具增强色彩饱和度的背光模组的制作方法

专利名称：具增强色彩饱和度的背光模组的制作方法
技术领域：
本实用新型^l:有关于一种发光装置，特别是一种具增强色彩 饱和度的背光模组。
背景4支术
现今发光装置的技术发M趋成熟，其中背光模组更是百家 争鸣，特别是背光源的应用，如液晶显示器的背光源、手机的背 光源、手表的背光源或掌上游戏才几的背光源等，习知背光模組大 致为釆用冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)做为光源，而一般冷阴极荧光灯管的使用寿命可达15000 小时至50000小时不等，且直径为1. 6毫米至6. 5毫米不等。由 于冷阴极荧光灯管的功率消糾目当低，以及冷阴极荧光灯管发光 时的发热量亦相当低。其中液晶显示器的背光模组提供光源至液 晶面板后，由于光的传播介质不同，如玻璃基板、液晶层与光偏 极板，导致光效能相当低，而降低液晶显示器的色彩饱和度。以 下为习知冷阴极荧光灯管的实施例说明。
请参阅图1A，其是习知冷阴极荧光灯管的结构示意图。如 图所示，习知冷阴极荧光灯管的灯管结构10是包含复数电极12、
复数水银分子14、惰性气体16与荧光粉18。该些电极12位于
灯管结构10的两侧，该些水银分子14与惰性气体16位于灯管
结构10内，荧光粉18位于灯管结构10内壁。当该些电极12连 接一电源时，两侧电极12即于灯管结构10中形成电场，以驱使 电子122高速迁移，当高速迁移的电子122碰撞到水银分子14 时，水银分子14即激发出紫外线142,当紫外线142发送至灯 管结构IO的内壁时，位于灯管结构10内壁的荧光粉(phosphor) 18即受到紫外线142的激发而产生可见光182。
承接上述，水银分子14及惰性气体16是充满于灯管结构 10内部，以4吏散布于灯管结构10内的水4艮分子14经由电子122 碰撞后转换为放电气体时，惰性气体导致放电气体不会产生剧烈 化学反应，而仅释》文出紫外线142,以激发灯管结构10内壁上 的荧光粉18发出可见光182。
如图1B所示，其是习知冷阴极荧光灯管的光谱分析的座标 图，其是表示习知冷阴极荧光灯管所发出的可见光182搭配一彩 色滤光片层的光谱分析结果，其中习知冷阴极焚光灯管所呈现的 光强度是以绿光最强，蓝光次之，红光最为薄弱，因此可见光 12经该彩色滤光片混色后，其在波长490奈米与590奈米之间 的色彩饱和度较差，而出现 一 些经过彩色滤光片混色后色域 (GAMUT)较窄的问题。
为了解决此一问题，虽然研发出利用采用发光二极体(LED) 做为光源的背光模组，以解决冷阴极荧光灯管经混色后所产生的 问题。但发光二极体的制造成本大于冷阴极荧光灯管的制造成 本，因而导致背光才莫组的成本亦相对提高。
因此，本实用新型针对上述问题而提出一种具增强色彩饱和 度的背光才莫组，不仅可改善习知冷阴极荧光灯管的缺点，又可促
使背光模组增加色彩饱和度，以解决习知背光才莫组采用冷阴极焚 光灯管所产生的问题
实用新型内容
本实用新型的主要目的，在于提供一种背光模组，其是利用 一光转换层以让光源所产生的光线提升色彩饱和度。
本实用新型的次要目的，在于提供一种背光模组，其是利用 一防潮层将湿气阻隔于光转换层的外层，以减少湿气对光转换层 的影响，而维持光转换层提升色彩饱和度的效能。
本实用新型提供一种背光模组，其包括有至少一光源与一光 转换层；该光源所产生的第 一光线经该光转换层转换为第二光线 并输出，其中光转换层是掺杂或涂布至少一光激发材料，因此， 第二光线的色彩饱和度是优于第一光线，且光转换层更吸收紫外 线，以避免紫外线对人体的伤害，以及避免液晶显示器的部分元 件受到紫外线影响而产生裂解，以降低液晶显示器的损害而延长 使用寿命，并加强第二光线的可见光强度，以改善背光模组所呈 现的色彩饱和度，而让本实用新型的背光模组所书出的光线更为 柔和，而其中以增加红光的效果为最佳，另外，光转换层的外层
结构掺杂或涂布防潮材料，以防止湿气对结构内部的材料的影 响。
