CN114352967A - 一种背光模块 - Google Patents
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Abstract
一种背光模块，其是由(1)基材，该基材包含上表面和相对于该上表面的下表面，且该基材是透明或使光线雾化的材质；(2)可激发颜色或光亮的材料层，该可激发颜色或光亮的材料层是涂布在上述的上表面或上述的上表面和下表面；和(3)发光源所构成；该发光源的顶部是面向于上述的下表面，且该发光源的蓝光能量再次激发该可激发颜色或光亮的材料层发光，加上该基材的雾化混光，达到发光在该基材上均匀。
Description
技术领域
本发明是关于一种背光模块，其是由基材，可激发颜色或光亮的材料和发光源所构成。
背景技术
传统的发光二极管需使用扩散片进行雾化混光，达到均匀出光和面照度一致的效果。但是扩散片和发光二极管必须维持一定的距离，其距离是在30～40mm以上，扩散片才能有效的发挥雾化作用使出光均匀，如果要做到20mm，更需要特殊设计的扩散片；同时扩散片本身就有一定的厚度，因此现有习知的背光模块的尺寸厚度都过厚，难以应用在薄型设计的面板产品或照明设备。
综上所述，在现今需要装配背光模块的相关产业，对于开发一能应用在薄型化设计的面板产品或照明设备，且具有发光均匀性的背光模块实为一亟待解决和研发的重要课题。
发明内容
鉴于上述的发明背景，为了符合产业上的要求，本发明提供一种背光模块。创新地，本发明的背光模块是仅在发光源的正面上方放置包含有可激发颜色或光亮的材料层的透明或使光线雾化的基材，先利用该透明或使光线雾化的基材雾化该发光源的发光，然后再利用该发光源的蓝光能量激发该可激发颜色或光亮的材料层的发光，借此达到发光在该基材上均匀的目的。
现有习知的直下式背光模块是使用多片式扩散片均匀其发光，其原理和技术手段是借由扩散片和透镜将发光源的出光经过折射、反射和散射等物理光学方式达到发光均匀的目的，此种使用多片式扩散片的物理均光方式，其扩散片需要跟发光晶片/发光源的距离达到30mm以上，若要做到20mm，更需要使用特殊的扩散片，所以包含扩散片的背光模块的厚度都很厚，无法应用在薄型设计的面板或照明装置。相较之下，本发明的背光模块的均匀发光源发光的技术手段是利用该发光源的蓝光能量再次激发该可激发颜色或光亮的材料层发光，加上该基材的雾化混光作用，借此达到发光在该基材上均匀的目的。所以本发明能够省去扩散片跟发光二极管/发光源的距离，且该发光源顶部表面和该可激发颜色或光亮的材料层所构成的总厚度小于1mm，克服了现有习知直下式背光模块厚度过厚的问题。发明人强调说明本发明的技术手段是使用能够雾化混光的基材再加上可激发颜色或光亮的材料层来达成单片均光的目的，所以本发明的背光模块的厚度薄，能够突破解决先前技术所遭遇的瓶颈，特别适合应用在薄型设计的面板产品或照明装置，以达成产业所需的目的。
基于上述的说明，本发明的目的在于提供一种背光模块，其是由(1)基材，该基材包含上表面和相对于该上表面的下表面，且该基材是透明或使光线雾化的材质；(2)可激发颜色或光亮的材料层，该可激发颜色或光亮的材料层是涂布在上述的上表面或上述的上表面和下表面；和(3)发光源所构成，该发光源的顶部是面向于上述的下表面，且该发光源的蓝光能量再次激发该可激发颜色或光亮的材料层发光，加上该基材的雾化混光，借此达到发光在该基材上均匀的目的。
具体地，该发光源包含发光二极管或加上透镜的发光二极管。较佳地，该发光源的顶部表面和该可激发颜色或光亮的材料层所构成的总厚度小于1mm，所述的总厚度包含该可激发颜色或光亮的材料层的厚度，该发光源的蓝光能量再激发该可激发颜色或光亮的材料层发光，借此达到发光在该基材上均匀的目的。所述的背光模块是直下式背光模块。
综上所述，本发明的具体内容和效果是(1)提供一种新颖的背光模块，该背光模块是由基材，该基材是透明或使光线雾化的材质；可激发颜色或光亮的材料层和发光源所构成，该发光源的蓝光能量激发该可激发颜色或光亮的材料层发光，加上该基材的雾化混光，借此达到发光在该基材上均匀的目的；(2)本发明的背光模块是仅利用单片基材上表面或是其上下两表面涂布的可激发颜色或光亮的材料层和该单片基材原有的雾化性质进行均光，且该可激发颜色或光亮的材料层和发光源顶部表面所构成的总厚度小于1mm，所述的总厚度包含可激发颜色或光亮的材料层的厚度，所以特别适合应用在薄型设计的面板产品或照明装置；和(3)本发明的背光模块均匀发光的原理和方法还包含了使所述的发光源的蓝光能量再激发所述的基材上所涂布的可激发颜色或光亮的材料层发光的光化学技术手段，加上该基材的雾化混光，借此达到发光在该基材上均匀的目的。所以本发明的背光模块的均光技术手段完全不同于现有习知的利用扩散片的物理方法来均匀发光的背光模块。
