CN103527993A - 背光模组及液晶电视 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光模组及液晶电视。该背光模组包括：单基色光源和设置于所述单基色光源的出光路径上的光学膜片组，所述光学膜片组包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片分别具有与所述单基色光源不同的第一发射光谱和第二发射光谱，以使所述单基色光源发出的单色光依次经所述第一膜片和第二膜片后转换为白光。本发明的背光模组可在色域上达到NTSC100%，有效提高了色域覆盖范围，进而提高液晶电视的画面质量。

Description

背光模组及液晶电视

技术领域

本发明涉及显示技术，尤其涉及一种背光模组及液晶电视。

背景技术

色域（Color Space）,是用于表征一个色彩影像所能表现色彩空间的色彩具体情况；在影音应用（例如电视）方面，多采用美国国家电视标准委员会（National Television Standard Committee,NTSC）协议。

众所周知，液晶显示屏本身不能发光，需要另设背光、通过液晶层对该背光发射的光线进行透射或反射实现影像显示；而背光的选择则决定的色域的呈现效果，随着消费者对画面质量要求的逐步提高，高色域背光技术逐渐成为显示技术的研究热点。

现有技术中的一种高色域背光方案是，背光光源采用蓝色发光二极管（Light Emitting Diode，LED），并将黄色荧光材料混合涂布在LED表面，从而形成了一个能够提供白光；该白光经液晶面板上的滤光片（Colcorfilters）、呈现出各种不同颜色。然而在这种方案中，由于背光光源提供的白光光谱中，对应绿光的半波宽较长，使得经滤光片输出的光谱中红光、绿光的重叠区域较宽，从而导致色域覆盖范围较低；经测试表明，这种结构的背光方案，在色域上只能达到NTSC72%左右的覆盖范围，使得液晶电视画面显示质量受限。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种背光模组及液晶电视，以提高色域覆盖范围，进而改善液晶电视呈现出的画面质量。

一方面，本发明的提供一种背光模组，包括：单基色光源和设置于所述单基色光源的出光路径上的光学膜片组，所述光学膜片组包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片分别具有与所述单基色光源不同的第一发射光谱和第二发射光谱，以使所述单基色光源发出的单色光依次经所述第一膜片和第二膜片后转换为白光。

另一方面，本发明还提供一种液晶电视，包括液晶面板和本发明提供的背光模组。

本发明提供的背光模组及液晶电视，通过在背光模组中分别设置单基色光源、具有第一发射光谱的第一膜片和具有第二发射光谱第二膜片可实现将不同基色的光合成白光，由于光源发出的光经第一膜片和第二膜片转换时还分别显著提高了第一发射光谱的光和第二发射光谱的光的纯度，即该白光的光谱中，红光、绿光对应的波段的半波宽较窄，使得该白光经液晶面板的滤波片后输出的光线中红光、绿光重叠部分明显变窄，从而显著提高了色域覆盖范围更广，经测试表明一般可达到NTSC100%，可提高液晶电视的画面质量。

附图说明

图1为本发明背光模组一实施例的结构示意图；

图2为本发明背光模组另一实施例的结构示意图；

图3为图1中A处的放大图；

图4为本发明背光模组又一实施例的结构示意图；

图5为本发明背光模组又一实施例的结构示意图；

图6为本发明背光模组一实施例提供的白光的光谱示意图；

图7为液晶面板的滤波片的光谱示意图；

图8为图6中的白光经液晶面板后的光谱示意图；

图9为现有技术中的背光模组提供的白光光谱示意图；

图10为现有技术中的背光模组提供的白光经液晶面板后的光谱示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明背光模组一实施例的结构示意图；图3为图1中A处的放大图；请先参照图1和3，本实施例提供一种背光模组，包括：单基色光源1和设置于单基色光源1的出光路径上的光学膜片组2，光学膜片组2包括第一膜片21和第二膜片22，第一膜片21和第二膜片22分别具有与单基色光源1不同的第一发射光谱和第二发射光谱，以使单基色光源1发出的单色光依次经第一膜片21和第二膜片22后转换为白光。

