LED灯珠及背光光源、背光模组[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 107479252 A(43)申请公布日 2017.12.15

(21)申请号 201710774459.0(22)申请日 2017.08.31

(71)申请人 深圳市华星光电技术有限公司

地址 518132 广东省深圳市光明新区塘明

大道9-2号(72)发明人 丘永元　

(74)专利代理机构 深圳市铭粤知识产权代理有

限公司 44304

代理人 孙伟峰　顾楠楠(51)Int.Cl.

G02F 1/13357(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图6页

()发明名称

LED灯珠及背光光源、背光模组

(57)摘要

本发明提供了一种LED灯珠，包括第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极和第二金属电极之间并联连接有至少两个发光二极管的发光芯片，其中，至少一个发光二极管的正向连接在第一金属电极和第二金属电极上，至少一个发光二极管的反向连接在第一金属电极和第二金属电极上，所述发光芯片外设有封装层，在封装层的表面上位于每个发光二极管上分别设置有颜色不同且与发光二极管相对的荧光层，所述荧光层的数量与发光二极管的数量相等，相邻两个荧光层之间设有用于隔离光的第一隔离体。本发明还提供了一种背光光源以及背光模组，包括所述的LED灯珠。与现有技术相比，从而避免荧光层不同颜色之间的颜色被对方二次吸收，实现高色饱和度。

CN 107479252 ACN 107479252 A

权　利　要　求　书

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1.一种LED灯珠，其特征在于：包括第一金属电极(1)和第二金属电极(2)，所述第一金属电极(1)和第二金属电极(2)之间并联连接有至少两个发光二极管(31)的发光芯片(3)，其中，至少一个发光二极管(31)的正向连接在第一金属电极(1)和第二金属电极(2)上，至少一个发光二极管(31)的反向连接在第一金属电极(1)和第二金属电极(2)上，所述发光芯片(3)外设有封装层(32)，在封装层(32)的表面上位于每个发光二极管(31)上分别设置有颜色不同且与发光二极管(31)相对的荧光层(4)，所述荧光层(4)的数量与发光二极管(31)的数量相等，相邻两个荧光层(4)之间设有用于隔离光的第一隔离体(5)。

2.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：所述荧光层(4)背离封装层(32)的一侧上设有保护层(7)。

3.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：两个荧光层(4)分别对称设置。4.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：其中一个荧光层(4)环绕在另一个荧光层(4)外。

5.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：两个荧光层(4)分别对称设置，所述荧光层(4)的外侧边上设有朝封装层(32)一侧延伸的第一延伸部(43)，所述延伸部(41)分别将封装层(32)的外侧壁覆盖。

6.根据权利要求5所述的LED灯珠，其特征在于：所述荧光层(4)以及第一延伸部(43)的外侧壁上围绕有一周第二隔离体(6)。

7.根据权利要求6所述的LED灯珠，其特征在于：所述第二隔离体(6)上设有朝荧光层(4)与保护层(7)相对的一侧延伸的第二延伸部(61)，所述第二延伸部(61)与荧光层(4)之间形成用于承载保护层(7)的承载部(62)，所述保护层(7)设于承载部(62)中。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的LED灯珠，其特征在于：所述荧光层(4)的颜色为红色、绿色或黄色中的两种。

9.一种背光光源，包括印刷线路板，其特征在于：所述印刷线路板上设有如权利要求1-8任意一项所述的LED灯珠。10.一种背光模组，其特征在于：包括如权利要求1-8任意一项所述的LED灯珠。

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LED灯珠及背光光源、背光模组

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技术领域

[0001]本发明涉及一种显示面板技术，特别是一种LED灯珠及背光光源、背光模组。背景技术

[0002]液晶显示器作为人与信息的沟通界面，是当前主流的显示方式。它具有高空间利用率、低功耗、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，在电视、手机、平板电脑等信息沟通工具中广泛使用。

