(57)【要約】【課題】主に液晶表示パネルの画面表示時に必要なバックライト源となる蛍光層を備えたバックライトモジュール及び表示装置を提供する。【解決手段】バックライトモジュール中には主に底蓋、該底蓋内部に設置する複数の光源(紫外線或いは青色光を発射可能)、拡散板、該拡散板上に形成する蛍光層を含む。こうして光源が紫外線或いは青色光を発する時、蛍光層を触発し、それぞれ赤、青、緑の光線を発することを利用し、蛍光層は既に予め調整された組成或いは構造であるため適当に混光し効率よく白色光を発することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に液晶表示パネルの画面表示時に必要なバックライト源に用い、該バックライトモジュールは底蓋、拡散板、蛍光層からなり、
前記底蓋内部には複数の光源を設置し、該各光源は紫外線或いは青色光の内の一つを発射可能で、
前記拡散板は前記各光源が発射する光線を散射し、霧化し、均一な光線を提供し、
前記蛍光層は複数種の蛍光材料を予定の混合比率に基づき混合し構成することを特徴とする蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項２】
前記蛍光層を備えたバックライトモジュールの紫外線或いは青色光の内の一つを発射可能な該各光源は冷陰極管(ＣＣＦＬ)或いは発光ダイオード(ＬＥＤ)の内の一つであることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項３】
前記蛍光層を備えたバックライトモジュールの既に該蛍光層を形成した該拡散板は該蛍光層により直接該各光源に対面することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項４】
前記蛍光層を備えたバックライトモジュールの既に該蛍光層を形成した該拡散板は該拡散板により直接該各光源に対面することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項５】
前記蛍光層を備えたバックライトモジュールはさらに紫外線フィルターを含み、
該紫外線フィルターは紫外線をろ過、阻害し、該各光源が発射する紫外線を該蛍光層を備えたバックライトモジュールから離れさせることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項６】
前記蛍光層はさらに通過空間を備え、該通過空間が該蛍光層全体に占める割合に基づき、該蛍光層を通過する青色光の割合を調整し、全体の混光比率を調整することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項７】
前記蛍光層はローラー印刷の方式により該拡散板上において形成されることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項８】
前記蛍光層はジェット注入の方式により該拡散板上において形成されることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項９】
前記蛍光層は既に混合した光透過高分子材料と蛍光材料を加熱し重合させ組成することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュール。
【請求項１０】
主に液晶表示パネルはバックライトモジュールを含み、
該バックライトモジュールは底蓋、拡散板、蛍光層、液晶層、１組の偏光膜、プリズムをからなり、
前記底蓋内部には複数の光源を設置し、該各光源は紫外線或いは青色光の内の一つを発射可能で、
前記拡散板は該各光源が発射する光線を散射し、霧化し、均一な光線を提供し、
前記蛍光層は該拡散板上に形成し、
前記液晶層は１組のガラス基板により挟まれ、
前記１組の偏光膜は該各ガラス基板外側にそれぞれ設置し、
前記プリズムは該バックライトモジュールと該偏光膜の間に設置されることを特徴とする液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種のバックライトモジュールに関する。特に一種の蛍光層を備えたバックライトモジュール及び表示装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤディスプレーは自発光性の表示装置ではないため、外部光源により表示効果を達成する必要がある。そのため、大多数のＬＣＤディスプレーはバックライトモジュールを採用する。
バックライトモジュールは、主に液晶パネルに均一で高輝度の光線光源を提供するもので、その基本原理は常用されるドット或いは線型光源を、簡潔で有効な光転化を通して高輝度かつ輝度が均一な面光源とする製品である。
