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CN101936489A - 背光模块及其光学组件 - Google Patents

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CN101936489A
CN101936489A CN2010102787615A CN201010278761A CN101936489A CN 101936489 A CN101936489 A CN 101936489A CN 2010102787615 A CN2010102787615 A CN 2010102787615A CN 201010278761 A CN201010278761 A CN 201010278761A CN 101936489 A CN101936489 A CN 101936489A
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CN
China
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light
substrate
fluorescence coating
backlight
structural
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CN2010102787615A
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郑巍巍
郭仪正
任杰
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TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Publication date
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Priority to PCT/CN2010/078757 priority patent/WO2012027928A1/zh
Priority to US12/996,881 priority patent/US20120057326A1/en
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Abstract

本发明公开一种背光模块及其光学组件，所述光学组件包含：一基底、一荧光层及一微结构。所述基底具有一第一表面与一第二表面，所述荧光层涂布于所述基底的所述第一表面上，所述微结构设置于所述基底的所述第二表面，其中所述荧光层与所述微结构是分别设置于所述基底的两侧，以使至少一入射光束借助所述微结构进行光学折射或散射后，进而均匀地穿透过所述微结构及所述基底，因而使穿透过所述荧光层的一蓝色背光与由所述荧光层激发的一黄色背光进行混合，以确保所述背光模块提供一光亮度均匀且高辉度的白色背光。

Description

背光模块及其光学组件
【技术领域】
本发明是有关于一种背光模块及其光学组件，特别是有关于一种于一表面披覆荧光层及于另一表面设置微结构，以产生光亮度均匀并提高辉度且能产生混光效果的光学组件及具有所述光学组件的背光模块。
【背景技术】
液晶显示器(liquid crystal display，LCD)是利用液晶材料的特性来显示图像的一种平板显示装置(flat panel display，FPD)，其相较于其他显示装置而言更具轻薄、低驱动电压及低功耗等优点，已经成为整个消费市场上的主流产品。然而，液晶显示器的液晶材料无法自主发光，必须借助外在提供光源，因此液晶显示器中又另外设有背光模块以提供所需的光源。
一般而言，背光模块可分为侧背光模块和底背光模块两种形式，其主要功用在于向液晶显示器提供高辉度且光亮度均匀分布的背光，因此，背光模块的光学组件能否更轻薄、光源能否更均匀且具有高辉度、并同时符合节能的需求，已成为现今研究发展的重点。因此，背光模块以半导体发光组件搭配扩散板等光学组件已成为主流趋势，其优势在于：半导体发光组件相较于冷阴极荧光管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)具有更为省电节能、使用寿命更长，且体积更为轻巧的优点。现有半导体发光组件特别是利用发光二极管(light emitting diode，LED)进行发光，且发光二极管多是以芯片的形式固定于背光模块的固定板上；而光学组件的扩散板除了提供光亮度均匀的背光之外，也同时具备提高光辉度与增亮功能。
