CN113741091A - 背光模组和显示设备 - Google Patents

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许怀书
季洪雷
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Abstract

本申请提供了一种背光模组和显示设备，其中，所述背光模组包括：支架设置有容置空间，所述容置空间具有开口，以形成出光面；发光芯片，所述发光芯片设置于所述容置空间，一个所述支架内包括至少3个所述发光芯片，至少3个发光芯片包括蓝光LED芯片和绿光LED芯片，所述蓝光LED芯片和所述绿光LED芯片在所述容置空间内交替排列；荧光粉，填充于所述容置空间，且位于所述发光芯片朝向所述出光面一侧，所述荧光粉被激发后可以发出红光。本申请实施例通过将蓝光LED芯片和绿光LED芯片交替排列，增加了蓝光LED芯片发出的蓝光与绿光LED芯片发出的绿光光源的交叉范围，进而提高了不同颜色光源的混光效果，解决了现有的背光模组存在颜色不均匀的问题。

Description

背光模组和显示设备
技术领域
本申请涉及集成液晶显示领域，尤其涉及一种背光模组和显示设备。
背景技术
随着液晶电视的发展，显示领域向三维方向纵向发展，一种是更高的物理分辨率，第二种是更高亮度动态显示范围，第三种就是更广范围的色彩显示，即高色域色彩还原，通过信号传输通道及高色域屏结合，充分显示大自然的多姿多彩，目前高色域显示已经悄然进入消费者市场，大多数家庭使用的显示设备，例如电视、笔记本、显示器等，一般采用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)模组作为其背光，这种背光模组的发光元件一般采用白光LED以实现高色域显示。
但是，现有的背光模组存在颜色不均匀的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种背光模组和显示设备，解决现有的背光模组存在颜色不均匀的问题。
本申请实施例提供一种背光模组，所述背光模组包括：
支架，设置有容置空间，所述容置空间具有开口，以形成出光面；
发光芯片，所述发光芯片设置于所述容置空间，一个所述支架内包括至少3个所述发光芯片，至少3个发光芯片包括蓝光LED芯片和绿光LED芯片，所述蓝光LED芯片和所述绿光LED芯片在所述容置空间内交替排列；
荧光粉，填充于所述容置空间，且位于所述发光芯片朝向所述出光面一侧，所述荧光粉被激发后可以发出红光。
可选的，所述蓝光LED芯片包括第一蓝光LED芯片和第二蓝光LED芯片，所述绿光LED芯片设置在所述第一蓝光LED芯片和所述第二蓝光LED芯片之间，所述第一蓝光LED芯片发光面的面积和所述第二蓝光LED芯片发光面的面积均小于所述绿光LED芯片发光面的面积，且所述第一蓝光LED芯片发光面的面积和所述第二蓝光LED芯片发光面的面积之和大于所述绿光LED芯片发光面的面积。
可选的，所述发光芯片包括多个相互间隔设置的所述蓝光LED芯片和多个相互间隔设置的所述绿光LED芯片，多个所述绿光LED芯片发光面的总面积小于多个所述蓝光LED芯片发光面的总面积。
可选的，所述支架包括底板和从所述底板的两侧向上延伸的侧板，所述底板和所述侧板围合形成所述容置空间，所述侧板与所述底板倾斜设置。
可选的，所述侧板与所述底板之间的夹角在90°至120°之间。
可选的，所述背光模组还包括：
第一封胶层，所述第一封胶层设置于所述容置空间，所述第一封胶层设置于所述发光芯片发光面一侧，所述第一封胶层用于增大所述发光芯片发出的光的扩散度；
第二封胶层，所述第二封胶层设置在所述第一封胶层远离所述发光芯片的一侧，所述荧光粉设置于所述第二封胶层。
可选的，所述背光模组还包括：
第三封胶层，所述第三封胶层设置在所述第二封胶层远离所述发光芯片的一侧，所述第三封胶层用于增大所述发光芯片发出的光的扩散度。
可选的，所述第一封胶层和第三封胶层包括多个扩散粒子和/或多个发泡粒子。
可选的，所述背光模组还包括：
第四封胶层，所述第四封胶层设置于所述容置空间，所述第四封胶层位于所述发光芯片发光面一侧，所述荧光粉设置于所述第四封胶层；
第五封胶层，所述第五封胶层设置在所述第四封胶层远离所述发光芯片的一侧，所述第五封胶层用于增大所述发光芯片发出的光的扩散度。