一般には、バックライトモジュールは前光式とバックライト式に分けられ、バックライト式はその規模の要求に応じて、灯管の位置により以下の３種の構造に分類される。
(１)側光式構造：発光源を側辺に設置する単光源で、導光板は射出成型無印刷式設計を採用する。一般には１８(インチ)型以下の中小型バックライトモジュールに常用され、その側辺入射の光源設計は軽量、薄型、狭フレーム化、低消費電力の特色を備え、携帯電話端末、ＰＤＡ、ノートＰＣの光源として使用される。
(２)直下型構造：一般には超大型のバックライトモジュールである。側光式構造は重量、消費電力及び輝度において既に優位を占めることができないため、導光板を含まず、かつ光源を正下方に設置する直下型構造が開発された。該構造は携帯性及び空間に対する要求が高いＬＣＤモニターとＬＣＤテレビに適用される。
(３)中空型構造：影像に対する要求の高まりに応じて、ＬＣＤもより大型化しており、モニター及び壁掛け式テレビの使用においては、大画面、高輝度及び軽量化が、電気性能においても高パワー下での低熱効果が求められ、中空型構造が開発された。
【０００３】
一方、バックライトモジュールには一般に以下の(一)〜(六)の６つの構造が存在する。
(一)発光源
高輝度及び長寿命等の特色が求められ、現在は冷陰極蛍光管及び熱陰極蛍光管、発光ダイオードＬＥＤ及びＥＬ発光パネル等がある。内、冷陰極灯管は高輝度、高効率、長寿命、高演色性等の特性を備え、外形が円柱状であるため簡単に光反射部品と組合せ薄板状照明装置を形成可能であることから、現在の主流である。
(二)導光板
主に側光型バックライトモジュールに応用され、発光効率に影響を及ぼすキーパーツの一つである。一般には、射出成型の方法を採用し、ＰＭＭＡを表面が滑らかな板ブロックとする。さらに高反射率かつ不吸光の材料を用い、導光板底面には網版印刷を用い円形或いは方形の拡散点を印刷する。
導光板の主な機能は光線方向の導引とパネル光の輝度向上、輝度の均一性制御であるため、導光板の黄化問題は射出技術において解決が待たれる課題である。さらに導光板生産専用の射出成型機にも、その性能において、モールドの平行度要求、射出圧縮成型技術機能、ＰＭＭＡ光学專用料管の開発、成型環境の制御等いくつかの要求がある。
(三)反射板
一般に側光式バックライトモジュールの反射板は導光板底部に設置し、底面から漏出する光を導光板中に反射させ、光源の外漏を防止し、光の使用効率を向上させる。
(四)拡散板
拡散板の機能は液晶ディスプレーに均一な面光源を提供することである。
一般に伝統的な拡散膜は主に拡散膜基材中に顆粒状の化学物質を加え、散射粒子とする。光線が拡散層を経由する時、折射率が相互に異なる２つの介質中を絶えず通過することで、光線は多くの屈折、反射と散射の現象を発生し、光学拡散の効果を達成するものである。
(五)輝度増加膜
拡散板から射出後の光線の光の方向性は比較的劣るため、プリズムを利用し光の方向を修正する必要がある。その原理は光の折射と反射により光線を集中し、輝度集中の目的を達成するものである。これにより光線が拡散板から射出後の使用パフォーマンスを拡大し、バックライトモジュール全体の輝度を６０％〜１０％以上向上させることができる。
(六)偏光転換膜
既存のＬＣＤパネル設計において、光源モジュール中のＳ-ray平行光を遮り、Ｐ-ray光源を通過させ、この単一の偏極態光を利用しＬＣＤパネルを駆動或いは照明とし必要な機能を持たせるため、光線が液晶パネルに入る前には先に偏光板を経由する。偏光板はある偏光方向のエネルギーを吸収しきってしまい、冷陰極管が発生する光は非偏極化光となる。１枚目の偏光板を通過する時、半分以上の光エネルギーが吸收されてしまい、光の使用効率が非常に悪いため、この問題を解決する目的で偏光転換技術を採用し光源に対して偏極態転換を行う。
一般には、公知バックライトモジュールが使用する発光源は、通常は直接白色光を発する冷陰極管(ＣＣＦＬ)であるが、混光原則を利用し白色光を発する多くの手段がある。人類の目が見ることができる白色光の形成形式は、少なくとも２種光、また二波長光(青色光＋黄色光)或いは三波長光(青色光+緑色光＋赤色光) の混合が必要である。
【特許文献１】特開２００６−２８６５８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６７１３８号公報
【特許文献３】中華民国特許利公告Ｉ236075号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
白色光ＬＥＤについては、現在広く用いられている白色光ＬＥＤは主に、青色光モノチップに黄色蛍光粉を組合せたものである。しかし、現在では三波長光の使用も徐々に広まっており、それは主に紫外線チップを利用し、赤青緑の三色の蛍光粉を対応させるものである。
