1357526 九、發明說明： • 【發明所屬之技術領域】 本發日聽_-種背賴組，尤指具有螢光層㈣練組及顯示 裝置。 【先前技術】 ·: 由於LCD顯示H不是自發光性醜示裝置，必職住外部光源達 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 光模組主要提絲晶面板均自、高亮度的光聽源，基本原理係 將常用的點或線型統’ _簡潔有效鎌化成高亮度且均一輝 度的面光源產品。 一般而言，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： (1) 側光式結構·發光源為擺在侧邊之單支光源，導光板採射出 成型無印刷式設計’一般常用於18 4以下中小尺寸的背光模組， . 其側邊入射的光源設計，擁有輕量、薄型、窄框化、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。 (2) 直下型結構：一般為超大尺寸的背光模組；因為側光式結構 已經無法在重量、消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下型結構便被發展出來，適用於對可攜 uy/526 ’生及二間要求較不挑剔的LCD monitor與LCD TV。 ⑶中工型、’”構.隨著影像要求的尺寸增加，^⑶也朝更大尺寸 的方向發展’朗監視ϋ及璧掛式電視，不僅要敍畫面、高亮 度及輕量化’在衫上亦要求高轉下的低熱效應，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 須具備亮度高及壽命長轉色，目前有冷陰極螢光管及熱陰極榮 光管、發光二極體led及電激發光片EL #。這其中，冷陰極燈管 /、有回輝度同效率、哥命長、高演色性等特性加上圓柱狀外 幵V因此很4與光反射元件組合賴板狀照明裝置 ，故目前仍以 冷陰極螢光管為主流。 (二） 導光板 主要被顧於縣型背光触，是f彡響纽率的重要元件之一。 -搬來說’用射出成型的方法，將麵製絲面光滑的板塊， 」後用具反射社不吸細材料，並在導光板底面用網版印刷 P上圓形或方關擴散點。導光板主要功能在於導引光線方向， 乂提同面板光輝度及控制党度均勻，所以導光板黃化問題在射出 技術是有待克闕枝。再生鱗光板專㈣出成賴，其性能 有4點要求.模板平彳了度要求、糾壓贼型技術功能、麵光 學專用料管開發、成型環境控制。 I357526 (三） 反射板 一般側光式背光模組的反射板放置於導光板底部，將自底面漏出 的光反射回導光板中，防止光源外漏，以增加光的使用效率。 (四） 擴散板 擴散板之功能為提供液晶顯示器一個均勻的面光源。一般傳統的 擴散膜，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。當光線在經過擴散層時，會不斷的在兩個折射率相異 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 光線自擴散板射出後’其光的指向性較差，因此必須利用稜鏡片 來修正光的方向，其原理藉由光的折射與反射來達到凝聚光線、 提高正面輝度的目的’以增加光線自擴散板射出後的使用效益， 使能整體的背光模組的輝度提高6〇%_1〇〇%以上。 (六） 偏光轉換膜 在現有LCD液晶面板設計中，對光源模組給予過濾掉s_ray平行 光，允許P-ray光源通過，並利用這單一的偏極態光來驅動或照 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 前會先經過一偏光板。偏光板會有吸收掉某一偏光方向的能量， 而冷陰極管所產生的光為非偏極化光，在通過第一片偏光版時， 有一半以上的光能量會被吸收掉，使得光的使用效率非常差，為 明7526 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LED產業中’目前較為普遍的白光LE：D，主要是利用藍光單 晶片配合黃色螢光粉的組合。不過，目前三波長光也逐漸被廣為 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一種具有螢光層的背光模組，其藉著光 源射出紫外光或藍光時，利用激發其中的螢光層，可再分別射出 紅、藍、綠的光線，並因為螢光層已事先調整過其組成或結構， 藉著適當地混光可射出白光。 基於上述目的，本發明具有螢光層的背光模組，主要用來提供液 晶顯示面板顯示畫面時所需之背光源。在本發明背光模組中，主 要包含底蓋、在底蓋内部設置的複數個光源（可射出紫外光或藍 光）、擴散板、形成在擴散板上的螢光層。 關於本發狀伽與精神可以藉㈣下的發明詳述及所附圖式得 到進一步的瞭解。 1357526 【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 光層的为光模組之示意圖。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1A〜1B圖所示之藍光光源i2a)、擴散板π、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(_。 ^ 這其中’开>成螢光層14之擴散板16係如第μ圖所示以螢光層 直接面對該些光源l2a，或如第1B _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t光層㈣光模組中，藍光光源12&發 射出藍光或紫外光光源既發射出紫外光，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 疋此合比例混合縣材料’賴整過其組成(如第2A〜2b圖所示） • 或結構(如第1A〜1B圖所示），藉著適當地混光可射出白光。底下 將更進-步朗如何_組成或結構來適當地混光。上述藍光光 源ρ可有如第_、第1F圖所示兩種形式亦即直接透過玻 璃s⑶發射藍光’或是利用紫外光激發玻璃管13a上的螢光體 13b而同樣發射出藍光。上述紫外光光源饳則僅有如第肋圖所 示的形式，亦即直接透過玻璃管13a發射紫外光。 在如第1A〜1B_^之實施例中，_發光效率岐的藍光 ⑸，去激發營光層14而產生固定發光量的紅光和綠光所以可 1357526 藉著調整藍光穿過螢光層14的比例來調整混光。雖然螢光岸14 厚度會影響藍光穿透螢光層14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^ 能調整讓藍光直接穿過螢光層14的比例。如第1D圖或第1E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⑷ 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比 圖或第IE ®卿直接穿财光層’卿可糊紐板16的厚 度來調整通過f光層14喊光賴，進_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2Α〜2_，第2A〜2C®為本發明採时外光光源的具有 螢光層的背光模組之示意圖。如第1A〜1B圖所示，本發明具有螢 光層的背光模組主要包含底蓋1〇、設置在底蓋1G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、榮光層14。 紫外光光源121)可_冷陰歸((m)或發光二極體⑽）。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14直 接面對該些« 12b’或如帛2B騎相擴驗16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 1357526 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。 請參閱第3A〜3B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。如第3A〜3B圖所示，本發明具 有螢光層的背光模組除了包含底蓋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 ’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圖所示）或沒有的螢光層14(如第3B圖所示）。 不响疋哪雜盯，料光赫18均可猶潍隔料光的該些 光源12b所射出的紫外光離開具有螢光層的背光模組，使得光線 ^返時可被反射面1Ga反射後，可再度穿越螢光層14或激 層14中的螢光材料。 70 請參閱第純圖，第4A《圖為 螢光層14㈣〜雌麟之不忍圖。 所示)她喷_^：=：=^圖 散板16上。㈣· 力％如第4Β圖所不）形成在擴 封袭保護層的接〜方法’例如·「形成晶粒 J華民國專利公告號I236G75)，將已混合 】1 1357526 的透光高分子材料和螢光㈣加熱或用料光騎，使其聚合後 形成在擴散板16上，如第4c _示。不過，縣層14並不一定 要在擴散板16上形成，可以糾用加誠用料細射在基板上 的透光高分子材料和螢光獅，使其職-_，紐在附加在 擴散板16上。 請參閱第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5B _示’本發赚晶顯示面板主要由如先前所示述 具有螢光層的背光模組、液晶層3G(被一組玻璃基板挪、娜所 夾合）、一組偏光膜26a、26b(分別設置在該組玻璃基板2私、2乩 的外側）、稜鏡24(被設置在背光模組、偏光膜26a之間）。 上述背光模組仍由底蓋1〇、複數個光源(如第1A〜1B圖所示之藍光 光源12a、如第2A〜2B圖所示之紫外光光源i2b)、擴散板16、螢 光層14。 藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明 之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發 明之範疇加以限制。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。 【《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 1357526 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4Α〜4C圖為本發明形成螢光層之示意圖。 第5Α~5Β圖為採用本發明具有螢光層的背光模組的顯示器之示意 圖。 【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噴頭