CN105987325B - 量子管、背光模块及液晶显示装置 - Google Patents

量子管、背光模块及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种量子管、背光模块及液晶显示装置。量子管包括管体、多个第一荧光粒子以及多个第二荧光粒子。管体具有入光面、出光面、顶面以及底面，顶面与底面连接于入光面与出光面之间，顶面与底面相对，顶面具有倾斜部，且倾斜部相对底面倾斜一角度。多个第一荧光粒子设置于管体中。多个第二荧光粒子设置于管体中。背光模块包括导光板、多个光源以及量子管。量子管设置于导光板与多个光源之间，多个光源邻近入光面，导光板邻近出光面，且倾斜部自多个光源朝导光板的方向向下倾斜。液晶显示装置包括背光模块以及液晶显示面板。液晶显示面板设置于背光模块上。量子管的顶面的倾斜部可将光源发出的光线有效导引至出光面，从而增加光利用率。

Description

量子管、背光模块及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种量子管，特别是涉及一种具有倾斜部的量子管、装设有此量子管的的背光模块及装设有此背光模块的液晶显示装置。
背景技术
如何兼具节能环保(例如，不使用彩色滤光片)以及显示质量(例如，动态画面反应时间(Motion Picture Response Time,MPRT))，是液晶显示器要持续改善的问题。若可以利用高速液晶(例如，蓝相液晶)，将可以实现兼具节能环保且优良显示质量的液晶显示装置。蓝相液晶是高速反应的液晶，上升时间(rising time)和下降时间(falling time)都在1毫秒以下。高速液晶可以改善液晶显示装置严重的动态模糊(motion blur)。场色序法(Field Sequential Color,FSC)是一种不需使用彩色滤光片(color filter)的显示技术，少了彩色滤光片，可以增加显示面板的穿透率，但一定要搭配快速反应的液晶，才不会因为液晶的反应过慢，降低了背光源可以点亮的时间和增加驱动方式的复杂度。
请参考图1以及图2，图1是现有技术的背光模块10的俯视示意图，图2是装设有图1中的背光模块10的液晶显示装置1的剖面示意图。如图2所示，液晶显示装置1包括背光模块10以及液晶显示面板12，其中液晶显示面板12设置于背光模块10上。液晶显示面板12中具有位于上基板120与下基板122之间的液晶124以及薄膜晶体管驱动电路126。此外，液晶显示面板12还可于上基板120上形成触控感应电路128，以实现触控功能。
如图1与图2所示，背光模块10包括导光板100、多个红光光源102R、多个绿光光源102G、多个蓝光光源102B、反射片104以及光学膜片组合106。于实际应用中，导光板100上可形成有扩散点(dot pattern)或其它干涉结构，使得红光光源102R、绿光光源102G与蓝光光源102B发出之光线进入导光板100后，可被均匀扩散而朝向液晶显示面板12的方向发出。反射片104可将部分杂散光加以反射，以增加整体的出光效率。此外，设置在导光板100上方的光学膜片组合106是用以改善光线的光学特性，其中光学膜片组合106所包括的光学膜片可以是棱镜片、扩散片等，视实际应用而定。
现有技术是将多个红光光源102R、多个绿光光源102G与多个蓝光光源102B沿导光板100的侧边交错排列，再搭配快速反应的液晶124(例如，蓝相液晶)，以场色序法来驱动红光光源102R、绿光光源102G与蓝光光源102B发光。然而，由于红光光源102R、绿光光源102G与蓝光光源102B的发光效率及寿命有所差异，使得液晶显示装置1的显示画质与使用寿命也会受到影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了弥补现有技术的不足，提供一种量子管、背光模块及液晶显示装置，以解决上述问题。
本发明的量子管采用以下技术方案：