本発明は上記構造の問題点を解決した蛍光層を備えたバックライトモジュール及び表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は下記の蛍光層を備えたバックライトモジュール及び表示装置を提供する。
それは主に蛍光層を備えたバックライトモジュール及び表示装置を提供し、それは光源が紫外線或いは青色光を発する時、蛍光層を触発しそれぞれ赤、青、緑の光線を発することを利用し、蛍光層は既に予め調整された組成或いは構造であるため適当に混光し白色光を発することができ、
すなわち、その蛍光層を備えたバックライトモジュール及び表示装置は主に液晶表示パネルの画面表示時に必要なバックライト源を提供し、本発明バックライトモジュール中には主に底蓋、該底蓋内部に設置する複数の光源(紫外線或いは青色光を発射可能)、拡散板、該拡散板上に形成する蛍光層を含むことを特徴とする蛍光層を備えたバックライトモジュール及び表示装置である。
【０００６】
すなわち、請求項１の発明は、主に液晶表示パネルの画面表示時に必要なバックライト源に用い、該バックライトモジュールは底蓋、拡散板、蛍光層からなり、前記底蓋内部には複数の光源を設置し、該各光源は紫外線或いは青色光の内の一つを発射可能で、前記拡散板は前記各光源が発射する光線を散射し、霧化し、均一な光線を提供し、前記蛍光層は複数種の蛍光材料を予定の混合比率に基づき混合し構成することを特徴とする蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
【０００７】
請求項２の発明は、前記蛍光層を備えたバックライトモジュールの紫外線或いは青色光の内の一つを発射可能な該各光源は冷陰極管(ＣＣＦＬ)或いは発光ダイオード(ＬＥＤ)の内の一つであることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
請求項３の発明は、前記蛍光層を備えたバックライトモジュールの既に該蛍光層を形成した該拡散板は該蛍光層により直接該各光源に対面することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
請求項４の発明は、前記蛍光層を備えたバックライトモジュールの既に該蛍光層を形成した該拡散板は該拡散板により直接該各光源に対面することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
請求項５の発明は、前記蛍光層を備えたバックライトモジュールはさらに紫外線フィルターを含み、該紫外線フィルターは紫外線をろ過、阻害し、該各光源が発射する紫外線を該蛍光層を備えたバックライトモジュールから離れさせることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
請求項６の発明は、前記蛍光層はさらに通過空間を備え、該通過空間が該蛍光層全体に占める割合に基づき、該蛍光層を通過する青色光の割合を調整し、全体の混光比率を調整することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
請求項７の発明は、前記蛍光層はローラー印刷の方式により該拡散板上において形成されることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
請求項８の発明は、前記蛍光層はジェット注入の方式により該拡散板上において形成されることを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
請求項９の発明は、前記蛍光層は既に混合した光透過高分子材料と蛍光材料を加熱し重合させ組成することを特徴とする請求項１記載の蛍光層を備えたバックライトモジュールである。
【０００８】
請求項１０の発明は、主に液晶表示パネルはバックライトモジュールを含み、該バックライトモジュールは底蓋、拡散板、蛍光層、液晶層、１組の偏光膜、プリズムをからなり、前記底蓋内部には複数の光源を設置し、該各光源は紫外線或いは青色光の内の一つを発射可能で、前記拡散板は該各光源が発射する光線を散射し、霧化し、均一な光線を提供し、前記蛍光層は該拡散板上に形成し、前記液晶層は１組のガラス基板により挟まれ、前記１組の偏光膜は該各ガラス基板外側にそれぞれ設置し、前記プリズムは該バックライトモジュールと該偏光膜の間に設置されることを特徴とする液晶表示パネルである。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように、本発明は光源が紫外線或いは青色光を発する時、蛍光層を触発しそれぞれ赤、青、緑の光線を発することを利用し、蛍光層が既に予め調整された組成或いは構造であるため適当に混光し効率よく白色光を発することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜７は青色光源を採用する本発明の実施例の蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
