直下式背光模組及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種直下式背光模組及其制造方法，直下式背光模組包括：背板、安裝于背板內(nèi)的背光源，背光源包括LED燈條，LED燈條包括多個(gè)LED燈，LED燈上設(shè)置有熒光粉層，熒光粉層與LED燈之間夾設(shè)有膠體材料層，以實(shí)現(xiàn)熒光粉層與LED燈之間的熱隔離。本發(fā)明實(shí)施例利用膠體材料層設(shè)置在LED燈和熒光粉層之間，避免LED燈產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)到熒光粉層上而降低效率，同時(shí)，不需要采用大量的熒光粉層制成大面積的膜片層，減少了熒光粉層的材料的使用量。本發(fā)明實(shí)施例有效地利用熒光粉層實(shí)現(xiàn)提升顯示的色飽和度，同時(shí)通過膠體材料層保證LED亮度高效使用和使用壽命，并大幅度降低了控制熒光粉的用料成本。
【專利說明】直下式背光模組及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種直下式背光模組，還涉及一種該直下式背光模組的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在顯示的【技術(shù)領(lǐng)域】中，由于0LED(0rganic Light-Emitting D1de,有機(jī)電激光顯示)技術(shù)的快速發(fā)展，LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示)面臨眾多的挑戰(zhàn)，比起OLED, LCD在薄型化、可曲面化、色彩飽和度等方面存在一定的弱勢(shì)。為了使LCD能在上述性能上能與OLED匹敵，人們?cè)絹碓街匾曉谶@些方面上的技術(shù)攻克。
[0003]如在色彩飽和度，通過調(diào)整CF(Color Filter，彩色濾光片)或者采用高色飽LED光源(如含有紅色和綠色熒光粉的LED，或者含有多色晶片的LED，甚至采用量子點(diǎn)作為熒光粉的形式)，來實(shí)現(xiàn)IXD的高色飽，使NTSC(色彩飽和度)為90%以上以達(dá)到高色飽。
[0004]實(shí)現(xiàn)高色飽的方式，從原理上來講，是把IXD的純色(R、G、B)的色點(diǎn)形成的三角形面積，在CIE圖上盡可能的展開，以達(dá)到更大的NTSC面積，請(qǐng)參閱圖1所示。然而，RGBchip(多晶片)由于采用的半導(dǎo)體材料不同，導(dǎo)致光電特性不同，使用壽命也不同。
[0005]因此，考慮使用壽命的要求，對(duì)于驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)提出了極大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前主流高色飽設(shè)計(jì)為采用藍(lán)光LED搭配紅綠色熒光粉。從圖1中可知，為實(shí)現(xiàn)色域三角形(圖1虛線所示)的放大，要求熒光粉光譜半峰寬越窄越好?，F(xiàn)有技術(shù)主要采用的氮化物或硅酸鹽熒光粉材料具有很高的穩(wěn)定性，而不易受外界環(huán)境影響而被普遍接受。但這兩種熒光粉材料的半峰寬也在60nm(納米)以上，導(dǎo)致IXD NTSC為90%左右成為了采用該種熒光粉在不改變IXDCF條件下的極限，同時(shí)該兩種材料的紅色熒光粉效率也比較低，導(dǎo)致整體LED亮度不高。
[0006]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)色飽和度的提升，同時(shí)保證LED亮度，具有窄半峰寬及高效率的熒光粉材料被不斷提出，例如量子點(diǎn)熒光粉，硫化物、氮化物熒光粉。然而，這幾種熒光粉材料環(huán)境穩(wěn)定性差，同時(shí)在高溫條件下效率也快速下降。
[0007]此外，現(xiàn)有技術(shù)(US20120050649A1)中將量子點(diǎn)封裝在管內(nèi)并置于導(dǎo)光板和藍(lán)光/UV LED光源中間；或者，3M公司開發(fā)完成的QBEF膜片，搭配在以藍(lán)色LED為光源的背光膜片中，其將熒光粉制備成膜片結(jié)構(gòu)能夠很好的與熱源LED相隔離，同時(shí)在組裝上也可以作為一張film材(膜膠材料層)直接使用。但是，在大尺寸的顯示面板中，采用film材形式必然導(dǎo)致熒光粉材料用量的增加，因此如何有效提高熒光粉的利用率，減少熒光粉用量成為了目前研究的方向。
