CN2828862Y - 侧光型光源模组与液晶面板组合装置 - Google Patents

Abstract

一种侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其包含：液晶面板；导光板位于液晶面板下方；光反射片位于导光板下方；光扩散片位于导光板的上方；光源模组设于导光板的侧边，其包括：电路板上，焊接蓝光晶粒；荧光层位置于蓝光晶粒及红色晶粒上，主要以蓝光来激发荧光层，荧光层被激发出激发光，该激发光与蓝光及红光相混合，以形成白光经导光板、光反射片、光扩散片及液晶面板透射出，发挥背光源白光其演色性与均匀性易于控制及演色性较佳。

Description

侧光型光源模组与液晶面板组合装置

技术领域

本实用新型提供一种侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其可使液晶面板的白光背光源的演色性更佳。

背景技术

目前液晶面板与背光源模组组合，典型结构如中国台湾新型证书号第M245448号，名称为“液晶显示器的光源模组”专利案，其光源所使用的发光二极管是由紫外光(UV)LED及红、蓝、绿(R、B、G)荧光物质所构成。其缺点为紫外光会对目前所泛用的环氧树脂结构造成破坏，致使最后的白光会产生光衰减的问题，白光亮度不强，尤其该专利的包覆层是由红、绿、蓝三种颜色荧光粉混合而成，三种颜料的比值、制程难以控制又是其缺点之一。又该申请专利范围第5项主张其发光二极管为蓝光LED，荧光粉为红、绿荧光物质，然而查红色荧光粉与绿色荧光粉混的比值及制程难以控制使混合光(即白光)的均匀性难以控制，终使液晶面板所显现的白光的演色性不佳。

中国台湾新型证书号第M251143号，名称为“液晶银幕的光源装置”的专利，其光源使用了波长介于202nm～500nm之间的蓝光或UV光，做为单一光源，而该光源缺乏了红光光谱部份，因此所激发荧光板所混合的白光(即混合光)的演色性及均匀性不佳，被人眼定义的白光不纯。

本发明人所发明的台湾发明专利公告号第I228837号「发光装置」为一白光发光二极管，它利用了蓝光及红光二颗发光晶粒(LED)做为二光源，荧光层胶合覆接于蓝光晶粒及红光晶粒上，荧光层被蓝光光源激发出一绿色的光，该绿光与蓝、红光混合，以形成白光，该专利案有效克服了前述专利案不同颜色荧光粉混合所产生比值及制程难以控制的问题，即利用红色发光二极管取代了习知的红色荧光粉，进一步使致光的荧光层材料为单一颜色材料，这样的设计，可将不同颜色混合比值及制程难以控制的问题解决，进一步可控制致光的单一激发光波长(即绿光波长)，再者，该案利用了红光LED所发出的红光与激发光及蓝光等三色光的混合，所得的白光演色性较佳。但是查该案的实施例是限于白光发光二极管的新设计，对于使用于液晶面板与背光源模组的组合装置尚无扩大的组合实施。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种侧光型光源模组与液晶面板组合装置，发挥所透射出的背光源白光其演色性与均匀性易于控制，以及演色性与均匀性较佳。

本实用新型的再一目的是提供一种侧光型光源模组与液晶面板组合装置，背光源模组所使用的荧光层为一致光的材料，使激发光波长易于控制，以达液晶面板其背光源白光的演色性与均匀性易于控制。

本实用新型的再一目的是提供一种侧光型光源模组与液晶面板组合装置，借着涂覆有荧光层的光扩散片的可简易更换，达到可汰旧换新。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的，本实用新型所提供的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其包含：液晶面板；导光板位于液晶面板下方；光反射片位于导光板下方；光扩散片位于导光板的上方；光源模组设于导光板的侧边，其包括：电路板上，焊接有至少一个以上的蓝光晶粒做为蓝光发光光源及一个以上的红光晶粒做为红光发光光源，蓝光晶粒与红光晶粒互为相邻；致光荧光层位置于蓝光晶粒及红色晶粒上，其中主要以蓝光来激发荧光层，荧光层被激发出波长介于500～570nm间的激发光，该激发光与蓝光及红光相混合的混合光透射出荧光层外，以形成白光的光源经导光板的导光，光反射片的折射而由光扩散片及液晶面板透射出。

为使对本实用新型有进一步的深入了解，兹例举一较佳实施例，并配合附图进行详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的断面示意图；