図１、２に示すように、本発明蛍光層を備えたバックライトモジュールは主に包含底蓋10、該底蓋10内部に設置する複数の光源(図１、２に示す青色光源12ａ)、拡散板16、蛍光層14を含む。どの種の光線を発射しようと、冷陰極管(ＣＣＦＬ)或いは発光ダイオード(ＬＥＤ)を採用することができる。
該蛍光層14を形成する拡散板16は、図１に示すように、該蛍光層14により直接該各光源12ａに面し、或いは、図２に示すように、該拡散板16により直接該各光源12ａに対面する。
すなわち、本発明蛍光層を備えたバックライトモジュール中において、青色光源12ａは青色光を発射し、或いは、紫外線光源12ｂ(図８等参照)は紫外線を発射し該蛍光層14を励起して触発し、それぞれ赤、青、緑の光線を発射する。
該蛍光層14は、予定の混合比率に基づき予め混合した蛍光材料で、調整後のその組成(図８、９参照)或いは構造(図１、２参照)により適当に混光するため効率的に白色光を発することができる。
適当に混光するために利用する組成或いは構造について下記に説明する。
前記青色光源12ａは図５、６に示す２種の形式とすることができる。または直接ガラス管13ａを通して青色光を発し、或いは紫外線を利用しガラス管13ａ上の蛍光体13ｂを触発し、同様に青色光を発する。上記紫外線光源12ｂは図１１に示す形式だけがあり、直接該ガラス管13ａを通して紫外線を発する。
【００１１】
図１、２に示す実施例中においては、発光効率が固定された青色光源12ａを利用し、該蛍光層14を触発し一定の発光量の赤色光と緑色光を発するため、青色光の蛍光層14を通過する割合に応じて混光を調整する。該蛍光層14の厚みは青色光が蛍光層14を通過する割合に影響を及ぼすが、一般には、該蛍光層14はすべてサプライヤからの調達であるため、その厚みも通常は一定である。よって青色光が直接該蛍光層14を通過する割合だけが調整可能である。
図３、４、５に示すように、青色光源12ａは青色光線を発することができるため、通過空間14ａが蛍光層14全体に占める割合に基づき、該蛍光層14を通過する青色光の割合を調整し、全体の混光比率を調整する。該通過空間14ａの形成手段は凡そ蛍光凸ブロック形成或いは孔開けの２種の方法に分けられる。
もし、前記拡散板16の厚みが一定程度まで薄くなるなら、より多くの青色光は図４或いは５に示すように直接該蛍光層14を通過するため、光線を散射し霧化し、該拡散板16の厚みを利用し該蛍光層14を通過する青色光の割合を調整し、均一な光線にし、全体の混光比率を調整し、通過空間14ａを設置する必要はない(図７参照)。
【００１２】
図８〜１１は本発明紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
図１、２に示すように、本発明蛍光層を備えたバックライトモジュールは主に底蓋10、該底蓋10内部に設置する複数の光源(図８、９に示す紫外線光源12ｂ)、拡散板16、蛍光層14を含み、該紫外線光源12ｂは冷陰極管(ＣＣＦＬ)或いは発光ダイオード(ＬＥＤ)を採用することができる。
該蛍光層14を形成する拡散板16は、図８に示すように該蛍光層14により直接該各光源12ｂに対面し、或いは図９に示すように該拡散板16により直接該各光源12ｂに対面する。
図８〜１１に示す実施例中では、発光効率が一定の紫外線光源12ｂを利用し、一定の発光量の赤色光、緑色光、青色光を触発し、該蛍光層14中の適当な割合に基づき混光比率を調整し、該蛍光層14が一定の程度まで薄くなった時だけ、一部の紫外線が蛍光層14を通過する（図１０参照）。
該紫外線光源12ｂが発する光線を十分に利用し、液晶スクリーンの輝度を向上させるために、紫外線の蛍光層14通過を濾過し阻害することもできる。
【００１３】
本発明の紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの別種の指示図である図１２、１３に示すように、本発明の蛍光層を備えたバックライトモジュールは底蓋10、該底蓋10内部に設置する複数の光源(図８、９に示す紫外線光源12ｂ)、拡散板16、蛍光層14を含む他に、さらに紫外線フィルター18を含む。
本発明の蛍光層を備えたバックライトモジュール中の紫外線フィルター18は通過空間14ａを備え(図１２参照)或いは通過空間14ａを備えない蛍光層14(図１３参照)を対応させることができる。何れの状況であっても、該紫外線フィルター18は紫外線を濾過し阻害することができ、該各光源12ｂが発射する紫外線を蛍光層を備えたバックライトモジュールから離れさせ、これにより光線が反射する時、反射面10ａにより反射後、再度該蛍光層14を通過し、或いは該蛍光層14中の蛍光材料を触発することができる。
【００１４】
