等离子平面光源结构与液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种平面光源结构,且特别涉及一种可应用于液晶显示器之等离子平面光源结构(plasma flat light source structure)。
背景技术
随着产业日益发达,移动电话、数码相机、笔记本计算机、台式计算机等数字化工具无不朝向更便利、更多功能且较美观的方向发展。这些电子产品的显示屏幕是不可或缺的人机沟通界面,且上述产品之显示屏幕可为使用者带来更多的操作便利。近年来,大部分的移动电话、数码相机、数码摄影机、笔记本计算机以及台式计算机上之显示屏幕皆以液晶显示面板(liquid crystal display panel,LCD panel)为主流。然而,由于液晶显示面板本身并不具有发光的功能,故在液晶显示面板下方必须提供背光模块(back light module)以提供光源,进而达到显示的功能。
图1A为一种公知等离子平面光源结构的结构示意图。请参照图1A,公知的等离子平面光源结构10可作为背光模块,此等离子平面光源结构10包括下基板11、反射层12、多条电极线13、多个介电图案14、荧光材料层(fluorescent material layer)15、上基板16、密封物(sealant)17、放电气体(discharge gas)18以及多个间隔物(spacer)19。其中,下基板11具有发光区A以及包围发光区A的周边区B。反射层12设置于下基板11上之发光区A与周边区B,且贯孔(through hole)12a贯穿反射层12与下基板11,其是用以将两基板11、16之间的空气抽走,再填入惰性气体。电极线13设置于下基板11上,且从周边区B延伸至发光区A(图1A中未表示)。介电图案14设置于下基板11之上,且每一介电图案14会覆盖其中一条电极线13。荧光材料层15设置于这些介电图案14的表面上以及上基板16上,此荧光材料层15包括红光、绿光、蓝光的荧光材料。密封物17设置于下基板11与下基板16之间,且位于下基板11与上基板16的边缘。间隔物19设置于下基板11与上基板16之间。放电气体18则位于下基板11、上基板16与密封物17所围成的空间内。
等离子平面光源结构10的驱动方式是先施加驱动电压给电极线13,使得放电气体18被电离成等离子。之后,在等离子中的各离子内,处于激发态的电子在回到基态时会发出紫外线,而当等离子所发出的紫外线照射到荧光材料层15时,会使荧光材料层15中的红光、绿光、蓝光的荧光材料发出红光、绿光、蓝光。当三种光线混色后便形成白光。
值得注意的是,周边区B主是利用于补偿制造过程中的对位不精确。此周边区B虽然为等离子平面光源结构10的发光无效区,但周边区B上方的空间也填有放电气体18。当等离子平面光源结构10被驱动时,周边区B上之放电气体18不可避免地会有误放电的现象。然而,放电气体18被电离成等离子后,除了放出紫外线以外,也会放出可见光。如此,将会使等离子平面光源结构10的局部区域(例如等离子平面光源结构10的边缘)之放出非白光,而导致色纯度(color purity)变差。
为了解决此问题,尚有一种公知等离子平面光源结构之设计。图1B为另一种公知等离子平面光源结构之结构示意图。请参照图1B,在等离子平面光源结构20中,介电层21形成于下基板11的周边区B内。如此周边区B上方不会有放电气体18,即可避免色纯度不佳的问题。然而,由于周边区B内设置了介电层21,因此贯孔(未表示于图1B中)不能设计为相同于图1A所示之等离子平面光源结构10之贯孔12a的形式,而必须被设计成其它的形式。如此一来,这将会增加制作贯孔的困难性,也将会使等离子平面光源结构20的制造工艺更为繁琐。
除了上述之等离子平面光源结构20以外,公知尚有其它种方法可用以解决色纯度不佳的问题。其等离子平面光源结构(图中未表示)采用滤光材料层过滤特定颜色的光线,以提高色纯度。然而,由于制作滤光材料层的成本较高,将使等离子平面光源结构的制造成本上升。
发明内容
本发明之目的是提供一种色纯度较佳的等离子平面光源结构。
本发明之另一目的是提供一种可沿用旧有贯孔之设计的等离子平面光源结构。
