CN109407409B - 背光模组及其制作方法、显示装置 - Google Patents

背光模组及其制作方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种背光模组及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，背光模组包括：印刷电路板；位于所述印刷电路板上阵列排布的多个蓝光LED；位于所述LED出光侧的量子点膜片，所述量子点膜片中掺杂有扩散粒子，所述量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。通过本发明的技术方案，有利于实现显示画面的均一性。

Description

背光模组及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种背光模组及其制作方法、显示装置。
背景技术
直下式背光模组，可以通过Local Dimming(区域调光)的控制技术，实现背光模组的局部点亮，同时配合HDR(高动态范围图像)技术，可以很好的降低显示装置的功耗，是目前是市场上很流行的显示技术。直下式背光模组使用蓝光LED(发光二极管)搭配量子点膜片，可以实现高色域的画质。然而，在显示装置显示全白画面时，由于量子点膜片的边缘处少了临近LED及QD(量子点)的激发，边缘处的色度偏低，出现边缘处发蓝的现象，不利于显示画面的均一性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，有利于实现显示画面的均一性。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种背光模组，包括：
印刷电路板；
位于所述印刷电路板上阵列排布的多个蓝光LED；
位于所述LED出光侧的量子点膜片，所述量子点膜片中掺杂有扩散粒子，所述量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。
进一步地，从所述量子点膜片的中心区域到所述量子点膜片的边缘区域的方向上，所述扩散粒子的浓度逐渐增大。
进一步地，所述量子点膜片包括多个量子点单元，每一所述量子点单元对应至少一LED，所述至少一LED在所述量子点膜片上的正投影与对应的量子点单元重合，每一所述量子点单元的边缘区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点单元的中心区域的扩散粒子的浓度。
进一步地，从所述量子点单元的中心区域到所述量子点单元的边缘区域的方向上，所述扩散粒子的浓度逐渐减小。
进一步地，所述量子点膜片中的量子点粒子均匀分布。
进一步地，所述扩散粒子采用亚克力。
进一步地，所述扩散粒子的直径为1-10um。
本发明实施例还提供了一种背光模组的制作方法，包括：
提供一印刷电路板；
在所述印刷电路板上形成阵列排布的多个蓝光LED；
在所述LED的出光侧形成量子点膜片，所述量子点膜片中掺杂有扩散粒子，所述量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。
进一步地，形成所述量子点膜片包括：
形成多个量子点单元，每一所述量子点单元对应至少一LED，所述至少一LED在所述量子点膜片上的正投影与对应的量子点单元重合，每一所述量子点单元的边缘区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点单元的中心区域的扩散粒子的浓度。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，位于LED出光侧的量子点膜片中掺杂有扩散粒子，且量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。在量子点膜片中混入扩散粒子后，光线在量子点膜片中被打散，增加了光线在量子点膜片中的光程，量子点膜片边缘区域的扩散粒子的浓度比较高，增加的光线的光程比较多，从而可以增加蓝光转换为红光和绿光的比例，使得色度值提高；而量子点膜片中心区域的扩散粒子的浓度比较低，增加的光线的光程比较少，通过调节量子点膜片边缘区域和中心区域的扩散粒子的浓度，可以均衡量子点膜片边缘区域和中心区域的色度值，减轻边缘处发蓝的现象，有利于显示画面的均一性。
