TWI464463B - 導光板及背光模組 - Google Patents

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TWI464463B TW099118978A TW99118978A TWI464463B TW I464463 B TWI464463 B TW I464463B TW 099118978 A TW099118978 A TW 099118978A TW 99118978 A TW99118978 A TW 99118978A TW I464463 B TWI464463 B TW I464463B
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Description

導光板及背光模組
本發明係關於一種導光板及背光模組。
液晶顯示裝置具有輕、薄、耗電小等優點，廣泛應用於現代化資訊設備中。由於液晶顯示裝置中的液晶面板本身不具發光特性，為達到顯示效果，必須給液晶面板提供一面光源裝置，如背光模組，該面光源裝置的功能在於向液晶面板提供亮度充分且均勻的面光源。導光板是面光源裝置中的關鍵元件，其必須具備良好的光學設計，以使導光板能引導光源發出的光轉換為亮度與色度均可達到一定要求的面光源。
傳統背光模組需要光源、導光板、反射片、擴散片、聚光片等多組零組件組合，光通過率因為需透過多重膜片及導光板，穿透光線比例僅剩不到30%。
有鑑於此，有必要提供一種元件少且發光均勻及光利用率高的導光板及背光模組。
一種導光板，其包括入光面、與所述入光面相交之出光面、及與所述出光面相對之底面，所述底面上具有螢光層，所述螢光層用於被入射光激發已形成白光出射。所述出光面上具有穿透膜，所述穿透膜用於透過波長在400至700奈米的光線並同時反射波長小 於400奈米的光線及波長大於700奈米的光線。
一種背光模組，其包括導光板和光源，所述導光板包括接收所述光源發出光線之入光面、與所述入光面相交之出光面、及與所述出光面相對之底面，所述底面上具有螢光層，所述螢光層用於被所述光源發出的光激發以形成白光出射。所述出光面上具有穿透膜，所述穿透膜用於透過波長在400至700奈米的光線並同時反射波長小於400奈米的光線及波長大於700奈米的光線。
相較於先前技術，本發明實施例的導光板具有螢光層，光源發出的光入射到底面的螢光層上激發螢光層發出白光，白光由出光面出射，由於白光是從底面上的螢光層被激發漫射，可較為均勻地出射；又，被出光面反射後的白光入射到螢光層被其反射再次由出光面出射，從而提高了光利用率。
1‧‧‧背光模組
10‧‧‧導光板
11‧‧‧入光面
12‧‧‧出光面
13‧‧‧底面
14‧‧‧穿透膜
15‧‧‧螢光層
20‧‧‧光源
141‧‧‧高折射率薄膜
142‧‧‧低折射率薄膜
圖1係本發明實施例背光模組之示意圖。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例背光模組1包括導光板10和光源20。導光板10可以為平板型或者楔形。
導光板10包括接收光源20發出光線之入光面11、用以使光線出射且與入光面11相連之出光面12及與出光面12相對的底面13。光源20可以為藍光發光二極體或者紫外光發光二極體。
出光面12上具有穿透膜14，穿透膜14的厚度小於0.5毫米。穿透膜14包括交替疊加的高折射率薄膜141和低折射率薄膜142，高折 射率薄膜141和低折射率薄膜142的層數均小於等於10。其中，高折射率薄膜141的材料為二氧化鈦(TiO2)或者三氧化二鉭(Ta2O3)，低折射率薄膜142的材料為二氧化矽(SiO2)。
穿透膜14可以利用氣相沈積方法如真空沈積方法、電漿沈積方法、濺鍍方法等依次在出光面12上形成高折射率薄膜141和低折射率薄膜142或者低折射率薄膜142和高折射率薄膜141。當然，也可以利用噴墨方法或者網印方法形成穿透膜14。
被底面13反射而入射到出光面12上的光依次通過高折射率薄膜141或低折射率薄膜142，由於薄膜之間存在折射率不同的界面，使得入射光經各個界面反射回來的光之間產生干涉，較少的反射光或者無反射光產生，更多的光從出光面12出射，從而使得光的穿透率增高。
底面13上設置有螢光層15，螢光層15採用黃色螢光層或者三基色(紅、綠、藍)螢光層。光源20發出的光經入光面11進入導光板10內並入射到底面13上的螢光層15上，螢光層15被入射光所激發發出白光，白光經出光面12出射。
穿透膜14用於透過波長400至700奈米的光線，而將其他波長的光反射至導光板10內。
螢光層15發出的白光由出光面12出射，由於白光是從底面13上的螢光層15被激發漫射，可較為均勻地出射，又，被出光面12反射後的白光入射到螢光層15被其反射再次由出光面12出射，從而提高了光利用率。
當光源20為藍光發光二極體時，螢光層15為黃色螢光層，黃色螢 光層15的組成物質包括Y3Al5O12：Ce3+。
當光源20為紫外光發光二極體時，螢光層15包括三基色螢光粉，三基色螢光粉包括紅色螢光粉、綠色螢光粉和藍色螢光粉，紅色螢光粉組成物質包括Y2O3：Eu2+、YBO3：EU3+或GdBO3：Eu3+，綠色螢光粉組成物質包括Zn2SiO4：Mn2+、ZnSiOx：Mn2+或摻Mn2+的多鋁酸鹽，藍色螢光粉組成物質包括BaMgAlOx1：Eu2+、CaMgSiOx2：Eu2+、BaMgAl10O17：Eu2+或其他摻Eu2+的多鋁酸鹽，其中，x之取值為1或2，x1之取值為1、2或3，x2之取值為1或2。
光源20並不限於藍光發光二極體和紫外光發光二極體，只要光源20能夠激發螢光層15發出白光即可。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
1‧‧‧背光模組
10‧‧‧導光板
11‧‧‧入光面
12‧‧‧出光面
13‧‧‧底面
14‧‧‧穿透膜
15‧‧‧螢光層
20‧‧‧光源
141‧‧‧高折射率薄膜
142‧‧‧低折射率薄膜

