CN2809676Y

CN2809676Y - 光源模组与液晶面板组合装置

Info

Publication number: CN2809676Y
Application number: CN 200520107763
Authority: CN
Inventors: 李坤锥; 郑子淇; 黄宏良
Original assignee: YOUBAILI CO Ltd
Current assignee: YOUBAILI CO Ltd
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2015-05-31

Abstract

一种光源模组与液晶面板组合装置，其包含：一液晶面板其底表面装置有一透明的光扩散片；光源模组包括：电路板上，焊接有至少一个以上的蓝光晶粒做为蓝光发光光源，及一个以上的红光晶粒做为红光发光光源，蓝光晶粒与红光晶粒互为相邻；致光荧光层是由荧光粉加上透明胶均匀混合而成，该荧光层位置于蓝光晶粒及红色晶粒上，其中主要以蓝光来激发荧光层，荧光层被激发出波长介于500～570nm间的激发光，该激发光与蓝光及红光相混合的混合光透射出荧光层外，以形成白光的光源经由光扩散片到液晶面板，以发挥背光源白光其演色性与均匀性易于控制及演色性较佳。

Description

光源模组与液晶面板组合装置

技术领域

本实用新型提供一种光源模组与液晶面板组合装置，其可使得液晶面板的白光背光源的演色性更佳。

背景技术

目前液晶面板与背光源模组组合，典型结构如中国台湾新型证书号第M245448号，名称为“液晶显示器的光源模组”专利案，其光源所使用的发光二极管是由紫外光(UV)LED及红、蓝、绿(R、B、G)荧光物质所构成。其缺点为紫外光会对目前所泛用的环氧树脂结构造成破坏，致使最后的白光会产生光衰减的问题，白光亮度不强，尤其该专利的包覆层是由红、绿、蓝三种颜色荧光粉混合而成，三种颜料的比值、制程难以控制又是其缺点之一。又该申请专利范围第5项主张其发光二极管为蓝光LED，荧光粉为红、绿荧光物质，然而查红色荧光粉与绿色荧光粉混的比值及制程难以控制使混合光(即白光)的均匀性难以控制，终使液晶面板所显现的白光的演色性不佳。

中国台湾新型证书号第M251143号，名称为“液晶银幕的光源装置”的专利，其光源使用了波长介于202nm～500nm之间的蓝光或UV光，做为单一光源，而该光源缺乏了红光光谱部份，因此所激发荧光板所混合的白光(即混合光)的演色性及均匀性不佳，被人眼定义的白光不纯。

本发明人所发明的台湾发明专利公告号第I228837号「发光装置」为一白光发光二极管，它利用了蓝光及红光二颗发光晶粒(LED)做为二光源，荧光层胶合覆接于蓝光晶粒及红光晶粒上，荧光层被蓝光光源激发出一绿色的光，该绿光与蓝、红光混合，以形成白光，该专利案有效克服了前述专利案不同颜色荧光粉混合所产生比值及制程难以控制的问题，即利用红色发光二极管取代了习知的红色荧光粉，进一步使致光的荧光层材料为单一颜色材料，这样的设计，可将不同颜色混合比值及制程难以控制的问题解决，进一步可控制致光的单一激发光波长(即绿光波长)，再者，该案利用了红光LED所发出的红光与激发光及蓝光等三色光的混合，所得的白光演色性较佳。但是查该案的实施例是限于白光发光二极管的新设计，对于使用于液晶面板与背光源模组的组合装置尚无扩大的组合实施。

发明内容

本实用新型的主要目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种光源模组与液晶面板组合装置，发挥所透射出的背光源白光其演色性与均匀性易于控制，以及演色性与均匀性较佳。

本实用新型的再一目的，即对于所提供一种光源模组与液晶面板组合装置，其背光源模组所使用的荧光层为一致光的材料，使激发光波长易于控制，以达液晶面板其背光源白光的演色性与均匀性易于控制。

本实用新型的再一目的，即在提供一种光源模组与液晶面板组合装置，借着涂覆有荧光层的光扩散片的可简易更换，达到可汰旧换新。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的，本实用新型所提供的光源模组与液晶面板组合装置，其包含：

一液晶面板，其底表面装置有一透明的光扩散片；

光源模组包括：电路板上，焊接有至少一个以上的蓝光晶粒做为蓝光发光光源，及一个以上的红光晶粒做为红光发光光源，蓝光晶粒与红光晶粒互为相邻；

致光荧光层是由荧光粉加上透明胶均匀混合而成，该荧光层位置于蓝光晶粒及红色晶粒上，其中主要以蓝光来激发荧光层，荧光层被激发出波长介于500～570nm间的激发光，该激发光与蓝光及红光相混合的混合光透射出荧光层外，以形成白光的光源经由光扩散片到液晶面板透射出。

