CN107121842A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种背光模组及显示装置，背光模组包括激发光源，发出的光的波长小于蓝光的波长；光学部件组，光学部件组位于激发光源的出光侧；红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点设置于光学部件组内，且光学部件组内的光路经过红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点；激发光源发出的光激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别发出的红光、绿光和蓝光混合形成白光。本发明技术方案中，在背光模组的光学部件组上设置红色量子点、绿色量子点以及蓝色量子点，激发光源发出的光激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点所发出的红光、绿光和蓝光色纯度高，红光、绿光和蓝光混合成的白光实现超广色域的画质显示。

Description

背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

随着社会的发展，电视已成为家庭中必不可少的电器设备，尤其是液晶显示电视，更是受到人们的青睐。现今，液晶显示电视通常包括背光模组和液晶显示面板，液晶显示面板本身不发光，需要背光模组提供充足的亮度与分布均匀的激发光源，从而使显示面板能够正常显示图像。而背光模组上提供的激发光源为白光激发光源，通过白光激发光源驱动传统的液晶显示面板进行图像显示，其中白激发光源主要有红色、绿色和蓝色三原色光混合而成。

红色、绿色和蓝色三原色光色纯度越好，液晶显示器显示的色域越广，画质效果越好，因此现有技术中主要通过将红、绿量子点封装于玻璃管(通过支架将其封装有量子点的玻璃管组装固定于激发光源正前方)或者光学膜片中，然后通过蓝光芯片发出的蓝光去激发红、绿量子点，进而并由蓝光芯片发出的蓝光以及红、绿量子点受激发发出的红光和绿光混合的形成白光，以提高显示器的色域和画质效果。然而由于蓝光芯片发出的蓝光色纯度不佳，导致其与红、绿量子点受激发发出的红光和绿光混合形成的白光无法实现超广色域的画质显示。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种背光模组，旨在通过激发光源激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，以得到色纯度更佳的红光、绿光和蓝光，色纯度更加的红光、绿光和蓝光混合成的白光实现显示器超广色域的画质显示。

为了实现上述目的，本发明提出的一种背光模组，所述背光模组包括：

激发光源，发出的光的波长小于蓝光的波长；

光学部件组，所述光学部件组位于所述激发光源的出光侧，所述光学部件组包括导光板以及光学膜片；

红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点设置于所述光学部件组内，且所述光学部件组内的光路经过所述红色量子点、绿色量子点以及蓝色量子点；

所述激发光源发出的光激发所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别发出的红光、绿光和蓝光混合形成白光。

可选地，所述导光板具有相对设置的反光面和出光面以及与所述激发光源相对设置的入光面，所述反光面和所述出光面均与所述入光面垂直；所述光学膜片位于所述导光板出光面的一侧。

可选地，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于同一光学部件上。

可选地，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于在所述导光板的入光面上。

可选地，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于在所述导光板的反光面上。

可选地，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于光学膜片的入光面上，所述光学膜片的入光面与所述导光板的出光面相对。

可选地，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均封装于一定尺寸的玻璃管内，所述玻璃管通过一固定支架固定于激发光源正前方。

可选地，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别设置在不同的光学部件上，且所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点由近激发光源端往远激发光源端依次排列。

可选地，所述红色量子点设置于所述导光板的入光面上、所述绿色量子点设置于所述导光板的反光面上，所述蓝色量子点设置于光学膜片的入光面上。

可选地，所述红色量子点设置于封装与一定尺寸的玻璃管内，所述玻璃管通过一固定支架固定于激发光源正前方，所述绿色量子点设置于所述导光板的入光面或反光面上，所述蓝色量子点设置于光学膜片的入光面上。

可选地，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点可以组合式设置在不同的光学部件上，即红色量子点与绿色量子点均匀混合设置在一光学部件上，蓝色量子点设置于另一光学部件上；或者，红色量子点设置在一光学部件上，绿色量子点与蓝色蓝色量子点设置于另一光学部件上。且所述带红色量子点的光学部件为近激发光源端，带蓝色量子点设计的光学部件为远激发光源。

可选地，所述激发光源具有紫光发光体或紫外光光发光体。

为了实现上述目的，本发明还提出一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括上述的背光模组。

本发明技术方案中，在背光模组的光学部件组上设置红色量子点、绿色量子点以及蓝色量子点，激发光源发出的光激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点激发出红光、绿光和蓝光，而由量子点发出的红光、绿光和蓝光色均具有色纯度高的特点，因此，所激发的红光、绿光和蓝光混合成的白光实现超广色域的画质显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明背光模组的结构示意图；