本申请实施例提供一种显示设备，包括上述任一项所述的背光模组。
本申请的有益效果在于：本实施例背光模组的蓝光LED芯片和绿光LED芯片交替排列，能够增加蓝光LED芯片发出的蓝光与绿光LED芯片发出的绿光光源的交叉范围，进而提高蓝光与绿光光源的混光效果，解决了现有的背光模组存在颜色不均匀的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本实施例提供的背光模组的第一种结构示意图；
图2为本实施例提供的背光模组的第二种结构示意图；
图3为图1所示的背光模组中支架的结构示意图；
图4为本实施例提供的背光模组的第三种结构示意图；
图5为本实施例提供的背光模组的第四种结构示意图；
图6为本实施例提供的背光模组的第五种结构示意图；
图7为图6所示的背光模组中封胶层的结构示意图；
图8为图6所示的背光模组的光路示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”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所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
大多数家庭使用的显示设备中LED背光模组的发光元件一般采用白光LED，目前LED双色高色域背光的LED光源一般采用封装蓝光芯片B和绿光芯片G，搭配红色荧光粉实现高色域光源。但是BG双色LED光源采用B+G双色的LED发光芯片，由于在一个平面上，存在两颗不同颜色的发光源，在有限的LED支架空间内，无法混合成均匀的白光，LED光源发出的光无法混合成均匀的白光，因此，在背光模组应用中会存在色不均匀的问题。例如，蓝光芯片上方区域颜色偏紫，绿光芯片上方区域颜色偏绿，导致整颗LED灯的光源存在颜色不均匀问题。
因此，为了解决上述问题，本申请提出了一种背光模组，该背光模组包括支架、发光芯片和荧光粉，其中支架设置有容置空间，容置空间具有开口以形成出光面，芯片设置于容置空间中，一个支架内包括至少3个发光芯片，至少3个发光芯片包括蓝光LED芯片和绿光LED芯片，蓝光LED芯片和绿光LED芯片在容置空间内交替排列；荧光粉填充于容置空间，且位于发光芯片朝向出光面一侧，荧光粉被激发后可以发出红光。本申请通过将蓝光LED芯片和绿光LED芯片在容置空间内交替排列，增大了蓝光LED芯片和绿光LED芯片的混光效果，进而改善了整颗LED灯的光源存在颜色不均匀问题。下面结合附图和实施方式对本申请作进一步说明。
请参阅图1至图2，图1为本实施例提供的背光模组的第一种结构示意图，图2为本实施例提供的背光模组的第二种结构示意图。本实施例提供一种背光模组100，背光模组包括支架10、发光芯片20和荧光粉30。其中，支架10设置有容置空间110，容置空间110具有开口，以形成出光面。发光芯片20设置于容置空间110，一个支架10内包括至少3个发光芯片20，至少3个发光芯片20包括蓝光LED芯片210和绿光LED芯片220，蓝光LED芯片210和绿光LED芯片220在容置空间110内交替排列。荧光粉30填充于容置空间110，且位于发光芯片20朝向出光面一侧，荧光粉30被激发后可以发出红光。本实施例通过蓝光LED芯片210和绿光LED芯片220在容置空间110内交替排列，可以分割不同发光波长的芯片覆盖区域，提高蓝光LED芯片210与绿光LED芯片220发出的不同颜色光源的交叉范围，使不同颜色的光源混光得到改善，进而改善了现有的背光模组100存在颜色不均匀的问题。
其中，发光芯片20包括至少三个，可以理解的是，一个支架10中的发光芯片20包括至少一个蓝光LED芯片210或至少一个绿光LED芯片220，且蓝光LED芯片210和绿光LED芯片220的数量之和大于或等于3。
发光芯片20包括多个相互间隔设置的蓝光LED芯片210和多个相互间隔设置的绿光LED芯片220，多个绿光LED芯片220发光面的总面积比多个蓝光LED芯片210发光面的总面积小。
