CN104141896B - 光源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光源模块，其包括导光件、至少一发光元件及量子点元件。导光件具有入光面以及出光面。发光元件配置于入光面处，并用以提供第一色光。量子点元件仅用以将第一色光的一部分转换为第一单色光。第一色光与第一单色光混合为白光。

Description

光源模块
技术领域
本发明涉及一种光源模块，且特别是涉及一种具有量子点（QuantumDot）元件的光源模块。
背景技术
随着科技的发展，人类对电子装置的依赖性也与日俱增。现今使用者对于电子装置通常要求其必须具有高运算效能及尺寸轻薄短小等特点。因此，各种可携式电子装置如超级移动电脑（ultra mobile personal computer,UMPC）、平板型电脑（tablet PC）、掌上型电脑（pocket PC）、个人数字助理器（personal digital assistant,PDA）、移动电话（cell phone）及笔记型电脑（notebook PC）应运而生。为了满足使用者对于这类型可携式电子装置的影像效果，具有高画质的显示面板也广泛地被应用。由于显示面板本身无法发光，所以在显示面板下方提供有一光源模块作为显示面板的显示光源。
量子点是一种具有良好吸光及发光特性的材料，其发光半高宽（FullWidth of Half-maximum）窄、发光效率高且具有相当宽的吸收频谱，因此拥有很高的色彩纯度与饱和度，近年来已逐渐被应用在显示面板的技术中。为了提高显示面板色的亮度及饱和度，如何在应用量子点于光源模块中以提升光源模块的发光效能的同时并节省生产成本，成为一项重要的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光源模块，能够降低量子点元件的制造成本并提升色彩的饱和度及亮度。
本发明的光源模块包括导光件、至少一发光元件及量子点元件。导光件具有入光面以及出光面。发光元件配置于入光面处，并用以提供第一色光。量子点元件仅用以将第一色光的一部分转换为第一单色(monochromatic)光，其中第一色光与第一单色光混合为白光。
在本发明的一实施例中，上述的量子点元件配置于导光件的出光面处。
在本发明的一实施例中，上述的导光件在靠近入光面的一侧为楔形部，量子点元件于楔形部上方具有遮光部。
在本发明的一实施例中，上述的量子点元件配置于发光元件与导光件之间。
在本发明的一实施例中，光源模块还包括反射件，设置于导光件相对出光面的底面。
在本发明的一实施例中，上述的量子点元件配置在导光件与反射件之间。
在本发明的一实施例中，上述的量子点元件面向导光件的一侧具有光学镀膜，用以反射第一单色光。
在本发明的一实施例中，上述的第一单色光为红光，第一色光包括蓝光及绿光。
在本发明的一实施例中，上述的第一色光还包括黄光。
在本发明的一实施例中，上述的发光元件包括蓝光发光二极管芯片与绿光磷光体，其中绿光磷光体用以将蓝光发光二极管芯片提供的部分的蓝光转换为绿光。
在本发明的一实施例中，上述的发光元件包括蓝光发光二极管芯片与绿光发光二极管芯片。
在本发明的一实施例中，上述的第一单色光为红外光。
在本发明的一实施例中，上述的红外光的波长为850nm至940nm之间。
在本发明的一实施例中，光源模块还包括至少一增亮片，其中量子点元件设置于增亮片与出光面之间。
基于上述，在本发明的光源模块中，量子点元件仅需转换一特定波长的光线，因此能够有效地降低生产成本并且提升第一单色光的饱和度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明的一实施例的光源模块的剖视图；
图1B为本发明另一实施例的光源模块的示意图；
图2A为本发明又一实施例的光源模块的示意图；
图2B为本发明再一实施例的光源模块的示意图；
图2C为本发明再一实施例的光源模块的示意图。
符号说明
100、100a、200、300、400：光源模块
110、210、310、410：导光件
112、212：入光面
113：底面
114：出光面
120、120a、220、320、420：发光元件
122、122a：蓝光发光二极管芯片
124：绿光磷光体
124a：绿光发光二极管芯片
130、230、330、430：量子点元件
134：一侧
135：光学镀膜
140：增亮片
150、350：反射件
213：楔形部
234：遮光部
L：第一色光
B：蓝光
G：绿光
R：第一单色光
W：白光
具体实施方式