图2为本发明背光模组第一实施例的光路传播示意图；

图3为本发明背光模组第二实施例的光路传播示意图；

图4为本发明背光模组第三实施例的光路传播示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1，图1为本发明背光模组的结构示意图。

本发明提出一种背光模组，所述背光模组包括激发光源21、光学部件组(图中未标注)、红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点。

所述激发光源21发出的光的波长小于蓝光的波长，基于波长越短能量越大的原理，采用波长短的光激发波长长的光，使得波长长的光能够被充分的激发。

所述光学部件组位于所述激发光源21的出光侧，所述光学部件组包括导光板50以及光学膜片60。

所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点设置于所述光学部件组内，且所述光学部件组内的光路经过所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，所述激发光源21发出的光激发所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别发出的红光、绿光和蓝光混合形成白光。

具体而言，所述背光模组还包括背光模组边框10、PCB板20、背板30以及散热器40，所述背光模组边框10与所述背板30围合成一腔体，所述散热器40位于所述腔体内且靠近所述腔体的内壁，所述PCB板20位于所述散热器40上，所述PCB板20工作过程中，通过所述散热器40散热以保证其使用寿命，所述激发光源21设置于所述PCB板20上且与所述PCB板20上的激发光源21电路电连接，所述光学部件组位于所述激发光源21出光侧的相对位置。所述PCB板20控制所述激发光源21发出光，所述激发光源21发出的光先后经过导光板50和光学膜片60后发射到显示面板上，以使显示面板能够正常显示画面。其中，发射到显示面板上的光为白光，而白光一般由三原色光混合形成，也即在激发光源21到显示面板之间，设置三原色光混合以形成显示面板所需的白光。

本发明技术方案中，在背光模组的光学部件组上设置红色量子点、绿色量子点以及蓝色量子点，激发光源21发出的光激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点激发出红光、绿光和蓝光，而由量子点发出的红光、绿光和蓝光色均具有色纯度高的特点，因此，所激发的红光、绿光和蓝光混合成的白光实现超广色域的画质显示。

进一步地，所述导光板50具有相对设置的反光面52和出光面53以及与所述激发光源21相对设置的入光面51，所述反光面52和所述出光面53均与所述入光面51垂直，所述光学膜片60位于所述导光板50出光面53的一侧，所述光学膜片60朝向所述导光板50的一面为光学膜片的入光面61。具体地，光路传播过程，激发光源21发出的光经导光板的入光面51进入导光板50内，部分光直接从出光面53射出，而部分光传播到反光面52被反射，进而从出光面53射出，光从出光面53射出后进入光学膜片60，在光学膜片60的聚光后射向显示面板。

所述反光面52上排布有网点，且所述网点按一定比例排布，在反光面52上设置网点，使得光在照射到反光面52时，会发生毫无规则的反射，使得光能够被任意角度的漫反射后出光，而通过将网点设置成按照一定比例排布的，使得光在反射过程中达到均匀的面激发光源21效果。此外，所述反光面52上还设有反射片54。反射片54主要使得反光面52反射激发光源21的效果更好。

本发明中，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点设置于其中一光学部件，具体可以为：所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于同一光学部件上，其中红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按比例混合；或者，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点也可以分别设置在不同的光学部件上，且所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点由近激发光源端往远激发光源端依次排列；或者，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点中的其中两色量子点混合后设置于一光学部件上，而其中一色量子点设置于另一光学部件上。具体而言：

参见图1和2，图2为本发明背光模组第一实施例的光路传播示意图。

在本发明第一实施例中，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于在所述导光板的入光面51上。也即所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按比例混合后设置于所述导光板的入光面51上。

所述激发光源21发出的光首先射入与所述激发光源21相对的导光板50入光面51，光在导光板的入光面51上激发所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，使得红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别被激发出红光、绿光以及蓝光，且所激发出的红光、绿光和蓝光混合呈白光后部分从导光板的出光面53射出，部分由反光面52反射后从出光面53射出，经过光学膜片60增亮后射入显示面板。

