TW201643522A - 量子點增強薄膜、背光模組及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種量子點增強薄膜、背光模組及顯示裝置，量子點增強薄膜具有一基準邊及一與該基準邊相連接之環繞邊，該量子點增強薄膜的一表面於鄰近該環繞邊處形成有一微結構區域。而背光模組包含一外殼單元、一設於外殼單元內之光源、一設於外殼單元內之導光板，及一如上述之量子點增強薄膜，量子點增強薄膜與導光板相疊接。藉此能增加光線通過量子點增強薄膜的次數，激發出足夠的補正光，並能解決背光模組發光區域周圍會呈現藍邊或藍化的問題。至於該顯示裝置則包含有前述的背光模組、至少一光學膜片，以及一液晶面板。

Description

量子點增強薄膜、背光模組及顯示裝置
本發明是有關於一種背光模組，特別是指一種能改善顯示邊緣色差現象的量子點增強薄膜、背光模組及顯示裝置。
量子點增強薄膜(Quantum Dot Enhancement Film,QDEF)是目前使用於背光模組，並用以使顯示器之顏色呈現更精準的光學元件。其原理是在薄膜上設置數量相當多的兩種量子點，並且以藍光為背光光源，藍光照射到兩種量子點時會分別轉換為紅光及綠光，所產生的紅光及綠光會與藍光一同混色為白光，藉由改變將藍光轉換為紅光及綠光的比例，能使混色的效果更接近實際顏色，因而使得顯示器的呈色更加精準。
參閱圖1、2，為一種現有的背光模組1，包含有一背板11，一連接於該背板11並與該背板11共同圍繞出一容置空間10之塑框12、一設置於該容置空間10中的導光板13、一設置於該導光板13底面且位於該容置空間10中之量子點增強薄膜14、一設置於該容置空間10中之光源(圖未示)、一設置於該導光板13周圍之反射件15，及多數彼此疊置於該導光板13上之光學膜片17。該背光模 組1之光源所發出的光線會經由該導光板13傳遞，藉由該等光學膜片17之反射作用，使得光線自該導光板13穿透該量子點增強薄膜14時，還有機會被反射而再次穿透該量子點增強薄膜14，光線經過多次折射穿透該量子點增強薄膜14，經過混光作用產生補正光，再穿過該等光學膜片17。另外，當光線經過該導光板13並被該反射件15而反射時，會回到該導光板13內，並再次經過折射而穿透該量子點增強薄膜14產生補正光。
由於將該背光模組1的光源激發而產生補正光的過程中，該補正光的能量足夠與否是取決於光線折射通過該量子點增強薄膜14之次數，若是通過的次數越多，則會經過更多次的激發作用，使得補正光的能量較為足夠，才能呈現精準的顏色。
因此，本發明之目的，即在提供一種量子點增強薄膜。
於是，本發明量子點增強薄膜具有一基準邊、一與該基準邊相連接之環繞邊，以及一位於鄰近該環繞邊處之微結構區域。
本發明之另一目的，即在提供一種可達到高色彩飽和度，並能改善顯示邊緣色差現象的背光模組。
於是，本發明背光模組包含一具有一容置空間之外殼單元、一設置於該容置空間中之光源、一安裝於該容置空間中之導光板，以及一量子點增強薄膜。該導光板 具有一朝向該光源的入光邊，及一連接該入光邊而與該入光邊共同圍繞形成該導光板之邊緣的圍繞邊。該量子點增強薄膜，與該導光板相疊接並位於該容置空間內，該量子點增強薄膜於鄰近該圍繞邊處形成有一微結構區域。
本發明之又一目的，即在提供一種運用該背光模組，以達到高色彩飽和度，並能改善邊緣色差現象之顯示裝置。
於是，本發明顯示裝置，包含一上述之背光模組、多數光學膜片，以及一液晶面板，其中，該背光模組的該導光板具有一出光面，所述光學膜片與該液晶面板是依序疊置於該導光板的該出光面上。
本發明之功效在於藉由該微結構區域之設置，可將光線反射，進而再次通過該量子點增強薄膜，增加光線通過該量子點增強薄膜的次數，進而使在該導光板邊緣的位置也能激發足夠的補正光，提供高色彩飽和度，並解決該背光模組發光區域周圍會呈現藍邊或藍化的問題。
2‧‧‧背光模組
21‧‧‧外殼單元
210‧‧‧容置空間
211‧‧‧背板
212‧‧‧邊框
213‧‧‧延伸部
214‧‧‧彎折部
215‧‧‧反射表面
22‧‧‧光源
23‧‧‧導光板
232‧‧‧圍繞邊
233‧‧‧第一表面
234‧‧‧第二表面
24‧‧‧量子點增強薄膜
241‧‧‧導入面
242‧‧‧光學面
243‧‧‧微結構區域
