CN110389470A - 背光结构和显示装置 - Google Patents

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徐耀斌
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戴铭成
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种背光结构，包括：框体，所述框体包括多个侧壁，所述多个侧壁围成一收容空间；第一色转换层；以及背光源；所述背光源容置于所述收容空间，所述侧壁与所述第一色转换层具有相同的颜色，所述背光源发出的非白光经过所述侧框与所述第一色转换层转换为白光并出射。本发明提供的背光结构，解决了现有技术中在背光模组的出光侧的边缘区域出射的光由于未被经过第一色转换层的转换而使得背光模组边缘处出射的光线颜色接近于背光源的颜色，进而导致显示面板的边缘处出现光晕的问题。

Description

背光结构和显示装置
技术领域
本发明涉及一种背光结构和显示装置。
背景技术
液晶显示装置的光源依赖背光模组提供，目前行业内背光模组按照结构主要分为直下式背光模组和侧入式背光模组。
其中，例如侧入式背光模组一般包括反射层，在反射层四周安装有侧框，该侧框上设置有背光源(例如发光二极管)，并且相对反射层还设置有色转换膜。以背光源为发蓝光的二极管为例，则相应的色转换膜为黄色色转换膜，蓝光光源经过色转换层之后，会实现出射白光。但是，在现有技术中，在背光模组光出射端的边缘处，蓝光混光不足而导致其经过色转换膜并不能成功转换为白光出射，因此在上述的边缘处光线偏蓝则在显示面板上会出现蓝晕，显然，其造成显示装置的显示影像不均的问题，用户的观看体验较差。
发明内容
本发明一方面提供一种背光结构，包括：
框体，所述框体包括多个侧壁，所述多个侧壁围成一收容空间；
第一色转换层；以及
背光源；
所述背光源容置于所述收容空间，所述侧壁与所述第一色转换层具有相同的颜色，所述背光源发出的非白光经过所述侧框与所述第一色转换层转换为白光并出射。
本发明另一方面提供一种显示装置，包括如上述的背光结构。
本发明实施例提供的背光结构，其通过将框体和第一色转换层设置为同一颜色，可以实现背光源发出的第一颜色光即使未被第一色转换层全部转换为白光，其未被转换为白光的部分也会在出射到框体上时，被框体所吸收，不会随着白光出射，因此有利于解决现有技术中在背光模组的出光侧的边缘区域出射的光由于未被经过第一色转换层的转换而使得背光模组边缘处出射的光线颜色接近于背光源的颜色，进而导致显示面板的边缘处出现光晕的问题，提高了背光模组的出光均匀性，进而提高了显示画面的质量。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种直下式背光结构的结构示意图。
图2为本发明实施例一提供的另一种直下式背光结构的结构示意图。
图3为本发明实施例二提供的一种侧入式背光结构的结构示意图。
图4为本发明实施例三提供的显示装置的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
实施例一：
请参阅图1，是本发明实施例一提供的背光结构100的结构示意图，在本实施例中，背光结构100为直下式背光结构，其包括框体110、背光源120、底板130及第一色转换层140。
具体的，上述的框体110包括多个侧壁111，在本实施例中，框体110包括四个侧壁111(图1中为背光结构100的剖面，只能示出其中两个相对设置的侧壁111。其中，上述的四个侧壁111围成一个收容空间150。再具体的，上述的框体110可为塑胶框或铁框等，本发明不在此作任何限定。
背光源120包括多个按照预设规则设置于底板130上的LED晶片，例如，沿着某一方向顺序排列，或者排列为LED晶片阵列，此处不作限制。
底板130为其上包括由透明导电材料形成的电路的玻璃基板，或者其为一软性电路板。背光源120可通过上述的电路或者软性电路板接收电信号，发出特定颜色的背光。在本实施例中，底板130设置有背光源120的一个面131为长方形，上述的四个侧壁111一一对应设置于长方形的四个边上，则背光源120被收容于上述的收容空间150中。
