CN102954409A - 背光组件及制造该背光组件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背光组件及制造该背光组件的方法,所述背光组件包括发光部分、色度转换器和导光板。发光部分产生第一光。色度转换器接收第一光并转换第一光的色度以产生具有均匀色度的均匀光。导光板包括入射表面和光出射表面,均匀光入射到入射表面,光出射表面引导从入射表面提供的均匀光并发射均匀光。因此,可改善显示设备的显示质量。
Description
技术领域
本发明的示例实施例涉及一种背光组件及制造该背光组件的方法。更具体地说,本发明的示例实施例涉及一种具有光源的背光组件及制造该背光组件的方法。
背景技术
发光二极管(LED)被广泛地用作诸如液晶显示设备、电泳显示设备和微电机系统(MEMS)显示设备等的显示设备中的光源。在光源中,LED可被设置在引线框架上,并可被安装在印刷电路板(PCB)上作为LED封装件。
近来,为了增大LED封装件的强度,可增大引线框架的长度和/或可在引线框架上设置多个发光二极管。增大引线框架的长度的额外优点在于有效地散发由发光二极管产生的热。
然而,从引线框架的长度被增大至发光二极管长度的若干倍的LED封装件产生的光不具有在整个LED封装件上的正常的色度。光在与LED相邻的区域中具有正常的色度,但是在与LED相对分开的区域中具有降低了的色度。
色度的变化会影响显示设备的显示质量。例如,当在光源中使用时,色度根据位置而不同的光入射到导光板中,从而会使显示设备的质量劣化。
发明内容
提供了一种能够改善显示质量的背光组件。
还提供了一种制造该背光组件的方法。
根据一方面,一种背光组件包括发光部分、色度转换器和导光板。发光部分被构造成产生第一光。色度转换器被构造成接收第一光,并转换第一光的色度以产生具有均匀色度的均匀光。导光板包括入射表面和光出射表面,均匀光入射到入射表面中,并且来自入射表面的均匀光穿过光出射表面出射。
色度转换器可设置在导光板的入射表面上。
发光部分可包括发光芯片、引线框架和荧光部分。发光芯片可产生第二光。发光芯片可安装在引线框架上。荧光部分可覆盖发光芯片并可与来自发光芯片的第二光混合来产生第一光。
色度转换器可包括降低第二光的色度的色度转换材料,色度转换材料的浓度可朝发光芯片的中心增大。
色度转换器的厚度可朝发光芯片的中心增大。
色度转换器可降低从发光芯片产生的第二光的色度。
第一光可以是白光,第二光可以是蓝光,荧光部分可包括红色和绿色荧光材料。
色度转换器可包括黄色荧光材料。
色度转换器可包括红色和绿色荧光材料。
色度转换器可包括环氧树脂。
色度转换器可包括二氧化钛(TiO2)。
色度转换器可包括色度转换材料和树脂糊料。色度转换材料可转换第一光的色度。树脂糊料可与色度转换材料混合。
色度转换器可包括基膜、色度转换材料、保护层和粘合层。色度转换材料可设置在基膜的第一表面上,并可转换第一光的色度。保护层可覆盖色度转换材料,以防止色度转换材料被损坏。粘合层可设置在基膜的背对第一表面的第二表面上,并可附着到导光板的入射表面。
根据另一方面,一种制造背光组件的方法包括下述步骤:在导光板上形成色度转换器,所述色度转换器转换第一光的色度,以产生具有均匀色度的均匀光;以及将产生第一光的发光部分设置成面对色度转换器。
可以以下述方式在导光板上形成色度转换器:朝包括在发光部分中并产生第二光的发光芯片的中心增大转换第二光的色度的色度转换材料的浓度。
可以以下述方式在导光板上形成色度转换器:朝包括在发光部分中并产生第二光的发光芯片的中心增大色度转换器的厚度。
在导光板上形成色度转换器的步骤可包括:在基膜的第一表面上形成转换第一光的色度的色度转换材料;在色度转换材料上形成保护层,以防止色度转换材料被损坏;以及在基膜的背对第一表面的第二表面上形成粘合层。