本发明之再一目的是提供一种显示质量较佳的液晶显示装置。
本发明之又一目的是提供一种可沿用旧有贯孔之设计的液晶显示装置。
为达上述或是其它目的,本发明提出一种等离子平面光源结构,此等离子平面光源结构包括第一基板、多条第一电极线、多个介电图案、介电层、第一荧光材料层、第二基板以及密封物。其中,第一基板具有发光区与包围发光区之周边区。第一电极线设置于第一基板上,且从周边区延伸至发光区。介电图案设置于第一基板上,且每一介电图案会覆盖其中一第一电极线。介电层覆盖第一基板的周边区,其中介电层中具有贯孔,且此贯孔还贯穿第一基板。第一荧光材料层设置于这些介电图案的表面上。第二基板设置于第一基板的上方。密封物设置于第一基板与第二基板之间,且位于第一基板与第二基板之边缘。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括隔墙,此隔墙设置于第二基板上,且隔墙的内部会与第一基板上的贯孔对齐。其中,隔墙具有缺口。此外,隔墙之缺口会暴露出第二基板。在另一实施例中,隔墙的高度则会高于隔墙于缺口处的高度。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括第二荧光材料层,此第二荧光材料层设置于第二基板上。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括电极层以及保护层。电极层与保护层皆设置于第二基板上,且保护覆盖电极层。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括反射层,此反射层设置于第一基板上之发光区与周边区,且位于第一基板与这些电极线之间。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括多个间隔物,这些间隔物设置于第一基板与第二基板之间。
本发明另提出一种等离子平面光源结构,此等离子平面光源结构包括第一基板、多条第一电极线、多个介电图案、第一隔墙、第一荧光材料层、第二基板以及密封物。其中,第一基板具有发光区与包围发光区之周边区。第一电极线设置于第一基板上,且从周边区延伸至发光区。介电图案设置于第一基板上,且每一介电图案会覆盖其中一第一电极线。第一隔墙设置于第一基板之周边区,且在第一隔墙内部的第一基板中具有贯孔。第一荧光材料层设置于这些介电图案的表面上,其中第一荧光材料层还设置于第一基板之周边区,但在第一隔墙内部的第一基板上并未设置有第一荧光材料层。第二基板设置于第一基板的上方。密封物设置于第一基板与第二基板之间,且位于第一基板与第二基板之边缘。
依照本发明一实施例所述之等离子平面光源结构,其中第一隔墙具有第一缺口。此第一隔墙之第一缺口会暴露出第一基板。在另一实施例中,此第一隔墙的高度则会高于第一隔墙于第一缺口处的高度。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括第二隔墙,此第二隔墙设置于第二基板上,且第二隔墙会与第一基板上的第一隔墙对齐。其中,第二隔墙具有第二缺口。此外,第二隔墙之第二缺口会暴露出第二基板。在另一实施例中,第二隔墙的高度则会高于第二隔墙于第二缺口处的高度。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括第二荧光材料层,此第二荧光材料层设置于第二基板上。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括电极层以及保护层。电极层与保护层皆设置于第二基板上,且保护层覆盖电极层。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括反射层,此反射层设置于第一基板上之发光区与周边区,且位于第一基板与这些电极线之间。
依照本发明一实施例所述,等离子平面光源结构还包括多个间隔物,这些间隔物设置于第一基板与第二基板之间。
