专利名称：导光板结构、背光模块及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种背光模块，特别是关于一种导光板结构、背光模块及其制造方法。
背景技术：
液晶显示装置已广泛应用于个人数字助理、笔记型电脑、数码相机、移动电话、液晶电视等电子产品中。但由于液晶显示装置为非自发光性的，因此其需要借助背光模块才具显示功能。液晶显示装置主要由一液晶面板及一背光模块所构成。液晶面板主要包括二片透明基板及一液晶层，且此液晶层配置在于此二透明基板之间。背光模块的出光面面向液晶层，以提供此液晶面板所需的面光源，致使液晶显示装置达到显示的效果。现有的背光模块大多采用冷阴极萤光灯管作为光源。近年来，由于光电元件技术水准的提升,发光二极管(light emitting diode,LED)具有小尺寸、低操作电流、低功率消耗、寿命长与制作成本低廉等诸多优点。因此，使用发光二极管作为光源，已成为背光模块另一种新的选择。值得注意的是，背光模块通常直接采用白光发光二极管，或是同时混用多个红光发光二极管、绿光发光二极管与蓝光发光二极管作为发光源，以期能够获得适当色温的白光光源。一般常见的白光发光二极管将红光发光二极管晶片、绿光发光二极管晶片与蓝光发光二极管晶片封装于单一封装胶体中，通过各个发光二极管晶片所发出的红光、绿光与蓝光混合以形成白光。于此，在此架构的白光发光二极管中，必须使用最少三个以上的发光二极管晶片，且不同颜色的发光二极管晶片通常个别进行驱动，通过控制通入不同颜色的发光二极管晶片的电流，以获得适当色温的白光。因此，此架构的白光发光二极管不但成本无法降低，在驱动上亦较为复杂。在另一种架构上，白光发光二极管可以是将蓝光发光二极管晶片与荧光粉封装于单一封装胶体中。在此白光发光二极管中，荧光粉被蓝光发光二极管晶片所发出的部分蓝光激发，而进一步发出黄光。然后，通过荧光粉产生的黄光与蓝光发光二极管晶片所发出的蓝光充分混光后，即可产生白光。然，由于发光二极管的封装体一般是以点胶方式滴落到发光二极管晶片上，并经由加热固化而成，因此其表面大多是弧状曲面，使得封装体内荧光粉分布均匀性不易控制，进而导致所形成的白光源发光均匀性较差且发光效率较低。再者，由于此架构的白光发光二极管在实施上需支付额外的权利金，因此在制造成本上并无法有效地减少
发明内容
在一些实施例中，本发明提供一种导光板结构，其包括导光板、光转换元件和光学防潮层。导光板具有一入光面，而光学防潮层覆盖于入光面上。
光转换元件位在入光面上且位在导光板与光学防潮层之间。在一些实施例中，本发明还提供一种背光模块,其包括前述的导光板结构和至少一点光源。
点光源对应光转换元件而设置，并且相对于光转换元件而位在光学防潮层的另一侧。在一些实施例中，入光面可具有至少一凹洞。于此，光转换元件位在各个凹洞中，且光学防潮层覆盖至少一凹洞。其中，点光源对应于凹洞而设置。在一些实施例中，本发明另提供一种导光板结构的制造方法，其包括形成一光转换元件在一导光板的入光面上，以及在具有光转换元件的入光面上覆盖一光学防潮层。其中，光转换元件位在导光板与光学防潮层之间。在一些实施例中，本发明还提供一种背光模块的制造方法，其包括前述的导光板结构的制造方法，以及设置至少一点光源在导光板的入光面的一侧。在一些实施例中，导光板结构的制造方法可还包括于入光面上形成至少一凹洞。于此，光转换元件则形成在各凹洞中。其中，点光源则对应于凹洞而设置。综上所述，根据本发明的导光板结构、背光模块及其制造方法利用光学防潮层将光转换元件与外界隔离，以避免光转换元件受潮加速其光转换效率的衰减。
图I为根据本发明第一实施例的背光模块的俯视图；图2为根据本发明第二实施例的背光模块的俯视图；图3为第I及2图中切线I-I的截面图；图4为根据本发明第三实施例的背光模块的俯视图；图5为图4中切线II-II的截面图；图6为根据本发明第四实施例的背光模块的仰视图；图7为图6中切线III-III的截面图；图8为根据本发明第五实施例的背光模块的仰视图；图9为图8中切线IV-IV的截面图；图10为图I中切线V-V的截面图；图11为图2中切线VI-VI的截面图；图12为根据本发明第六实施例的背光模块的俯视图；图13为根据本发明第七实施例的背光模块的俯视图；图14为图13中切线VII-VII的截面图。其中，附图标记10 背光模块110 导光板结构112 导光板112a 入光面