请参照图1所示，其揭示一种现有的背光模块的示意图，其中一背光模块10大致包含一扩散板11、一荧光层12、一固定板13及数个发光二极管芯片14。所述荧光层12是将荧光粉涂布在所述扩散板11的一表面111上，所述数个发光二极管芯片14固定在所述固定板13的一表面131上，且所述扩散板11的所述表面111与所述固定板13的所述表面131是相对设置。所述数个发光二极管芯片14用以发出至少一入射蓝光，当所述至少一入射蓝光入射至所述扩散板11的上的所述荧光层12时，部分所述至少一入射蓝光会激发所述荧光层12的荧光粉以辐射出一第一光束，并穿透过所述扩散板11；而部分所述至少一入射蓝光则会直接穿透过所述荧光层12及所述扩散板11成为一第二光束，其中所述第一光束为黄光而所述第二光束仍为蓝光，且所述第一光束与所述第二光束在所述扩散板11的另一侧混合成一白光，用以作为所述背光模块10的一光源。
然而，由于不同颜色的光束存在不同的折射率(index of refraction)。如图2A及2B所示，其分别揭示不同入射角的入射蓝光激发所述荧光层12而产生黄光的双向穿透分布函数(bidirectional reflection distribution function，BTDF)及不同入射角的入射蓝光直接穿透过所述荧光层12及扩散板11的双向穿透分布函数。比较图2A及2B可知：所述第一光束与所述第二光束的双向穿透分布函数并不一致，所述第一光束依不同入射角而呈现类似朗伯分布(Lambert distribution)的双向穿透分布函数，而所述第二光束因不同入射角呈现半高波宽度较窄的双向穿透分布函数。换句话说，所述第一光束及所述第二光束因不同的入射角而有不同强度的双向穿透分布函数，亦即不同视角的所述白光是由不同比例的所述第一光束与所述第二光束所混合。故，若以所述背光模块10作为液晶显示器的光源，则其各视角的色差及色度将不一致，液晶显示器的成像质量将大受影响。
故，确实有必要对背光模块的扩散板提供一种光学组件，以解决现有技术所存在的色差及色度问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种背光模块及其光学组件，包含一基底、一荧光层及一微结构。所述基底具有一第一表面与一第二表面，所述荧光层披覆于所述基底的所述第一表面上，所述微结构设置于所述基底的所述第二表面，其中所述荧光层与所述微结构是分别设置于所述基底的两侧，以使至少一入射光束借助所述微结构进行光学折射或散射后，进而均匀的穿透过所述微结构及所述基底，从而均匀地激发所述荧光层，最终使直接穿透过所述荧光层的一蓝色背光与由激发所述荧光层产生的一黄色背光进行混合，以确保所述背光模块提供一光亮度均匀且高辉度的白色背光。
本发明的次要目的在于提供一种背光模块及其光学组件，其中所述微结构更包含一特定图案表面，其具有花纹图案、粒子图案、棱镜图案、微透镜图案或其组合。
本发明的另一目的在于提供一种背光模块及其光学组件，其中所述至少一入射光束是一蓝光，一部分所述蓝光会激发所述荧光层而辐射出一黄色背光，另一部分所述蓝光会直接穿透所述微结构、所述基底及所述荧光层，并形成一蓝色背光，最后所述黄色背光与所述蓝色背光混合成一白色背光，于所述蓝光穿透所述光学组件的过程中，通过所述微结构进行光学折射或散射，有利于提高所述白色背光的亮度均匀性及辉度。
为达成本发明的前述目的，本发明提供一种背光模块，所述背光模块包含：一光学组件，包含：一基底，具有一第一表面与一第二表面；一荧光层，披覆于所述基底的所述第一表面上；及一微结构，形成于所述基底的所述第二表面；一固定板；以及至少一半导体发光组件，固定于所述固定板上，用以发射至少一至少一入射光束；其中所述至少一入射光束借助所述微结构产生光学折射或散射，以使光亮度均匀并提高辉度，因此所述至少一入射光可均匀的依序穿透过所述微结构及所述基底后，再穿透过所述荧光层或对所述荧光层进行激发。
再者，本发明提供另一种光学组件，所述光学组件包含：一基底，具有一第一表面与一第二表面；一荧光层，披覆于所述基底的所述第一表面上；及一微结构，形成于所述基底的所述第二表面，用以对至少一入射光束产生光学折射或散射，使所述至少一入射光均匀的依序穿透过所述微结构及所述基底后，再穿透过所述荧光层或对所述荧光层进行激发。
在本发明的一实施例中，所述微结构另包含借助压印工艺、涂布、扩散、模造，或精密车削加工的方式所形成的一图案表面，其具有花纹图案、粒子图案、棱镜图案、微透镜图案或其组合。
在本发明的一实施例中，所述至少一半导体发光组件是一发光二极管芯片，例如是蓝光发光二极管芯片。
在本发明的一实施例中，所述发光二极管芯片又包含一封装胶体。
在本发明的一实施例中，所述基底是一扩散板、一扩散膜或一集光片。
在本发明的一实施例中，所述荧光层内具有至少一种一荧光粉，例如黄光荧光粉。
在本发明的一实施例中，所述固定板是一背板或一发光源基座。
与现有技术相比较，本发明的背光模块及其光学组件是以所述蓝光作为所述至少一入射光束，其中，部分所述蓝光借助穿透所述光学组件产生所述蓝色背光，部分所述蓝光激发所述荧光层，使所述荧光层辐射出所述黄色背光，最后，所述蓝色背光与所述黄色背光混合以形成所述白色背光，由于所述蓝光穿透所述微结构的过程已进行光学折射或散射，因而混合后的所述白色背光的光亮度将更均匀且辉度也将大幅提高。
