CN103486498A - 背光模块 - Google Patents
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Abstract
一种背光模块，包括导光板、至少一发光单元以及光学元件。导光板具有入光面与出光面。发光单元设置于导光板的入光面。光学元件设置于导光板的入光面与发光单元之间。光学元件具有至少一调整部，调整部对应于发光单元。调整部包括多个量子点，调整部具有多个区域，这些区域具有不同的量子点的分布密度(或是浓度)。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光模块，且特别是有关于一种可提供均匀化发光的背光模块。
背景技术
量子点是具有等于或小于约10纳米(nm)的直径的纳米晶体(nanocrystal)，是半导体材料组成，并引起量子限制效应(quantum confinementeffect)。相较于典型的荧光粒子，量子点在较窄的波长带产生更密集的光且具有高稳定性。由于光的波长按照量子点尺寸而改变，故通过控制量子点尺寸可获得具有所需的波长区域的光，例如是将发光单元所发出特定发光色(例如是蓝色)的光线转换成白色光线。
在公知的技术中，一般的白光发光二极管封装结构是通过封装胶体将发光二极管芯片与多个量子点封装于同一封装结构中，并将这些量子点设置于发光二极管芯片的上方。当发光二极管芯片发出的特定发光色的光线(例如是蓝光)并通过这些量子点时，发光二极管芯片所发出的特定发光色的光线会激发量子点，使得发光二极管所发出的特定发光色的光线转换成白色光线。
然而，上述将发光二极管芯片与量子点封装于同一封装结构中，除了在制作过程中要求相当高的精度外，当发光二极管芯片所发出的特定发光色的光线通过这些量子点时，被特定发光色的光线激发的量子点会产生大量的热能，而量子点所产生的大量热能在上述的封装结构中不易导出，导致发光二极管芯片产生使用寿命减少或亮度下降的问题。此外，将发光二极管芯片与量子点封装于同一封装结构，经常会产生发光角度均匀度不佳的情况。因此，如何针对上述问题进行解决与改善，实为此技术领域者所关注的重点之一。
发明内容
本发明的目的之一就是在提供一种背光模块，用以提供均匀化的光线至显示面板，进而提升显示品质。
为达上述优点，本发明提出一种背光模块，包括导光板、至少一发光单元以及光学元件。导光板具有入光面。发光单元设置于入光面。光学元件设置于入光面与发光单元之间。光学元件具有至少一调整部，调整部对应于发光单元，调整部包括多个量子点，调整部具有多个区域且这些区域具有不同的量子点浓度。
在本发明的一实施例中，上述的这些区域的量子点浓度差距为3.5倍至10倍。
在本发明的一实施例中，上述的这些区域包括相对最小量子点浓度区域，这些区域的量子点浓度由相对最小量子点浓度区域往两侧递增。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光单元发射光线，光线通过光学元件后而形成光场，且光场的光强度涵盖范围呈水平分布。
在本发明的一实施例中，上述的这些区域包括第一相对最小量子点浓度区域与第二相对最小量子点浓度区域，这些区域的量子点浓度分别由第一相对最小量子点浓度区域与第二相对最小量子点浓度区域往两侧递增。
在本发明的一实施例中，上述的光学元件更包括封装构件，用以封装该调整部。
在本发明的一实施例中，上述的这些量子点包括荧光粉。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光单元的数量为多个，至少一调整部的数量为多个，这些发光单元分别对应于这些调整部。
为达上述优点，本发明另外提出一种背光模块，包括导光板、至少一发光单元以及光学元件。导光板具有入光面。发光单元设置于入光面。光学元件设置于入光面与发光单元之间。光学元件具有调整部，调整部对应于发光单元，调整部包括多个量子点，调整部具有多个区域且这些区域具有不同量子点的分布密度。
在本发明的一实施例中，上述的这些区域的量子点分布密度差距为3.5倍至10倍。
在本发明的一实施例中，上述的这些区域包括相对最小量子点分布密度区域，这些区域的量子点分布密度由相对最小量子点分布密度区域往两侧递增。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光单元发射光线，光线通过光学元件后而形成光场，且光场的光强度涵盖范围呈水平分布。
