一種背光模組以及液晶顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種背光模組以及液晶顯示裝置，該背光模組包括光源；光譜選擇元件，設置于光源至背光模組出光面之間的光路中，通過紅、綠、藍光譜，限制或阻擋其余光譜。通過上述方式，本發(fā)明能夠增加顯示裝置的色域，提高顯示裝置的色彩飽和度。
【專利說明】
一種背光模組以及液晶顯示裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種背光模組以及液晶顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 目前液晶顯示器件中，普遍采用白光LED(Light-Emitting Diode，發(fā)光二極管)作 背光源。而最普遍的白光LED為藍光發(fā)光芯片加黃色YAG( Y3A15012，釔鋁石榴石）熒光粉的 LED，采用黃光熒光粉材料的LED搭配液晶屏后，色彩飽和度較低，顯示器顏色不夠鮮艷。
[0003] 參閱圖1，圖1是本發(fā)明【背景技術】中RG熒光粉和YAG熒光粉的色飽和對比示意圖，從 圖中可以看出，相比YAG熒光粉的LED而言，由于RG熒光粉的LED背光透過R、G像素的光譜 FWHM(半高寬)更窄，R、G顏色更純正，故可以實現(xiàn)更高色彩飽和度。
[0004] 為了提高色彩飽和度，通常通過把黃色熒光粉更改為RG(紅、綠)熒光粉的方式，但 這種方式需要更換現(xiàn)有液晶顯示裝置的LED，無法再采用現(xiàn)有光源的基礎上直接提升色域。 [0005]目前在高色飽液晶顯示器背光技術方面，色域可以達到最高的是含Cd(鎘)元素的 量子點材料，由于Cd對人體的健康有非常大的影響，且量子點膜片非常昂貴，所以發(fā)展一直 無Cd低成本的高色飽技術是液晶顯示器高色飽技術發(fā)展的趨勢。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種背光模組以及液晶顯示裝置，能夠增加顯 示裝置的色域，提高顯示裝置的色彩飽和度。
[0007] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種背光模組，該背光 模組包括:光源;光譜選擇元件，設置于光源至背光模組出光面之間的光路中，通過紅、綠、 藍光譜，限制或阻擋其余光譜。
[0008] 其中，光譜選擇元件是高低折射率層交替層疊的多層元件。
[0009] 其中，進一步包括將光源發(fā)出的光線進行準直或會聚后射至光譜選擇元件的準直 元件。
[0010]其中，準直元件是拋物準直鏡，光源的發(fā)光面設置于拋物準直鏡的焦點，光源發(fā)光 面寬度a、拋物準直鏡的焦點到端面的距離b、準直拋物鏡的開口寬度h滿足以下條件：
[0012] 其中，進一步包括導光板，光源、準直元件鄰近導光板的側(cè)邊設置，且準直元件位 于光源、導光板側(cè)邊之間。
[0013] 其中，高折射率層針對波長550nm的折射率為2.0-2.8，低折射率層針對波長550nm 的折射率為1.3-1.8，并且層數(shù)大于40。
[0014] 其中，光譜選擇元件對應波長425-470nm、510-560nm、610-730nm的通過率不小于 80%，對應波長480-505nm、570-605nm的通過率低于20%。
[0015] 其中，光源包括藍光LED、及設置于藍光LED發(fā)光面的黃光熒光粉或紅綠熒光粉。
[0016] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是:提供一種液晶顯示裝置， 該液晶顯示裝置包括顯示面板、背光模組及光譜選擇元件;背光模組包括光源，光譜選擇元 件設置于光源至顯示面板入光面之間的光路中，通過紅、綠、藍光譜，限制或阻擋其余光譜。
[0017] 其中，光譜選擇元件是高低折射率層交替層疊的多層元件。
[0018] 其中，進一步包括將光源發(fā)出的光線進行準直或會聚后射至光譜選擇元件的準直 元件。
[0019] 其中，準直元件是拋物準直鏡，光源的發(fā)光面設置于拋物準直鏡的焦點，光源發(fā)光 面寬度a、拋物準直鏡的焦點到端面的距離b、準直拋物鏡的開口寬度h滿足以下條件：
[0021] 其中，進一步包括導光板，光源、準直元件鄰近導光板的側(cè)邊設置，且準直元件位 于光源、導光板側(cè)邊之間。
[0022]其中，高折射率層針對波長550nm的折射率為2.0-2.8，低折射率層針對波長550nm 的折射率為1.3-1.8，并且層數(shù)大于40。
[0023] 其中，光譜選擇元件對應波長425-470nm、510-560nm、610-730nm的通過率不小于 80%，對應波長480-505nm、570-605nm的通過率低于20%。