具体地，光学膜片组2可以包括第一膜片21和第二膜片22，以及其它光学膜片23（例如分散膜片、棱镜片等），单基色光源1发出的光的传播路径及为所述出光路径，光学膜片组可设置在该出光路径上，以使单基色光源1发出的单色光依次经过光学膜片组中的第一膜片21和第二膜片22。例如，单基色光源1可以设置在第一膜片21和第二膜片22下方，此时单基色光源1发出的单色光可垂直透过第二膜片22。其中，第一膜片21和第二膜片22的具体形状不作特别限定，例如可以均为平板状，也可以呈弧形状；第一膜片21也可以为多个，且分别对应每个单基色光源1的出光面设置，以使每个单基色光源1发出的单色光分别透过对应的第一膜片1后、再照射到一个第二膜片22上并由第二膜片22射出。

单基色光源1所发出的单色光的光谱不同于第一膜片21的第一发射光谱和第二膜片22的第二发射光谱，例如，单基色光源1可以采用蓝光发光二极管LED芯片，即单基色光源1可发出蓝光，同时第一膜片21和第二膜片22的第一发射光谱和第二发射分别为红光光谱和绿光光谱，即在受到激发时第一膜片21发出红光、第二膜片22发出绿光，从而使得由蓝光LED芯片发出的蓝光经第一膜片21、第二膜片22的转换后形成白光。

图6为经本实施例提供的背光模组转换形成的白光光谱示意图，其中，蓝光（如图中实线所示）、红光（如图中点划线所示）和绿光（如图中虚线所示）处分别具有波峰，且红光和蓝光对应的波段部分的半波宽明显小于现有技术中背光方案提供的白光光谱（如图9所示）；当本实施例背光模组提供的白光经图7所示的液晶面板滤光片（Color Filters）后，输出的光谱示意图如图8所示。图10为现有技术中的背光模组提供的白光经液晶面板的滤光片后输出的光谱示意图，对比图8和图10可以看出，本实施例的背光模组提供的白光经滤光片输出光谱中，对应绿光和红光的重叠部分明显减小。

当然，第一膜片21、第二膜片22、及单基色光源1所能发出的光的颜色可以为其它组合、也可以为其它不同种颜色的组合，本实施例仅以上述红、绿、蓝三色光为例进行阐述，并不是对本发明技术方案的限定。

本实施例提供的背光模组，通过分别设置单基色光源、具有第一光谱的第一膜片和具有第二光谱的第二膜片，可将不同基色的光合成白光，且由于光源发出的光经过第一膜片和第二膜片转换时还分别显著提高了第一发射光谱的光和第二发射光谱的光的纯度，因而形成的白光光谱中对应红光、绿光部分的半波宽明显减小，进而使的经液晶面板滤光片输出的光谱中绿光和红光的重叠部分明显减小，有效提高了色域覆盖范围，一般可达到NTSC100%，可显著提高液晶电视的画面质量。

进一步地，第二膜片22可以呈平板状，第一膜片21则可以形成罩设在单基色光源1***的罩状。其中，单基色光源1可以为LED芯片，第一膜片21可以呈半球形或长方体形的罩状，第一膜片10底部周围可与LED芯片周围密封接合以将LED芯片的发光部分围设在内部，从而使由LED芯片发出的单色光需要透过第一膜片21后射出，由此可以保证投射到第二膜片22上的光线均为LED芯片发出的单色光经第一膜片21转换后的，进而再经第二膜片22转换后即可完全转换为白光；提高了单色光的利用率。

优选地，本实施例的背光模组还可以包括导光板3，单基色光源1设置在导光板3的下表面，导光板3的上表面为出光面301，即形成直下式背光模组，以将光源发出的光转换为平面光射出。此时，导光板3的上表面为出光面301、下表面为入光面302，第一膜片21与单基色光源1一起设置在导光板3的入光面一侧，第二膜片22则可以设置在导光板3的出光面301一侧或入光面302一侧。本实施例中，第一膜片21和第二膜片22可以采用不同工艺制造而成，所形成的结构略有不同，例如，第一膜片21和第二膜片22可以分别包括柔性透明基体及覆盖在该柔性透明基体上的荧光粒子膜或量子粒子膜；第一膜片21上的荧光粒子或量子粒子膜具有不同于单基色光源1的第一发射光谱，第二膜片22上的荧光粒子或量子粒子膜具有不同于单基色光源1的第二发射光谱，以使第一膜片21和第二膜片22在激发时发射不同颜色的、且不同于单基色光源1的光。