本实施例中，将红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按比例混合后设置于导光板的入光面51上，由于导光板入光面51位于激发光源21的出光侧，激发光源21发出的光到导光板后即激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，激发光源21发出的光在传播过程中损耗少，能激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点释放更过的红光、绿光和蓝光，进而使得红光、绿光和蓝光混合形成更多的白光，且由于导光板的入光面51靠近激发光源21，使得红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点能够被快速激发释放。

参见图1和图3，图3为本发明背光模组第二实施例的光路传播示意图。

在本发明第二实施例中，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于在所述导光板50的反光面52上。也即所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按比例混合后设置于所述导光板50的反光面52上。

所述激发光源21发出的光由导光板的入光面51射入导光板50，进而射入反光面52时，光激发设置于导光板50上的红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，使得红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别被激发出红光、绿光以及蓝光，且所激发出的红光、绿光和蓝光混合呈白光后直接从出光面53射出，经过光学膜片60增亮后射入显示面板。

本实施例中，将红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按比例混合后设置于所述导光板50的反光面52上，激发光源21发出的光经过反光面52时激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点发出的红光、绿光和蓝光混合成白光后直接经出光面53射出，减少白光在导光板50上传送过程中的损耗，且在设有网点的反光面52上激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，所形成的白光在网点的作用下漫反射射出，使得白光在反射过程中达到均匀的面激发光源21效果。

参见图1和图4，图4为本发明背光模组第三实施例的光路传播示意图。

在本发明第三实施例中，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于光学膜片的入光面61上，所述光学膜片的入光面61与所述导光板的出光面53相对。

所述激发光源21发出的光由导光板的入光面51射入导光板50，部分满足出光面射出角度时直接从出光面53射出，部分直接射入到反光面52，且经反光面52反射后由出光面53射出，射入光学膜片60上时，激发设置于光学膜片的入光面61上的红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，使得红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别被激发出红光、绿光以及蓝光，且所激发出的红光、绿光和蓝光混合呈白光后直接经过光学膜片60增亮后射入显示面板。

更具体的，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按一定比例混合，并将红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点形成一量子点膜，进而将所述量子点膜设置于所述光学膜片60的入光面上。

本实施例中，将红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按比例混合后设置于所述光学膜片的入光面61上，激发光源21发出的光经过光学膜片的入光面61时激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点发出的红光、绿光和蓝光混合成白光后直接经出光学膜片60增亮后射向显示面板，白光在传播过程中能力损耗更少。

可以理解的是，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点还可以均封装于一定尺寸的玻璃管(图中未标注)内，所述玻璃管通过一固定支架固定于激发光源21正前方。也即所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点按一定比例混合后，封装有玻璃管内，进而将玻璃管固定于激发光源21的正前方，激发光源21发出的光经过玻璃管时，便可激发所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，以使其发出的红光、绿光和蓝光混合形成白光。

可选地，在本发明还提出背光模组的第四实施例，所述红色量子点设置于所述导光板的入光面51上，所述绿色量子点设置于所述导光板50的反光面52上，所述蓝色量子点设置于所述光学膜片60的入光面上61。

本实施例中，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点由近激发光源端往远激发光源端依次排列，由于红光、绿光、蓝光的波长依次变短，光的能量依次变强，将红色量子点设置在近激发光源端，当激发光源发出的光激发红色量子点发出红光后，红光传播到绿色量子点时，由于红光的能量小于绿光，因此红光无法激发绿光，绿色量子点只能被激发光源发出的光激发，同样的，红光和绿光传播到蓝色量子点上时，由于红光和绿光的能量均小于蓝光，红光和绿光均无法激发蓝色量子点，蓝色量子点只能被激发光源发出的光激发。因此将红色量子点设置在近激发光源端，而蓝色量子点设置在远光端，可以避免先前被激发的量子点发出的光被后被激发的光吸收(比如，蓝光能激发红光和绿光，若蓝光位于近光端，则蓝光激发红色量子点和绿色量子点时，部分能量被红光或绿光吸收)，使得光转换效率损失，导致光能量低下。

所述激发光源21发出的光首先射入与所述激发光源21相对的导光板50入光面51，光射入导光板的入光面51时激发所述红色量子点，使得红色量子点被激发出红光，红光和激发光源21发出的光传播到导光板50的反光面52时，激发光源21发出的光激发所述绿色量子点，使得绿色量子点激发出绿光，所激发的绿光和激发光源21发出的光从导光板的出光面53射出，并射入光学膜片60，激发光源发出的光，红光和绿光射入光学膜片的入光面61时，激发光源发出的光激发所述蓝色量子点发出蓝光，依次在导光板50和光学膜片60上激发出的红光、绿光和蓝光在光学膜片60上形成白光并射向显示面板上。

