Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6768093B2 - LED package, backlight unit and liquid crystal display device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6768093B2 - LED package, backlight unit and liquid crystal display device - Google Patents

LED package, backlight unit and liquid crystal display device Download PDF

Info

Publication number
JP6768093B2
JP6768093B2 JP2019003273A JP2019003273A JP6768093B2 JP 6768093 B2 JP6768093 B2 JP 6768093B2 JP 2019003273 A JP2019003273 A JP 2019003273A JP 2019003273 A JP2019003273 A JP 2019003273A JP 6768093 B2 JP6768093 B2 JP 6768093B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
led
led package
frame
glass cell
quantum dots
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019003273A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019054299A (en
Inventor
佐藤 治
治 佐藤
Original Assignee
エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド, エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド filed Critical エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
Priority to JP2019003273A priority Critical patent/JP6768093B2/en
Publication of JP2019054299A publication Critical patent/JP2019054299A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6768093B2 publication Critical patent/JP6768093B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Description

本発明は、LEDパッケージ、バックライトユニット及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an LED package, a backlight unit and a liquid crystal display device.

近年、LED(発光ダイオード)をフレームに実装したLEDパッケージが照明器具や液晶表示装置などの光源として利用されている。
LEDパッケージに実装されるLEDは、一般に、p型半導体とn型半導体とがpn接合された半導体であり、半導体として使用する化合物の種類によって放出される光の波長を制御することができる。
In recent years, an LED package in which an LED (light emitting diode) is mounted on a frame has been used as a light source for lighting equipment, liquid crystal display devices, and the like.
The LED mounted on the LED package is generally a semiconductor in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are pn-junctioned, and the wavelength of light emitted can be controlled depending on the type of compound used as the semiconductor.

LEDは、他の光源に比べて消費電力が少なく且つ小型化も容易であるため、液晶表示装置の光源として適している。従来の液晶表示装置用のLEDパッケージとしては、一般的に白色光を放出することができるものが用いられてきた。例えば、発光色の異なる複数のLEDを実装したLEDパッケージ(例えば、特許文献1)や、LEDと蛍光体とを組み合わせたLEDパッケージ(例えば、特許文献2)が知られている。
一方、近年、有機ELディスプレイの実用化に伴い、液晶表示装置の色再現性の向上が重要となってきている。液晶表示装置のカラー表示は、白色光源から放出された光をカラーフィルターによって一部の波長領域の光を吸収させることによって実現されている。液晶表示装置の色再現性を向上させるためには、カラーフィルターを透過する光の波長領域を狭くすることが有効であるが、その一方で光の利用効率が低下するという問題が生じる。この問題を解決するためには、光の三原色に対応する狭い波長範囲の光を光源から放出させ、それらの波長領域とカラーフィルターが透過する波長領域とを一致させることが必要である。
上記の様な背景を受けて、最近では、LEDと組み合わせる蛍光体として、量子ドット(QD)を用いることも知られている(例えば、特許文献3)。
An LED is suitable as a light source for a liquid crystal display device because it consumes less power than other light sources and is easy to miniaturize. As an LED package for a conventional liquid crystal display device, a package capable of emitting white light has generally been used. For example, an LED package (for example, Patent Document 1) in which a plurality of LEDs having different emission colors are mounted, and an LED package (for example, Patent Document 2) in which an LED and a phosphor are combined are known.
On the other hand, in recent years, with the practical application of organic EL displays, it has become important to improve the color reproducibility of liquid crystal display devices. The color display of the liquid crystal display device is realized by absorbing the light emitted from the white light source with the light in a part of the wavelength region by the color filter. In order to improve the color reproducibility of the liquid crystal display device, it is effective to narrow the wavelength range of the light transmitted through the color filter, but on the other hand, there arises a problem that the light utilization efficiency is lowered. In order to solve this problem, it is necessary to emit light in a narrow wavelength range corresponding to the three primary colors of light from the light source, and to match those wavelength regions with the wavelength regions transmitted by the color filter.
Against the background as described above, recently, it is also known to use quantum dots (QD) as a phosphor to be combined with an LED (for example, Patent Document 3).

特開2014−154644号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-154644 特開2007−067184号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-067184 特開2012−191144号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-191144