【附图说明】
图1是现有的背光模块的示意图。
图2A是现有的背光模块不同入射角的入射蓝光激发荧光粉而产生黄光的双向穿透分布函数(BTDF)，其中X轴为光束射出表面的光束倾斜角度(°)，Y轴为BTDF(Sr-1)。
图2B是现有的背光模块不同入射角的入射蓝光直接穿透过荧光粉及扩散板的双向穿透分布函数。
图3是本发明较佳实施例的背光模块及其光学组件的示意图。
【具体实施方式】
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参照图3所示，其揭示本发明较佳实施例的背光模块及其光学组件的示意图，其中本发明较佳实施例的背光模块20主要应用在液晶显示器领域，所述背光模块20主要包含一光学组件21、一固定板22及至少一半导体发光组件23，其中所述光学组件21又包含一基底211、一荧光层212及一微结构213。本发明将于下文详细说明上述各组件。
请再参照图3所示，在本发明较佳实施例中，所述背光模块20的光学组件21的基底(substrate)211主要是由聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚合物(methylmetahacrylate styrene，MS)，或环烯烃聚合物(cycloolefin polymer，COP)等光学树脂复合材料所制成，并具有一第一表面2111及与所述第一表面2111相对设置的一第二表面2112，用以使至少一入射光束借助光学折射或散射而产生亮度均匀分布的背光，具有强化光亮度的功效。在本实施例中，所述基底211优选是一扩散板(diffuser plate)、一扩散膜(diffuser sheet)或一集光片(light concentrating sheet)。所述荧光层212是以涂布或镀膜等方式披覆在所述基底211的所述第一表面2111上，其经部分所述至少一入射光束激发后，会依其材料特性辐射出特定颜色与特定光波长的至少一辐射光束。在本实施例中，所述荧光层212内具有至少一种荧光粉，且优选是一黄光荧光粉，例如钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet，YAG)荧光粉。
请再参照图3所示，在本发明较佳实施例中，所述微结构213具有一特定图案表面，用以使所述至少一入射光束进行光学折射或散射，其中所述特定图案表面是依据所述至少一入射光束的光学特性及所述微结构213的材料特性，借助光折射率及光路径等几何光学计算而得，且所述微结构213的所述特定图案表面可以是借助压印工艺、涂布、扩散、模造，或以精密车削加工的方式形成花纹图案、粒子图案、棱镜(prism)图案、微透镜(microlens)图案或其组合。所述微结构213是形成在所述基底211的所述第二表面2112上，当所述至少一入射光束发射至所述微结构213时，所述至少一入射光束将借助所述微结构213的材料、表面形状与所述至少一入射光束自身的波长与颜色等特性进行光学折射或散射，令所述至少一入射光束的光路径发生汇聚或发散的改变，使所述至少一入射光束通过光学折射或散射等过程后，穿透过所述基底211的所述第一表面2111、所述第二表面2112及所述荧光层212的所述至少一入射光束将形成一光亮度均匀且高辉度的背光。
请再参照图3所示，在本发明较佳实施例中，所述固定板22具有一表面221及固定于所述表面221上的至少一载板222，其中所述固定板22的所述表面221与所述基底211的所述第二表面2112是相对设置；所述至少一半导体发光组件23稳固地装设在所述固定板22的所述表面221上的所述至少一载板222上，用以朝向所述基底211的所述第二表面2112发射所述至少一入射光束，其中所述至少一半导体发光组件23是借助数条导线(未绘示)或数个凸块(未绘示)与所述至少一载板222电性连接，且所述至少一半导体发光组件23又可以再各自以一封装胶体24包覆包护，其中所述封装胶体24是由一透明的树脂材料所制成；在本实施例中，所述固定板22优选是一背板或一发光源基座；而所述至少一半导体发光组件23优选是一发光二极管芯片，例如是蓝光发光二极管芯片，但并不限于此。