[0003]大功率交流LED(Light Emitting Diode，发光二极管)已经被业者开发出来，同时在照明产品中使用。如何在显示面板的背光模组中使用该产品成为业者思考的方向。[0004]场序显示，通过利用时间混色方法替代现有的空间混色方法，能够在一定程度上减少CF(color filter，彩色滤光片)，甚至去除CF，从而提高开口率，提高液晶面板的穿透率。然而，该种方案在背光模组设计中，需求对不同时间开启光源搭配液晶的开启，进行场序设计，这对于背光模组的背光光源驱动数量增加，成本也相应的提高；[0005]在高色饱显示背光设计中，需求光源提供RGB(红绿蓝)三种颜色峰位，以匹配实现高色饱。当前市场主流方案包括QD(量子点)和高色饱LED，其中高色饱LED方案为采用红绿色荧光粉。此时，红色荧光粉在一定程度上会再次吸收被激发的绿色荧光粉，进而导致荧光粉效率降低。

发明内容

[0006]为克服现有技术的不足，本发明提供一种LED灯珠及背光光源、背光模组，使得减少不同颜色荧光层之间的二次吸收，实现高色饱和度。[0007]本发明提供了一种LED灯珠，包括第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极和第二金属电极之间并联连接有至少两个发光二极管的发光芯片，其中，至少一个发光二极管的正向连接在第一金属电极和第二金属电极上，至少一个发光二极管的反向连接在第一金属电极和第二金属电极上，所述发光芯片外设有封装层，在封装层的表面上位于每个发光二极管上分别设置有颜色不同且与发光二极管相对的荧光层，所述荧光层的数量与发光二极管的数量相等，相邻两个荧光层之间设有用于隔离光的第一隔离体。[0008]进一步地，所述荧光层背离封装层的一侧上设有保护层。[0009]进一步地，两个荧光层分别对称设置。[0010]进一步地，其中一个荧光层环绕在另一个荧光层外。[0011]进一步地，两个荧光层分别对称设置，所述荧光层的外侧边上设有朝封装层一侧延伸的第一延伸部，所述延伸部分别将封装层的外侧壁覆盖。[0012]进一步地，所述荧光层以及第一延伸部的外侧壁上围绕有一周第二隔离体。[0013]进一步地，所述第二隔离体上设有朝荧光层与保护层相对的一侧延伸的第二延伸部，所述第二延伸部与荧光层之间形成用于承载保护层的承载部，所述保护层设于承载部中。

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进一步地，所述荧光层的颜色为红色、绿色或黄色中的两种。

[0015]本发明还提供了一种背光光源，包括印刷线路板，所述印刷线路板上设有所述的LED灯珠。

[0016]本发明还提供了一种背光模组，包括所述的LED灯珠。[0017]本发明与现有技术相比，通过在设置并联的正向连接与反向连接的发光二极管，分别在发光二极管上设置荧光层以及在荧光层间设置隔离体，利用交流LED的周期开启特性，实现发光芯片在正反向驱动下，发光二极管分别开启，实现能够应用于场序显示，而在荧光层之间设置隔离体，从而避免荧光层不同颜色之间的颜色被对方二次吸收，实现高色饱和度。

附图说明

[0018]图1是本发明LED灯珠的基本电路图；

[0019]图2是本发明LED灯珠的实施例1的俯视图；[0020]图3是图2的左视图；

[0021]图4是图2沿A-A方向的剖视图；

[0022]图5是本发明LED灯珠的实施例2的俯视图；[0023]图6是图5沿B-B方向的剖视图

[0024]图7是本发明LED灯珠的实施例3的俯视图；[0025]图8是图7沿C-C方向的剖视图；

[0026]图9是本发明背光光源的结构示意图；

[0027]图10是将本发明背光光源用于背光模组的示意图；[0028]图11-1是本发明荧光层的制备方法中步骤一的示意图；[0029]图11-2是本发明荧光层的制备方法中步骤二的示意图；[0030]图11-3是本发明荧光层的制备方法中步骤三的示意图。