所述量子管包括管体、多个第一荧光粒子以及多个第二荧光粒子。所述管体具有入光面、出光面、顶面以及底面，所述顶面与所述底面连接于所述入光面与所述出光面之间，所述顶面与所述底面相对，所述顶面具有倾斜部，且所述倾斜部相对所述底面倾斜一角度。所述多个第一荧光粒子设置于所述管体中。所述多个第二荧光粒子设置于所述管体中。
所述角度介于2度与10度之间。
所述倾斜部是平面或弧面。
所述顶面还具有水平部，所述水平部连接于所述入光面与所述倾斜部之间，所述倾斜部连接于所述水平部与所述出光面之间，所述水平部与所述底面平行。
所述入光面是平面，且所述出光面是弧面。
所述管体还具有交错排列的多个第一隔间、多个第二隔间以及多个第三隔间，所述多个第一荧光粒子设置于所述多个第一隔间中，所述多个第二荧光粒子设置于所述多个第二隔间中。
所述多个第一荧光粒子与所述多个第二荧光粒子混合。
本发明的背光模块采用以下技术方案：
所述背光模块包括导光板、多个光源以及如前所述的量子管。所述量子管设置于所述导光板与所述多个光源之间，所述多个光源邻近所述入光面，所述导光板邻近所述出光面，且所述倾斜部自所述多个光源朝所述导光板的方向向下倾斜。
本发明的液晶显示装置采用以下技术方案：
所述液晶显示装置包括如前所述的背光模块以及液晶显示面板。所述液晶显示面板设置于所述背光模块上。
所述液晶显示面板是蓝相液晶显示面板。
因此，根据上述技术方案，本发明的量子管、背光模块及液晶显示装置至少具有下列优点及有益效果：本发明是将具有倾斜部的量子管设置于导光板与多个光源之间，且于量子管中设置多个第一荧光粒子与多个第二荧光粒子。因此，多个光源可以是发出相同第一色光的光源(例如，蓝光光源)，再通过第一荧光粒子将第一色光(例如，蓝光)转换为第二色光(例如，红光)且通过第二荧光粒子将第一色光(例如，蓝光)转换为第三色光(例如，绿光)。藉此，本发明可确保背光模块中的多个光源的发光效率与寿命的一致性。此外，由于第一荧光粒子与第二荧光粒子是设置于量子管中，而不会直接与光源接触，可避免第一荧光粒子与第二荧光粒子受到光源产生的高热而发生光衰现象。再者，在薄型化的液晶显示装置中，背光模块的导光板的厚度通常很薄，量子管的顶面的倾斜部可将光源发出的光线有效导引至出光面，从而增加光利用率。
附图说明
图1是现有技术的背光模块的俯视示意图。
图2是装设有图1中的背光模块的液晶显示装置的剖面示意图。
图3是本发明第一实施例的背光模块的俯视示意图。
图4是装设有图3中的背光模块的液晶显示装置的剖面示意图。
图5是本发明第二实施例的背光模块的俯视示意图。
图6是本发明第三实施例的背光模块的俯视示意图。
图7是本发明第四实施例的背光模块的剖面示意图。
图8是本发明第五实施例的背光模块的俯视示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、2 液晶显示装置 10、20、30、 背光模块
40、50、60
12、22 液晶显示面板 100、200 导光板
102R 红光光源 102G 绿光光源
102B 蓝光光源 104、204 反射片
106、206 光学膜片组合 120、220 上基板
122、222 下基板 124、224 液晶
126、226 薄膜晶体管驱动电路 128、228 触控感应电路
202 光源 208 量子管
210 管体 212 第一荧光粒子
214 第二荧光粒子 216 光学胶
2100 入光面 2102 出光面
2104 顶面 2106 底面
2108 倾斜部 2110 水平部
2112 第一隔间 2114 第二隔间
2116 第三隔间 θ 角度
具体实施方式
请参考图3以及图4，图3是本发明第一实施例的背光模块20的俯视示意图，图4是装设有图3中的背光模块20的液晶显示装置2的剖面示意图。如图4所示，液晶显示装置2包括背光模块20以及液晶显示面板22，其中液晶显示面板22设置于背光模块20上。在本实施例中，液晶显示面板22中可具有位于上基板220与下基板222之间的液晶224以及薄膜晶体管驱动电路226。此外，液晶显示面板22还可于上基板220上形成触控感应电路228，以实现触控功能。