在本发明的一实施例中，上述的这些区域包括第一相对最小量子分布密度区域与第二相对最小量子分布密度区域，这些区域的量子点分布密度分别由第一相对最小量子分布密度区域与第二相对最小量子分布密度区域往两侧递增。
在本发明的一实施例中，上述的光学元件更包括封装构件，用以封装至少一调整部。
在本发明的一实施例中，上述的这些量子点包括荧光粉。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光单元的数量为多个，至少一调整部的数量为多个，这些发光单元分别对应于这些调整部。
在本发明的实施例中，光学元件包括多个调整部，这些调整部分别对应这些发光单元，这些调整部分别具有多个量子点，且这些调整部分别具有不同量子点的分布密度。当发光单元发出的光线通过对应的调整部，具有不同量子点分布密度(或是浓度)的调整部会对发光元件发出的光线的强度进行调整，也就是说，光线通过这些调整部后会形成的多个光场，而这些光场的光强度大致相同，在这样的结构设计下，能够得到较为均匀化的面光源，进而提升显示品质。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示为本发明的一实施例所述的显示装置剖面示意图；
图2绘示为图1所示的AA线段剖面示意图；
图3A绘示为本发明的一实施例所述的每一发光单元发出的光线的光场型；
图3B绘示为本发明的一实施例所述的每一调整部的量子点分布密度(或是浓度)示意图；
图3C绘示为图3A所示的光线的光场型经由图3B所示调整部调整后的光场型；
图4A绘示为为本发明的另一实施例所述的每一发光单元发出的光线的光场型；
图4B绘示为本发明的另一实施例所述的每一调整部的量子点分布密度(或是浓度)示意图；
图5绘示为图1与图2所示的光学元件的结构示意图。
其中，附图标记
1：显示装置
10：背光模块
11：显示面板
101：导光板
102：发光单元
103：光学元件
104：背板
1000、1000a：光线
1001：入光面
1002：出光面
1020：发光元件
1021：电路板
1030、1030a、1030b：调整部
1031：封装构件
1032：量子点
R、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7：区域
具体实施方式
请参照图1与图2，图1为本发明的一实施例所述的显示装置剖面示意图。图2为图1所示的AA线段剖面示意图。如图1所示，本实施例所述的显示装置1包括背光模块10与显示面板11。背光模块10相对于显示面板11设置。背光模块10包括导光板101、至少一发光单元102、光学元件103以及背板104。导光板101、发光单元102、以及光学元件103均设置于背板104内侧。导光板101具有入光面1001与出光面1002。发光单元102设置于导光板101的入光面1001。光学元件103设置于导光板101的入光面1001与发光单元102之间。
承上述，如图2所示，本实施例所述的发光单元102的数量例如是多个，而每一发光单元102包括发光元件1020以及电路板1021，发光元件1020设置于电路板1021上，而发光元件1020例如是发光二极管，但本发明不以此为限。光学元件103具有至少一调整部1030，在本实施例中，调整部的数量例如是多个，而这些调整部1030分别对应多个发光单元102。其中调整部1030包括多个量子点，且每一调整部1030具有多个区域R，这些区域R分别具有不同的量子点分布密度(或是浓度)。值得注意的是，由于光的波长按照量子点尺寸而改变，所以调整部1030亦可包括多个不同性质(例如粒径大小)的量子点，且这些区域R分别具有不同量子点的分布密度(或是浓度)。
