CN113437055A - 一种led发光结构、背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种LED发光结构、背光模组及显示装置，该LED发光结构包括：包括：蓝光芯片、绿光芯片、红色荧光粉和LED支架，所述LED支架具有一凹槽，所述蓝光芯片和所述绿光芯片固定设置于所述凹槽内，所述红色荧光粉分散于所述凹槽内，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的有效发光面积比在2.1至3之间。该LED发光结构可以作为低成本且高色域的光源。

Description

一种LED发光结构、背光模组及显示装置
技术领域
本申请实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种LED发光结构、背光模组及显示装置。
背景技术
随着LED背光技术的迅猛发展，消费者对显示器的高色域画质的需求日渐增强，要求其颜色更加丰富，层次感更好，色彩还原度更高。LED背光模组的白光光源由蓝光、绿光、红光三色光混合组成，目前一般采用蓝光芯片发出蓝光，激发绿色荧光粉和红色荧光粉形成绿光和红光，混合形成白光，但是由于绿光的半波宽较宽，白光光源的色域的提升受到了限制。现有技术中为了实现高色域(BT709 135％以上)白光，采用红、绿、蓝三色LED芯片存在混光困难和散热等问题，同时驱动控制***更复杂；采用商业的量子点材料，其很容易受温度、湿度的影响而导致失效，同时由于量子点制备工艺复杂，产量低，稳定性差，价格较高，未能完全普及。如何改善现有技术缺陷，是急需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种LED发光结构、背光模组及显示装置，该LED发光结构可以作为低成本且高色域的光源。
本申请实施例提供一种LED发光结构，包括：蓝光芯片、绿光芯片、红色荧光粉和LED支架，所述LED支架具有一凹槽，所述蓝光芯片和所述绿光芯片固定设置于所述凹槽内，所述红色荧光粉分散于所述凹槽内，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的有效发光面积比在2.1至3之间。
在一些实施例中，所述LED发光结构还包括：
扩散粒子，所述扩散粒子分散于所述蓝光芯片和所述绿光芯片四周。
在一些实施例中，所述蓝光芯片和所述绿光芯片在所述凹槽内呈对称分布。
在一些实施例中，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的排列方式包括：
所述蓝光芯片和所述绿光芯片在所述凹槽内间隔设置。
在一些实施例中，所述蓝光芯片的形状为环状，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的排列方式包括：
所述绿光芯片位于所述蓝光芯片的环状内部，且位于中间位置。
在一些实施例中，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的发光波段，包括：
所述蓝光芯片的发光波段的范围为447.5纳米至450纳米；
所述绿光芯片的发光波段的范围为530.5纳米至532.5纳米、532.5纳米至535纳米和/或535纳米至537.5纳米。
在一些实施例中，所述红色荧光粉的发光材料体系为氟化物发光材料体系。
在一些实施例中，所述LED支架的形状为设有凹槽的立方体，所述凹槽的横截面的形状为梯形，所述凹槽从开口到所述LED支架的底部逐渐变窄，所述LED支架的规格为4014、3030或者7016，其中，规格为4014的所述LED支架的长为40毫米，宽为14毫米。
本申请实施例还提供一种背光模组，所述背光模组包括：导光板、导光板固定件和LED灯条；
所述LED灯条位于所述导光板的一侧，所述LED灯条包括上述实施例中的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件位于所述导光板的上方，所述导光板固定件远离所述LED灯条的一端面与所述LED灯条的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间；或者，
所述LED灯条、导光板和所述导光板固定件层叠设置，所述LED灯条包括上述实施例中的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件与所述LED灯条的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间。
本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括电路板、显示模组和上述实施例中所述的背光模组，所述电路板、所述显示模组和所述背光模组电性连接。
本申请实施例提供一种LED发光结构，包括：蓝光芯片、绿光芯片、红色荧光粉和LED支架，所述LED支架具有一凹槽，所述蓝光芯片和所述绿光芯片固定设置于所述凹槽内，所述红色荧光粉分散于所述凹槽内，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的有效发光面积比在2.1至3之间。该LED发光结构可以作为低成本且高色域的光源。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的一种LED发光结构的示意图。