为使对本实用新型有进一步的深入了解，兹例举一较佳实施例，并配合附图进行详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的立体分解图；

图2为本实用新型再一实施例的立体分解图；

图3为本实用新型局部断面图；

图4为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图5为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图6为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图7为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图8为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图9为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图10为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图11为本实用新型再一实施例的局部断面图；

图12为本实用新型再一实施例的立体分解图。

主要元件符号说明：液晶面板10；底表面11；光扩散片12；上表面121；下表面122；粘胶层124；增光膜125；光源模组20；电路板21；凸框边211；蓝光晶粒32；红光晶粒34；荧光层40；透明胶45；主导线架50；光反射盖60；凹槽61、52；电极接脚62、64、55、56；蓝光B；红光R；激发光G；白光W；间距L。

具体实施方式

如图1至8所示，本实用新型提供一种光源模组与液晶面板组合装置，其包含：

一液晶面板10，其底表面11装置有一透明的光扩散片12；

光源模组20包括：

电路板21上，焊接有至少一个以上的蓝光晶粒32做为蓝光B发光光源，及一个以上的红光晶粒34做为红光R发光光源，蓝光晶粒32与红光晶粒34互为相邻；

致光荧光层40是由荧光粉加上透明胶均匀混合而成，该荧光层40位置于蓝光晶粒32及红色晶粒34上，其中主要以蓝光B来激发荧光层40，荧光层40被激发出波长介于500～570nm间的激发光G，该激发光G与蓝光B及红光R相混合的混合光透射出荧光层40外，以形成白光W的光源经由光扩散片12到液晶面板10透射出。

依据前述的主要特征，其中荧光层40封装于每相邻的蓝光晶粒32与红光晶粒34上(如图11所示)。

依据前述的主要特征，其中荧光层40均匀的涂覆于光扩散片12的上表面121上(如图3所示)。

依据前述的主要特征，其中荧光层40均匀的涂覆于光扩散片12的下表面122上(如图5所示)。

依据前述的主要特征，其中光扩散片12中材质中被混入均匀的荧光粉，光扩散片12同时形成致光荧光层(如图10所示)。

依据前述的主要特征，电路板21周边设有凸框边211；光扩散片12下表面122设有粘胶层124以贴附于凸框边211上(如图3所示)。

依据前述的主要特征，其中涂覆在光扩散片12的荧光层40其平均厚度被控制于0.01mm～0.2mm；

透明的光扩散片12平均厚度被控制于0.1mm～1.0mm(如图3所示)。

依据前述的主要特征，其中蓝光晶粒32与红光晶粒34装置于同一个光反射盖60的凹槽61中，光反射盖60的二电极接脚62、64焊接于电路板21上；

透明胶45填充于凹槽61；

光扩散片12的粘胶层124粘附于凸框边211上(如图7所示)。

依据前述的主要特征，其中蓝光晶粒32与红光晶粒34分别各自独立装置在光反射盖60、(60)的凹槽61中，二个光反射盖60、(60)的电极接脚62、64分别焊接于电路板21上，二个光反射盖60、(60)的间距L控制在1mm以内(如图5所示)；

透明胶45填充于二个光反射盖60、(60)的凹槽61及电路板21的表面上；

光扩散片12下表面122涂覆的粘胶层124粘附于凸框边211或透明胶45的表面上(如图4、5所示)。

依据前述的主要特征，其中蓝光晶粒32所发出的蓝光B其波长介于360～480nm间，红光晶粒34所发出的红光R波长介于585～780nm。

依据前述的主要特征，其中荧光层40中的荧光粉可为铝石榴石系(YttriumAluminium Garnet)或矽酸盐类(SmOn^4-)或硼酸盐类(BxOy^3-)材质构成。

依据前述的主要特征，其中蓝光晶粒32及红光晶粒34可装设于同一反射盖60的凹槽61中，凹槽61中填充荧光层40，其二电极接脚62、64是焊接于电路板21上(如图11所示)。

依据前述的主要特征，其中蓝光晶粒32及红光晶粒34可连接于主导线架50上方预设的凹槽52中，荧光层40填充于凹槽52中，一灯泡型的透明胶45可将荧光层40及主导线架50上端一体包覆，其二电极接脚55、56焊接于电路板21上(如图9所示)。

依据前述的主要特征，其中荧光层40中的荧光粉的材质可由下列组合物的一种或二种或三种的组合来选用：荧光粉由铈元素致活且含Y与Al的铝石榴石系(YAG:Ce³⁺)；荧光粉由铕元素致活的石榴系(YAG:EU^2+/3+)；荧光粉由铽(Terbium)元素致活的石榴系(YAG:Tb³⁺)。