244‧‧‧第一微結構
245‧‧‧基準邊
246‧‧‧環繞邊
2461‧‧‧中央側
2462‧‧‧旁側
247‧‧‧第二微結構
25‧‧‧反射件
3‧‧‧光學膜片
4‧‧‧液晶面板
A1‧‧‧折線
A2‧‧‧折線
B1‧‧‧折線
B2‧‧‧折線
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明一種現有的背光模組；圖2是一局部示意圖，輔助說明圖1；圖3是一示意圖，說明本發明量子點增強薄膜及背光模組之第一實施例；圖4是一局部示意圖，輔助說明圖3； 圖5是一示意圖，輔助說明圖3，圖中顯示一量子點增強薄膜之多數第一微結構的截面形狀為R型；圖6是一俯視示意圖，輔助說明圖3、5，圖中顯示無論該等第一微結構的截面形狀為V型或R型，該等第一微結構均呈長形延伸；圖7是一俯視示意圖，顯示該量子點增強薄膜之俯視態樣，且該等第一微結構呈現半球形的情形；圖8是一示意圖，說明該等第一微結構的排列密度是愈靠近一導光板之圍繞邊愈密；圖9是一示意圖，說明該等第一微結構的深度或高度是愈靠近該圍繞邊愈深或愈高；圖10是一示意圖，說明該等第一微結構的斜率是愈靠近該圍繞邊愈大；圖11是一示意圖，說明本發明量子點增強薄膜及背光模組之第二實施例；圖12是一局部示意圖，輔助說明圖11；圖13是一示意圖，說明本發明量子點增強薄膜及背光模組之第三實施例；圖14是一示意圖，說明本發明量子點增強薄膜及背光模組之第四實施例；圖15是一色差比較圖，說明本發明顯示裝置於相反於該導光板之圍繞邊的一側所測量的色差數據；以及圖16是一色差比較圖，說明本發明顯示裝置於該導光板之圍繞邊所測量的色差數據。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖3、4、6，本發明量子點增強薄膜24及背光模組2之第一實施例，該量子點增強薄膜24具有一基準邊245、一與該基準邊245相連接之環繞邊246、一導入面241、一相反於該導入面241之光學面242、一位於該光學面242且鄰近該環繞邊之微結構區域243，以及多數位於該微結構區域243之第一微結構244。每一第一微結構244的截面形狀為V型，但不以此為限，例如每一第一微結構244截面形狀也可以為圖5所示之R型，且當該等第一微結構244的截面形狀為R型時，無論該等第一微結構244的截面形狀為V型或R型，均如圖6所示呈長形延伸；另外，該等第一微結構244亦可呈現半球形，而該微結構區域235之俯視態樣如圖7所示呈現圓點狀。又或者該微結構區域235可為粗糙表面。
續參閱圖3、4、6，該背光模組2包含一具有一容置空間210的外殼單元21、一設置於該容置空間210中的光源22、一安裝於該容置空間210中的導光板23，以及一如上述之量子點增強薄膜24。另外，該背光模組2還包含一設置於該導光板23周圍之反射件25。
該外殼單元21包括一背板211，及一圍繞設置於該背板211周緣的邊框212，該邊框212具有一與該背板211連接的延伸部213，及一自該延伸部213與該背板211 相間隔處朝向該容置空間210延伸的彎折部214，該彎折部214內側具有一朝向該量子點增強薄膜24之反射表面215，且該反射表面215是以光反射性材料所製成。
該導光板23包括一朝向該光源22的入光邊(因視圖角度關係，未予顯示)、一連接該入光邊231而與該入光邊共同圍繞形成該導光板23之邊緣的圍繞邊232、一第一表面233，以及一相反於該第一表面233之第二表面234。前述該量子點增強薄膜24是疊置於該導光板23之第一表面233並位於該容置空間210內，且該量子點增強薄膜24之微結構區域243並鄰近該導光板23之圍繞邊232。
續如圖4所示，在本實施例中，該等第一微結構244之排列密度平均，且深度、高度及斜率相同。但不以此為限，也可以是如圖8所示，該等第一微結構244的排列密度是愈靠近該圍繞邊232愈密；或是如圖9所示，該等第一微結構244的深度或高度是愈靠近該圍繞邊232愈深或愈高；也可以是如圖10所示，該等第一微結構244的斜率是愈靠近該圍繞邊232愈大。
