一种白光LED光源、背光模组及显示装置的制作方法

一种白光led光源、背光模组及显示装置
技术领域
1.本实用新型涉及液晶显示器技术领域，尤其涉及的是一种白光led光源、背光模组及显示装置。


背景技术：

2.随着液晶显示技术的发展，为了能够实现液晶显示装置薄型化发展要求，现有的液晶显示装置中的背光模组多采用白光led光源。
3.目前，现有技术的白光led光源通常为：采用蓝光led芯片加黄色荧光粉，其中，蓝光led芯片与黄色荧光粉波长匹配，通过蓝光与黄光混合得到白光，这种方法结构设计简单，制作工艺成熟。
4.但是，在光转换的过程中能量损耗较大，另外，这种结构设计中缺少红光部分导致色域低、偏向于冷白光。并且，现有技术的荧光粉使用稀土材料，如掺杂铈离子的黄光荧光粉为钇铝石榴石(yag：ce3+)，其掺杂的稀土离子在制备和使用过程中容易对环境造成污染。此外现有技术的荧光粉制备方法复杂、成本高、容易发生光漂白。
5.因此，现有技术还有待改进。


技术实现要素：

6.发明人发现，现有技术中白光led光源出现成本高、难以生产制作、会有一定的环境污染以及显示效果不佳的问题。
7.本实用新型旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。本实用新型提出了一种白光led光源、背光模组及显示装置，其中一种白光led光源，所述白光led光源包括：
8.led芯片；
9.以及碳纳米点荧光层，所述led芯片上覆盖设置有所述碳纳米点荧光层，所述碳纳米点荧光层用于封装所述led芯片，所述碳纳米点荧光层通过所述led芯片激发获得白光光源。
10.在一种实施方式中，所述led芯片为紫外光led芯片；
11.所述碳纳米点荧光层包括蓝光碳纳米点荧光层、绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层，且所述蓝光碳纳米点荧光层、所述绿光碳纳米点荧光层以及所述红光碳纳米点荧光层依次层叠设置；
12.或者，所述碳纳米点荧光层包括蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层，且所述蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层与所述紫外光led芯片贴合相接设置。
13.在一种实施方式中，所述碳纳米点荧光层包括蓝光碳纳米点荧光层、绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层，且所述蓝光碳纳米点荧光层、所述绿光碳纳米点荧光层以及所述红光碳纳米点荧光层依次层叠设置；
14.所述红光碳纳米点荧光层与所述紫外光led芯片贴合相接设置。
15.在一种实施方式中，所述碳纳米点荧光层包括蓝光碳纳米点荧光层、绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层，且所述蓝光碳纳米点荧光层、所述绿光碳纳米点荧光层以及所述红光碳纳米点荧光层依次层叠设置；
16.所述蓝光碳纳米点荧光层与所述紫外光led芯片贴合相接设置。
17.在一种实施方式中，所述led芯片为蓝光led芯片。
18.在一种实施方式中，所述碳纳米点荧光层包括绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层，所述绿光碳纳米点荧光层与所述红光碳纳米点荧光层层叠设置；
19.或者，所述碳纳米点荧光层包括绿光
‑
红光碳纳米点荧光层，且所述绿光
‑
红光碳纳米点荧光层与所述蓝光led芯片贴合相接设置
20.在一种实施方式中，所述碳纳米点荧光层包括绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层，所述绿光碳纳米点荧光层与所述红光碳纳米点荧光层层叠设置；
21.所述绿光碳纳米点荧光层与所述蓝光led芯片贴合相接设置。
22.在一种实施方式中，所述碳纳米点荧光层包括绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层，所述绿光碳纳米点荧光层与所述红光碳纳米点荧光层层叠设置；
23.所述红光碳纳米点荧光层与所述蓝光led芯片贴合相接设置。
24.一种背光模组，所述背光模组包括上述所述的白光led光源，由此，该背光模组可以具有上述白光led光源的所有技术特征及有益效果，在此，不再赘述。
25.一种显示装置，所述显示装置包括上述所述的背光模组，其中该背光模组可以具有上述白光led光源的所有技术特征及有益效果，由此，该显示装置可以具有上述白光led光源的所有技术特征及有益效果，在此，不再赘述。
26.本实用新型的有益效果：本实用新型中led芯片通过碳纳米点荧光层封装，并且碳纳米点荧光层通过led芯片激发获得白光光源，本实用新型结构简单，成本低，其碳纳米点荧光层容易制作，节能环保，并且能够提供高色域、高色彩饱和度的白光led背光源。