[0008]因此，在采用這些熒光粉材料的同時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)色飽和度的提升且保證LED亮度高效使用，同時(shí)控制熒光粉的用料成本，成為了現(xiàn)有技術(shù)需要解決的重要難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種直下式背光模組及其制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)提升顯示的色飽和度、保證LED亮度高效使用和使用壽命，同時(shí)控制熒光粉的用料成本。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種直下式背光模組，包括:背板、安裝于背板內(nèi)的背光源，所述背光源包括LED燈條，所述LED燈條包括多個(gè)LED燈，所述LED燈上設(shè)置有熒光粉層，所述熒光粉層與所述LED燈之間夾設(shè)有膠體材料層，以實(shí)現(xiàn)所述熒光粉層與所述LED燈之間的熱隔離。
[0011]其中，所述熒光粉層的材料為量子點(diǎn)材料、硫化物、氟化物、氮化物或硅酸鹽。
[0012]其中，所述熒光粉層為涂覆于所述膠體材料層上并固化成型、或?yàn)闊晒夥勰て?br> [0013]其中，所述膠體材料層為涂覆于所述LED燈上的硅膠或樹脂材料，所述熒光粉層和所述膠體材料層依序疊設(shè)形成多層。
[0014]其中，所述直下式背光模組還包括擴(kuò)散板，所述熒光粉層與所述LED燈夾設(shè)于所述擴(kuò)散板和所述LED燈之間，且所述膠體材料層鄰近所述擴(kuò)散板的一側(cè)形成有錐形凹陷區(qū)并與所述擴(kuò)散板之間相間隔，以將來自所述LED燈一側(cè)的部分光反射回所述熒光粉層。
[0015]其中，所述直下式背光模組還包括反射片，所述LED燈設(shè)于所述膠體材料層和所述反射片之間，以通過所述反射片對(duì)來自所述LED燈的光進(jìn)行反射。
[0016]其中，所述反射片鄰近所述LED燈的表面涂布有反射網(wǎng)點(diǎn)和/或形成有反射微結(jié)構(gòu)，以將光轉(zhuǎn)化為大角度高斯光束或朗伯型光束。
[0017]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種直下式背光模組的制造方法，包括:在背板上形成LED燈；在所述LED燈上形成膠體材料層，所述膠體材料層的材料為硅膠或樹脂材料；在所述膠體材料層上形成熒光粉層，以實(shí)現(xiàn)所述熒光粉層與所述LED燈之間的熱隔離，其中，所述熒光粉層的材料為量子點(diǎn)材料、硫化物、氟化物、氮化物或硅酸鹽。
[0018]其中:所述在所述LED燈上形成膠體材料層的步驟中，具體包括:將硅膠或樹脂材料涂覆于所述LED燈上，并通過UV固化或加熱固化成型。所述在所述膠體材料層上形成熒光粉層的步驟中，具體包括:將熒光粉層的材料涂覆于所述膠體材料層上并固化成型。
[0019]其中，所述膠體材料層和所述熒光粉層依序疊設(shè)形成多層，且遠(yuǎn)離所述LED燈的最外層為膠體材料層。所述制造方法還包括:在最外層的膠體材料層上形成錐形凹陷區(qū)，以將來自所述LED燈一側(cè)的部分光反射回所述熒光粉層。
[0020]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是:本發(fā)明實(shí)施例利用膠體材料層設(shè)置在LED燈和熒光粉層之間，避免LED燈產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)到熒光粉層上而降低效率，同時(shí)，不需要采用大量的熒光粉層制成大面積的膜片層，減少了熒光粉層的材料的使用量。本發(fā)明實(shí)施例有效地利用熒光粉層實(shí)現(xiàn)提升顯示的色飽和度，同時(shí)通過膠體材料層保證LED亮度高效使用和使用壽命，并大幅度降低了控制熒光粉的用料成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有顯示技術(shù)中實(shí)現(xiàn)高色飽的原理示意圖，其中，純色(R、G、B)的色點(diǎn)形成的三角形面積越大則NTSC性能越好；
