TW201643528A - 背光模組和顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種背光模組，用以為一顯示面板提供光源，所述背光模組包括一導光板，所述背光模組還包括一固定於所述導光板上之光源、一緊貼於所述導光板上之螢光膜及一緊貼於所述螢光膜上之光學膜，所述光源包括一能夠發出一單色光之發光元件及一覆蓋於所述發光元件四周之第一螢光粉，所述螢光膜包括一第二螢光粉，所述單色光經過所述第一螢光粉之激發後經過所述導光板進入所述螢光膜，並經過所述第二螢光粉之激發後產生白色光穿過所述光學膜而發射到所述顯示面板中。本發明還揭示了一種具有該背光模組之顯示裝置。

Description

背光模組和顯示裝置
本發明涉及一種背光模組和應用該背光模組之顯示裝置。
由於液晶顯示器（LCD）本身不發光，背光模組之功能即在於供應充足之亮度與分佈均勻之光源，使其能正常顯示影像。通常，發光二極體（LED）被用作光源LCD背光。但是，LED之發光效率可能不是那麼好，背光模組存在光之轉換效率不高之問題，從而降低了液晶顯示器之顯示效果。
鑒於以上內容，有必要提供一種光轉換效率更高且亮度更高之背光模組和顯示裝置。
一種背光模組，用以為一顯示面板提供光源，所述背光模組包括一導光板，所述背光模組還包括一固定於所述導光板上之光源、一緊貼於所述導光板上之螢光膜及一緊貼於所述螢光膜上之光學膜，所述光源包括一能夠發出一單色光之發光元件及一覆蓋於所述發光元件四周之第一螢光粉，所述螢光膜包括一第二螢光粉，所述單色光經過所述第一螢光粉之激發後經過所述導光板進入所述螢光膜，並經過所述第二螢光粉之激發後產生白色光穿過所述光學膜而發射到所述顯示面板中。
優選地，所述光源還包括一封裝主體，所述發光元件固定於所述封裝主體中。
優選地，所述光源還包括一容置於所述封裝主體中之基底材料，所述第一螢光粉混合於所述基底材料中並覆蓋於所述發光元件四周。
優選地，所述發光元件為一藍色發光二極體晶片，且其發出之藍光波長峰值範圍為458納米-480納米。
優選地，所述螢光膜包括一螢光體層，所述螢光體層包括有基底材料，所述第二螢光粉混合於所述基底材料中而收容於所述螢光體層中。
優選地，所述螢光膜還包括緊貼於所述螢光體層兩側之一底部通光層及一頂部通光層，所述底部通光層及所述頂部通光層用以保護所述螢光體層。
優選地，所述第一螢光粉可以是綠色螢光粉或紅色螢光粉，所述第二螢光粉可以是紅色螢光粉或綠色螢光粉。
優選地，所述光學膜可以是一擴散片或是一兩度增強膜。
優選地，所述背光模組還包括一緊貼於所述導光板底端之反射板，所述反射板用以將從所述導光板底部洩露之光反射回所述導光板中。
一種應用該背光模組之顯示裝置，包括一顯示面板及一緊貼於所述顯示面板上之背光模組，所述背光模組包括一導光板，所述背光模組還包括一固定於所述導光板上之光源、一緊貼於所述導光板上之螢光膜及一緊貼於所述螢光膜上之光學膜，所述光源包括一能夠發出一單色光之發光元件及一覆蓋於所述發光元件四周之第一螢光粉，所述螢光膜包括一第二螢光粉，所述單色光經過所述第一螢光粉之激發後經過所述導光板進入所述螢光膜，並經過所述第二螢光粉之激發後產生白色光穿過所述光學膜而發射到所述顯示面板中。
相較於習知技術，本發明所述背光模組之發光元件發射之單色光先後經過所述第一螢光粉及第二螢光粉之激發後變成白色光而進入所述光學膜，從而使得所述背光模組之光轉換效率和亮度得到提高。
圖1是本發明顯示裝置之第一較佳實施方式之一立體分解圖。
圖2是圖1中之顯示裝置之一立體組裝圖。
圖3是沿圖2中之切線III-III之一剖視圖。
圖4是本發明顯示裝置之第二較佳實施方式中之一剖視圖。
圖5是本發明顯示裝置之第三較佳實施方式中之一剖視圖。
圖6是本發明顯示裝置之第四較佳實施方式中之一剖視圖。