可以理解的是，所述红色量子点封装于一定尺寸的玻璃管内，所述玻璃管通过一固定支架固定于激发光源21正前方，所述绿色量子点设置于所述导光板的入光面51或反光面52上，所述蓝色量子点设置于光学膜片的入光面61上。也即激发光源21发出的光先经过玻璃管激发红色量子点发出红光，再经过导光板的入光面51或反光面52去激发绿色量子点发出绿光，最后经光学膜片60激发蓝色量子点发出绿光，依次被激发出的红光、绿光和蓝光混合形成白光。

在其他实施例中，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点可以组合式设置在不同的光学部件上，即红色量子点与绿色量子点均匀混合设置在一光学部件上，蓝色量子点设置于另一光学部件上；或者，红色量子点设置在一光学部件上，绿色量子点与蓝色蓝色量子点设置于另一光学部件上。且所述带红色量子点的光学部件为近激发光源端，带蓝色量子点设计的光学部件为远激发光源。

具体而言，所述红色量子点和绿色量子点按一定比例混合并设置于所述导光板的入光面51或导光板50的反光面52或者封装于玻璃管内，其中玻璃管通过支架固定于激发光源21的正前方，而绿色量子点相对应地设置于导光板50的反光面52或光学膜片的入光面61上或者导光板的入光面51上。或者，所述红色量子点设置于所述导光板的入光面51或或反光面52上或者封装于玻璃管内，而绿色量子点和蓝色量子点按一定比例混合并相对应地设置于所述导光板50的反光面52或光学膜片的入光面61上或者导光板的入光面51上。

可以理解的是，对于背光模组的光学部件还包括扩散板(图中未标注)和透镜(图中未标注)，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点还可以设置于所述扩散板和透镜上。当然其量子点也可以设置封装于玻璃管(图中未标注)内，其玻璃管通过支架固定设置于激发光源21正前方。

优选地，所述激发光源21具有紫光发光体或紫外光(UV)光发光体。所述激发光源21发出的用于激发红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点的光为紫光或紫外光，紫光和紫外光的波长均比蓝光、绿光和红光的波长短，且具有比蓝光、绿光和红光大的能量，采用紫光或紫外光激发蓝光、绿光和红光，蓝光、绿光和红光的激发效率高。

进一步地，本发明中红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点的材料包括：新型无机钙钛矿量子点材料(CsPbX3,其中X＝Cl,Br,I)、第Ⅱ主族与第Ⅵ主族中的元素形成的第一化合物中的任意一种、第Ⅲ主族与第Ⅴ主族中的元素形成的第二化合物中的任意一种、第一化合物和/或第二化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶。第一化合物包括CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe和CdS，第二化合物包括GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs。

本发明实施例还提出一种显示装置，所述显示装置包括上述的背光模组。该背光模组的具体结构参照上述实施例，由于本背光模组采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括：

激发光源，发出的光的波长小于蓝光的波长；

光学部件组，所述光学部件组位于所述激发光源的出光侧，所述光学部件组包括导光板以及光学膜片；

红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点设置于所述光学部件组内，且所述光学部件组内的光路经过所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点；

所述激发光源发出的光激发所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别发出的红光、绿光和蓝光混合形成白光。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光板具有相对设置的反光面和出光面以及与所述激发光源相对设置的入光面，所述反光面和所述出光面均与所述入光面垂直；所述光学膜片位于所述导光板出光面的一侧。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于同一光学部件上。

4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于在所述导光板的入光面上。

5.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于在所述导光板的反光面上。

6.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点均设置于光学膜片的入光面上，所述光学膜片的入光面与所述导光板的出光面相对。

7.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点分别设置在不同的光学部件上，且所述红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点由近激发光源端往远激发光源端依次排列。

8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述红色量子点设置于所述导光板的入光面上，所述绿色量子点设置于所述导光板的反光面上，所述蓝色量子点设置于所述光学膜片的入光面上。

9.如权利要求1-8任意一项所述的背光模组，其特征在于，所述激发光源具有紫光发光体或紫外光发光体。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-9任意一项所述的背光模组。