CN107526214A - 荧光粉薄膜组件及其制作方法、背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荧光粉薄膜组件，包括荧光粉薄膜和设置在该荧光粉薄膜上方的叠层光学膜片，荧光粉薄膜内填充有能够发出与蓝光混合形成白光的互补光的互补色粒子；其中，该叠层光学膜片选择性透过蓝光的互补光而反射蓝光至荧光粉薄膜内，以使出射的白光的色温不超过15000K。本发明还公开了具有上述荧光粉薄膜组件的背光模组，以及该荧光粉薄膜组件的制作方法。该荧光粉薄膜组件通过设置具有选择性透射和反射的叠层光学膜片，从而可对传输至荧光粉薄膜内部的蓝光进行多次利用，提升蓝光激发效率，实现降低成本的目的；同时，该背光模组不仅可以有效地增加观看视角，提升使用者的观看体验，且可以极大提升系统的转换效率，降低功耗，进一步降低成本。

Description

荧光粉薄膜组件及其制作方法、背光模组

技术领域

本发明属于背光模组制造技术领域，具体来讲，涉及一种荧光粉薄膜组件及其制作方法，以及具有该荧光粉薄膜组件的背光模组。

背景技术

现阶段LCD所使用的背光源大多是LED，以侧边式背光模组为例，其工作原理如下：LED光源发出的光线进入导光板，通过导光板底部的网点实现光的均匀取出，设置在导光板上表面的若干光学膜片用来遮蔽mura(即显示器亮度不均匀而造成各种痕迹的现象)或者增加亮度。在设计背光模组时，通常会在膜片架构中增加一张或两张棱镜片，以大幅提升显示器亮度，达到节省能耗、降低成本的目的；此方案为目前背光模组设计的主流方案，但正视角亮度增加是通过损失亮度视角来实现的，这会导致一般显示器从侧面观看时，显示效果大打折扣，尤其在一些需要有大视角观看的应用场合下，比如户外显示等，因此给生产者和观看者带来极大困扰。

针对上述问题，目前一般通过将荧光膜放置在膜片架构的上方来提升亮度视角，即采用荧光膜并将其放置在膜片架构上方，通过蓝光LED激励，利用荧光膜内部荧光分子被激发后光线能够随机发射的特性，从而提升背光模组大视角亮度，提升人们的观看体验；但是上述解决办法有个致命的缺点，由于荧光膜放置在所有光学膜片的最上方，因此会由于荧光分子被蓝光激发的次数大大降低而导致亮度衰减较多，这不仅需要增加使用荧光分子浓度而导致成本大幅上升，而且功耗很高，无法满足国家能效要求，从而限制了该解决方案的推进。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种荧光粉薄膜组件及其制作方法，该荧光粉薄膜组件通过设置具有选择性透射和反射的叠层光学膜片，从而可对传输至荧光粉薄膜内部的蓝光进行多次利用，提升蓝光激发效率，实现降低成本的目的。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种荧光粉薄膜组件，包括荧光粉薄膜和设置在所述荧光粉薄膜上方的叠层光学膜片，所述荧光粉薄膜内填充有能够发出与蓝光混合形成白光的互补光的互补色粒子；其中，所述叠层光学膜片选择性透过蓝光的互补光而反射蓝光至所述荧光粉薄膜内，以使由所述叠层光学膜片出射的白光的色温不超过15000K。

进一步地，所述叠层光学膜片包括依次叠置的高反射率膜层和低反射率膜层。

进一步地，所述高反射率膜层的反射率大于2，所述低反射率膜层的反射率为1.2～1.5。

进一步地，所述高反射率膜层的材料选自TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅中的任意一种；所述低反射率膜层的材料选自MgF₂、CaF₂、SiO₂中的任意一种。

进一步地，所述互补色粒子包括红光粒子和绿光粒子。

进一步地，所述红光粒子为红光量子点，所述绿光粒子为绿光量子点。

本发明的另一目的在于提供一种背光模组，包括蓝光LED、导光板和设置在所述导光板上方的光学膜片组件；所述背光模组还包括设置在所述光学膜片组件上方的如上任一所述的荧光粉薄膜组件；其中，所述荧光粉薄膜组件中的荧光粉薄膜邻近所述光学膜片组件设置。

