TWI282017B - Planar light device - Google Patents

Description

1282017 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本創作是有關於-種平面光源裂置，制有關於一種將光源預先 收集混合後再輸出之平面光源光源裂置。 【先前技術】 液晶顯不料之平麵稽置屬於非自發光式顯示哭，因此，需 要藉由另-裝置提供平面光源，此等平面光源裝置通常稱為背光模組 (Backhght)。背光模組一般可區分為二種形式：直下光源式(臉·

Light Type)及侧向光源式（Edge Light Type)。 如第la圖所示，其係顯示習知直下光源式背光模組的結構示意 圖。直下光源式为光模組la是將光源η，如：冷陰極射線管（c〇y Cathode Ftorescent Lamp ; CCFL)或發光二極體（Light Emitting

Diode，hED)等，設置於液晶顯示面板（未顯示）的下方，再利用光 學元件12 ’如：擴散片（diffUser)及稜鏡片（prismfilm)等，將由光 源11所放射的光線分散至液晶顯示面板，然而，為了使光線能夠均勻 地分散以提供液晶顯示器適當的光源，必須藉由精確控制各個光源n鲁 的間距以及光源11與光學元件12間的距離以避免於光學元件12或液 晶顯面板上產生亮區域13及暗區域14。 如第lb圖所示，其係顯示習知側向光源式背光模組的結構示意 圖。側向光源式背光模組lb是將光源11設置於導光板15的側邊，再 利用導光板15及光學元件12，如：擴散片及棱鏡片等，將由光源η 所放射的光線分散至液晶顯示面板。然而，隨著液晶顯示器尺寸的增 大’為了提供液晶顯示器足夠的光線，則必須於其他側向方向增加光 源11的數量。 1282017 但是，不論是直下式或側向式背光模組，各個光源11所產生之光 線多直接入射至光學元件12及/或液晶顯示器，因此，當其中一個光 源11發生變異，如：損壞、亮度減弱等，將於液晶顯示器上產生局部 的暗點或暗區域，而直接影響顯示器的顯示品質。此外，若利用不同 顏色之發光二極體等點狀光源混合出白光以提供光線予液晶顯示器 時，當其中一些光源11發生變異時，不但會於液晶顯示器上產生局部 的暗點或暗區域，更可能會使得液晶顯示器的晝面產生色彩偏移（color shift) ° 【發明内容】 檢視上述習知技術的問題點，本創作提出一種平面光源裝置，即 使部分光源發生變異仍能夠產生均勻的光線。 本創作之平面光源裝置，包含有一個或多個光產生裝置，此 光產生裝置可以產生一光線；一光收集裝置，用以接收此光線， 並產生一混合光線；一線狀光源產生裝置，用以接收此混合光線， 且具有一散光部以分散此混合光線並大體上產生一線狀光源；及 一面狀光源產生裝置，用以接收此線狀光源並產生一平面光源。 【實施方式】 為使貴審查委員更了解本創作的特點，以下列舉本創作之較佳 實施例，並配合圖式，詳述如下·· 參照第2a及2b圖，係顯示本創作一實施例中平面光源裝置之 結構示意圖。此平面光源裝置2具有一個或多個光產生裝置21 ; —光 收集裝置22用以收集來自光產生裝置21之光線並使多數光線可以於 此光收集装置22中均勻混合而產生一混合光線（未顯示）；一線狀光 源產生裝置23用以接收來自光收集裝置22之混合光線，並利用一散 l282〇i7 ^ aight_Dis她uto〇 25將此混合光線部分献部份轉變為一線狀 ^ (未顯示），·以及-面狀光源產生裝置24用以接收來自此線狀光 也、生裝置23所產生之線狀絲，並產生一面狀光源（未顯示）以供 干面顯示器（未顯示）或照明使用。 光產生裝置21可以為各種光源，如··冷陰極射、線管、發光二極體、 =光燈2白熾》或鹵素燈泡等。聪了產生白色光源，可以使用白 ^發光二極體’或紅、藍、綠三色之發光二極體，或其他可以產生白 你之發光二極體之組合作4光產生裝置2卜當使用相異色發光二極體 為光產生裝置21時’光產生裝置21可以週期性或以群組式排列於 光收集裝置22上，以產生均勻的光源。 光收集褒置22是用以收集來自光產生裝置21之光線，並使 這些光線於光收集裝置22中均句混合而產生所需之混合光線，例 ^使紅、藍、綠三色或其他色光於級餘置22巾混合而產生 光並且，光產生裝f 21所產生之光線先於此光收集裝置22 中進行混合，使得魏絲產絲置23或硫統產生裝置％ 所接，到的光線大部分為6經混合後之混合规，因此不會有光 源色彩不—致或者局部聚光的問題點。此外，光收集裝置22 先進行光線混合，即使部分光產生裝置21產生變異，如：亮度減 =、色彩偏移、_等’將由於光收集裝置22進行光線混合的效 ^降低這賴麟魏合规的料，提高了錄絲產生裝 或面狀光源產生裝置24的穩定性，也直接影響了平面顯示 =如：液晶顯示器等’及照明的品質。再者，亦可以使用光感 ^監控混合光_品質，#部分光產生裝置21發生如上變異 日、，调整其他歧生裝置21的輸㈣產生所需要的混合光線。 光收集裝置22可以具有一入光面讀及一出光面迦，其 1282017 生，較佳地，光產 區域2204啼置光產衫f 21 /糖人絲22G1上形成空 光收餘置22上肋人料I「 减樹脂等’固定於 氣再射人光WS22 域纖内，以避免光線經由空 2202門可m f 成貝失。