本发明再提出一种液晶显示装置,此液晶显示装置包括液晶显示面板以及等离子平面光源结构。其中,等离子平面光源结构设置于液晶显示面板下方,此等离子平面光源结构包括第一基板、多条第一电极线、多个介电图案、介电层、第一荧光材料层、第二基板以及密封物。第一基板具有发光区与包围发光区之周边区。第一电极线设置于第一基板上,且从周边区延伸至发光区。介电图案设置于第一基板上,每一介电图案会覆盖其中一第一电极线。介电层覆盖第一基板的周边区,其中介电层中具有贯孔,且贯孔还贯穿第一基板。第一荧光材料层设置于介电图案的表面上。第二基板设置于第一基板的上方。密封物设置于第一基板与第二基板之间,且位于第一基板与第二基板之边缘。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括隔墙,设置于第二基板上,且隔墙的内部会与第一基板上的贯孔对齐。其中,隔墙具有缺口。此外,隔墙之缺口会暴露出第二基板。在另一实施例中,隔墙的高度会高于隔墙于缺口处的高度。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括第二荧光材料层,设置于第二基板上。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括电极层以及保护层。电极层设置于第二基板上。保护层设置于第二基板上并覆盖电极层。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括反射层,设置于第一基板上之发光区与周边区,且位于第一基板与电极线之间。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括多个间隔物,设置于第一基板与第二基板之间。
本发明又提出一种液晶显示装置,此液晶显示装置包括液晶显示面板以及等离子平面光源结构。等离子平面光源结构设置于液晶显示面板下方,此等离子平面光源结构包括第一基板、多条第一电极线、多个介电图案、第一隔墙、第一荧光材料层、第二基板以及密封物。第一基板具有发光区与包围发光区之周边区。第一电极线设置于第一基板上,且从周边区延伸至发光区。介电图案设置于第一基板上,每一介电图案会覆盖其中一第一电极线。第一隔墙设置于第一基板之周边区,且在第一隔墙内部的第一基板中具有贯孔。第一荧光材料层设置于介电图案的表面上,其中第一荧光材料层还设置于第一基板之周边区,但在第一隔墙内部的第一基板上并未设置有第一荧光材料层。第二基板设置于第一基板的上方。密封物设置于第一基板与第二基板之间,且位于第一基板与第二基板之边缘。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,其中第一隔墙具有第一缺口。此第一隔墙之第一缺口会暴露出第一基板。在另一实施例中,第一隔墙的高度会高于第一隔墙于第一缺口处的高度。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括第二隔墙,设置于第二基板上,且第二隔墙会与第一基板上的第一隔墙对齐。其中,第二隔墙具有第二缺口。此第二隔墙之第二缺口会暴露出第二基板。在另一实施例中,第二隔墙的高度会高于第二隔墙于第二缺口处的高度。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括第二荧光材料层,设置于第二基板上。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括电极层以及保护层。电极层设置于第二基板上。保护层设置于第二基板上并覆盖电极层。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括反射层,设置于第一基板上之发光区与周边区,且位于第一基板与电极线之间。
依照本发明一实施例所述之液晶显示装置,等离子平面光源结构还包括多个间隔物,设置于第一基板与第二基板之间。
在本发明之等离子平面光源结构中,第一基板上之周边区设置有介电层,并且使贯孔贯穿介电层,以达到改善等离子平面光源结构发出之光线的色纯度以及不需更改贯孔设计之目的。在另一实施例中,本发明在第一基板之周边区设置第一荧光层,且在贯孔的周围设置有隔墙,因此可以改善等离子平面光源结构发出之光线的色纯度以及避免第一荧光材料层在填充放电气体的过程中受损。此外,利用具有较佳色纯度之等离子平面光源结构组装成的液晶显示装置将具有较佳的显示质量。