量子ドットは、LEDからの光を励起源とし、励起源の波長よりも長い波長で発光させることができる。また、量子ドットは、種類又はサイズを変えることで波長の調整が可能であると共に、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)蛍光体に迫る高い量子効率を有する。そのため、量子ドットを用いることにより、所望の発光色を有し、高輝度且つ発光スペクトルの半値幅が狭いLEDパッケージを得ることができる。更に、量子ドットを用いたLEDパッケージをバックライトの光源として用いることにより、色再現範囲の広い液晶表示装置を得ることができる。
しかしながら、量子ドットは、水分又は酸素の存在下でLEDからの光を受けると、短時間で劣化するという問題がある。また、量子ドットが、励起源のLEDの近傍に存在する場合、高光量及び高温の環境下で量子ドットの劣化が加速する。
Quantum dots use light from an LED as an excitation source and can emit light at a wavelength longer than the wavelength of the excitation source. In addition, the wavelength of the quantum dot can be adjusted by changing the type or size, and the quantum dot has a high quantum efficiency approaching that of a YAG (yttrium aluminum garnet) phosphor. Therefore, by using the quantum dots, it is possible to obtain an LED package having a desired emission color, high brightness, and a narrow half width of the emission spectrum. Further, by using an LED package using quantum dots as a light source for a backlight, a liquid crystal display device having a wide color reproduction range can be obtained.
However, there is a problem that quantum dots deteriorate in a short time when they receive light from an LED in the presence of moisture or oxygen. Further, when the quantum dots are present in the vicinity of the LED of the excitation source, the deterioration of the quantum dots is accelerated in an environment of high light intensity and high temperature.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、量子ドットの劣化を抑制し、所望の発光色を有し、高輝度で発光スペクトルの半値幅が狭い長寿命のLEDパッケージを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記のような特徴を有するLEDパッケージを備えることにより、色再現範囲を大幅に向上させたバックライトユニット及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and is a long-life LED that suppresses the deterioration of quantum dots, has a desired emission color, has high brightness, and has a narrow full width at half maximum of the emission spectrum. The purpose is to provide a package.
Another object of the present invention is to provide a backlight unit and a liquid crystal display device having a significantly improved color reproduction range by providing an LED package having the above-mentioned characteristics.

本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、樹脂又は有機溶媒中に分散された量子ドットを内包するガラスセルをLEDの上部に配置することにより、量子ドットの劣化を効果的に抑制し得ることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、LEDが実装されたフレームと、前記LEDの上部に配置されたガラスセルであって、樹脂又は有機溶媒中に分散された量子ドットを内包するガラスセルとを有することを特徴とするLEDパッケージである。
As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have effective deterioration of quantum dots by arranging a glass cell containing quantum dots dispersed in a resin or an organic solvent above the LED. We have found that it can be suppressed as a target, and have reached the present invention.
That is, the present invention is characterized by having a frame on which an LED is mounted and a glass cell arranged above the LED and containing quantum dots dispersed in a resin or an organic solvent. It is an LED package.

また、本発明は、前記LEDパッケージを有することを特徴とするバックライトユニットである。
さらに、本発明は、前記バックライトユニットを有することを特徴とする液晶表示装置である。
Further, the present invention is a backlight unit characterized by having the LED package.
Further, the present invention is a liquid crystal display device characterized by having the backlight unit.

本発明によれば、量子ドットの劣化を抑制し、所望の発光色を有し、高輝度で発光スペクトルの半値幅が狭い長寿命のLEDパッケージを提供することができる。
また、本発明によれば、上記のような特徴を有するLEDパッケージを備えることにより、色再現範囲を大幅に向上させたバックライトユニット及び液晶表示装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a long-life LED package that suppresses deterioration of quantum dots, has a desired emission color, has high brightness, and has a narrow full width at half maximum of the emission spectrum.
Further, according to the present invention, it is possible to provide a backlight unit and a liquid crystal display device having a significantly improved color reproduction range by providing an LED package having the above-mentioned characteristics.

本発明のLEDパッケージを示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the LED package of this invention. 本発明のLEDパッケージに用いられるガラスセルの断面模式図である。It is sectional drawing of the glass cell used in the LED package of this invention.

以下、本発明のLEDパッケージの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図1(a)及び(b)は、本発明のLEDパッケージを示す断面模式図である。図1(a)及び(b)において、本発明のLEDパッケージ1は、フレーム2と、フレーム2に実装されたLED3と、LED3の上部に配置されたガラスセル4とを有する。
Hereinafter, preferred embodiments of the LED package of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 (a) and 1 (b) are schematic cross-sectional views showing the LED package of the present invention. In FIGS. 1A and 1B, the LED package 1 of the present invention has a frame 2, an LED 3 mounted on the frame 2, and a glass cell 4 arranged on the upper portion of the LED 3.

フレーム2としては、LED3を実装することが可能なものであれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。
フレーム2の材質としては、特に限定されないが、一般に、ポリカーボネート、ポリフタルアミド、ナイロン(登録商標)、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、PC(ポリカーボネート)/ABSアロイなどの樹脂を用いることができる。
フレーム2の形状としては、特に限定されないが、パッケージ化及び発光効率の観点から、凹部を有することが好ましい。特に、上部直径が下部直径よりも大きく且つ側面が傾斜した凹部を形成することにより、発光効率を高めることができる。このような形状を有するフレーム2は、射出成形などの当該技術分野において公知の方法を用いて作製することができる。
The frame 2 is not particularly limited as long as the LED 3 can be mounted, and a frame known in the art can be used.
The material of the frame 2 is not particularly limited, but in general, resins such as polycarbonate, polyphthalamide, nylon (registered trademark), polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and PC (polycarbonate) / ABS alloy can be used.
The shape of the frame 2 is not particularly limited, but it is preferable to have a recess from the viewpoint of packaging and luminous efficiency. In particular, the luminous efficiency can be improved by forming a recess in which the upper diameter is larger than the lower diameter and the side surface is inclined. The frame 2 having such a shape can be manufactured by a method known in the art such as injection molding.

