TW200817628A - Light device with a color mixing effect - Google Patents

Description

200817628

二逄編號：TW3152PA • 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種光源裝置，且特別是有關於一種 具混光效果之光源裝置。 【先前技術】 發光二極體（Light Emitting Diode; LED)是由半 導體材料所製成之發光元件，其具有體積小、壽命長、低 驅動電壓、耗電量低、耐震性佳等優點。目前背光 源（backlight)已廣泛應用於行動電話、筆記型電腦、 個人數位助理（Personal Digital Assistant; PDA)、液 晶螢幕（LCD Monitor)、汽車用電視機（car TV)、液晶 電視（LCD TV)等商品。由於單一 LED晶片的發光頻譜窄， 本身無法發出白光，因而需要藉由一些技巧來達到產生白 光的目的；例如：同時使用紅光LED、綠光LED及藍光LED 來混合成白光。 i 請參照第1圖，繪示一種習知y;D光源之示意圖。目

确LED光源的混光作法，大都是將紅光LED晶片1〇2、綠 光LED晶片104及藍光LED晶片106封裝在一起，形成一 多晶片LED ( Multi-Chip LED)封裝件100。利用多晶片 LED封裝件1〇〇内之一透鏡（lens) 11〇之聚光功能，而 在約為5公釐之混光距離下產生混光效果。如第、圖所 不，習知LED錢係由數個多晶片封裝件1〇〇排列成 白光LED發光條（hght bar) 10。然而，多晶片LED 6 200817628

三達編號：TW3152PA 封裝件100的封裝製程複雜，且其散熱問題亦有待克服。 再者此種將二個LED晶片封裝在一起的作法，不但使得 =裝體積相對於單一 LED晶片大了許多，且由於紅光LED 晶片102之衰變速度較綠光LED晶片1〇4及藍光LED晶片 1〇6之衰變速度快，使得綠光LED晶片104及藍光LED晶 片106無法完全有效利用。 【發明内容】 ί 有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種具有混光效 果之光源裝置，利用機構設計達到LED光源之混光效果， 以長:兩LED光源之亮度效能及色彩飽和度，並有效解決led 光源之散熱問題。 根據本發明的目的，提出一種光源裝置，包括：一第 一發光條（light bar)、一第二發光條、以及一固持結構。 第一發光條發出一第一色光，第二發光條發出一第二色 # 光，且第二色光之顏色不同於第一色光。固持結構具有一 、 混光區且包括一第一定位部及一第二定位部。第二定位部 係相鄰於第一定位部。第一定位部係用以定位第一發光 條，而第二定位部係用以定位第二發光條，使得第一發光 條與第二發光條平行配置且斜向相對，藉以分別將第一色 光與第一色光射入混光區而形成一第三色光。第三色光之 顏色係不同於第一色光及第二色光。 根據本發明的目的，更提出一種光源裝置，包括一線 性光源’該線性光源包括：一紅光發光條、一綠光發光條、 7 200817628

二遂編筑.i’W3152PA • 一藍光發光條、以及一固持結構。紅光發光條發出一紅 光，綠光發光條發出一綠光，且藍光發光條發出一藍光。 固持結構具有一混光區且包括··一第一定位部、一第二定 位部、及一第三定位部。第二定位部係相鄰於第一定位 部’且第三定位部係相鄰於第二定位部。第一定位部係用 以定位紅光發光條，第二定位部係用以定位綠光發光條， 而第二定位部係用以定位藍光發光條，使得紅光發光條、 / 綠光發光條、及藍光發光條平行配置且兩兩斜向相對，藉 ' 以分別將紅光、綠光、及藍光射入混光區而形成一白光。 為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易 懂’下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下： 【實施方式】 本發明之下述實施例係採用一固持結構以定位至少 ( 兩個具有不同色光之發光條，使得該些發光條平行配置且 斜向相對’藉以分別將不同顏色之色光射入混光區而形成 一混合色光。下述係針對可將紅光、綠光、藍光之三種色 光混合成白先之光源裝置為例做詳細說明。 明參照第2圖，其緣示依照本發明第一實施例之一種 光源裝置的側視圖。光源裝置20，包括：一紅光發光條 220、一綠光發光條24〇、一藍光發光條26〇、以及一固持 結構200。固持結構2〇〇包括：一第一定位部、一第二定 位"卩、及一第三定位部。第二定位部係相鄰於第一定位 200817628

