TWI697717B - 顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種顯示裝置包括顯示面板與背光模組。該背光模組包括複數白光LED。每一個白光LED包括藍光晶片以及封裝在所述藍光晶片上的黃色螢光材料。光線調整元件設置在該顯示面板上或設置在該背光模組上。該光線調整元件對波長在450nm以下的藍光穿透率不超過10%，對波長在470nm以上的藍光穿透率不低於90%；該光線調整元件還用於減少波長在575nm至595nm之間的黃光的穿透。藉由特定白光LED搭配一濾除特定波長藍光與黃光的光線調整元件，能夠有效減少從顯示裝置中射出的損害眼睛的光線，同時還能夠提高顯示畫面的色彩飽和度。

Description

顯示裝置

本發明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種具有護眼和高色彩飽和度的顯示裝置。

目前，顯示器通常是藉由調節紅、綠、藍三種顏色光線的比例來顯示彩色畫面的。然而，其中的藍光易穿過眼角膜的晶狀體並接觸到視網膜，加速視網膜光斑區的細胞氧化，使人體視網膜的光斑區產生病變，損傷視覺細胞，進而對眼睛的健康產生了不良的影響。

鑒於此，有必要提供一種顯示裝置，其可實現護眼和高色彩飽和度。

一種顯示裝置，包括：顯示面板；與所述顯示面板層疊設置的背光模組，該背光模組包括複數白光LED，每一個白光LED包括藍光晶片以及封裝在所述藍光晶片上的黃色螢光材料；以及光線調整元件，其設置在該顯示面板上或設置在該背光模組上，該光線調整元件對波長在450nm以下的藍光穿透率不超過10%，對波長在470nm以上 的藍光穿透率不低於90%；該光線調整元件還用於減少波長在575nm至595nm之間的黃光的穿透。

一種顯示裝置，其包括：顯示面板；與所述顯示面板層疊設置的背光模組，該背光模組包括複數白光LED，每一個白光LED包括藍光晶片以及封裝在所述藍光晶片上的紅色螢光材料和綠色螢光材料；以及光線調整元件，其設置在該顯示面板上或設置在該背光模組上，該光線調整元件對波長在450nm以下的藍光穿透率不超過10%，對波長在470nm以上的藍光穿透率不低於90%。

本發明在顯示裝置中藉由特定白光LED搭配一濾除特定波長藍光與黃光或藍光的光線調整元件，能夠有效減少從顯示裝置中射出的損害眼睛的光線，從而實現保護眼睛的作用，同時還能夠提高顯示畫面的色彩飽和度。

100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g:顯示裝置

10:顯示面板

30:背光模組

20:透明蓋板

11:上偏光片

13:彩色濾光基板

15:液晶層

17:TFT基板

19:下偏光片

31:白光LED

311:藍光晶片

313:螢光材料

50a、50b:光線調整元件

32:反射片

34:擴散膜

36:增亮膜

33:導光板

圖1為本發明第一實施例的顯示裝置的俯視示意圖。

圖2為本發明第二實施例的顯示裝置的俯視示意圖。

圖3為本發明第三實施例的顯示裝置的俯視示意圖。

圖4為本發明第四實施例的顯示裝置的俯視示意圖。

圖5為本發明第五實施例的顯示裝置的俯視示意圖。

圖6為本發明第六實施例的顯示裝置的俯視示意圖。

圖7為本發明第七實施例的顯示裝置的俯視示意圖。

圖8為一實施例的光線調整元件的光線透過率圖表。

圖9為另一實施例的光線調整元件的光線透過率圖表。

附圖中示出了本發明的實施例，本發明可以藉由多種不同形式實現，而並不應解釋為僅局限於這裡所闡述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本發明更為全面和完整的公開，並使本領域的技術人員更充分地瞭解本發明的範圍。

藍色光線(藍光)的波長通常在400nm至500nm之間。經研究發現，415nm至455nm之間波長的藍光對眼睛的傷害最嚴重。因此，本發明旨在藉由減少從顯示裝置中發射出的415nm-455nm之間波長的藍光，從而防止上述波段的藍光對眼睛產生不良影響。

圖1所示，本發明第一實施方式所提供的顯示裝置100a包括層疊的顯示面板10以及背光模組30。其中，該顯示面板10是液晶顯示面板，用於藉由液晶轉動來控制光線的通過量。該背光模組30用於向該顯示面板10的方向提供一面光源。

