背光模塊的制作方法
【專利摘要】一種背光模塊，包括導光板、至少一發光單元以及光學元件。導光板具有入光面與出光面。發光單元設置于導光板的入光面。光學元件設置于導光板的入光面與發光單元之間。光學元件具有至少一調整部，調整部對應于發光單元。調整部包括多個量子點，調整部具有多個區域，這些區域具有不同的量子點的分布密度(或是濃度)。
【專利說明】背光模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種背光模塊，且特別是有關于一種可提供均勻化發光的背光模塊。【背景技術】
[0002]量子點是具有等于或小于約10納米(nm)的直徑的納米晶體(nano crystal),是半導體材料組成，并引起量子限制效應(quantum confinement effect)。相較于典型的突光粒子，量子點在較窄的波長帶產生更密集的光且具有高穩定性。由于光的波長按照量子點尺寸而改變，故通過控制量子點尺寸可獲得具有所需的波長區域的光，例如是將發光單元所發出特定發光色(例如是藍色)的光線轉換成白色光線。
[0003]在公知的技術中，一般的白光發光二極管封裝結構是通過封裝膠體將發光二極管芯片與多個量子點封裝于同一封裝結構中，并將這些量子點設置于發光二極管芯片的上方。當發光二極管芯片發出的特定發光色的光線(例如是藍光)并通過這些量子點時，發光二極管芯片所發出的特定發光色的光線會激發量子點，使得發光二極管所發出的特定發光色的光線轉換成白色光線。
[0004]然而，上述將發光二極管芯片與量子點封裝于同一封裝結構中，除了在制作過程中要求相當高的精度外，當發光二極管芯片所發出的特定發光色的光線通過這些量子點時，被特定發光色的光線激發的量子點會產生大量的熱能，而量子點所產生的大量熱能在上述的封裝結構中不易導出，導致發光二極管芯片產生使用壽命減少或亮度下降的問題。此外，將發光二極管芯片與量子點封裝于同一封裝結構，經常會產生發光角度均勻度不佳的情況。因此，如何針對上述問題進行解決與改善，實為此【技術領域】者所關注的重點之一。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一就是在提供一種背光模塊，用以提供均勻化的光線至顯示面板，進而提升顯示品質。
[0006]為達上述優點,本發明提出一種背光模塊，包括導光板、至少一發光單兀以及光學兀件。導光板具有入光面。發光單兀設置于入光面。光學兀件設置于入光面與發光單兀之間。光學元件具有至少一調整部，調整部對應于發光單元，調整部包括多個量子點，調整部具有多個區域且這些區域具有不同的量子點濃度。
[0007]在本發明的一實施例中，上述的這些區域的量子點濃度差距為3.5倍至10倍。
[0008]在本發明的一實施例中，上述的這些區域包括相對最小量子點濃度區域，這些區域的量子點濃度由相對最小量子點濃度區域往兩側遞增。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的至少一發光單兀發射光線，光線通過光學兀件后而形成光場，且光場的光強度涵蓋范圍呈水平分布。
[0010]在本發明的一實施例中，上述的這些區域包括第一相對最小量子點濃度區域與第二相對最小量子點濃度區域，這些區域的量子點濃度分別由第一相對最小量子點濃度區域與第二相對最小量子點濃度區域往兩側遞增。[0011]在本發明的一實施例中，上述的光學元件更包括封裝構件，用以封裝該調整部。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的這些量子點包括突光粉。
[0013]在本發明的一實施例中，上述的至少一發光單元的數量為多個，至少一調整部的數量為多個，這些發光單元分別對應于這些調整部。
[0014]為達上述優點，本發明另外提出一種背光模塊，包括導光板、至少一發光單元以及光學元件。導光板具有入光面。發光單元設置于入光面。光學元件設置于入光面與發光單元之間。光學元件具有調整部，調整部對應于發光單元，調整部包括多個量子點，調整部具有多個區域且這些區域具有不同量子點的分布密度。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的這些區域的量子點分布密度差距為3.5倍至10倍。
[0016]在本發明的一實施例中，上述的這些區域包括相對最小量子點分布密度區域，這些區域的量子點分布密度由相對最小量子點分布密度區域往兩側遞增。