附图说明
27.图1是本实用新型提供的白光led光源的结构示意图。
28.图2是本实用新型提供的红光碳纳米点荧光层与紫外光led芯片连接示意图。
29.图3是本实用新型提供的蓝光碳纳米点荧光层与紫外光led芯片连接示意图。
30.图4是本实用新型提供的蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层与紫外光led芯片连接示意图。
31.图5是本实用新型提供的蓝光led芯片与碳纳米点荧光层连接示意图。
32.图6是本实用新型提供的红光碳纳米点荧光层与蓝光led芯片连接示意图。
33.图7是本实用新型提供的绿光碳纳米点荧光层与蓝光led芯片连接示意图。
34.图8是本实用新型提供的绿光
‑
红光碳纳米点荧光层与蓝光led芯片连接示意图。
35.附图标记：
36.37.具体实施方式
38.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
39.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。
40.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。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。
41.基于现有技术中存在的问题，本实施例提供一种白光led光源，具体如图1所示，本实施例中的白光led光源包括：led芯片100、支架200以及碳纳米点荧光层300，led芯片100嵌设于支架200内，所述led芯片100上覆盖设置有所述碳纳米点荧光层300，所述碳纳米点荧光层300用于封装所述led芯片100，所述碳纳米点荧光层300通过所述led芯片100激发获得白光光源。
42.本实施例通过碳纳米点荧光层300封装led芯片100，避免使用稀土荧光粉，稀土荧光粉如掺杂铈离子的黄光荧光粉为钇铝石榴石(yag：ce3+)，掺杂的稀土离子在制备和使用过程中容易对环境造成污染。此外稀土荧光粉制备方法复杂、成本高、容易发生光漂白。本实施例采用紫外光led芯片或者蓝光led芯片，例如通过紫外光led芯片激发获得白光背光源(如紫外光led芯片型号为l275405双色深紫led芯片，可发射波长为275nm和405nm的光)。
43.本实施例中的碳纳米点荧光层300中碳纳米点具有可调的荧光发射，可制得不同发射波长的红光碳纳米点、绿光碳纳米点以及蓝光碳纳米点。且碳纳米点配置成水溶液具有荧光特性，为防止碳纳米点因团聚发生猝灭需要亲水性的基底做载体，如葡萄糖基，或者淀粉基，或环氧树脂基等。所以可以将碳纳米点混在环氧树脂/硅胶中制作碳纳米点荧光层。
44.本实施例通过碳纳米点荧光胶形成碳纳米点荧光层，其中碳纳米点荧光胶的配置是led芯片100封装的关键，碳纳米点荧光层的制备流程简述如下：
45.1.配胶：按照1:10的质量比分别称取4238s型硅胶中的a胶和b胶(a胶和b胶的比例依据胶体的类型不同而不同)，倒入胶杯中。
46.2.加入荧光材料：将红光碳纳米点溶液倒入胶杯中；或者将绿光碳纳米点溶液倒入胶杯中；或者将蓝光碳纳米点溶液倒入胶杯中。
47.3.混胶、抽真空：将胶杯放入到搅拌器中搅拌，使荧光材料和硅胶完全混合，再进行一分钟的抽真空，去除荧光胶中的气泡。
48.4.点胶：用点胶针取一定量的荧光胶，涂在led芯片以及支架上，形成碳纳米点荧光层。
49.5.烘烤固化：固化手段根据胶体类型而不同。
50.6.测试。
51.本实施例中led芯片通过碳纳米点荧光层封装，并且碳纳米点荧光层通过led芯片激发获得白光光源，本实施例中白光led光源的结构简单，成本低，其碳纳米点荧光层容易制作，节能环保，并且能够提供高色域、高色彩饱和度的白光led背光源。
52.在一种实施方式中，结合图2，所述led芯片100具体为紫外光led芯片110；所述碳纳米点荧光层300包括蓝光碳纳米点荧光层310、绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层330，且所述蓝光碳纳米点荧光层310、所述绿光碳纳米点荧光层320以及所述红光碳纳米点荧光层330依次层叠设置。
53.可选的，如图2所示，所述红光碳纳米点荧光层330与所述紫外光led芯片110贴合相接设置。具体的，紫外光led芯片110嵌设在支架200之间，紫外光led芯片110与支架200均通过碳纳米点荧光层300封装，其中，碳纳米点荧光层300包括蓝光碳纳米点荧光层310、绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层330，蓝光碳纳米点荧光层310、绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层330依次层叠设置，且红光碳纳米点荧光层330与紫外光led芯片110以及支架200贴合相接设置。