背光结构100还包括第一色转换层140，该第一色转换层140具有一入光面141和出光面142，其包含具有光转换功能的材料。具体的，该具有光转换功能的材料可以为荧光粉、量子点等。当光源光从入光面141进入到第一色转换层140时，由于具有光转换功能的材料的作用，从出光面142出射的光相较于从入光面141进入的光，颜色会发生改变。
于一实施例中，背光源120为蓝色光源(如蓝色发光二极管晶片)，即用于发出的第一颜色光为蓝色光，该蓝色光作为光源光，第一色转换层140为黄色转换片，该黄色转换片中的具备光转换功能的材料为黄色转换材料(如黄色荧光粉、或者红色荧光粉及/或量子点与绿色荧光粉及/或量子点的混合材料)，黄色色转换材料为接收到背光源120发出的光时，可被激发发出黄色光的材料。框体110设置为与第一色转换层140相同的颜色，也为黄色，即侧壁111均为黄色。则第一色转换层140将第一颜色光转换为第二颜色光，本实施例中，第二颜色光为白光。背光源120发出的第一颜色光经过第一色转换层140后，会有一部分第一颜色光未被充分转换为白光(即上述的第二颜色光)，则此时未被充分转换为白光的部分在出射到框体110上时，会被框体110所吸收，则该部分光便不会随着白光出射，保证了从背光结构100出射的光的均匀性。
请参阅图2，于一实施例中，背光结构100还包括第二色转换层160。该第二转换层160与背光源120一一对应，其包覆与背光源120之上，背光源120发光时，光源光先经过第二转换层160,进行第一次转换，再到达第一转换层140经过第二次转换，并且经过侧框110的四个侧壁111吸收掉未被充分转换的部分光。
其中，于一实施例中，背光源120发出的第一颜色光为蓝色光，第二色转换层160中的具备光转换功能的材料为绿色转换材料(如绿色荧光粉、绿色量子点或者绿色荧光粉与绿色量子点的混合材料)，绿色色转换材料为接收到背光源120发出的光时，可被激发发出绿色光的材料。背光源120发出的蓝色经过第二色转换层160转换之后形成的第二颜色光再到达第一色转换层140，该第一色转换层140为红色转换片，其可以包括基质及设置于所述基质内的红色光转换材料(如红色荧光粉、红色量子点或者红色荧光粉与红色量子点的混合材料)，框体110为红色，即侧壁111为红色。第二颜色光进一步经由第一色转换层140转换为第三颜色光，本实施例中，第三颜色光为白光。可以理解，在未设置第二色转换层160时，要出射蓝色与绿色的混合光，也可以通过采用至少两个不同颜色的发光元件来实现，至少两个不同颜色的发光元件可以包括蓝色发光二极管晶片与绿色发光二极管晶片，使得背光源120同样可以发出蓝色与绿色的混合光作为所述光源光。
或者于另一实施例中，背光源120发出第一颜色光为蓝色光，第二色转换层160中具备光转换功能的材料为红色转换材料(如红色荧光粉、红色量子点或者红色荧光粉与红色量子点的混合材料)，则经过第二色转换层160之后的第二颜色光为蓝色与红色光的混合光，第一色转换层140为绿色转换片，用于产生绿色光作为转换光，第一色转换片140可以包括基质及设置于所述基质内的绿色光转换材料(如绿色荧光粉、绿色量子点或者绿色荧光粉与绿色量子点的混合材料)，绿色色转换材料为接收到背光源120发出的光时，可被激发发出绿光的材料框体110为绿色，即侧壁111均为绿色，本实施例中，第一色转换层140将第二颜色光转换为白光，即上述的第三颜色光。可以理解，在变更实施例中，当背光源120采用至少两个不同颜色的发光元件时，所述至少两个不同颜色的发光元件可以包括蓝色发光二极管晶片与红色发光二极管晶片，同样可以发出蓝色与红色的混合光(如紫色光)作为光源光。
于另一实施例中，请参阅图1，背光结构100还包括层叠于第一色转换层140上的光学膜片170，该光学膜片170可为增亮片(如BEF或DBEF)，可对从第一色转换层140出射的光进行增亮处理。
本发明实施例提供的背光结构，其通过将框体和第一色转换层设置为同一颜色，可以实现背光源发出的第一颜色光即使未被第一色转换层全部转换为白光，其未被转换为白光的部分也会在出射到框体上时，被框体所吸收，不会随着白光出射，因此有利于解决现有技术中在背光模组的出光侧的边缘区域出射的光由于未被经过第一色转换层的转换而使得背光模组边缘处出射的光线颜色接近于背光源的颜色，进而导致显示面板的边缘处出现光晕的问题，因此有利于提高了背光模组的出光均匀性，进而提高了显示画面的质量。