为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1A为一种公知等离子平面光源结构的结构示意图。
图1B为另一种公知等离子平面光源结构之结构示意图。
图2A为第一实施例之等离子平面光源结构的结构示意图。
图2B与图2C分别为不同实施例的等离子平面光源结构之结构示意图。
图2D为一液晶显示装置的结构示意图。
图3A为第二实施例之等离子平面光源结构的结构示意图。
图3B为图3A中等离子平面光源结构之隔墙的俯视图。
图4A为第三实施例之等离子平面光源结构的结构示意图。
图4B为图4A中等离子平面光源结构之第一隔墙的俯视图。
图5A为第四实施例之等离子平面光源结构的结构示意图。
图5B为图5A中等离子平面光源结构之第一隔墙与第二隔墙的立体图。
主要元件标记说明
10、20、100、200、300、400:等离子平面光源结构
11:下基板
12、160:反射层
12a、134a:贯孔
13:电极线
14、132:介电图案
15:荧光材料层
16:上基板
17、110c:密封物
18、180:放电气体
19、170:间隔物
21、134、320:介电层
110a:第一基板
110b:第二基板
120:第一电极线
140a:第一荧光材料层
140b:第二荧光材料层
190a:电极层
190b:保护层
210:隔墙
210a:缺口
312:第一隔墙
312a:第一缺口
314:第二隔墙
314a:第二缺口
500:液晶显示装置
600:液晶显示面板
A:发光区
B:周边区
具体实施方式
第二实施例
图2A为第一实施例之等离子平面光源结构的结构示意图。请参照图2A,等离子平面光源结构100包括第一基板110a、多条第一电极线120、多个介电图案132、介电层134、第一荧光材料层140a、第二基板110b以及密封物110c。以下将就各构件的设置位置与形成的材料进行说明。
第一基板110a具有发光区A与包围发光区A之周边区B。第一电极线120设置于第一基板110a上,且从周边区B延伸至发光区A。介电图案132设置于第一基板110a上,且每一介电图案132会覆盖其中第一电极线120。介电层134覆盖第一基板110a的周边区B,其中介电层134具有贯孔134a。此贯孔134a贯穿介电层134,且还贯穿第一基板110a。第一荧光材料层140a设置于这些介电图案132的表面上。第二基板110b设置于第一基板110a的上方。密封物110c则设置于第一基板110a与第二基板110b之间,且位于第一基板110a与第二基板110b之边缘。需注意的是,上述之第一电极线120与介电图案132虽是设置于第一基板110a上,但第一电极线120与介电图案132不限定要与第一基板110a接触。
承上述,第一基板110a与第二基板110b例如为玻璃基板、石英基板或是其它适当材料之基板。第一电极线120例如为铝金属线、铬金属线或是其它适当导电材料形成之配线。介电图案132与介电层134之材质例如为氮化硅、氮氧化硅或是其它适当之材料。第一荧光材料层140a例如包括红光、绿光以及蓝光的荧光材料。密封物110c之材质则可为玻璃、石英或其它适当之材质。
在本实施例中,等离子平面光源结构100还包括反射层160以及多个间隔物170。反射层160设置于第一基板110a上之发光区A与周边区B,而介电层134的贯孔134a亦贯穿反射层160,且位于第一基板110a与这些电极线120之间。间隔物170则设置于第一基板110a与第二基板110b之间。
此外,为了使等离子平面光源结构100能发出光线,放电气体180需设置于第一基板110a、第二基板110b与密封物110c所围成的空间内。此放电气体180例如为氖气(Ne)、氙气(Xe)或其它适当的气体。一般而言,在将放电气体180填入等离子平面光源结构100前,需先通过贯孔134a将等离子平面光源结构100内部的空气抽出。之后,在通过贯孔134a充入适当的气体并封住贯孔134a。
