CN101260991A - 一种紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紫外光激发的长寿命、高光效平面背光源模组，包括辐射紫外光的一组灯管、与灯管配套的电子镇流器、平行放置的光输出窗和反射屏，所述紫外光灯管平行放置在光输出窗和反射屏之间，所述光输出窗为平面荧光屏，包括玻璃基板、位于玻璃基板内侧的荧光粉涂层以及设在荧光粉涂层表面的无机硅胶涂层；所述灯管采用紫外光灯，运转时平行排列的紫外光灯辐射的紫外光直接激发荧光粉涂层并使之发光。所述反射屏包括玻璃基板、荧光粉涂层和高反射镜膜，高反射镜膜镀在玻璃基板的内表面或外表面，在荧光粉涂层的表面涂有无机硅胶涂层。采用该结构的平面背光源模组具有工艺简单、成本低廉、使用寿命长、光效高等优点。

Description

一种紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组

技术领域

本发明属于平面光源模组制造领域，具体涉及一种紫外光激发的长寿命、高光效平面背光源模组，尤其是液晶电视的背光源模组。

背景技术

图1所示为当前采用常规的CCFL作光源的背光源模组结构示意图，在平面背光源模组的最后部是一层使光分散均匀的反射板8，反射板8与输出窗A之间设置有平行排列的若干根冷阴极荧光灯(CCFL 9)，输出窗A是由输出窗玻璃板10及漫射透光板12、透光膜、增光板等构成，由于其间排列的多根CCFL发射光很不均匀，为获得足够均匀的背光输出，漫射透光板12常由数层漫射膜和漫射板构成，且需与排列的CCFL保持较大跨度，使平面光模组厚度增大，另外反射板8的反光效率并不高，由于光射出时需多次出入漫射介质和空气，光能损失较大，因此采用CCFL作光源的背光模组结构复杂，厚度大，成本高，光效亦低。

对如上所述的背光源模组，为取得比较均匀的背光效果，对CCFL的参数、一致性和尺寸的精确度要求很高，当屏幕尺寸较大(＞30时)灯管细长时其制作难度大，特别是涂粉均匀度及脱胶、排气工艺十分复杂，因此用很长的细管径CCFL制造的背光源模组的制作难度很大，成本甚高，售价昂贵，且已为少数国外公司垄断。

CCFL是一种非常成熟的产品，但是使用过程中由于Hg与荧光粉的相互作用使汞量减少，加以Hg原子进入玻管形成色心使玻管发黑，从而加重了Hg量的下降并使灯管发黑，对光辐射的吸收增加，另外荧光粉在高能电子、离子轰击下的老化，以及阴极电子发射能力的下降等各种破坏因素也都使CCFL的寿命受到限制，这正是液晶电视在使用数年后图像变暗，色彩消退的主要原因。

近年来也有采用白光LED作液晶电视背光源的尝试，但是除9时以下的小显示屏可以实用外，尺寸再大则不仅成本过高，而且LED的p-n结发热问题也难解决，一时难以普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低廉、使用寿命长、光效高的由紫外光直接激发的平面光源模组。

为达到上述目的，本发明采取了以下的技术方案：一种紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组，包括辐射紫外光的一组灯管1、与灯管配套的电子镇流器、平行放置的光输出窗A和反射屏B，所述灯管1平行放置在光输出窗A和反射屏B之间，所述光输出窗A为平面荧光屏，包括玻璃基板3、位于玻璃基板3内侧的荧光粉涂层6以及设在荧光粉涂层6表面的无机硅胶涂层11；所述灯管采用紫外光灯，运转时平行排列的紫外光灯1辐射的紫外光直接激发荧光粉涂层6并使之发光。

所述反射屏B包括玻璃基板2、荧光粉涂层5和高反射镜膜4，高反射镜膜4镀在玻璃基板2的内表面或外表面，在荧光粉涂层5的表面涂有无机硅胶涂层13。

所述反射屏B也可以是由玻璃基板2及镀在基板2内侧的紫外光高反射镜膜4组成。

所述荧光屏涂层5、荧光屏涂层6中掺入有适量的SiO2微粒用以稀释荧光，同时增厚荧光粉涂层厚度以提高涂层的光散射率。

所述平面荧光屏A外侧设置增光膜及散光膜14。

本发明的积极效果：采用紫外光灯1作辐射光源，若干根在同一平面中平行放置的紫外光灯管1处在以玻璃基板3为载体的具有特殊结构荧光粉涂层的光输出窗A和反射屏B之间，三者平行放置，反射屏B镀有高反射镜膜4。采用上述结构的背光源模组的荧光粉涂层的激发源为紫外光灯中汞原子辐射的紫外光，由于紫外光灯管中未涂荧光粉，不会出现荧光粉与汞原子作用而造成的汞被吸收含量下降的现象，也不会产生因放电中的高能电子离子轰击造成的荧光粉结构破坏，性能下降、光效降低的情况，以及由于这两个原因而造成的光衰。所以紫外光灯管的使用寿命长且具有持久的高光效。采用常规的CCFL作光源的背光源模组则不可避免地会由于上述几个原因产生较快的光衰，并因而影响整机质量和寿命，另外，本发明中直接的发光体不是紫外光灯管而是荧光屏，因此对紫外光灯管尺寸和性能参数的一致性要求降低，而且不需要制作难度很大的细长玻璃管均匀涂覆荧光粉和烤管等复杂制灯工艺，因此本发明的背光源模组的生产合格率大幅上升，生产成本大幅降低。