附图说明
图1和图2为现有背光模组边缘处色度值的示意图；
图3为量子点膜片边缘发蓝的示意图；
图4为量子点激发效率与蓝光在量子点膜片中传播的光程相关的示意图；
图5为局部点亮时，量子点单元边缘发黄的示意图；
图6为显示屏划分为25个分区的示意图；
图7为本发明实施例背光模组的结构示意图；
图8为现有背光模组混光效果不佳的示意图；
图9为本发明实施例量子点膜片中混入扩散粒子后，混光效果好的示意图；
图10为本发明实施例解决量子点膜片边缘发蓝的示意图；
图11为本发明实施例解决量子点单元边缘发黄的示意图。
附图标记
1 印刷电路板
2 LED
3 现有的量子点膜片
4 偏暗区域
5 本实施例的量子点膜片
6 非均匀分布的扩散粒子
7 均匀分布的量子点粒子
A 量子点膜片的中心区域
B 量子点膜片的边缘区域
C 扩散粒子浓度较高的区域
D 扩散粒子浓度较低的区域
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
直下式背光模组，可以通过Local Dimming的控制技术，实现背光模组的局部点亮，同时配合HDR技术，可以很好的降低显示装置的功耗，是目前是市场上很流行的显示技术。直下式背光模组使用蓝光LED搭配量子点膜片，可以实现高色域的画质。然而，在显示装置显示全白画面时，由于量子点膜片的边缘处少了临近LED及QD(量子点)的激发，边缘处的色度偏低，图1和图2为现有背光模组边缘处色度值的示意图，如图1所示，中心区域的x色度值为0.27左右，边缘区域的x色度值不大于0.26；中心区域的y色度值为0.26左右，边缘区域的x色度值不大于0.25，边缘区域的色度值小于中心区域的色度值，因而会出现边缘处发蓝的现象，不利于显示画面的均一性。
如图3所示，量子点膜片5中心区域A的色度值为(0.3,0.3)，显示为白色。中心区域A的色点由正对着的LED2发出的蓝光以及激发的部分红绿光与相邻两侧LED2激发的红蓝光及少数蓝光混光而成。边缘区域B的色度值偏低，显示颜色发蓝，其色点由正对着的LED2发出的蓝光以及激发的部分红绿光与相邻单侧LED2激发的红蓝光及少数蓝光混光而成。相比中心区域A，边缘区域B少了一侧激发的红绿光，故显示颜色偏蓝。
量子点膜片5中的量子点激发效率(利用率)与蓝光在量子点膜片5中传播的光程相关，如图4所示，在蓝光在量子点膜片5中传播的光程为d3时，光程短，蓝光转换成红绿光的比例低，整体颜色偏蓝，色度值较低；在蓝光在量子点膜片5中传播的光程为d4时，光程长，蓝光转换成红绿光的比例高，整体颜色偏黄，色度值较高。
在背光模组采用Local Dimming控制技术时，由于仅打开局部的LED，开启的LED的光线向四周发散，造成四周的量子点激发效率不同，从而造成色度不均的现象，即局部区域边缘过度发黄的现象。
在局部的LED点亮时，如图5所示，仅有中心的LED2发光，假设中心色点的色度值为(0.3,0.3),呈现为白色，由于中心区域光线在量子点膜片5中传播的光程短，量子点激发比例相对较低；而两侧的光线在量子点膜片5中传播的光程较长，量子点激发比例相对较高，故蓝光转换成红绿光的比例相对中心较高，导致色度值相对中心较高，即呈现为偏黄色。
如图6所示，将显示装置的显示屏分为25个分区，在编号为13的分区对应的LED点亮时，编号为11的分区的亮度为12.5，x色度值为0.2416，y色度值为0.2466；编号为12的分区的亮度为26.41，x色度值为0.2168，y色度值为0.1984；编号为13的分区的亮度为43.93，x色度值为0.1986，y色度值为0.1635；编号为14的分区的亮度为37.03，x色度值为0.2042，y色度值为0.1755；编号为15的分区的亮度为18.23，x色度值为0.2322，y色度值为0.2327。可以看出，中心区域的色度值较低，离中心区域越远，色度值越高。
综上所述，现有显示装置存在边缘发蓝以及局部点亮时，边缘偏黄的现象，不利于显示画面的均一性。
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，有利于实现显示画面的均一性。
本发明实施例提供一种背光模组，如图7所示，包括：
印刷电路板1；
位于所述印刷电路板1上阵列排布的多个蓝光LED2；
