的同时可以从led封装源头避免了led混料,节省成本,且该led组件应用于lcd模组时基本无画面不均、色差等问题。

根据本发明的一些实施例,基板可以为未设置有电路结构的衬底,即仅起到支撑作用,多个蓝光led芯片之间以及多个蓝光led芯片与外部的电连接关系可以通过其他的走线和连接线路实现。根据本发明的另一些实施例,基板可以为设置有电路结构的印刷电路板(具体如柔性电路板fpc),此时印刷电路板上已经印刷形成预定的电路结构,只需要将蓝光led芯片设置在基板的相应位置上,在起到支撑作用的同时,多个蓝光led芯片的电连接关系也通过印刷电路板上的电路结构实现。

根据本发明的实施例,参照图3,多个所述蓝光led芯片20可以并联。由此,多个蓝光led芯片可以独立工作,互不影响,即使一个甚至多个蓝光led芯片断路,其他蓝光led芯片仍能正常工作。

根据本发明的实施例,参照图3,该led组件100还包括多个控制器40,多个所述控制器40与多个所述蓝光led芯片20一一对应设置,每个所述控制器40用于控制一个所述蓝光led芯片20的开关。具体的,当正极电压60通过控制器40控制后从负极电压70流出后,实现led芯片发光,通过控制器40控制不同波段的芯片发光即可独立控制每个蓝光led芯片是否发光,进而可以根据需要调整led组件的发光波段,既可以实现防蓝光模式和非防蓝光模式之间的切换,也可以实现不同等级的防蓝光效果之间的切换。具体的,控制器的具体种类没有特别限制,可以为任何可以起到开关作用的电路结构,本发明中,该控制器可以预先形成在基板上,由此结构更加简单,易于实现。

根据本发明的实施例,多个蓝光led芯片的发光波段可以根据实际需要令灵活选择。一些具体实施例中,多个所述蓝光led芯片包括至少一个防蓝光led芯片和至少一个非防蓝光led芯片。由此,可以根据需要通过电路驱动实现防蓝光和非防蓝光的切换。另一些具体实施例中,多个所述蓝光led芯片可以均为防蓝光led芯片。由此,可以实现更好的防蓝光效果。其中,所述防蓝光led芯片的发光波长在452nm~458nm范围内(具体可以为452nm、453nm、454nm、455nm、456nm、457nm、458nm等),所述非防蓝光led芯片的发光波长小于452nm(具体如451nm、450nm、449nm、448nm等)。防蓝光led芯片的发光波长越长有害蓝光的占比越小,越具有防蓝光效果;但波长过大后会导致色温和白平衡异常,且降低模组色域,而在上述波长范围内,防蓝光led芯片的防蓝光效果较佳,同时对画面的负面影响相对较小。

根据本发明的实施例,相邻两个蓝光led芯片的发光波长的差异可以根据需要灵活选择。一些具体实施例中,相邻两个所述蓝光led芯片的发光波长的差值大于等于1nm(例如1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm等)。由此,可以灵活的根据不同的使用要求实现不同的效果,以适用于多种不同使用环境。

根据本发明的实施例,多个所述防蓝光led芯片的发光波长的平均值为455nm。由此,能够充分利用不同波段的蓝光led芯片达到最优的防蓝光效果。一些具体实施例中,该led组件包括两个所述蓝光led芯片,且所述两个蓝光led芯片的发光波长满足以下条件的任意一种:两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为452nm和458nm;两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为453nm和457nm;两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为454nm和456nm。由此,可以充分利用产出的led芯片,同时能够实现最优的防蓝光效果,大大减少了led芯片的损耗。

根据本发明的实施例,蓝光led芯片的具体种类和结构没有特别限制。一些具体实施例中,蓝光led芯片可以为水平结构的led芯片,也可以为垂直结构的led芯片,具体可以包括衬底、p型半导体层、n型半导体层、p电极和n电极等结构,其中,衬底可以为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底等,p型半导体层和n型半导体层可以根据发光颜色进行调整,而p电极和n电极可以金属电极。如银电极等。一个具体示例中,该led组件中的所述蓝光led芯片可以为氮化镓led芯片,即led芯片中的半导体材料为氮化镓。

根据本发明的实施例,白光荧光粉层可以在led芯片发出的蓝光的激发作用下,发出白光,从而可以用于液晶显示装置的背光源。一些具体实施例中,所述白光荧光粉层可以包括mn掺杂的荧光粉(如mn掺杂的k2sif6)和k2sif6中的至少一种。一个具体示例中,白光荧光粉层包括k2sif6。由此,发光效率高,且材料来源广泛,成本较低。

根据本发明的实施例,封框体50可以保护led芯片不受水氧侵蚀,提高使用稳定性,延长使用寿命。具体的,封框体的材料没有特别限制,具体可以为环氧树脂等。

根据本发明的一个具体实施例,该led组件中设置有两个蓝光led芯片20,两个蓝光led芯片20通过连接导线80并联,两个白色荧光粉层30覆盖上述两个蓝光led芯片20,然后蓝光led芯片20和白色荧光粉层30均被封框体50封装,其中,两个蓝光led芯片20远离白色荧光粉层30的一侧设置有包裹金属走线的封装胶90,其中的金属走线用于给蓝光led芯片20供电,封装胶90在绝缘的同时可以保护金属走线。