图2为本申请实施例提供的另一种LED发光结构的示意图。
图3为本申请实施例提供的另一种LED发光结构的示意图。
图4为本申请实施例提供的另一种LED发光结构的示意图。
图5为本申请实施例提供的另一种LED发光结构的示意图。
图6为本申请实施例提供的另一种LED发光结构的示意图。
图7为本申请实施例提供的一种背光模组的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本申请实施例提供一种LED发光结构，该LED发光结构可以实现低成本且高色域的光源，该LED发光结构可以配合终端使用，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑或个人计算机等。以下对该无缝拼接显示器进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
下面结合附图和具体实施方式对本申请予以详细描述。
请参阅图1至图6，该LED发光结构10包括：该LED发光结构10包括：蓝光芯片101、绿光芯片102、红色荧光粉103和LED支架104，LED支架104具有一凹槽，所述蓝光芯片101和所述绿光芯片102安装于所述凹槽内，所述红色荧光粉103分散于所述凹槽内，蓝光芯片101和所述绿光芯片102的有效发光面积比在2.1至3之间。
具体地，LED支架104的材质可以是铜材、铁材、铝材和陶瓷，优选铜材，LED支架104形状为立方体，其横截面的形状可以是方形、长方形或其他规则类的形状。优选为设有凹槽的立方体，该凹槽的横截面的形状为梯形，该凹槽从开口到LED支架的底部逐渐变窄，该LED支架104的规格为4014、3030或者7016等，其中，LED支架104的规格为4014，表示为LED支架104的长为40毫米，宽为14毫米，其他LED支架104的规格含义类似。
在一些实施例中，该LED发光结构10还包括：扩散粒子106，所述扩散粒子106也位于所述LED支架104的内部。
具体地，该扩散粒子106选自聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚亚胺酯、聚氯乙烯、有机硅树脂、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫化铝、氢氧化铝、氧化锌、碳酸钙、硫酸镁、镁硅酸盐中的至少一种。
在一些实施例中，该LED发光结构10还包括：光学透镜105，该光学透镜105罩附在LED发光结构10的上方，可以形成容腔。
表格1
Figure BDA0003136024980000051
表格1为关于蓝光芯片101和绿光芯片102有效发光面积比的实验数据，可以得出，蓝光芯片101和绿光芯片102的有效发光面积比在2.1至3之间，可以实现高色域的光源，具体地，当蓝光芯片101和绿光芯片102有效发光面积比为2.2时，LED发光结构10的色域可以达到137.20％；当蓝光芯片101和绿光芯片102有效发光面积比为2.44时，LED发光结构10的色域可以达到136.60％；当蓝光芯片101和绿光芯片102有效发光面积比为2.72时，LED发光结构10的色域可以达到137.80％。而蓝光芯片101和绿光芯片102有效发光面积比为1.13时，LED发光结构10的色域只能达到125.59％，蓝光芯片101和绿光芯片102有效发光面积比为1.14时，LED发光结构10的色域只能达到127.34％。具体地，蓝光芯片101和绿光芯片102的有效发光面积比在2.1至3之间，可以作为低成本且高色域的光源。
在一些实施例中，蓝光芯片101和绿光芯片102的搭配方式，可以为一颗绿光芯片102和一颗蓝光芯片101；或者一颗绿光芯片102和两颗所述蓝光芯片101。
在一些实施例中，蓝光芯片101和绿光芯片102在该凹槽内呈对称分布。
具体地，蓝光芯片101和所述绿光芯片102的排列方式包括：蓝光芯片101和绿光芯片102在该凹槽内间隔设置。
更具体地，蓝光芯片101的形状为环状，蓝光芯片101和绿光芯片102的排列方式包括：绿光芯片102位于蓝光芯片101的环状内部，且位于中间位置。
在一些实施例中，一块绿光芯片102放置于两块蓝光芯片101中间；一颗绿光芯片102放置于一颗蓝光芯片101的一侧。蓝光芯片101和绿光芯片102可以对称分布，可以光线均匀分布，因此，优选一块所述绿光芯片102放置于两块所述蓝光芯片101中间。需要说明的是，绿光芯片102和蓝光芯片101的数量和排列分布可以实际应用情况调整。
在一些实施例中，蓝光芯片101的发光波段和绿光芯片102的发光波段的搭配可以为：
蓝光芯片101的发光波段的范围为447.5纳米至450纳米，绿光芯片102的发光波段的范围为532.5纳米至535纳米；
蓝光芯片101的发光波段的范围为447.5纳米至450纳米，绿光芯片102的发光波段的范围为530.5纳米至532.5纳米；
蓝光芯片101的发光波段的范围为447.5纳米至450纳米，绿光芯片102的发光波段的范围为535纳米至537.5纳米；
蓝光芯片101的发光波段的范围为447.5纳米至450纳米，绿光芯片102的发光波段的范围为535纳米至537.5纳米和530.5纳米至532.5纳米。
在一些实施例中，红色荧光粉103的发光材料体系为氟化物发光材料体系，其中，氟化物发光材料体系：A2MF6:Mn4+，A＝Li，Na，K，Cs，NH4+，M＝Ge，Si，Sn，Ti，Zr，典型为K2SiF4:Mn4+发光体系，基质为KSF，激活剂为Mn4+。由于KSF半波宽光谱窄，因此该红色荧光粉103能实现高色域光源。