位于所述LED2出光侧的量子点膜片5，所述量子点膜片5中掺杂有扩散粒子，所述量子点膜片5的中心区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。
本实施例中，位于LED出光侧的量子点膜片中掺杂有扩散粒子，且量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。在量子点膜片中混入扩散粒子后，光线在量子点膜片中被打散，增加了光线在量子点膜片中的光程，量子点膜片边缘区域的扩散粒子的浓度比较高，增加的光线的光程比较多，从而可以增加蓝光转换为红光和绿光的比例，使得色度值提高；而量子点膜片中心区域的扩散粒子的浓度比较低，增加的光线的光程比较少，通过调节量子点膜片边缘区域和中心区域的扩散粒子的浓度，可以均衡量子点膜片边缘区域和中心区域的色度值，减轻边缘处发蓝的现象，有利于显示画面的均一性。
其中，6为非均匀分布的扩散粒子，7为均匀分布的量子点粒子。采用本发明的技术方案，将扩散粒子混合在量子点膜片中，同时控制局部扩散粒子的浓度的方式，来调整显示装置整个画面的色差效果(色均一性)。在画面偏蓝的部分，增加扩散粒子的浓度，偏黄的部分，减小扩散粒子的浓度(即控制不同区域量子点的激发效率)来实现画面均一性的调整。
图8为现有背光模组混光效果不佳的示意图，如图8所示，现有的量子点膜片3中没有掺杂扩散粒子，因此混光效果不佳，存在偏暗区域4，并且混光距离d1较大。
图9为本发明实施例量子点膜片中混入扩散粒子后，混光效果好的示意图，如图9所示，本实施例的量子点膜片5中掺杂有扩散粒子，光线被打散，无偏暗区域，可以将混光距离从d1降至d2，并且提高混光效果。
具体地，如图7所示，从所述量子点膜片的中心区域到所述量子点膜片的边缘区域的方向上，所述扩散粒子的浓度逐渐增大。
实际应用中，可以根据量子点膜片中心区域和边缘区域的色度值调整量子点膜片中扩散粒子的浓度，使得量子点膜片的色度值均衡。
图10为本发明实施例解决量子点膜片边缘发蓝的示意图，如图10所示，C为扩散粒子浓度较高的区域，D为扩散粒子浓度较低的区域。在量子点膜片5中混入扩散粒子后，光线在量子点膜片5中被打散，即增加了光线在量子点膜片5中的光程，这样在原来色度值偏低的区域采用高浓度的扩散粒子，光线在量子点膜片5中的光程增加的比较多，从而可以增加蓝光转换为红光和绿光的比例，使得该区域的色度值提高。对于量子点膜片边缘发蓝的现象，可以对应提高边缘区域扩散粒子的浓度来提高量子点转换效率，从而使得色度值提升；量子点中心区域的扩散粒子的浓度可以设置的比较低，降低其色度值，减轻量子点膜片边缘发蓝的现象。
进一步地，为了改善局部点亮时，边缘偏黄的现象，本实施例的量子点膜片包括多个量子点单元，每一所述量子点单元对应至少一LED，所述至少一LED在所述量子点膜片上的正投影与对应的量子点单元重合，每一所述量子点单元的边缘区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点单元的中心区域的扩散粒子的浓度。
具体地，如图11所示，以量子点单元对应一个LED为例，从所述量子点单元的中心区域到所述量子点单元的边缘区域的方向上，所述扩散粒子的浓度逐渐减小。
在量子点单元正中心，正常情况下，蓝光在量子点膜片5中的光程相对于两侧区域的蓝光在量子点膜片5中的光程较短，量子点激发效率较低，色度值偏低；而两侧区域由于蓝光在量子点膜片5中的光程较长，量子点激发效率较高，色度值偏高。本实施例中，将量子点单元正中心的扩散粒子的浓度提高，从而增加蓝光在量子点单元中心区域的光程，增大量子点激发效率；而量子点单元边缘区域的扩散粒子的浓度较低，量子点激发效率不大，这样可以有效地提高量子点单元正中心的色度值，降低量子点单元边缘区域的色度值，解决量子点单元边缘发黄的问题。
实际应用中，可以根据量子点单元中心区域和边缘区域的色度值调整量子点膜片中扩散粒子的浓度，使得量子点单元的色度值均衡。
进一步地，所述量子点膜片中的量子点粒子均匀分布，这样可以保证量子点膜片出光的均匀性。
进一步地，所述扩散粒子可以采用亚克力，光线在照射到扩散粒子上时会发生折射和反射，增加光线在量子点膜片中的光程。
进一步地，所述扩散粒子的直径可以为1-10um。
本发明实施例还提供了一种背光模组的制作方法，包括：
提供一印刷电路板；
在所述印刷电路板上形成阵列排布的多个蓝光LED；