本发明的另一目的还在于提供一种如上任一所述的荧光粉薄膜组件的制作方法，包括步骤：

S1、提供一荧光粉薄膜，所述荧光粉薄膜内填充有能够发出与蓝光混合形成白光的互补光的互补色粒子；

S2、在所述荧光粉薄膜上制作叠层光学膜片，所述叠层光学膜片包括依次叠层的高反射率膜层和低反射率膜层；所述叠层光学膜片选择性透过互补光而反射蓝光至所述荧光粉薄膜内，以使由所述叠层光学膜片出射的白光的色温不超过15000K。

进一步地，所述高反射率膜层和所述低反射率膜层的厚度采用式1确定：

d＝λ/4n 式1

其中，d表示所述高反射率膜层或所述低反射率膜层的厚度；λ表示蓝光的波长；n表示所述高反射率膜层或所述低反射率膜层的折射率。

本发明通过在荧光粉薄膜上方设置叠层光学膜片，该叠层光学膜片能够对荧光粉薄膜出射的蓝光选择性反射回荧光粉薄膜、而对出射的蓝光的互补光选择性透射，从而可以对蓝光进行多次利用，提升蓝光激发效率；当填充在荧光粉薄膜内的互补色粒子优选为红绿量子点时，还可以减少量子点的使用量，实现降低成本的目的。根据本发明的荧光粉薄膜组件应用于侧边式背光模组中时，不仅可以有效地增加LCD的观看视角，提升使用者的观看体验，而且可以极大提升系统的转换效率，达到降低功耗的目的，从而进一步降低成本。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例的荧光粉薄膜组件的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。

本发明的实施例提供了一种背光模组，其包括蓝光LED、设置在该蓝光LED一侧的导光板、设置在导光板上方的光学膜片组件，以及设置在光学膜片组件上方的荧光粉薄膜组件；其中，光学膜片组件包括若干偏光片、增亮片等光学膜片。由此可见，该背光模组是一种侧边式背光模组，该背光模组的具体结构此处不再赘述，本领域技术人员可参照现有技术中任意一种侧边式背光模组。

在本实施例中，要尤为注意的是上述背光模组中的荧光粉薄膜组件；以下将结合附图对该荧光粉薄膜组件进行详细的描述。

如图1所示，该荧光粉薄膜组件包括荧光粉薄膜1和设置在该荧光粉薄膜1上方的叠层光学膜片2，其中，荧光粉薄膜1邻近光学膜片组件设置；在图1中，箭头表示光的传输方向。

具体地，荧光粉薄膜1内填充有能够发出与蓝光LED发出的蓝光混合形成白光的互补光的互补色粒子11；该叠层光学膜片2可以选择性透过该互补光而反射蓝光返回至荧光粉薄膜1内，以使最终由叠层光学膜片2出射的白光的色温不超过15000K。

进一步地，该叠层光学膜片2包括依次叠置的高反射率膜层21和低反射率膜层22；一般地，控制高反射率膜层21的反射率大于2，控制低反射率膜层22的反射率为1.2～1.5，由此，高反射率膜层21的材料可优选自TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅等中的任意一种，而低反射率膜层22的材料可优选自MgF₂、CaF₂、SiO₂等中的任意一种。

本实施例中，高反射率膜层21的材料具体为Nb₂O₅，而低反射率膜层22的材料具体为SiO₂。

为了达到上述叠层光学膜片2的作用，一般采用下式1来确定每一层高反射率膜层21和每一层低反射率膜层22的厚度：

d＝λ/4n 式1

其中，d表示高反射率膜层21或低反射率膜层22的厚度；λ表示蓝光的波长；n表示高反射率膜层21或低反射率膜层22的折射率。

值得说明的是，其一，虽然蓝光的波长一般确定为440nm～450nm左右即可，但由于入射至叠层光学膜片2的蓝光一般不全是上述波长范围的纯色光，因此，以上述波长计算得到的高反射率膜层21和/或低反射率膜层22的厚度还需进行一定的调整，以使部分蓝光(而非全部蓝光)在叠层光学膜片2处发生反射，而尽量多的互补光透射，最终获得色温不超过15000K的白光；其二，叠层光学膜片2中高反射率膜层21和低反射率膜层22的具体个数也不作特别限定，显然，高反射率膜层21和低反射率膜层22的个数越多，则光学效果越好，但相应制作成本也越高，因此高反射率膜层21和低反射率膜层22的具体个数在满足白光的色温条件下越少越好；图1中以分别两层为例为示意，但本发明并不限制于此；其三，对于叠层光学膜片2中高反射率膜层21和低反射率膜层22的具体叠放次序不作特别规定，也就是说，可以高反射率膜层21和荧光粉薄膜1相邻设置，也可以低反射率膜层22和荧光粉薄膜1相邻设置，但这并不代表当存在多层高反射率膜层21和多层低反射率膜层22时可以随意排布二者。