在一些实施例中，蓝光芯片101和绿光芯片102安装于LED支架104内部，并将红色荧光粉103分散于LED支架104内部的步骤，可以包括：
步骤一、LED支架104检测、清洗和烘干：通过二次元测量仪检测LED支架104外观尺寸，膜厚测量仪检测LED支架104电镀层厚度，金相显微镜检测LED支架104氧化现象，对LED支架104进行电浆清洗后烘干；
步骤二：固晶：在LED支架104点上固晶胶，然后使用电木真空吸嘴将蓝光芯片101和绿光芯片102吸起移动位置，蓝光芯片101和绿光芯片102分别安置到LED支架104固晶胶上部；
步骤三：烘烤：将固晶胶烘干，烘烤温度保持在150℃，烘烤时间为2小时；
步骤四：焊线：将蓝光芯片101和绿光芯片102上的焊盘和LED支架104上的导电区域使用金属线进行焊接，焊接完成测试焊接点的大小和焊接拉力；
步骤五：封胶：胶水中混入适量红色荧光粉103，在LED支架104所成型的杯状区域使用荧光胶进行均匀灌封填充后，烘烤固化，温度为120℃至150℃，烘烤时间为4至7小时；
步骤六：测试：检测LED发光结构10的光电参数、检测外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选，分选完成使用防静电卷盘进行计数包装。
本申请实施例提供一种LED发光结构10，该LED发光结构10包括：蓝光芯片101、绿光芯片102、红色荧光粉103和LED支架104，LED支架104具有一凹槽，所述蓝光芯片101和所述绿光芯片102安装于所述凹槽内，所述红色荧光粉103分散于所述凹槽内，蓝光芯片101和所述绿光芯片102的有效发光面积比在2.1至3之间。
请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种背光模组20，该背光模组20包括：导光板201、导光板固定件202和LED灯条203；该LED灯条203位于所述导光板201的一侧，所述LED灯条203包括如上述实施例的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件202位于所述导光板201的上方，所述导光板固定件202远离所述LED灯条203的一端面与所述LED灯条203的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间。其中，该LED发光结构包括：蓝光芯片、绿光芯片、红色荧光粉和LED支架，LED支架具有一凹槽，蓝光芯片和绿光芯片固定设置于凹槽内，红色荧光粉分散于凹槽内，蓝光芯片和绿光芯片的有效发光面积比在2.1至3之间。
在一些实施例中，背光模组20为侧入式，该背光模组20还包括：前框204；盖板205；下框206；散热器207；背板208；光学膜209；胶条210。
在一些实施例中，导光板201和导光板固定件202通过胶条210固定连接。
在一些实施例中，该导光板固定件202远离该LED灯条203的一端面与该LED灯条203的上表面的直线距离，可以标记为A，单位为毫米；相邻所述LED发光结构的间隔距离，可以标记为P，单位为毫米，A/P的比值在0.88至0.93之间。
表格2
A P A/P 测试结果
6.5 7.49 0.87 入光侧出现明暗相间的现象
6.5 7.02 0.92 入光侧不出现明暗相间的现象
表格2为采用型号为4014的LED支架，不同A/P的比值光源的测试结果。具体地，当A/P为0.87时，入光侧会出现明暗相间的漏光和混色现象；当A/P为0.97时，入光侧不会出现明暗相间的漏光和混色现象。
表格3
A P A/P 测试结果
6.5 9.94 0.65 入光侧出现严重明暗相间的现象
6.5 8.5 0.76 入光侧出现明暗相间的现象
7.6 8.5 0.89 入光侧不出现明暗相间的现象
表格3为采用型号为7016的LED支架，不同A/P的比值光源的测试结果。具体地，当A/P的比值为0.65时，入光侧会出现严重的明暗相间的漏光和混色现象；当A/P的比值为0.76时，入光侧会出现明暗相间的漏光和混色现象；当A/P为的比值0.89时，入光侧不会出现明暗相间的漏光和混色现象。
因此可以得出，该背光模组20的A/P的比值在0.88至0.93之间，可以避免出现入光侧出现明暗相间的漏光和混色现象。
本申请实施例提供一种背光模组20，该背光模组20包括：导光板201、导光板固定件202和LED灯条203；所述LED灯条203位于所述导光板201的一侧，所述LED灯条203包括上述实施例的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件202位于所述导光板201的上方，所述导光板固定件202远离所述LED灯条203的一端面与所述LED灯条203的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间，导光板201可以对LED发光结构发射的光线达到最优的均匀作用，因此，该背光模组20可以避免出现入光侧出现明暗相间的漏光和混色现象，可以实现低成本且高色域的光源。