[0022]圖2是本發(fā)明直下式背光模組一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是圖2所示直下式背光模組中膠體材料層鄰近擴(kuò)散板的一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，顯示了光路原理；
[0024]圖4是圖2所示直下式背光模組中反射網(wǎng)點(diǎn)26和/或形成有反射微結(jié)構(gòu)26的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，顯示了光路原理；
[0025]圖5是本發(fā)明直下式背光模組的制造方法一實(shí)施例的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，本發(fā)明以下所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]請(qǐng)參閱圖2是本發(fā)明直下式背光模組一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例直下式背光模組包括但不限于背板10、背光源(未標(biāo)不)、突光粉層22、膠體材料層23、擴(kuò)散板24和反射片25。
[0028]在本實(shí)施例中，背光源安裝于背板10內(nèi)的，背光源包括LED燈條(未標(biāo)示)，LED燈條包括多個(gè)LED燈21。需要說明的是，LED燈21可以為藍(lán)光LED燈或更短波長(zhǎng)的LED燈，其燈體本身可以是帶封裝結(jié)構(gòu)的LED燈，也可以是僅是LED發(fā)光芯片。其中，在僅為L(zhǎng)ED發(fā)光芯片時(shí)，其可以采用現(xiàn)有的COB封裝技術(shù)或者LED倒裝鍵合(filp chip)技術(shù)進(jìn)行固定。
[0029]熒光粉層22設(shè)置于LED燈21上，熒光粉層22的材料為量子點(diǎn)材料、硫化物、氟化物、氮化物或硅酸鹽。
[0030]值得注意的是，本實(shí)施例的熒光粉層22可以為上述材料中的一份或多份直接涂覆而固化成型，譬如采用量子點(diǎn)材料進(jìn)行涂覆成型、或者熒光粉層22可以為預(yù)先制得的熒光粉膜片等，在此不作限定。
[0031]膠體材料層23夾設(shè)于熒光粉層22與LED燈21之間，以實(shí)現(xiàn)熒光粉層22與LED燈21之間的熱隔離。值得注意的是，本實(shí)施例膠體材料層23可以為涂覆于LED燈21上的硅膠或樹脂材料。
[0032]具體而言，本實(shí)施例的膠體材料層23直接涂覆于LED燈21上，而熒光粉層22則涂覆于膠體材料層23上并固化成型；接著，膠體材料層23和熒光粉層22依序交替疊設(shè)形成多層。如圖2所示，本實(shí)施例的膠體材料層23為三層，而熒光粉層22則夾設(shè)于任意兩層膠體材料層23之間，并形成兩層的形式。需要說明的是，為實(shí)現(xiàn)更好的熒光效果和傳導(dǎo)效果，可以設(shè)置其他的層數(shù)，在此不作限定。
[0033]不難看出，本發(fā)明實(shí)施例利用膠體材料層23設(shè)置在LED燈21和熒光粉層22之間，避免LED燈21產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)到熒光粉層22上而降低效率，同時(shí)，不需要采用大量的熒光粉層22制成大面積的膜片層，減少了熒光粉層22的材料的使用量。本發(fā)明實(shí)施例有效地利用熒光粉層22實(shí)現(xiàn)提升顯示的色飽和度，同時(shí)通過膠體材料層23保證LED亮度高效使用和使用壽命，并大幅度降低了控制熒光粉的用料成本。
[0034]此外，請(qǐng)具體參閱圖3所示，熒光粉層22與LED燈21夾設(shè)于擴(kuò)散板24和LED燈21之間，且膠體材料層23鄰近擴(kuò)散板24的一側(cè)形成有錐形凹陷區(qū)并與擴(kuò)散板24之間相間隔，以將來自LED燈21 —側(cè)的部分光反射回?zé)晒夥蹖?2。需要說明的是，錐形凹陷區(qū)可以為圓錐形或者其他多面的規(guī)則錐形，譬如為三棱錐、四棱錐等等，在此不作限定。