附图说明
图1是本发明的背光模块的组成示意图。
图2是传统背光模块的实体组成影像图。
图3是本发明的背光模块的发光均匀度效果影像图。
图4是本发明的实验例一至实验例五所使用的测试灯板的实体图。
图5是本发明的实验例一的测试灯板加上透明膜通电点亮前后的实体图。
图6是本发明的实验例一的测试灯板加上透镜，再覆盖透明膜通电点亮前后的实体图。
图7是本发明的实验例二的测试灯板加上半透明膜通电点亮前后的实体图。
图8是本发明的实验例二的测试灯板加上半透明膜通电点亮后的参考点亮度的实体图。
图9是本发明的实验例三的测试灯板加上透镜，再覆盖半透明膜通电点亮前后的实体图。
图10是本发明的实验例三的测试灯板加上透镜，再覆盖半透明膜通电点亮后的参考点亮度的实体图。
图11是本发明的实验例四的测试灯板加上本发明的均光膜片通电点亮前后的实体图。
图12是本发明的实验例四的测试灯板加上本发明的均光膜片通电点亮后的参考点亮度的实体图。
图13是本发明的实验例五的测试灯板加上透镜，再覆盖本发明的均光膜片通电点亮前后的实体图。
图14是本发明的实验例五的测试灯板加上透镜，再覆盖本发明的均光膜片通电点亮后的参考点亮度的实体图。
【主要元件符号说明】
1：背光模块
11：可激发颜色或光亮的材料层
12：基材
13：发光源
D：可激发颜色或光亮的材料层和发光源的顶部表面所形成的总厚度
具体实施方式
关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发明的施行并未限定于该领域的技艺者所熟习的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以专利保护范围为准。
本发明说明书内容所述的发光源包含发光二极管或发光晶片。但不限于以上所述的发光元件。
根据本发明的代表实施例，本发明提供一种背光模块，其是由(1)基材，该基材具有上表面和相对于该上表面的下表面，且该基材是透明或使光线雾化的材质；(2)可激发颜色或光亮的材料层，该可激发颜色或光亮的材料层是涂布在上述的上表面或上述的上表面和下表面；和(3)发光源所构成，该发光源的顶部是面向于上述的下表面，该发光源的蓝光能量再次激发该可激发颜色或光亮的材料层发光，加上该基材的雾化混光，借此达到发光在该基材上均匀的目的。
具体地，上述的涂布在该上表面或上下两表面的可激发颜色或光亮的材料层和该发光源的顶部表面所形成的总厚度小于1mm。所述的总厚度包含该可激发颜色或光亮的材料层的厚度；和所述的背光模块是直下式背光模块。
在一具体实施例，其中该透明的材质是胶材类或玻璃类。
在一具体实施例，其中该使光线雾化的材质是石化类、矿物质类、胶材类或玻璃类。
在一具体实施例，其中该可激发颜色或光亮的材料包含萤光粉、量子点材料或其组合。
在一具体实施例，其中该发光源包含发光二极管或顶部正面加上透镜的发光二极管或晶圆级封装的发光二极管。
在一具体实施例，其中该可激发颜色或光亮的材料层的厚度是在500um以下。
在一具体实施例，其中该发光源的顶部表面和该可激发颜色或光亮的材料所形成的总厚度小于1mm。
在一具体实施例，如图1所示，本发明的背光模块1，是涂布可激发颜色或光亮的材料层11在具有上表面和相对于该上表面的下表面的基材12的上表面，该基材12是透明或使光线雾化的材质，该基材12的下表面是面向于发光源13的顶部正面，该发光源13的蓝光能量激发该可激发颜色或光亮的材料层11发光，加上该基材12的雾化混光，借此达到发光在该基材12上均匀的目的；且该发光源13的顶部正面和该可激发颜色或光亮的材料层11所形成的总厚度D小于1mm，借此构成本发明所述的背光模块。
相较于如图2所示的包含扩散板、绫镜片(BEF)和扩散膜的传统背光模块，本发明的背光模块只需要在一个透明基材或膜片上附着可激发颜色或光亮的材料层，再加上LED灯条就可以达到均光的目的。