如图3与图4所示，背光模块20包括导光板200、多个光源202、反射片204、光学膜片组合206以及量子管208。于实际应用中，导光板200上可形成有扩散点(dot pattern)或其它干涉结构，使得光源202发出之光线进入导光板200后，可被均匀扩散而朝向液晶显示面板22的方向发出。反射片204可将部分杂散光加以反射，以增加整体的出光效率。此外，设置在导光板200上方的光学膜片组合206是用以改善光线的光学特性，其中光学膜片组合206所包括的光学膜片可以是棱镜片、扩散片等，视实际应用而定。
如图3所示，量子管208包括管体210、多个第一荧光粒子212以及多个第二荧光粒子214，其中多个第一荧光粒子212设置于管体210中，且多个第二荧光粒子214也设置于管体210中。在本实施例中，多个第一荧光粒子212与多个第二荧光粒子214混合设置于管体210中。如图4所示，管体210具有入光面2100、出光面2102、顶面2104以及底面2106，其中顶面2104与底面2106连接于入光面2100与出光面2102之间，顶面2104与底面2106相对，顶面2104具有倾斜部2108，且倾斜部2108相对底面2106倾斜一角度θ。在本实施例中，顶面2104还可具有水平部2110，其中水平部2110连接于入光面2100与倾斜部2108之间，倾斜部2108连接于水平部2110与出光面2102之间，且水平部2110与底面2106平行。在本实施例中，倾斜部2108是平面。然而，在其它实施例中，倾斜部2108也可以是外凸的弧面。
量子管208设置于导光板200与多个光源202之间，其中多个光源202邻近管体210的入光面2100，导光板200邻近管体210的出光面2102，且倾斜部2108自多个光源202朝导光板200的方向向下倾斜。在本实施例中，量子管208可通过光学胶(Optical ClearAdhesive,OCA)216或其它类似胶体贴附于导光板200上。此外，多个光源202也可通过光学胶216或其它类似胶体贴附于量子管208的另一面上。
在本实施例中，多个光源202可发出第一色光，多个第一荧光粒子212可将第一色光转换为第二色光，且多个第二荧光粒子214可将第一色光转换为第三色光。举例而言，光源202可以是蓝光二极管，因此光源202发出的第一色光就是蓝光，此时，第一荧光粒子212可以是将蓝光转换为红光(也就是，第二色光)的荧光粒子，且第二荧光粒子214可以是将蓝光转换为绿光(也就是，第三色光)的荧光粒子。此外，由于量子管208的顶面2104具有倾斜部2108，倾斜部2108可将光源202发出的光线有效导引至出光面2102，从而增加光利用率。优选地，倾斜部2108相对底面2106倾斜的角度θ可介于2度与10度之间，以使光利用率达到优化。需说明的是，当液晶显示装置2是薄型化的机种时，背光模块20的导光板200的厚度通常很薄，量子管208的顶面2104的倾斜部2108可将光源202发出的光线有效导引至出光面2102，从而增加光利用率。换句话说，本发明具有倾斜部2108的量子管208特别适用于薄型化的液晶显示装置。
请参考图5，图5是本发明第二实施例的背光模块30的俯视示意图。背光模块30与前述的背光模块20的主要不同之处在于，于背光模块30中，量子管208的入光面2100是平面，且量子管208的出光面2102是内凹弧面。在本实施例中，当光源202发出的光线通过呈现内凹弧面的出光面2102而进入导光板200时，光线会往内集中，从而有效提高背光模块30的中心辉度。
请参考图6，图6是本发明第三实施例的背光模块40的俯视示意图。背光模块40与前述的背光模块20的主要不同之处在于，于背光模块40中，量子管208的入光面2100是平面，且量子管208的出光面2102是外凸弧面。在本实施例中，当光源202发出的光线通过呈现外凸弧面的出光面2102而进入导光板200时，光线会往外扩散，从而使液晶显示装置的显示画质更加均匀。
请参考图7，图7是本发明第四实施例的背光模块50的剖面示意图。背光模块50与前述的背光模块20的主要不同之处在于，于背光模块50中，量子管208的顶面2104由单一的倾斜部2108构成，不包括前述的水平部2110。