二违wa/ΐ · iW3152PA • 部，且第三定位部係相鄰於第二定位部。第一定位部係用 以定位紅光發光條220，第二定位部係用以定位綠光發光 條240，而第三定位部係用以定位藍光發光條26〇，使得 紅光發光條220、綠光發光條240、及藍光發光條260平 行配置且兩兩斜向相對。 請同時參照第2、4A及4B圖。較佳地，紅光發光條 220包括數個紅光發光二極體（Light Emitting Diode; LED) 222 ’等距地沿著第一方向di延伸排列。綠光發光 t 條240包括數個綠光led 242，等距地沿著第一方向D1延 伸排列。藍光發光條260包括數個藍光LED 262，等距地 沿著第一方向D1延伸排列。因此，當紅光、綠光、及藍 光混合成白光時，第一實施例之光源裝置可謂沿著第一方 向延伸之白光發光條。此外，紅光LED 222、綠光LED 242、 及藍光LED 262兩兩不同種顏色之LED的排列方式可採用 對齊排列或交錯排列。如第4A圖所示，每個紅光LED 222 係對齊相鄰之綠光LED 242，且每個綠光LED 242係對齊 i 相鄭之藍光LED 262，使得紅光LED 222、綠光LED 242、 及藍光LED 262係採對齊排列。如第4B圖所示，每個綠 光LED 442係位於相鄰兩紅光LED 422之間且位於相鄰兩 藍光LED 462之間，使得紅光LED 422、綠光LED 442、 及藍光LED 462係採交錯並排。

請同時參照第2及3A圖，第3A圖繪示第2A圖中之 固持結構的立體圖。如第3A圖所示，第一定位部係較佳 地包括數個第一定位孔202a，用以對應嵌合數個紅光[ED 9 200817628

二连編航· [W3152PA • 222,第二定位部204係較佳地包括數個第二定位孔204a， 用以對應嵌合數個綠光LED 242，且第三定位部206係較 佳地包括數個第三定位孔206a，用以對應嵌合數個藍光 LED 262。第3A圖之固持結構200係一多角片狀結構（sheet structure) 200，包括一第一定位片202、一第二定位片 204、及一第三定位片206。固持結構200具有一混光區， 位於第一定位片202、第二定位片204、及第三定位片206 之間；亦即，混光區係由第一定位片202、第二定位片204、 f 及第三定位片206所圍成之區域。固持結構200更具有一 反射表面201，用以將光線反射至混光區。如第3A圖所示， 相連之第一定位片202及第二定位片204具有一第一可調 式炎角（adjustable included angle) A1，而相連之第 二定位片204及第三定位片206具有一第二可調式夾角 A2。第一可調式夾角A1及第二可調式夾角A2之大小係可 依照使用用途的不同來調整混光區範圍及光線強度。夾角 愈大，混光區範圍愈小，光線強度愈強；夾角愈小，混光 % 區範圍愈大，光線強度愈弱。 請參照第3B圖，繪示另一種固持結構的立體圖。第 3B圖之固持結構300係一弧形片狀結構，具有一弧形定位 片310及數個第一定位孔302a、數個第二定位孔304a、 及數個第三定位孔306a，用以分別對應嵌合第2圖之數個 紅光LED 222、數偭綠光LED 242、及數個藍光LED 262。 固持結構300之混光區係由弧形片狀結構所圍成之區域。 如第3B圖所示，弧形片狀結構的曲面弧度大小可依照使 200817628

三達編號：TW3152PA • 用用途的不同來作調整，以間接調整混光區範圍及光線強 度。 請參照第7圖，繪示第2圖之光源裝置作為侧光式背 光模組之背光源的示意圖。側光式背光模組之背光源係設 置於導光板之兩側。如第7圖所示，光源裝置20L及光源 裝置20R分別設置於導光板70之兩侧。光源裝置20L之 固持結構2001具有一混光區Ml，且其多角度之結構設計 使得紅光發光條2201、綠光發光條2401、及藍光發光條 厂 2601兩兩斜向相對。當紅光發光條2201、綠光發光條 2401、及藍光發光條2601同時發光而分別發出一紅光、 一綠光、及一藍光，即可分別將紅光、綠光、及藍光射入 混光區Ml而形成一白光。同樣地，光源裝置20R之固持 結構20Or具有一混光區Mr，且其多角度之結構設計使得 紅光發光條220r、綠光發光條240r、及藍光發光條260r 兩兩斜向相對。當紅光發光條220r、綠光發光條240r、 及藍光發光條260r同時發光而分別發出一紅光、一綠光、 v 及一藍光，即可分別將紅光、綠光、及藍光射入混光區Mr 而形成一白光。因此，光源裝置20L及光源袈置20R所產 生之白光分別從導光板70之兩侧入射至導光板7〇内，均 勻擴散後再從導光板70之表面射出。 上述第一實施例之光源裝置係為沿著第一方向D1延 伸之白光發光條。第二實施例之光源裝置及第三實施例之 光源裝置係由多個白光發光條組合而成，其所形成之白光 面性光源可作為直下式背光模組之背光源。此外，白光發 11 200817628

