CN207181896U - 一种基于量子膜的背光源模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于量子膜的背光源模组及显示装置，该背光源模组包括光源电路板、遮光框、透光片组。光源电路板安装在遮光框内。透光片组覆盖在遮光框的上面。透光片组包含量子膜片组。量子膜片组用于在光源电路板的光源的激发下，产生相应的发射光谱。该背光源模组通过光源和量子膜的组合可以得到更好的色调，在CIE1931彩色坐标系中实现更大的颜色覆盖范围，从而能够提高采用上述背光源模组的显示装置的色彩重现能力。

Description

一种基于量子膜的背光源模组及显示装置

技术领域

本实用新型涉及背光技术领域，尤其涉及一种基于量子膜的背光源模组及显示装置。

背景技术

众所周知，液晶面板本身并不发光，而是利用背光发出的光来显示画面。

目前，液晶显示装置作为电子设备的显示部件已经广泛的应用于各种电子产品中，消费者对于设备的色彩鲜明度要求越来越高，这就需要提高显示装置的色域值。而背光源模组则是液晶显示装置中的一个重要部件。

(1)现有的高色域背光源模组中的光源多为贴片式LED。LED是通过蓝光芯片激发荧光粉获取白光，但又因蓝光芯片发出的蓝光不完全激发荧光粉会导致一定蓝光光线射出，最终导致光源在背光源面板上出现蓝色光晕，影响显示视效，同时也会降低色域均匀性。

(2)一般地，背光源模组分为两类：侧发光背光源模组及直下式背光源模组。其中，侧发光背光源模组虽然具有体积薄的优点，但因需要使用导光板而增加了背光源的重量，同时也增加了成本。而直下式背光源模组虽然省去了导光板，但因光源间距较大，且光源发出的光线垂直于模组出光面，故需要一定的混光距才能使得光扩散均匀，这使得背光源模组腔体加厚。

(3)现有的背光源模组多使用白光LED, 为了提高背光源显示亮度，多采用高功率的LED灯珠作为光源灯条，使得背光源模组产生过高的功率，对节能环保也是一种劣势。此外，现有技术中侧入式背光源和直下式背光源都是点光源，在单颗LED光源失效后，背光源出光画面将呈现出黑色显示区域。

(4)现有的高色域背光源模组中，高色域LED灯珠封装使用的荧光粉多半为氟化物，因其半波宽的特点使得其在背光应用中具有高色域覆盖率和高亮度的优势。但氟化物荧光粉存在不耐湿、不耐高温的特点，随着温度的升高，荧光粉的亮度衰减增大，也会影响色域覆盖。

因此，现阶段在高色域背光源模组开发中仍需解决诸多问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种基于量子膜的背光源模组及显示装置，(1)该背光源模组通过光源和量子膜的组合可以得到更好的色调，在CIE1931彩色坐标系中实现更大的颜色覆盖范围，解决了现有的高色域背光源模组因蓝光芯片发出的蓝光不完全激发荧光粉会导致一定蓝光光线射出，最终导致光源在背光源面板上出现蓝色光晕，影响显示视效，降低色域均匀性的问题。(2)该背光源模组采用光源和量子膜的组合，省去了传统侧发光装置中的导光板，解决了现有的侧发光背光源模组材料成本高的问题。此外，缩短了直下式背光装置的混光距，解决了现有的直下式背光源模组的腔体过厚的问题。(3)该背光源模组的光源电路板上各LED蓝光芯片呈阵列排布，在所有LED蓝光芯片通电发出的光线会经过透明封装胶的多重折射，故在整个光源电路板出光表面将呈现出均匀的面光源，解决了现有的背光源模组在单颗LED光源失效后，背光源出光画面将呈现出黑色显示区域的问题。此外，采用多颗低电压低电流倒装LED蓝光芯片，可以大大降低背光源的功率，现有的背光源模组在节能环保上的不足。(4)该背光源模组的LED蓝光芯片覆盖有透明封装胶，LED蓝光芯片所发出的光线经过量子膜反复激发获取稳定性强的高色域色彩，解决了现有的背光源模组采用氟化物荧光粉获取高色域色彩，由于氟化物荧光粉耐湿性、耐高温性差，而影响色域覆盖的问题。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种基于量子膜的背光源模组，包括光源电路板、遮光框、透光片组。光源电路板安装在遮光框内。透光片组覆盖在遮光框的上面。透光片组包含量子膜片组。量子膜片组用于在光源电路板的光源的激发下，产生相应的发射光谱。