112b第一表面112c第二表面112d第三表面112e第四表面1121第一区块1122第二区块113 凹洞114 光转换元件
1141 光转换粒子1143 透光胶体115 光扩散元件1151 扩散粒子1153 透光胶体116 光学防潮层120 点光源120a 发光面
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。图I为根据本发明第一实施例的背光模块的俯视图。图2为根据本发明第二实施例的背光模块的俯视图。而图3为图I及2中切线I-I的截面图。图4为根据本发明第三实施例的背光模块的俯视图，而图5为图4中切线II-II的截面图。图6为根据本发明第四实施例的背光模块的仰视图，而图7为图6中切线III-III的截面图。参照图I至7,背光模块10包括导光板结构110和至少一点光源120。各个点光源120均以发光面朝向导光板结构110而设置。导光板结构110包括导光板112、光转换元件114和光学防潮层116。在本实施例中，导光板112可为平板型导光板，但本发明并不以此为限，导光板112亦可为楔形导光板。导光板112具有一入光面112a。在一些实施例中，导光板112可具有相对的第一表面112b和第二表面112c,即，分别为在图3、5及7中所不的导光板112的上表面和下表面。在一些实施例中，背光模块10可为侧边入光式背光模块,但本发明并不以此为限，背光模块10亦可为直下式(Direct-Type)背光模块。参照图I至3，以侧边入光式背光模块为例，入光面112a例如是导光板112的衔接于第一表面112b和第二表面112c之间的侧表面,而导光板112的第一表面112b则作为出光面。此时，点光源120则以面向导光板112的入光面112a而配置。在一些实施例中，参照图4、5、6及7,以直下式背光模块来说，出光面和入光面112a则可分别为导光板112的第一表面112b和第二表面112c。此时，点光源120则以阵列方式且面向导光板112的入光面112a(即第二表面112c)而配置。再参照图I至7，光转换元件114位在入光面112a上。光学防潮层116覆盖于入光面112a上，并且光转换元件114位在导光板112与光学防潮层116之间。于此，点光源120对应光转换元件114而设置，并且相对于光转换元件114而位在光学防潮层116的另一侧。也就是说，点光源120与光转换元件114分别位在光学防潮层116的相对两侧。在本实施例中，各个点光源120例如是发光二极管封装结构，其具有面向入光面112a的发光面120a。点光源120所提供的光线由其发光面120a出射。于此，点光源120朝向导光板结构110发光，并入射至光转换元件114或经由入光面112a进入导光板112,进而由导光板112的出光面(即第一表面112b)出射，以形成一面光源。光转换元件114将入射光由原波长转换为其他波长，并经由入光面112a发射至导光板112中。 在一些实施例中，导光板112的入光面112a上形成有至少一凹洞113，如图I至7所示。光转换元件114则是形成在各个凹洞113内。换言之，光转换元件114嵌设在各个凹洞113中。在一些实施例中，点光源120可对应凹洞113设置，以致使点光源120所提供的光线可确实入射至光转换元件114中。在一些实施例中，各个凹洞113与点光源120之间可以一对一的方式配置(如图1、4及5所示)，或者是一对多的方式配置(如图2、6及7所示)。在一些实施例中，参照图8及9，光转换元件114可额外设置在导光板112的入光面112a上。在一些实施例中，光转换元件114包括光转换粒子1141。光转换粒子1141可先混合在透光胶体1143中，以形成一混合胶体。再将此混合胶体填充至在导光板112的入光面112a上欲先形成好的凹洞113中(如图I至7所示)，或者是直接涂布在入光面112a上(如图8及9所示)。