反射屏B采用荧光散射反光屏，荧光粉涂层5发射的光经高反射镜膜4反射与荧光粉涂层6所发射的光叠加输出，亮度增高。另外，反射屏B也可直接在玻璃基板2内表面镀紫外光高反射镜膜4，而不涂荧光粉涂层5及保护膜13，这样除辐射的紫外光直接激发荧光粉涂层6外灯管向另一侧辐射的紫外光经高反射镜膜4反射后与灯管直接辐射紫外光共同激发荧光粉涂层6，如图4所示该结构的反射屏B结构较为简单，效果同样很好。

作为发明的进一步改进，该荧光粉涂层5和荧光粉涂层6中适量添加能透射紫外光和可见光的SiO2微以稀释荧光粉密度，在相同荧光粉涂覆量的情况下增加了涂层厚度，使涂层发射的光产生更好的漫射，输出射光更为均匀。由于荧光粉涂层5和荧光粉涂层6以及表面保护层采用的是无机硅胶粘结剂，不含有在任何有机留物，不与紫外光作用也不遭破坏，并且荧光粉颗粒被SiO2整体包围并凝聚，荧光粉得到更好的保护不易老化，掺入的SiO2微粒有很好的光散射的作用，使得荧光屏产生的光变得更为均匀。

该结构的平面光源模组中紫外光灯管1发射的紫外光几乎全部为平面荧光粉涂层吸收并高效转换为可见光，并在涂层中自行漫射均匀化，从而获得非常均匀的平面光。调整荧光粉涂层5、荧光粉涂层6中的SiO2微粒粒度和含量可以调整涂层光散射率，这样可减少或取消采用传统CCFL制作背光源时必不可少的使光分布均匀的散光导光板以及多层散光膜。在本发明中由于增加了SiO2粉含量所以荧光粉涂层厚度略为增厚，但整个背光源模组的厚度、重量及成本均将大幅降低。

另外，在平面荧光屏A外侧设置增光膜14，以增加亮度。

附图说明

图1是现有技术采用的以CCFL作光源的背光源模组结构示意图；

图2是本发明紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组结构示意图；

图3是本发明紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组另一结构示意图；

图4是本发明紫外光激发的长寿命、高光效平面光源但反射屏免除了荧光粉涂层；

其中：紫外光灯1，玻璃基板2、3，高反射镜膜4，荧光粉涂层5、6，反射屏8，CCFL 9，输出窗玻璃板10，无机硅胶涂层11、13，增光膜14，光输出窗A，反射屏B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组的具体实施方式作进一步详细说明。

如图2所示：本发明所述紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组由平行放置的光输出窗A和反射屏B、平行放置在光输出窗A和反射屏B之间的若干根紫外光灯1及与灯管配套的电子镇流器组成，紫外光灯1采用紫外光透过率在85％以上的纯石英紫外光灯。光输出窗A为平面荧光屏，此种反射屏由玻璃基板3、位于玻璃基板3内侧的荧光粉涂层6以及设在荧光粉涂层6表面的无机硅胶涂层11构成。反射屏B可以采用荧光反光屏，此种反射屏B由玻璃基板2、位于玻璃基板2内侧的荧光粉涂层5、玻璃基板2与荧光粉涂层5之间的对可见光进行反射的高反射膜4以及荧光粉涂层5表面的无机硅胶涂层13组成。反射屏B也可采用不含有荧光粉涂层直接在玻璃基板2上镀制反射紫外光的高反射镜膜4组成的结构(如图4所示)。当然，上述两种结构的反射屏B中的高反射镜膜4也可不镀在玻璃基板2的内表面而镀压外表面(如图3所示)，均为发明的保护范围。荧光粉涂层5、荧光粉涂层6，均采用与紫外光不起作用的无机硅胶作粘接剂和表面涂层11、13。在荧光屏涂层5、荧光粉涂层6中掺入用以增厚荧光粉涂层厚度和提高涂层的光散射率的SiO2微粒。为了增加亮度，在平面荧光屏A外侧设置增光膜14，使亮度增加。

采用发明结构的紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组可用于液晶显示器背光源模组亦可作医疗用的平面无影光源或其它用途的平面光源。

Claims (5)

1、一种紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组，包括辐射紫外光的一组灯管(1)、与灯管配套的电子镇流器、平行放置的光输出窗(A)和反射屏(B)，所述灯管平行放置在光输出窗(A)和反射屏(B)之间，其特征在于：所述光输出窗(A)为平面荧光屏，包括玻璃基板(3)、位于玻璃基板(3)内侧的荧光粉涂层(6)以及设在荧光粉涂层(6)表面的无机硅胶涂层(11)；所述灯管采用紫外光灯，运转时平行排列的紫外光灯(1)辐射的紫外光直接激发荧光粉涂层(6)并使之发光。

2、根据权利要求1所述的紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组，其特征在于：所述反射屏(B)包括玻璃基板(2)、荧光粉涂层(5)和高反射镜膜(4)，高反射镜膜(4)镀在玻璃基板(2)的内表面或外表面，在荧光粉涂层(5)的表面涂有无机硅胶涂层(13)。

3、根据权利要求2所述的紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组，其特征在于：所述反射屏(B)也可以是由玻璃基板(2)及镀在基板(2)内侧的紫外光高反射镜膜(4)组成。

4、根据权利要求1或2所述的紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组，其特征在于：所述荧光屏涂层(5、6)中掺入有适量的SiO2微粒用以稀释荧光，同时增厚荧光粉涂层厚度以提高涂层的光散射率。

5、根据权利要求1所述的紫外光激发的长寿命、高光效平面光源模组，其特征在于：所述平面荧光屏(A)外侧设置增光膜及散光膜(14)。

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