在基膜的第一表面上形成色度转换材料的步骤可包括:将色度转换材料从辊的表面转移到基膜的第一表面上。
在导光板上形成色度转换器的步骤可包括:通过喷射法在导光板的入射表面上涂覆转换第一光的色度的色度转换材料。
该方法还可包括:在将色度转换材料涂覆在导光板的入射表面上之前将多个导光板堆叠成彼此接触,并使导光板彼此分开。
即使从发光部分产生色度基于位置而改变的光,从发光部分产生的光的色度也被转换,从而可将具有均匀色度的光施加到导光板。因此,可改善显示设备的显示质量。
附图说明
通过参照附图描述本发明的示例实施例,上述和其它特征和优点将变得更加清楚,在附图中:
图1是示出根据示例实施例的显示设备的分解透视图;
图2是沿图1的线I-I’截取的剖视图;
图3是示出图1中所示的发光封装件、色度转换器和导光板的俯视图;
图4是示出图2和图3中所示的色度转换器的剖视图;
图5A至图5F是示出制造图1和图2中所示的背光组件的方法的剖视图;
图6是示出根据另一示例实施例的背光组件的剖视图;
图7A和图7B是示出在导光板上形成图6中所示的色度转换器的方法的透视图;
图8是示出根据又一示例实施例的背光组件的剖视图;
图9是示出图8中所示的发光封装件、色度转换器和导光板的俯视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细地解释示例实施例。
图1是示出根据示例实施例的显示设备的分解透视图。图2是沿图1的线I-I’截取的剖视图。图3是示出图1中所示的发光封装件、色度转换器和导光板的俯视图。
参照图1、图2和图3,根据本示例实施例的显示设备100包括容纳容器110、显示面板120和背光组件200。
容纳容器110设置在显示面板120上方,从而容纳容器110防止显示面板因外部碰撞损坏。窗口穿过容纳容器110的上表面形成,以将显示面板120的显示区域暴露到显示设备的外部。
显示面板120包括薄膜晶体管基底122、滤色器基底124和液晶层(未示出)。薄膜晶体管基底122包括第一基部基底、薄膜晶体管和像素电极(未示出)。滤色器基底124面对薄膜晶体管基底,并且包括第二基部基底、滤色器和共电极(未示出)。液晶层设置在薄膜晶体管基底122和滤色器基底124之间,并且液晶根据在薄膜晶体管基底122的像素电极与滤色器基底124的共电极之间形成的电场而取向。显示面板120利用从背光组件200中包括的导光板220的光出射表面224提供的光来显示图像。
背光组件200设置在显示面板120下方,并将光提供给显示面板120。
背光组件200包括发光部分210、导光板220、色度转换器260(在图2和图3中示出)、光学片230、反射片240以及底部容纳容器250。
发光部分210包括印刷电路板212和发光封装件214,并且发射光,所述光在这里称作第一光L1。发光部分210可被设置为面对导光板220的至少一个侧表面。例如,发光部分210可被设置为面对导光板220的对应于与显示面板120的较长边基本平行的方向的一个侧表面。可选地,发光部分210可被设置为面对导光板220的对应于与显示面板120的较短边基本平行的方向的一个侧表面。
多条信号线形成在印刷电路板212上,以将驱动电压提供给发光封装件214。例如,印刷电路板212可以是通过其有效地散发产生的任何热的金属芯印刷电路板(MCPCB)。
发光封装件214安装在印刷电路板212上,并且包括发光芯片215、引线框架216和荧光部分217(图3)。发光芯片215设置在引线框架216上,并提供在这里称作第二光L2的光。由发光芯片215提供的第二光L2还是从发光封装件214发射的第一光L1的分量。发光芯片215可以是例如发光二极管(LED)。引线框架216安装在印刷电路板212上,从印刷电路板212接收驱动电压并将驱动电压施加到发光芯片215。荧光部分217覆盖发光芯片215,并发射包含第二光L2的第一光L1。