再參閱圖3、4、6，在使用上，當該光源22所發出的光線經由該導光板23傳遞至該反射件25時，由該反射件25所反射的光線，會再次進入該導光板23，當光線於該導光板23中傳導時，藉由該等第一微結構244之設置可將光線反射，進而再次通過該量子點增強薄膜24，增加該邊框212所遮蔽區域的光線通過該量子點增強薄膜24的次數，以產生足夠的補正光，亦即使得這處遠離光源22 的區域的輝度可以有效提高，從而不但能提供高色彩飽和度，並能解決該背光模組2發光區域周圍會呈現藍邊或藍化的問題。
參閱圖11、12，為本發明背光模組2之第二實施例，本實施例與第一實施例大致相同，不同的地方是在於該量子點增強薄膜24之導入面241朝向該導光板23之第二表面234，該量子點增強薄膜24之該微結構區域243是位於該光學面242且鄰近該導光板23之圍繞邊232。藉此當光線於該導光板23之中傳導時，亦能經由該等第一微結構244之反射，而再次通過該量子點增強薄膜24，同樣可增加該邊框212所遮蔽區域的光線通過該量子點增強薄膜24的次數，以產生足夠的補正光，從而也能達成與第一實施例相同之功效。
參閱圖13，為本發明背光模組2之第三實施例，本實施例與第一實施例大致相同，不同的地方是在於該量子點增強薄膜24之該微結構區域243是同時位於該導入面241與該光學面242且鄰近該圍繞邊232。藉此在使用上不但能達成與第一實施例相同之功效，且本實施例相較於上述二實施例更可增加該邊框212所遮蔽區域的光線通過該量子點增強薄膜24的次數。
參閱圖14，為本發明背光模組2(回顧參閱圖3)之第四實施例，本實施例與第一實施例大致相同，不同的地方是在於該量子點增強薄膜24之環繞邊246具有一與該基準邊245相對應之中央側2461，以及二分別位於該中央 側2461二端且與該基準邊245二端相連接之旁側2462，該量子點增強薄膜24之環繞邊246的中央側2461鄰近位置處還設置有多數相平行且往該等旁側2462方向的長度漸增之第二微結構247，使得遠離光源22的區域，其角落暗帶的現象可以有效改善。
至於本發明之顯示裝置則是包含一背光模組2、多數光學膜片3，以及一液晶面板4。其中，該背光模組2可為如圖3、5、8、9、10、11或圖13所示之構造設計，所述光學膜片3與該液晶面板4是依序疊置於該導光板23的該第一表面233上。
進一步比較安裝現有的背光模組之顯示器與本發明背光模組2的顯示裝置在色差上的差異：參閱圖1、3及15，圖15是自該顯示裝置(顯示器)相反於該導光板23之圍繞邊232的一側所測量的色差比較圖，圖15中之橫軸為自一顯示裝置(顯示器)邊緣向內的距離，而縱軸則為CIE1976 UCS u'，安裝現有的背光模組之顯示器所呈現的數據表示為折線A1，安裝本發明的背光模組2之顯示裝置所呈現的數據表示為折線B1，折線A1的色差數據隨著距離增加而快速增加，在12mm的範圍內，色差數據是逐步上升到0.196，然而才上升到0.198，代表在此距離之前，靠近該導光板23的邊緣區域，偏藍的情況相當明顯，而在此距離之後，越來越靠近該導光板23的中間區域，才有較黃的變化，不會有明顯的偏藍。反觀折線B1，在4至6mm的範圍內，色差數據已上升到0.196，到了12mm，色差數 據就提高到0.198，之後就在0.198維持穩定。在圖15中，菱形塊的數值，就是在同一距離下，安裝有本發明的背光模組2及沒有安裝本發明的背光模組2之色差數據差值。
參閱圖1、3及16，圖16是自該顯示裝置之該導光板23之圍繞邊232所測量的色差比較圖，圖16中之橫軸為自一顯示裝置(顯示器)邊緣向內的距離，而縱軸則為CIE1976 UCS v'，安裝現有的背光模組之顯示器所呈現的數據表示為折線A2，安裝本發明的背光模組2之顯示裝置所呈現的數據表示為折線B2，折線A2的色差數據隨著距離增加而快速增加，折線B2的色差數據是逐步上升到0.396，然而才上升到0.398，代表在此距離之前，靠近該導光板23的邊緣區域，偏藍的情況相當明顯，而在此距離之後，越來越靠近該導光板23的中間區域，才有較黃的變化，不會有明顯的色差。反觀折線B2，在5.5mm的範圍內，色差數據已上升到0.410，之後就在0.410維持穩定。圖16中菱形塊的數值，就是在同一距離下，安裝有本發明的背光模組2及沒有安裝本發明的背光模組2之色差數據差值。