本発明の蛍光層を形成する指示図である図１４〜１６に示すように、該蛍光層14の製造方法はローラー20を利用するローラー印刷(図１４参照)或いはジェットヘッド22を利用するジェット注入の方式(図１５参照)に分けられ、該拡散板16上に形成される。
或いは、白色光ＬＥＤを利用する製造方法には、「ダイス形成、保護層封入の方法」 (中華民国特許利公告Ｉ236075号)のように、既に混合した光透過高分子材料と蛍光材料を加熱、或いは紫外線照射を利用し重合後に、該拡散板16上に形成する方式がある（図１６参照）。該方式では、該蛍光層14は必ず該拡散板16上に形成される訳ではなく、別に加熱を利用し或いは紫外線を基板上の光透過高分子材料と蛍光材料に照射し薄膜を形成し、該拡散板16上に付加することもできる。
【００１５】
本発明の液晶表示パネルの指示図である図１７、１８に示すように、本発明液晶表示パネルは主に前記の蛍光層を備えたバックライトモジュール、液晶層30(１組のガラス基板28ａ、28ｂにより挟合)、偏光膜26或いは１組の偏光膜26ａ、26ｂ(それぞれ該各ガラス基板28ａ、28ｂの外側に設置)、プリズム24(バックライトモジュール、偏光膜26ａの間に設置)から構成されている。前記バックライトモジュールは底蓋10、複数の光源(図１、２に示す青色光源12ａ、図８、９に示す紫外線光源12ｂ)、拡散板16、蛍光層14から構成されいる。
【００１６】
このように、本発明の各実施例は、光源が紫外線或いは青色光を発する時、蛍光層を触発しそれぞれ赤、青、緑の光線を発することを利用し、蛍光層が既に予め調整された組成或いは構造であるため適当に混光し、無駄なく効率よく白色光を発することができる。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記各実施例に限定されるものでないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明青色光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図２】本発明青色光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図３】本発明青色光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図４】本発明青色光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図５】本発明青色光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図６】本発明青色光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図７】本発明青色光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図８】本発明紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図９】本発明紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図１０】本発明紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図１１】本発明紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの指示図である。
【図１２】本発明紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの別種の指示図である。
【図１３】本発明紫外線光源を採用する蛍光層を備えたバックライトモジュールの別種の指示図である。
【図１４】本発明の蛍光層を形成する指示図である。
【図１５】本発明の蛍光層を形成する指示図である。
【図１６】本発明の蛍光層を形成する指示図である。
【図１７】本発明蛍光層を備えたバックライトモジュールを採用するディスプレーの指示図である。
【図１８】本発明蛍光層を備えたバックライトモジュールを採用するディスプレーの指示図である。
【符号の説明】
【００１８】
10  底蓋
10a  反光面
12a  青色光源
12b  紫外線光源 
13a  ガラス管
13b  蛍光体
14  蛍光層
14a  通過空間
16  拡散板
18  紫外線フィルター
20  ローラー軸
22  ジェットヘッド
24  プリズム
26,26a,26b 偏光膜
28a,28b ガラス基板
30 液晶層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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