並且入光面2201與出光面 生裝置\ 域㈣化，獅_域面導引光產 且^、日人之光線於光收集襄置22内朝向出光面2202行進 且逐漸、此合，較佳地，此光收集裝置22除入氺而9?m »山丄 之外表面上更可以开除入先面2201及出光面 〈卜衣面上更可以形成-層反射層細 =斤產生之級或混合親錢得錄綠_向㈣面= 則進並能均勻混合，此反射層2加可以為金屬層、鏡面、或其他 可以產生光反射的裝置或表面處理等。此外，為使光產生裝置Μ 所產生之光線能集巾射向出絲2搬，人光面麗可以形成為一 曲面，：®形、拋物線、雙曲線、或其他可轉光之曲面等， 使由光產生裝置21所產奴光線或混合规賴聚紐—定點或 朝一定方向前進。 特別地’當使用發光二極體作為光產生裝置21時，可以將發 光二極體直接設置於光收集裝置22之空區域2204内，並於此空 區域2辦时佈螢光粉（未齡），㈣紐吸收光發二極體所 產生之光線而產生出相對應之光線，如此，可以有效縮小光產生 裝置21及光收集裝置22之體積。 光收集裝置22之材料可以為丙烯酸樹脂（AcrylicResin)、環 烯煙聚合物（COC)、聚曱基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚對苯二曱 酉夂一乙酉曰（PET) t石反酉夂S旨（PC)、聚趟醯亞胺（p〇iyetherimide)、 1282017 氟碳聚合物（Flu_arb()nPGlyme〇、⑦膠（SilieGne)、上述材料 之組合、或其他可以透光之材料及其組合。光收集裝置22亦可以 為光學元件’如：透鮮之組合，或其他可達到光㈣功能之裝 置或組合皆可使用於本創作中。 線狀光源產±裝1 23秘魏自舰躲m所產纟之混合光 線並利用散光部25將此混合光線分散於此線狀光源產生裝置23中以 形成此錶狀光源。線裝光源產生裝置23可以具有一第一表面23〇1及 -第二表面23G2，由岐面所射出之絲是射人第—表面· 中’而散光部25是設置於第二表面之側，較佳地，第一表面23⑴及 第二表面施是相_置，或者使散光部25與第—表面讓相對設 置’使光收集裝置22所收集之光線直接射向散光部25，且第二表面 23〇2與面狀光源產生裝置24相鄰而置以導引線狀絲射向面狀光源 產生裝置24。然而，散光部25柯設置於其他位置，只要可以達到 散光的功辦可’糾，級散光部25赴全反射，紐地，線狀光 源產生裝置23與面狀絲產絲置24具林狀卿雜或於二者 介面處存在有空氣介面。 參照第3a及3b圖，散光部25可以為一凹槽，此凹槽之形狀 可以為V型、U形、上述形狀之組合、波浪狀、或其他可以達到 散光目的轉狀，當來自於級錄置22的光線行進至散光部^ 時’由於此凹槽之另一側為一疏介質，如：空氣等，將於某角度 下產生全反射（T<3talIntemaiRefleeti⑽；TIR)。例如：當凹槽為 v型時’·此v型凹槽之纽為θ度：線絲產生裝置23之材質之 臨界^為^度’則θ <2x時將會產生全反射現象，、同 Ϊ到St狀ιί U型或波浪狀時，亦將於某角下產生全反射而 / 此，光線可以經由散光部25向線狀光源裝置23 1282017 之兩側分散而形成線狀光源。此外，亦可以於此凹槽内形成一反 射區域或散射區域（未顯示）以提高光線的分散效果，此反射區 域可以藉由於此凹槽内形成鏡面而達成，而此散射區域則可以藉 由於此凹槽内形成粗糙表面以達成。 為了提高線狀光源產生裝置2 3所產生之線狀光源的指向性或 /及均勻性，更可以於線狀光源產生裝置23之表面上形成反射面 2303，如第2a圖所示，此反射面2303較佳地是形成於不影響光 收集裝置22所收集之混合光線進入線裝光源產生裝置23及面狀 光源產生裝置24之位置，如除了第一表面2301及第二表面23〇2 之其他表面。線狀光源產生裝置23之材料可以使用如同光收集裝 置22之材料，在此不再贅述。 、如第乜及4b圖所示，面狀光源產生裝置24是用以將線狀光 源產生裝置23所產生之線裝光源轉變為面狀光源，較佳地，於面 狀光源產生裝置24之上形成有稜鏡2401，如第4a圖所示，此外， 稜鏡2401更可以形成為一梯形，如第牝圖所示，使稜鏡^⑴或 /梯形隨著遠離線狀光源產生裝置23而逐漸變化以使混合光線能 $均勻地分散於面狀光源產生裝置24之上，並且稜鏡24〇1可以 j置於面狀光源產生裝置24之出光側或非出光侧，當稜鏡2401 設置於非出光側時，更可以於棱鏡2401上設置反射面（未顯示） 以將光線反射回出光侧。面狀光源產生裝置24之材料可以使用如 同光收集裝置22之材料，在此不再贅述。 雖然本創作已以具體之實施例說明如上，然其並非用以限定 本創作任何熟悉此技藝之人士任施匠思而為 如附申請專利範圍所欲保護者。 又I飾 1282017 f圖式簡單說明】 ^圖_示習知側向光源式背辅組的結構示意圖； 圖;3及㉛__梢狀實施辦平面光棘置之結構示意 示意匕及北圖係顯示本創作之實施例中線狀光源產生裝置之結構 示意及扑圖軸林_之銳辦祿絲產絲置之結構 1282017 【主要元件符號說明】 la 直下光源式背光模組 lb、 側向光源式背光模組 11 光源 12 光學元件 13 免區域 14 暗區域 15 導光板 2 平面光源裝置 21 光產生裝置 22 光收集裝置 2201 入光面 2202 出光面 2203 反射層 2204 空區域 23 · 線狀光源產生裝置 2301 第一表面 2302 第二表面 2303 反射面 24 面狀光源產生裝置 2401 稜鏡 25 散光部 12