請參閱圖1及圖2，本發明之第一較佳實施方式中，一種顯示裝置100包括一顯示面板110及一設置於所述顯示面板110下方之背光模組120。所述背光模組120用以提供所述顯示面板110需要之白色平行光。於一實施例中，所述顯示面板110可以為一液晶顯示面板。所述背光模組120包括一導光板130、一光源140、一螢光膜150、一光學膜160及一反射板170。
所述導光板130具有一入光面131、一臨近所述入光面131之出光面132及一與所述出光面132相對之底面133。所述光源140設置緊貼於所述入光面131上，所述螢光膜150緊貼於所述出光面132上，所述反射板170緊貼於所述底面133上。所述光學膜160緊貼於所述螢光膜150遠離所述導光板130一側，且所述光學膜160收容於所述螢光膜150和所述顯示面板110之間。
請參閱圖3，於一實施例中，所述光源140可以是包括一封裝主體142之發光二極體，其中一發光元件141固定於所述封裝主體142中，複數第一螢光粉143均勻分佈於所述封裝主體142中且覆蓋住所述發光元件141。可以理解之是，所述第一螢光粉143可以混合到一基底材料144內以形成一密封化合物從而覆蓋住所述發光元件141。所述發光元件141作為光源能夠提供第一基色光。於本實施例中，所述發光元件141可以是一藍色發光二極體晶片，且第一基色為藍色，所述發光元件141發出之藍光波長峰值範圍為458納米〜480納米。所述第一螢光粉143與所述發光元件141為一體成型。所述第一螢光粉143可以直接覆蓋於所述發光元件141上或者分佈於所述封裝主體142中，使得所述發光元件141發射出之光均會經過所述第一螢光粉143後向外發射。所述第一螢光粉143受激發後能夠產生第二基色光，且該第二基色光是紅色。亦就是說，所述第一螢光粉143可以是紅色螢光粉，所述紅色螢光粉之材料中可以包括Mn4+或者Eu2+，比如K2SiF6: Mn4+、Ca2Si5N8: Eu2+、Sr2Si5N8: Eu2+、Ca2AlSiN3: Eu2+、CaS: Eu2+、Mg2TiO4: Mn4+、K2TiF6: Mn4+。
所述發光元件141發出之第一基色光之一部分激發所述第一螢光粉143後產生第二基色光。所述第二基色光與所述發光元件141發出之第一基色光之另一部分混合以作為所述光源140發射出之混合光，該混合光包括有第一基色光和第二基色光。於本實施例中，所述發光元件141是一藍色發光二極體晶片，所述螢光粉143是紅色螢光粉，所述光源140發射出去之是混合有藍色光和紅色光之混合光。
所述光源140發射之包括有第一基色和第二基色之混合光穿過所述入光面131進入所述導光板130，並穿過所述出光面132而離開所述導光板130並向外發射。所述混合光從所述導光板130之出光面132穿過並發射到所述螢光膜150中，所述反射板170用以將從所述導光板130底部洩露之光反射回所述導光板130中。
所述螢光膜150可以包括一個底部通光層151、一頂部通光層152及一收容於所述底部通光層151和所述頂部通光層152之間之螢光體層153。所述底部通光層151及所述頂部通光層152用以保護所述螢光體層153。所述螢光體層153包括有基底材料1531和複數分佈於所述基底材料1531中之第二螢光粉1532。所述基底材料1531可以是由透明材料組成，並且所述第二螢光粉1532受激發後可以用以提供第三基色光。
於本實施例中，所述第三基色為綠色。亦就是說，所述螢光體層153是綠色螢光體層且包括有複數第二螢光粉1532，所述第二螢光粉1532是綠色螢光粉。所述綠色螢光粉中之材料可以包括SrGa2S4: Eu2+，並且所述螢光膜150中之第二螢光粉1532所占之比例大約為5％〜20％。此外，所述螢光體層153之厚度大約於5〜50微米範圍內，並且所述底部通光層151和所述頂部通光層152之厚度大約於5〜50微米範圍內。因此，所述螢光膜150之厚度大約於15〜150微米範圍內。