また、フレーム2は、反射性のフレーム2であるか、又はLED3が実装される側のフレーム2の表面に反射板が設けられていることが好ましい。このような構成とすることにより、LED3からの光をガラスセル4中に効率的に導入することができるため、発光効率を向上させることができる。反射性のフレーム2は、特に限定されないが、反射率の高い樹脂材料などを用いて形成することができる。また、フレーム2の表面に配置される反射板としては、特に限定されないが、反射率の高い金属板などを用いることができる。 Further, it is preferable that the frame 2 is a reflective frame 2 or that a reflector is provided on the surface of the frame 2 on the side on which the LED 3 is mounted. With such a configuration, the light from the LED 3 can be efficiently introduced into the glass cell 4, so that the luminous efficiency can be improved. The reflective frame 2 is not particularly limited, but can be formed by using a resin material having high reflectance or the like. Further, the reflecting plate arranged on the surface of the frame 2 is not particularly limited, but a metal plate having high reflectance or the like can be used.

フレーム2に実装されるLED3としては、特に限定されず、青色LED、緑色LED、赤色LEDなどの当該技術分野において公知のものを用いることができる。その中でも、LED3からの光と量子ドット6からの光との組み合わせによって白色光を実現する場合、LED3は青色LEDであることが好ましい。なお、図示していないが、LED3は、リード電極などに接続されており、リード電極からの電気的な信号の印加によって光を発生させることができる。 The LED 3 mounted on the frame 2 is not particularly limited, and those known in the art such as a blue LED, a green LED, and a red LED can be used. Among them, when white light is realized by combining the light from the LED 3 and the light from the quantum dots 6, the LED 3 is preferably a blue LED. Although not shown, the LED 3 is connected to a lead electrode or the like, and can generate light by applying an electric signal from the lead electrode.

LED3の上部に配置されたガラスセル4は、樹脂又は有機溶媒5中に分散された量子ドット6を内包する。
ここで、本明細書において「ガラスセル4」とは、量子ドット6を分散した樹脂又は有機溶媒5を層状に充填することが可能な内部空間を有するガラス製の部材を意味する。具体的には、ガラスセル4は、少なくとも2つのガラス板を有し、2つのガラス板の間に層状の内部空間が形成された構造を有する。例えば、ガラスセル4は、図2に示すような、2つのガラス板10がガラス壁11を介して間隔をおいて対向した構造を有する。なお、ガラス板10は、平面状に限定されず、曲面状であってもよい。
また、本明細書において「量子ドット6」とは、量子力学に従う独特の光学特性を有するナノスケールの材料であり、粒子径が一般に1nm〜100nm、好ましくは1nm〜50nm、より好ましくは1nm〜20nmの非常に小さな半導体粒子のことを意味する。量子ドット6は、バンドキャップ(価電子帯及び伝導帯のエネルギー差)よりも大きなエネルギーの光子を吸収し、その粒子径に応じた波長の光を放出する。したがって、量子ドット6は、一定以下の波長の光を吸収する性質を持ち、粒子径を制御することで様々な波長の光を発生させることができる。
The glass cell 4 arranged above the LED 3 contains the quantum dots 6 dispersed in the resin or the organic solvent 5.
Here, the term "glass cell 4" as used herein means a member made of glass having an internal space capable of being filled with a resin or an organic solvent 5 in which quantum dots 6 are dispersed in a layered manner. Specifically, the glass cell 4 has at least two glass plates and has a structure in which a layered internal space is formed between the two glass plates. For example, the glass cell 4 has a structure in which two glass plates 10 face each other with a gap between the glass walls 11 as shown in FIG. The glass plate 10 is not limited to a flat surface, but may be a curved surface.
Further, in the present specification, the "quantum dot 6" is a nanoscale material having unique optical properties according to quantum mechanics, and has a particle size of generally 1 nm to 100 nm, preferably 1 nm to 50 nm, and more preferably 1 nm to 20 nm. Means very small semiconductor particles. The quantum dot 6 absorbs photons having an energy larger than the band cap (energy difference between the valence band and the conduction band), and emits light having a wavelength corresponding to the particle size thereof. Therefore, the quantum dot 6 has a property of absorbing light having a wavelength below a certain level, and can generate light having various wavelengths by controlling the particle size.

量子ドット6は、1種以上の半導体材料を一般に含む。半導体材料としては、特に限定されないが、第IV族元素、第II−VI族化合物、第II−V族化合物、第III−VI族化合物、第III−V族化合物、第IV−VI族化合物、第I−III−VI族化合物、第II−IV−VI族化合物、第II−IV−V族化合物などが挙げられる。具体的には、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、GaSb、HgO、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InN、InP、InSb、AlAs、A1N、A1P、AlSb、TIN、TIP、TIAs、TISb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Siなどを用いることができる。 Quantum dots 6 generally include one or more semiconductor materials. The semiconductor material is not particularly limited, but is limited to group IV elements, group II-VI compounds, group II-V compounds, group III-VI compounds, group III-V compounds, group IV-VI compounds, and the like. Examples thereof include group I-III-VI compounds, group II-IV-VI compounds, and group II-IV-V compounds. Specifically, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, MgS, MgSe, GaAs, GaN, GaP, GaSe, GaSb, HgO, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InN, InP, InSb. , AlAs, A1N, A1P, AlSb, TIN, TIP, TIAs, TISb, PbO, PbS, PbSe, PbTe, Ge, Si and the like can be used.

