CN107390427A - 一种背光模组和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种背光模组和显示装置，其中背光模组包括LED，该LED包括单色激励芯片，第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体；单色膜片，该单色膜片中封装第二颜色荧光粉材料或量子点材料；所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体设置在所述单色激励芯片的出光方向上；所述单色膜片设置在所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体出射的光的传播路径上，以使所述LED中的单色激励芯片发出的光依次经所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体、第二颜色荧光粉材料或量子点材料后转换为白光。本发明的背光模组可以有效改善红色荧光粉材料或量子点材料对绿光的二次吸收和转化问题，从而提高整个背光模组的出光效率。

Description

一种背光模组和显示装置
技术领域
本发明涉及高色域显示领域，特别涉及一种背光模组和显示装置。
背景技术
色域是指某种显示设备所能表达的颜色数量，目前市面上最常见的液晶电视，它们能表现的色域范围一般都不大，其显示色域一般在68%~72%NTSC ，因而不能提供很好的色彩效果。随着消费者对画质要求的提高，高色域背光技术成为业内研究的重点。
目前行业内主流的高色域背光结构如图1a所示，采用蓝光芯片130作为LED的激励光源，将红色荧光粉材料111与绿色荧光粉材料112均匀混合后封装在蓝光芯片130的表面。
业内3M公司将红绿色量子点材料封装在同一张膜片110中，上下设置两层水氧阻隔膜120，背光采用蓝光芯片130，具体结构如图1b所示。
上述两种现有技术中，红绿量子点材料混合在一起，由于红色荧光粉材料或量子点材料吸收光谱较宽，绿色荧光粉材料或量子点材料吸收蓝光激发产生绿光之后，一部分绿光会被红色荧光粉材料或量子点材料二次吸收转换，每次吸收转换都会带来一定的效率损失，从而造成最终出光效率降低的问题。
中国发明专利申请说明书中申请号为“201610103125.6”，名称为“一种双单色层结构量子点荧光膜及制造方法”，公开了一种将红绿量子点材料分层设计制备的，双单色层结构的量子点膜片，如图1c所示，包括两层压合的PET基材1，两层基材相对的内表面设有由绿色量子点复合胶体制成的绿色量子点内膜层2，和红色量子点复合胶体制成的红色量子点内膜层3。但是该方案中红绿两种量子点材料均作为面光源封装在光学膜片中，由于量子点材料受激发发光的方向是各个方向都有的，并且在与其他光学膜片组合使用时，光在背光模组中是上下多次来回循环传播的，从而绿光在循环传播时还会有很大一部分返回来照射在作为面光源的红色量子点材料上，进而该方案并不能很好的避免红色量子点材料对循环传播光路中绿光的吸收效应。
因此，如何有效地改善背光模组中，红色荧光粉材料或量子点材料对绿色荧光粉材料或量子点材料受激发产生的绿光的二次吸收问题，从而提高出光效率成为目前该领域技术人员研究的重点。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本申请提供一种背光模组和显示装置，以解决红色荧光粉材料或量子点材料对绿光的二次吸收问题，从而提高整个背光模组的出光效率。
第一方面，本申请提供一种背光模组，包括：
LED，所述LED包括单色激励芯片；
第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体；
单色膜片，所述单色膜片中封装第二颜色荧光粉材料或量子点材料；
所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体设置在所述单色激励芯片的出光方向上；
所述单色膜片设置在所述LED出射的光的传播路径上。
可选地，所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体围绕所述单色激励芯片封装在所述LED中。
可选地，所述背光模组还包括量子管，所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体封装在所述量子管中，所述量子管设置在所述LED的出光方向上。
可选地，所述背光模组还包括扩散板，所述LED与所述扩散板的下表面相对，所述单色膜片与所述扩散板的上表面相对。
可选地，所述背光模组还包括导光板，该导光板包括相邻且垂直的入光面和出光面，所述LED与所述入光面相对，所述单色膜片与所述出光面相对。
可选地，所述背光模组还包括导光板，该导光板包括相邻且垂直的入光面和出光面，所述量子管与所述入光面相对，所述单色膜片与所述出光面相对。
优选地，所述单色激励芯片为蓝光芯片。
优选地，所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体为红色荧光粉材料或量子点材料封装体。
优选地，所述第二颜色荧光粉材料或量子点材料为绿色荧光粉材料或量子点材料。
第二方面，本申请提供一种显示装置，包括第一方面所提供的背光模组，还包括设置在所述背光模组上方的显示面板。
与现有技术相比，本申请所提出的技术方案的有益技术效果包括：
本发明将红色荧光粉材料或量子点材料封装体围绕蓝光芯片，封装在LED中制备成点光源，或封装在位于LED出光方向上的量子管中，制备成线光源；绿色荧光粉材料或量子点材料封装在单色膜片中制备成面光源；且绿色荧光粉材料或量子点材料设置在蓝光芯片发出的蓝光、和红色荧光粉材料或量子点材料封装体发出的红光的传播路径上，而红色荧光粉材料或量子点材料封装体，几乎不在绿色荧光粉材料或量子点材料发出的绿光的循环传播路径上，所以由绿色荧光粉材料或量子点材料受激发产生的绿光在循环光路的传播中，对红色荧光粉材料或量子点材料的绿光照射量就会大大减少，从而改善了普通量子点膜片及背光模组中，红色荧光粉材料或量子点材料对绿光的吸收转换问题，进而提高了背光模组的出光效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图来获得其他的附图。