[0017]在本發明的一實施例中，上述的至少一發光單兀發射光線，光線通過光學兀件后而形成光場，且光場的光強度涵蓋范圍呈水平分布。
[0018]在本發明的一實施例中，上述的這些區域包括第一相對最小量子分布密度區域與第二相對最小量子分布密度區域，這些區域的量子點分布密度分別由第一相對最小量子分布密度區域與第二相對最小量子分布密度區域往兩側遞增。
[0019]在本發明的一實施例中，上述的光學元件更包括封裝構件，用以封裝至少一調整部。
[0020]在本發明的一實施例中，上述的這些量子點包括突光粉。
[0021]在本發明的一實施例中，上述的至少一發光單元的數量為多個，至少一調整部的數量為多個，這些發光單元分別對應于這些調整部。
[0022]在本發明的實施例中，光學元件包括多個調整部，這些調整部分別對應這些發光單元，這些調整部分別具有多個量子點，且這些調整部分別具有不同量子點的分布密度。當發光單元發出的光線通過對應的調整部，具有不同量子點分布密度(或是濃度)的調整部會對發光元件發出的光線的強度進行調整，也就是說，光線通過這些調整部后會形成的多個光場，而這些光場的光強度大致相同，在這樣的結構設計下，能夠得到較為均勻化的面光源，進而提升顯示品質。
[0023]為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1繪示為本發明的一實施例所述的顯示裝置剖面示意圖；
[0025]圖2繪示為圖1所示的AA線段剖面示意圖；
[0026]圖3A繪不為本發明的一實施例所述的每一發光單兀發出的光線的光場型；
[0027]圖3B繪示為本發明的一實施例所述的每一調整部的量子點分布密度(或是濃度)示意圖；
[0028]圖3C繪示為圖3A所示的光線的光場型經由圖3B所示調整部調整后的光場型；
[0029]圖4A繪示為為本發明的另一實施例所述的每一發光單元發出的光線的光場型；[0030]圖4B繪示為本發明的另一實施例所述的每一調整部的量子點分布密度(或是濃度)示意圖；
[0031]圖5繪示為圖1與圖2所示的光學元件的結構示意圖。
[0032]其中，附圖標記
[0033]1:顯示裝置
[0034]10:背光模塊
[0035]11:顯示面板
[0036]101:導光板
[0037]102:發光單元
[0038]103:光學元件
[0039]104:背板
[0040]1000、IOOOa:光線
[0041]1001:入光面
[0042]1002:出光面
[0043]1020:發光元件
[0044]1021:電路板
[0045]1030、1030a、1030b:調整部
[0046]1031:封裝構件
[0047]1032:量子點
[0048]R、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7:區域
【具體實施方式】
[0049]請參照圖1與圖2，圖1為本發明的一實施例所述的顯示裝置剖面示意圖。圖2為圖1所示的AA線段剖面示意圖。如圖1所示，本實施例所述的顯示裝置I包括背光模塊10與顯不面板11。背光模塊10相對于顯不面板11設置。背光模塊10包括導光板101、至少一發光單兀102、光學兀件103以及背板104。導光板101、發光單兀102、以及光學兀件103均設置于背板104內側。導光板101具有入光面1001與出光面1002。發光單元102設置于導光板101的入光面1001。光學兀件103設置于導光板101的入光面1001與發光單兀102之間。
[0050]承上述，如圖2所示，本實施例所述的發光單元102的數量例如是多個，而每一發光單元102包括發光元件1020以及電路板1021，發光元件1020設置于電路板1021上，而發光元件1020例如是發光二極管，但本發明不以此為限。光學元件103具有至少一調整部1030，在本實施例中，調整部的數量例如是多個，而這些調整部1030分別對應多個發光單元102。其中調整部1030包括多個量子點，且每一調整部1030具有多個區域R，這些區域R分別具有不同的量子點分布密度(或是濃度)。值得注意的是，由于光的波長按照量子點尺寸而改變，所以調整部1030亦可包括多個不同性質(例如粒徑大小)的量子點，且這些區域R分別具有不同量子點的分布密度(或是濃度)。