[0024] 其中，光源包括藍光LED、及設置于藍光LED發(fā)光面的黃光熒光粉或紅綠熒光粉。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本發(fā)明的背光模組包括光源和光 譜選擇元件;其中，光譜選擇元件設置于光源至背光模組出光面之間的光路中，光譜選擇元 件用于通過紅、綠、藍光譜，限制或阻擋其余光譜。通過上述方式，能夠過濾光源中的不需要 的光譜，而選擇性的通過顯示裝置需要的紅、綠、藍光譜，增加了顯示裝置的色域，提高了顯 示裝置的色彩飽和度。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明【背景技術】中RG熒光粉和YAG熒光粉的色飽和對比示意圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明背光模組第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖3是本發(fā)明背光模組第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖4是本發(fā)明背光模組第二實施方式的局部光路示意圖；
[0030] 圖5是本發(fā)明背光模組第二實施方式中表1對應的穿透率頻譜圖；
[0031] 圖6是本發(fā)明背光模組第二實施方式中表2對應的穿透率頻譜圖；
[0032]圖7是本發(fā)明液晶顯示裝置一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033]參閱圖2,圖2是本發(fā)明背光模組第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該背光模組20包括 光源21和光譜選擇元件22;其中，光譜選擇元件22設置于光源21至背光模組20出光面之間 的光路中，光譜選擇元件22用于通過紅、綠、藍光譜，限制或阻擋其余光譜。
[0034]可以理解的，圖2示出了一種背入式背光模組的示意圖，光源21的數(shù)量也不僅限制 于一個，可以是陣列分布的多個光源;在其他實施方式中，背光模組20還可以是側(cè)入式的背 光模組，即光源21設置于該背光模組20的側(cè)面。
[0035] 可選的，光源21包括藍光LED、及設置于藍光LED發(fā)光面的黃光熒光粉（YAG熒光 粉)。
[0036] 可選的，光源21包括藍光LED、及設置于藍光LED發(fā)光面的紅綠熒光粉(RG熒光粉）。
[0037] 可選的，光譜選擇元件22是高低折射率層交替層疊的多層元件。其中，該元件可以 是光學膜片或者光學薄膜。在一種實施方式中，光譜選擇元件22的層數(shù)大于40,其中，高折 射率層針對波長550nm的折射率為2.0-2.8，低折射率層針對波長550nm的折射率為1.3-1.8〇
[0038] 可選的，光譜選擇元22件對應波長425-470nm、510-560nm、610-730nm的通過率不 小于80%，對應波長480-505nm、570-605nm的通過率低于20%。
[0039] 優(yōu)選的，光譜選擇元22件對應波長425-470nm、510-560nm、610-730nm的通過率不 小于90%，對應波長480-505nm、570-605nm的通過率低于10%。
[0040] 區(qū)別于現(xiàn)有技術，本實施方式的背光模組包括光源和光譜選擇元件;其中，光譜選 擇元件設置于光源至背光模組出光面之間的光路中，光譜選擇元件用于通過紅、綠、藍光 譜，限制或阻擋其余光譜。通過上述方式，能夠過濾光源中的不需要的光譜，而選擇性的通 過顯示裝置需要的紅、綠、藍光譜，增加了顯示裝置的色域，提高了顯示裝置的色彩飽和度。
[0041] 參閱圖3,圖3是本發(fā)明背光模組第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該背光模組包括光 源31、準直元件32、光譜選擇元件33,其中，準直元件32用于將光源31發(fā)出的光線進行準直 或會聚后射至光譜選擇元件33。
[0042] 如圖4所示，圖4是本發(fā)明背光模組第二實施方式的局部光路示意圖，準直元件32 是拋物準直鏡，光源31的發(fā)光面設置于拋物準直鏡的焦點，即光源31的發(fā)光面的中心點與 拋物準直鏡的焦點重合，且光源31的發(fā)光面與拋物準直鏡的開口面平行。
[0043]其中，光譜選擇元件33為高低折射率層交替層疊的多層光學薄膜光譜轉(zhuǎn)換膜(又 叫光色彩轉(zhuǎn)換膜），例如有機/無機復合色彩轉(zhuǎn)換膜，由于多層光學薄膜光譜轉(zhuǎn)換膜在光線 的入射角度較小的情況下具有很好的RGB濾光特性，可以使RGB三色光光譜的FWHM變窄，從 而實現(xiàn)高色飽液晶顯示;而對于大角度入射光，RGB的濾光特性差。
[0044] 因此，為了使入射到多層光學薄膜光譜轉(zhuǎn)換膜的光達到以較小的入射角α入射，需 要在多層光學薄膜光譜轉(zhuǎn)換膜前增加一個拋物準直鏡。
[0045] 具體地，光源發(fā)光面寬度a、拋物準直鏡的焦點到端面的距離b、準直拋物鏡的開口 寬度h滿足以下條件：
[0047] 這樣，就可以使得光源31產(chǎn)生的光線以一個較小的入射角α射入光譜選擇元件33， 提高顯示裝置的色彩飽和度。
[0048]繼續(xù)參閱圖3,可選的，在其他實施方式中，該背光模組還可以包括導光板34、反射 片35以及光學膜片36。
[0049] 其中，光源31、準直元件32鄰近導光板34的側(cè)邊設置，且準直元件33位于光源31和 導光板34側(cè)邊之間，光譜選擇元件33位于準直元件32和導光板34側(cè)邊之間。
[0050] 可選的，在其他實施方式中，光譜選擇元件33還可以設置于導光板34的出光面之 上。
[0051]可選的，在其他實施方式中，光譜選擇元件33還可以設置于液晶面板（圖未示）的 下表面。