图2为本实用新型再一实施例的断面示意图；

图3为本实用新型再一实施例的断面示意图；

图4为本实用新型再一实施例的断面示意图；

图5为本实用新型再一实施例的断面示意图；

图6为本实用新型再一实施例的断面示意图；

图7为本实用新型光源模组的一局部断面图；

图8为本实用新型光源模组的一实施例局部断面图；

图9为本实用新型光源模组的一实施例局部断面图；

图10为本实用新型光源模组的一实施例局部断面图；

图11为本实用新型光源模组的一实施例局部断面图；

图12为本实用新型光源模组的立体图；

图13为本实用新型光源模组的再一实施例立体图；

图14为本实用新型光源模组的再一实施例立体图；

图15为本实用新型光扩散片再一实施例断面图。

主要元件符号说明：液晶面板10；光扩散片15；棱镜面156；增光膜125；导光板20；光反射片30；光源模组40；电路板42；蓝光晶粒55；光反射盖60；凹槽61、82；电极接脚62、64、83、84；红光晶粒65；荧光层70；透明胶层75；主导线架80；  蓝光B；红光R；激发光G；白光W；间距L；夹角θ。

具体实施方式

如图1及图9所示，本实用新型提供一种侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其包含：

液晶面板10；

导光板20位于液晶面板10下方；

光反射片30位于导光板20下方；

光扩散片15位于导光板20的上方；

光源模组40设于导光板20的侧边，其包括：

电路板42上，焊接有至少一个以上的蓝光晶粒55做为蓝光B发光光源及一个以上的红光晶粒65做为红光R发光光源，蓝光晶粒55与红光晶粒65互为相邻；

致光荧光层70位置于蓝光晶粒55及红色晶粒65上，其中主要以蓝光B来激发荧光层70，荧光层70被激发出波长介于500～570nm间的激发光G，该激发光G与蓝光B及红光R相混合的混合光透射出荧光层70外，以形成白光W的光源经导光板20的导光，光反射片30的折射而由光扩散片15及液晶面板10透射出。

如图1、9所示，其中荧光层70封装于相邻的蓝光晶粒55与红光晶粒65上。

如图2、8所示，其中荧光层70均匀的涂覆于光扩散片15的上表面上；

电路板42上所焊接的蓝光晶粒55及红光晶粒65上覆接有透明胶层75。

如图3、8所示，其中荧光层70均匀的涂覆于光扩散片15的下表面；

电路板42上所焊接的蓝光晶粒55及红光晶粒65上覆接有透明胶层75。

如图5、8所示，其中光扩散片15中材质中被混入均匀的荧光粉，光扩散片15同时形成致光荧光层；

电路板42上所焊接的蓝光晶粒55及红光晶粒65上覆接有透明胶层75。

如图1～4所示，其中涂覆于光扩散片15的荧光层70其平均厚度被控制于0.01mm～0.2mm；

透明的光扩散片15平均厚度被控制于0.1mm～1.0mm。

如图11所示，其中蓝光晶粒55与红光晶粒65装置于同一个光反射盖60的凹槽6 1中，光反射盖60的二电极接脚62、64焊接于电路板42上；

透明胶层75填充于凹槽61。

如图8所示，其中蓝光晶粒55与红光晶粒65分别各自独立装置于光反射盖60、(60)的凹槽61中，二个光反射盖60、(60)的电极接脚62、64分别焊接于电路板42上，二个光反射盖60的间距L控制在1mm以内；

透明胶层75填充于二个光反射盖60、(60)的凹槽61及电路板42的表面上。

如图12所示，其中蓝光晶粒55所发出的蓝光B其波长介于360～480nm间，红光晶粒65所发出的红光R波长介于585～780nm。

如图1至5、7、9所示，其中荧光层70中的荧光粉可为铝石榴石系(YttriumAluminium Garnet)或矽酸盐类(SmOn^4-)或硼酸盐类(BxOy^3-)材质构成。

如图9所示，其中蓝光晶粒55及红光晶粒65可连接于同一反射盖60的凹槽61中，凹槽61中可填充荧光层70，其二电极接脚62、64是焊接于电路板42上。

如图14所示，其中蓝光晶粒55及红光晶粒65可连接于主导线架80上方预设的凹槽82中，荧光层70填充于凹槽82中，一灯泡型的透明胶层75可将荧光层70及主导线架80上端一体包覆，其二电极接脚83、84焊接于电路板42上。

如图1至5、7、9所示，其中荧光层70中的荧光粉的材质可由下列组合物的一种或二种或三种的组合来选用：

荧光粉由铈元素致活且含Y与Al的铝石榴石系(YAG：Ce³⁺)；

荧光粉由铕元素致活的石榴系(YAG：EU^2+/3+)；

荧光粉由铽(Terbium)元素致活的石榴系(YAG：Tb³⁺)。

如图7所示，其中蓝光晶粒55及红光晶粒65分别连接于互为独立的光反射盖60、(60)的凹槽61、(61)中，其中一蓝光晶粒55所属的凹槽61中可填充荧光层70，另一红光晶粒65所属的凹槽61填充透明胶层75，其二电极接脚62、(62)、64、(64)是焊接于电路板42上。