所述光學膜160可以是擴散片或者是亮度增強膜。於一實施例中，所述光學膜160可以不需要，白色平行光可以直接從所述螢光膜150發射到所述顯示面板110中。於本實施例中，所述光學膜160亦可以是雙亮度增強膜（D-BEF）或者是亮度增強膜反射偏振器（BEF-RP）。從所述導光板130發射出來之混合光之其中一部分會穿過所述螢光膜150收到激發後產生白色光，且所述白色光經由所述光學膜160發射到所述顯示面板110上。從所述導光板130發射出之混合光之另一部會被所述光學膜160反射回所述導光板130，並經由所述反射板170反射而再次發射到所述光學膜160中。因此，所述混合光之另一部分可以被所述光學膜160改變為白色光，且該白色光穿過所述光學膜160後而發射到所述顯示面板110上。於本實施例中，第一基色光、第二基色光和第三基色光是不同且每種基色光均是單色光。
所述發光元件141發出之光受到所述第一螢光粉143及所述螢光膜150激發而產生白色光，從而使得所述背光模組120能夠產生白色光。因為第一次光轉換發生於所述光源140中，第二次光轉換發生於所述螢光膜150中，且第一次光轉換與第二次光轉換彼此分開，使得兩次光轉換之轉換效率得到改善。此外，由於所述光學膜160能夠將從所述導光板130發射出之混合光之一部分反射回所述導光板130，而所述導光板130及所述反射板170能夠將所述這部分混合光再次反射到所述光學膜160中，從而使得所述背光模組120及所述液晶顯示面板之光轉換效率得到提高，所述背光模組120及所述液晶顯示面板之發光效率和亮度亦得到提高。
請參閱圖4，本發明之第二較佳實施方式中，所述顯示裝置200包括一顯示面板210及一設置於所述顯示面板210下方之背光模組220。所述顯示裝置200與第一實施方式中之顯示裝置100類似，但所述顯示裝置200包括兩個光學膜260、280。所述光學膜260、280相互緊貼於一起且緊貼於一螢光膜250遠離一導光板230之一側，且收容於所述螢光膜250和所述顯示面板210之間。所述光學膜260、280可以是擴散片或者是亮度增強膜。於本實施例中，所述光學膜280是雙亮度增強膜（D-BEF）或者是亮度增強膜反射偏振器（BEF-RP）。所述光學膜260是擴散片或者是亮度增強膜。
請參閱圖5，本發明之第三較佳實施方式中，所述顯示裝置300包括一顯示面板310及一設置於所述顯示面板310下方之背光模組320。所述顯示裝置300與第一實施方式中之顯示裝置100類似，但所述顯示裝置300包括三個光學膜360、380、390。所述光學膜360、380、390相互緊貼於一起且緊貼於一螢光膜350遠離一導光板330之一側，且收容於所述螢光膜350和所述顯示面板310之間。所述光學膜360、380、390可以是擴散片或者是亮度增強膜。於本實施例中，所述光學膜390是雙亮度增強膜（D-BEF）或者是亮度增強膜反射偏振器（BEF-RP）。所述光學膜360、380可以是擴散片或者是亮度增強膜。
請參閱圖6，本發明之第四較佳實施方式中，所述顯示裝置400包括一顯示面板410及一設置於所述顯示面板410下方之背光模組420。所述顯示裝置400與第一實施方式中之顯示裝置100類似，但所述顯示裝置400包括五個光學膜460、470、480、490、495。所述所述光學膜460、470、480、490、495相互緊貼於一起且緊貼於一螢光膜450遠離一導光板430之一側，且收容於所述螢光膜450和所述顯示面板410之間。於本實施例中，所述光學膜495是一種先進之偏振膜（APF），其可連接於所述顯示面板410之下表面。所述光學膜460、470、480、490、495可以是擴散片或者是亮度增強膜。進一步地，所述顯示裝置400還包括緊貼於所述顯示面板410兩側之一頂部偏振器411和底部偏振器412，所述光學膜495緊貼於所述底部偏振器412之下表面。另一方面，所述光學膜495亦可以是被嵌入高級偏振膜功能之底部偏振器412。高級偏振膜之亮度增強結構可以被集成到所述底部偏振器412上以使所述底部偏振器412獲得所述光學膜495相應之功能。
