專利名稱：提高光源模塊的色彩純度的方法與應用此方法的光源模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提高光源模塊的色彩純度的方法及應用此方法的光源模塊，且特別涉及一種可應用于顯示裝置的光源模塊及提高色彩純度的方法。
背景技術：
為了配合現(xiàn)代生活模式，視頻或圖像裝置的體積日漸趨于輕薄。傳統(tǒng)的陰極射線顯示器(CRT)，雖然仍有其優(yōu)點，但是由于內(nèi)部電子槍的結構，使得顯示器體積龐大而占空間，且顯示時仍有輻射線傷眼等問題。因此，配合光電技術與半導體制造技術所發(fā)展的平面式顯示器(Flat PanelDisplay)，例如液晶顯示器(LCD)、有機發(fā)光顯示器(OLED)或是等離子顯示器(Plasma Display Panel，PDP)，已逐漸成為顯示器產(chǎn)品的主流。
承上所述，就液晶顯示器而言，依其光源利用型態(tài)可略分為反射式液晶顯示器(Reflective LCD)、穿透式液晶顯示器(Transmissive LCD)以及半穿透半反射式液晶顯示器三種。以穿透式或是半穿透半反射式的液晶顯示器為例，其主要是由液晶顯示面板及背光模塊所構成，其中，背光模塊是用以提供此液晶顯示面板所需的面光源，以使液晶顯示器達到顯示的效果。
常見的背光模塊大多是使用熒光燈管或是發(fā)光二極管封裝結構等光源模塊來提供光源，這些光源模塊可發(fā)出例如紅(R)、綠(G)、藍(B)等主要波段的光線，用以作為液晶顯示面板的顯示光源。值得注意的是，公知不論是熒光燈管或是發(fā)光二極管封裝結構等光源模塊，在作用時都難以避免地會產(chǎn)生含有其它雜色波段的光線，例如黃橙色及青色等光線。換言之，一般的背光模塊受限于其光源模塊，而無法提供色彩純度更高的光源，如此將導致液晶顯示器的色彩飽和度較低，而影響顯示質量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在改善光源模塊的色彩純度，以期得到色彩純度較高的光源。
本發(fā)明的再一目的是提供一種光源模塊，用以提供色彩純度較高的光源。
基于上述或其它目的，本發(fā)明提出一種提高光源模塊的色彩純度的方法，其中光源模塊包括適于發(fā)出多個不同波段色光的發(fā)光源，以及包覆于發(fā)光源外部的透光罩體。此提高光源模塊的色彩純度的方法主要是將濾光材料涂布于透光罩體表面或摻雜于透光罩體內(nèi)，用以吸收特定波段的色光。
在本發(fā)明之提高光源模塊的色彩純度的方法中，濾光材料可包括稀土族元素。舉例而言，濾光材料例如是釹鐠化合物。
本發(fā)明還提出一種光源模塊，其主要包括承載器、至少一個發(fā)光二極管芯片、透光罩體以及濾光材料。發(fā)光二極管芯片設置于承載器上，且此發(fā)光二極管芯片適于發(fā)出多個不同波段的色光。此外，透光罩體設置于承載器上，并包覆發(fā)光二極管芯片。另外，濾光材料涂布于透光罩體表面或摻雜于透光罩體內(nèi)，用以吸收特定波段的色光。
在上述光源模塊中，濾光材料可包括稀土族元素。舉例而言，濾光材料例如是釹鐠化合物。
在上述光源模塊中，透光罩體例如是封裝膠體，其設置于承載器上，且此封裝膠體至少覆蓋發(fā)光二極管芯片。此外，上述光源模塊例如還包括熒光材料，其摻雜于封裝膠體內(nèi)。另外，封裝膠體的材料例如是環(huán)氧樹脂。
在上述光源模塊中，上述承載器例如是封裝支架或封裝基板。
本發(fā)明還提出另一種光源模塊，其主要包括中空透光管體、電極對、放電氣體、熒光材料以及濾光材料。中空透光管體用以提供放電空間，而電極對分別設置于中空透光管體的兩端。此外，放電氣體填充于放電空間內(nèi)，而熒光材料涂布于中空透光管體的內(nèi)壁上，且熒光材料被激發(fā)后適于發(fā)出多個不同波段的色光。另外，濾光材料涂布于中空透光管體表面或摻雜于中空透光管體內(nèi)，用以吸收特定波段的色光。
在上述另一種光源模塊中，濾光材料可包括稀土族元素。舉例而言，濾光材料例如是釹鐠化合物。
在上述另一種光源模塊中，中空透光管體的材料例如是玻璃。
本發(fā)明是通過濾光材料來吸收發(fā)光源所發(fā)出的特定波段的色光，其中此濾光材料可以涂布在光源模塊的透光罩體表面或是摻雜在透光罩體內(nèi)，因此可將發(fā)光源所發(fā)出的雜光濾除，進而提高光源模塊的色彩純度。