また、量子ドット6は、1つ以上の半導体材料を含むコアと、1つ以上の半導体材料を含むシェルとからなるコアシェル型構造を有していてもよい。具体的には、コアとしてCdSe、シェルとしてCdZnSを有する量子ドット6(赤色発光)、コアとしてCdZnSe、シェルとしてCdZnSを有する量子ドット6(緑色発光)、コアとしてCdS、シェルとしてCdZnSを有する量子ドット6(青色発光)などを用いることができる。 Further, the quantum dot 6 may have a core-shell type structure including a core containing one or more semiconductor materials and a shell containing one or more semiconductor materials. Specifically, quantum dots 6 having CdSe as a core and CdZnS as a shell (red emission), CdZnSe as a core, quantum dots 6 having CdZnS as a shell (green emission), CdS as a core, and quantum dots having CdZnS as a shell. 6 (blue emission) or the like can be used.

図1(a)及び(b)では、球状の量子ドット6の例を示したが、量子ドット6の形状は、球状に限定されることはなく、棒状、板状などの様々な形状であってもよい。 Although the examples of the spherical quantum dots 6 are shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the shape of the quantum dots 6 is not limited to the spherical shape, and may be various shapes such as a rod shape and a plate shape. You may.

上記のような特徴を有する量子ドット6は、当該技術分野において公知であり、公知の方法に準じて製造することができる。 The quantum dot 6 having the above-mentioned characteristics is known in the art and can be manufactured according to a known method.

量子ドット6の分散に用いられる樹脂としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。その中でも、量子ドット6の分散性及び水分や酸素を防止する効果などの特性に優れたエポキシ樹脂、ユリア樹脂及びシリコーン樹脂が好ましい。
量子ドット6の分散に用いられる有機溶媒としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。有機溶媒としては、量子ドット6の分散性が良い高沸点(沸点が好ましくは100℃以上)の有機溶媒であることが好ましい。有機溶媒の例としては、トルエン、スチレン、キシレンなどが挙げられる。
The resin used for the dispersion of the quantum dots 6 is not particularly limited, and those known in the art can be used. Among them, epoxy resins, urea resins and silicone resins having excellent properties such as the dispersibility of the quantum dots 6 and the effect of preventing moisture and oxygen are preferable.
The organic solvent used for the dispersion of the quantum dots 6 is not particularly limited, and those known in the art can be used. The organic solvent is preferably an organic solvent having a high boiling point (preferably 100 ° C. or higher) having good dispersibility of the quantum dots 6. Examples of organic solvents include toluene, styrene, xylene and the like.

樹脂又は有機溶媒5中に分散された量子ドット6を内包するガラスセル4の形状は、フレーム2の凹部の形状に応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。具体的には、ガラスセル4は、フレーム2の凹部(開口部)の形状に対応する構造を有することが好ましい。 The shape of the glass cell 4 containing the quantum dots 6 dispersed in the resin or the organic solvent 5 may be appropriately set according to the shape of the concave portion of the frame 2, and is not particularly limited. Specifically, the glass cell 4 preferably has a structure corresponding to the shape of the recess (opening) of the frame 2.

また、ガラスセル4は、LED3と直接接していないことが好ましい。LED3の表面温度がかなりの高温となるため、ガラスセル4をLED3から離して配置することにより、LED3から生じる熱による量子ドット6の劣化に起因する蛍光効率の低下を抑制することができる。 Further, it is preferable that the glass cell 4 is not in direct contact with the LED 3. Since the surface temperature of the LED 3 becomes considerably high, by arranging the glass cell 4 away from the LED 3, it is possible to suppress a decrease in fluorescence efficiency due to deterioration of the quantum dots 6 due to heat generated from the LED 3.

ガラスセル4をLED3から離して配置する場合、図1a)及びb)に示すように、LED3とガラスセル4との間にスペース7を設ければよい。
また、ガラスセル4は、図1a)に示すようにフレーム2の凹部の内部に配置されていても、図1b)に示すようにフレーム2の凹部の上部に配置されていてもよい。
When the glass cell 4 is arranged away from the LED 3, a space 7 may be provided between the LED 3 and the glass cell 4 as shown in FIGS. 1a) and 1b).
Further, the glass cell 4 may be arranged inside the recess of the frame 2 as shown in FIG. 1a), or may be arranged above the recess of the frame 2 as shown in FIG. 1b).