該顯示面板10包括依次層疊的透明蓋板20、上偏光片11、彩色濾光基板13、液晶層15、薄膜電晶體(TFT)基板17以及下偏光片19，其中下偏光片19靠近該背光模組30。所述彩色濾光基板13與TFT基板17相對設置。所述液晶層15夾設於所述彩色濾光基板13與TFT基板17之間。所述上偏光片11能夠使偏振方向沿第一方向的光線穿過，而所述下偏光片19能夠使偏振方向沿與所述第一方向垂直的第二方向的光線穿過。

所述背光模組30提供一面光源，其發出的光線依次穿過所述下偏光片19、TFT基板17、液晶層15、彩色濾光基板13、上偏光片11及透明 蓋板20，藉由控制所述液晶層15中液晶分子的旋轉帶動光線的偏振方向改變，以實現畫面顯示。

所述背光模組30包括用以發光的複數白光LED31，圖1中未示出白光LED31。白光LED31請參圖6和圖7所示，每一個白光LED31包括藍光晶片311以及封裝在所述藍光晶片311上的螢光材料313。在一實施例中，所述螢光材料313包括紅色螢光材料和綠色螢光材料。上述藍光晶片發出的藍光的波峰位於460-475nm。如圖1所示，該顯示裝置100a中設置有一光線調整元件50a，該光線調整元件50a能夠減少從所述顯示裝置100a出光面發出的光線中波長在415nm至455nm之間的藍光，從而減少所述顯示裝置100a中對眼睛危害大的藍光，進而保護觀看者的視力。同時，由於此種白光LED發出的光中沒有黃光，因此可保證顯示裝置100a顯示的色彩飽和度和亮度。在本實施方式中，該光線調整元件50a對波長在450nm以下的藍光穿透率不超過10%，對波長在470nm以上的藍光穿透率不低於90%，且對波長由450nm至470nm之間的藍光的穿透率隨波長之增加而增加，如圖8所示。

在另一實施例中，所述螢光材料313為黃色螢光材料。上述藍光晶片發出的藍光的波峰位於460-475nm。所述黃色螢光材料可為鋁酸鹽螢光材料或矽酸鹽螢光材料。此時，白光LED31發出的光中含有黃色光線(黃光)。波長位於575nm~595nm左右的黃光對顯示的色彩飽和度有影響，因此需減少從顯示裝置中發射出的575nm~595nm左右波長的黃光，從而提升顯示裝置100a顯示的色彩飽和度。此種情況下，如圖1所示，該顯示裝置100a中設置有一光線調整元件50b，該光線調整元件50b能夠減少從所述顯示裝置100a出光面發出的光線中波長在415nm至455nm之間的藍光以及波長在575nm至595nm之間的黃光。在本實施方式中，如圖9所示，該光線 調整元件50a對波長在450nm以下的藍光穿透率不超過10%，對波長在470nm以上的藍光穿透率不低於90%，且對波長由450nm至470nm之間的藍光的穿透率隨波長之增加而增加。藉由該光線調整元件50b，黃光的透光率曲線呈現一個凹峰，凹峰的中心位於575nm至595nm之間，凹峰的寬度為15-30nm，其中黃光的透光率在凹峰的中心達到最小值約為60%。

該光線調整元件50a或該光線調整元件50b可以是設置在該顯示面板10中任意膜層上，也可以是設置在該背光模組30上。

該光線調整元件50a為單一濾藍光的，其可包括折射率不同的兩種材料的交替排布的多層膜，所述兩種材料可分別選自氮化鎵、氧化鈦、氧化鋁、銦錫氧化物、氧化矽、氮化矽等。

該光線調整元件50b能夠濾藍光和黃光，可包括層疊設置的藍光濾膜和黃光濾膜的兩種膜。藍光濾膜可包括折射率不同的兩種材料的交替排布的多層膜，所述兩種材料可分別選自氮化鎵、氧化鈦、氧化鋁、銦錫氧化物、氧化矽、氮化矽中至少一種。黃光濾膜可包括折射率不同的兩種材料的交替排布的多層膜，所述兩種材料可分別選自氮化鎵、氧化鈦、氧化鋁、銦錫氧化物、氧化矽、氮化矽等。在其他實施例中，該光線調整元件50b為濾藍光和黃光的複合膜。

如圖1所示，本發明第一實施方式中，該光線調整元件50a或50b設置在所述下偏光片19與所述背光模組30之間。該光線調整元件50a或50b為採用貼附、塗覆或鍍膜等方式形成在所述下偏光片19靠近所述背光模組30的表面，或是形成在所述背光模組30靠近所述下偏光片19的表面；或者是將調整材料摻雜到一透明的基底材料上形成基底層，直接將該基底層設置在所述下偏光片19與所述背光模組30之間。