当这些发光单元102分别发出的光线1000通过对应的调整部1030时，调整部1030对光线1000进行光线强度的调整，经由调整部1030调整过后的光线1000a由导光板101的入光面1001进入到导光板101内进行混光后，再由导光板101的出光面1002出射至显示面板11。由于发光单元102的封装设计造成所发出的光线的光场型并不一致，在透过调整部1030中具有不同的量子分布密度(或是浓度)的区域R进行调整后，可得到一个均匀光场型。因此，导光板101的入光面1001接收到经由调整部1030调整后的光线强度大致相同，而达到亮度均匀的效果。值得注意的是，光学元件103可紧邻导光板101的入光面1001设置，形成无间隙的形式，如此一来，可使得经光学元件103调整后的光线1000a不受空气折射的影响便直接进入导光板101，让导光板101的出光面1002出射的光线更加的均匀，进而提升显示品质。
请参照图3A与图3B，图3A为本发明的一实施例所述的每一发光单元发出的光线的光场型。图3B为本发明的一实施例所述的每一调整部的量子点分布密度(或是浓度)示意图。如图3A所示，本实施例所述的每一发光单元发出的光线的光场型例如是两侧光强度低且大致对称，具体而言，本实施例所述的光线的光场型整体呈钟型分布(常态分布;normal distribution）的曲线。为了针对图3A所示的光线的光场型进行调整，如图3B所示，本实施例所述的每一调整部1030a的这些区域的数量例如是划分为七个区域，也就是区域R1至区域R7，而本实施例所述的每一调整部1030a的这些区域的数量为七个，仅为本发明的其中的一实施例，本发明不以此为限，这些区域R的划分数量可依实际情况的需求而有所改变。在本实施例中，调整部1030a的区域R1至区域R7中，区域R1例如是具有相对最小量子点分布密度(或是浓度)的区域，而区域R6与区域R7则分别具有相对最大量子点分布密度(或是浓度)的区域。区域R1对应于图3A所示的光场型光强度相对最强的部分，也就是区域R1对应于呈钟型分布的曲线的顶部。区域R6与区域R7则分别对应于图3A所示的光场型光强度相对最弱的部分，也就是分别对应呈钟型分布的曲线的两侧。图3A所示的光线的光场型经由图3B所示调整部1030a调整后，如图3C所示，呈钟型分布的曲线会被调整成大致呈直线分布的光场型。
承上述，如图3B所示，本实施例所述的调整部1030a的量子点分布密度(或是浓度)例如是由区域R1往两侧的区域递增。举例来说，调整部1030a的区域R2与区域R3分别位于区域R1的两侧，而区域R2与区域R3的量子点分布密度(或是浓度)分别大于区域R1的量子点分布密度(或是浓度)。调整部1030a的区域R4与区域R5分别位于区域R2与区域R3的一侧，而区域R4的量子点分布密度(或是浓度)大于区域R2与区域R1，同理，区域R5的量子点分布密度(或是浓度)大于区域R3与区域R1。依此类推，调整部1030a的区域R6的量子点分布密度(或是浓度)大于区域R4、区域R2以及区域R1，而区域R7的量子点分布密度(或是浓度)大于区域R5、区域R3以及区域R1。在本实施例中，调整部1030a的量子点分布密度(或是浓度)由R1往两侧的区域递增,量子点分布密度(或是浓度)由小至大依序为区域R1、R2(R3)、R4(R5)、R6(R7)，此外，调整部1030a的区域R2的量子点分布密度(或是浓度)与区域R3的量子点分布密度(或是浓度)例如是相同或不相同。区域R4的量子分布密度与区域R5的量子点分布密度(或是浓度)例如是相同或不相同。区域R6的量子点分布密度(浓度)与区域R7的量子分布密度例如是相同或不相同。值得一提的是，本实施例所述的每一调整部1030a的这些区域R包括最小量子点分布密度(或是浓度)区域与最大量子点分布密度(或是浓度)区域，而最大量子分布密度区域的量子点分布密度(或是浓度)为最小量子点分布密度(或是浓度)区域的量子点分布密度(或是浓度)的3.5倍至10倍。举例来说，如图3B所示，调整部1030a的区域R1例如是具有最小量子点分布密度(或是浓度)的区域，而区域R7例如是具有最大量子点分布密度(或是浓度)的区域，假设区域R7的量子点分布密度(或是浓度)为3.5，则区域R1的量子点分布密度(或是浓度)则为1。而本实施例所述的每一调整部1030a的最大量子点分布密度(或是浓度)区域的量子点分布密度(或是浓度)为最小量子点分布密度(或是浓度)区域的量子点分布密度(或是浓度)的3.5倍至10倍，仅为本发明的其中的一实施例，本发明不以此为限，最大量子点分布密度(或是浓度)区域与最小量子点分布密度(或是浓度)区域的量子点分布密度(或是浓度)的比例关系可依实际情况的需求而有所改变。