[0035]不難理解的是，由于膠體材料層23與空氣(擴(kuò)散板24與膠體材料層23之間的空隙)之間的分界面存在，膠體材料層23的折射率約為1.5，因此對(duì)于出光角度大于42°的光線均將發(fā)生全反射，從而再一次經(jīng)過熒光粉層22結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)熒光粉層22的充分利用。舉例而言，在最外層膠體材料層23形成的倒圓錐結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置其傾斜角度，能夠很好的減小從膠體材料層23往擴(kuò)散板24方向直接出光的光量，可以在直下式顯示裝置結(jié)構(gòu)的薄型化設(shè)計(jì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更好的熒光效果，提高背光品質(zhì)。
[0036]此外，請(qǐng)具體參閱圖4所示，LED燈21設(shè)于膠體材料層23和反射片25之間，以通過反射片25對(duì)來自LED燈21的光進(jìn)行反射。進(jìn)一步而言，反射片25鄰近LED燈21的表面涂布/形成有反射結(jié)構(gòu)26，以將光轉(zhuǎn)化為大角度高斯光束或朗伯型光束。
[0037]需要說明的是，圖4中顯示了結(jié)構(gòu)規(guī)則的反射結(jié)構(gòu)26，然而，在實(shí)際產(chǎn)品中，為了增加散射均勻的技術(shù)效果，本實(shí)施例的反射結(jié)構(gòu)26可以具體為反射網(wǎng)點(diǎn)或反射微結(jié)構(gòu)，其可以為規(guī)則的或不規(guī)則的形式，以此來實(shí)現(xiàn)光的分布均勻，進(jìn)一步提高背光的均勻效果。
[0038]需要說明的是，本實(shí)施例還可以包括設(shè)于擴(kuò)散板24出光面一側(cè)的光學(xué)膜片27，或者用于固定上述結(jié)構(gòu)的膠框等，在本【技術(shù)領(lǐng)域】人員容易理解的范圍內(nèi)，不作細(xì)述。
[0039]請(qǐng)參閱圖5，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種直下式背光模組的制造方法，其可以包括如下步驟。
[0040]步驟S100，在背板上形成LED燈。
[0041]其中，步驟SlOO的LED燈可以采用打件成型的方式制得。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在步驟SlOO之前，還可以先在背板上形成反射片，并在反射片上形成反射結(jié)構(gòu)，以增加光的均勻效果。具體而言，可以在反射片上形成反射網(wǎng)點(diǎn)或反射微結(jié)構(gòu)，其可以為規(guī)則的或不規(guī)則的形式，以此來實(shí)現(xiàn)光的分布均勻，進(jìn)一步提高背光的均勻效果。
[0042]步驟SlOl，在LED燈上形成膠體材料層。
[0043]在步驟SlOl中，膠體材料層的材料可以為硅膠或樹脂材料。如前所述，本實(shí)施例可以直接將硅膠或樹脂材料涂覆于LED燈上，并通過UV固化或加熱固化成型。本實(shí)施例可以加熱到75°C、80°C或85°C進(jìn)行固化，以得到更好的固化效果且結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。此外，膠體材料層直接涂覆到LED燈上的形式，有效地改善了 LED燈的出光效果。
[0044]步驟S102，在膠體材料層上形成熒光粉層。
[0045]在步驟S102中，熒光粉層的材料科院為量子點(diǎn)材料、硫化物、氟化物、氮化物或硅酸鹽。具體而言，本實(shí)施例可以將熒光粉層的材料涂覆于膠體材料層上并固化成型，如可以加熱到75°C、80°C或85°C進(jìn)行固化，以得到更好的固化效果且結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。
[0046]如前所述，本發(fā)明實(shí)施例的膠體材料層和熒光粉層可以依序疊設(shè)形成多層，且遠(yuǎn)離LED燈的最外層為膠體材料層。同時(shí)，本實(shí)施例還可以在最外層的膠體材料層上形成錐形凹陷區(qū)，以將來自LED燈一側(cè)的部分光反射回?zé)晒夥蹖印?br> [0047]此外，本發(fā)明實(shí)施例的制造方法的其他步驟流程還可以參閱前面實(shí)施例的相關(guān)描述，通過本實(shí)施例的制造方法可以制造到前面任一所述的結(jié)構(gòu)或組合，在本【技術(shù)領(lǐng)域】人員容易結(jié)合理解的范圍內(nèi)，不--細(xì)述。