请参考图8，图8是本发明第五实施例的背光模块60的俯视示意图。背光模块60与前述的背光模块20的主要不同之处在于，于背光模块60中，量子管208的管体210具有交错排列的多个第一隔间2112、多个第二隔间2114以及多个第三隔间2116，其中多个第一荧光粒子212设置于多个第一隔间2112中，多个第二荧光粒子214设置于多个第二隔间2114中，且多个第三隔间2116中无设置荧光粒子。举例而言，光源202可以是蓝光二极管，因此光源202发出的第一色光就是蓝光，此时，第一荧光粒子212可以是将蓝光转换为红光(也就是，第二色光)的荧光粒子，且第二荧光粒子214可以是将蓝光转换为绿光(也就是，第三色光)的荧光粒子。因此，当多个光源202发出的蓝光分别通过量子管208的第一隔间2112、第二隔间2114与第三隔间2116时，就会分别产生红光、绿光与蓝光，再通过导光板200的导引而均匀混合。当液晶显示面板中的液晶是蓝相液晶时，就可以使用图8中的背光模块60来提供光线。
当液晶显示面板中具有蓝相液晶时，液晶显示面板就是蓝相液晶显示面板，且液晶显示面板可以是场色序法液晶显示面板。场色序法(Field Sequential Color,FSC)是一种不需使用彩色滤光片(color filter)的显示技术，少了彩色滤光片，可以增加液晶显示面板的穿透率，但一定要搭配快速反应的蓝相液晶，才不会因为液晶的反应过慢，降低了背光模块60可以点亮的时间和增加驱动方式的复杂度。
因此，根据上述技术方案，本发明的量子管、背光模块及液晶显示装置至少具有下列优点及有益效果：本发明是将具有倾斜部的量子管设置于导光板与多个光源之间，且于量子管中设置多个第一荧光粒子与多个第二荧光粒子。因此，多个光源可以是发出相同第一色光的光源(例如，蓝光光源)，再通过第一荧光粒子将第一色光(例如，蓝光)转换为第二色光(例如，红光)且通过第二荧光粒子将第一色光(例如，蓝光)转换为第三色光(例如，绿光)。藉此，本发明可确保背光模块中的多个光源的发光效率与寿命的一致性。此外，由于第一荧光粒子与第二荧光粒子是设置于量子管中，而不会直接与光源接触，可避免第一荧光粒子与第二荧光粒子受到光源产生的高热而发生光衰现象。再者，在薄型化的液晶显示装置中，背光模块的导光板的厚度通常很薄，量子管的顶面的倾斜部可将光源发出的光线有效导引至出光面，从而增加光利用率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种量子管，其特征在于，所述量子管包括：
管体，具有入光面、出光面、顶面以及底面，所述顶面与所述底面连接于所述入光面与所述出光面之间，所述顶面与所述底面相对，所述顶面具有倾斜部，所述倾斜部相对所述底面倾斜一角度，所述管体还具有交错排列的多个第一隔间、多个第二隔间以及多个第三隔间；
多个第一荧光粒子，设置于所述多个第一隔间中；以及
多个第二荧光粒子，设置于所述多个第二隔间中。
2.如权利要求1所述的量子管，其特征在于，所述角度介于2度与10度之间。
3.如权利要求1所述的量子管，其特征在于，所述倾斜部是平面或弧面。
4.如权利要求1所述的量子管，其特征在于，所述顶面还具有水平部，所述水平部连接于所述入光面与所述倾斜部之间，所述倾斜部连接于所述水平部与所述出光面之间，所述水平部与所述底面平行。
5.如权利要求1所述的量子管，其特征在于，所述入光面是平面，且所述出光面是弧面。
6.一种背光模块，其特征在于，所述背光模块包括：
导光板；
多个光源；以及
如权利要求1所述的量子管，设置于所述导光板与所述多个光源之间，所述多个光源邻近所述入光面，所述导光板邻近所述出光面，所述倾斜部自所述多个光源朝所述导光板的方向向下倾斜。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括：
如权利要求6所述的背光模块；以及
液晶显示面板，设置于所述背光模块上。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示面板是蓝相液晶显示面板。
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