本發(fā)明屬于LED背光源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種LED背光源的制作方法，具體地說涉及一種直下式LED背光源的制作方法。

背景技術(shù)：

與傳統(tǒng)的CCFL背光源相比，LED背光具有高色域、高亮度、長壽命、節(jié)能環(huán)保、實(shí)時色彩可控等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別是高色域的LED背光源使應(yīng)用其的電視、手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品屏幕具有更加鮮艷的顏色，色彩還原度更高。

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，背光源技術(shù)發(fā)展迅速，不斷有新技術(shù)、新產(chǎn)品推出，LED背光已成為市場主流。目前常用的LED背光源通常采用藍(lán)光芯片激發(fā)YAG黃光熒光粉的形式，但是因背光源中缺少紅光成分，色域值只能達(dá)到NTSC 65％～72％。為了進(jìn)一步提高色域值，技術(shù)人員普遍采用藍(lán)光芯片同時激發(fā)紅光熒光粉、綠光熒光粉的方式，但由于現(xiàn)用熒光粉的半波寬較寬，故即使采用這種方式，也只能將背光源的色域值提升至NTSC 80％左右。同時，現(xiàn)有熒光粉的激發(fā)效率低，為實(shí)現(xiàn)高色域白光需要大量熒光粉，導(dǎo)致LED封裝過程中熒光粉的濃度(熒光粉占封裝膠水的比例)很高，從而極大地增加了封裝作業(yè)的難度以及產(chǎn)品的不良率。

近年來，量子點(diǎn)材料逐漸受到重視，特別是量子點(diǎn)熒光粉具有光譜隨尺寸可調(diào)、發(fā)射峰半波寬窄、斯托克斯位移大、激發(fā)效率高等一系列獨(dú)特的光學(xué)性能，受到LED背光行業(yè)的廣泛關(guān)注。目前，量子點(diǎn)熒光粉實(shí)現(xiàn)高色域白光的方式主要有：(1)將量子點(diǎn)熒光粉制成光學(xué)膜材，填充于導(dǎo)光板或者貼于液晶屏幕內(nèi)，通過藍(lán)光或紫外光背光燈珠激發(fā)，獲得高色域白光；(2)將量子點(diǎn)熒光粉制成玻璃管，置于屏幕側(cè)面，通過藍(lán)光或紫外光背光燈珠激發(fā)，獲得高色域白光。這兩種實(shí)現(xiàn)方式已有相關(guān)產(chǎn)品推出，例如TCL的量子點(diǎn)膜電視。但是，這兩種實(shí)現(xiàn)方式的工藝復(fù)雜、光轉(zhuǎn)化效率低、成本較高，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中量子點(diǎn)發(fā)光器件存在制作工藝復(fù)雜、光轉(zhuǎn)化效率低、生產(chǎn)成本高的技術(shù)瓶頸，從而提出一種制作工藝簡單、光轉(zhuǎn)化效率高、成本低廉的直下式LED背光源的制作方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種直下式LED背光源的制作方法，其包括如下步驟：

a、將至少兩種熒光粉按照任意比例混合均勻，得到混合熒光粉，其中，至少一種熒光粉為量子點(diǎn)熒光粉；

b、向所述混合熒光粉中加入光固化膠水，所述光固化膠水與所述混合熒光粉的質(zhì)量比為1-300:1，混合均勻后得到量子點(diǎn)熒光膠；

c、將所述量子點(diǎn)熒光膠涂覆于LED透鏡的內(nèi)表面或外表面，并將所述量子點(diǎn)熒光膠固化；

d、在步驟c中得到的固化后的量子點(diǎn)熒光膠表面涂覆光固化膠水，并將所述光固化膠水固化，得到具有保護(hù)層的量子點(diǎn)透鏡。

作為優(yōu)選，所述量子點(diǎn)熒光粉為BaS、AgInS₂、NaCl、Fe₂O₃、In₂O₃、InAs、InN、InP、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaAs、GaN、GaS、GaSe、InGaAs、MgS、MgSe、MgTe、PbS、PbSe、PbTe、Cd(S_xSe_1-x)、BaTiO₃、PbZrO₃、CsPbCl₃、CsPbBr₃、CsPbI₃中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述熒光粉的發(fā)射光峰值波長為430-660nm。

作為優(yōu)選，所述混合熒光粉中除量子點(diǎn)熒光粉之外的熒光粉為量子點(diǎn)熒光粉或稀土元素?fù)诫s的無機(jī)熒光粉。

作為優(yōu)選，所述無機(jī)熒光粉為硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、氮化物、氟化物熒光粉中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述光固化膠水為環(huán)氧類封裝膠、有機(jī)硅類封裝膠、聚氨酯封裝膠中的至少一種。

