CN105467673A - 量子点背光源及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种量子点背光源，其包括：发射蓝光的第一光源、发射红光的第二光源、绿色量子点荧光粉及光学元件，所述第一光源发射的蓝光激发所述绿色量子点荧光粉，使所述绿色量子点荧光粉受激产生绿光，所述绿光和所述蓝光及所述红光合成为白光，并由所述光学元件形成面光源。所述量子点背光源中红光单独由第二光源提供，而发射蓝光的第一光源则用于产生蓝光，并用于激发绿色量子点荧光粉产生绿光，由此，可以在红色方面的表现能力进一步提升，并充分利用绿色量子点荧光粉的光谱带宽远远小于传统荧光粉的特点，使所述量子点背光源的色域得到进一步地提升。

Description

量子点背光源及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种可进一步提升色域的量子点背光源及液晶显示设备。
背景技术
背光源是液晶显示设备的重要部件，由于液晶分子本身并不发光，所以需要额外的设备来为它提供光源。现有背光光源多数为LED光源，但是目前使用蓝光LED搭配荧光粉出射白光的方案由于光谱较宽而导致液晶显示设备的色域较低。目前在液晶显示方面对色域有大幅度提升的技术是量子点技术，其基本原理是蓝光LED激发量子点荧光粉而发射红光和绿光，三者再合为白光。
由于量子点荧光粉的光谱带宽远远小于传统荧光粉，所以色域能得到大大的提升，可以达到NTSC100％左右，但是，目前还是只能达到NTSC100％左右，而远未达到人眼所能分辨的所有颜色。从色彩表现的作用来看，红色对色彩的表现是极为重要的，因为目前的显示技术就是因为红色的表现力不够，所以在表现人的皮肤方面的色彩的能力较为“乏力”，虽然使用量子点荧光粉的液晶显示设备相对于传统的荧光粉，在红色方面的表现能力已有了很大的提升，但是由于还是具有较宽的光谱带宽，而不能完全表现出人的皮肤方面的颜色。
发明内容
基于此，本发明提供一种可进一步提升色域的量子点背光源及液晶显示设备，以有效解决现有技术存在的问题。
一种量子点背光源，其包括：发射蓝光的第一光源、发射红光的第二光源、绿色量子点荧光粉及光学元件，所述第一光源发射的蓝光激发所述绿色量子点荧光粉，使所述绿色量子点荧光粉受激产生绿光，所述绿光和所述蓝光及所述红光合成为白光，并由所述光学元件形成面光源。
本发明一较佳实施方式中，所述光学元件为导光板，所述第一光源和所述第二光源分别设置于所述导光板的相对的两个侧边。
本发明一较佳实施方式中，所述第一光源为包括多个蓝光LED的蓝光LED灯条。
本发明一较佳实施方式中，所述绿色量子点荧光粉贴附于所述导光板设置所述第一光源的侧边，且和所述第一光源相对。
本发明一较佳实施方式中，所述绿色量子点荧光粉以薄膜结构平行地设置于所述导光板的上方。
本发明一较佳实施方式中，每一所述蓝光LED的芯片均由所述绿色量子点荧光粉封装。
本发明一较佳实施方式中，所述第一光源包括蓝色激光器及将所述蓝色激光器的点光源转换为线光源的蓝光线光源转换装置，所述蓝光线光源转换装置设置于所述导光板的侧边且和所述绿色量子点荧光粉相对。
本发明一较佳实施方式中，所述光学元件为扩散板，所述扩散片的下方交替设置多个所述第一光源和多个所述第二光源，所述绿色量子点荧光粉以薄膜结构平行地设置于所述扩散板的上方。
本发明一较佳实施方式中，所述第一光源和所述第二光源的下方还设置有反射膜，所述反射膜平行于所述扩散板设置。
本发明一较佳实施方式中，所述第二光源包括红色激光器及将所述红色激光器的点光源转换为线光源的红光线光源转换装置。
本发明另外提供一种液晶显示装置，其包括所述量子点背光源及依次设置于所述量子点背光源的上方的光学膜和液晶面板。