请参照图4A与图4B，图4A为本发明的另一实施例所述的每一发光单元发出的光线的光场型。图4B为本发明的另一实施例所述的每一调整部的量子点分布密度(或是浓度)示意图。如图4A所示，本实施例所述的每一发光单元发出的光线的光场型例如是具有一第一相对最大光强度及一第二相对最大光强度，其中第一相对最大光强度及一第二相对最大光强度例如是相同或不相同。具体而言，本实施例所述的光线的光场型为具有二波峰的曲线。为了针对图4A所示的光线的光场型进行调整，如图4B所示，本实施例所述的每一调整部1030b与图3B所示的调整部1030a的架构类似，不同点在于，本实施例所述的调整部1030b的区域R1至区域R7中，区域R1例如是具有第一相对最小量子点分布密度(或是浓度)的区域，区域R2例如是具有第二相对最小量子点分布密度(或是浓度)的区域，而区域R1的量子点分布密度(或是浓度)与区域R2的量子点分布密度(或是浓度)例如是相同或不相同。区域R5与区域R7则分别具有相对最大量子点分布密度(或是浓度)的区域。对应于单一发光单元发出光线的光场，区域R1与区域R2分别对应于光场中第一相对最大光强度及第二相对最大光强度的部分，也就是分别对应图4A所示曲线的二波峰部分。区域R5与区域R7则分别对应于图4A所示的光场型光强度相对最弱的部分，也就是分别对应具有二波峰的曲线的两侧部分。图4A所示的光线的光场型经由图4B所示调整部1030b调整后，具有二波峰的曲线会被调整成大致呈直线分布的光场型(类似于图3C所示的光场型)。需特别说明的是，图3A与图4A所示的光线的光场型分别经由图3B与图4B所示的调整部调整后的光场型大致相同。
承上述，如图4B所示，本实施例所述的调整部1030b的量子点分布密度(或是浓度)例如是分别由区域R1与区域R2的两侧区域递增。举例来说，调整部1030b的区域R3与区域R6分别位于区域R1的两侧，而区域R3与区域R6的量子点分布密度(或是浓度)分别大于区域R1的量子点分布密度(或是浓度)。调整部1030b的区域R3与区域R4分别位于区域R2的两侧，而区域R3与区域R4的量子点分布密度(或是浓度)大于区域R2的量子点分布密度(或是浓度)。调整部1030b的区域R7位于区域R6的一侧，而区域R7的量子点分布密度(或是浓度)大于区域R6与区域R1的量子点分布密度(或是浓度)。同理，调整部1030b的区域R5的量子点分布密度(或是浓度)大于区域R4与区域R2的量子点分布密度(或是浓度)。此外，调整部1030b的区域R3的量子点分布密度(或是浓度)与区域R6的量子点分布密度(或是浓度)例如是相同或不相同。区域R4的量子分布密度与区域R3的量子点分布密度(或是浓度)例如是相同或不相同。区域R6的量子点分布密度(或是浓度)与区域R4的量子点分布密度(或是浓度)例如是相同或不相同。区域R5的量子点分布密度(或是浓度)与区域R7的量子点分布密度(或是浓度)例如是相同或不相同。
请参照图5，其为图1与图2所示的光学元件103的结构示意图。如图5所示，本实施例所述光学元件103包括封装构件1031与封装于此封装构件1031中的多个量子点1032，这些量子点1032分布在光学元件103的调整部1030。光学元件103的封装构件1031的材料包括聚合物或玻璃，但本发明不以此为限。如图5所示，光学元件103的封装构件1031的形状例如是条管状，但本发明不以此为限，封装构件1031的形状也可以是平板状或是其它形状。此外，封装于封装构件1031中的多个量子点1032例如是荧光粉，但本发明不以此为限。
综上所述，在本发明的实施例中，光学元件包括多个调整部，这些调整部分别对应这些发光单元，这些调整部分别具有多个量子点，且这些调整部分别具有不同量子点的分布密度。当发光单元发出的光线通过对应的调整部，具有不同量子点分布密度(或是浓度)的调整部会对发光元件发出的光线的强度进行调整，也就是说，光线通过这些调整部后会形成的多个光场，而这些光场的光强度大致相同，在这样的结构设计下，能够得到较为均匀化的面光源，进而提升显示品质。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (16)
1.一种背光模块，其特征在于，包括：
一导光板，具有一入光面；
至少一发光单元，设置于该入光面；以及