作為優(yōu)選，還包括步驟e、將所述量子點(diǎn)透鏡安裝于LED單色光燈條上，所述LED單色光燈條中僅發(fā)光芯片發(fā)光，所述發(fā)光芯片為發(fā)射光峰值波長230-400nm的紫外芯片，或所述發(fā)光芯片為發(fā)射光峰值波長420-480nm的藍(lán)光芯片。

作為優(yōu)選，所述步驟c中量子點(diǎn)熒光膠的涂覆厚度為5-500μm，所述量子點(diǎn)熒光膠在230-400nm的紫外光下照射3-100s固化。

作為優(yōu)選，所述步驟d中光固化膠水的涂覆厚度為10-1000μm，所述光固化膠水在230-400nm的紫外光下照射5-200s固化。

作為優(yōu)選，所述量子點(diǎn)熒光粉為粉末狀或溶劑分散狀。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明所述的直下式LED背光源的制作方法，首先將含有量子點(diǎn)熒光粉的混合熒光粉與光固化膠水混合得到量子點(diǎn)熒光膠，然后將量子點(diǎn)熒光膠涂覆于LED背光源中LED透鏡的表面，熒光膠固化后在熒光膠表面涂覆光固化膠水保護(hù)層，該方法制作工藝簡單，采用量子點(diǎn)材料制作的量子點(diǎn)熒光膠半波寬較窄，可以極大提高LED背光源的色域至，本發(fā)明得到的直下式LED背光源色域值可達(dá)到NTSC 97％以上，同時該工藝得到的光源光轉(zhuǎn)化效率高、生產(chǎn)成本低廉。同時，光固化膠水保護(hù)層可以有效減少濕氣、氧氣對量子點(diǎn)材料的侵蝕，而且避免了量子點(diǎn)材料直接接觸發(fā)光芯片，不易受到發(fā)光芯片的高溫影響，提高了LED光源的可靠性。

(2)本發(fā)明所述的直下式LED背光源的制作方法，還包括步驟e、將所述量子點(diǎn)透鏡安裝于LED單色光燈條上，所述LED單色光燈條中發(fā)光芯片為發(fā)射光峰值波長230-400nm的紫外芯片，或所述發(fā)光芯片為發(fā)射光峰值波長420-480nm的藍(lán)光芯片。所述LED燈條的燈珠中只有發(fā)光芯片發(fā)光，燈珠在封裝時未加入熒光粉，LED芯片發(fā)出的光與量子點(diǎn)熒光膠中的量子點(diǎn)材料和其它發(fā)光材料發(fā)出的光復(fù)合得到白光，量子點(diǎn)熒光材料激發(fā)效率高、熒光膠涂覆厚度可控，燈珠在封裝過程中不加入熒光粉，降低了封裝作業(yè)的難度和產(chǎn)品不良率，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所述的直下式LED背光源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2所述的直下式LED背光源的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記表示為：1-支架；2-金屬鍍層；3-發(fā)光芯片；4-鍵合線；5-封裝膠水層；6-LED透鏡；7-量子點(diǎn)熒光膠層；8-光固化膠保護(hù)層。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種直下式LED背光源的制作方法，所述方法包括如下步驟：

a、稱取0.02g發(fā)光波長為620nm的CdTe、ZnSe量子點(diǎn)熒光粉，其中CdTe量子點(diǎn)熒光粉為0.01g，并稱取0.013g發(fā)射光峰值波長為545nm的PbZrO₃綠光量子點(diǎn)熒光粉，將三種量子點(diǎn)熒光粉混合均勻，得到混合熒光粉，所述量子點(diǎn)熒光粉為粉末狀；

b、稱取9.9g環(huán)氧類光固化膠水并加入所述混合熒光粉中，然后進(jìn)行真空攪拌，攪拌均勻即獲得量子點(diǎn)熒光膠；

c、將所述量子點(diǎn)熒光膠涂覆于LED透鏡的內(nèi)表面，本實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)熒光膠的涂覆厚度為5μm，并將所述LED透鏡置于紫外固化爐中，在230nm的紫外光下照射3s，使量子點(diǎn)熒光膠固化；

d、在步驟c中得到的固化后的量子點(diǎn)熒光膠表面涂覆環(huán)氧類光固化膠水，所述光固化膠水的涂覆厚度為10μm，將涂覆有光固化膠水的LED透鏡再次置于紫外固化爐中，在230nm的紫外光下照射5s，使所述光固化膠水固化，得到具有光固化膠保護(hù)層的量子點(diǎn)透鏡；

e、將步驟d中得到的量子點(diǎn)透鏡固定安裝于LED單色光燈條上，所述LED單色光燈條具有發(fā)射光波長為420nm的藍(lán)光發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片發(fā)出的籃光與混合熒光粉發(fā)出的紅、綠光復(fù)合，得到白光發(fā)射，即制得白光直下式LED背光源。