本实用新型另外提供一种背光模组，其包含至少一光源，其 外层掺杂或涂布至少一光激发材料，因而让光源所产生的第一光 线转换为色彩饱和度较佳的第二光线。
本实用新型的有益效果是利用一光转换层可以让光源所产
生的光线提升色彩饱和度。利用一防潮层将湿气阻隔于光转换层 的外层，可以减少湿气对光转换层的影响，而维持光转换层提升 色彩饱和度的效能。并且光转换层更吸收紫外线，可以避免紫外 线对人体的伤害，以及避免液晶显示器的部分元件受到紫外线影 响而受到破坏，以降低液晶显示器的损害而延长使用寿命。


图1A是习知冷阴极荧光灯管的结构示意图； 图1B是习知冷阴极荧光灯管的光镨分析的座标图； 图2是本实用新型的一实施例的结构示意图； 图3是本实用新型的另一实施例的结构示意图； 图4是图3的剖^f见图5是本实用新型的另一实施例的结构示意图； 图6是图5的剖浮见图7是本实用新型的另一实施例的结构示意图8是图7的剖^见图；及
图9是本实用新型的光镨分析的座标图。
图号"i兌明
10 背光模組 20背光模組 222第一光线 242笫二光线
28 第一光转换光源
12灯管结构
22 光源
24光转换层
26 防潮层
30 防潮背i^莫组32 第二光转换光源
具体实施方式
为使审查员对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更 进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明， 说明如后
首先，请参阅图2，为本实用新型的一较佳实施例的结构示 意图；如图所示，本实用新型的背光模组20包括有一光源22及 一光转换层24;其中光转换层24是掺杂或涂布至少一光激发材 料，以吸收不可见光，如紫外线，以及发出可见光，如红光。光 转换层24是掺杂于光源22之上，并于光转换层24的外层掺杂 防潮层26以防光转换层24受潮。光源22接收一电源，使两端 交流导电导致内部产生紫外线，经由部份紫外线激发第一荧光粉 产生第一光线，而未受光源22内壁荧光粉的紫外线与可见光一 起向光源22外部放射。光转换层24是吸收第一光线222所包含 的紫外线。另外亦可经由光能量转换产生红光，并混合为第二光 线242 —起向外放射，所以背光模组20最后放射的灯光为第二 光线242,且红光强度提升，紫外线大为降低。由于本实用新型 可吸收紫外线而转换为可见光，所以避免液晶显示器的部分元件 受到紫外线影响而产生裂解，如液晶显示器的光扩散板、增亮膜 等，以降低液晶显示器的损害而延长使用寿命。
请参阅图3，为本实用新型的另一实施例的结构示意图；如 图所示，本实用新型的背光模组20包括有一光源22及一光转换 层24;其中光转换层24是掺杂或涂布至少一光激发材料，以吸
收不可见光，如紫外线，以及发出可见光，如红光。光转换层
24是掺杂于光源22的外层，并于光转换层24的外层掺杂防潮 层26以防光转换层24受潮。光源22接收一电源，使两端交流 导电导致内部产生紫外线，经由部份紫外线激发第一荧光粉产生 可见光，而其他未激发第一荧光粉产生可见光的紫外线是与可见 光形成第一光线222而一起向光源22外部放射。光转换层24吸 收其他未激发荧光粉产生可见光的紫外线，而经由光能量转换产 生红光，并混合为第二光线242 —起向外放射，所以背光模组 20最后放射的灯光为加强红光的第二光线242,且紫外线大为降 低。
其中光转换层24为掺杂或涂布至少一光激发材料，其选自 于荧光粉、雷射染料及上述的组合的其中之一，以达到吸收紫外 线及产生红光的效果，由于考虑到光转换层24会受到湿气影响， 所以掺杂防潮层26于光转换层24的外层，防止湿气进入光转换 层24，而降^^光转换层24吸收紫外线产生红光的效能，而防潮 层26为阻隔湿气的效果较佳的材料，且透光性佳。
基于上述，本实用新型的背光才莫组20所产生的灯光是比一 般灯光含有更低含量的紫外线，及较高含量的红光，如此紫外线 对人体的伤害大为下降，例如紫外线催化皮肤老化的效果可大为 减緩，或光源大为降低对眼睛的刺激，而提高红光强度是造成灯 光的色彩饱和度大为提升，由于较低的色彩饱和度会导致灯光所 反射的颜色失常，而使眼睛进行辨色时造成不适感，而较高的色 彩饱和度会驱使灯光所反射的颜色较正常，而降低眼睛进行辨色 所产生的疲劳感。