一光学元件，设置于该入光面与该至少一发光单元之间，该光学元件具有至少一调整部，该调整部对应于该发光单元，该调整部包括多个量子点，该调整部具有多个区域且这些区域具有不同的量子点浓度。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中这些区域的量子点浓度差距为3.5倍至10倍。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中这些区域包括一相对最小量子点浓度区域，这些区域的量子点浓度由该相对最小量子点浓度区域往两侧递增。
4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该至少一发光单元发射一光线，该光线通过该光学元件后而形成一光场，且该光场的光强度涵盖范围呈水平分布。
5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中这些区域包括一第一相对最小量子点浓度区域与一第二相对最小量子点浓度区域，这些区域的量子点浓度分别由该第一相对最小量子点浓度区域与该第二相对最小量子点浓度区域往两侧递增。
6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该光学元件更包括一封装构件，用以封装该调整部。
7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中这些量子点包括一荧光粉。
8.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该至少一发光单元的数量为多个，该至少一调整部的数量为多个，这些发光单元分别对应于这些调整部。
9.一种背光模块，其特征在于，包括：
一导光板，具有一入光面；
至少一发光单元，设置于该入光面；以及
一光学元件，设置于该入光面与该至少一发光单元之间，该光学元件具有至少一调整部，该调整部对应于该发光单元，该调整部包括多个量子点，该调整部具有多个区域且这些区域具有不同量子点的分布密度。
10.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，其中这些区域的量子点分布密度差距为3.5倍至10倍。
11.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，其中这些区域包括一相对最小量子点分布密度区域，这些区域的量子点分布密度由该相对最小量子点分布密度区域往两侧递增。
12.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，其中该至少一发光单元发射一光线，该光线通过该光学元件后而形成一光场，且该光场的光强度涵盖范围呈水平分布。
13.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，其中这些区域包括一第一相对最小量子分布密度区域与一第二相对最小量子分布密度区域，这些区域的量子点分布密度分别由该第一相对最小量子分布密度区域与该第二相对最小量子分布密度区域往两侧递增。
14.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，其中该光学元件更包括一封装构件，用以封装该至少一调整部。
15.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，其中这些量子点包括一荧光粉。
16.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，其中该至少一发光单元的数量为多个，该至少一调整部的数量为多个，这些发光单元分别对应于这些调整部。
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| Publication number | Publication date |
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| TWI477831B (zh) | 2015-03-21 |
| TW201445199A (zh) | 2014-12-01 |
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