綜上所述，藉由在與該導光板23相疊接之量子點增強薄膜24於鄰近該導光板23之圍繞邊232處形成有一微結構區域243，以及多數位於該微結構區域243之第一微結構244或第二微結構247，可使由光源22所發出的光線及經由該反射件25所反射的光線，再次通過該量子點增強薄膜24，增加光線通過該量子點增強薄膜24的次 數，以產生足夠的補正光，不但能提供高色彩飽和度，並能解決該背光模組2發光區域周圍會呈現藍邊或藍化的問題，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2‧‧‧背光模組
21‧‧‧外殼單元
210‧‧‧容置空間
211‧‧‧背板
212‧‧‧邊框
213‧‧‧延伸部
214‧‧‧彎折部
215‧‧‧反射表面
23‧‧‧導光板
231‧‧‧入光邊
232‧‧‧圍繞邊
233‧‧‧第一表面
24‧‧‧量子點增強薄膜
241‧‧‧導入面
242‧‧‧光學面
243‧‧‧微結構區域
244‧‧‧第一微結構
25‧‧‧反射件
3‧‧‧光學膜片
4‧‧‧液晶面板

Claims (16)

  1. 一種量子點增強薄膜，包含：一基準邊；一與該基準邊相連接之環繞邊；以及一微結構區域，位於鄰近該環繞邊處。
  2. 如請求項1所述的量子點增強薄膜，其中，該量子點增強薄膜之該微結構區域是於鄰近該環繞邊處往該量子點增強薄膜中心方向所延伸。
  3. 如請求項1所述的量子點增強薄膜，其中，該量子點增強薄膜還具有多數位於該微結構區域之第一微結構，該等微結構的排列密度是愈靠近該環繞邊愈密。
  4. 如請求項3所述的量子點增強薄膜，其中，該等第一微結構的深度或高度是愈靠近該環繞邊愈深或愈高。
  5. 如請求項3所述的量子點增強薄膜，其中，該等第一微結構的斜率是愈靠近該環繞邊愈大。
  6. 如請求項1所述的量子點增強薄膜，其中，該量子點增強薄膜之該環繞邊具有一與該基準邊相對應之中央側，以及二分別位於該中央側二端且與該基準邊二端相連接之旁側，該量子點增強薄膜之該環繞邊的該中央側鄰近位置處還設置有多數相平行且往該等旁側方向的長度漸增之第二微結構。
  7. 一種背光模組，包含：一外殼單元，具有一容置空間；一光源，設置於該容置空間中； 一導光板，安裝於該容置空間中，該導光板具有一朝向該光源的入光邊，及一連接該入光邊而與該入光邊共同圍繞形成該導光板之邊緣的圍繞邊；及一量子點增強薄膜，與該導光板相疊接並位於該容置空間內，該量子點增強薄膜於鄰近該圍繞邊處形成有一微結構區域。
  8. 如請求項7所述的背光模組，其中，該量子點增強薄膜之該微結構區域是於鄰近該圍繞邊處往該量子點增強薄膜中心方向延伸。
  9. 如請求項7所述的背光模組，其中，該量子點增強薄膜具有一朝向該導光板之導入面，以及一相反於該導入面且朝向該外殼單元之光學面，該微結構區域是位於該導入面與及/或該光學面。
  10. 如請求項7所述的背光模組，其中，該量子點增強薄膜具有多數位於該微結構區域之第一微結構，且該等第一微結構的排列密度是愈靠近該圍繞邊愈密。
  11. 如請求項10所述的背光模組，其中，該等第一微結構的深度或高度是愈靠近該圍繞邊愈深或愈高。
  12. 如請求項10所述的背光模組，其中，該等第一微結構的斜率是愈靠近該圍繞邊愈大。
  13. 如請求項7所述的背光模組，其中，該量子點增強薄膜之該環繞邊具有一與該基準邊相對應之中央側，以及二分別位於該中央側二端且與該基準邊二端相連接之旁側，該量子點增強薄膜之該環繞邊的該中央側鄰近位置 處還設置有多數相平行且往該等旁側方向的長度漸增之第二微結構。
  14. 如請求項7所述的背光模組，其中，該外殼單元包括一背板，及一圍繞設置於該背板周緣的邊框，該邊框具有一與該背板連接的延伸部，及一自該延伸部與該背板相間隔處朝向該容置空間延伸的彎折部，該彎折部內側具有至少一反射表面。
  15. 如請求項7所述的背光模組，其中，該外殼單元是以光反射性材料所製成，以形成該反射表面。
  16. 一種顯示裝置，包含一如請求項7至15中任一項所述的背光模組、多數光學膜片，以及一液晶面板，其中，該背光模組的該導光板具有一第一表面，以及一相反於該第一表面之第二表面，所述光學膜片與該液晶面板是依序疊置於該導光板的該第一表面上。
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