相对于现有技术，本发明提供的量子点背光源中红光单独由第二光源提供，而发射蓝光的第一光源则用于产生蓝光，并用于激发绿色量子点荧光粉产生绿光，由此，可以在红色方面的表现能力进一步提升，并充分利用绿色量子点荧光粉的光谱带宽远远小于传统荧光粉的特点，使所述量子点背光源的色域得到进一步地提升。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的量子点背光源的俯视图；
图2为图1所示量子点背光源的侧视图；
图3为具有图1所示量子点背光源的液晶显示装置的侧视图；
图4为本发明第二实施例提供的量子点背光源的侧视图；
图5为具有图4所示量子点背光源的液晶显示装置的侧视图；
图6为本发明第三实施例提供的量子点背光源的俯视图；
图7图6所示量子点背光源中蓝光LED的示意图；
图8为本发明第四实施例提供的量子点背光源的俯视图；
图9为本发明第五实施例提供的量子点背光源的侧视图；
图10为具有图9所示量子点背光源的液晶显示装置的侧视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种量子点背光源，其包括：发射蓝光的第一光源、发射红光的第二光源、绿色量子点荧光粉及光学元件，所述第一光源发射的蓝光激发所述绿色量子点荧光粉，使所述绿色量子点荧光粉受激产生绿光，所述绿光和所述蓝光及所述红光合成为白光，并由所述光学元件形成面光源。
本发明中，所述光学元件为导光板或扩散板，可将入射光转换形成面光源。所述第二光源包括红色激光器及将所述红色激光器的点光源转换为线光源的红光线光源转换装置。
实施例一
请一并参阅图1和图2，本发明第一实施例提供一种量子点背光源100，其包括发射蓝光的第一光源10、发射红光的第二光源20、绿色量子点荧光粉30、及导光板40，所述第一光源10发射的蓝光激发所述绿色量子点荧光粉30，使所述绿色量子点荧光粉30受激产生绿光，所述绿光和所述蓝光及所述红光合成为白光，并由所述导光板40形成面光源。
本实施例中，所述第一光源10和所述第二光源20分别设置于所述导光板40的相对的两个侧边。所述第一光源10为包括多个蓝光LED11的蓝光LED灯条。所述第二光源20包括红色激光器21及将所述红色激光器21的点光源转换为线光源的红光线光源转换装置23。所述红色激光器21发射的红光在所述红光线光源转换装置23作用下形成线状光，并从所述导光板40的第一侧边进入，并在所述导光板40的作用下折射成面光源均光状态。所述绿色量子点荧光粉30贴附于所述导光板40设置所述第一光源10的第二侧边，且和所述第一光源10相对。由此，所述第一光源10发射的蓝光激发相对位置的所述绿色量子点荧光粉30，使所述绿色量子点荧光粉受激产生绿光。可以理解的是，所述第一光源10发射的蓝光中没有激发到所述绿色量子点荧光粉30的部分将直接以蓝光出射，即蓝光LED灯条发出的蓝光激发所述绿色量子点荧光粉30后得到蓝光和绿光的混合光，并耦合入所述导光板40中。由此，绿光和蓝光从所述导光板40的第二侧边进入，并在所述导光板40的作用下折射成面光源均光状态。进而，绿光、蓝光及红光合成为白光，并由所述导光板40形成面光源。
可以理解的是，所述导光板40的第一侧边和第二侧边相对。当然，并不局限于此，所述第一光源10和所述第二光源20也可以分别设置于所述导光板40的相邻的两个侧边。
本实施例中，所述红色激光器21为常用的638nm的半导体红光激光器。所述绿色量子点荧光粉30先放置于一个透明容器(图未示)中，然后贴附于所述导光板40的第二侧边。当然，并不局限于此，所述绿色量子点荧光粉30也可以直接涂覆于所述导光板40的第二侧边。