在一个示例中,当发光封装件214可发射白光时,发光芯片215可发射蓝光作为第二光L2,并且荧光部分217可包括黄色荧光材料。在另一示例中,第一光L1可以是白光,第二光L2可以是蓝光,并且荧光部分217可包括其中混合有红色和绿色的荧光材料。
引线框架216足够长,使得多个发光芯片可设置在引线框架216上。例如,当发光芯片215具有第一长度d1时,引线框架216的其上设置有发光芯片215的表面的第二长度d2可大于第一长度d1的两倍。
当引线框架216的其上设置有发光芯片215的表面的第二长度d2大于发光芯片215的第一长度d1的两倍时,发光封装件214可发射第一光L1,第一光L1的色度根据发光封装件214的发射光的区域而改变。例如,发光封装件214在邻近发光芯片215的第一区域301中发射具有正常色度的白光,然而发光封装件214在与第一区域301相比距发光芯片215相对远的第二区域302中发射具有与正常色度相比降低了的色度的白光。例如,当发光芯片215发射蓝光并且荧光部分217包括混合的红色和绿色的荧光材料时,发光封装件214在第一区域301中发射具有正常色度的白光并且在第二区域302中发射淡黄色的白光。
色度转换器260设置在发光部分210和导光板220之间。例如,色度转换器260可设置在导光板220的光入射表面222上。色度转换器260转换由发光封装件214提供的第一光L1的色度,从而将具有均匀色度的均匀光LU提供至导光板220。
色度转换器260沿光入射表面222设置在对应于第一区域301的位置,并且降低通过第一区域301进入到导光板220的光的色度。例如,色度转换器260控制通过第一区域301进入到导光板220的光的色度,使得通过第一区域301进入到导光板220的光的色度可与通过第二区域302进入到导光板220的光的色度基本相同。因此,色度转换器260均匀地控制从发光封装件214提供的第一光L1的色度。因此,可将具有均匀色度的第一光L1(即,均匀光LU)提供至导光板220。
色度转换器260还降低从发光芯片215通过荧光部分217提供的第二光L2的色度,从而可降低通过第一区域301入射到导光板中的第一光L1(其包含作为分量的第二光L2)的色度。例如,色度转换器260包括色度转换材料,色度转换材料降低从发光芯片215通过荧光部分217提供的第二光L2的色度。从发光芯片215通过荧光部分217提供的第二光L2的色度随着距发光芯片215的中心的距离沿平行于光入射表面222的方向增大而降低。因此,色度转换器260的色度转换材料的浓度朝发光芯片215的位置的中心增大。因此,可改善入射到导光板220的色度均匀光LU的均匀性。
色度转换器260可包括荧光材料、树脂和无机陶瓷材料中的至少一种作为色度转换材料。
例如,当发光芯片215发射蓝光并且荧光部分217包括黄色荧光材料时,色度转换器260可包括吸收蓝光的色度的黄色荧光材料。例如,该色度转换器260可包括红色和绿色荧光材料。可选地,例如,色度转换器260可包括吸收蓝光的色度的二氧化钛(TiO2)材料。
导光板220设置在发光部分210的一侧,并通过导光板220的入射表面222接收由发光部分210产生并穿过色度转换器260的色度均匀光LU,从而引导色度均匀光LU并通过光出射表面224将色度均匀光LU发射到显示面板120。
光学片230设置在导光板220上方,并增大从导光板220发射的光的光效率。光学片230可包括例如漫射片、棱镜片、会聚片等。
反射片240设置在导光板220的底侧与底部容纳容器250之间。反射片240还设置在发光部分210的底部边缘与底部容纳容器250之间,使得反射片240反射第一光L1的未被直接提供至导光板220的漏光。
底部容纳容器250和上容纳容器110彼此结合,并容纳反射片240、导光板220、色度转换器260、发光部分210、光学片230和显示面板120。
