TW200823557A - Backlight module with fluorescent layer and display method thereof - Google Patents

Description

200823557 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種背光模組，尤指具有螢光層的f光模組及顯示 裝置。 【先前技術】 由於LCD顯示器不是自發光性的顯示裝置，必須藉住外部光源達 到顯示效果，因此大多數LCD顯示器幾乎都會採用背光模組。背 光模組主要提供液晶面板均自、高亮度的光線來源，基本原理係 將常用的點或線型光源’透過簡潔有效光轉化成高亮度且均一輝 度的面光源產品。 -般而言’背光模組可分為前光式與背光式兩種，而背光式可依 # 其規模的要求’以燈管的位置做分類，逐漸發展出下列三大結構^ ⑴側光式結構：發光源為擺在㈣之單支光源，導光板採射出 成型無印刷式設計，-般常用於18 „于以下中小尺寸的背光模組， 其側邊入射的絲設計，财姆、_、f框化、低耗電的特 色’亦為手機、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦的光源。 ⑵直下型結構：-般為超大尺寸_光難；因為側光式結構 已、工無法在重i、/肖費電力及亮度上佔有優勢，因此不含導光板 且光源放置於正下方的直T麵構碰發展蜂，_於對可攜 200823557 性及空間要求較不挑剔的LCD monitor與LCD τν。 (3)中空魏構：縣影像要摘尺切加，⑽也朝更大尺寸 的方向^ ’使職視肢璧掛式電視，不僅要求大畫面、高亮 度及輕里化’在電紅亦要求高辨下的低熱效應，使得背光模 組發展至中空型結構。 -般來說，背光模組有六大結構，詳細說明如下： (一） 發光源 須·亮度高及壽命㈣特色，目前有冷陰極螢光管及熱陰極營 光官嗜光二極體LED及電激發光片EL等。這其中，冷陰極燈管 八有同輝度阿效率、哥命長、高演色性等特性，加上圓柱狀外 幵/口此很4與歧射兀件組合成薄板狀照明裝置，故目前仍以 冷陰極螢光管為主流。 (二） 導光板 主要被應·型背光麵，是影響纽料重要元件之一。 -搬來說’採用射出成型的方法，將麵製成表面光滑的板塊， 然後用具高反射社不吸柄材料，並在導光板底關網版印刷 印上圓形或方形的概點。導光板主要魏在科引光線方向， 以提高面板解度及㈣亮躺自，所轉紐黃倾題在射出 技術是有待克服財向。再域導光板專⑽蚊麵，其性能 有幾點要求：驗平行度要求，雜細娜魏、腦Α光 學專用料管開發、成型環境控制。 200823557 (二）反射板 叙側光式背絲_反射板放置於導光板底部，將自底面漏出 的光反射回^光板巾，防止光源、外漏，以增加光的使帛效率。 (四） 擴散板 擴散板之功能為提供液晶顯示器—個均勻的面錢。—般傳統的 擴政膜，主要是在擴散膜基材中，加入一顆顆的化學顆粒，作為 散射粒子。當紐在經過擴散層時，會不斷的在兩爾射率相显 的介質中穿過，使得光線就會發生許多折射、反射與散射的現象， 而便造成了光學擴散的效果。 (五） 增亮膜 光線自擴散板射缝，其光的指向性較差，目此必烟用稜鏡片 來修正光的方向，其原理藉由光的折射與反射來制凝聚光線、 提高正面職的目的，以增加級自擴散補織的使用效益， 使能整體的背光模組的輝度提高1_%以上。 (六） 偏光轉換膜 在現有LCD液晶面板設財’對光源概給預濾掉s謂平行 光，允許P謂絲通過，並_這單—的偏絲絲驅動或照 明LCD液晶面板’產生所要的功能，所以會在光線進入液晶面板 前會先經過-偏光板。偏光板會有吸收掉某—偏光方向的能量， 而冷陰極管所產生的光為非偏極化光，在通過第—片偏光版時， 有-半以上的光能量會被吸收掉，使得光的使用效率非常差，為 200823557 解決這個問題須採用偏光轉換技術使光源做偏極態轉換。 一般來說，習知背光模組所使用的發光源，通常都是可直接射出 白光的冷陰極管(CCFL)，但是利用混光原則還有許多種發射出白 光的手段。人類眼睛所能看到的白光，其形成形式至少需要兩種 光的混合，亦即二波長光（藍色光+黃色光）或三波長光(藍色光+綠 色光+紅色光）。 在白光Lm)產業中，目前較為普遍的白光LED，主要是利用藍光單 晶片配合黃色螢絲軌合。獨，目前三波絲也逐漸被廣為 採用，其主要利用紫外光晶片搭配紅藍綠三色的螢光粉。 【發明内容】 本發明之主要目的在提供—種具有螢光層的背光模組，其藉著光 源射出紫外光或聽時’糊激發射的縣層，可再分聰出 1藍、綠的光線’並因為螢光層已事先調整過其組成或結構， 猎者適當地混光可射出白光。 :顧_ "目的，本糾具錢光層㈣賴組，主要絲提供液 广f面時所f之背光源。在本發_模組中，主 光）、擴散板、形成在擴散板上的螢光層。 …t 200823557 【實施方式】 請參閱第1A〜1G圖’第1A〜1G圖為採用藍光光源的本發明具有螢 光層的背光模組之示意圖。如第1A〜1B圖所示，本發明具有勞光 層的背光模組主要包含底蓋10、設置在底蓋10内部的複數個光源 (如第1A〜1B圖所示之藍光光源12a)、擴散板16、螢光層14。不 論是發射哪種光線，可採用冷陰極管(CCFL)或發光二極體(]1]£1))。 _ 這其中’形成螢光層14之擴散板16係如第ία圖所示以螢光層μ 直接面對該些光源12a，或如第1B圖所示以擴散板16直接面對該 些光源12a。 簡單來說，在本發明具有螢光層的背光模組中，藍光光源12a發 射出監光或紫外光光源12b發射出紫外光，可激發螢光層14，使 之再分別射出紅、藍、綠的光線，並因為螢光層14已事先按照預 定混合比例混合螢光材料，關整過其組成(如第2A〜2b圖所示） % 或、"構(如第〜圖所示），藉著適當地混光可射出白光。底下 將更進一步說明如何利用組成或結構來適當地混光。上述藍光光 源心可有如第1E圖、帛1F圖所示兩種形式，亦即直接透過玻 璃^ 13a發射藍光，或是利用紫外光激發玻璃上的營光體 ^ /同樣發射出藍光。上述紫外光光源12b則僅有如第邡圖所 丁的形式，亦即直接透過玻璃管13a發射紫外光。 在如弟1A〜1B圖所示之實施例中，利用發光效率固定的藍光光源 去激發螢光層14而產生固定發光量的紅光和綠光，所以可 9 200823557 藉著調整藍光穿過螢光層14的比例來調整混光。雖然螢光層14 厚度會影響藍光穿透螢光層丨4的比例，但是，一般來說，螢光層 14都是向其他供應商購買，其厚度通常都是固定的，所以可能僅 月b调整讓藍光直接穿過螢光層μ的比例。如第a圖或第π圖所 不，由於藍光光源12a可射出藍色光線，故可基於穿越空間Ua 佔整體螢光層14的比例，來調整通過螢光層14的藍光比例，進 而調整整體的混光比例。至於穿越空間14a的形成手段，可大致 ® 分成形成螢光凸塊或是挖洞這兩種方法。 若擴散板16的厚度薄到一定程度時，會有更多的藍光將如第lD 圖或第1E圖所示直接穿過螢光層14，所以可利用擴散板16的厚 度來調整通過螢光層14的藍光比例，進而調整整體的混光比例， 而無須有穿越空間14a，如第1G圖所示。 請參閱第2A〜2C1，第2A〜2C圖為本發明採用紫外光光源的具有 馨螢光層的背光模組之示意圖。如第1A〜1B圖所示，本發明具有螢 光層的背光模組主要包含底蓋1〇、設置在底蓋1〇内部的複數個光 源(如第2A〜2B圖所示之紫外光光源12b)、擴散板16、螢光層14。 紫外光光源12b可採用冷陰極管（CCFL)或發光二極體(led)。這其 中形成螢光層14之擴散板16係如第2A圖所示以螢光層μ直 接面對該些光源12b，或如第2B圖所示以擴散板π直接面對該些 光源12b。 在如第2A〜2D圖所示之實施例中，利用發光效率固定的紫外光光 200823557 源12b ’去激發出的固定發光量的紅光、綠光、藍光，並基於螢光 層14中適當的比例，來調整混光比例，只是螢光層14薄到一定 程度時，會有部分紫外光穿透過螢光層14，如第2C圖所示。 為了充分利用紫外光光源12b所產生的光線，以加強液晶螢幕的 亮度，還可過濾並阻隔紫外光穿透螢光層14。