54.本实施例中led芯片采用紫外光led芯片，碳纳米点荧光层通过紫外光led芯片激发，本实施例能根据不同碳纳米点荧光层的发光效率来调整各色碳纳米点荧光层的厚度，即调整蓝光碳纳米点荧光层、绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层的厚度，进而得到高色域的白光led光源。
55.可选的，如图3所示，所述蓝光碳纳米点荧光层310与所述紫外光led芯片110贴合相接设置。
56.具体的，紫外光led芯片110与支架200均通过碳纳米点荧光层300封装，其中，碳纳米点荧光层300包括蓝光碳纳米点荧光层310、绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层330，蓝光碳纳米点荧光层310、绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层
330依次层叠设置，且蓝光碳纳米点荧光层310与紫外光led芯片110以及支架200贴合相接设置。
57.本实施例中紫外光led芯片110激发蓝光碳纳米点荧光层310产生蓝光，打在绿光碳纳米点荧光层320中，绿光碳纳米点荧光层32中有透过蓝光碳纳米点荧光层310的紫光和激发出的蓝光，因为蓝光能量比绿光能量高，能激发绿光碳纳米点荧光层320发出绿光；打在红光碳纳米点荧光层330中，红光碳纳米点荧光层330中有透过蓝光碳纳米点荧光层310、绿光碳纳米点荧光层320的紫光和激发出的蓝光和绿光，因为蓝光和绿光的能量比红光高，能激发红光碳纳米点荧光层330发出红光，因此，本实施例能够提高紫外光led芯片110激发光的利用率，能够根据不同碳纳米点荧光层的发光效率来调整各色碳纳米点荧光层的厚度，即调整蓝光碳纳米点荧光层、绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层的厚度，进而得到高色域的白光led光源。
58.在一种实施方式中，结合图4，所述led芯片100为紫外光led芯片110，所述碳纳米点荧光层300包括蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层340，且所述蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层340与所述紫外光led芯片110贴合相接设置。
59.具体的，蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层340中的红光碳纳米点、绿光碳纳米点以及蓝光碳纳米点的质量比为2：3：1(具体参考碳纳米点荧光层的制备流程中步骤2.加入荧光材料：将红光碳纳米点溶液倒入胶杯中；或者将绿光碳纳米点溶液倒入胶杯中；或者将蓝光碳纳米点溶液倒入胶杯中。)；本实施例通过使用红绿蓝三原色混色得到白光，其中绿光亮度占的比例最高，蓝光亮度占的比例最低，在显示领域中提高红光亮度比例则可以提高显示色域。因此本实施例使用紫外光led芯片110激发时，蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层340中的红光碳纳米点、绿光碳纳米点以及蓝光碳纳米点的质量比为2：3：1时，可以将该紫外光led芯片的发射光谱调整为接近纯白光，其中，纯白光cie颜色坐标为(0.33，0.33)。在显示领域电视背光中依据此比例可做出稍微调整，可得到高色域的白光背光源。应该理解的是，蓝光
‑
绿光
‑
红光碳纳米点荧光层340中的红光碳纳米点、绿光碳纳米点以及蓝光碳纳米点的质量比并不限于上述的2：3：1，还可以是其他情形，此处不作限制。
60.在一种实施方式中，结合图5，所述led芯片100为蓝光led芯片120。所述碳纳米点荧光层300包括绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层330，所述绿光碳纳米点荧光层320与所述红光碳纳米点荧光层330层叠设置；
61.可选的，如图6所示，所述绿光碳纳米点荧光层320与所述蓝光led芯片120贴合相接设置。
62.具体的，本实施例中led芯片100采用蓝光led芯片120，蓝光led芯片120以及支架200通过碳纳米点荧光层300封装，所述碳纳米点荧光层300包括绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层330，所述绿光碳纳米点荧光层320与所述红光碳纳米点荧光层330层叠设置，其中，所述绿光碳纳米点荧光层320与所述蓝光led芯片120以及支架200贴合相接设置。