在本发明的背光模组中，显然，为了与蓝光LED发出的蓝光进行混合以形成白光，设置在荧光粉薄膜1内的互补色粒子11可以发黄光、或发红光和绿光；本实施例中互补色粒子11优选包括红光粒子和绿光粒子，并且红光粒子优选为红光量子点，绿光粒子优选为绿光量子点。

由此，在本实施例的背光模组中，由于荧光粉薄膜组件的设置可对蓝光进行多次利用，提升了蓝光激发效率，因此可以减少红光量子点和绿光量子点的用量，降低了制作成本。同时，本实施例提供的背光模组不仅有效增加了观看视角，提升了观看者的视觉体验，还极大地提升了系统的转换效率，降低了工号，从而进一步降低了成本。该荧光粉薄膜组件改善了LCD，尤其可以避免现有技术中广视角LCD(即VALCD)大视角观看不佳的弊端，提升色域，提升画质。

基于上述荧光粉薄膜组件的结构，本实施例的荧光粉薄膜组件的制作方法包括以下步骤：

步骤S1、提供一荧光粉薄膜1，荧光粉薄膜1内填充有能够发出与蓝光混合形成白光的互补光的互补色粒子11。

步骤S2、在荧光粉薄膜1上制作叠层光学膜片2，叠层光学膜片2包括依次叠层的高反射率膜层21和低反射率膜层22；叠层光学膜片1选择性透过互补光而反射蓝光至荧光粉薄膜1内，以使由叠层光学膜片2出射的白光的色温不超过15000K。

在制作高反射率膜层21和低反射率膜层22时，根据上述式1及最终出射的白光的色温要求具体确定高反射率膜层21和低反射率膜层22的厚度及层数即可。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (9)

1.一种荧光粉薄膜组件，其特征在于，包括荧光粉薄膜和设置在所述荧光粉薄膜上方的叠层光学膜片，所述荧光粉薄膜内填充有能够发出与蓝光混合形成白光的互补光的互补色粒子；其中，所述叠层光学膜片选择性透过蓝光的互补光而反射蓝光至所述荧光粉薄膜内，以使由所述叠层光学膜片出射的白光的色温不超过15000K。

2.根据权利要求1所述的荧光粉薄膜组件，其特征在于，所述叠层光学膜片包括依次叠置的高反射率膜层和一低反射率膜层。

3.根据权利要求2所述的荧光粉薄膜组件，其特征在于，所述高反射率膜层的反射率大于2，所述低反射率膜层的反射率为1.2～1.5。

4.根据权利要求3所述的荧光粉薄膜组件，其特征在于，所述高反射率膜层的材料选自TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅中的任意一种；所述低反射率膜层的材料选自MgF₂、CaF₂、SiO₂中的任意一种。

5.根据权利要求1-4任一所述的荧光粉薄膜组件，其特征在于，所述互补色粒子包括红光粒子和绿光粒子。

6.根据权利要求5所述的荧光粉薄膜组件，其特征在于，所述红光粒子为红光量子点，所述绿光粒子为绿光量子点。

7.一种背光模组，包括蓝光LED、导光板和设置在所述导光板上方的光学膜片组件；其特征在于，所述背光模组还包括设置在所述光学膜片组件上方的如权利要求1-6任一所述的荧光粉薄膜组件；其中，所述荧光粉薄膜组件中的荧光粉薄膜邻近所述光学膜片组件设置。

8.一种如权利要求1-6任一所述的荧光粉薄膜组件的制作方法，其特征在于，包括步骤：

S1、提供一荧光粉薄膜，所述荧光粉薄膜内填充有能够发出与蓝光混合形成白光的互补光的互补色粒子；

S2、在所述荧光粉薄膜上制作叠层光学膜片，所述叠层光学膜片包括依次叠层的高反射率膜层和低反射率膜层；所述叠层光学膜片选择性透过互补光而反射蓝光至所述荧光粉薄膜内，以使由所述叠层光学膜片出射的白光的色温不超过15000K。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述高反射率膜层和所述低反射率膜层的厚度采用式1确定：

d＝λ/4n 式1

其中，d表示所述高反射率膜层或所述低反射率膜层的厚度；

λ表示蓝光的波长；

n表示所述高反射率膜层或所述低反射率膜层的折射率。