当等离子平面光源结构100被驱动时,放电气体180会被电离成等离子。在此等离子中,处于激发态的电子在回到基态时会发出紫外线,而当紫外线照射到第一荧光材料层140a时,会使第一荧光材料层140a中的红光、绿光、蓝光的荧光材料发出红光、绿光、蓝光,这三种光线混色后会形成白光。
特别的是,由于介电层134覆盖住第一基板110a的周边区B,使周边区B上方的放电气体180距离电极线120较远,不易被电离成等离子,且同时减少位于周边区B上方的放电气体180的量。如此一来,可以减少周边区B上方的放电气体180产生放电的现象,因此不易有其它颜色的可见光产生。这将提高等离子平面光源结构100发出之光线的色纯度。
此处也需要注意的是,在本实施例中,第二基板110b的表面上虽未设置其它构件,但在其它的实施例中,第二基板110b的表面上亦可设置其它的构件。如图2B所示在另一实施例中,等离子平面光源结构100还包括第二荧光材料层140b,其设置于第二基板110b上,而此第二荧光材料层140b例如包括红光、绿光、蓝光的荧光材料且设置于第二基板110b上。如图2C所示,在又一实施例中,等离子平面光源结构100包括电极层190a以及保护层190b。其中,电极层190a与保护层190b皆设置于第二基板160上,且保护层190b覆盖住电极层190a。
也值得一提的是,上述之等离子平面光源结构100可用于组装液晶显示装置。图2D为一液晶显示装置的结构示意图。请参照图2D,液晶显示装置500包括液晶显示面板600以及上述之等离子平面光源结构100。其中,等离子平面光源结构100设置于晶显示面板600的下方,且作为液晶显示面板600的背光源。液晶显示面板600例如为穿透式液晶显示面板或是半穿透半反射式液晶显示面板。
由于液晶显示装置500是利用具有较高色纯度之等离子平面光源结构100组装而成,因此液晶显示装置500将具有较佳的显示质量。此外,液晶显示装置500中的等离子平面光源结构100是沿用原有贯孔之设计而制成,如此将不会使液晶显示装置500的制造工艺复杂度增加。
第二实施例
图3A为第二实施例之等离子平面光源结构的结构示意图,图3B为图3A中等离子平面光源结构之隔墙的俯视图。请先参照图3A,等离子平面光源结构200与上述之等离子平面光源结构100类似,不同之处在于:等离子平面光源结构200还包括第二荧光材料层140b以及隔墙210。第二荧光材料层140b设置于第二基板110b上,其例如包括红光、绿光以及蓝光之荧光材料。当紫外线照射到第二荧光材料层140b时,第二荧光材料层140b中的红光、绿光、蓝光的荧光材料也会发出红光、绿光、蓝光,以便混色而形成白光。隔墙210设置于第二基板110b上,且隔墙210的内部会与第一基板110a上的贯孔134a对齐。其中,隔墙210具有缺口210a,且此缺口210a会暴露出第二基板110b,而隔墙210的内部区域并未设置有第二荧光材料层140b。此外,隔墙210例如是采用网版印刷的技术或是其它适当方法而制作于第二基板110b之上。
请同时参照图3A与图3B,由于在将放电气体180填入等离子平面光源结构200前,等离子平面光源结构200内部的空气必需先抽出。但在抽气时,第二荧光材料层140b中的荧光材料容易被吸入抽气系统,使第二荧光材料层140b受损。为了防止此问题产生,本实施例之等离子平面光源结构200的隔墙210是设计围绕在贯孔134a的上方,可避免第二荧光材料层140b被吸入抽气系统。隔墙210的设计不限定为上述之形式,其也可以是于缺口210a处仍有低隔墙设计,也就是,隔墙210的高度会高于隔墙210于缺口210a处的高度。
与第一实施例类似,等离子平面光源结构200也可发出之色纯度较佳的光线,而相关的说明可参照第一实施例,在此不再赘述。等离子平面光源结构200还可与液晶显示面板(图中未表示)组装成液晶显示装置(图中未表示),而其优点与上述相同,因此亦不再详述。
第三实施例