[0051]當這些發光單元102分別發出的光線1000通過對應的調整部1030時，調整部1030對光線1000進行光線強度的調整，經由調整部1030調整過后的光線IOOOa由導光板101的入光面1001進入到導光板101內進行混光后，再由導光板101的出光面1002出射至顯示面板11。由于發光單元102的封裝設計造成所發出的光線的光場型并不一致，在透過調整部1030中具有不同的量子分布密度(或是濃度)的區域R進行調整后，可得到一個均勻光場型。因此，導光板101的入光面1001接收到經由調整部1030調整后的光線強度大致相同，而達到亮度均勻的效果。值得注意的是，光學元件103可緊鄰導光板101的入光面1001設置，形成無間隙的形式，如此一來，可使得經光學元件103調整后的光線IOOOa不受空氣折射的影響便直接進入導光板101，讓導光板101的出光面1002出射的光線更加的均勻，進而提升顯示品質。
[0052]請參照圖3A與圖3B，圖3A為本發明的一實施例所述的每一發光單元發出的光線的光場型。圖3B為本發明的一實施例所述的每一調整部的量子點分布密度(或是濃度)示意圖。如圖3A所示，本實施例所述的每一發光單元發出的光線的光場型例如是兩側光強度低且大致對稱，具體而言，本實施例所述的光線的光場型整體呈鐘型分布(常態分布；normal distribution)的曲線。為了針對圖3A所示的光線的光場型進行調整,如圖3B所示，本實施例所述的每一調整部1030a的這些區域的數量例如是劃分為七個區域，也就是區域Rl至區域R7，而本實施例所述的每一調整部1030a的這些區域的數量為七個，僅為本發明的其中的一實施例，本發明不以此為限，這些區域R的劃分數量可依實際情況的需求而有所改變。在本實施例中，調整部1030a的區域Rl至區域R7中，區域Rl例如是具有相對最小量子點分布密度(或是濃度)的區域，而區域R6與區域R7則分別具有相對最大量子點分布密度(或是濃度)的區域。區域Rl對應于圖3A所示的光場型光強度相對最強的部分，也就是區域Rl對應于呈鐘型分布的曲線的頂部。區域R6與區域R7則分別對應于圖3A所示的光場型光強度相對最弱的部分，也就是分別對應呈鐘型分布的曲線的兩側。圖3A所示的光線的光場型經由圖3B所示調整部1030a調整后，如圖3C所示，呈鐘型分布的曲線會被調整成大致呈直線分布的光場型。
[0053]承上述，如圖3B所示，本實施例所述的調整部1030a的量子點分布密度(或是濃度)例如是由區域Rl往兩側的區域遞增。舉例來說，調整部1030a的區域R2與區域R3分別位于區域Rl的兩側，而區域R2與區域R3的量子點分布密度(或是濃度)分別大于區域Rl的量子點分布密度(或是濃度)。調整部1030a的區域R4與區域R5分別位于區域R2與區域R3的一側，而區域R4的量子點分布密度(或是濃度)大于區域R2與區域R1，同理，區域R5的量子點分布密度(或是濃度)大于區域R3與區域Rl。依此類推，調整部1030a的區域R6的量子點分布密度(或是濃度)大于區域R4、區域R2以及區域Rl，而區域R7的量子點分布密度(或是濃度)大于區域R5、區域R3以及區域R1。在本實施例中，調整部1030a的量子點分布密度(或是濃度)由Rl往兩側的區域遞增，量子點分布密度(或是濃度)由小至大依序為區域R1、R2 (R3)、R4 (R5)、R6 (R7)，此外，調整部1030a的區域R2的量子點分布密度(或是濃度)與區域R3的量子點分布密度(或是濃度)例如是相同或不相同。區域R4的量子分布密度與區域R5的量子點分布密度(或是濃度)例如是相同或不相同。區域R6的量子點分布密度(濃度)與區域R7的量子分布密度例如是相同或不相同。值得一提的是，本實施例所述的每一調整部1030a的這些區域R包括最小量子點分布密度(或是濃度)區域與最大量子點分布密度(或是濃度)區域，而最大量子分布密度區域的量子點分布密度(或是濃度)為最小量子點分布密度(或是濃度)區域的量子點分布密度(或是濃度)的3.5倍至10倍。舉例來說，如圖3B所示，調整部1030a的區域Rl例如是具有最小量子點分布密度(或是濃度)的區域，而區域R7例如是具有最大量子點分布密度(或是濃度)的區域，假設區域R7的量子點分布密度(或是濃度)為3.5，則區域Rl的量子點分布密度(或是濃度)則為I。而本實施例所述的每一調整部1030a的最大量子點分布密度(或是濃度)區域的量子點分布密度(或是濃度)為最小量子點分布密度(或是濃度)區域的量子點分布密度(或是濃度)的3.5倍至10倍，僅為本發明的其中的一實施例，本發明不以此為限，最大量子點分布密度(或是濃度)區域與最小量子點分布密度(或是濃度)區域的量子點分布密度(或是濃度)的比例關系可依實際情況的需求而有所改變。