请参阅图4，其是图3的剖视面；如图所示，本实用新型的 背光模组20是由内而外为光源22、光转换层24及防潮层26; 其中光转换层24是用以吸收紫外线激发出红光。紫外线是由光 源22内部所发出，经由穿透光源22到达光转换层24,而光转 换层24是吸收穿透出光源22的紫外线，利用紫外线的能量激发 光转换层24的光激发材料材料产生红光，其中光转换层24的光 激发材料选自于荧光粉、雷射染料及上述的组合的其中之一，对 紫外线的转化效果比较好，光转换层24所产生的红光是经由穿 透防潮层26对外放射。
此外，图示上的紫外线及红光是用以标示清楚，未加入折射 系数所产生效果，然而，实际上任何光线皆会受到折射系数影响， 而改变光放射的方向，甚至是光散射现象，所以本实用新型的光 源会比习知技术的光源更为柔和不伤眼。
请参阅图5，为本实用新型的另一实施例的结构示意图，如 图所示，本实用新型的光转换层24是与光源22混合为第一光转 换光源28，同样于第一光转换光源28外层掺杂防潮层26。其中， 第一光转换光源28将光转换层24的材料与光源22混合，如此 亦可达到吸收紫外线激发出红光的效杲，所以第 一光转换光源 28的光激发材料亦可选自于荧光粉、雷射染料及上述的组合的 其中之一。防潮层26是更紧密掺杂于第一光转换光源28的外层， 以防止湿气渗入第一光转换光源28。如图6所示，其是图5的 剖视图，本实用新型的背光模组20改用第一光转换光源28替代 习知技术的光源22，其中第一光转换光源28是以光激发材料与 光源22 —体成型。第一光转换光源28为改良习知技术的灯管结
构，其是于制造过程掺入制造光转换层24的材料，而不需另外 于光源22的外层掺杂光转换层24,以使吸收紫外线的效果更好，
提高紫外线转成红光的机会，进而，降低紫外线对人体的伤害及 加强红光队以提示光的色彩饱和度。
请参阅图7，其是本实用新型的另一实施例的结构示意图； 如图所示，本实用新型是将光源22、光转换层24及防潮层26 一体成型为第二光转换光源32 ，而背光模组2 0随之改为防潮背 光模组M)。其中，第二光转换光源32的最外层结构材料为防潮 层26的材料，以使结构内部的材料不受到湿气影响，而防潮层 26以外的结构可为光源22及光转换层24的材料混合掺杂，或 分层掺杂，另外亦可用光转换层24的材料与防潮层26的材料混 合掺杂于第二光转换光源32的外层结构，而第二光转换光源32 的内层结构仍为光源的材料，甚至更可用光源22、光转换层24 及防潮层26的三种材料混合成型，以上所述皆为一体成型的结 构。
请参阅图8，其是图7的剖视面；如图所示，本实用新型是 以一体成型的第二光转换光源32替代光源22、光转换层24及 防潮层26的组合结构。其中，第二光转换光源32的效果可如同 光转换层24，其是吸收紫外线以产生红光，且更如防潮层26 — 般可防止湿气影响结构材料。请参阅图9，为本实用新型的光谱 分析的座标图；如图所示，本实用新型是增加光源的红色比及降 低光源的色温，其中降低色温为吸收紫外线所显现的结果，而增 加光源的红色比为提高光源的色彩饱和度。其中座标图的横座标 数值为电光源的波长，其基本单位为奈米，纵轴单位为光强度，
其单位为流明。
综上所述，本实用新型为一种背光^t组，其是利用一光转换 层掺杂或涂布至少一光激发材料，或至少一光源的外层掺杂或涂 布该光激发材料，以吸收该光源所产生的第一光线所包含的紫外 线，而转化为色彩饱和度较高的第二光线，进而避免液晶显示器 的部分元件受到紫外线影响而受损，以延长液晶显示器的使用寿 命。另外，防潮材料掺杂于光转换层或光激发材料的外部形成一 防潮层，以防止湿气影响光激发材料，且更可将光激发材料与防
潮材料混合掺杂或分层掺杂于光源外部为一层结构；或将光源、 光激发材料及防潮材料三者为一体成型，其是可分层掺杂或混合 掺杂而一体成型为一结构。