显示设备100还可包括模框130。模框130设置在显示面板120和光学片230之间,使得模框130支撑显示面板120并将导光板220、色度转换器260、光学片230和反射片240固定至底部容纳容器250。
图4是示出图2和图3中所示的色度转换器的剖视图。
参照图4,色度转换器260包括基膜262、色度转换材料264、保护层266和粘合层268。
色度转换材料264通过降低作为第一光L1的分量而包括的第二光L2的色度来转换第一光L1的色度,并且色度转换材料264设置在基膜262的第一表面上。色度转换材料264可与树脂糊料混合以具有粘性。保护层266覆盖色度转换材料264,从而保护层266防止色度转换材料264被损坏。粘合层268设置在基膜262的背对基膜262第一表面的第二表面上。粘合层268的第一表面与基膜262的第二表面接触,粘合层268的背对粘合层268第一表面的第二表面与导光板220的入射表面222接触。
图5A至图5F是示出制造如图1和图2中所示的背光组件的方法的剖视图。
参照图5A,在基膜262的第一表面上形成色度转换材料264。色度转换材料264的浓度可随着更接近发光芯片215上的位置的中心而增大。色度转换材料264从辊270的表面转移至基膜262的第一表面,从而可在基膜262的该表面上形成色度转换材料264。
参照图5B,在色度转换材料264上形成保护层266,以覆盖色度转换材料264。可利用丙烯酸树脂(例如,UV固化丙烯酸树脂)、聚酯树脂或聚碳酸酯树脂等来形成保护层266。
参照图5C,在基膜262的第二表面上形成粘合层268,从而形成色度转换器260。可利用丙烯酸树脂、环氧树脂或聚酯树脂等来形成粘合层268。
参照图5D,将色度转换器260的粘合层268附着在导光板220上,因此将色度转换器260附着在导光板220上。因此,色度转换器260被形成为带状,并被附着在导光板220上。
参照图5E,将发光部分210设置为面对色度转换器260,将反射片240设置在发光部分210和导光板220的下方,并且将光学片230设置在导光板220上。
参照图5F,容纳容器250容纳发光部分210、导光板220、色度转换器260、光学片230和反射片240。
根据本示例实施例,色度转换器260转换从发光部分210提供且其色度根据区域而改变的第一光L1,并控制第一光L1的均匀性,从而可使具有均匀色度的均匀光LU入射到导光板220中。
图6是示出根据另一示例实施例的背光组件的剖视图。
除了背光组件600的色度转换器660之外,根据本示例实施例的显示设备500与图2的显示设备100基本相同。因此,将使用相同的标号来表示与图2中描述的部件相同或相似的部件,并将省略与这些部件相关的重复解释。
参照图6,根据本示例实施例的显示设备500包括上容纳容器110、显示面板120和背光组件600。
背光组件600包括发光部分210、导光板220、色度转换器660、光学片230、反射片240和底部容纳容器250。
色度转换器660设置在发光部分210和导光板220之间。例如,色度转换器660可设置在导光板220的入射表面222上。
色度转换器660包括降低从发光部分210提供的光的色度的色度转换材料,色度转换材料可与树脂糊料混合以具有特定的粘性。与如图3中示出的色度转换器260相比,色度转换器660不包括基膜262、保护层266和粘合层268。
根据本示例实施例的色度转换器660的功能与参照图2和图3解释的色度转换器260的功能基本相同。因此,将省略关于相同或相似部件的重复解释。
图7A和图7B是示出在导光板上形成如图6中所示的色度转换器的方法的透视图。
参照图7A,色度转换器660形成在导光板220的入射表面222上。图7A示出了包括多个导光板220的制造工艺。将导光板220堆叠以面对相同的方向,并通过使用散布单元280的喷射方法在每个导光板的入射表面222上形成色度转换器660。散布单元280将色度转换器材料直接地沉积到每个导光板的入射表面222上。例如,色度转换器材料降低从发光部分210提供的光的色度,并可与树脂糊料混合以具有特定的粘性。