实施例二：
如图3所示，本实施例提供的背光结构300，其为一侧入式背光结构。
该背光结构300包括框体310、背光源320、导光层330、反射层340及第一色转换层350。
具体的，上述的框体310包括多个侧壁311，在本实施例中，框体310包括四个侧壁311(图3中为背光结构300的剖面，只能示出其中两个相对设置的侧壁311。其中，上述的四个侧壁311围成一个收容空间360。再具体的，上述的框体310可为胶框或铁框等，本发明不在此作任何限定。于一实施例中，该框体310还包括设置于侧壁311顶部朝向收容空间360伸出的与侧壁311一一对应的遮光部312。
背光源320包括多个按照预设规则设置于侧壁310上的LED晶片，例如，沿着某一方向顺序排列，或者排列为LED晶片阵列，此处不作限制。
导光层330包括一入光面331和一出光面332，其和背光源320都设置于收容空间360中。入光面331朝向侧壁310，出光面332大致与入光面331垂直。背光源320发出的光源光从入光面331进入导光层330，并从出光面332以面光源的形式从背光结构300出射。
背光结构100还包括第一色转换层350，该第一色转换层350位于上述的收容空间360中，具有一入光面351和出光面352。第一色转换层350包含具有光转换功能的材料。具体的，具有光转换功能的材料可以为荧光粉、量子点等。当光源光从入光面351进入到第一色转换层350时，由于具有光转换功能的材料的作用，从出光面352出射的光相较于从入光面351进入的光，颜色会发生改变。
上述具有光转换功能的材料用于接收导光层330的出光面332射出的一部分光并将其进行波长转换从而产生转换光。框体310与该转换光的颜色相同，具体来说，转换光与框体310的遮光部312及/或所述侧壁311的颜色相同，换句话说，第一色转换层340的颜色与框体310的遮光部312及/或所述侧壁311的颜色相同。
于一实施例中，背光结构300还包括反射层340，该反射层340与第一色转换层350的入光面351相对设置，导光层330位于第一色转换层350和反射层340之间。该反射层340可以将背光结构300中未能出射的光源光反射至导光层330并最终从背光结构300出射，提高了光源光的利用率。
在本实施例中，上述的框体310内添加染料以使其与所述第一色转换层350为相同的颜色，当背光源320发出的第一颜色光未被充分转换时，未被充分转换的部分出射到侧壁311上，被侧壁311所吸收。
于另一实施例中，背光结构300还包括层叠于导光层330上的光学膜片370，该光学膜片370设置于上述的收容空间360中，可以为增亮片(如BEF或DBEF)，可对从导光板330出射的光进行增亮处理。
更进一步地，于一实施例中，背光源320采用至少两个不同颜色的发光元件，至少两个不同颜色的发光元件可以包括蓝色发光二极管晶片与绿色发光二极管晶片，使得背光源320可以发出蓝色与绿色的混合光作为所述光源光。背光源320用于发出蓝色与绿色的混合光作为所述光源光即在本实施例中，第一颜色光为蓝色和绿色的混合光，搭配第一色转换层350为红色转换片，该红色色转换片可以包括基质及设置于所述基质内的红色光转换材料(如红色荧光粉、红色量子点或者红色荧光粉与红色量子点的混合材料)，红色色转换材料为接收到背光源320发出的光时，可被激发发出红色光的材料。框体310设置为与第一色转换层350颜色相同，也为红色框架，即遮光部312与侧壁311均为红色，则第一色转换层350转换出来的第二颜色光为白光。
上述只是对背光源320及第一色转换层350的颜色作了举例说明，不对本发明构成限定，于另一实施例中，还可以是其他的颜色组合方式，例如背光源320发出光源光为蓝色与红色的混合光(如紫色光，也即第一颜色光)，第一色转换层350为绿色转换片，该第一色转换层350可以包括基质及设置于所述基质内的绿色光转换材料(如绿色荧光粉、绿色量子点或者绿色荧光粉与绿色量子点的混合材料)，绿色色转换材料为接收到背光源320发出的光时，可被激发发出绿色光的材料。在本实施例中，第一色转换层350转换出来的第二颜色光也为白光。框体310设置为与第一色转换层350颜色相同，为绿色框架，遮光部312与侧壁311均为绿色。或者于另一实施例中，背光源320为蓝色光源(如蓝色发光二极管晶片)，用于发出蓝色光(也即第一颜色光)作为光源光，第一色转换层350为黄色转换片，黄色转换片中的色转换材料包括黄色转换材料(如黄色荧光粉、或者红色荧光粉及/或量子点与绿色荧光粉及/或量子点的混合材料)，黄色色转换材料为接收到背光源320发出的光时，可被激发发出黄色光的材料。在本实施例中，第一色转换层350转换出来的第二颜色光也为白光，框体310设置为与第一色转换层350颜色相同，为黄色框体，则遮光部312与侧壁311均为黄色。