所述LED背光源的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括LED單色燈條，所述LED燈條包括支架1、設(shè)置于所述支架1上表面的金屬鍍層2、固定于所述金屬鍍層表面的發(fā)光芯片3，所述發(fā)光芯片與所述金屬鍍層2還通過鍵合線4連接，所述發(fā)光芯片3外部封裝有封裝膠水層5，所述LED燈條外部設(shè)置有所述LED透鏡6，所述LED透鏡6內(nèi)表面涂覆有量子點(diǎn)熒光膠層7，所述量子點(diǎn)熒光膠層7表面又涂覆有光固化膠保護(hù)層8。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種直下式LED背光源的制作方法，所述方法包括如下步驟：

a、稱取0.04g發(fā)光波長為628nm的紅光BaTiO₃量子點(diǎn)熒光粉，并稱取0.012g發(fā)射光峰值波長為455nm的AgInS₂藍(lán)光量子點(diǎn)熒光粉以及0.028g發(fā)射光波長為539nm的GaS綠光量子點(diǎn)熒光粉，將三種量子點(diǎn)熒光粉混合均勻，得到混合熒光粉，所述量子點(diǎn)熒光粉為溶劑份分散狀；

b、稱取0.08g有機(jī)硅類光固化膠水并加入所述混合熒光粉中，然后進(jìn)行真空攪拌，攪拌均勻即獲得量子點(diǎn)熒光膠；

c、將所述量子點(diǎn)熒光膠涂覆于LED透鏡的外表面，本實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)熒光膠的涂覆厚度為500μm，并將所述LED透鏡置于紫外固化爐中，在400nm的紫外光下照射100s，使量子點(diǎn)熒光膠固化；

d、在步驟c中得到的固化后的量子點(diǎn)熒光膠表面涂覆環(huán)氧類光固化膠水，所述光固化膠水的涂覆厚度為1000μm，將涂覆有光固化膠水的LED透鏡再次置于紫外固化爐中，在400nm的紫外光下照射200s，使所述光固化膠水固化，得到具有光固化膠保護(hù)層的量子點(diǎn)透鏡；

e、將步驟d中得到的量子點(diǎn)透鏡固定安裝于LED單色光燈條上，所述LED單色光燈條具有發(fā)射光波長為365nm的紫外光發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片發(fā)出的紫外光與混合熒光粉發(fā)出的紅、綠、藍(lán)光復(fù)合，得到白光發(fā)射，即制得白光直下式LED背光源。

所述LED背光源的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括LED單色燈條，所述LED燈條包括支架1、設(shè)置于所述支架1上表面的金屬鍍層2、固定于所述金屬鍍層表面的發(fā)光芯片3，所述發(fā)光芯片與所述金屬鍍層2還通過鍵合線4連接，所述發(fā)光芯片3外部封裝有封裝膠水層5，所述LED燈條外部設(shè)置有所述LED透鏡6，所述LED透鏡6外表面涂覆有量子點(diǎn)熒光膠層7，所述量子點(diǎn)熒光膠層7表面又涂覆有光固化膠保護(hù)層8。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種直下式LED背光源的制作方法，所述方法包括如下步驟：

a、稱取0.54g發(fā)光波長為632nm的氟化物紅光熒光粉，并稱取0.012g發(fā)射光峰值波長為535nm的GaAs、GaN綠光量子點(diǎn)熒光粉，將三種熒光粉混合均勻，得到混合熒光粉，所述量子點(diǎn)熒光粉為粉末狀；

b、稱取1.31g聚氨酯類光固化膠水并加入所述混合熒光粉中，然后進(jìn)行真空攪拌，攪拌均勻即獲得量子點(diǎn)熒光膠；

c、將所述量子點(diǎn)熒光膠涂覆于LED透鏡的外表面，本實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)熒光膠的涂覆厚度為180μm，并將所述LED透鏡置于紫外固化爐中，在365nm的紫外光下照射50s，使量子點(diǎn)熒光膠固化；

d、在步驟c中得到的固化后的量子點(diǎn)熒光膠表面涂覆聚氨酯光固化膠水，所述光固化膠水的涂覆厚度為500μm，將涂覆有光固化膠水的LED透鏡再次置于紫外固化爐中，在355nm的紫外光下照射100s，使所述光固化膠水固化，得到具有光固化膠保護(hù)層的量子點(diǎn)透鏡；