凊麥閱第3A〜3B圖，帛3A〜3B圖為本發明採用紫外光光源的具有 螢光層的背光模組之另一示意圖。如第3Α〜3β圖所示，本發明具 有螢光層的背光模組除了包含底蓋1Q、設置在底蓋1Q内部的複數 個光输第㈣圖所示之料光光源12b)、擴散板16、營光 層14 ’還額外包含紫外光濾膜18。 在本發明具有螢光層的背光模組中的紫外光滤膜18可配合具有穿 越空間14a(如第3A騎示）或沒有的蝴1«如第3B圖所示）。 =2種情況下，料光_ 18均可财並阻隔紫外光的該些 折返時4射出的料絲開具錢光層㈣光模組，使得光線 層购光 之·。 所示)或利用噴頭22你0作滾同印刷(如第4A圖 散板16上。或著= 主入的方式(如第4β圖所示)形成在擴 封農保護層的方法」（中華民 造方法，例如：「形_ 國專利么告說1236075)，將已混合 11 200823557 用紫外光照射，使其聚合後 。不過，螢光層14並不一定 的透光高分子材料和螢光材料加熱或 形成在擴散板16上，如第4C圖所示 要在擴政板16上形成，可以另外用加熱或用紫外光照射在基板上 的透光高分子材料和螢光材料，使其職—薄膜，織在附加在 擴散板16上。 ❺閱第5A 5B圖’第5A〜5B圖為本發明液晶顯示面板之示意圖。 如第5A或®所示，本發嫩晶顯示面板主要由如先前所示述 ，、有螢光層的月光模組、液晶層3q(被一組玻璃基板28a、娜所 夹合）、-組偏光膜26a、(分別設置在該組玻璃基板施、哪 的外侧）、稜鏡24(被設置在背光模組、偏光膜26a之間）。 上述背光模_由底蓋1()、複數個光源(如第1Α〜1β圖所示之藍光 光源12a、如第2A〜2B圖所示之紫外光光源12b)、擴散板16、螢 光層14。 JI由以上#邊具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明 之特徵與精神，而並非以上述賴朗較佳具體實_來對本發 明之範嚀加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具 相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇内。 【圓式簡單說明】 第1A〜1G圖為本發明採用藍光光源的具有螢光層的背光模組之示 意圖。 12 200823557 第2A〜2D圖為本發明採用紫外光光源的具有螢光層的背光模組之 示意圖。 第3A~3B圖為本發明採用紫外光光源的具有螢光層的背光模組之 另一示意圖。 第4A〜4C圖為本發明形成螢光層之示意圖。 第5A〜5B圖為採用本發明具有螢光層的背光模組的 一 圖。 …、-之示意