[0052]可選的，光譜選擇元件33包括玻璃基板和設置于玻璃基板上的高低折射率層；
[0053] 可選的，光譜選擇元件33可以是直接固定于導光板34側(cè)面或準直原件出光面的高 低折射率層。
[0054] 對應參閱下表和圖5、圖6，其中，圖5是本發(fā)明背光模組第二實施方式中表1對應的 穿透率頻譜圖，圖6是本發(fā)明背光模組第二實施方式中表2對應的穿透率頻譜圖；在圖5和圖 6中，橫坐標表示頻率，縱坐標表示穿透率。
[0055] 表1:
[0059] 從上述的圖表可以看出，通過上述方式，液晶顯示器的彩色飽和度可以提升到 110%以上，可以達到相當于QDs film(量子點薄膜)所能達到的色域，背光光效部分也和 QDs film相當。但本實施方式無需采用含Cd的對人體健康有危害的QDs元件，采用現(xiàn)有的白 光LED即可，具有很好的壽命和信賴性，且成本大大低于QDs film成本。
[0060] 參閱圖7,圖7是本發(fā)明液晶顯示裝置一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該液晶顯示裝置 包括顯示面板71、背光模組72及光譜選擇元件73;背光模組72包括光源721，光譜選擇元件 73設置于光源721至顯示面板71入光面之間的光路中，通過紅、綠、藍光譜，限制或阻擋其余 光譜。
[0061] 可選的，該光譜選擇元件73是如以上各個實施方式中所述的光譜選擇元件，其具 體實施原理和結(jié)構(gòu)類似，這里不再贅述。
[0062]可以理解的，圖7僅示出了一種背入式背光模組結(jié)構(gòu)，在其他實施方式中，液晶顯 示裝置還可以是側(cè)入式的背光模組，具有側(cè)入式的背光模組的液晶顯示裝置，可以參考以 上背光模組第二實施方式，這里不再贅述。
[0063]區(qū)別于現(xiàn)有技術，本實施方式的液晶顯示裝置包括顯示面板、背光模組及光譜選 擇元件;背光模組包括光源，光譜選擇元件設置于光源至顯示面板入光面之間的光路中，通 過紅、綠、藍光譜，限制或阻擋其余光譜。通過上述方式，能夠過濾光源中的不需要的光譜， 而選擇性的通過顯示裝置需要的紅、綠、藍光譜，增加了顯示裝置的色域，提高了顯示裝置 的色彩飽和度。
[0064]以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本 發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的 技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種背光模組，其特征在于，包括： 光源； 光譜選擇元件，設置于所述光源至所述背光模組出光面之間的光路中，通過紅、綠、藍 光譜，限制或阻擋其余光譜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于， 所述光譜選擇元件是高低折射率層交替層疊的多層元件。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于， 進一步包括將所述光源發(fā)出的光線進行準直或會聚后射至所述光譜選擇元件的準直 元件。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光模組，其特征在于， 所述準直元件是拋物準直鏡，所述光源的發(fā)光面設置于所述拋物準直鏡的焦點，所述 光源發(fā)光面寬度a、所述拋物準直鏡的焦點到端面的距離b、所述準直拋物鏡的開口寬度h滿 足以下條件：5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光模組，其特征在于， 進一步包括導光板，所述光源、所述準直元件鄰近所述導光板的側(cè)邊設置，且所述準直 元件位于所述光源、所述導光板側(cè)邊之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于， 所述高折射率層針對波長550nm的折射率為2.0-2.8，所述低折射率層針對波長550nm 的折射率為1.3-1.8，并且層數(shù)大于40。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于， 所述光譜選擇元件對應波長425-470nm、510-560nm、610-730nm的通過率不小于80%， 對應波長480-505nm、570-605nm的通過率低于20% 〇8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的背光模組，其特征在于， 所述光源包括藍光LED、及設置于所述藍光LED發(fā)光面的黃光熒光粉或紅綠熒光粉。9. 一種液晶顯示裝置，其特征在于， 包括顯示面板、背光模組及光譜選擇元件； 所述背光模組包括光源，所述光譜選擇元件設置于所述光源至所述顯示面板入光面之 間的光路中，通過紅、綠、藍光譜，限制或阻擋其余光譜。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述背光模組是如權(quán)利要求2至7任一項所述的背光模組。
【文檔編號】G02B5/28GK105867024SQ201610349813
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】樊勇
【申請人】深圳市華星光電技術有限公司