则上述的实施例中，光源光经过第一色转换层350的转换以及经过框体310对未充分转换的部分的吸收，最终使得从背光结构300出射的光均匀度提高。
本发明实施例提供的背光结构，其通过将框体和第一色转换层设置为同一颜色，可以实现背光源发出的第一颜色即使未被第一色转换层全部转换为白光，其未被转换为白光的部分也会在出射到框体上时，被框体所吸收，不会随着白光出射，因此有利于解决现有技术中在背光模组的出光侧的边缘区域出射的光由于未被经过第一色转换层的转换而使得背光模组边缘处出射的光线颜色接近于背光源的颜色，进而导致显示面板的边缘处出现光晕的问题，因此提高了背光模组的出光均匀性，进而提高了显示画面的质量。
实施例三：
请参阅图4，是本实施例提供的一种显示装置400的结构示意图，该显示装置400包括显示面板410及与显示面板410层叠设置的背光结构420，其中，显示面板410可以为液晶显示面板，背光结构420采用如实施例一～二中所述的任意一种的背光结构，此处不再赘述。背光结构420为显示装置400提供图像显示所需的光。
应当理解，本实施例中的显示装置，也可实现如实施例一～二中所述的所有有益效果。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种背光结构，其特征在于，包括：
框体，所述框体包括多个侧壁，所述多个侧壁围成一收容空间；
第一色转换层；以及
背光源；
所述背光源容置于所述收容空间，所述侧壁与所述第一色转换层具有相同的颜色，所述背光源发出的非白光经过所述侧框与所述第一色转换层转换为白光并出射。
2.如权利要求1所述的背光结构，其特征在于，
所述背光结构为直下式背光结构；
所述背光源包括多个LED晶片；
所述背光结构还包括承载所述多个LED晶片的底板；
所述第一色转换层搭载于所述侧壁的顶部，所述多个LED晶片朝向所述第一色转换层设置。
3.如权利要求2所述的背光结构，其特征在于，所述底板为其上包括由透明导电材料形成的电路的玻璃基板或为一软性电路板。
4.如权利要求2所述的背光结构，其特征在于，所述多个LED晶片用于发出第一颜色光，所述第一色转换层用于将部分该第一颜色光转换为第二颜色光或将部分该第一颜色光转换为第三颜色光。
5.如权利要求2所述的背光结构，其特征在于，所述背光源还包括包覆在每个LED晶片上的第二色转换层，所述多个LED晶片用于发出第一颜色光，所述第二色转换层用于将部分该第一颜色光转换为第二颜色光，所述第一色转换层用于将部分该第一颜色光转换为第三颜色光。
6.如权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述背光结构为侧入式背光结构，所述第一色转换层设置于所述收容空间内，所述背光源设置于所述框体上，包括多个LED晶片，所述多个LED晶片朝向所述第一色转换层设置；所述背光结构还包括：
设置于所述收容空间的与所述第一色转换层相对设置的反射层；以及
设置于所述反射层与所述第一色转换层之间的导光层。
7.如权利要求5所述的背光结构，其特征在于，所述第一色转换层和/或所述第二色转换层中包含的具有光转换功能的材料为荧光粉或量子点。
8.如权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述框体为胶框或铁框。
9.如权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述框体中添加染料以使其与所述第一色转换层为相同的颜色，吸收所述背光源发出的未被转换为白光的第一颜色光。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的背光结构。
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