I 【主要元件符號說明】 10底蓋 10a反光面 12a藍光光源 12b紫外光光源 13a玻璃管 13b螢光體 14螢光層 14a穿越空間 16擴散板 18紫外光濾膜 20滾軸 22喷頭 13

Claims (1)

1. 200823557 十、申請專利範圍： 、 種具有螢光層的背光槿紿，在 一 月尤楔組，係用以提供一液晶 顯示面板顯示書面時 ^ A 一 丁所而之月光源，該背光模組 包含： 一底蓋’其㈣設置有複數個絲，該些個光源 可射出紫外光和藍光其中之一； 擴散板，係心將該些光源所射出的光線散射 並霧化，以提供均勻化的光線；以及 -螢光層’係由複數種螢光材料按預定混合比例 所構成。如申請專利範圍第1項所述之具有螢光層 的背光模組，其中可射出紫外光和藍光其中之一 的該些光源可為冷陰極管（CCFL)和發光二極體 (LED)其中之一。 如申請專利範圍第丨項所述之具有螢光層的背光 模、、且其中已形成該螢光層之該擴散板係以該螢 光層直接面對該些光源。 如申請專利範圍第i項所述之具有螢光層的背光 模組’其中已形成該螢光層之該擴散板係以該擴 散板直接面對該些光源。 200823557 5、如申請專利範圍第】 模組，其中該-有螢凡層的背光 有螢光層的背光模組進一步包含： ϋ光核，係用以過濾並阻隔紫外光的該些 J源斤射出的紫外光離開該具有螢光層的背 光拉組。 = 乾圍第1項所述之具有螢光層的背光 棋、、且其中該螢光声推—半目士 . 步具有一穿越空間，並 =牙越空間佔整體該營光層的比例，來調整 通過該螢光層的藍光比例，進而調整整體的混光 比例。 ^申明專利範圍第!項所述之具有螢光層的背光

   极組’其中該螢光層係以滾筒印刷的方式形成在 該擴散板上。 ^申請專利11圍第1項所述之具有螢光層的背光 拉組’其中該f光層係以噴射注人的方式形成在 該擴散板上。 如申請專利範圍第1項所述之具有$光層的背光 模組，其中該螢光層係將已混合的透光高分子材 料和螢光材料加熱使其聚合而成。 15 200823557 10、一種液晶顯示面板，包含 一背光模組，包含： 一底蓋，其內部設置有複數個光源，該些個 光源可射出紫外光和藍光其中之一； 一擴散板，係用以將該些光源所射出的光線 散射並霧化，以提供均勻化的光線；以及 馨 一螢光層，係形成在該擴散板上； 一液晶層，係被一組玻璃基板所夾合； 一組偏光膜，係分別設置在該組玻璃基板外侧； 以及 一稜鏡，係被設置在該背光模組、該偏光膜之間。 16