為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1為本發(fā)明之較佳實施例之一種熒光燈管的示意圖。
圖2為一般狀態(tài)下的白光熒光燈管所發(fā)出的色光的頻譜圖。
圖3為本發(fā)明具有濾光材料的白光熒光燈管所發(fā)出的色光的頻譜圖。
圖4為采用本發(fā)明之光源模塊的一種液晶顯示器的CIE色度圖。
圖5為本發(fā)明之另一較佳實施例之一種熒光燈管的示意圖。
圖6為本發(fā)明之較佳實施例之一種發(fā)光二極管封裝結構的示意圖。
圖7為本發(fā)明之另一較佳實施例之一種發(fā)光二極管封裝結構的示意圖。
主要元件標記說明100、500熒光燈管110、510中空透光管體112放電空間120、520電極對122陽極
124陰極130、530放電氣體140、540熒光材料150、550濾光材料600、700發(fā)光二極管封裝結構610、710承載器610a凹杯結構620、720發(fā)光二極管芯片630、730透光罩體640、740濾光材料A1、A2顯示色域具體實施方式
為了清楚說明本發(fā)明用以提高光源模塊的色彩純度的方法，以下將舉熒光燈管與發(fā)光二極管封裝結構等兩種不同型態(tài)的光源模塊為例進行說明。當然，所屬技術領域的技術人員在參照本發(fā)明的披露后，當可將本發(fā)明的提高光源模塊的色彩純度的方法應用于其它型態(tài)的光源模塊，此皆應屬本發(fā)明所欲保護的精神范圍。
請參照圖1，其為本發(fā)明之較佳實施例之一種熒光燈管的示意圖。如圖1所示，熒光燈管100主要由中空透光管體110、電極對120、放電氣體130以及熒光材料140所構成。熒光燈管100主要是由中空透光管體110、電極對120、放電氣體130以及熒光材料140所構成。中空透光管體110例如是玻璃管或是由其它透光材料所制成，其可提供封閉的放電空間112。此外，電極對120例如包括陽極122以及陰極124，其分別設置于中空透光管體110的兩端，并與電源(圖中未示出)電連接。
請再參照圖1，放電氣體130填充于放電空間112內(nèi)，常見的放電氣體130例如包括汞蒸氣及惰性氣體，而熒光材料140涂布于中空透光管體110的內(nèi)壁。當電極對120電連接至一偏壓時，放電氣體130會由基態(tài)(ground state)被激發(fā)至激態(tài)(excited state)。之后，在放電氣體130回到基態(tài)的同時，會以放出紫外光的形式釋放出能量。通過上述機制，當放電氣體130所放出的紫外光打在中空透光管體110的內(nèi)壁上的熒光材料140時，即可發(fā)出多個不同波段的色光(如圖1中的實線與虛線箭頭所示)，進而達到發(fā)光的目的。
圖2為一般型態(tài)的白光熒光燈管所發(fā)出的色光的頻譜圖，其中橫坐標代表波長(nm)，而縱坐標代表相對光強度(％)。如圖2所示，除了紅光、綠光與藍光等三個主要波段的色光之外，還可以發(fā)現(xiàn)在主要色光的波峰的兩側存在其它雜光，如黃橙色與青色等，其波長范圍例如分別介于570～600nm以及480～500nm之間，而這些雜光即為影響整體熒光燈管的色彩純度的主要因素。
請再參照圖1，為了消除上述這些雜光，本實施例還在中空透光管體110的表面涂布了濾光材料150，其中此處所指中空透光管體110的表面可以是其外表面或其內(nèi)壁，圖1所示為將濾光材料150涂布于中空透光管體110的外表面的例子。此外，濾光材料150例如包括稀土族元素或其它可吸收特定波長的光線(如圖1中的虛線箭頭所示)的物質，在本實施例中，濾光材料150例如是釹鐠化合物，其恰可吸收波長范圍介于480～500nm以及570～600nm之間的色光。
圖3為本發(fā)明具有濾光材料的白光熒光燈管所發(fā)出的色光的頻譜圖，其中橫坐標代表波長(nm)，而縱坐標代表相對光強度(％)。如圖3所示，可以發(fā)現(xiàn)波長范圍介于480～500nm以及570～600nm之間的大部分雜光會被中空透光管體110外表面的濾光材料150吸收，而其光強度也減為原有強度的1/10。如此一來，將可降低紅色、綠色、藍色等主要色光與雜光之間的混光，進而提高整體熒光燈管的色彩純度。