图4A为第三实施例之等离子平面光源结构的结构示意图,图4B为图4A中等离子平面光源结构之第一隔墙的俯视图。请同时参照图4A与图4B,等离子平面光源结构300与第一实施例之等离子平面光源结构100类似,不同之处在于:等离子平面光源结构300不具有介电层134,但具有第一隔墙312。第一隔墙312设置于第一基板110a的周边区B,且第一隔墙312内部的第一基板110a中具有贯孔320。此第一隔墙312例如是采用网版印刷的技术或是其它适当方法而制作于第一基板110a之上。此外,第一隔墙312具有第一缺口312a,此第一缺口312a会暴露出第一基板110a。值得注意的是,第一荧光材料140a层还设置于第一基板110a之周边区B,但在第一隔墙312内部的第一基板110a上并未设置有第一荧光材料层140a。
在第一基板110a之周边区B设置第一荧光材料层140a可以使得该处亦能够发出白光,以解决传统等离子平面光源结构在边缘亦有色纯度不佳的缺点。而第一隔墙312的设计可避免第一荧光材料层140a在抽走光源内部空气以利填入惰性气体的过程中被吸入抽气系统。类似地,第一隔墙312的设计不限定为上述之形式。第一隔墙312的高度也可高于第一隔墙31于第一缺口312a的高度。
等离子平面光源结构300可发出之色纯度较佳的光线,且等离子平面光源结构300的第一隔墙312可避免第一荧光材料层140a受损。相关的说明与前述第一实施例以及第二实施例相似,因此不再赘述。等离子平面光源结构300还可与液晶显示面板(图中未表示)组装成液晶显示装置(图中未表示),而其优点与上述相同,因此亦不再详述。
第四实施例
图5A为第四实施例之等离子平面光源结构的结构示意图,图5B为图5A中等离子平面光源结构之第一隔墙与第二隔墙的立体图。请同时参照图5A与图5B,等离子平面光源结构400与第三实施例之等离子平面光源结构300类似,不同之处在于:等离子平面光源结构400还包括第二荧光材料层140b以及第二隔墙412。第二荧光材料层140b设置于第二基板110b上。第二隔墙412设置于第二基板110b上,且隔墙412的内部会与第一基板110a上的贯孔320对齐。类似地,第二隔墙412例如是采用网版印刷的技术或是其它适当方法而制作于第二基板110b之上。其中,第二隔墙412具有第二缺口412a,且此第二缺口412a会暴露出第二基板110b,而第二隔墙412的内部区域并未设置有第二荧光材料层140b。
第二隔墙412是围绕在贯孔320的上方,可避免第二荧光材料层140b被吸入抽气系统。然而,第二隔墙412的设计不限定为上述之形式。第二隔墙412的高度也可高于隔墙412于缺口412a的高度。
等离子平面光源结构300可发出之色纯度较佳的光线,且等离子平面光源结构300的第一隔墙312可避免第一荧光材料层140a受损。相关的说明与前述第一实施例以及第二实施例相似,因此不再赘述。等离子平面光源结构400还可与液晶显示面板(图中未表示)组装成液晶显示装置(图中未表示),而其优点与上述相同,因此亦不再详述。
综上所述,本发明所提出之等离子平面光源结构至少具有下列优点:
一、在本发明之等离子平面光源结构中,第一基板上之周边区设置有介电层,可使周边区的放电气体离电极线较远且使位于周边区的放电气体量变少。因此可以改善周边区因放电气体误放电所引发的异常状况。
二、在本发明之等离子平面光源结构中,由于周边区上方之放电气体不易产生误放电现象,因此可避免放电气体放电而发出其它颜色之可见光,所以本发明之等离子平面光源结构发出之光线的色纯度较佳。
三、在本发明之等离子平面光源结构中,放电气体不易产生误放电现象。如此可改善因放电气体误放电而引发的亮度下降问题。
四、本发明仍可以沿用原有的贯孔设计,使得放电气体仍可通过贯孔而充入等离子平面光源结构中,因而不会增加工艺复杂度。另外,此贯孔的周围还可设置有至少一隔墙,可避免第一荧光材料层或第二荧光材料层在填充放电气体的过程中受损。
五、本发明之液晶显示装置是利用具有较高色纯度之等离子平面光源结构组装而成,因此有较佳的显示质量。
六、本发明之液晶显示装置中,等离子平面光源结构是沿用原有贯孔之设计而制成,因此不会增加液晶显示装置的工艺复杂度。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明之精神和范围内,当可作些许之更动与改进,因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。