如圖2所示，本發明第二實施方式的顯示裝置100b的示意圖。該顯示裝置100b與第一實施方式的顯示裝置100a相似，也就是說，對於該顯示裝置100a的描述基本上都可以用於該顯示裝置100b，特別是，顯示裝置100b中的透明蓋板20、上偏光片11、彩色濾光基板13、液晶層15、TFT基板17、下偏光片19及背光模組30的結構與顯示裝置100a中的均相同，此處就不再贅述。然而，該顯示裝置100b與第一實施方式的顯示裝置100a的主要區別在於：在第二實施方式中，光線調整元件50a或50b設置在所述下偏光片19與所述TFT基板17之間。該光線調整元件50a或50b為採用貼附、塗覆或鍍膜等方式形成在所述下偏光片19靠近所述TFT基板17的表面，或是形成在所述TFT基板17靠近所述下偏光片19的表面；或者是將調整材料摻雜到一透明的基底材料上形成基底層，直接將該基底層設置在所述下偏光片19與所述TFT基板17之間。

如圖3所示，本發明第三實施方式的顯示裝置100c的示意圖。該顯示裝置100c與第一實施方式的顯示裝置100a相似，也就是說，對於該顯示裝置100a的描述基本上都可以用於該顯示裝置100c，特別是，顯示裝置100c中的透明蓋板20、上偏光片11、彩色濾光基板13、液晶層15、TFT基板17、下偏光片19及背光模組30的結構與顯示裝置100a中的均相同，此處就不再贅述。然而，該顯示裝置100c與第一實施方式的顯示裝置100a的主要區別在於：在第三實施方式中，光線調整元件50a或50b設置在所述上偏光片11與所述彩色濾光基板13之間。該光線調整元件50a或50b為採用貼附、塗覆或鍍膜等方式形成在所述彩色濾光基板13靠近所述上偏光片11的表面，或是形成在所述上偏光片11靠近所述彩色濾光基板13的表面；或者是將調整材料摻雜到一透明的基底材料上形成基底層，直接將該基底層設置在所述上偏光片11與所述彩色濾光基板13之間。

如圖4所示，本發明第四實施方式的顯示裝置100d的示意圖。該顯示裝置100d與第一實施方式的顯示裝置100a相似，也就是說，對於該顯示裝置100a的描述基本上都可以用於該顯示裝置100d，特別是，顯示裝置100d中的透明蓋板20、上偏光片11、彩色濾光基板13、液晶層15、TFT基板17、下偏光片19及背光模組30的結構與顯示裝置100a中的均相同，此處就不再贅述。然而，該顯示裝置100d與第一實施方式的顯示裝置100a的主要區別在於：在第四實施方式中，光線調整元件50a或50b設置在所述上偏光片11與所述透明蓋板20之間。該光線調整元件50a或50b為採用貼附、塗覆或鍍膜等方式形成在所述透明蓋板20靠近所述上偏光片11的表面，或是形成在所述上偏光片11靠近所述透明蓋板20的表面；或者是將調整材料摻雜到一透明的基底材料上形成基底層，直接將該基底層設置在所述上偏光片11與所述透明蓋板20之間。

如圖5所示，本發明第五實施方式的顯示裝置100e的示意圖。該顯示裝置100e與第一實施方式的顯示裝置100a相似，也就是說，對於該顯示裝置100a的描述基本上都可以用於該顯示裝置100e，特別是，顯示裝置100e中的透明蓋板20、上偏光片11、彩色濾光基板13、液晶層15、TFT基板17、下偏光片19及背光模組30的結構與顯示裝置100a中的均相同，此處就不再贅述。然而，該顯示裝置100e與第一實施方式的顯示裝置100a的主要區別在於：在第五實施方式中，光線調整元件50a或50b設置在所述透明蓋板20遠離所述上偏光片11的一側。該光線調整元件50a或50b為採用貼附、塗覆或鍍膜等方式形成在所述透明蓋板20遠離所述上偏光片11的表面；或者是將調整材料摻雜到一透明的基底材料上形成基底層，直接將該基底層設置在所述透明蓋板20遠離所述上偏光片11的一側。