二連緬沉· rW3l52PA 光條之個數及組合排列方式可依面板大小而定。 請同時參照第5A及5B圖，第二實施例之光源裝置包 括數個沿著第一方向D1延伸之白光發光條20a、20b、20c、 2〇d、20e及20f，且該些白光發光條20a-f係沿著一垂直 於第一方向D1之第二方向D2平行排列，組合成第二實施 例之光源裝置，而形成一白光面性光源。如第5B圖所示， 多個沿著第二方向平行排列之固持結構組合成一波浪式 結構。請參照第6圖，第三實施例之光源裝置包括數個沿 著第一方向D1延伸之白光發光條60a、60b、60c、60d、 6〇e、60f、60g、60h、60i、60j、60k、601、60m、60η、 6〇〇、及60p，且該些白光發光條60a-p係沿著第二方向 D2平行排列且沿著一垂直於第一方向D1之第二方向D2平 行排列，組合成第三實施例之光源裝置，而形成另一白光 面性光源。如第6圖所示，多個沿著第一方向平行排列及 多個沿著第二方向平行排列之固持結構組合成一蜂巢式 結構。 本發明上述實施例所揭露之光源裝置，藉由固持結構 之多角度或弧形設計，使得紅光、綠光、及藍光發光條平 行配置且兩兩斜向相對，而混合成白光發光條，而達到led 光源之混光效果。再者，採用本發明之結構設計取代習知 將二個LED晶片封裝在一起的作法，可明顯改善散熱問 題，且因不需預留混光距離而能減少能量的損耗。此外， 在此結構設計下，三個LED之電流可分開控制；不但可依 照紅光LED、綠光LED、及藍光LED之所需電流來提供不 12 200817628

二连緬航· 1W3152PA • 同之電流大小，更可透過對紅光LED 、綠光LED及藍光 LED之電流控制來提供具有不同光輝度或不同顏色之背光 源，據以提高LED光源之亮度效能及色彩飽和度。 綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， 然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通 常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種 之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請 專利範圍所界定者為準。 13 200817628

—· aW3152PA • 【圖式簡單說明】 第1圖繪示一種習知LED光源之示意圖。 第2圖繪示依照本發明第一實施例之一種光源裝置 的側視圖。 第3A圖繪示第2A圖中之固持結構的立體圖。 第3B圖繪示另一種固持結構的立體圖。 第4A圖纟會不第2圖之光源裝置採用LED對齊排列的 前視圖。 Γ 第4B圖繪示第2圖之光源裝置採用LED交錯排列的 前視圖。 第5A圖繪示依照本發明第二實施例之一種光源裝置 的前視圖。 第5B圖繪示第5A圖之光源裝置的側視圖。 第6圖繪示依照本發明第三實施例之一種光源裝置 的前視圖。 第7圖繪示第2圖之光源裝置作為侧光式背光模組之 L 背光源的示意圖。 【主要元件符號說明】 10 :白光LED發光條 20、20L、20R、50、60 :光源裝置 20a-f、60a-p :白光發光條 70 :導光板 100 :多晶片LED封裝件 200817628

一^/IVBHOyu · aW3152PA 102 :紅光LED晶片 104 :綠光LED晶片 106 :藍光LED晶片 110 :透鏡 200、2001、200r、300 ··固持結構 201 :反射表面 202 :第一定位片 202a、302a :第一定位孔 f / 204 :第二定位片 204a、304a :第二定位孔 206 :第三定位片 206a、306a ··第三定位孔 220、2201、220r :紅光發光條

222、222卜 222r、422 :紅光 LED 240、2401、240r :綠光發光條

242、2421、242r、442 :綠光 LED 260、2601、260r :藍光發光條

262、262卜 262r、462 :藍光 LED 310 :弧形定位片

Ml、Mr ·混光區 A1 :第一可調整夾角 A2 :第二可調整夾角 D1 :第一方向 D2 :第二方向 15

Claims (1)