ガラスセル4では、LED3からの光を量子ドット6が吸収し、量子ドット6が励起される結果として、LED3からの光よりも長い波長の光を生じる。したがって、LED3の種類及び量子ドット6の種類及び数を制御することにより、所望の発光色を実現することができる。特に、白色光を実現する場合、LED3が青色LEDであり、且つ量子ドット6が、青色光によって励起されて(青色光を吸収して)510〜610nm、好ましくは520nm〜580nmにピーク中心波長を有する第1の量子ドットと、青色光によって励起されて(青色光を吸収して)600〜700nm、好ましくは610nm〜680nmにピーク中心波長を有する第2の量子ドットとを含むことが好ましい。このような構成とすることにより、青色LEDからの青色光と、第1の量子ドットからの緑色光と、第2の量子ドットからの赤色光との組み合わせで白色光を実現することができる。 In the glass cell 4, the quantum dots 6 absorb the light from the LED 3, and as a result of the quantum dots 6 being excited, light having a wavelength longer than that of the light from the LED 3 is generated. Therefore, a desired emission color can be realized by controlling the type and the number of the LED 3 and the quantum dots 6. In particular, when realizing white light, the LED 3 is a blue LED, and the quantum dots 6 are excited by the blue light (absorbing the blue light) to have a peak center wavelength of 510 to 610 nm, preferably 520 nm to 580 nm. It preferably contains a first quantum dot having a peak center wavelength of 600 to 700 nm (absorbing blue light), preferably 610 nm to 680 nm, which is excited by blue light. With such a configuration, white light can be realized by combining the blue light from the blue LED, the green light from the first quantum dot, and the red light from the second quantum dot.

ガラスセル4とLED3との間に形成されるスペース7は、空気のままであっても構わないが、窒素などの不活性ガスや封止樹脂で充填してもよい。封止樹脂としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。また、封止樹脂として、量子ドット6の分散に用いられる樹脂と同じものを用いてもよい。
また、粒子を分散させた封止樹脂をスペース7に充填してもよい。微粒子を分散させた封止樹脂を用いることにより、LED3からの光を分散させることができるため、量子ドット6に均一に光が照射され、量子ドット6からの均一な発光を実現することができる。粒子としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。
The space 7 formed between the glass cell 4 and the LED 3 may be left as air, but may be filled with an inert gas such as nitrogen or a sealing resin. The sealing resin is not particularly limited, and those known in the art can be used. Further, as the sealing resin, the same resin as that used for dispersing the quantum dots 6 may be used.
Further, the space 7 may be filled with a sealing resin in which particles are dispersed. Since the light from the LED 3 can be dispersed by using the sealing resin in which the fine particles are dispersed, the quantum dots 6 are uniformly irradiated with the light, and uniform light emission from the quantum dots 6 can be realized. .. The particles are not particularly limited, and particles known in the art can be used.

必須ではないが、ガラスセル4上には偏光板を配置してもよい。偏光板を配置することにより、特定の振動方向の光のみを通過させることができる。そのため、特定の振動方向の光が必要となる用途(例えば、バックライトユニット)において用いることが可能となる。 Although not essential, a polarizing plate may be arranged on the glass cell 4. By arranging the polarizing plate, only light in a specific vibration direction can pass through. Therefore, it can be used in applications that require light in a specific vibration direction (for example, a backlight unit).

また、反射性のフレーム2を用いるか又はLED3が実装される側のフレーム2の表面に反射板を設けると共に、偏光板として反射性の偏光板を用いてもよい。このように構成することにより、反射性の偏光板で反射された光が、反射性のフレーム2又は反射板で反射して偏光状態が変化する。この反射を繰り返すことにより、100%に近い効率で反射性の偏光板を通過させることが可能な光サイクル構造とすることができる。 Further, a reflective frame 2 may be used, or a reflective plate may be provided on the surface of the frame 2 on which the LED 3 is mounted, and a reflective polarizing plate may be used as the polarizing plate. With this configuration, the light reflected by the reflective polarizing plate is reflected by the reflective frame 2 or the reflecting plate to change the polarization state. By repeating this reflection, it is possible to obtain an optical cycle structure capable of passing the reflective polarizing plate with an efficiency close to 100%.

上記のような構成を有する本発明のLEDパッケージ1は、所望の発光色を有し、高輝度且つ長寿命であるため、バックライトユニット及び液晶表示装置に用いることができる。 The LED package 1 of the present invention having the above configuration has a desired emission color, has high brightness and has a long life, and can be used for a backlight unit and a liquid crystal display device.