在一代表实验例，本发明所述的背光模块的实测参考点亮度在计算后得到的发光均匀性是在70以上，其实体图如图3所示。其测试方式是提供本发明所述的背光模块，然后在暗房中使用背光专用检测仪器KONICA CA2500并在固定的距离50cm处对所提供的背光模块进行参考点亮度的量测，得到的实验数值和计算结果如表一所示。
表一
以下提供的实验例具体说明本发明的均光效果。
实验例一
使用的测试灯板如图4所示，该测试灯板是使用晶圆级封装的发光二极管(代号CSP1010-H)，其每颗的间距是32，光距(Optical distance：OD)是20，使用电流是120mA；覆盖透明膜在该测试灯板上做均光测试，该测试灯板通电点亮前后的实体图如图5所示，加上透镜的测试灯板再覆盖透明膜，然后通电点亮前后的实体图则如图6所示。明显地，该测试灯板的发光都无法借由该透明膜达到均匀，所以在该透明膜上形成亮点。
实验例二
使用的测试灯板如图4所示，该测试灯板是使用晶圆级封装的发光二极管(代号CSP1010-H)，其每颗的间距是32，光距(Optical distance：OD)是20，使用电流是120mA；覆盖半透明膜在该测试灯板上做均光测试，该测试灯板通电点亮前后的实体图如图7所示，点亮后的半透明膜的参考点亮度实体图则如图8所示明显地，该测试灯板的发光无法借由该半透明膜达到均匀发光，所以在该半透明膜上形成亮点。使用背光专用检测仪器KONICACA2500并在固定的距离50cm处进行参考点亮度的量测，其结果如表二所示。计算后得到其发光均匀性为38.12。
表二
| Lv | x | y | |
| 1 | 8994.96 | 0.3195 | 0.3411 |
| 2 | 10823.05 | 0.3159 | 0.3311 |
| 3 | 8924.75 | 0.3198 | 0.3424 |
| 4 | 10757.67 | 0.3139 | 0.329 |
| 5 | 23414.89 | 0.3019 | 0.2928 |
| 6 | 10775.52 | 0.3148 | 0.3305 |
| 7 | 9076.66 | 0.3191 | 0.341 |
| 8 | 10228.24 | 0.3149 | 0.3303 |
| 9 | 9054.16 | 0.3203 | 0.3434 |
| 最大值 | 23414.89 | 0.3203 | 0.3434 |
| 最小值 | 8924.75 | 0.3019 | 0.2928 |
| 平均值 | 11338.88 | 0.3156 | 0.3313 |
| 标准偏差 | 4604.95 | 0.0057 | 0.0156 |
| 均匀性 | 38.12 | ---- | ---- |
实验例三
使用的测试灯板如图4所示，该测试灯板是使用晶圆级封装的发光二极管(代号CSP1010-H)，其每颗的间距是32，光距(Optical distance：OD)是20，使用电流是120mA；该测试灯板加上透镜然后覆盖半透明膜做均光测试，其实体图如图9所示，点亮后的参考点亮度实体图则如图10所示。明显地，该测试灯板的发光即使加上透镜都无法借由该半透明膜达到均匀发光，所以在该半透明膜上形成亮点。使用背光专用检测仪器KONICA CA2500并在固定的距离50cm处进行参考点亮度的量测，其结果如表三所示。计算后得到其发光均匀性为64.99。
表三
| Lv | x | y | |
| 1 | 6841.34 | 0.3236 | 0.3484 |
| 2 | 7609.13 | 0.3269 | 0.3517 |
| 3 | 7109.07 | 0.3252 | 0.35 |
| 4 | 8032.38 | 0.3218 | 0.3437 |
| 5 | 10527.09 | 0.3232 | 0.3419 |
| 6 | 7919.35 | 0.3236 | 0.3464 |
| 7 | 7300.1 | 0.3239 | 0.3485 |
| 8 | 7899.98 | 0.3247 | 0.3477 |
| 9 | 7062.08 | 0.3262 | 0.3509 |
| 最大值 | 10527.09 | 0.3269 | 0.3517 |
| 最小值 | 6841.34 | 0.3218 | 0.3419 |
| 平均值 | 7811.17 | 0.3244 | 0.3477 |
| 标准偏差 | 1103.48 | 0.0016 | 0.0032 |