其中，多个相互间隔设置的蓝光LED芯片210发光面的面积、厚度和形状可以相同也可以不相同。多个相互间隔设置的绿光LED芯片220发光面的面积、厚度和形状可以相同也可以不相同。需要说明的是，蓝光LED芯片210发光面的面积、厚度和形状和绿光LED芯片220发光面的面积、厚度和形状可以相同也可以不相同。多个蓝光LED芯片210和多个绿光LED芯片220的具体情况根据实际应用进行分析，在此不作具体的限定，只需要满足多个绿光LED芯片220发光面的总面积比多个蓝光LED芯片210发光面的总面积小即可。
示例性的，发光芯片20包括第一蓝光LED芯片211、第二蓝光LED芯片212和绿光LED芯片220。绿光LED芯片220设置在第一蓝光LED芯片211和第二蓝光LED芯片212之间。绿光LED芯片220发光面的面积大于第一蓝光LED芯片211发光面的面积，绿光LED芯片220发光面的面积大于第二蓝光LED芯片212发光面的面积，且绿光LED芯片220发光面的面积小于第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积之和。
其中，第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积相同。通过将第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积设置相同，可以更好计算发光面积，并控制混光效果。
需要说明的是，在一些实施例中，第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积不相同。具体的，第一蓝光LED芯片211发光面的面积大于第二蓝光LED芯片212发光面的面积，或者，第一蓝光LED芯片211发光面的面积小于第二蓝光LED芯片212发光面的面积。通过将第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积不相同，可以将蓝光LED芯片210根据实际应用的需要做到更小或更大，增加支架10内角落的光线或者增加支架10内更远区域的光线，进而改善现有的背光模组100存在颜色不均匀的问题。可以理解的是，第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积的具体设置根据实际应用情况进行设计，在此不作具体的限定，只需满足绿光LED芯片220发光面的面积小于第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积之和即可。
其中，当第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积不相同时，绿光LED芯片220发光面的面积不需要既大于第一蓝光LED芯片211发光面的面积又大于第二蓝光LED芯片212发光面的面积，只需满足绿光LED芯片220发光面的面积小于第一蓝光LED芯片211发光面的面积和第二蓝光LED芯片212发光面的面积之和即可。
第一蓝光LED芯片211的形状和第二蓝光LED芯片212的形状相同，第一蓝光LED芯片211的厚度和第二蓝光LED芯片212的厚度相同。通过将第一蓝光LED芯片211和第二蓝光LED芯片212相同设置，可以减小加工的工艺流程，节约成本。在一些实施例中，第一蓝光LED芯片211的形状和第二蓝光LED芯片212的形状不相同或第一蓝光LED芯片211的厚度和第二蓝光LED芯片212的厚度不相同，通过将蓝光LED芯片210根据实际应用设置不同大小，可以提高蓝光LED芯片210的利用率，使得蓝光LED芯片210发出的蓝光发光范围更大，进而使得混光效果更好。
请继续参阅图3，图3为图1所示的背光模组中支架的结构示意图。本实施例提供的背光模组100中的支架10包括底板130和从底板130的两侧向上延伸的侧板120，底板130和侧板120围合形成容置空间110。其中，侧板120和底板130倾斜设置。本实施例通过将侧板120和底板130倾斜设置，可以优化支架10的结构，减少蓝光LED芯片210的发光扩散度和绿光LED芯片220的发光扩散度，从而使不同颜色的光源在一个固定的空间内均匀混合。
在一些实施例中，侧板120和底板130之间的夹角为90°至120°。