进一步地，量子膜片组包含量子膜片，以及两个阻隔膜片。两个阻隔膜片分别贴在量子膜片上、下层的表面上。量子膜片受光源电路板的光源的第一发射光谱激发后，产生第二发射光谱及第三发射光谱。

进一步地，量子膜片包含透明基体。透明基体内掺有第一量子点、第二量子点。第一量子点受第一发射光谱激发后，产生第二发射光谱。第二量子点受第一发射光谱激发后，产生第三发射光谱。

进一步地，光源电路板的上表面设置有若干LED蓝光芯片。各LED蓝光芯片呈阵列排布。

进一步地，LED蓝光芯片的外面包裹有透明封装胶。透明封装胶的表面齐平。

进一步地，透光片组还包含扩散片、棱镜片、增光膜片组。扩散片、量子膜片组、棱镜片、增光膜片组形状相同。扩散片、量子膜片组、棱镜片、增光膜片组从下至上依次叠加。扩散片覆盖在遮光框的上面。

进一步地，光源电路板的下表面设置有IC集成电路模块。IC集成电路模块用于外接PLC控制模块。

进一步地，LED蓝光芯片为倒装芯片。

进一步地，光源电路板由柔性电路板制成。

一种显示装置，包括上述任意一背光源模组。

本实用新型的有益效果：

(1)该背光源模组通过光源和量子膜的组合可以得到更好的色调，在CIE1931彩色坐标系中实现更大的颜色覆盖范围，从而能够提高采用上述背光源模组的显示装置的色彩重现能力。

(2)该背光源模组采用光源和量子膜的组合，省去了传统侧发光装置中的导光板，节省了成本。此外，缩短了直下式背光装置的混光距。这样，背光源模组可以做的很轻薄。

(3)该背光源模组的光源电路板上各LED蓝光芯片呈阵列排布，在所有LED蓝光芯片通电发出的光线会经过透明封装胶的多重折射，故在整个光源电路板出光表面将呈现出均匀的面光源，因此即使出现个别LED蓝光芯片失效不亮，也不会影响整体的背光源显示视效。此外，背光源模组采用多颗低电压低电流倒装LED蓝光芯片，可以大大降低背光源的功率，对于节能环保也是一种提升。

(4)为LED蓝光芯片加透明封装胶，LED蓝光芯片所发出的光线不会衰减，再经过量子膜反复激发获取稳定性强的高色域色彩。

附图说明

图1为本实用新型的背光源模组的装配示意图。

图2为本实用新型的背光源模组的剖面示意图。

图3为本实用新型的背光源模组与现有技术的背光源模组在CIE1931彩色坐标系中的颜色覆盖范围的比较图。

其中，图1至图3的附图标记为：光源电路板1、遮光框2、透光片组3；电路层11、贴片焊盘12、LED蓝光芯片13、透明封装胶14、IC集成电路模块15、PLC控制模块16；扩散片31、量子膜片组32、棱镜片33、增光膜片组34；阻隔膜片321、量子膜片322；垂直棱镜片331、水平棱镜片332；透明基体3221、第一量子点3222、第二量子点3223。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

实施例1：

如图1所示，一种基于量子膜的背光源模组，包括光源电路板1、遮光框2、透光片组3。

光源电路板1安装在遮光框2内。透光片组3覆盖在遮光框2的上面。光源电路板1的光源发射第一发射光谱。遮光框2呈无底和顶的环形框架结构。

具体地，如图1所示，透光片组3包含扩散片31、量子膜片组32、棱镜片33、增光膜片组34。

扩散片31、量子膜片组32、棱镜片33、增光膜片组34呈大小相同的方形。扩散片31、量子膜片组32、棱镜片33、增光膜片组34从下至上依次叠加，并覆盖在遮光框2的上面。 扩散片31是背光源模组组成之一，主要用于为显示器提供一个均匀的面光源。量子膜片组32受光源电路板1的光源的激发产生第二发射光谱及第三发射光谱。棱镜片33用于增加量子膜片组32出光面的正面亮度。增光膜片组34用于增加背光源面板的出光效率。