又例如，如图3所示，第一膜片21可以包括设置在单基色光源1外、罩状的第一透明基体10，第一透明基体外表面和内表面之间形成容置腔12，容置腔内12封装有具有第一发射光谱的荧光粒子或量子粒子101；其中罩状的第一透明基体10可以呈立方体状或球冠状，荧光粒子或量子粒子101可均匀填充在容置空腔12中；第二膜片22可以包括板状的第二透明基体，以及封装于第二透明基体内的、具有第二发射光谱的荧光粒子或量子粒子。第一透明基体10和第二透明基体的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate,PET）或聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）等，具体材料不限。

实施例二

图2为本发明背光模组另一实施例的结构示意图；本实施例与实施例一不同之处在于，本实施例为侧光式背光模组。如图2所示，在本实施例中，单基色光源1位于导光板3的侧面，导光板3的上表面为出光面301，导光板3的侧面为入光面302；单基色光源1可以同样采用LED芯片，且LED芯片的出光面朝向入光面302设置，以使单基色光源1发出的单色光直接经入光面射入到导光板3中、再由出光面301射出。本实施例中，罩状的第一膜片21可以罩设在LED芯片***，第二膜片22可设置在导光板3的出光面301一侧，以使LED芯片发出的所有单色光经第一膜片21射出、再穿过第二膜片22后完全转换成白光。该白光作为液晶面板的背光，可有效提高色域覆盖范围，改善画面质量。

实施例三

图4为本发明背光模组又一实施例的结构示意图；本实施例与前述实施例的区别在于，本实施例中的第一膜片和第二膜片均采用平板状。如图4所示，本实施例提供的背光模组包括：单基色光源1和设置于单基色光源1的出光路径上的光学膜片组2，光学膜片组2包括第一膜片21和第二膜片22，第一膜片21和第二膜片22分别具有与单基色光源1不同的第一发射光谱和第二发射光谱，以使单基色光源1发出的单色光依次经第一膜片21和第二膜片22后转换为白光。

即，光学膜片组2可以包括层叠设置的第一膜片21、第二膜片22及其它膜片（例如，分散膜片、棱镜片等），单基色光源1可以设置在第一膜片21下方，以使单基色光源1发出的单色光垂直透过第一膜片21、再透过第二膜片22，并通过第一膜片21和第二膜片22对该单色光的转换作用使的由第二膜片22射出的光为合成后的白光。优选地，第一膜片21可以包括第一透明基体和封装于该第一透明基体内的、具有第一发射光谱的荧光或量子粒子；第二膜片22可包括第二透明基体和封装于该第二透明基体内的、具有第二发射光谱的荧光粒子或量子粒子。第一透明基体和第二透明基体中的荧光粒子或量子粒子具有不同的、且均不同于单基色光源1的发射光谱，以在激发时第一膜片21和第二膜片22可发出不同的、且均与单基色光源不同的光。例如，单基色光源1可以为能够发射蓝光的蓝光LED芯片，第一膜片21内封装有可在激发时发出绿光的荧光粒子或量子粒子，第二膜片22内封装有可在激发时发出红光的荧光粒子或量子粒子，这样由单基色光源1射出的蓝光、经第一膜片21和第二膜片22转换后可形成白光。当然，第一单基色光源1还可以包括罩设在蓝光LED芯片***的透明罩体，只是本实施例中该透明罩体内不封装荧光粒子或量子粒子，且采用较好透光率的材料制造，例如PC。

并且，该背光模组还可包括导光板3，单基色光源1可设置在导光板3的下表面，导光板3的下表面为入光面、上表面为出光面，即，导光板3、单基色光源1及光学膜片组2形成直下式背光模组。此时，第一膜片21和第二膜片22可以平行设置在导光板3的出光面301一侧，且第一膜片21可紧邻出光面301，第二膜片22可以叠置在第一膜片21上方、并相距一定间隙；或者，第一膜片21可以设置在导光板3的入光面302一侧，即位于单基色光源1和导光板3的入光面302之间，第二膜片22设置在出光面301一侧，又或者，第一膜片21和第二膜片22也均设置在导光板3的入光面一侧，即依次叠置在单基色光源1到导光板3的入光面302之间。

本实施例提供的背光模组，通过分别独立设置单基色光源和具有第一发射光谱的第一膜片、具有第二发射光谱的第二膜片，可以使单基色光源发出的单色光经过第一膜片和第二膜片以形成白光的过程中，分别显著提高第一发射光谱的光和第二发射光谱的光的纯度，因而形成的白光的色域覆盖范围更广，能表现出的颜色更多，从而提高液晶电视的画面质量。