[0054]請參照圖4A與圖4B，圖4A為本發明的另一實施例所述的每一發光單元發出的光線的光場型。圖4B為本發明的另一實施例所述的每一調整部的量子點分布密度(或是濃度)示意圖。如圖4A所示，本實施例所述的每一發光單元發出的光線的光場型例如是具有一第一相對最大光強度及一第二相對最大光強度，其中第一相對最大光強度及一第二相對最大光強度例如是相同或不相同。具體而言，本實施例所述的光線的光場型為具有二波峰的曲線。為了針對圖4A所示的光線的光場型進行調整，如圖4B所示，本實施例所述的每一調整部1030b與圖3B所示的調整部1030a的架構類似，不同點在于，本實施例所述的調整部1030b的區域Rl至區域R7中，區域Rl例如是具有第一相對最小量子點分布密度(或是濃度)的區域，區域R2例如是具有第二相對最小量子點分布密度(或是濃度)的區域，而區域Rl的量子點分布密度(或是濃度)與區域R2的量子點分布密度(或是濃度)例如是相同或不相同。區域R5與區域R7則分別具有相對最大量子點分布密度(或是濃度)的區域。對應于單一發光單兀發出光線的光場，區域Rl與區域R2分別對應于光場中第一相對最大光強度及第二相對最大光強度的部分，也就是分別對應圖4A所示曲線的二波峰部分。區域R5與區域R7則分別對應于圖4A所示的光場型光強度相對最弱的部分，也就是分別對應具有二波峰的曲線的兩側部分。圖4A所示的光線的光場型經由圖4B所示調整部1030b調整后，具有二波峰的曲線會被調整成大致呈直線分布的光場型(類似于圖3C所示的光場型)。需特別說明的是，圖3A與圖4A所示的光線的光場型分別經由圖3B與圖4B所示的調整部調整后的光場型大致相同。
[0055]承上述，如圖4B所示，本實施例所述的調整部1030b的量子點分布密度(或是濃度)例如是分別由區域Rl與區域R2的兩側區域遞增。舉例來說，調整部1030b的區域R3與區域R6分別位于區域Rl的兩側，而區域R3與區域R6的量子點分布密度(或是濃度)分別大于區域Rl的量子點分布密度(或是濃度)。調整部1030b的區域R3與區域R4分別位于區域R2的兩側，而區域R3與區域R4的量子點分布密度(或是濃度)大于區域R2的量子點分布密度(或是濃度)。調整部1030b的區域R7位于區域R6的一側，而區域R7的量子點分布密度(或是濃度)大于區域R6與區域Rl的量子點分布密度(或是濃度)。同理，調整部1030b的區域R5的量子點分布密度(或是濃度)大于區域R4與區域R2的量子點分布密度(或是濃度)。此外，調整部1030b的區域R3的量子點分布密度(或是濃度)與區域R6的量子點分布密度(或是濃度)例如是相同或不相同。區域R4的量子分布密度與區域R3的量子點分布密度(或是濃度)例如是相同或不相同。區域R6的量子點分布密度(或是濃度)與區域R4的量子點分布密度(或是濃度)例如是相同或不相同。區域R5的量子點分布密度(或是濃度)與區域R7的量子點分布密度(或是濃度)例如是相同或不相同。
[0056]請參照圖5,其為圖1與圖2所示的光學元件103的結構示意圖。如圖5所示,本實施例所述光學元件103包括封裝構件1031與封裝于此封裝構件1031中的多個量子點1032，這些量子點1032分布在光學元件103的調整部1030。光學元件103的封裝構件1031的材料包括聚合物或玻璃，但本發明不以此為限。如圖5所示，光學元件103的封裝構件1031的形狀例如是條管狀，但本發明不以此為限，封裝構件1031的形狀也可以是平板狀或是其它形狀。此外，封裝于封裝構件1031中的多個量子點1032例如是熒光粉，但本發明不以此為限。
[0057]綜上所述，在本發明的實施例中，光學元件包括多個調整部，這些調整部分別對應這些發光單元，這些調整部分別具有多個量子點，且這些調整部分別具有不同量子點的分布密度。當發光單元發出的光線通過對應的調整部，具有不同量子點分布密度(或是濃度)的調整部會對發光元件發出的光線的強度進行調整，也就是說，光線通過這些調整部后會形成的多個光場，而這些光場的光強度大致相同，在這樣的結構設計下，能夠得到較為均勻化的面光源，進而提升顯示品質。