通过第一发射光谱与第二发射光谱、第三发射光谱的组合产生更好的色调，使得背光源模组具有较高的色域饱和度。

具体地，如图1所示，光源电路板1的上表面设置有若干LED蓝光芯片13；各LED蓝光芯片13呈阵列排布。

光源电路板1的下表面设置有IC集成电路模块15。IC集成电路模块15用于外接PLC控制模块16.

通过PLC控制模块16控制可以让光源电路板1上的各LED蓝光芯片13发出蓝色光线，蓝色光线称之为第一发射光谱。PLC控制模块16控制光源电路板1上的LED蓝光芯片13局部或整体开关和闭合，继而可实现背光模组面板的局部和整体背光显示(实现动态显示)。

更具体地，光源电路板1的上表面设置有电路层11。电路层11的表面设置有若干成对的贴片焊盘12。各贴片焊盘12在电路层11呈阵列排布。成对的贴片焊盘12之间有间隙，不电气连接。每对的贴片焊盘12分别与相应的LED蓝光芯片13的两极电气相接。

较佳地，LED蓝光芯片13的周边及上表面由透明封装胶14封装。透明封装胶14的表面齐平。

较佳地，LED蓝光芯片13为倒装芯片(Flip chip)。倒装芯片是一种无引脚结构，一般含有电路单元，设计用于通过适当数量的位于其面上的锡球(导电性粘合剂所覆盖)，在电气上和机械上连接于电路。

较佳地，光源电路板1采用柔性电路板(简称软板或FPC)制成。柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。柔性电路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。

光源电路板1采用多颗低电压低电流倒装LED蓝光芯片13，LED蓝光芯片13间距范围为50-200um。光源电路板1表面覆盖有平整的透明封装胶14，在所有LED蓝光芯片13通电发出的光线会经过透明封装胶14的多重折射，故在整个光源电路板1出光表面将呈现出均匀的面光源，因此即使出现个别LED蓝光芯片13失效不亮，也不会影响整体的背光源显示视效。此外，背光源模组采用多颗低电压低电流倒装LED蓝光芯片13，可以大大降低背光源的功率，对于节能环保也是一种提升。

具体地，如图2所示，量子膜片组32包括至少三层光学膜片。本实施例以三层为例，上、下两层膜片为阻隔膜片321，中间一层膜片为量子膜片322。阻隔膜片321为PET基材的阻隔膜，其作用为高透光，同时阻水阻氧。

量子膜片322为层状薄膜。量子膜片322中包含透明基体3221、多个第一量子点3222及多个第二量子点3223。第一量子点3222受到第一发射光谱激发后具有第二发射光谱。第二量子点3223受到第一发射光谱激发后具有第三发射光谱。

第一量子点3222及多个第二量子点3223按照一定比例进行混合之后均匀分散在透明基体3221中。

透明基体3221的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneTerephthalate，简称PET)或者聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)等透明高聚物材料。

优选地，第一量子点3222及第二量子点3223的直径约为1nm至10nm。第一量子点3222及第二量子点3223受激后可以发射荧光。

在本实施例中，第一量子点3222受到倒装蓝光芯片13发出的蓝光激发后，具有第二发射光谱；第二发射光谱为红光光谱，第一量子点3222为红色量子点。第二量子点3223受到倒装蓝光芯片13发出的蓝光激发后，具有第三发射光谱；第三发射光谱为绿光光谱，第二量子点3223为绿色量子点。