请参阅图3，为本发明提供的一种液晶显示装置，其包括所述量子点背光源100，还包括依次设置于所述量子点背光源100的上方的光学膜50和液晶面板60。具体地，所述光学膜50和所述液晶面板60均平行于所述导光板40设置。
实施例二
请参阅图4，为本发明第二实施例提供的量子点背光源200的侧视图，与第一实施例中量子点背光源100的区别在于，所述绿色量子点荧光粉30不是放置于所述导光板40的侧边，而是制作成光学膜放置于所述导光板40的上方，具体地，所述绿色量子点荧光粉30以薄膜结构平行地设置于所述导光板40的上方。所述第一光源10中蓝色LED灯条发射的蓝光首先从所述导光板40的第二侧边耦合进入到所述导光板40中转换为面光源，再出射激发薄膜结构的所述绿色量子点荧光粉30，使所述绿色量子点荧光粉30受激发射绿光。
本实施例中，所述第二光源20和第一实施例中相同，此处不再赘述。
请参阅图5，为本发明提供的一种液晶显示装置，其包括所述量子点背光源200，还包括依次设置于所述量子点背光源200的上方的光学膜50和液晶面板60。具体地，所述光学膜50和所述液晶面板60均平行于所述导光板40及薄膜状的所述绿色量子点荧光粉30。
实施例三
请参阅图6，本发明第三实施例提供一种量子点背光源300，与第一实施例中量子点背光源100的区别在于，所述绿色量子点荧光粉30不是放置于所述导光板40的侧边，而是直接封装于所述第一光源10中蓝色LED灯条的每一个蓝光LED11中，即每一所述蓝光LED11的芯片均由所述绿色量子点荧光粉封装。如图7所示，具体地，所述蓝光LED11均在一个衬底上设置一个蓝光LED芯片，蓝光LED芯片直接由所述绿色量子点荧光粉30封装，并在周边设置反光杯，用于反射杂散光，此外，在所述绿色量子点荧光粉30的表面设置透明塑料层。由此，每一所述蓝光LED11可以直接发射蓝绿光，整体上，所述第一光源10中蓝色LED灯条直接发射的蓝绿光，从所述导光板40的第二侧边耦合进入到所述导光板40中，和所述第二光源20发射并进入所述导光板40的红光合成为白光，并由所述导光板40转换成面光源。
本实施例中，所述第二光源20和第一实施例中相同，此处不再赘述。
实施例四
请参阅图8，为本发明第四实施例提供的量子点背光源400的俯视图，与第一实施例中量子点背光源100的区别在于，所述第一光源10包括蓝色激光器13及将所述蓝色激光器13的点光源转换为线光源的蓝光线光源转换装置15，所述蓝光线光源转换装置15设置于所述导光板40的第二侧边，且和所述绿色量子点荧光粉30相对。
所述第一光源10中蓝色激光器13发射的蓝光经由所述蓝光线光源转换装置15转换为线光源，激发所述绿色量子点荧光粉30，使所述绿色量子点荧光粉30受激产生绿光。可以理解的是，所述蓝色激光器13发射的蓝光中没有激发到所述绿色量子点荧光粉30的部分将直接以蓝光出射，即所述蓝色激光器13发出的蓝光经过所述绿色量子点荧光粉30后得到蓝光和绿光的混合光，并从所述导光板40的第二侧边耦合进入到所述导光板40中，和所述第二光源20发射并进入所述导光板40的红光合成为白光，再由所述导光板40转换成面光源。
本实施例中，所述第二光源20、所述绿色量子点荧光粉30均和第一实施例中相同，此处不再赘述。
由于蓝色半导体激光的线宽远远小于蓝色LED的线宽，色域较好，因此，本实施例中，为了进一步提升色域，采用蓝色激光器13来激发所述绿量子点荧光粉30。
实施例五
请参阅图9，为本发明第五实施例提供的量子点背光源500的侧视图，所述量子点背光源500包括发射蓝光的第一光源10、发射红光的第二光源20、绿色量子点荧光粉30及扩散板70，所述扩散片70的下方交替设置多个所述第一光源10和多个所述第二光源20，所述绿色量子点荧光粉30以薄膜结构平行地设置于所述扩散板70的上方。所述第一光源10发射的蓝光和所述第二光源20发射的红光均经由所述扩散板70转换为面光源，其中蓝光激发所述绿色量子点荧光粉30，使所述绿色量子点荧光粉30受激产生绿光，所述绿光和所述蓝光及所述红光合成为白光。