请继续参阅图4至图8，图4为本实施例提供的背光模组的第三种结构示意图，图5为本实施例提供的背光模组的第四种结构示意图，图6为本实施例提供的背光模组的第五种结构示意图，图7为图6所示的背光模组中封胶层的结构示意图，图8为图6所示的背光模组的光路示意图。本实施例提供的背光模组100还包括多个封胶层40，其中封胶层40包括第一封胶层410和第二封胶层420，第一封胶层410设置于容置空间110，第一封胶层410中设置有扩散物体411，用于增大光的扩散度。第二封胶层420设置在第一封胶层410的一侧，且荧光粉30设置于第二封胶层420。其中，荧光粉30可以是红粉，以发出红光。本申请通过在封装支架10的腔体内，且发光芯片20朝向出光面的正上方设置多个第一封胶层410和第二封胶层420，可以将不同颜色的光源混合均匀，进而改善现有的背光模组100存在颜色不均匀的问题。
示例性的，背光模组100包括第一封胶层410和第二封胶层420，第一封胶层410设置在发光芯片20朝向出光面的一侧，第二封胶层420设置在第一封胶层410远离发光芯片20的一侧。蓝光LED芯片210发出的蓝光和绿光LED芯片220发出的绿光通过第一封胶层410的光扩散作用后，可以在激发红色荧光粉30之前得到混光效果。蓝光LED芯片210发出的蓝光和绿光LED芯片220发出的绿光混光后通过第二封胶层420激发荧光粉30，可以得到均匀的白色光源。
在一些实施例中，背光模组100包括第二封胶层420和第三封胶层430。第二封胶层420设置在容置空间110，第二封胶层420位于发光芯片20发光面一侧，荧光粉30位于第二封胶层420。第三封胶层430设置在第二封胶层420远离发光芯片20的一侧，第三封胶层430用于增大发光芯片20发出的光的扩散度。蓝光LED芯片210发出的蓝光和绿光LED芯片220发出的绿光通过第二封胶层420后激发荧光粉发出红光，红光、绿光和蓝光通过第三封胶层430扩大了混光效果，进而得到均匀的白色光源。
在一些实施例中，背光模组100包括第一封胶层410、第二封胶层420和第三封胶层430。第一封胶层410设置在发光芯片20朝向出光面的一侧，第二封胶层420设置在第一封胶层410远离发光芯片20的一侧，第三封胶层430设置在第二封胶层420远离发光芯片20的一侧，第三封胶层430用于增大发光芯片20发出的光的扩散度。蓝光LED芯片210发出的蓝光和绿光LED芯片220发出的绿光通过第一封胶层410后进行扩散，形成具有一定均匀度的光源进入第二封胶层420，以激发荧光粉30产生红光，经过第二封胶层420形成的绿光、蓝光和红光三种颜色的光源经过第三封胶层430后，扩散形成均匀的白光。本实施例通过多个第一封胶层410和多个第二封胶层420，可以将不同颜色的光源混合均匀，以得到均匀的白色光源，进而改善了现有的背光模组100存在颜色不均匀的问题。
需要说明的是，第一封胶层410和第三封胶层430中设置有多个扩散物体411，扩散物体411包括多个扩散粒子、多个发泡粒子或多个扩散粒子和发泡粒子的组合。可以在封胶层40中混合扩散粒子或通过封胶层40的内部发泡技术在胶体内部形成多个微气泡结构形成发泡粒子。通过在第一封胶层410和第三封胶层430中设置多个扩散粒子或多个发泡粒子，可以封胶层40的雾度大于或等于60％，光扩散度大于或等于80％。
扩散粒子的材质可以是硅类材料和PMMA类材料等等。
扩散粒子或发泡粒子的形状可以是任意的，例如：圆形、椭圆形、多边形或者不规则的几何形状等等。
背光模组100可以包括多个第一封胶层410和多个第二封胶层420。可以理解的是，当背光模组100包括多于三个封胶层40时，第一封胶层410和第二封胶层420可以任意组合的设置，例如，一个第一封胶层410和一个第二封胶层420交替设置，或者一个第一封胶层410和两个第二封胶层420交替设置，或者第一封胶层410和第二封胶层420没有任何规律的设置。需要说明的是，背光模组100中多个第一封胶层410和多个第二封胶层420设置的具体位置不作具体的限定，只需满足远离发光芯片20最远的一个封胶层40为第一封胶层410即可。