以下、実施例及び比較例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
(実施例1)
図1(a)の構造を有するLEDパッケージを作製した。このLEDパッケージでは、LEDとして青色LED、量子ドットとして青色光によって励起されて(青色光を吸収して)緑色光を発光する第1の量子ドット及び赤色光を発光する第2の量子ドットを混合したものを用いた。また、量子ドットを分散させる樹脂としてシリコーン樹脂を用いた。なお、第1の量子ドット及び第2の量子ドットは、青色LEDからの青色光と、第1の量子ドットからの緑色光と、第2の量子ドットからの赤色光との組み合わせで白色光が得られるような割合で混合されている。
次に、得られたLEDパッケージについて信頼性試験を行った。信頼性試験は、温度60℃、相対湿度90%の条件に設定された恒温恒湿槽内に上記LEDパッケージを設置し、LEDに20mAの電流を流し、1026時間点灯させ、その際のLEDの全光束及び色度の変化を測定することにより行った。その結果、初期値に対する1026時間後の全光束の変化は+1%で、色度の変化はCxが−0.012、Cyは−0.001であった。
Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
(Example 1)
An LED package having the structure shown in FIG. 1 (a) was produced. In this LED package, a blue LED is used as an LED, a first quantum dot that is excited by blue light as a quantum dot (absorbs blue light) and emits green light, and a second quantum dot that emits red light are mixed. Was used. Moreover, a silicone resin was used as a resin for dispersing the quantum dots. The first quantum dot and the second quantum dot are white light obtained by combining blue light from a blue LED, green light from the first quantum dot, and red light from the second quantum dot. It is mixed in the ratio that can be obtained.
Next, the reliability test was performed on the obtained LED package. In the reliability test, the LED package was installed in a constant temperature and humidity chamber set to a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%, a current of 20 mA was passed through the LED, and the LED was lit for 1026 hours. This was done by measuring changes in total luminous flux and chromaticity. As a result, the change in total luminous flux after 1026 hours with respect to the initial value was + 1%, and the change in chromaticity was -0.012 for Cx and -0.001 for Cy.

また、液晶表示装置の光源として、上記のLEDパッケージ、及び蛍光体としてYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)を用いた比較用のLEDパッケージを備えた液晶表示装置において色再現性の評価を行った。なお、2種類の液晶表示装置は、光源が異なることを除き、他の構成は全く同じである。測定の結果、光源としてYAG蛍光体を用いた比較用のLEDパッケージを備えた液晶表示装置の色再現範囲がNTSC比で約72%であったのに対し、上記のLEDパッケージを備えた液晶表示装置の色再現範囲はNTSC比で約96%であった。 Further, the color reproducibility was evaluated in the liquid crystal display device provided with the above-mentioned LED package as the light source of the liquid crystal display device and the comparison LED package using YAG (yttrium aluminum garnet) as the phosphor. The two types of liquid crystal display devices have exactly the same configurations except that the light sources are different. As a result of the measurement, the color reproduction range of the liquid crystal display device provided with the LED package for comparison using the YAG phosphor as the light source was about 72% of the NTSC, whereas the liquid crystal display provided with the above LED package. The color reproduction range of the device was about 96% of the NTSC.

(比較例1)
密閉容器10の上部のガラス板を除いたものを用いたこと以外は実施例1と同様の構造を有するLEDパッケージを作製した。
次に、得られたLEDパッケージについて信頼性試験を行った。信頼性試験は、温度60℃、相対湿度90%の条件に設定された恒温恒湿槽内に上記LEDパッケージを設置し、LEDに20mAの電流を流し、1010時間点灯させ、実施例1と同様にその際のLEDの全光束及び色度の変化を測定することにより行った。その結果、初期値に対する1010時間後の全光束の変化は−8%で、色度の変化はCxが−0.075、Cyは−0.117であった。
(Comparative Example 1)
An LED package having the same structure as that of Example 1 was produced except that the one excluding the glass plate on the upper part of the closed container 10 was used.
Next, the reliability test was performed on the obtained LED package. In the reliability test, the LED package was installed in a constant temperature and humidity chamber set to a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%, a current of 20 mA was passed through the LED, and the LED was lit for 1010 hours, as in Example 1. This was done by measuring the changes in the total luminous flux and chromaticity of the LED at that time. As a result, the change in total luminous flux after 1010 hours with respect to the initial value was −8%, and the change in chromaticity was −0.075 for Cx and −0.117 for Cy.

(比較例2)
10-2(g/m2・day)オーダーのバリア性能を有する2枚のバリアーフィルム間に樹脂に分散された量子ドットを包み込むことにより形成されたシートをエッジライト型バックライト上に配置し、信頼性試験を行った。信頼性試験は、温度65℃、相対湿度75%の条件に設定された恒温恒湿槽内に上記のシートを配置したバックライトを設置し、上記量子ドットが内包されたシートに青色光を1013時間照射することにより行った。なお、青色光の照射量は、12,000cd/m2とした。信頼性試験の結果、初期値に対する1013時間経過後の輝度変化は−68%、色度の変化はCxが−0.115、Cyが−0.351であった。
(Comparative Example 2)
A sheet formed by wrapping quantum dots dispersed in resin between two barrier films having a barrier performance on the order of 10-2 (g / m2 · day) is placed on an edge light type backlight and is reliable. A sex test was performed. In the reliability test, a backlight in which the above sheet was placed was installed in a constant temperature and humidity chamber set to a temperature of 65 ° C. and a relative humidity of 75%, and blue light was emitted to the sheet containing the quantum dots in 1013. This was done by irradiating for a long time. The irradiation amount of blue light was 12,000 cd / m2. As a result of the reliability test, the change in brightness after 1013 hours with respect to the initial value was -68%, and the change in chromaticity was -0.115 for Cx and -0.351 for Cy.