参照图7B,然后使导光板220彼此分开,因此在每个导光板220上形成色度转换器660。
根据本示例实施例的制造背光组件600的方法包括在导光板220上形成色度转换器660的步骤,如参照图7A和图7B所解释的。
然后,如参照图5E和图5F解释的,将发光部分210设置为面对色度转换器660,将反射片240设置在发光部分210和导光板220下方,并且底部容纳容器250容纳发光部分210、导光板220、色度转换器660、光学片230和反射片240。
根据本示例实施例,通过喷射法在多个导光板220上形成色度转换器660,从而可提高制造工艺的效率。
图8是示出根据又一示例实施例的背光组件的剖视图。图9是示出图8中所示的发光封装件、色度转换器和导光板的俯视图。
除了背光组件400的色度转换器460之外,根据本示例实施例的显示设备300与图2和图3中示出的显示设备100基本相同。因此,将使用相同的标号来表示与图2和图3中描述的部件相同或相似的部件,并将省略与相同或相似部件相关的重复解释。
参照图8和图9,显示设备300包括上容纳容器110、显示面板120和背光组件400。
背光组件400包括发光部分210、导光板220、色度转换器460、光学片230、反射片240和底部容纳容器250。
色度转换器460设置在发光部分210和导光板220之间。例如,色度转换器460可设置在导光板220的入射表面222上。色度转换器460转换从发光封装件214提供的第一光L1的色度,从而提供了具有均匀色度的均匀光LU。
从发光芯片215通过荧光部分217提供的第二光L2的色度随着距发光芯片215的中心的距离沿平行于光入射表面222的方向增大而降低。因此,色度转换器460可被形成为使得色度转换器460的更接近发光芯片215的中心的第一区域301比色度转换器460的更远离发光芯片215的中心的第二区域302厚。因此,色度转换器460的厚度朝发光芯片215的中心增大。例如,色度转换器460可被形成为阶梯形状,并且阶梯形状的厚度朝发光芯片215的中心增大。可选地,色度转换器460可被形成为三角形形状,并且三角形形状的厚度朝发光芯片215的中心增大。可选地,色度转换器460可被形成为半球形状,并且半球形状的厚度朝发光芯片215的中心增大。因此,色度转换器460使从发光封装件214提供的第一光L1的通过第一区域301入射到导光板220中的光的色度比通过第二区域302入射到导光板220中的光的色度降低得更多。
例如,由于从发光芯片215的中心提供第一区域301中的第一光L1,所以色度转换器460将第一区域301中的第一光L1的色度降低得更多。因此,色度转换器460均匀地控制从发光封装件214提供的第一光L1的色度,从而可将第一光L1的具有均匀色度的均匀光LU提供到导光板220。
色度转换器460还降低从发光芯片215通过荧光部分217提供的第二光L2的色度,以将从发光芯片215的中心提供的第一光L1的色度降低得更多。例如,色度控制器460包括色度转换材料,色度转换材料降低从发光芯片215通过荧光部分217提供的第二光L2的色度。包含在色度转换器460中的色度转换材料的浓度是均匀的。色度转换器460的厚度朝发光芯片215的中心增大。因此,入射到导光板220中的均匀光LU可以是均匀的。
色度转换器460可包括荧光材料、树脂和无机陶瓷材料中的至少一种作为色度转换材料。
在一个示例中,当发光芯片215发射蓝光并且荧光部分217包括黄色荧光材料时,色度转换器460可包括降低蓝光的色度的黄色荧光材料。在另一示例中,色度转换器460可包括红色和绿色荧光材料。在又一示例中,色度转换器460可包括降低蓝光的色度的环氧树脂。可选地,色度转换器460可包括降低蓝光的色度的二氧化钛(TiO2)。