Claims (1)

1282017

2. 3· 4· 5· 申請專利範圍： 一種平面光源裝置，包含·· 一個或多個光產生裝置，該光產生裝置可以產生一光線； 一光收集裝置，用以接收該光線，並產生一混合光線； -線狀光源產生裝置，係具有—用以接收舰合光線之第一 表面，及一用以設置一散光部之第二表面，其中，該第一表 面及該第二表面係料面，且該散光部係包含—凹槽，可以 分散該混合光線並大體上產生一線狀光源；及 -面狀絲產线置，用以接㈣線狀光·產生 光 源。 如申明專她’ 1項所述之平面光職置，其巾該光產生 裝置係一點狀光源。 ==種_ 1項所述之平面光職置，其中該光收集 品人光面及一出光面，該入光面用以接收該光線， 該出先面用以射出該混合光線。 丨積 2^^圍第3項所述之平面光源裝置，其中該入先面 6. 其中该入光面 如申請專利範圍第3 係為一曲面。 項所述之平面光源裝置 7. ’其中該光產生 ’其中該入光面 =請專利制第3酬述之平面光源裝置 裝置係直接設置於該入光面上。 :::專利範圍第3項所述之平面光源裝置 上？有-空區域用以容置該光產生裝置。 13 8. !282〇ι7 9. ι〇· ^申請專利範轉9項所述之平面光源裝置， 域係一鏡面。 其中該反射區 u. 專利第1項所述之平面光職置，其中該凹槽且 #-散射區域以散射該混合光線。 12.如申請專利範圍第u項所述之平面光源裝置， 域係一粗輪表面。 其中該散射區 13. 如帽專利範圍第1項所述之平面光職置，其中該散光部 ^一驗係大體上為V型、U型、波錄、或上述形狀組合 14. 如申請專利範圍第i項所述之平面光職置， 產生裝置更具有—反射關以_該混合光線之」行進方 15. 如申請專利範圍第W所述之平面光 =感測器以感測該混合光線，並產生-訊號以光產生 16· 14 1282017 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（D圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明·· 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 2 平面光源裝置 21 光產生裝置 22 ^ 光收集裝置 2201 入光面 2202 出光面 2203 反射層 23 ♦ 線狀光源產生裝置 2301 第一表面 2302 第二表面 2303 反射面 24 面狀光源產生裝置 25， 散光部