1. 200817628 —"u rW3152PA 十、申請專利範圍： L 一種光源裝置，包括： 一第一發光條（light bar)，發出一第一色光； 一第二發光條，發出一第二色光，且該第二色光之顏 色係不同於該第一色光；以及 一固持結構，具有一混光區，包括： 一第一定位部，用以定位該第一發光條；及 一第二定位部，相鄰於該第一定位部，用以定 / 位該第二發光條，使得該第一發光條與該第二發光條平行 配置且斜向相對，藉以分別將該第一色光與該第二色光射 入該混光區而形成一第三色光，該第三色光之顏色係不同 於該第一色光及該第二色光。 2.如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該 第一發光條包括複數個第一發光二極體（Light Emitting Diode; LED)，且該第二發光條包括複數個第二發光二極 、 3.如申請專利範圍第2項所述之光源裝置，其中該 些第一發光二極體與該些第二發光二極體係對齊並排。 4. 如申請專利範圍第2項所述之光源裝置，其中該 些第一發光二極體與該些第二發光二極體係交錯並排。 5. 如申請專利範圍第2項所述之光源裝置，其中該 第一定位部具有複數個第一定位孔，用以對應嵌合該些第 一發光二極體，且該第二定位部具有複數個第二定位孔， 用以對應嵌合該些第二發光二極體。 16 一~·* .W3152PA 200817628 6·如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該 固持結構係一夕角片狀結構（sheet structure)。 7·如申請專利範圍第6項所述之光源裝置，其中該 多角片狀結構包括兩相連之定位片，且該兩相連之定位片 具有一可调式夾角（adjustable included angle)。 8·如申請專利範圍第7項所述之光源裝置，其中該 混光區係位於該兩相連之定位片之間。 9·如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該 固持結構係一藏形片狀結構。 10·如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該 固持結構具有一反射表面，用以將光線反射至該混光區。 11· 一種光源裝置，包括： 一白光發光條，該白光發光條包括： 一紅光發光條（1 i ght bar )，發出一紅光； 一綠光發光條，發出一綠光；及 一藍光發光條，發出一藍光；以及 一固持結構，具有一混光區，包括： 一第一定位部，用以定位該紅光發光條； 一第二定位部，相鄰於該第一定位部，用以定 位該綠光發光條；及 一第三定位部，相鄰於該第二定位部，用以定 位該藍光發光條，使得該紅光發光條、該綠光發光條、及 該藍光發光條平行配置且兩兩斜向相對，藉以分別將該紅 光、該綠光、及該藍光射入該混光區而形成一白光。 17 200817628,W3152PA ' i2.如申請專利範圍第ii項所述之光源裝置，其中 該紅光發光條包括複數個紅光發光二極體（Light '、 Emitting t〇de; L肋），該綠光發光條包括複數個綠光 LED，且該藍光發光條包括複數個藍光LED。 13.如申請專利範圍第12項所述之光源裝置，其中 該些紅光LED、該些綠光LED、及該些藍光係對齊並 排。 14·如申請專利範圍第丨2項所述之光源裝置，其中 忒些紅光LED、該些綠光led、及該些藍光i^D係交錯並 排。 15·如申請專利範圍第12項所述之光源裝置，其中 該第一疋位部具有複數個第一定位孔，用以對應嵌合該些 紅光LED，該第二定位部具有複數個第二定位孔，用以對 應嵌合該些綠光LED，且該第三定位部具有複數個第三定 位孔，用以對應嵌合該些藍光LED。 16·如申請專利範圍第η項所述之光源裝置，其中 、 該固持結構係一多角片狀結構（sheet structure)。 17·如申請專利範圍第16項所述之光源裝置，其中 該多角片狀結構包括一第一定位片、一第二定位片、及一 第三定位片，栢連之該第一及該第二定位片具有一第一可 調式炎角（adjustable included angle)，且相連之該第 二及該第三定位片具有一第二可調式央角。 18.如申請專利範圍第17項所述之光源裝置，其中 該混光區係位於該第一、第二、第三定位片之間。 18 200817628m —jjj\ι * vr ^ r\ - 19.如申請專利範圍第11項所述之光源裝置，其中 該固持結構係一弧形片狀結構。 20. 如申請專利範圍第11項所述之光源裝置，其中 該固持結構具有一反射表面，用以將光線反射至該混光 區。 21. 如申請專利範圍第11項所述之光源裝置，其中 該白光發光條係沿著一第一方向延伸，該光源裝置包括複 數個該白光發光條，該些白光發光條係沿著一第二方向平 / 行排列，以形成一白光面性光源，該第二方向係垂直於該 第一方向。 22. 如申請專利範圍第21項所述之光源裝置，其中 該光源裝置包括複數個該固持結構，該些固持結構係組合 成一波浪式結構。 23. 如申請專利範圍第11項所述之光源裝置，其中 該白光發光條係沿著一第一方向延伸，該光源裝置包括複 數個該白光發光條，該些白光發光條係沿著該第一方向平 、 行排列且沿著一第二方向平行排列，以形成一白光面性光 源，該第二方向係垂直於該第一方向。 24. 如申請專利範圍第23項所述之光源裝置，其中 該光源裝置包括複數個該固持結構，該些固持結構係組合 成一蜂巢式結構。