以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来 限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述 的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于 本实用新型的权利要求范围内。
权利要求1、一种具增强色彩饱和度的背光模组，其特征在于，其包含有至少一光源，产生第一光线；及一光转换层，设置于该光源之上，该光转换层掺杂或涂布至少一光激发材料，该光转换层透过该光激发材料让该第一光线转换成第二光线后输出，该第二光线的色彩饱和度大于该第一光线。
2、 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于，该光源为 一冷阴才及射线荧光灯管。
3、 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于，该第二光 线的红光强度大于该第一光线。
4、 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于，该第二光 线的紫外线强度小于该第一光线。
5、 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于，更包含一 光扩散板，其设置于该光源与该光转换层之间。
6、 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于，更包含一 光扩散板，其设置于该光转换层之上。
7、 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于，该光激发 材料是选自于至少一荧光粉、至少一雷射染料及上述的组合的 其中之一。
8、 如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，更包含一防潮层，其掺杂于该光转换层的外层。
9、 如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，该防潮材 料是选自于聚酯、树脂及上述的组合的其中之一。
10、 一种具增强色彩饱和度的背光模组，其特征在于，其 包含有至少一光源；及一光转换层，其设置于该光源的外层，该光转换层掺杂或 涂布至少 一光激发材料，该光转换层透过该光激发材料将该光 源所产生的第一光线转换成第二光线后输出，该第二光线的色 彩饱和度大于该第一光线。
11、 如权利要求10所迷的背光模组，其特征在于，该光源 为一冷阴才及射线荧光灯管。
12、 如权利要求10所述的背光模组，其特征在于，该第二 光线的红光强度大于该第一光线。
13、 如权利要求10项所述的背光模组，其特征在于，该第 二光线的紫外线强度小于该第一光线。
14、 如权利要求10所述的背光模组，其特征在于，该光激发材料是选自于至少一荧光粉、至少一雷射染料及上述的组合 的其中之一。
15、 如权利要求14项所述的背光模组，其特征在于，更包 含一防潮层，其掺杂于该光转换层的外层。
16、 如权利要求15所述的背光模组，其特征在于，该防潮 材料是选自于聚酯、树脂及上述的组合的其中之一。
专利摘要本实用新型是有关于一种具增强色彩饱和度的背光模组，其利用一光激发材料将该背光模组的至少一光源所产生的第一光线转换成第二光线后输出，且第二光线的色彩饱和度较优于第一光线，因而让该背光模组输出色彩饱和度较佳的光线；其中，本实用新型的背光模组可让一光转换层掺杂或涂布该光激发材料，而设置于该光源之上，或者让该光源的外层掺杂或涂布该光激发材料，以吸收该第一光线所包含的紫外线；如此，本实用新型即可避免液晶显示器的部分元件受到紫外线影响而受到破坏，以降低液晶显示器的损害而延长使用寿命。
文档编号F21V9/06GK201059474SQ20072015126
公开日2008年5月14日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者苏国章 申请人:稳态科技股份有限公司