如图6所示，其中介于液晶面板10与光扩散片15之间，增设一透明的增光膜125或用于增光的棱镜片。

如图12、13所示，其中复数且互为相邻的蓝光晶粒55与红光晶粒65是至少一排以上，以一维直线陈列式焊接排列于电路板42上。

如图15所示，其中光扩散片15的下表面设有夹角θ小于90°的棱镜面156。

实施方式

(1).如图12所示，液晶面板10、光扩散片15及光源模组40为较小面积的长方形状，适用于小型的液晶银幕使用；图13所示的液晶面板10、光扩散片15及光源模组40为较大面积的长四方形状，适用较大尺寸的液晶银幕使用。

请参阅图1、9所示，荧光层70是封装于光源模组40的蓝光晶粒55(chip)及红光晶粒65(chip)上，尤其每相邻的蓝光晶粒55及红光晶粒65做为一对，焊接于一光反射盖60的凹槽61中，当电极接脚62、64受电极作用时，则驱动蓝光晶粒55及红光晶粒65分别同步发出蓝光B及红光R，其中主要以蓝光B去激发荧光层70，使荧光层70发出激发光G，该激发光G波长介于500～570nm之间，被定义为绿光，因此如图1所示蓝光B、红光R及激发光G所混合的混合光，被定义为白光W则经由导光板20的导光，以及光反射片30的反射入光扩散片15及液晶面板10，白光W由液晶面板10透射出，以形成液晶面板10的背光源，这个实施例主要定义出荧光层70是直接包覆于蓝光晶粒、红光晶粒65上。

请参阅图2、12所示，这个实施例主要定义出荧光层70可装设于不同位置，非限制封装于蓝、红光晶粒55、65上，荧光层70涂覆于光扩散片15的上表面上，光源模组40上的蓝、红光晶粒55、65是不覆接荧光层70，藉此蓝、红光晶粒55、65被电路驱动同步发出蓝、红光B、R，蓝、红光B、R经导光板20的导光、光反射片30的反射及光扩散片15的均匀扩张后，蓝光B激发荧光层70以被激发出激发光G，并与蓝光B、红光R相混合形成白光W由液晶面板10透射出。

图3所示，其指荧光层70可涂覆于光扩散片15的下表面，同样地光源模组40内部的蓝、红光晶粒55、65是不覆接荧光层70，蓝光B激发荧光层70使荧光层70产生激发光G并从光扩散片15透射出，使蓝光B、红光R及激发光G相混合形成白光W并由液晶面板10透射出。

如图4所示，荧光层70也可同时涂覆于光扩散片15的上表面及下表面上，此亦为本新型一较佳可行的实施例。

图5所示，其指在光扩散片15的材质中，均匀混入荧光粉使光扩散片15同时形成一致光的荧光层70，此时光源模组40是不覆接有荧光层70，故光源发出蓝光B及红光R通过导光板20、光反射片30、光扩散片15，其中光扩散片15形成荧光层被蓝光B激发为激发光G，使蓝、红、激发光(B、R、G)所混合的白光W由液晶面板10向外透射出。

如图6所示，其指可在光扩散片15的上表面增设一增光膜125或棱镜片以达增光的目的，此实施例，光源模组40中建构有荧光层70。

图7所示，其指蓝光晶粒55装设于独立的光反射盖60的凹槽61中，红光晶粒65装设于另一独立的光反射盖60的凹槽61中，二者的间距L最好控制在1～2mm之间，蓝光晶粒55所属的凹槽61可增充荧光层70，红光晶粒65所属的凹槽61被填充透明胶层75，此时光扩散片15如图1所示，并无涂覆任何荧光层70，因此由光源模组40所发出的蓝、红、激发光(B、R、G)的混合光(即白光W)则由液晶面板10透射出。

图8所示，其指蓝光晶粒55及红光晶粒65分别被建构于二个独立的光反射盖60、(60)的凹槽61、(61)中，其中二个凹槽61、(61)分别填入透明胶层75、(75)，此实施例定义出光源模组40并无荧光层70的设计，该荧光层70建构在如图2至5光扩散片15表面上，据此从光源模组40发出蓝光B及红光R，其中蓝光B激发如图2至5中光扩散片15表面上涂覆的荧光层70，以发出激发光G，进一步使白光W透射出液晶面板10外。

图9所示，其指蓝光晶粒55及红光晶粒65装置于同一个光反射盖60的凹槽61中，荧光层70填充于凹槽61中，而将蓝光晶粒55及红光晶粒65包覆，如图1所示，光扩散片15是无涂覆荧光层70，因此从光源模组40发出的光为蓝、红及激发光(B、R、G)所混合的白光W，以形成液晶面板10的背光源。