綜上所述，本發明係合乎發明專利申請條件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士其所爰依本案之創作精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100、200、300、400‧‧‧顯示裝置
110、210、310、410‧‧‧顯示面板
120、220、320、420‧‧‧背光模組
130、230、330、430‧‧‧導光板
131‧‧‧入光面
132‧‧‧出光面
133‧‧‧底面
140‧‧‧光源
141‧‧‧發光元件
142‧‧‧封裝主體
143‧‧‧第一螢光粉
144、1531‧‧‧基底材料
150、250、350、450‧‧‧螢光膜
151‧‧‧底部通光層
152‧‧‧頂部通光層
153‧‧‧螢光體層
1532‧‧‧第二螢光粉
160、260、280、360、380、390、460、470、480、490、495‧‧‧光學膜
170‧‧‧反射板
411‧‧‧頂部偏振器
412‧‧‧底部偏振器
無
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧背光模組
130‧‧‧導光板
131‧‧‧入光面
132‧‧‧出光面
133‧‧‧底面
140‧‧‧光源
150‧‧‧螢光膜
160‧‧‧光學膜
170‧‧‧反射板

Claims (10)

  1. 一種背光模組，用以為一顯示面板提供光源，所述背光模組包括一導光板，所述背光模組還包括一固定於所述導光板上之光源、一緊貼於所述導光板上之螢光膜及一緊貼於所述螢光膜上之光學膜，所述光源包括一能夠發出一單色光之發光元件及一覆蓋於所述發光元件四周之第一螢光粉，所述螢光膜包括一第二螢光粉，所述單色光經過所述第一螢光粉之激發後經過所述導光板進入所述螢光膜，並經過所述第二螢光粉之激發後產生白色光穿過所述光學膜而發射到所述顯示面板中。
  2. 如請求項第1項所述之背光模組，其中所述光源還包括一封裝主體，所述發光元件固定於所述封裝主體中。
  3. 如請求項第2項所述之背光模組，其中所述光源還包括一容置於所述封裝主體中之基底材料，所述第一螢光粉混合於所述基底材料中並覆蓋於所述發光元件四周。
  4. 如請求項第2項所述之背光模組，其中所述發光元件為一藍色發光二極體晶片，且其發出之藍光波長峰值範圍為458納米-480納米。
  5. 如請求項第1項所述之背光模組，其中所述螢光膜包括一螢光體層，所述螢光體層包括有基底材料，所述第二螢光粉混合於所述基底材料中而收容於所述螢光體層中。
  6. 如請求項第5項所述之背光模組，其中所述螢光膜還包括緊貼於所述螢光體層兩側之一底部通光層及一頂部通光層，所述底部通光層及所述頂部通光層用以保護所述螢光體層。
  7. 如請求項第1項所述之背光模組，其中所述第一螢光粉可以是綠色螢光粉或紅色螢光粉，所述第二螢光粉可以是紅色螢光粉或綠色螢光粉。
  8. 如請求項第1項所述之背光模組，其中所述光學膜可以是一擴散片或是一兩度增強膜。
  9. 如請求項第1項所述之背光模組，其中所述背光模組還包括一緊貼於所述導光板底端之反射板，所述反射板用以將從所述導光板底部洩露之光反射回所述導光板中。
  10. 一種應用權利要求1中背光模組之顯示裝置，包括一顯示面板及一緊貼於所述顯示面板上之背光模組，所述背光模組包括一導光板，所述背光模組還包括一固定於所述導光板上之光源、一緊貼於所述導光板上之螢光膜及一緊貼於所述螢光膜上之光學膜，所述光源包括一能夠發出一單色光之發光元件及一覆蓋於所述發光元件四周之第一螢光粉，所述螢光膜包括一第二螢光粉，所述單色光經過所述第一螢光粉之激發後經過所述導光板進入所述螢光膜，並經過所述第二螢光粉之激發後產生白色光穿過所述光學膜而發射到所述顯示面板中。
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