一种背光模组及显示装置的制作方法

文档序号:14396619阅读:117来源:国知局

本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光模组及显示装置。



背景技术:

色域是衡量显示产品的重要参数,高色域电视为近年来显示行业的发展趋势,其中通过调整背光来提升色域是高色域实现方式之一,调整背光提升色域可通过调整r、g、b三种基色的峰值波长、半峰宽和强度来达到提升色域的目的。为了最大限度提升色域显示空间,较为理想的与面板滤波片相匹配的背光源的红绿蓝三色波长为:红色630nm,绿色535nm,蓝色450nm,且要求三色波的半波宽较窄。在显示领域,led由于其稳定性而被广泛的选用为背光光源。而目前行业内使用的led大部分为蓝光激发红绿色荧光粉产生三色光,传统荧光粉的半波宽在50nm以上,对色域的提升有较大限制空间。目前采用的蓝光芯片与量子点材料或量子点膜片配合的技术方案,可以使红绿两色的半波宽缩减到20nm左右,但是量子点可靠性较差、成本较高且寿命较短,在应用方面存在一些阻碍。而为了提高光的强度,现有技术中出现了光子晶体led,此技术采用在led芯片中直接制备光子晶体实现光输出,光子晶体的使用提高了出光效率,进而提高了出射光的强度,但是只能提高相应芯片发出的光的出光效率,如在蓝光芯片激发红绿荧光粉的led中,只能提高蓝光芯片的蓝光出光效率,而对红绿光的出光效率和红绿光的半峰宽无改善,红绿光的半波宽仍与荧光粉发射光谱有关。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足,本发明提供了一种背光模组及显示装置,实现了高色域显示同时降低成本、保证可靠性。

本发明提供了一种背光模组,所述背光模组包括发光装置,所述发光装置包括发光芯片和包含荧光粉的封装胶层,所述封装胶层设置于所述发光芯片上,所述光子晶体在红光或绿光波长范围内具有带隙。

本发明提供的背光模组中包含具有光子晶体的发光装置,其中光子晶体设置于发光芯片之上的封装胶层,所述光子晶体在红光或绿光波长范围内具有带隙,根据光子晶体的光子带隙特性,红光或绿光波长范围的光不能在光子晶体中传播而被反射,经过多次反射实现光输出,实现了对红光或绿光的提取,而在现有的led封装结构中此部分光会经过长距离传播被吸收,因此有效提高该波段范围光的出光效率,利于实现高色域。在本发明中,光子晶体提取红光或绿光波段范围的光,故通过调整光子晶体控制其能带的宽度,由此得到输出光具有较窄的半波宽和较强的光强,从而实现高色域显示。同时,相比于包含量子点的发光装置,本发明的背光模组成本较低、可靠性较好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图;

图2为本发明发光装置的结构示意图;

图3为光子晶体的能带图;

图4为光线在光子晶体中的传播路径图;

图5为现有led和本发明实施例led的光谱图。

具体实施方式

应该理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。如图1所示,显示装置包括显示面板1和背光模组2。本发明实施例中示出的是直下式背光模组,但本领域可知的,不限于该实施例,同样适用于侧入式背光模组。背光模组2的出光面与显示面板1相对设置。如图1所示,本实施例提供的背光模组包括背板21,胶框22,发光装置23,扩散板24,膜片25,反射片26,其中,胶框22围设在显示面板1和背光模组2的侧边外侧,背板21位于背光模组2的最底部,包括底板和设于底板侧边的侧壁,底板和侧壁形成一容置空间,供作为背光源的发光装置23放置在容置空间内。膜片25的出光面与显示面板1相对设置,扩散板24位于发光装置23和膜片25之间,用于将发光装置23发射的光线雾化,提高背光源的发光分布均匀。

图2为显示装置所用的发光装置23的结构示意图。如图2所示,发光装置23包括支架231、发光芯片232、封装胶层233和封装胶层233上的光子晶体234。支架231承载发光芯片232和封装胶层233,封装胶层233位于发光芯片232上,其中封装胶层233包含荧光粉。因封装胶层233中的荧光粉容易自然沉淀,相应的形成靠近发光芯片232的沉淀的荧光粉层2331和位于荧光粉层2331上的相对透明的胶体层2332。为保证出光色彩,光子晶体234形成在上部透明材质的胶体层2332而不破坏已经沉淀的荧光粉层2331。

本发明实施例中发光装置23为led灯,发光芯片232为蓝光芯片,封装胶层233中包含绿色荧光粉和氟化物红色荧光粉。为了保证发光效果,封装胶层233优选覆盖在发光芯片232上。

光子晶体(photoniccrystal)是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构,其具有光子带隙特性。光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播,即这种结构本身存在“禁带”。周期性排列的结构不同,光子晶体的禁带波段不同,且若只在一个方向上存在周期性结构,那么光子带隙只能出现在这个方向。本发明中,光子晶体234位于发光装置23中,当落在光子晶体带隙内波长的光传播时,光波将会被反射回来而不能继续传播,由此部分光束可以经过多次反射而被提取出来。本发明的光子晶体为在水平方向上周期性排布结构,当落在带隙内波长的光在沿水平方向传播时,光波将会被反射回来而不能继续传播。部分光束可以经过多次反射而提取出来,从而增加此波长的提取效率。而在带隙之外的光将会在水平方向继续传播,由于胶体层的吸收而最终衰减。

因通过调整背光来提升色域是高色域实现方式之一,而通过背光提升色域的方式可通过调整r、g这两种基色的峰值波长、半峰宽和强度来达到提升色域的目的。故本发明的光子晶体234用于提取红光或绿光,通过调整光子晶体的排布结构使得发光装置23输出的红光或绿光的波长具有较窄的半波宽和较强的光强,从而实现高色域显示。

光子晶体的间距是指光子晶体晶格中从孔(或柱)的中心到邻近孔的中心的距离。光子晶体的间距和圆柱或圆洞的直径影响光子能带的带隙。为了提取红光或绿光,本发明的光子晶体的间距为50-500nm,孔洞或圆柱的直径为10-500nm,在此范围内通过调整可以达到选择不同波长的目的。

实施例中的光子晶体234为周期性排布的六角形圆洞或圆柱结构,此结构通过在封装胶层233上采用纳米压印、光刻技术或反应离子束刻蚀方法制备而成。

以下述具体实施例描述含光子晶体的发光装置23输出绿光的具体情形。

发光装置23中的光子晶体234的间距为220nm,孔洞直径为170nm。如图3所示为光子晶体的间距为220nm,孔洞直径为170nm时的能带图。从图3中可以看出光子晶体的能带为a/λ~0.4,其中a为光子晶体的间距,即a为220nm,由此可以得出λ为550nm,落入绿光的波段范围,即此波段范围的绿光不能在此周期性结构中传播,经过多次反射后,从垂直方向射出,而在此波段范围之外的光将会在水平方向继续传播,由于胶体层的吸收而最终衰减。如图4中所示,实线部分光线代表波段范围内的绿光,虚线部分光线代表波段范围之外的光线。图5示出的是含光子晶体的led与普通led的光谱对照图,从图5中可以看出绿光的强度显著增加。图5中带虚线箭头示出的是现有led输出绿光的半波宽,实线箭头示出的是本发明实施例的led输出绿光的半波宽,从此可以看出,本发明实施例的led输出绿光的半波宽较窄,利于高色域显示。

以上仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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