依据前述的主要特征，其中蓝光晶粒32及红光晶粒34分别连接于互为独立的光反射盖60、(60)的凹槽61、(61)中，其中一蓝光晶粒32所属的凹槽61中可填充荧光层40，另一红光晶粒34所属的凹槽61填充透明胶45，其二电极接脚62、(62)、64、(64)是焊接于电路板21上(如图8所示)。

依据前述的主要特征，其中介于液晶面板10与光扩散片12之间，增设一透明的增光膜125或用于增光的棱镜片(如图12所示)。

依据前述的主要特征，其中复数且互为相邻的蓝光晶粒32与红光晶粒34是以多排一维直线陈列式焊接排列于电路板21上(如图2所示)。

实施方式

(1).如图1所示，液晶面板10、光扩散片12及光源模组20为较小面积的长方形状，适用于小型的液晶银幕使用；图2所示的液晶面板10、光扩散片12及光源模组20为较大面积的长四方形状，适用较大尺寸的液晶银幕使用。

如图3所示，其为本实用新型实施例的一局部断面图，其中光扩散片12是透明的塑料薄膜或薄片，其上表面121均匀涂覆有荧光层40，下表面122均匀涂覆有均匀的粘胶层124，电路板21的四周边设有凸框边211，粘胶层124贴附于凸框边211上，而光扩散片12上表面121所涂覆的荧光层40配合于液晶面板10的底表面11上。当然亦可选择将荧光层40同时涂覆于光扩散片12之上、下表面121、122上(图上未示)。

蓝光晶粒32装设于一独立的光反射盖60的凹槽61中，红光晶粒34装设于另一独立的光反射盖60的凹槽61中，每相邻光反射盖60、(60)的间距L控制在1mm左右。透明胶45分别封装于二凹槽61、(61)中，以将蓝光晶粒32及红光晶粒34包覆封装，正、负电极接脚62、64受电极作用，则令蓝光晶粒32与红光晶粒34同步发出蓝光B及红光R等二光源，蓝光B及红光R分别透射出透明胶45、粘胶层124、光扩散片12、荧光层40及液晶面板10外，其中主要以蓝光B去激发荧光层40，使荧光层40被激发出一激发光G，其波长介于500nm～570nm之间，被定义为绿色光，激发光G、蓝光B及红光R从液晶面板10透射出并形成混合光，被定义为白光W，该白光W则形成液晶面板10的背光源。

根据图4所示，其主要是指光扩散片12的粘胶层124可形成四方框体来贴附于电路板21的凸框边211上，以节省图3所示的粘胶层124的面积。

图5所示，其是指荧光层40涂覆于光扩散片12的下表面122上，透明的粘胶层124再涂覆于荧光层40的下表面上，据此光源蓝光B及红光R可从粘胶层124透射出，并由蓝光B激发荧光层40使产生激发光G，该激发光G及蓝光B、红光R等二光源从液晶面板10透射出，以形成混合光，被定义为白光W，该白光W则做为液晶银幕的背光源。

图6所示，其指蓝光晶粒32与红光晶粒34直接藉正、负电极接脚62、64焊接于电路板21上，其中透明胶45充填分布于电路板21表面上，而将蓝光晶粒32及红光晶粒34整个封装包覆，粘胶层124贴附于透明胶45的表面上。蓝光晶粒32及红光晶粒34所发出的蓝光B及红光R等二光源，则从透明胶45、粘胶层124、光扩散片12、荧光层40及液晶面板10透射出，其中蓝光B用以激发荧光层40以产生激发光G，该激发光G与蓝、红光B、R混合形成混合光，被定义为白光W。

根据图7所示，其表示蓝、红光晶粒32、34被装设于同一的光反射盖60的凹槽61中同时被透明胶45封装，蓝、红光晶粒32、34发出蓝、红光B、R透射出透明胶45、光扩散片12、荧光层40及液晶面板10外，其中主要以蓝光B激发荧光层40以产生激发光G，以与蓝、红光B、R混合形成混合光(即白光W)，以做为液晶银幕的背光源。

根据图8所示，其表示荧光层40是填充于一个光反射盖60的凹槽61中，以将蓝光晶粒32封装，透明胶45填充于另一个光反射盖60的凹槽61中，以将红光晶粒34封装，透明的光扩散片12是位于光反射盖60的上方，据此蓝光B则激发荧光层40以产生激发光G，并由光扩散片12及液晶面板10向外透射出，另外红光R也经由透明胶45、光扩散片12及液晶面板10向外透射出，使蓝、红、激发光(B、R、G)相混合，以形成混合光。