图1a为现有技术中主流背光结构示意图；
图1b为现有技术中又一种背光结构示意图；
图1c为现有技术中双单色层结构的量子点膜片结构示意图；
图2a为实施例一所提供的LED具体结构示意图；
图2b为实施例一所提供的单色膜片具体结构示意图；
图2c为实施例一所提供的背光模组示意图；
图2d为LED中封装KSF氟化物荧光粉的背光模组光谱示意图；
图2e为LED中封装氮化物荧光粉的背光模组光谱示意图；
图3a为实施例二所提供的又一种背光模组示意图；
图4a为实施例三所提供的又一种背光模组示意图；
图5a为实施例四所提供的一种显示装置示意图；
图5b为实施例四所提供的又一种显示装置示意图；
图5c为实施例四所提供的又一种显示装置示意图；
附图标记：
1-PET基材 2-绿色量子点内膜层 3-红色量子点内膜层
110-膜片 111-红色荧光粉材料 112-绿色荧光粉材料
120-水氧阻隔膜 130-蓝光芯片
210-LED 211-LED封装支架 212-单色激励芯片
213-第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体 214-量子管
220-单色膜片 221-第二颜色荧光粉材料或量子点材料
230-扩散板 231-扩散板下表面 232-扩散板上表面
240-导光板 241-入光面 242-出光面
250-显示面板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的，“上”、“下”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”等指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位进行构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一方面”、“第二方面” 等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明或者隐含的包括一个或者更多个该技术特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上。
实施例一
本申请的实施例一提供一种背光模组，该背光模组包括LED和单色膜片。其中，图2a为LED具体结构示意图，包括设置在LED封装支架211中的单色激励芯片212，和围绕单色激励芯片212封装在LED中的第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体213。图2b为单色膜片的具体结构示意图，该单色膜片封装有第二颜色荧光粉材料或量子点材料221。
进一步地，图2c为本实施例提供的背光模组示意图，单色膜片220设置在LED210出射的光的传播路径上。
可选地，本实施例的背光模组还可以包括扩散板230， LED210与扩散板的下表面231相对设置，单色膜片220与扩散板的上表面232相对。
具体地，单色激励芯片212所发出的光的颜色不同于第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体213受激发发出的光的颜色、和第二颜色荧光粉材料或量子点材料221受激发发出的光的颜色。例如，单色激励芯片212可以采用蓝光发光二极管芯片，即单色激励芯片通电后可发射蓝光，其峰值波长范围为420nm~480nm；同时，第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体213为红色荧光粉材料或量子点材料封装体，受蓝光激发后发射红光，其峰值波长范围为600nm~660nm；第二颜色荧光粉材料或量子点材料221为绿色荧光粉材料或量子点材料，受蓝光激发后发射绿光，其峰值波长范围为500nm~560nm，从而使得由蓝光芯片发出的蓝光在经过第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体213、第二颜色荧光粉材料或量子点材料221的转换后形成白光。
可选地，第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体213可以为KSF氟化物荧光粉或氮化物荧光粉或其他量子点材料，其组成成份不做具体限定，第二颜色荧光粉材料或量子点材料221的组成成份也不做具体限定。
图2d为LED中封装KSF氟化物荧光粉的背光模组光谱示意图，其中，实线为LED出射的光谱，包括单色激励芯片发出的蓝光波段以及KSF氟化物荧光粉受蓝光激发产生的红光波段，虚线为单色膜片受蓝光激发产生的绿光波段，红绿蓝三种波段的光混合产生白光。图2e为LED中封装氮化物荧光粉的背光模组光谱示意图， 其中，实线为LED出射的光谱，包括单色激励芯片发出的蓝光波段以及氮化物荧光粉受蓝光激发产生的红光波段，虚线为单色膜片受蓝光激发产生的绿光波段，红绿蓝三种波段的光混合产生白光。
与现有技术相比，本实施例将红色荧光粉材料或量子点材料封装体封装在点光源LED中，让背光的红光部分先由蓝光芯片通电产生的蓝光激发，从LED出射，红光在经过封装有绿色荧光粉材料或量子点材料的单色膜片时，不会被吸收转换，直接透过；此外，由于红色荧光粉材料或量子点材料封装在点光源中，相比于现有技术将红色荧光粉材料或量子点材料作为面光源封装在光学膜片中，面积大大减小，且几乎不在绿色荧光粉材料或量子点材料发出的绿光的循环传播路径上，所以由绿色荧光粉材料或量子点材料受激发产生的绿光在循环光路的传播中，对红色荧光粉材料或量子点材料的绿光照射量就会大大减少，从而改善了普通量子点膜片及背光模组中，红色荧光粉材料或量子点材料对绿光的吸收转换问题，进而提高了背光模组的出光效率。