具体实施方式

[0031]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。[0032]如图1、图2和图3所示，本发明的LED灯珠包括第一金属电极1和第二金属电极2，发光芯片3包括至少两个发光二极管31，发光二极管31并联连接在第一金属电极1和第二金属电极2之间，其中，至少一个发光二极管31正向连接在第一金属电极1和第二金属电极2上，至少一个发光二极管31反向连接在第一金属电极1和第二金属电极2上，在发光芯片3外设有封装层32；所述封装层32的表面位于每个发光二极管31上分别设置有颜色不同且与发光二极管31相对的荧光层4，荧光层4的设置数量与发光二极管31的设置数量相同，相邻两个荧光层4之间设有用于隔离光的第一隔离体5，具体地，本发明中发光二极管31设有两个，其中，一个发光二极管31正向连接在第一金属电极1和第二金属电极2上，另一个发光二极管31反向连接在第一金属电极1和第二金属电极2上，发光二极管31的发光颜色为蓝光，相应地，荧光层4也设有两个，分别与发光二极管31一一对应，所述发光芯片3为交流发光芯片3，但本发明不限于此，也可以以双数的形式设置，例如设置四个发光二极管31时，其中两个发光二极管31正向连接在第一金属电极1和第二金属电极2上，另外两个发光二极管31反向连

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接在第一金属电极1和第二金属电极2上，这里值得注意的是，第一金属电极1和第二金属电极2的极性为相反即可，及一个接正极，一个接负极即可。[0033]通过上述结构，使同一个发光芯片3中含有相反设置的发光二极管，从而实现LED在正反向驱动下，两个发光二极管分别开闭，在交流点亮发光芯片3时，对应交流正半周开启时，其中一个发光二极管31开启，绿色或红色荧光层被激发，从而发出蓝绿色光或蓝红色光；对应交流负半周开启时，另一个发光二极管31开启，发出另一种混光颜色；而采用交流电的发光芯片3，由于本身也起整流座作用，因此在作为光源使用时，可直接接市电而无需进行整流，降低了成本；在发光芯片3上设置两个荧光层4并且通过隔离体5相互隔离，从而减少不同颜色的荧光层之间的颜色的二次吸收，实现了高色饱和度(色域覆盖率大、色饱和度高和低功耗)。[0034]本发明中，荧光层4的颜色为红色、绿色和黄色中的两种，具体地，荧光层4的颜色为红色和绿色或红色和黄色，但本发明不限于此，还可根据实际需要调整荧光层的波长，而采用不同颜色的荧光层进行搭配。荧光层4的材料为荧光粉，荧光层4的制备采用现有技术涂覆的方式形成。

[0035]在荧光层4背离发光芯片3的一侧表面上设置有保护层7，所述保护层7为硅胶材料制成；但本发明不限于此，也可以不设置保护层7进行保护。[0036]如图11-1、11-2以及图11-3所示，为本发明荧光层的制备方法的示意图，制备方法包括如下步骤：[0037]步骤一、在封装层32上所需位置制备隔离体5(图11-1所示)；具体地，隔离体5制备于发光芯片3外的封装层32上；[0038]步骤二、通过掩模板101在封装层32上制备其中一个荧光层4(图11-2所示)；具体地，隔离体5制备于封装层32外的封装层32上；[0039]步骤三、通过掩模板102在封装层32上制备另一个荧光层4(图11-3所示)，具体地，隔离体5制备于封装层32外的封装层32上；[0040]步骤四、根据需要，在两个荧光层4背离封装层32的一侧表面制作保护层7(图4所示)。

[0041]以下将以两个荧光层4为例进行说明，为了便于理解，荧光层4分别为第一荧光层41、第二荧光层42。[0042]如图1、图2、图3和图4所示，为本发明的第一种LED灯珠结构的结构示意图，为了理解，图2中并没有示出保护层7，在该结构中，发光二极管31的数量为两个，相应地，荧光层4的数量也为两个，第一荧光层41和第二荧光层42分别对称设置，且平铺，第一荧光层41和第二荧光层42分别设于封装层32位于两个发光二极管31的位置上。

[0043]在第一荧光层41和第二荧光层42背离封装层32的一侧表面上设置有保护层7，所述保护层7为硅胶材料制成；但本发明不限于此，也可以不设置保护层7进行保护。[0044]在第一种LED灯珠结构中，荧光层4的颜色分别为绿色和红色，但本发明不限于此，例如为红色和黄色。