进一步地，所述第一光源10和所述第二光源20的下方还设置有反射膜80，所述反射膜80平行于所述扩散板70设置。具体地，本实施例即在扩散板70和反射膜80之间间隔放置第一光源10(可以为蓝光LED灯条或蓝光激光器和蓝光线光源转换装置)和第二光源20(具体为红光激光器21和红光线光源转换装置23)。
可以理解的是，本发明第一、第二、第三及第四实施例提供的均为侧入式背光源，而第五本实施例提供的则为直下式背光源。
请参阅图10，为本发明提供的一种液晶显示装置，其包括所述量子点背光源500，还包括依次设置于所述量子点背光源500的上方的光学膜50和液晶面板60。具体地，所述光学膜50和所述液晶面板60均平行于所述导光板40设置。
相对于现有技术，本发明提供的量子点背光源100、200、300、400、500中红光单独由第二光源20提供，而发射蓝光的第一光源10则用于产生蓝光，并用于激发绿色量子点荧光粉30产生绿光，由此，可以在红色方面的表现能力进一步提升，并充分利用绿色量子点荧光粉30的光谱带宽远远小于传统荧光粉的特点，使所述量子点背光源100、200、300、400、500的色域得到进一步地提升。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种量子点背光源，其特征在于，包括：发射蓝光的第一光源、发射红光的第二光源、绿色量子点荧光粉及光学元件，所述第一光源发射的蓝光激发所述绿色量子点荧光粉，使所述绿色量子点荧光粉受激产生绿光，所述绿光和所述蓝光及所述红光合成为白光，并由所述光学元件形成面光源。
2.如权利要求1所述的量子点背光源，其特征在于，所述光学元件为导光板，所述第一光源和所述第二光源分别设置于所述导光板的相对的两个侧边。
3.如权利要求2所述的量子点背光源，其特征在于，所述第一光源为包括多个蓝光LED的蓝光LED灯条。
4.如权利要求3所述的量子点背光源，其特征在于，所述绿色量子点荧光粉贴附于所述导光板设置所述第一光源的侧边，且和所述第一光源相对。
5.如权利要求3所述的量子点背光源，其特征在于，所述绿色量子点荧光粉以薄膜结构平行地设置于所述导光板的上方。
6.如权利要求3所述的量子点背光源，其特征在于，每一所述蓝光LED的芯片均由所述绿色量子点荧光粉封装。
7.如权利要求2所述的量子点背光源，其特征在于，所述第一光源包括蓝色激光器及将所述蓝色激光器的点光源转换为线光源的蓝光线光源转换装置，所述蓝光线光源转换装置设置于所述导光板的侧边且和所述绿色量子点荧光粉相对。
8.如权利要求1所述的量子点背光源，其特征在于，所述光学元件为扩散板，所述扩散片的下方交替设置多个所述第一光源和多个所述第二光源，所述绿色量子点荧光粉以薄膜结构平行地设置于所述扩散板的上方。
9.如权利要求8所述的量子点背光源，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源的下方还设置有反射膜，所述反射膜平行于所述扩散板设置。
10.如权利要求1～9任一项所述的量子点背光源，其特征在于，所述第二光源包括红色激光器及将所述红色激光器的点光源转换为线光源的红光线光源转换装置。
11.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的量子点背光源及依次设置于所述量子点背光源的上方的光学膜和液晶面板。
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