图1A为本发明的一实施例的光源模块的剖视图。请参考图1A，本实施例的光源模块100包括导光件110、至少一发光元件120及量子点元件130。导光件110具有入光面112以及出光面114。发光元件120配置于入光面112处，并用以提供第一色光L。量子点元件130仅用以将第一色光L的一部分转换为第一单色光R，其中第一色光L与第一单色光R混合为白光W。
在本实施例中，光源模块100可以是作为手机或平板电脑中的显示面板所需的显示光源。举例而言，在图1A中，量子点元件130是设置于导光件110的出光面114上。发光元件120提供的第一色光L从导光件110的出光面114射出后，部分的第一色光L被量子点元件130转换为第一单色光R。本实施例的量子点元件130是由多个量子点涂布在一膜片上，且通过调整量子点的粒径大小能够调整转换出的光线的波长。换言之，若量子点元件130仅须将第一色光L转换成具有单一波长的第一单色光R，则量子点元件130的量子点就只需要相同的粒径，对于降低光源模块100的生产成本，有很大的帮助。
更细部的来说，量子点元件130是由二片透明板与夹于此二片透明板之间的量子点层所构成。量子点层包含均质、同大小、且/或单一种的量子点。同时，上述的第一色光L是由一第二单色光与一第三单色光组成，且第二单色光可以为蓝光B而第三单色光可以为绿光G。量子点元件130仅用以将第一色光L中的单一种单色光的部分转换为第一单色光R，例如是将蓝光B的部分转换为第一单色光R，且让蓝光B其余的部分与绿光G通过。其中通过的蓝光B其余的部分与绿光G，又与由蓝光B的部分转换而来的第一单色光R，混合为白光W。
在本发明其他未绘式的实施例中，第一色光所包含的第二单色光与第三单色光可以分别为蓝光与红光，且通过量子点元件转换而成的第一单色光为绿光。此时，量子点元件所包含的量子点可以配置为将第二单色光与第三单色光的其中一种单色光的部分转换为第一单色光，例如将第二单色光的部分转换为第一单色光，或是将第三单色光的部分转换为第一单色光。
另外，由于量子点元件130采用单一粒径的量子点材料，因此要让单一粒径的量子点材料在膜片上平均分布是较为容易的，可提升量子点元件130的制造良率。反之，若量子点元件130需采用多种粒径的量子点材料，且不同粒径的量子点材料都需要平均分布在膜片上，制作工艺难度会大幅提高，且制造良率也会低上许多。
在图1A中，发光元件120所提供的第一色光L可以是由蓝光B与绿光G组成，且量子点元件130包括了多个具有相同粒径（例如是5μm）的量子点。这些量子点能够将部分的第一色光L仅转换为第一单色光R，且第一单色光R为红光。接着，由蓝光B与绿光G组成的第一色光L与具有红光波长的第一单色光R能够混合成光源模块100所需的白光W。在本实施例中，绿光G是由发光元件120直接提供，而不须利用量子点元件130进行转换，因此具有较佳的光利用率而更能够提高光源装置100的亮度。此外，通过量子点元件130转换的光线具有演色性佳的优点。因此，若具有红光波长的第一单色光R由量子点元件130转换成，则显示面板所呈现的红色的饱和度就能够被提高。
在图1A中，发光元件120设置于导光件110侧边的入光面112，且发光元件120包括第二单色光发光二极管芯片122与第三单色光发色光磷光体124，例如是蓝光发光二极管芯片122与绿光磷光体124。绿光磷光体124用以将蓝光发光二极管芯片122提供的部分的蓝光B转换为绿光G，使得发光元件120能够提供蓝光B及绿光G。然而，本发明在此并不限制发光元件120的构成，以下再举一实施例说明光源模块的配置上的变化。
图1B为本发明另一实施例的光源模块的示意图。在图1B中，光源模块100a与图1A的光源模块100的差异仅在图1B的发光元件120a组合结构的不同。图1B的发光元件120a设置于导光件110的侧边，并包括第二单色光发光二极管芯片122a与第三单色光发光二极管芯片124a，例如为蓝光发光二极管芯片122a与绿光发光二极管芯片124a。发光元件120a能够通过蓝光发光二极管芯片122a及绿光发光二极管芯片124a提供由蓝光B及绿光G混成的第一色光L，并与量子点元件130转换的第一单色光R混成白光W。
在上述实施例中，第一色光L由蓝光B与绿光G组成。然而，本发明并不限于此。在本发明其他未绘示的实施例中，第一色光L也可以为其他波长的光线所混成，且第一单色光R也可以是具有其他波长的光线。举例而言，光源模块100也可以是应用在智慧型手机或平板电脑等电子装置中的荧幕，以作为荧幕的背光模块。第一单色光R也可以为红外光，其波长可以是850nm至940nm之间。又或是量子点元件130所包含的量子点可将部分的第一色光L转换为具有一单色可见光与一不可见红外光的第一单色光R。相对应地，在智慧型手机或平板电脑中相对于光源模块射出光线的一侧还设置有一红外光感测器或一可感测红外光的彩色影像感测器（未绘示），此种感测器能够通过感测第一单色光R中红外光部分的反射光而判定使用者在智慧型手机或平板电脑外的手势变化，进而对应产生控制信号。