值得一提的是，上述熒光燈管還可作為液晶顯示面板的顯示光源，以使液晶顯示器達到顯示的效果。與采用公知熒光燈管的液晶顯示器相比，采用本發(fā)明之熒光燈管的液晶顯示器，因背光源的色彩純度較佳，因此顯示時可具有更佳的色彩飽和度。請參照圖4，其為采用本發(fā)明之光源模塊的一種液晶顯示器的CIE色度圖(CIE Chromaticity Diagram)。由圖4中可知，提高光源模塊的色彩純度，將使得液晶顯示器的NTSC(NationalTelevision System Committee)比率(或為顯示色域)加大，例如由原先的A1改變?yōu)锳2。在經(jīng)實際的測量之后，我們發(fā)現(xiàn)液晶顯示器的色彩飽和度可由72％增加至90％以上。
除了如上述實施例所述將熒光材料涂布于中空透光管體的表面之外，本發(fā)明還可直接將熒光材料摻雜于中空透光管體內(nèi)，而可得到相同的濾光效果。圖5為本發(fā)明之另一較佳實施例之一種熒光燈管的示意圖。如圖5所示，熒光燈管500同樣包括中空透光管體510、電極對520、放電氣體530、熒光材料540、濾光材料550等元件，其中關于中空透光管體510、電極對520、放電氣體530與熒光材料540的相關設置與說明請參考上述實施例，在此不再重復贅述。
值得注意的是，本實施例例如是在制造中空透光管體510的同時，將濾光材料550摻雜于中空透光管體510內(nèi)。此濾光材料550同樣包括稀土族元素或其它可吸收特定波長的光線的物質，例如是釹鐠化合物，用以吸收波長范圍介于480～500nm以及570～600nm之間的色光。因此，本實施例的熒光燈管500同樣可具有較佳的色彩純度。
除了上述的熒光燈管之外，本發(fā)明還提出應用相同機制來提高色彩純度的發(fā)光二極管封裝結構。請參照圖6，其圖示為本發(fā)明之較佳實施例之一種發(fā)光二極管封裝結構的示意圖。發(fā)光二極管封裝結構600主要包括承載器610、至少一個發(fā)光二極管芯片620、透光罩體630以及濾光材料640。發(fā)光二極管芯片620設置于承載器610上，并通過承載器610電連接至外部電源(圖中未示出)。此外，透光罩體630設置于承載器610上，并包覆發(fā)光二極管芯片620。
在本實施例中，承載器610例如是封裝基板，而發(fā)光二極管芯片620設置于承載器610上的凹杯結構610a內(nèi)。此外，透光罩體630可為封裝膠體，用以包覆發(fā)光二極管芯片620，此封裝膠體的材料例如是環(huán)氧樹脂。當然，在其它實施例中，承載器610也可以是封裝支架或其它型態(tài)的元件，而透光罩體630的材料也可隨發(fā)光二極管封裝結構600的封裝型態(tài)而可變更為例如玻璃或其它透光材料。
值得注意的是，依目前已知的技術，本實施例可以通過一個或一個以上的發(fā)光二極管芯片搭配熒光材料(圖中未示出)來達到白光輸出的目的，當然也可以是通過多個不同顏色的發(fā)光二極管芯片進行混光，來輸出白光。其中，若使用熒光材料，則例如是將熒光材料摻雜于透光罩體630內(nèi)，如此由發(fā)光二極管芯片620所發(fā)出的光線便可以充分與熒光材料反應，而有不同波段的色光輸出(如實線與虛線的箭頭所示)。當然，關于發(fā)光二極管芯片620與熒光材料的設置方式會依實際情形而有所不同，在此便不再逐一說明。
請再參照圖6，本實施例是將濾光材料640涂布于透光罩體630之外表面，用以吸收特定波段的色光(如虛線箭頭所示)，其中濾光材料640例如包括釹鐠化合物等稀土族元素或其它可吸收特定波長的光線的物質。若以圖2與3所示的頻譜圖為例，則濾光材料640同樣可吸收波長范圍介于480～500nm以及570～600nm之間的色光，而提高發(fā)光二極管封裝結構600的色彩純度。
在本發(fā)明之另一實施例中，亦可改為將濾光材料摻雜于發(fā)光二極管封裝結構的透光罩體內(nèi)，以得到相同的濾光效果。圖7為本發(fā)明之另一較佳實施例之一種發(fā)光二極管封裝結構的示意圖。如圖7所示，發(fā)光二極管封裝結構700同樣包括承載器710、至少一個發(fā)光二極管芯片720以及透光罩體730，其中關于承載器710、發(fā)光二極管芯片720以及透光罩體730的相關設置與說明請參考上述實施例，在此不再重復贅述。