[0058]當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種背光模塊，其特征在于，包括: 一導光板，具有一入光面； 至少一發光單元，設置于該入光面；以及 一光學元件，設置于該入光面與該至少一發光單元之間，該光學元件具有至少一調整部，該調整部對應于該發光單元，該調整部包括多個量子點，該調整部具有多個區域且這些區域具有不同的量子點濃度。
2.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，其中這些區域的量子點濃度差距為3.5倍至10倍。
3.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，其中這些區域包括一相對最小量子點濃度區域，這些區域的量子點濃度由該相對最小量子點濃度區域往兩側遞增。
4.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，其中該至少一發光單元發射一光線，該光線通過該光學元件后而形成一光場，且該光場的光強度涵蓋范圍呈水平分布。
5.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，其中這些區域包括一第一相對最小量子點濃度區域與一第二相對最小量子點濃度區域，這些區域的量子點濃度分別由該第一相對最小量子點濃度區域與該第二相對最小量子點濃度區域往兩側遞增。
6.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，其中該光學元件更包括一封裝構件，用以封裝該調整部。
7.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，其中這些量子點包括一熒光粉。
8.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，其中該至少一發光單元的數量為多個，該至少一調整部的數量為多個，這些發光單元分別對應于這些調整部。
9.一種背光模塊，其特征在于，包括: 一導光板，具有一入光面； 至少一發光單元，設置于該入光面；以及 一光學元件，設置于該入光面與該至少一發光單元之間，該光學元件具有至少一調整部，該調整部對應于該發光單元，該調整部包括多個量子點，該調整部具有多個區域且這些區域具有不同量子點的分布密度。
10.根據權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，其中這些區域的量子點分布密度差距為3.5倍至10倍。
11.根據權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，其中這些區域包括一相對最小量子點分布密度區域，這些區域的量子點分布密度由該相對最小量子點分布密度區域往兩側遞士豳>曰ο
12.根據權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，其中該至少一發光單元發射一光線，該光線通過該光學元件后而形成一光場，且該光場的光強度涵蓋范圍呈水平分布。
13.根據權利要求9所述的背光模塊,其特征在于，其中這些區域包括一第一相對最小量子分布密度區域與一第二相對最小量子分布密度區域，這些區域的量子點分布密度分別由該第一相對最小量子分布密度區域與該第二相對最小量子分布密度區域往兩側遞增。
14.根據權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，其中該光學元件更包括一封裝構件，用以封裝該至少一調整部。
15.根據權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，其中這些量子點包括一熒光粉。
16.根據權利要求9所述的背光模塊，其特征在于，其中該至少一發光單元的數量為多個，該至少一調整部的數量為多個，這些發光單元分別對應于這些調整部。
【文檔編號】F21S8/00GK103486498SQ201310337237
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月5日 優先權日:2013年5月23日
【發明者】王英力, 廖烝賢 申請人:友達光電股份有限公司