请继续参照图3所示，所述至少一半导体发光组件23用以发出所述至少一入射光束，在此采用一蓝色发光二极管芯片以提供至少一入射蓝光为例，当所述至少一入射蓝光由所述至少一半导体发光组件23射出并到达所述基底211的所述第二表面2112上的所述微结构213时，所述至少一入射蓝光会借助所述微结构213的材料特性与表面形状进行光学折射或散射，使所述至少一入射蓝光的光路径发生改变。其中所述至少一入射蓝光的一第一蓝色光束借助光学折射或散射依序穿透过所述微结构213及所述基底211的所述第一表面2111与所述第二表面2112，并对所述荧光层212的荧光粉进行激发，使所述荧光层212依其材料特性辐射出特定颜色与特定光波长的一幅射光束，举例而言，本实施例所采用的所述荧光层212的荧光粉经所述第一蓝色光束激发后，会辐射出一黄光。由于激发所述荧光层212的所述第一蓝色光束已通过所述微结构213的材料特性与表面形状的调制而形成亮度均匀且高辉度的背光，因而所述荧光层212所辐射出的所述辐射光束即是亮度均匀且高辉度的一黄色背光；再者，所述至少一入射蓝光的一第二蓝色光束借助所述微结构213的材料特性与表面形状进行光学折射或散射，并直接依序穿透过所述微结构213、所述基底211的所述第一表面2111与所述第二表面2112及所述荧光层212，并形成亮度均匀且高辉度的一蓝色背光。最后，由所述荧光层212辐射的所述黄色背光与直接穿透所述荧光层212的所述蓝色背光进行均匀混合，形成一白色背光，用以作为所述背光模块20的一光源。
再者，如图3所示，本发明较佳实施例上述特征的优点在于：所述背光模块20及其光学组件21是利用具有所述特定图案表面的所述微结构213对来自于不同入射角度的所述至少一入射光束进行光学折射或散射，使所述至少一入射光束的光路径发生改变而分别发生光学汇聚或发散，进而形成亮度均匀且高辉度的所述白色背光，故而使所述背光模块20能提供液晶显示器视角色差更小的光源，以提高液晶显示器的成像质量。其中，所述特定图案表面是借助光学设计与几何光学原理，依据所述至少一入射光束的波长、所述微结构213的材料特性、光折射率及光路径等关系计算而得，因而能获得与所述至少一半导体发光组23所射出的所述至少一入射光束的波长相匹配的所述特定图案表面，且所述微结构213的所述特定图案表面可以是借助压印工艺、涂布、扩散、模造，或以精密车削加工的方式形成花纹图案、粒子图案、棱镜图案、微透镜图案或其组合等表面图案。
最后，再如图3所示，本发明较佳实施例的另一个特征在于：所述至少一入射光束是先借助所述微结构213的所述特定表面图案进行光学折射或散射，使所述至少一入射光束形成亮度均匀且高辉度的一背光，其中所述背光的一第一背光直接穿透过所述荧光层212而维持所述第一背光原来的波长、颜色、均匀度及辉度；所述背光的一第二背光则激发所述荧光层212，使所述荧光层212辐射出一辐射背光，由于激发所述荧光层212的所述第二背光的亮度均匀且辉度高，激发所述荧光层212辐射出的所述辐射背光也具有亮度均匀及高辉度的特性，因此，穿透过所述荧光层212的所述第一背光与由所述荧光层212辐射出的所述辐射背光混合后所产生的所述白色背光同样具备亮度均匀及高辉度的特性。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种背光模块，其特征在于：所述背光模块包含：
一光学组件，包含：
一基底，具有一第一表面与一第二表面；
一荧光层，披覆于所述基底的所述第一表面上；及
一微结构，形成于所述基底的所述第二表面；
一固定板；以及
至少一半导体发光组件，固定于所述固定板上，用以发射至少一入射光束；
其中所述至少一入射光束借助所述微结构产生光学折射或散射，以使所述至少一入射光均匀的依序穿透过所述微结构及所述基底后，再穿透过所述荧光层或对所述荧光层进行激发。
2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述微结构另包含一图案表面，所述图案表面为花纹图案、粒子图案、棱镜图案、微透镜图案或其组合。
3.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述至少一半导体发光组件选自发光二极管芯片。
4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述基底是一扩散板、一扩散膜或一集光片。
5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述至少一入射光束是一蓝光；所述荧光层是黄光荧光粉层。
6.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述固定板是一背板或一发光源基座。
7.一种光学组件，其特征在于：所述光学组件包含：
一基底，具有一第一表面与一第二表面；
一荧光层，披覆于所述基底的所述第一表面上；及一微结构，形成于所述基底的所述第二表面，用以对至少一入射光束产生光学折射或散射，使所述至少一入射光均匀的依序穿透过所述微结构及所述基底后，再穿透过所述荧光层或对所述荧光层进行激发。
8.如权利要求7所述的光学组件，其特征在于：所述微结构另包含一图案表面，其具有花纹图案、粒子图案、棱镜图案、微透镜图案或其组合。
9.如权利要求7所述的光学组件，其特征在于：所述基底是一扩散板、一扩散膜或一集光片。