实施例二
本实施例提供一种背光模组，图3a为本实施例中背光模组的结构示意图，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例为侧入式背光模组。如图3a所示，在本实施例中，背光模组还包括导光板240，导光板包括相邻且垂直的入光面241和出光面242，封装有第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体的LED210与导光板入光面241相对设置，封装有第二颜色荧光粉材料或量子点材料的单色膜片220设置在LED210出射的光的传播路径上，且与导光板出光面242相对。使得经LED210出射的光经导光板入光面241入射到导光板中，再由导光板出光面242出射，经过第二颜色荧光粉材料或量子点材料后形成白光。
优选地，在本实施例中，LED的单色激励芯片为蓝光芯片，第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体为红色荧光粉材料或量子点材料封装体。第二颜色荧光粉材料或量子点材料为绿色荧光粉材料或量子点材料。
与现有技术相比，本实施例将红色荧光粉材料或量子点材料封装体设置在点光源LED中，让背光的红光部分先由蓝光芯片通电产生的蓝光激发，从LED出射，红光在经过封装有绿色荧光粉材料或量子点材料的单色膜片时，不会被吸收转换，直接透过；此外，该封装有红色荧光粉材料或量子点材料的LED设置在导光板的侧面，不在绿光的循环传播路径上，所以单色膜片中绿色荧光粉材料或量子点材料受蓝光激发产生的绿光在上下循环传播时，几乎不会照射在红色荧光粉材料或量子点材料上，从而几乎完全避免了红色荧光粉材料或量子点材料对绿光的二次吸收转换，进而提高了整个背光模组的出光效率。
实施例三
图4a为本发明背光模组又一实施例的结构示意图，与实施例二相比，本实施例中背光模组还包括量子管214，第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体213封装在量子管214中，量子管214设置在LED210的出光方向上，且与导光板240的入光面241相对，封装有第二颜色荧光粉材料或量子点材料的单色膜片220设置在LED210出射的光的传播方向上，且与导光板240的出光面242相对。
优选地，在本实施例中，LED的单色激励芯片为蓝光芯片，第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体为红色荧光粉材料或量子点材料封装体。第二颜色荧光粉材料或量子点材料为绿色荧光粉材料或量子点材料。
实施例四
本实施例提供一种显示装置，请参照图5a、5b和5c所示，该显示装置包括上述任一实施例提供的背光模组，还包括设置在该背光模组上方用于显示画面的显示面板250。
本实施例提供的显示装置中，除本发明提供的背光模组外的其它部件均可采用现有技术，并不对本发明造成限制；其中背光模组的具体结构及功能与前述实施例相同，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明汇总的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同的替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
LED，所述LED包括单色激励芯片；
第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体；
单色膜片，所述单色膜片中封装第二颜色荧光粉材料或量子点材料；
所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体设置在所述单色激励芯片的出光方向上；
所述单色膜片设置在所述LED出射的光的传播路径上。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体围绕所述单色激励芯片封装在所述LED中。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括量子管，所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体封装在所述量子管中，所述量子管设置在所述LED的出光方向上。
4.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，还包括扩散板，所述LED与所述扩散板的下表面相对，所述单色膜片与所述扩散板的上表面相对。
5.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，还包括导光板，所述导光板包括相邻且垂直的入光面和出光面，所述LED与所述入光面相对，所述单色膜片与所述出光面相对。
6.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，还包括导光板，所述导光板包括相邻且垂直的入光面和出光面，所述量子管与所述入光面相对，所述单色膜片与所述出光面相对。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述单色激励芯片为蓝光芯片。
8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一颜色荧光粉材料或量子点材料封装体为红色荧光粉材料或量子点材料封装体。
9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第二颜色荧光粉材料或量子点材料为绿色荧光粉材料或量子点材料。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的背光模组，还包括设置在所述背光模组上方的显示面板。
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