由于第一量子点3222和第二量子点3223分别具有较常规光体比较窄的红色波长和绿色波长，因此第一量子点3222与第二量子点3223可位于彩色坐标的较窄区域中。因此，倒装蓝光芯片13具有的第一发射光谱(蓝光光谱)、第一量子点3222具有的第二发射光谱(红光光谱)及第二量子点3223具有的第三发射光谱(绿色光谱)的组合可以使背光源具有更好的色调。

本实施例为LED蓝光芯片13加透明封装胶14，LED蓝光芯片所发出的蓝光光线不会衰减，再经过量子膜反复激发获取稳定性强的高色域色彩。

具体地，如图2所示，棱镜片33包含垂直棱镜片331、水平棱镜片332。垂直棱镜片331与水平棱镜片332的上、下顺序不受限制。

如图3所示，为本实用新型的背光源模组与现有技术中采用传统冷阴极萤光灯管的背光源模组在CIE1931彩色坐标系中的颜色覆盖范围的比较图。

本实用新型的背光源模组在CIE1931彩色坐标系中的坐标为：红光(0.66，0.3069)、绿光(0.2541，0.6793)、蓝光(0.1472，0.0506)。其颜色覆盖范围为93.2%NTSC。而现有技术的背光源模组在CIE1931彩色坐标系中的坐标为：红光(0.63，0.3369)、绿光(0.3041，0.6193)、蓝光(0.1572，0.0506)。其颜色覆盖范围为71.7%NTSC。

从附图3可以看出，本实用新型的背光源模组在CIE1931彩色坐标系中实现更大的颜色覆盖范围，也就是具有较高的色域饱和度，从而能够提高采用上述背光源模组的显示装置的色彩重现能力。

综上所述，相对于现有技术，本实用新型通过背光源模组中倒装发光光源和量子膜的组合可以使背光源具有更好的色调，在CIE1931彩色坐标系中实现更大的颜色覆盖范围，也就是具有较高的色域饱和度，从而能够提高采用上述背光源模组的显示装置的色彩重现能力。

实施例2：一种显示装置，包括上述任意一实施例的背光源模组。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

包括光源电路板(1)、遮光框(2)、透光片组(3)；

所述光源电路板(1)安装在遮光框(2)内；

所述透光片组(3)覆盖在遮光框(2)的上面；

所述透光片组(3)包含量子膜片组(32)；

所述量子膜片组(32)用于在光源电路板(1)的光源的激发下，产生相应的发射光谱。

2.根据权利要求1所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述量子膜片组(32)包含量子膜片(322)，以及两个阻隔膜片(321)；

两个阻隔膜片(321)分别贴在量子膜片(322)的上、下层表面上；

所述量子膜片(322)受光源电路板(1)的光源的第一发射光谱激发后，产生第二发射光谱及第三发射光谱。

3.根据权利要求2所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述量子膜片(322)包含透明基体(3221)；

所述透明基体(3221)内掺有第一量子点(3222)、第二量子点(3223)；

所述第一量子点(3222)受所述第一发射光谱激发后，产生所述第二发射光谱；

所述第二量子点(3223)受所述第一发射光谱激发后，产生所述第三发射光谱。

4.根据权利要求1所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述光源电路板(1)的上表面设置有若干LED蓝光芯片(13)；

各LED蓝光芯片(13)呈阵列排布。

5.根据权利要求4所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述LED蓝光芯片(13)的外面包裹有透明封装胶(14)；

所述透明封装胶(14)的表面齐平。

6.根据权利要求1所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述透光片组(3)还包含扩散片(31)、棱镜片(33)、增光膜片组(34)；

所述扩散片(31)、量子膜片组(32)、棱镜片(33)、增光膜片组(34)从下至上依次叠加；

所述扩散片(31)覆盖在遮光框(2)的上面。

7.根据权利要求1所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述光源电路板(1)的下表面设置有IC集成电路模块(15)；

所述IC集成电路模块(15)用于外接PLC控制模块(16)。

8.根据权利要求4所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述LED蓝光芯片(13)为倒装芯片。

9.根据权利要求1所述的基于量子膜的背光源模组，其特征在于：

所述光源电路板(1)由柔性电路板制成。

10.一种显示装置，其特征在于：

包括权利要求1-9任意一所述的背光源模组。