[0048]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例利用膠體材料層設(shè)置在LED燈和熒光粉層之間，避免LED燈產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)到熒光粉層上而降低效率，同時(shí)，不需要采用大量的熒光粉層制成大面積的膜片層，減少了熒光粉層的材料的使用量。本發(fā)明實(shí)施例有效地利用熒光粉層實(shí)現(xiàn)提升顯示的色飽和度，同時(shí)通過膠體材料層保證LED亮度高效使用和使用壽命，并大幅度降低了控制熒光粉的用料成本。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，例如各實(shí)施例之間技術(shù)特征的相互結(jié)合，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直下式背光模組，其特征在于，包括:背板、安裝于背板內(nèi)的背光源，所述背光源包括LED燈條，所述LED燈條包括多個(gè)LED燈，所述LED燈上設(shè)置有熒光粉層，所述熒光粉層與所述LED燈之間夾設(shè)有膠體材料層，以實(shí)現(xiàn)所述熒光粉層與所述LED燈之間的熱隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直下式背光模組，其特征在于，所述熒光粉層的材料為量子點(diǎn)材料、硫化物、氟化物、氮化物或硅酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直下式背光模組，其特征在于，所述熒光粉層為涂覆于所述膠體材料層上并固化成型、或?yàn)闊晒夥勰て?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的直下式背光模組，其特征在于，所述膠體材料層為涂覆于所述LED燈上的硅膠或樹脂材料，所述熒光粉層和所述膠體材料層依序疊設(shè)形成多層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直下式背光模組，其特征在于，所述直下式背光模組還包括擴(kuò)散板，所述熒光粉層與所述LED燈夾設(shè)于所述擴(kuò)散板和所述LED燈之間，且所述膠體材料層鄰近所述擴(kuò)散板的一側(cè)形成有錐形凹陷區(qū)并與所述擴(kuò)散板之間相間隔，以將來自所述LED燈一側(cè)的部分光反射回所述熒光粉層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直下式背光模組，其特征在于，所述直下式背光模組還包括反射片，所述LED燈設(shè)于所述膠體材料層和所述反射片之間，以通過所述反射片對(duì)來自所述LED燈的光進(jìn)行反射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直下式背光模組，其特征在于，所述反射片鄰近所述LED燈的表面涂布有反射網(wǎng)點(diǎn)和/或形成有反射微結(jié)構(gòu)，以將光轉(zhuǎn)化為大角度高斯光束或朗伯型光束。
8.一種直下式背光模組的制造方法，其特征在于，包括: 在背板上形成LED燈； 在所述LED燈上形成膠體材料層，所述膠體材料層的材料為硅膠或樹脂材料； 在所述膠體材料層上形成熒光粉層，以實(shí)現(xiàn)所述熒光粉層與所述LED燈之間的熱隔離，其中，所述熒光粉層的材料為量子點(diǎn)材料、硫化物、氟化物、氮化物或硅酸鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于: 所述在所述LED燈上形成膠體材料層的步驟中，具體包括:將硅膠或樹脂材料涂覆于所述LED燈上，并通過UV固化或加熱固化成型； 所述在所述膠體材料層上形成熒光粉層的步驟中，具體包括:將熒光粉層的材料涂覆于所述膠體材料層上并固化成型。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制造方法，其特征在于，所述膠體材料層和所述熒光粉層依序疊設(shè)形成多層，且遠(yuǎn)離所述LED燈的最外層為膠體材料層，所述制造方法還包括: 在最外層的膠體材料層上形成錐形凹陷區(qū)，以將來自所述LED燈一側(cè)的部分光反射回所述熒光粉層。
【文檔編號(hào)】G02F1/13357GK104298001SQ201410531196
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】寧超, 丘永元 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司