e、將步驟d中得到的量子點(diǎn)透鏡固定安裝于LED單色光燈條上，所述LED單色光燈條具有發(fā)射光波長為460nm的藍(lán)光光發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片發(fā)出的藍(lán)光與混合熒光粉發(fā)出的紅、綠光復(fù)合，得到白光發(fā)射，即制得白光直下式LED背光源。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種直下式LED背光源的制作方法，所述方法包括如下步驟：

a、稱取0.12g發(fā)光波長為620nm的BaS、GaS紅光量子點(diǎn)粉末，并稱取0.75g發(fā)射光峰值波長為530nm的硅酸鹽綠光熒光粉以及0.03g發(fā)射光峰值波長為454nm的Cd(S_xSe_1-x)藍(lán)光量子點(diǎn)粉末，將四種熒光粉混合均勻，得到混合熒光粉，所述量子點(diǎn)熒光粉為粉末狀；

b、稱取5.29g有機(jī)硅類光固化膠水并加入所述混合熒光粉中，然后進(jìn)行真空攪拌，攪拌均勻即獲得量子點(diǎn)熒光膠；

c、將所述量子點(diǎn)熒光膠涂覆于LED透鏡的外表面，本實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)熒光膠的涂覆厚度為45μm，并將所述LED透鏡置于紫外固化爐中，在355nm的紫外光下照射70s，使量子點(diǎn)熒光膠固化；

d、在步驟c中得到的固化后的量子點(diǎn)熒光膠表面涂覆聚氨酯光固化膠水，所述光固化膠水的涂覆厚度為220μm，將涂覆有光固化膠水的LED透鏡再次置于紫外固化爐中，在335nm的紫外光下照射25s，使所述光固化膠水固化，得到具有光固化膠保護(hù)層的量子點(diǎn)透鏡；

e、將步驟d中得到的量子點(diǎn)透鏡固定安裝于LED單色光燈條上，所述LED單色光燈條具有發(fā)射光波長為310nm的紫外光發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片發(fā)出的紫外光與混合熒光粉發(fā)出的紅、綠、藍(lán)光復(fù)合，得到白光發(fā)射，即制得白光直下式LED背光源。

實(shí)施例5

本實(shí)施例提供一種直下式LED背光源的制作方法，所述方法包括如下步驟：

a、稱取0.8g發(fā)光波長為620nm的ZnTe紅光量子點(diǎn)粉末，并稱取1.75g發(fā)射光峰值波長為530nm的氮化物綠光熒光粉以及0.25g發(fā)射光峰值波長為454nm的磷酸鹽藍(lán)光熒光粉，將四種熒光粉混合均勻，得到混合熒光粉，所述量子點(diǎn)熒光粉為溶劑分散狀；

b、稱取6g有機(jī)硅類光固化膠水并加入所述混合熒光粉中，然后進(jìn)行真空攪拌，攪拌均勻即獲得量子點(diǎn)熒光膠；

c、將所述量子點(diǎn)熒光膠涂覆于LED透鏡的外表面，本實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)熒光膠的涂覆厚度為130μm，并將所述LED透鏡置于紫外固化爐中，在325nm的紫外光下照射55s，使量子點(diǎn)熒光膠固化；

d、在步驟c中得到的固化后的量子點(diǎn)熒光膠表面涂覆聚氨酯光固化膠水，所述光固化膠水的涂覆厚度為650μm，將涂覆有光固化膠水的LED透鏡再次置于紫外固化爐中，在335nm的紫外光下照射120s，使所述光固化膠水固化，得到具有光固化膠保護(hù)層的量子點(diǎn)透鏡；

e、將步驟d中得到的量子點(diǎn)透鏡固定安裝于LED單色光燈條上，所述LED單色光燈條具有發(fā)射光波長為310nm的紫外光發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片發(fā)出的紫外光與混合熒光粉發(fā)出的紅、綠、藍(lán)光復(fù)合，得到白光發(fā)射，即制得白光直下式LED背光源。

實(shí)驗(yàn)例

測試實(shí)施例1-4所述的制作方法制得的LED背光源的色坐標(biāo)和色域值，結(jié)果如表1所示。

表1

上述測試結(jié)果顯示，采用實(shí)施例1-4所述的制作方法制作而得的LED背光源的發(fā)光光色均在白光區(qū)，顯色均勻性良好，且背光源均具有高色域值，色域值均在97％以上。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。