图9是指蓝光晶粒32及红光晶粒34及荧光层40被灯泡型的透明胶45包覆，其所形成混合光白光W并由光扩散片12透射出。

图12所示，是指光扩散片12的上表面121上可依设计者的需要增设有一层增光膜125或用于增光的棱镜片，亦为本新型的一有效实施例。

(2).本案的主要特色是液晶面板10的背光源应用了蓝光晶粒32及红光晶粒34，两者互为独立的晶粒(Chip)，进一步使荧光层40拣选为单一种颜色荧光物质材料，如选择均为同一颜色的YAG:Ce³⁺或YAG:EU^2+/3+或YAG:Tb³⁺，其中的一种或二种或三种材料组合。因此不需考虑与其它不同颜色荧光粉混合比值的问题存在，故单一材料的荧光层40的致光颜色被定义为绿色，其波长介500nm～570nm之间，因此荧光层40被蓝光B致光时所产生的激发光G(即定义为绿色)的波长易于控制。

红光晶粒34为发光二极管，蓝光晶粒32亦为发光二极管，借着电路控制，可控制红光晶粒34与蓝光晶粒32同步发光以及发光强度，使白光W的演色的起始点同步。

(3).如图3至7所示的光扩散片12，荧光层40因长期光、电作用而变质老化时，使白光W的演色性不佳时，则整片包含有荧光层40的光扩散片12是可更换的，即只要通过人手指向上施力可将整片含有荧光层40的光扩散片12通过其粘胶层124撕离于电路板21上，再将新的包含有荧光层40的光扩散片12通过其粘胶层124，贴附于电路板21上，即可达汰旧换新的目的，据此液晶面板10的白光W演色性则维持新品的状态。

综上所述，本实用新型深具实用性及进步性，并确可达到所述的目的和功效。以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所做出的等效结构变化，均同理包含于本实用新型所请求保护的专利范围之内。

Claims

1、一种光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于其包含：

一液晶面板其底表面装置有一透明的光扩散片；

光源模组包括：

电路板上，焊接有至少一个以上的蓝光晶粒做为蓝光发光光源，及一个以上的红光晶粒做为红光发光光源，蓝光晶粒与红光晶粒互为相邻；

2、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层封装于每相邻的蓝光晶粒与红光晶粒上。

3、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层均匀的涂覆于光扩散片的上表面上。

4、根据权利要求1所述1光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层均匀的涂覆于光扩散片的下表面上。

5、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于光扩散片中材质中被混入均匀的荧光粉，光扩散片同时形成致光荧光层。

6、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于电路板周边设有凸框边；光扩散片下表面设有粘胶层以贴附于凸框边上。

7、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于涂覆于光扩散片的荧光层其平均厚度被控制于0.01mm～0.2mm；透明的光扩散片平均厚度被控制于0.1mm～1.0mm。

8、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒与红光晶粒装置于同一个光反射盖的凹槽中，光反射盖的二电极接脚焊接于电路板上；透明胶填充于凹槽；光扩散片的粘胶层粘附于凸框边上。

9、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒与红光晶粒分别各自独立装置于光反射盖的凹槽中，二个光反射盖的电极接脚分别焊接于电路板上，二个光反射盖的间距控制在1mm以内；透明胶填充于二个光反射盖的凹槽及电路板的表面上；光扩散片下表面涂覆的粘胶层粘附于凸框边或透明胶的表面上。

10、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒所发出的蓝光其波长介于360～480nm间，红光晶粒所发出的红光波长介于585～780nm。

11、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层中的荧光粉可为铝石榴石系或矽酸盐类或硼酸盐类材质构成。

12、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒及红光晶粒可装设于同一反射盖的凹槽中，凹槽中填充荧光层，其二电极接脚是焊接于电路板上。

13、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒及红光晶粒可连接于主导线架上方预设的凹槽中，荧光层填充于凹槽中，一灯泡型的透明胶可将荧光层及主导线架上端一体包覆，其二电极接脚焊接于电路板上。

14、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层中的荧光粉的材质可由下列组合物的一种或二种或三种的组合来选用：荧光粉由铈元素致活且含Y与Al的铝石榴石系：荧光粉由铕元素致活的石榴系；荧光粉由铽元素致活的石榴系。

15、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒及红光晶粒分别连接于互为独立的光反射盖的凹槽中，其中一蓝光晶粒所属的凹槽中可填充荧光层，另一红光晶粒所属的凹槽填充透明胶，其二电极接脚是焊接于电路板上。

16、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于介于液晶面板与光扩散片之间，增设一透明的增光膜或用于增光的棱镜片。

17、根据权利要求1所述的光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于复数且互为相邻的蓝光晶粒与红光晶粒是以多排一维直线陈列式焊接排列于电路板上。