待入光面112a上的混合胶体固化后，即形成光转换兀件114在导光板112的入光面112a上。在一些实施例中，透光胶体1143可为UV (Ultraviolet ;紫外线)胶或热固胶。UV胶例如光学级SVR (Super View Resin)胶，光学级液态胶(如3M公司的型号3M 2175)。热固胶例如光学环氧胶或硅胶。光转换粒子1141例如是荧光粉、量子点、或光转换物质。举例而言，为了方便描述，以下以荧光粉为例进行范例说明，然此非本发明的限制，以下范例亦适用于量子点或光转换物质。为了发出白光，可选用蓝光发光二极管封装结构作为点光源120，而光转换粒子1141的材质可对应选用发黄光的荧光粉。当部分蓝光发光二极管封装结构发出的蓝光投射至光转换元件114时，会使光转换元件114中的发黄光的荧光粉激发出黄光。激发出的黄光再与点光源120发出的蓝光混合为白光。在另一范例中，光转换粒子1141的材质可同时选用发红光的荧光粉及发绿光的荧光粉。当部分蓝光发光二极管封装结构发出的蓝光投射至光转换元件114时，会使光转换元件114中的发红光的荧光粉激发出红光并使其中发绿光的荧光粉激发出绿光。激发出的红光及绿光再与点光源120发出的蓝光混合为白光。
在又一范例中，点 光源120为紫外光(UV Light)发光二极管封装结构，而光转换粒子1141的材质对应选用发红光的荧光粉、发绿光的荧光粉以及发蓝光的荧光粉。同样地，紫外光发光二极管封装结构发出的光投射至光转换元件114时，会使其中的荧光粉分别激发出红光、绿光以及蓝光。激发出的红光、绿光以及蓝光再相互混合为白光，以致使导光板112的发光面120a可发出白光(白色面光线)，即形成面光源。于此，光转换粒子1141的含量可依据点光源120的种类、光转换元件114的形状和/或背光模块10所需的效能而决定。并且，覆盖于光转换元件114上的光学防潮层116，可将确保光转换元件114中的光转换粒子1141与外界隔离，进而避免光转换粒子1141受潮加速其衰减。在一些实施例中，光学防潮层116的边缘会贴合在导光板112上，以致使光转换元件114密封在导光板112与光学防潮层116之间。在一些实施例中，参照图10及11，导光板112的入光面112a可区分为一第一区块1121和一第二区块1122。第二区块1122位在入光面112a的边缘并且环绕整个第一区块1121。光转换元件114是形成入光面112a的第一区块1121上。光学防潮层116覆盖整个光转换元件114，并且与第二区块1122贴合。在一些实施例中，参照图8及9，当光转换元件114覆盖整个入光面112a时，光学防潮层116则覆盖整个光转换元件114，并且导光板112与入光面112a邻接的表面贴合。于此，光学防潮层116与入光面112a邻接的四个表面，即第一表面112b、第二表面112c、第三表面112d及第四表面112e,贴合。换言之,光学防潮层116可形成套盖结构而罩在光转换兀件114上,并且套盖结构的内表面与导光板112的表面贴合。在一些实施例中，光学防潮层116可为一透光胶体或一阻隔膜。举例而言，以透光胶体构成光学防潮层116时，可直接涂布特定厚度的透光胶体在具有光转换元件114的入光面112a上，并且完全覆盖住光转换元件114。涂布后，在将透光胶体固化以形成光学防潮层。在一些实施例中，光转换元件114和光学防潮层116所使用的透光胶体可为相同材质，然此并非本发明的限制，即两者亦可为不同材质。在一些实施例中，作为光学防潮层116的透光胶体和作为光转换元件114的透光胶体(混合胶体)可同时进行固化，亦可分别进行。以阻隔膜作为光学防潮层116时，可在入光面112a上形成光转换元件114后，直接将阻隔膜黏贴在光转换元件114上并将阻隔膜的边缘与导光板112贴合。此外，参照图12，在透光胶体1143中还可混入多个扩散粒子1151，以提升光线在导光板结构110中的散射效果。于此实施例中，此些扩散粒子1151的折射率不同于透光胶体1143的折射率，以致使点光源120所提供的光线在进入光转换元件114中后会被这些扩散粒子1151散射，并且光转换粒子1141所发出的光线亦可被这些扩散粒子1151散射，因而产生所需要的散射效果。