如圖6所示，本發明第六實施方式的顯示裝置100f的示意圖。實施方式中，光線調整元件50a或50b設置在所述背光模組30中。所述背光模組30為直下式的，其包括依次層疊的反射片32、擴散膜34、增亮膜36等，還包括複數白光LED31，其中反射片32與所述擴散膜34為間隔設置。所述複數白光LED31貫穿所述反射片32與所述擴散膜34相對且間隔設置。可以理解的，該反射片32上方還可設置與擴散膜34、增亮膜36層疊設置的顏色轉換膜(圖未示)等本領域常規使用的光學膜片。光線調整元件50a或50b可設置在位於複數白光LED遠離反射片32一側的任意膜層上，例如設置在擴散膜34上或增亮膜36上。本實施例中，光線調整元件50a或50b設置在擴散膜34與增亮膜36之間。該光線調整元件50a或50b為採用貼附、塗覆或鍍膜等方式形成在所述增亮膜36靠近所述擴散膜34的表面，或是形成在所述擴散膜34靠近所述增亮膜36的表面；或者是將調整材料摻雜到一透明的基底材料上形成基底層，直接將該基底層設置在所述擴散膜34與增亮膜36之間。

如圖7所示，本發明第七實施方式的顯示裝置100g的示意圖。實施方式中，光線調整元件50a或50b設置在所述背光模組30中。所述背光模組30為側入式的，其包括依次層疊的反射片32、導光板33、擴散膜34、增亮膜36，還包括複數白光LED31。所述複數白光LED31設置在反射片32與擴散膜34之間，且正對導光板33的側端。可以理解的，該導光板33上方還可設置與擴散膜34、增亮膜36層疊設置的顏色轉換膜(圖未示)等本領域常規使用的光學膜片。光線調整元件50a或50b可設置在位於導光板33遠離反射片32一側的任意膜層上，例如設置在擴散膜34上或增亮膜36上。本實施例中，光線調整元件50a或50b設置在擴散膜34與增亮膜36之間。該光線調整元件50a或50b為採用貼附、塗覆或鍍膜等方式形成在所述 增亮膜36靠近所述擴散膜34的表面，或是形成在所述擴散膜34靠近所述增亮膜36的表面；或者是將調整材料摻雜到一透明的基底材料上形成基底層，直接將該基底層設置在所述擴散膜34與增亮膜36之間。

本發明藉由在顯示裝置中特定白光LED搭配一濾除特定波長藍光與黃光或藍光的光線調整元件，能夠有效減少從顯示裝置中射出的損害眼睛的光線，從而實現保護眼睛的作用，同時還能夠提高顯示畫面的色彩飽和度。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，圖示中出現的上、下、左及右方向僅為了方便理解，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

100a:顯示裝置

10:顯示面板

30:背光模組

20:透明蓋板

11:上偏光片

13:彩色濾光基板

15:液晶層

17:TFT基板

19:下偏光片

50a、50b:光線調整元件

Claims (5)

1. 一種顯示裝置，其改良在於，其包括：顯示面板；與所述顯示面板層疊設置的背光模組，該背光模組包括複數白光LED，每一個白光LED包括藍光晶片以及封裝在所述藍光晶片上的黃色螢光材料；以及光線調整元件，其設置在所述背光模組中，該光線調整元件對波長在450nm以下的藍光穿透率不超過10%，對波長在470nm以上的藍光穿透率不低於90%；該光線調整元件還用於減少波長在575nm至595nm之間的黃光的穿透。
2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：該光線調整元件包括層疊設置的藍光濾膜和黃光濾膜兩種膜；藍光濾膜包括兩種不同材料的交替排布的多層膜，兩種不同材料分別選自氮化鎵、氧化鈦、氧化鋁、銦錫氧化物、氧化矽、氮化矽中的至少一種；黃光濾膜包括兩種不同材料的交替排布的多層膜，所述兩種材料分別選自氮化鎵、氧化鈦、氧化鋁、銦錫氧化物、氧化矽、氮化矽中的至少一種。
3. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：該光線調整元件對黃光的透光率曲線呈現一個凹峰，其中透光率曲線的橫坐標為波長，縱坐標為透過率，凹峰的中心位於575nm至595nm之間，凹峰的寬度為15-30nm，其中黃光的透光率在凹峰的中心達到最小值為60%。
4. 一種顯示裝置，其中：包括：顯示面板；與所述顯示面板層疊設置的背光模組，該背光模組包括複數白光LED，每一個白光LED包括藍光晶片以及封裝在所述藍光晶片上的紅色螢光材料和綠色螢 光材料；以及光線調整元件，其設置在所述背光模組中，該光線調整元件對波長在450nm以下的藍光穿透率不超過10%，對波長在470nm以上的藍光穿透率不低於90%。
5. 如請求項4所述的顯示裝置，其中：該光線調整元件包括兩種不同材料的交替排布的多層膜，所述兩種不同材料分別選自氮化鎵、氧化鈦、氧化鋁、銦錫氧化物、氧化矽、氮化矽。

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