值得注意的是，本實施例例如是在制造透光罩體730的同時，將濾光材料740摻雜于透光罩體730內(nèi)。此濾光材料740同樣包括稀土族元素或其它可吸收特定波長的光線的物質，例如是釹鐠化合物，用以吸收波長范圍介于480～500nm以及570～600nm之間的色光。因此，本實施例之發(fā)光二極管封裝結構700同樣可具有較佳的色彩純度。
綜上所述，本發(fā)明主要是在光源模塊的透光罩體表面涂布濾光材料，或是將濾光材料摻雜于透光罩體內(nèi)，用以吸收發(fā)光源所發(fā)出的特定波段的色光。舉例來說，本發(fā)明可應用于熒光燈管或發(fā)光二極管封裝結構內(nèi)，以提高這類光源模塊所發(fā)出的光線的色彩純度。因此，將這類光源模塊應用于液晶顯示器的背光源時，還可有效改善液晶顯示器的色彩飽和度，以提供較佳的顯示質量。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當可作些許之更動與改進，因此本發(fā)明之保護范圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種提高光源模塊的色彩純度的方法，其特征是該光源模塊包括適于發(fā)出多個不同波段的色光的發(fā)光源，以及包覆于該發(fā)光源外部的透光罩體，而該提高光源模塊的色彩純度的方法是將濾光材料涂布于該透光罩體表面或摻雜于該透光罩體內(nèi)，用以吸收特定波段的上述這些色光。
2.根據(jù)權利要求1所述的提高光源模塊的色彩純度的方法，其特征是該濾光材料包括稀土族元素。
3.根據(jù)權利要求2所述的提高光源模塊的色彩純度的方法，其特征是該濾光材料包括釹鐠化合物。
4.一種光源模塊，其特征是包括承載器；至少一個發(fā)光二極管芯片，設置于該承載器上，且該發(fā)光二極管芯片適于發(fā)出多個不同波段的色光；透光罩體，設置于該承載器上，并包覆該發(fā)光二極管芯片；以及濾光材料，涂布于該透光罩體表面或摻雜于該透光罩體內(nèi)，用以吸收特定波段的上述這些色光。
5.根據(jù)權利要求4所述的光源模塊，其特征是該濾光材料包括稀土族元素。
6.根據(jù)權利要求5所述的光源模塊，其特征是該濾光材料包括釹鐠化合物。
7.根據(jù)權利要求4所述的光源模塊，其特征是該透光罩體包括封裝膠體，其設置于該承載器上，且該封裝膠體至少覆蓋該發(fā)光二極管芯片。
8.根據(jù)權利要求7所述的光源模塊，其特征是還包括熒光材料，其摻雜于該封裝膠體內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求7所述的光源模塊，其特征是該封裝膠體的材料包括環(huán)氧樹脂。
10.根據(jù)權利要求4所述的光源模塊，其特征是該承載器包括封裝支架。
11.根據(jù)權利要求4所述的光源模塊，其特征是該承載器包括封裝基板。
12.一種光源模塊，其特征是包括中空透光管體，用以提供放電空間；電極對，分別設置于該中空透光管體的兩端；放電氣體，填充于該放電空間內(nèi)；熒光材料，涂布于該中空透光管體的內(nèi)壁上，且該熒光材料被激發(fā)后適于發(fā)出多個不同波段的色光；以及濾光材料，涂布于該中空透光管體表面或摻雜于該中空透光管體內(nèi)，用以吸收特定波段的上述這些色光。
13.根據(jù)權利要求12所述的光源模塊，其特征是該濾光材料包括稀土族元素。
14.根據(jù)權利要求13所述的光源模塊，其特征是該濾光材料包括釹鐠化合物。
15.根據(jù)權利要求12所述的光源模塊，其特征是該中空透光管體的材料包括玻璃。
全文摘要
一種提高光源模塊的色彩純度的方法，其中光源模塊包括適于發(fā)出多個不同波段的色光的發(fā)光源，以及包覆于發(fā)光源外部的透光罩體。此提高光源模塊的色彩純度的方法主要是將濾光材料涂布于透光罩體表面或摻雜于透光罩體內(nèi)，用以吸收特定波段的色光。本發(fā)明還提出應用此方法來提高色彩純度的光源模塊。
文檔編號F21V9/00GK1963639SQ20051011595
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權日2005年11月11日
發(fā)明者黃俊曄, 王耀東 申請人:中華映管股份有限公司