[0045]如图5和图6所示，为本发明的第二种LED灯珠结构的结构示意图，为了理解，图5中并没有示出保护层7，在第二种LED灯珠结构中，第一荧光层41环绕在第二荧光层42外，这里需要注意的是，发光二极管31的设置位置也与荧光层4的设置位置相对应，相应地，隔离体5

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围绕在第一荧光层41和第二荧光层42之间；第一荧光层41和第二荧光层42设于封装层32上。

[0046]在第一荧光层41和第二荧光层42背离封装层32的一侧表面上设置有保护层7，所述保护层7为硅胶材料制成；但本发明不限于此，也可以不设置保护层7进行保护。[0047]在第二种LED灯珠结构中，荧光层4的颜色分别为绿色和红色，单本发明不限于此，例如为红色和黄色。

[0048]如图7和图8所示，为本方发明的第三种LED灯珠结构的结构示意图，为了理解，图7中并没有示出保护层7，在第三种LED灯珠结构中，第一荧光层41和第二荧光层42分别对称地设置在封装层32位于两个发光二极管31的位置上，第一荧光层41和第二荧光层42平铺设置，在荧光层4的外侧边上设有朝封装层32一侧延伸的第一延伸部43，所述第一延伸部43分别将封装层32的外侧壁覆盖，这里值得注意的是，由于第一荧光层41和第二荧光层42为平铺，因此两者仅有三个外侧面裸露在外，第一延伸部43将这三个外侧面覆盖。

[0049]在第一荧光层41和第二荧光层42背离封装层32的一侧表面上设置有保护层7，所述保护层7为硅胶材料制成；但本发明不限于此，也可以不设置保护层7进行保护。[0050]所述荧光层4以及第一延伸部43的外侧壁上围绕有一周第二隔离体6；第二隔离体6上设有朝荧光层4与保护层7相对的一侧延伸的第二延伸部61，所述第二延伸部61与荧光层4之间形成用于承载保护层7的承载部62，所述保护层7设于承载部62中。[0051]在第三种LED灯珠结构中，荧光层4的颜色分别为绿色和红色，单本发明不限于此，例如为红色和黄色。

[0052]本发明中利用使用交流电的LED灯珠的发光特性，搭配场序显示液晶面板时，仅需蓝色及红绿色两种荧光层即可，从而可以有效的增大开口率提高液晶面板穿透率。同时，交流的LED灯珠的周期开启特征与液晶场序相匹配即可，不需要多条驱动电路进行不同时间段场序背光控制，而且实现单一驱动。

[0053]针对不同的交流LED灯珠的结构，其仅需保证在不同驱动周期PN结上设置不同颜色荧光层，而不受限于具体的发光芯片的位置。例如第二种LED灯珠结构，不同驱动周期的发光二极管与分布在中间和四周时的荧光层的设置方式相适配。[00]本发明中，发光芯片的选用并不仅限于采用水平结构的发光二极管的设置方式，其也适用于倒装及垂直的方式。[0055]如图9所示，将本发明的LED灯珠9设于印刷线路板8上，从而实现应用于背光光源中，由于LED灯珠的结构在前述中已经详细的阐述，在此不再重复赘述。[0056]如图10所示，将本发明的LED灯珠9设于印刷线路板8上后，应用于背光模组中，所述背光模组还包括导光板91、设于导光板91一侧表面的光学模片组92、设于导光板91背离光学膜片组92一侧表面的反射片93，在反射片93背离导光板91的一侧设有背板94，背光光源中的LED灯珠9与导光板91相对设置，背光模组的结构与现有技术无异，在此不赘述，仅需要将背光光源替换为本发明所记载的LED灯珠结构即可。[0057]本发明具有以下优点：[0058]1、在采用交流电的发光芯片中不同周期单元上的发光二极管上设置不同颜色荧光层，实现高色饱和度；[0059]2、在采用交流电的发光芯片中不同周期单元上的发光二极管上设置不同颜色荧

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光层之间设置隔离体，减少不同颜色荧光层之间的颜色二次吸收；[0060]3、将采用交流电的发光芯片，随时间周期变化特性由于场序背光，实现单一驱动；[0061]4、采用交流电的发光芯片，减少电源板中的整流系统，降低成本。[0062]虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

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