举例而言，扩散粒子1151的折射率例如约I. 49或I. 57，且尺寸约3 15um。于此，透光胶体1143的折射率例如约I. 52。在一些实施例中，参照图13及14，此些扩散粒子1151亦可设置在光转换元件114的外部。在一些实施例中，扩散粒子1151可混合在另一透光胶体1153中，以固化形成一光扩散元件115。于此实施例中，此些扩散粒子1151的折射率不同于所混合的透光胶体1153的折射率。举例而言，扩散粒子1151的折射率例如约I. 49或I. 57，且尺寸约3 15um。此时，透光胶体1153的折射率例如约I. 52。此光扩散元件115可设置在光转换元件114与导光板112的入光面112a之间。在一些实施例中，光扩散元件115和光转换元件114所使用的透光胶体可为相同材质，然此并非本发明的限制，即两者亦可为不同材质。再者，光扩散元件115和光学防潮层116所使用的透光胶体可为相同材质，然此并非本发明的限制，即两者亦可为不同材质。在一些实施例中，背光模块10可还包括一反射层。反射层设置在导光板相对于出光面的另一侧表面。反射层将进入导光板的光线反射至出光面。 举例而言，当图2中所不的导光板112的第一表面112b作为出光面时,反射层则设置在第二表面112c上。再者，此反射层可为额外设置的一反射片，且此反射片贴合在导光板112的表面上。此外，此反射层亦可为直接形成在导光板112表面上的金属镀膜。在一些实施例中，背光模块10可还包括一光学膜片组。光学膜片组设置在导光板的出光面上。光学膜片组可将出光面出射的面光源均匀化，和/或提高面光源的亮度。光学膜片组例如是扩散板、棱镜片、增光片或其组合。举例而言，当图2、5及7中所示的导光板112的第一表面112b作为出光面时，光学膜片组则设置在第一表面112b上。综上所述，根据本发明的导光板结构、背光模块及其制造方法利用光学防潮层将光转换元件与外界隔离，以避免光转换元件受潮加速其光转换效率的衰减。虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种导光板结构，其特征在于，包括 一导光板，具有一入光面； 一光学防潮层，覆盖于该入光面上；以及 一光转换元件，位在该入光面上且在该导光板与该光学防潮层之间。
2.根据权利要求I所述的导光板结构，其特征在于，该光转换元件包括 一透光胶体；以及 多个光转换粒子，混合在该透光胶体中。
3.根据权利要求2所述的导光板结构，其特征在于，所述光转换粒子为荧光粉、量子点或其组合物。
4.根据权利要求2所述的导光板结构，其特征在于，该光转换元件还包括多个扩散粒子，混合在该透光胶体中。
5.根据权利要求I所述的导光板结构，其特征在于，还包括多个扩散粒子，位在该入光面上。
6.根据权利要求I所述的导光板结构，其特征在于，该入光面区分为一第一区块和一第二区块，该第二区块位在该入光面的边缘并环绕整个该第一区块，该光转换元件设置在该第一区块上，并且该光学防潮层与该第二区块贴合。
7.根据权利要求I所述的导光板结构，其特征在于，该光转换元件分布在整个该入光面上，且该光学防潮层与该导光板邻接该入光面的其他表面贴合。
8.根据权利要求I所述的导光板结构，其特征在于，该入光面具有至少一凹洞，所述光转换元件位在该至少一凹洞中，且该光学防潮层覆盖该至少一凹洞。
9.一种背光模块，其特征在于，包括 如权利要求I至7和中的任一项所述的导光板结构；以及 至少一点光源，对应该光转换元件而设置，相对于该光转换元件而位在该光学防潮层的另一侧。
10.一种背光模块，其特征在于，包括 如权利要求8所述的导光板结构；以及 至少一点光源，对应于该至少一凹洞，相对于该入光面位在该光学防潮层的另一侧。
11.根据权利要求10所述的背光模块，其特征在于，该至少一点光源与该至少一凹洞以一对一方式设置。
12.根据权利要求10所述的背光模块，其特征在于，该至少一凹洞与该至少一点光源以一对多方式设置。