本申请背光模组100通过在一个支架10的容置空间110内设置至少3个发光芯片20，且至少3个发光芯片20包括蓝光LED芯片210和绿光LED芯片220，且蓝光LED芯片210和绿光LED芯片220在容置空间110内交替排列，可以增大蓝光和绿光的混合效果。荧光粉30填充于容置空间110，且位于发光芯片20朝向出光面一侧，荧光粉30被激发后可以发出红光。进而依次可以得到蓝光、绿光和红光的混合，以此得到均匀的白光。在此基础上，支架10还包括围合形成容置空间110的底板130和侧板120，其中，底板130和侧板120倾斜设置可以减少不同颜色芯片的发光扩散度，从而使不同颜色的光源在一个固定的空间内均匀混合。进一步提高了蓝光和绿光的混合效果，改善了现有的背光模组100存在颜色不均匀的问题。本实施例的背光模组100还包括第一封胶层410和第二封胶层420，通过多个第一封胶层410和多个第二封胶层420，增强了不同颜色光的混合程度，可以将不同颜色的光源混合均匀，以得到均匀的白色光源，进而改善了现有的背光模组100存在颜色不均匀的问题。
本申请实施例还提供一种显示设备，显示设备包括上述的任一种背光模组100，背光模组100的具体情况见上述，在此不再赘叙。
以上对本申请实施例提供的一种背光模组和显示设备进行了详细介绍。本文中应用了具体条例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括：
支架，设置有容置空间，所述容置空间具有开口，以形成出光面；
发光芯片，所述发光芯片设置于所述容置空间，一个所述支架内包括至少3个所述发光芯片，至少3个发光芯片包括蓝光LED芯片和绿光LED芯片，所述蓝光LED芯片和所述绿光LED芯片在所述容置空间内交替排列；
荧光粉，填充于所述容置空间，且位于所述发光芯片朝向所述出光面一侧，所述荧光粉被激发后可以发出红光。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述蓝光LED芯片包括第一蓝光LED芯片和第二蓝光LED芯片，所述绿光LED芯片设置在所述第一蓝光LED芯片和所述第二蓝光LED芯片之间，所述第一蓝光LED芯片发光面的面积和所述第二蓝光LED芯片发光面的面积均小于所述绿光LED芯片发光面的面积，且所述第一蓝光LED芯片发光面的面积和所述第二蓝光LED芯片发光面的面积之和大于所述绿光LED芯片发光面的面积。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光芯片包括多个相互间隔设置的所述蓝光LED芯片和多个相互间隔设置的所述绿光LED芯片，多个所述绿光LED芯片发光面的总面积小于多个所述蓝光LED芯片发光面的总面积。
4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述支架包括底板和从所述底板的两侧向上延伸的侧板，所述底板和所述侧板围合形成所述容置空间，所述侧板与所述底板倾斜设置。
5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述侧板与所述底板之间的夹角在90°至120°之间。
6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：
第一封胶层，所述第一封胶层设置于所述容置空间，所述第一封胶层位于所述发光芯片发光面一侧，所述第一封胶层用于增大所述发光芯片发出的光的扩散度；
第二封胶层，所述第二封胶层设置在所述第一封胶层远离所述发光芯片的一侧，所述荧光粉设置于所述第二封胶层。
7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：
第三封胶层，所述第三封胶层设置在所述第二封胶层远离所述发光芯片的一侧，所述第三封胶层用于增大所述发光芯片发出的光的扩散度。
8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述第一封胶层和第三封胶层包括多个扩散粒子和/或多个发泡粒子。
9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：
第二封胶层，所述第二封胶层设置于所述容置空间，所述第二封胶层位于所述发光芯片发光面一侧，所述荧光粉设置于所述第二封胶层；
第三封胶层，所述第三封胶层设置在所述第二封胶层远离所述发光芯片的一侧，所述第三封胶层用于增大所述发光芯片发出的光的扩散度。
10.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的背光模组。
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