本申请实施例还提供一种背光模组，该背光模组为直下式，所述背光模组包括：导光板、导光板固定件和LED灯条；本申请实施例提供一种背光模组，该背光模组包括：导光板、导光板固定件和LED灯条；所述LED灯条、导光板和所述导光板固定件层叠设置，所述LED灯条包括上述实施例中的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件与所述LED灯条的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间，导光板201可以对LED发光结构发射的光线达到最优的均匀作用，该背光模组可以避免出现入光侧出现明暗相间的漏光和混色现象，实现低成本且高色域的光源。
本申请实施例还提供一种显示模组，该显示装置包括电路板、显示模组和上述实施例中的背光模组，该电路板、显示模组和背光模组电性连接。其中，该背光模组包括：导光板、导光板固定件和LED灯条；该LED灯条位于所述导光板的一侧，所述LED灯条包括如上述实施例的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件位于所述导光板的上方，所述导光板固定件远离所述LED灯条的一端面与所述LED灯条的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间。其中，该LED发光结构包括：蓝光芯片、绿光芯片、红色荧光粉和LED支架，LED支架具有一凹槽，蓝光芯片和绿光芯片固定设置于凹槽内，红色荧光粉分散于凹槽内，蓝光芯片和绿光芯片的有效发光面积比在2.1至3之间。导光板可以对LED发光结构发射的光线达到最优的均匀作用。该显示模组可以避免出现入光侧出现明暗相间的漏光和混色现象，实现低成本且高色域的光源。
以上对本申请实施例所提供的一种LED发光结构、背光模组及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种LED发光结构，其特征在于，包括：蓝光芯片、绿光芯片、红色荧光粉和LED支架，所述LED支架具有一凹槽，所述蓝光芯片和所述绿光芯片固定设置于所述凹槽内，所述红色荧光粉分散于所述凹槽内，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的有效发光面积比在2.1至3之间。
2.根据权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述LED发光结构还包括：
扩散粒子，所述扩散粒子分散于所述蓝光芯片和所述绿光芯片四周。
3.根据权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述蓝光芯片和所述绿光芯片在所述凹槽内呈对称分布。
4.根据权利要求3所述的LED发光结构，其特征在于，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的排列方式包括：
所述蓝光芯片和所述绿光芯片在所述凹槽内间隔设置。
5.根据权利要求3所述的LED发光结构，其特征在于，所述蓝光芯片的形状为环状，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的排列方式包括：
所述绿光芯片位于所述蓝光芯片的环状内部，且位于中间位置。
6.根据权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述蓝光芯片和所述绿光芯片的发光波段，包括：
所述蓝光芯片的发光波段的范围为447.5纳米至450纳米；
所述绿光芯片的发光波段的范围为530.5纳米至532.5纳米、532.5纳米至535纳米和/或535纳米至537.5纳米。
7.根据权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述红色荧光粉的发光材料体系为氟化物发光材料体系。
8.根据权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述LED支架的形状为设有凹槽的立方体，所述凹槽的横截面的形状为梯形，所述凹槽从开口到所述LED支架的底部逐渐变窄，所述LED支架的规格为4014、3030或者7016，其中，规格为4014的所述LED支架的长为40毫米，宽为14毫米。
9.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括：导光板、导光板固定件和LED灯条；
所述LED灯条位于所述导光板的一侧，所述LED灯条包括如权利要求1至权利要求7任一权利要求的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件位于所述导光板的上方，所述导光板固定件远离所述LED灯条的一端面与所述LED灯条的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间；或者，
所述LED灯条、导光板和所述导光板固定件层叠设置，所述LED灯条包括如权利要求1至权利要求7任一权利要求的多个所述LED发光结构，所述导光板固定件与所述LED灯条的上表面的直线距离，和相邻所述LED发光结构的间隔距离的比值在0.88至0.93之间。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括电路板、显示模组和如权利要求9所述的背光模组，所述电路板、所述显示模组和所述背光模组电性连接。
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