63.本实施例中led芯片120激发绿光碳纳米点荧光层320产生绿光，打在红光碳纳米点荧光层330中，红光碳纳米点荧光层330中有透过绿光碳纳米点荧光层320的蓝光和激发出的绿光，因为绿光能量比红光能量高，能激发红光碳纳米点荧光层330发出红光；所以红光碳纳米点荧光层330的激发光有红光和绿光，因此，本实施例能够提高蓝光led芯片激发
光的利用率，能够根据不同碳纳米点荧光层的发光效率来调整各色碳纳米点荧光层的厚度，即调整绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层的厚度，进而得到高色域的白光led光源。
64.可选的，如图7所示，所述红光碳纳米点荧光层330与所述蓝光led芯片120贴合相接设置。
65.具体的，本实施例中led芯片100采用蓝光led芯片120，蓝光led芯片120以及支架200通过碳纳米点荧光层300封装，所述碳纳米点荧光层300包括绿光碳纳米点荧光层320以及红光碳纳米点荧光层330，所述绿光碳纳米点荧光层320与所述红光碳纳米点荧光层330层叠设置，其中，所述红光碳纳米点荧光层330与所述蓝光led芯片120以及支架200贴合相接设置。本实施例能根据不同碳纳米点荧光层的发光效率来调整各色碳纳米点荧光层的厚度，即调整绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层的厚度，进而得到高色域的白光led光源。
66.在一种实施方式中，如图8所示，所述led芯片100为蓝光led芯片120。所述碳纳米点荧光层300包括绿光
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红光碳纳米点荧光层350，且所述绿光
‑
红光碳纳米点荧光层350与所述蓝光led芯片120贴合相接设置。
67.具体的，绿光
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红光碳纳米点荧光层350中的红光碳纳米点与绿光碳纳米点的质量比为2：3(具体参考碳纳米点荧光层的制备流程中步骤2.加入荧光材料：将红光碳纳米点溶液倒入胶杯中；或者将绿光碳纳米点溶液倒入胶杯中；或者将蓝光碳纳米点溶液倒入胶杯中。)；本实施例通过使用红绿蓝三原色混色得到白光，其中绿光亮度占的比例最高，蓝光亮度占的比例最低，在显示领域中提高红光亮度比例则可以提高显示色域。因此本实施例使用蓝光led芯片120激发时，绿光
‑
红光碳纳米点荧光层350中的红光碳纳米点与绿光碳纳米点的质量比为2：3时，可以将该蓝光led芯片的发射光谱调整为接近纯白光，其中，纯白光cie颜色坐标为(0.33，0.33)。在显示领域电视背光中依据此比例可做出稍微调整，可得到高色域的白光背光源。应该理解的是，绿光
‑
红光碳纳米点荧光层350中的红光碳纳米点、绿光碳纳米点的质量比并不限于上述的2：3，还可以是其他情形，此处不作限制。
68.一种背光模组，所述背光模组包括上述实施例中所述的白光led光源。由此，该所述背光模组可以具有上述白光led光源的所有结构特征及有益效果，此处不再赘述。
69.一种显示装置，所述显示装置包括上述实施例中所述的背光模组。其中该背光模组可以具有上述白光led光源的所有结构特征及有益效果，由此，该显示装置可以具有上述白光led光源的所有结构特征及有益效果，此处不再赘述。
70.综上所述，本实用新型提供的白光led光源包括：led芯片100、支架200以及碳纳米点荧光层300，led芯片100嵌设于支架200内，所述led芯片100上覆盖设置有所述碳纳米点荧光层300，所述碳纳米点荧光层300用于封装所述led芯片100，所述碳纳米点荧光层300通过所述led芯片100激发获得白光光源。
71.本实用新型的有益效果至少在于：
72.1.本实用新型中碳纳米点荧光层相对于稀土荧光粉或者半导体量子点荧光粉具有易制作、成本低、环保无毒的优点。
73.2.本实用新型通过控制调整碳纳米点荧光层各分层的厚度，并结合紫外光led芯片或者蓝光led芯片激发，能有效增加发光的亮度和调整发光波长；同时因为碳纳米点的发
光纯度高，能够实现高色域背光。
74.3.本实用新型采用紫外光led芯片作为激发光源，能够激发发出红绿蓝三基色的三种碳纳米点荧光层(具体如蓝光碳纳米点荧光层、绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层)；或者采用蓝光led芯片作为激发光源，能够激发发出红绿两种基色的碳纳米点荧光层(具体如绿光碳纳米点荧光层以及红光碳纳米点荧光层)，调节三种颜色的光组合得到白光，具有便于控制、光源利用率高、色域高、显色指数(cri)高等优点。
75.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。