| 均匀性 | 64.99 | ---- | ---- |
实验例四
使用的测试灯板如图4所示，该测试灯板是使用晶圆级封装的发光二极管(代号CSP1010-H)，其每颗的间距是32，光距(Optical distance：OD)是20，使用电流是120mA；覆盖本发明提供的均光膜片在该测试灯板上做均光测试，该均光膜片是在塑胶膜片上附着可激发颜色或光亮的材料层，通电点亮测试灯板前后的实体图如图11所示，点亮后的均光膜片的参考点亮度实体图如图12所示。明显地，本发明提供的均光膜片没有亮点，能够使发光源的发光均匀分散在该均光膜片上。使用背光专用检测仪器KONICA CA2500并在固定的距离50cm处进行参考点亮度的量测，其结果如表四所示。计算后得到其发光均匀性为88.03。
表四
| Lv | x | y | |
| 1 | 7862.76 | 0.2564 | 0.2174 |
| 2 | 7919.55 | 0.2551 | 0.2149 |
| 3 | 7613.33 | 0.2573 | 0.2191 |
| 4 | 8427.3 | 0.2552 | 0.2155 |
| 5 | 8649 | 0.2524 | 0.2102 |
| 6 | 8192.18 | 0.2562 | 0.2176 |
| 7 | 7979.87 | 0.2584 | 0.2209 |
| 8 | 8007.25 | 0.256 | 0.2164 |
| 9 | 7848.87 | 0.2593 | 0.2217 |
| 最大值 | 8649 | 0.2593 | 0.2217 |
| 最小值 | 7613.33 | 0.2524 | 0.2102 |
| 平均值 | 8055.57 | 0.2563 | 0.2171 |
| 标准偏差 | 318.4 | 0.002 | 0.0035 |
| 均匀性 | 88.03 | ---- | ---- |
实验例五
使用的测试灯板如图4所示，该测试灯板是使用晶圆级封装的发光二极管(代号CSP1010-H)，其每颗的间距是32，光距(Optical distance：OD)是20，使用电流是120mA；该测试灯板加上透镜然后再覆盖本发明提供的均光膜片做均光测试，该均光膜片是在塑胶膜片上附着可激发颜色或光亮的材料层，通电点亮该测试灯板前后的实体图如图13所示，点亮后的均光膜片的参考点亮度实体图则如图14所示。明显地，加上透镜的测试灯板在本发明提供的均光膜片也没有亮点，所以本发明的均光膜片能够使发光源的发光均匀分散在该均光膜片上。使用背光专用检测仪器KONICA CA2500并在固定的距离50cm处进行参考点亮度的量测，其结果如表五所示。计算后得到其发光均匀性为83.81。
表五
| Lv | x | y | |
| 1 | 5330.14 | 0.2585 | 0.2223 |
| 2 | 5301.66 | 0.2586 | 0.2224 |
| 3 | 5610.29 | 0.2594 | 0.2237 |
| 4 | 5428.08 | 0.2575 | 0.2206 |
| 5 | 5730.77 | 0.2593 | 0.2232 |
| 6 | 6268.77 | 0.2608 | 0.226 |
| 7 | 5891.9 | 0.2609 | 0.2263 |
| 8 | 5906.42 | 0.2608 | 0.2258 |
| 9 | 6326.13 | 0.2622 | 0.2282 |
| 最大值 | 6326.13 | 0.2622 | 0.2282 |
| 最小值 | 5301.66 | 0.2575 | 0.2206 |
| 平均值 | 5754.91 | 0.2598 | 0.2243 |
| 标准偏差 | 378.53 | 0.0015 | 0.0024 |
| 均匀性 | 83.81 | ---- | ---- |
根据以上实验例一至五的测试结果，本发明所提供的背光模块的发光均匀性明显地比对照组要好，其均匀性大于80以上。据此证明本发明确实在提高发光均匀性上具有无法预期的技术效果。