10.如权利要求7所述的光学组件，其特征在于：所述至少一入射光束是一蓝光；所述荧光层是黄光荧光粉层。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102606962A (zh) * 2012-03-31 2012-07-25 福州华映视讯有限公司 背光模块
CN102748612A (zh) * 2012-06-13 2012-10-24 深圳市华星光电技术有限公司 面光源及显示装置
CN102798060A (zh) * 2012-09-11 2012-11-28 深圳市华星光电技术有限公司 直下式背光模组
CN103672568A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 展晶科技(深圳)有限公司 直下式背光模组
CN104204135A (zh) * 2012-03-22 2014-12-10 肖特公开股份有限公司 白光的产生
CN109154742A (zh) * 2016-05-19 2019-01-04 夏普株式会社 背光装置及具备背光装置的显示装置
CN109725455A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 乐金显示有限公司 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置
WO2020077614A1 (zh) * 2018-10-19 2020-04-23 深圳市珏琥显示技术有限公司 一种光学膜、背光模组和显示装置
WO2020107644A1 (zh) * 2018-11-28 2020-06-04 武汉华星光电技术有限公司 薄型背光模组及其制作方法
CN113936541A (zh) * 2020-06-29 2022-01-14 京东方科技集团股份有限公司 一种直下式背光模组以及显示装置
CN114352967A (zh) * 2020-09-27 2022-04-15 李宛儒 一种背光模块

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015104220A1 (de) * 2015-03-20 2016-09-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische Leuchtvorrichtung
JP2022533058A (ja) * 2019-05-14 2022-07-21 ラディアント（クワンチョウ）オプト‐エレクトロニクス カンパニー リミテッド 光源構造、バックライトモジュール及び表示装置
JP2023023939A (ja) * 2021-08-06 2023-02-16 株式会社エンプラス 面光源装置および表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101086577A (zh) * 2006-06-07 2007-12-12 中国科学院半导体研究所 Led照明的lcd背光源结构
CN101201496A (zh) * 2006-12-12 2008-06-18 钰瀚科技股份有限公司 具有荧光层的背光模块及显示面板
CN101345236A (zh) * 2008-05-07 2009-01-14 蒋峰 一种均匀照明的白光led模组封装光学方案
CN101470299A (zh) * 2007-12-25 2009-07-01 亿光电子工业股份有限公司 发光二极管背光模块、其扩散片及其制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100796482B1 (ko) * 2001-03-07 2008-01-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 및 그 제조방법
JP4397394B2 (ja) * 2003-01-24 2010-01-13 ディジタル・オプティクス・インターナショナル・コーポレイション 高密度照明システム
US7352124B2 (en) * 2004-09-28 2008-04-01 Goldeneye, Inc. Light recycling illumination systems utilizing light emitting diodes
US7220040B2 (en) * 2004-11-12 2007-05-22 Harris Corporation LED light engine for backlighting a liquid crystal display
KR101139891B1 (ko) * 2005-01-31 2012-04-27 렌슬러 폴리테크닉 인스티튜트 확산 반사면을 구비한 발광 다이오드 소자
JP2006253298A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Corp 半導体発光素子及び半導体発光装置