此外，在图1A的实施例中，光源模块100还包括一反射件150，设于导光件110相对出光面114的底面113，导光件110配置在量子点元件130与反射件150之间。此外，量子点元件130面向导光件110的一侧134具有光学镀膜135，用以反射第一单色光R。换言之，当第一单色光R自导光件110的出光面114射出进入量子点元件130之后，设置于量子点元件130面向导光件110的光学镀膜135，能够避免第一单色光R再射回导光件110，以提升光源模块100的发光效率。此外，光源模块100还可包括至少一增亮片140，其中量子点元件130设置于增亮片140与出光面114之间。增亮片140能够偏折光线至正面视角方向，具集光增亮效果。因此更能够提升光源模块100的亮度。
然而，本发明并不限制光源模块100其结构形式如图1A所示，以下再举实施例说明。图2A为本发明又一实施例的光源模块的示意图。在图2A中，光源模块200的导光件210在靠近入光面212的一侧为楔形部213，量子点元件230于楔形部213上方并具有遮光部234。楔形部213用于将发光元件220提供的大部分光线都导入导光件210内，而导光件210的其余部分则可保持极薄的厚度，以减少光源模块200的整体厚度。遮光部234能够将自导光件210边缘射出的光线遮盖，避免光源模块200产生漏光的现象。此外，本发明也不限制量子点元件设置于出光面上。图2B为本发明再一实施例的光源模块的示意图。在图2B中，光源模块300的量子点元件330配置在导光件310与反射件350之间，使得发光元件320射出的第一色光L可被量子点元件330转换成白光W。另外，图2C为本发明再一实施例的光源模块的示意图。在图2C中，光源模块400的量子点元件430配置于发光元件420与导光件410之间。
综上所述，在本发明的光源模块中，量子点元件仅需转换一特定波长的光线。当发光元件发出的第一色光自出光面射出时，量子点元件仅将第一色光的一部分转换为第一单色光，使得第一色光与第一单色光混合为白光。本发明的量子点元件仅需转换一特定波长的光线，因此能够有效地降低量子点元件的生产成本。此外，当量子点元件转换的第一单色光为红光时，能够提升显示面板所显示的画面中红色的饱和度。当发光元件的第一色光由蓝光及绿光组成时，因为绿光由发光元件直接提供而不须再利用量子点元件转换，所以更可以增加光源模块的亮度。
虽然已结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉雌激素者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (11)

1.一种光源模块，其特征在于，包括：
导光件，具有入光面以及出光面；
至少一发光元件，配置于该入光面处，并用以提供一第一色光；以及
量子点元件，仅用以将该第一色光的一部分转换为一第一单色光，其中该第一色光与该第一单色光混合为白光，该量子点元件面向该导光件的一侧具有一光学镀膜，用以反射该第一单色光，且该光学镀膜位于该导光件与该量子点元件之间。
2.如权利要求1所述的光源模块，其中该量子点元件配置于该导光件的该出光面处。
3.如权利要求1所述的光源模块，其中该量子点元件配置于该发光元件与该导光件之间。
4.如权利要求1所述的光源模块，还包括反射件，该反射件设置于该导光件相对该出光面的一底面。
5.如权利要求1所述的光源模块，其中该第一单色光为红光，该第一色光包括蓝光及绿光。
6.如权利要求5所述的光源模块，其中该第一色光还包括黄光。
7.如权利要求5所述的光源模块，其中该发光元件包括蓝光发光二极管芯片与绿光磷光体，其中该绿光磷光体用以将该蓝光发光二极管芯片提供的部分的蓝光转换为绿光。
8.如权利要求6所述的光源模块，其中该发光元件包括蓝光发光二极管芯片与绿光发光二极管芯片。
9.如权利要求1所述的光源模块，其中该第一单色光为一红外光。
10.如权利要求9所述的光源模块，其中该红外光的波长为850nm至940nm之间。
11.如权利要求1所述的光源模块，还包括至少一增亮片，其中该量子点元件设置于该增亮片与该出光面之间。
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