13.—种导光板结构的制造方法,其特征在于,包括 形成一光转换元件在一导光板的入光面上；以及 在具有该光转换元件的该入光面上覆盖一光学防潮层，其中该光转换元件位在该导光板与该光学防潮层之间。
14.根据权利要求13所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该形成步骤包括 将多个光转换粒子与一透光胶体混合，以形成一混合胶体；以及 将该混合胶体涂布在该入光面上。
15.根据权利要求14所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该形成步骤还包括于涂布完成后，固化该混合胶体，以形成该光转换元件。
16.根据权利要求14所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该混合步骤还包括 将多个扩散粒子与该透光胶体混合，以形成该混合胶体。
17.根据权利要求13所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该覆盖步骤包括将一阻隔膜黏贴在该光转换元件并将该阻隔膜的边缘与该导光板贴合，以将该阻隔膜作为该光学防潮层。
18.根据权利要求13所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该覆盖步骤包括 涂布特定厚度的一透光胶体在具有该光转换元件的该入光面上并覆盖该光转换元件；以及 固化该透光胶体以形成该光学防潮层。
19.根据权利要求13所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，还包括形成一光扩散元件在该导光板的该入光面上。
20.根据权利要求13所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，还包括于该入光面上形成至少一凹洞，其中该形成步骤为形成该光转换元件在该至少一凹洞中。
21.根据权利要求13所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该形成步骤包括 于该入光面上形成至少一凹洞； 将多个光转换粒子与一透光胶体混合，以形成一混合胶体；以及将该混合胶体填充至该至少一凹洞中。
22.根据权利要求21所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该形成步骤还包括 于填充完成后，固化该混合胶体，以形成该光转换元件。
23.根据权利要求21所述的导光板结构的制造方法，其特征在于，该混合步骤还包括 将多个扩散粒子与该透光胶体混合，以形成该混合胶体。
24.一种背光模块的制造方法，其特征在于，包括 如权利要求13至19中的任一项所述的导光板结构的制造方法；以及设置至少一点光源在该导光板的该入光面的一侧。
25.一种背光模块的制造方法，其特征在于，包括 如权利要求20至23中的任一项所述的导光板结构的制造方法；以及对应该至少一凹洞设置至少一点光源在该导光板的该入光面的一侧。
26.根据权利要求25所述的背光模块的制造方法，其特征在于，该设置步骤为以该至少一凹洞与该至少一点光源为一对一方式设置该至少一点光源。
27.根据权利要求25所述的背光模块的制造方法，其特征在于，该设置步骤为以该至少一凹洞与该至少一点光源为一对多方式设置该至少一点光源。
全文摘要
本发明有关于一种导光板结构、背光模块及其制造方法，其中导光板结构包括导光板、光转换元件和光学防潮层。导光板具有一入光面，而光学防潮层覆盖于入光面上。光转换元件位在入光面上且位在导光板与该光学防潮层之间。本发明利用光学防潮层将光转换元件与外界隔离，以避免光转换元件受潮加速其光转换效率的衰减。
文档编号F21S8/00GK102628580SQ201210066809
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月13日 优先权日2011年11月30日
发明者庄幸蓉, 范富诚 申请人:友达光电股份有限公司