需要说明的是，第一膜片21和第二膜片22也可以采用膜层的结构形式；即，第一膜片21和第二膜片22可以分别包括用于起支撑作用的透明基片，并通过在该透明基片上分别印刷形成荧光粒子层或量子粒子层；在采用荧光粒子层时，可以通过在第一膜片21和第二膜片22的透明基片上分别形成不同种类的荧光粒子层而实现不同的发射光谱，在采用量子粒子层时，则可以通过在第一膜片21和第二膜片22的透明基片上形成不同颗粒度的量子粒子而实现不同的发射光谱。其中，透明基片可以为PET或PC制成的薄片。

实施例四

图5为本发明背光模组又一实施例的结构示意图；本实施例与实施例三不同之处在于，本实施例为侧光式背光模组。即，如图5所示，导光板3的上表面为出光面301、侧面为入光面302；单基色光源1设置在导光板3的侧面，且单基色光源1的出光面平行于入光面302，以使单基色光源1发出的单色光由入光面302射入到导光板3。第一膜片21和第二膜片22可以层叠设置在导光板3的出光面一侧，并均与出光面301平行，第一膜片21可以紧邻导光板3。当然，第一膜片21也可以设置在入光面302一侧，即可位于单基色光源1到入光面302之间，且平板状的第一膜片21可以平行于单基色光源1的出光面设置；出光面是指光源中垂直于光线射出的方向的平面。

本实施例的其它结构、功能及技术效果与实施例三类似，此处不再赘述。

实施例五

本实施例提供一种液晶电视，包括液晶面板，以及如上任一实施例所述的背光模组。

请参照图1-5，该背光模组包括：单基色光源1和设置于单基色光源1的出光路径上的光学膜片组2，光学膜片组2包括第一膜片21和第二膜片22，第一膜片21和第二膜片22分别具有与单基色光源1不同的第一发射光谱和第二发射光谱，以使单基色光源1发出的单色光依次经第一膜片21和第二膜片22后转换为白光。

本实施例提供的液晶电视中，除本发明提供的背光模组外的其它部件均可以采用现有技术，并不对本发明造成限制；其中背光模组的具体结构及功能与前述实施例，此处不再赘述。

本实施例提供的液晶电视，通过在背光模组中采用不同发射光谱的单基色光源、第一膜片和第二膜片，可实现将不同基色转换为白光，有效提高了色域饱和度，进而提高了液晶电视所呈现的画面质量；同时，这种方式可以增加背光模组的设计自由度，有利于提高设计效率，节约成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种背光模组，包括：单基色光源和设置于所述单基色光源的出光路径上的光学膜片组，其特征在于，所述光学膜片组包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片分别具有与所述单基色光源不同的第一发射光谱和第二发射光谱，以使所述单基色光源发出的单色光依次经所述第一膜片和第二膜片后转换为白光。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括导光板，所述单基色光源设置在所述导光板的侧面或下表面，所述导光板的上表面为出光面。

3.根据权利要求1或2所述的背光模组，其特征在于，所述第一膜片形成罩设在所述单基色光源***的罩状。

4.根据权利要求3所述的背光模组，所述第一膜片包括设置在所述单基色光源外、罩状的第一透明基体，所述第一透明基体外表面和内表面之间形成容置腔，所述容置腔内封装有具有第一发射光谱的荧光粒子或量子粒子；所述第二膜片呈平板状，所述第二膜片包括板状的第二透明基体，以及封装于所述第二透明基体内的、具有第二发射光谱的荧光粒子或量子粒子。

5.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述第一膜片和第二膜片分别呈平板状，所述第一膜片和第二膜片层叠设置在所述导光板的出光面一侧。

6.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述第一膜片设置在所述单基色光源到所述导光板之间、所述第二膜片设置在所述导光板的出光面一侧。

7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述第一膜片包括第一透明基体和封装于所述第一透明基体内的、具有所述第一发射光谱的荧光粒子或量子粒子；所述第二膜片包括第二透明基体和封装于所述第二透明基体内的、具有所述第二发射光谱的荧光粒子或量子粒子。

8.根据权利要求1-7任一所述的背光模组，其特征在于，所述单基色光源为蓝光发光二极管LED芯片，所述第一发射光谱为红光光谱，所述第二发射光谱为绿光光谱。

9.根据权利要求1-7任一所述的背光模组，其特征在于，所述光学膜片组还包括分散膜片，所述分散膜片设置在所述第二膜片与所述第一膜片之间。

10.一种液晶电视，其特征在于，包括液晶面板，以及如权利要求1-9任一项所述的背光模组。

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