実施例1の結果と比較例1及び2の結果とを対比すると、実施例1のLEDパッケージは、比較例1及び2のLEDパッケージに比べて、全光束(輝度)及び色度の変化が大きく低減されている。また、光源として実施例1のLEDパッケージを用いた液晶表示装置の色再現範囲は、従来のYAG蛍光体を用いたLEDパッケージを光源として使用した液晶表示装置に比べて大幅に拡大した。
以上の結果からわかるように、本発明によれば、樹脂又は有機溶媒中に分散された量子ドットを内包したガラスセルを用いることにより、量子ドットの劣化を抑制し、所望の発光色を有し、高輝度で発光スペクトルの半値幅が狭い長寿命のLEDパッケージを提供することができる。また、上記LEDパッケージをバックライト光源として用いることで、従来の液晶表示装置に比べて色再現範囲を大幅に拡大することができる。
Comparing the results of Example 1 with the results of Comparative Examples 1 and 2, the LED package of Example 1 has a larger change in total luminous flux (luminance) and chromaticity than the LED packages of Comparative Examples 1 and 2. It has been reduced. In addition, the color reproduction range of the liquid crystal display device using the LED package of Example 1 as the light source is significantly expanded as compared with the liquid crystal display device using the conventional LED package using the YAG phosphor as the light source.
As can be seen from the above results, according to the present invention, by using a glass cell containing quantum dots dispersed in a resin or an organic solvent, deterioration of the quantum dots is suppressed and a desired emission color is obtained. It is possible to provide a long-life LED package having high brightness and a narrow half-value width of the emission spectrum. Further, by using the LED package as a backlight source, the color reproduction range can be significantly expanded as compared with the conventional liquid crystal display device.

1 LEDパッケージ、2 フレーム、3 LED、4 ガラスセル、5 樹脂又は有機溶媒、6 量子ドット、7 スペース、10 ガラス板、11 ガラス壁。
1 LED package, 2 frames, 3 LEDs, 4 glass cells, 5 resin or organic solvent, 6 quantum dots, 7 spaces, 10 glass plates, 11 glass walls.

Claims (9)

LEDが実装されたフレームと、
前記LEDの上部に配置されたガラスセルであって、樹脂又は有機溶媒中に分散された量子ドットを内包するガラスセルとを有し、
前記フレームと前記ガラスセルとによって形成されるスペースには不活性ガスが充填され、
前記ガラスセルの全体は、前記ガラスセルの最上面が前記フレームの側壁の最上面と同一面となるように前記フレームの凹部内に配置され
前記有機溶媒はスチレンを含み、
前記量子ドットが分散される前記樹脂が、ユリア樹脂を含み、
前記ガラスセル上に反射性の偏光板が設けられ、
前記フレームが反射性のフレームであり、又は前記LEDが実装される側の前記フレームの表面上に反射板が設けられていることを特徴とするLEDパッケージ。
The frame on which the LED is mounted and
A glass cell arranged above the LED, which has a glass cell containing quantum dots dispersed in a resin or an organic solvent.
The space formed by the frame and the glass cell is filled with an inert gas.
The overall glass cell, the top surface of the glass cells are arranged in a recess of the frame so that the top surface and the same surface of the side wall of said frame,
The organic solvent contains styrene and
The resin in which the quantum dots are dispersed contains urea resin.
A reflective polarizing plate is provided on the glass cell,
An LED package characterized in that the frame is a reflective frame, or a reflector is provided on the surface of the frame on the side on which the LED is mounted .
前記ガラスセルは、前記LEDと直接接触していないことを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。 The LED package according to claim 1, wherein the glass cell is not in direct contact with the LED. 前記凹部の底面に前記LEDが実装されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDパッケージ。 The LED package according to claim 1 or 2, wherein the LED is mounted on the bottom surface of the recess. 前記ガラスセルの下端は、前記ガラスセルの下端の全体が前記フレーム及び前記ガラスセルによって形成されたスペースに露出されるように、前記フレームの前記凹部の垂直部及び傾斜部の接続点に配置されている請求項1に記載のLEDパッケージ。 The lower end of the glass cell is arranged at the connection point of the vertical portion and the inclined portion of the recess of the frame so that the entire lower end of the glass cell is exposed to the space formed by the frame and the glass cell. The LED package according to claim 1. 前記量子ドットは、発光波長が異なる2種以上の量子ドットであることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載のLEDパッケージ。 The LED package according to any one of claims 1 to 4 , wherein the quantum dots are two or more types of quantum dots having different emission wavelengths. 前記LEDは青色光を放出し、且つ前記量子ドットは、前記青色光によって励起されて510〜610nmにピーク中心波長を有する第1の量子ドットと、前記青色光によって励起されて600〜700nmにピーク中心波長を有する第2の量子ドットとを含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載のLEDパッケージ。 The LED emits blue light, and the quantum dots are excited by the blue light and have a peak center wavelength of 510 to 610 nm, and are excited by the blue light and peak at 600 to 700 nm. The LED package according to any one of claims 1 to 5 , wherein the LED package includes a second quantum dot having a central wavelength. 前記ガラスセルは、2つのガラス板がガラス壁を介し、間隔をおいて対向した構造を有し、
前記ガラス板は曲面状であることを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
The glass cell has a structure in which two glass plates are opposed to each other at intervals through a glass wall.
The LED package according to claim 1, wherein the glass plate has a curved surface shape.
請求項1〜のいずれか一項に記載のLEDパッケージを有することを特徴とするバックライトユニット。 A backlight unit comprising the LED package according to any one of claims 1 to 7 . 請求項に記載のバックライトユニットを有することを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising the backlight unit according to claim 8 .
JP2019003273A 2019-01-11 2019-01-11 LED package, backlight unit and liquid crystal display device Active JP6768093B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019003273A JP6768093B2 (en) 2019-01-11 2019-01-11 LED package, backlight unit and liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019003273A JP6768093B2 (en) 2019-01-11 2019-01-11 LED package, backlight unit and liquid crystal display device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014206986A Division JP2016076634A (en) 2014-10-08 2014-10-08 Led package, backlight unit, and liquid crystal display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019054299A JP2019054299A (en) 2019-04-04
JP6768093B2 true JP6768093B2 (en) 2020-10-14