根据本示例实施例的制造如在图8和图9中所示的背光组件400的方法包括在导光板220的入射表面222上形成色度转换器460。例如,色度转换器460的厚度朝发光芯片215的中心增大。例如,可通过在图7A和图7B中解释的喷射方法在入射表面222上形成色度转换器460。
然后,如参照图5E和图5F解释的,将发光部分210设置为面对色度转换器460,将反射片240设置在发光部分210和导光板220下方,底部容纳容器250容纳发光部分210、导光板220、色度转换器460、光学片230和反射片240。
根据本示例实施例,色度转换器460的厚度朝发光芯片215的中心增大。因此,从发光封装件214提供的第一光L1的色度朝发光芯片215的中心降低得更多。因此,可将第一光L1的具有均匀色度的均匀光LU施加到导光板220。
根据示例实施例,即使从发光部分产生色度基于位置而改变的光,从发光部分产生的光的色度也被转换,从而可将具有均匀色度的光施加到导光板。因此,可改善显示设备的显示质量。
前述内容是说明性的,并且不应被解释为限制性的。虽然已经描述了几个示例实施例,但是本领域技术人员应当容易地理解,在实质上不脱离本公开的新颖教导和优点的情况下,可以对示例实施例进行多种修改。因此,意图将所有这些修改包括在本发明的范围内。因此,应当理解的是,前述内容为说明性的,并且不应被解释为局限于公开的特定示例实施例,并且对公开的示例实施例的修改以及其它示例实施例意图被包括在本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种背光组件,所述背光组件包括:
发光部分,被构造成产生第一光;
色度转换器,被构造成接收第一光并转换第一光的色度以产生具有均匀色度的均匀光;以及
导光板,包括入射表面和光出射表面,均匀光入射到入射表面中,来自入射表面的均匀光穿过光出射表面出射。
2.如权利要求1所述的背光组件,其中,色度转换器设置在导光板的入射表面上。
3.如权利要求1所述的背光组件,其中,发光部分包括:
发光芯片,被构造成产生第二光;
引线框架,发光芯片安装在引线框架上;以及
荧光部分,覆盖发光芯片并与来自发光芯片的第二光混合来产生第一光。
4.如权利要求1所述的背光组件,其中,色度转换器包括:
色度转换材料,转换第一光的色度;以及
树脂糊料,与色度转换材料混合。
5.如权利要求1所述的背光组件,其中,色度转换器包括:
基膜;
色度转换材料,设置在基膜的第一表面上,并转换第一光的色度;
保护层,覆盖色度转换材料,以防止色度转换材料被损坏;以及
粘合层,设置在基膜的背对第一表面的第二表面上,并附着到导光板的入射表面。
6.一种制造背光组件的方法,该方法包括下述步骤:
在导光板上形成色度转换器,所述色度转换器转换第一光的色度以产生具有均匀色度的均匀光;以及
将产生第一光的发光部分设置成面对色度转换器。
7.如权利要求6所述的方法,其中,以下述方式在导光板上形成色度转换器:
朝发光芯片的中心增大色度转换材料的浓度,色度转换材料转换第二光的色度,发光芯片被包括在发光部分中并产生第二光。
8.如权利要求6所述的方法,其中,以下述方式在导光板上形成色度转换器:
朝发光芯片的中心增大色度转换器的厚度,发光芯片被包括在发光部分中并产生第二光。
9.如权利要求6所述的方法,其中,在导光板上形成色度转换器的步骤包括:
在基膜的第一表面上形成转换第一光的色度的色度转换材料;
在色度转换材料上形成保护层,以防止色度转换材料被损坏;以及
在基膜的背对第一表面的第二表面上形成粘合层。
10.如权利要求6所述的方法,其中,在导光板上形成色度转换器的步骤包括:
通过喷射法在导光板的入射表面上涂覆转换第一光的色度的色度转换材料。
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