在所述LED的出光侧形成量子点膜片，所述量子点膜片中掺杂有扩散粒子，所述量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。
本实施例中，位于LED出光侧的量子点膜片中掺杂有扩散粒子，且量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度。在量子点膜片中混入扩散粒子后，光线在量子点膜片中被打散，增加了光线在量子点膜片中的光程，量子点膜片边缘区域的扩散粒子的浓度比较高，增加的光线的光程比较多，从而可以增加蓝光转换为红光和绿光的比例，使得色度值提高；而量子点膜片中心区域的扩散粒子的浓度比较低，增加的光线的光程比较少，通过调节量子点膜片边缘区域和中心区域的扩散粒子的浓度，可以均衡量子点膜片边缘区域和中心区域的色度值，减轻边缘处发蓝的现象，有利于显示画面的均一性。
进一步地，形成所述量子点膜片包括：
形成多个量子点单元，每一所述量子点单元对应至少一LED，所述至少一LED在所述量子点膜片上的正投影与对应的量子点单元重合，每一所述量子点单元的边缘区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点单元的中心区域的扩散粒子的浓度。
在量子点单元正中心，正常情况下，蓝光在量子点膜片中的光程相对于两侧区域的蓝光在量子点膜片中的光程较短，量子点激发效率较低，色度值偏低；而两侧区域由于蓝光光程较长，量子点激发效率较高，色度值偏高。本实施例中，将量子点单元正中心的扩散粒子的浓度提高，从而增加蓝光在量子点单元中心区域的光程，增大量子点激发效率；而量子点单元边缘区域的扩散粒子的浓度较低，量子点激发效率不大，这样可以有效地提高量子点单元正中心的色度值，降低量子点单元边缘区域的色度值，解决量子点单元边缘发黄的问题。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
印刷电路板；
位于所述印刷电路板上阵列排布的多个蓝光LED；
位于所述LED出光侧的量子点膜片，所述量子点膜片中掺杂有扩散粒子，所述量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度；
所述量子点膜片包括多个量子点单元，每一所述量子点单元对应至少一LED，所述至少一LED在所述量子点膜片上的正投影与对应的量子点单元重合，每一所述量子点单元的边缘区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点单元的中心区域的扩散粒子的浓度。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，从所述量子点单元的中心区域到所述量子点单元的边缘区域的方向上，所述扩散粒子的浓度逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述量子点膜片中的量子点粒子均匀分布。
4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述扩散粒子采用亚克力。
5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述扩散粒子的直径为1-10um。
6.一种背光模组的制作方法，其特征在于，包括：
提供一印刷电路板；
在所述印刷电路板上形成阵列排布的多个蓝光LED；
在所述LED的出光侧形成量子点膜片，所述量子点膜片中掺杂有扩散粒子，所述量子点膜片的中心区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点膜片的边缘区域的扩散粒子的浓度；
形成所述量子点膜片包括：
形成多个量子点单元，每一所述量子点单元对应至少一LED，所述至少一LED在所述量子点膜片上的正投影与对应的量子点单元重合，每一所述量子点单元的边缘区域的扩散粒子的浓度小于所述量子点单元的中心区域的扩散粒子的浓度。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求6所述的背光模组的制作方法制作而成的背光模组。
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