Claims (12)

  1. 一種導光板，其包括入光面、與所述入光面相交之出光面、及與所述出光面相對之底面，其改良在於，所述底面上具有螢光層，所述螢光層用於被入射光激發以形成白光出射，所述出光面上具有穿透膜，所述穿透膜用於透過波長在400至700奈米的光線並同時反射波長小於400奈米的光線及波長大於700奈米的光線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中，所述穿透膜包括交替設置的高折射率薄膜和低折射率薄膜。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之導光板，其中，所述高折射率薄膜的材料為二氧化鈦或三氧化二鉭，所述低折射率薄膜的材料為二氧化矽。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中，所述穿透膜的厚度小於0.5毫米。
  5. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之導光板，其中，所述螢光層採用黃色螢光粉或三基色螢光粉。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之導光板，其中，所述三基色螢光粉包括紅色螢光粉、綠色螢光粉和藍色螢光粉，所述紅色螢光粉組成物質包括Y2O3：Eu2+、YBO3：EU3+或GdBO3：Eu3+，所述綠色螢光粉組成物質包括Zn2SiO4：Mn2+、ZnSiOx：Mn2+或摻Mn2+的多鋁酸鹽，所述藍色螢光粉組成物質包括BaMgAlOx1：Eu2+、CaMgSiOx2：Eu2+、BaMgAl10O17Eu2+或其他摻Eu2+的多鋁酸鹽，其中，x之取值為1或2，x1之取值為1、2或3，x2之取值為1或2。
  7. 一種背光模組，其包括光源和導光板，所述導光板包括接收所述光源發出光線之入光面、與所述入光面相交之出光面、及與所述出光面相對之 底面，其改良在於，所述底面上具有螢光層，所述螢光層用於被所述光源發出的光激發以形成白光出射，所述出光面上具有穿透膜，所述穿透膜用於透過波長在400至700奈米的光線並同時反射波長小於400奈米的光線及波長大於700奈米的光線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中，所述光源為藍光發光二極體，所述螢光層包括黃色螢光粉。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中，所述黃色螢光層組成物質包括Y3Al5O12：Ce3+。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中，所述光源為紫外發光二極體，所述螢光層包括三基色螢光粉。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之背光模組，其中，所述三基色螢光粉包括紅色螢光粉、綠色螢光粉和藍色螢光粉，所述紅色螢光粉組成物質包括Y2O3：Eu2+、YBO3：EU3+或GdBO3：Eu3+，所述綠色螢光粉組成物質包括Zn2SiO4：Mn2+、ZnSiOxMn2+或摻Mn2+的多鋁酸鹽，所述藍色螢光粉組成物質包括BaMgAlOx1：Eu2+、CaMgSiOx2：Eu2+、BaMgAl10O17：Eu2+或其他摻Eu2+的多鋁酸鹽，其中，x之取值為1或2，x1之取值為1、2或3，x2之取值為1或2。
  12. 如申請專利範圍第7至11任一項所述之背光模組，其中，所述導光板為平板型或楔形。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9382470B2 (en) * 2010-07-01 2016-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Thiol containing compositions for preparing a composite, polymeric composites prepared therefrom, and articles including the same
US8721154B2 (en) * 2011-11-01 2014-05-13 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module and manufacturing method thereof, and liquid crystal display device
US9726928B2 (en) 2011-12-09 2017-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Backlight unit and liquid crystal display including the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060290845A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Hebrink Timothy J Polarization sensitive illumination element and system using same
CN101016453A (zh) * 2006-12-29 2007-08-15 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种掺杂磷酸锆钙系荧光材料及其制备方法
TW201003240A (en) * 2008-07-11 2010-01-16 Teknowledge Dev Corp Light emitting diode backlight module formed with photoluminescent phosphor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793669A (en) * 1987-09-11 1988-12-27 Coherent, Inc. Multilayer optical filter for producing colored reflected light and neutral transmission
US4934793A (en) * 1988-06-07 1990-06-19 Mcdonnell Douglas Corporation NVG compatible LCD
US6809471B2 (en) * 2002-06-28 2004-10-26 General Electric Company Phosphors containing oxides of alkaline-earth and Group-IIIB metals and light sources incorporating the same
US8324640B2 (en) * 2004-07-02 2012-12-04 GE Lighting Solutions, LLC LED-based edge lit illumination system
JP2008300544A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Sharp Corp 発光装置およびその製造方法
US8585273B2 (en) * 2007-07-31 2013-11-19 Rambus Delaware Llc Illumination assembly including wavelength converting material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060290845A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Hebrink Timothy J Polarization sensitive illumination element and system using same
CN101016453A (zh) * 2006-12-29 2007-08-15 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种掺杂磷酸锆钙系荧光材料及其制备方法
TW201003240A (en) * 2008-07-11 2010-01-16 Teknowledge Dev Corp Light emitting diode backlight module formed with photoluminescent phosphor

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