在本发明的另一方面,本发明提供了一种光源。根据本发明的实施例,该光源包括前面所述的led组件。该光源制备方法简单,易于操作,成本较低,且该光源用液晶显示装置时基本不存在画面不均、色差等问题。

具体的,该光源可以包括基材和多个前面所述的led组件,多个led组件间隔设置在基材上。一些具体实施例中,该光源用于液晶显示装置的背光模组,常规背光模组一般可以包括前面所述的光源、导光板、光学用模片(扩散屏、棱镜片等等)、结构件(铁框或胶框)等,具体可以参照常规工艺进行,在此不再一一赘述。

在本发明的又一方面,本发明提供了一种液晶显示装置。根据本发明的实施例,该液晶显示装置包括前面所述的光源。该液晶显示装置的显示画面均匀性更好,基本不存在画面不均、色差等问题。

可以理解,该液晶显示装置的具体种类没有特别限制,例如可以为nt模式液晶显示装置、ips模式液晶显示装置、ads模式液晶显示装置等等,而除了包括前面所述的光源之外,还可以包括常规液晶显示装置的必要结构和部件,例如阵列基板、液晶层、封框胶、彩膜基板、偏光片等等,在此不再过多赘述。

一个具体实施例中,前面所述的led组件中包括两个防蓝光led芯片,其发光波长分别为453nm和457nm,将该led组件作为光源组装成液晶显示装置的侧入式背光模组,并将该侧入式背光模组进一步组装成液晶显示装置,对该液晶显示装置进行光谱检测,其中,波长在415nm至455nm范围内的光在波长范围在400nm~500nm范围内的光中的占比为37.6%。结果表明,该led组件达到了理想的防蓝光效果。另外,肉眼观察液晶显示装置的显示画面,入光侧不存在画面不均和色差问题,显示质量较高。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术特征:

1.一种led组件,其特征在于,包括:

基板;

多个间隔设置的蓝光led芯片,多个所述蓝光led芯片设在所述基板上,且多个所述蓝光led芯片的发光波长不同;

白光荧光粉层,所述白光荧光粉层设在所述基板上,且覆盖多个所述蓝光led芯片;以及

封框体,所述封框体设置在所述基板上,用于封装多个所述蓝光led芯片和所述白光荧光粉层。

2.根据权利要求1所述的led组件,其特征在于,多个所述蓝光led芯片并联。

3.根据权利要求1所述的led组件,其特征在于,还包括多个控制器,多个所述控制器与多个所述蓝光led芯片一一对应设置,每个所述控制器用于控制一个所述蓝光led芯片的开关。

4.根据权利要求3所述的led组件,其特征在于,多个所述蓝光led芯片包括至少一个防蓝光led芯片和至少一个非防蓝光led芯片;或者多个所述蓝光led芯片均为防蓝光led芯片;

其中,所述防蓝光led芯片的发光波长在452nm~458nm范围内,所述非防蓝光led芯片的发光波长小于452nm。

5.根据权利要求4所述的led组件,其特征在于,相邻两个所述蓝光led芯片的发光波长的差值大于等于1nm。

6.根据权利要求4所述的led组件,其特征在于,多个所述防蓝光led芯片的发光波长的平均值为455nm。

7.根据权利要求6所述的led组件,其特征在于,包括两个所述蓝光led芯片,且所述两个蓝光led芯片的发光波长满足以下条件的任意一种:

两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为452nm和458nm;

两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为453nm和457nm;

两个所述蓝光led芯片的发光波长分别为454nm和456nm。

8.根据权利要求1所述的led组件,其特征在于,所述蓝光led芯片为氮化镓led芯片。

9.根据权利要求1所述的led组件,其特征在于,所述白光荧光粉层包括k2sif6和mn掺杂的荧光粉中的至少一种。

10.一种光源,其特征在于,包括权利要求1~9中任一项所述的led组件。

11.一种液晶显示装置,其特征在于,包括权利要求10所述的光源。

技术总结
本发明提供LED组件、光源和液晶显示装置,该LED组件包括:基板;多个间隔设置的蓝光LED芯片,多个所述蓝光LED芯片设在所述基板上,且多个所述蓝光LED芯片的发光波长不同;白光荧光粉层,所述白光荧光粉层设在所述基板上,且覆盖多个所述蓝光LED芯片;以及封框体,所述封框体设置在所述基板上,用于封装多个所述蓝光LED芯片和所述白光荧光粉层。该LED组件将不同波段的蓝光LED芯片封装在一起,可以从LED封装源头避免了LED混料,节省成本,且该LED组件应用于LCD模组时基本无画面不均、色差等问题。

技术研发人员:潘飞;李玉成;葛世康;张贺宁;戴威;涂旭峰;张竹青;李志;陈卫;胡美龙;张晋红
受保护的技术使用者:京东方科技集团股份有限公司;重庆京东方光电科技有限公司
技术研发日:2020.02.28
技术公布日:2020.06.09

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