US7703942B2 (en) * 2006-08-31 2010-04-27 Rensselaer Polytechnic Institute High-efficient light engines using light emitting diodes
JP2009283438A (ja) * 2007-12-07 2009-12-03 Sony Corp 照明装置、表示装置、照明装置の製造方法
US20100127289A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Bridgelux, Inc. Method and Apparatus for Providing LED Package with Controlled Color Temperature
JP5717949B2 (ja) * 2009-01-26 2015-05-13 デクセリアルズ株式会社 光学部材および表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101086577A (zh) * 2006-06-07 2007-12-12 中国科学院半导体研究所 Led照明的lcd背光源结构
CN101201496A (zh) * 2006-12-12 2008-06-18 钰瀚科技股份有限公司 具有荧光层的背光模块及显示面板
CN101470299A (zh) * 2007-12-25 2009-07-01 亿光电子工业股份有限公司 发光二极管背光模块、其扩散片及其制造方法
CN101345236A (zh) * 2008-05-07 2009-01-14 蒋峰 一种均匀照明的白光led模组封装光学方案

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104204135A (zh) * 2012-03-22 2014-12-10 肖特公开股份有限公司 白光的产生
US9599313B2 (en) 2012-03-22 2017-03-21 Schott Ag Generation of white light
CN102606962A (zh) * 2012-03-31 2012-07-25 福州华映视讯有限公司 背光模块
CN102748612A (zh) * 2012-06-13 2012-10-24 深圳市华星光电技术有限公司 面光源及显示装置
WO2013185364A1 (zh) * 2012-06-13 2013-12-19 深圳市华星光电技术有限公司 面光源及显示装置
CN103672568A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 展晶科技(深圳)有限公司 直下式背光模组
CN102798060A (zh) * 2012-09-11 2012-11-28 深圳市华星光电技术有限公司 直下式背光模组
CN102798060B (zh) * 2012-09-11 2015-10-07 深圳市华星光电技术有限公司 直下式背光模组
CN109154742A (zh) * 2016-05-19 2019-01-04 夏普株式会社 背光装置及具备背光装置的显示装置
CN109725455A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 乐金显示有限公司 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置
WO2020077614A1 (zh) * 2018-10-19 2020-04-23 深圳市珏琥显示技术有限公司 一种光学膜、背光模组和显示装置
WO2020107644A1 (zh) * 2018-11-28 2020-06-04 武汉华星光电技术有限公司 薄型背光模组及其制作方法
CN113936541A (zh) * 2020-06-29 2022-01-14 京东方科技集团股份有限公司 一种直下式背光模组以及显示装置
CN113936541B (zh) * 2020-06-29 2023-02-21 京东方科技集团股份有限公司 一种直下式背光模组以及显示装置
US11796155B2 (en) 2020-06-29 2023-10-24 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight assembly and display device
CN114352967A (zh) * 2020-09-27 2022-04-15 李宛儒 一种背光模块

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