Family

ID=66015120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019003273A Active JP6768093B2 (en) 2019-01-11 2019-01-11 LED package, backlight unit and liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6768093B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11538970B2 (en) * 2020-03-06 2022-12-27 Lextar Electronics Corporation Light emitting diode device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100366848B1 (en) * 1994-04-06 2003-04-10 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 Polarized light sources
JP2007067116A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Toshiba Lighting & Technology Corp Light emitting device
JP5650885B2 (en) * 2008-12-27 2015-01-07 日亜化学工業株式会社 Wavelength conversion sintered body, light emitting device using the same, and method for producing wavelength conversion sintered body
JP2010270197A (en) * 2009-05-20 2010-12-02 Citizen Electronics Co Ltd Resin composition for coating and cured product obtained using the composition
KR20110136676A (en) * 2010-06-14 2011-12-21 삼성엘이디 주식회사 Light emitting device package, light control device and display device using quantum dots
KR20120067543A (en) * 2010-12-16 2012-06-26 삼성엘이디 주식회사 Light emitting module and backlight unit using the same
JPWO2012132232A1 (en) * 2011-03-31 2014-07-24 パナソニック株式会社 Semiconductor light emitting device
WO2012132236A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 パナソニック株式会社 Semiconductor light-emitting element and light-emitting device
WO2013001687A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 パナソニック株式会社 Light-emitting device
US9115868B2 (en) * 2011-10-13 2015-08-25 Intematix Corporation Wavelength conversion component with improved protective characteristics for remote wavelength conversion
JP2013115351A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Led wavelength conversion member and manufacturing method therefor
JP5889646B2 (en) * 2012-01-26 2016-03-22 シャープ株式会社 Phosphor plate, light emitting device using phosphor plate, and method of manufacturing phosphor plate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11538970B2 (en) * 2020-03-06 2022-12-27 Lextar Electronics Corporation Light emitting diode device
US11894503B2 (en) 2020-03-06 2024-02-06 Lextar Electronics Corporation Light emitting diode device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019054299A (en) 2019-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101734440B1 (en) LED Packages, Backlight Units and Liquid Crystal Display Devices
US10964854B2 (en) Semiconductor light-emitting device
JP6481015B2 (en) Molded nanoparticle phosphors for light-emitting applications
US7723744B2 (en) Light-emitting device having semiconductor nanocrystal complexes
JP6631973B2 (en) Quantum dot composite material and its production method and use
US7560859B2 (en) Fluorescent material having two layer structure and light emitting apparatus employing the same
US7083490B2 (en) Light-emitting devices utilizing nanoparticles
US9541243B2 (en) Light conversion assembly, a lamp and a luminaire
TW201908643A (en) LED lighting device
JP2006114900A (en) Device and method for emitting output light using quantum dots and non-quantum fluorescent materials
US20150300577A1 (en) Light emitting assembly, a lamp and a luminaire
KR20120009686A (en) LED package using quantum dot sheet, backlight unit using quantum dot sheet and method of manufacturing same
KR101330045B1 (en) White-LED device using surface plasmon resonance of metallic nanoparticle
KR20120018490A (en) White led back light unit using quantum dots as a wavelength converter
KR101657518B1 (en) Liquid Crystal Display Device
US20170025589A1 (en) Light emitting structure and method for manufacturing the same
US20190377229A1 (en) Display device
US12336328B2 (en) High color gamut photoluminescence wavelength converted white light emitting devices
TWI546933B (en) Lighting system
JP4786886B2 (en) Semiconductor light emitting device
JP6768093B2 (en) LED package, backlight unit and liquid crystal display device
KR101916282B1 (en) Light emitting device
KR20160120413A (en) Light guide plate, optical sheet and backlight unit
KR20170003463U (en) White light emitting diode lamp
KR102561725B1 (en) Led package, floodlight plate body and led package manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190207

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200602

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200915

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6768093

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250