综上所述，本发明所提供的背光模块具有的技术特征包括(1)单片均光的背光模块结构设计，其是由上表面或上下两表面涂布有可激发颜色或光亮的材料层的透明或使光线雾化的基材，和发光源所构成，且该可激发颜色或光亮的材料层和该发光源的顶部表面所形成的总厚度小于1mm，特别适合应用在薄型设计需求的面板产品或照明装置；(2)本发明所述的达到发光均匀的原理和方法完全不同于利用扩散片来均匀发光的背光模块。本发明是使所述的发光源的蓝光能量激发所述的透明或使光线雾化的基材上表面所涂布的可激发颜色或光亮的材料发光，加上该基材的雾化混光，借此达到发光在该基材上均匀的目的。
以上虽以特定实验例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，熟悉本技艺者了解在不脱离本发明的意图及范围下可进行各种变形或变更。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
Claims (7)
1.一种背光模块，其特征在于，其是由
(1)基材，该基材具有上表面和相对于该上表面的下表面，且该基材是透明或使光线雾化的材质；
(2)可激发颜色或光亮的材料层，该可激发颜色或光亮的材料层是涂布在上述的上表面或上述的上表面和下表面；和
(3)发光源所构成，该发光源的顶部是面向于上述的下表面，且该发光源的蓝光能量再次激发该可激发颜色或光亮的材料层发光，加上该基材的雾化混光，借此达到发光在该基材上均匀的目的。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该透明的材质是胶材类或玻璃类。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该使光线雾化的材质是石化类、矿物质类、胶材类或玻璃类。
4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该可激发颜色或光亮的材料层包含萤光粉，量子点材料或其组合。
5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该发光源包含发光二极管、顶部正面加上透镜的发光二极管或晶圆级封装的发光二极管。
6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该涂布在该上表面的可激发颜色或光亮的材料层的厚度是在500um以下。
7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，其中该发光源的顶部表面和该可激发颜色或光亮的材料层所形成的总厚度小于1mm。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114352967A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2809676Y (zh) * | 2005-05-31 | 2006-08-23 | 优佰利股份有限公司 | 光源模组与液晶面板组合装置 |
| CN101936489A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-01-05 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光模块及其光学组件 |
| CN109976041A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-05 | 苏州乐轩科技有限公司 | 发光二极管背光模块 |
-
2020
- 2020-09-27 CN CN202011032445.XA patent/CN114352967A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2809676Y (zh) * | 2005-05-31 | 2006-08-23 | 优佰利股份有限公司 | 光源模组与液晶面板组合装置 |
| CN101936489A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-01-05 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光模块及其光学组件 |
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