图10所示，其指蓝、红光晶粒55、65直接焊接在电路板42上，荧光层70可直接填充封装于蓝、红光晶粒55、65上，或者透明胶层75可填充封装于蓝、红光晶粒55、65上，当蓝、红光晶粒55、65被封装有荧光层70时，则如图1所示，光扩散片15是不涂覆有荧光层，然当蓝、红光晶粒55、65被封装有透明胶层75时，则光扩散片15是被建构有荧光层70(如图2至5所示)。

图11所示，其指一光反射盖60的凹槽61中装置有蓝、红光晶粒55、65，透明胶层75封装于凹槽61中，此实施例的光源模组40并无建构荧光层70，荧光层70是设于光扩散片15表面上(如图2至5所示)。

如图10所示，光扩散片15设有凹、凸状的棱镜面156，以达增光的目的。

(2).本实用新型的主要特点，光源模组40是应用了蓝光晶粒55、红光晶粒65等发光二极管，配合荧光层70的不同涂覆位置，使蓝光B、红光R及激发光G混合的均匀性及演色性较佳。而且荧光层70为单一致光颜色的材料制成，不需与其它不同颜色的荧光物质混合，而达到不需考虑不同荧光粉的混合比值的问题，而且制程易于控制；尤其是光源中的红光晶粒65为发光二极管，其发出的红光R波长及强度易于控制。

综上所述，本实用新型深具实用性及进步性，并确可达到所述的目的和功效。以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所做出的等效结构变化，均同理包含于本实用新型所请求保护的专利范围之内。

Claims (17)

1、一种侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于其包含：

液晶面板；

导光板位于液晶面板下方；

光反射片位于导光板下方；

光扩散片位于导光板的上方；

光源模组设于导光板的侧边，其包括：

电路板上，焊接有至少一个以上的蓝光晶粒做为蓝光发光光源及一个以上的红光晶粒做为红光发光光源，蓝光晶粒与红光晶粒互为相邻；

致光荧光层位置于蓝光晶粒及红色晶粒上，其中主要以蓝光来激发荧光层，荧光层被激发出波长介于500～570nm间的激发光，该激发光与蓝光及红光相混合的混合光透射出荧光层外，以形成白光的光源经导光板的导光，光反射片的折射而由光扩散片及液晶面板透射出。

2、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层封装于相邻的蓝光晶粒与红光晶粒上。

3、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层均匀的涂覆于光扩散片的上表面上；电路板上所焊接的蓝光晶粒及红光晶粒上覆接有透明胶层。

4、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层均匀的涂覆于光扩散片的下表面；电路板上所焊接的蓝光晶粒及红光晶粒上覆接有透明胶层。

5、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于光扩散片中材质中被混入均匀的荧光粉，光扩散片同时形成致光荧光层；电路板上所焊接的蓝光晶粒及红光晶粒上覆接有透明胶层。

6、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于涂覆于光扩散片的荧光层其平均厚度被控制于0.01mm～0.2mm；透明的光扩散片平均厚度被控制于0.1mm～1.0mm。

7、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒与红光晶粒装置于同一个光反射盖的凹槽中，光反射盖的二电极接脚焊接于电路板上；透明胶层填充在凹槽中。

8、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒与红光晶粒分别各自独立装置于光反射盖的凹槽中，二个光反射盖的电极接脚分别焊接于电路板上，二个光反射盖的间距控制在1mm以内；透明胶层填充于二个光反射盖的凹槽及电路板的表面上。

9、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒所发出的蓝光其波长介于360～480nm间，红光晶粒所发出的红光波长介于585～780nm。

10、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层中的荧光粉可为铝石榴石系或矽酸盐类或硼酸盐类材质构成。

11、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒及红光晶粒可连接于同一反射盖的凹槽中，凹槽中可填充荧光层，其二电极接脚是焊接于电路板上。

12、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒及红光晶粒可连接于主导线架上方预设的凹槽中，荧光层填充于凹槽中，一灯泡型的透明胶层可将荧光层及主导线架上端一体包覆，其二电极接脚焊接于电路板上。

13、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于荧光层中的荧光粉的材质可由下列组合物的一种或二种或三种的组合来选用：荧光粉由铈元素致活且含Y与Al的铝石榴石系；荧光粉由铕元素致活的石榴系；荧光粉由铽元素致活的石榴系。

14、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于蓝光晶粒及红光晶粒分别连接于互为独立的光反射盖的凹槽中，其中一蓝光晶粒所属的凹槽中可填充荧光层，另一红光晶粒所属的凹槽填充透明胶层，其二电极接脚是焊接于电路板上。

15、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于介于液晶面板与光扩散片之间，增设一透明的增光膜或用于增光的棱镜片。

16、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于复数且互为相邻的蓝光晶粒与红光晶粒是至少一排以上，以一维直线陈列式焊接排列于电路板上。

17、根据权利要求1所述的侧光型光源模组与液晶面板组合装置，其特征在于光扩散片的下表面设有夹角小于90°的棱镜面。

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