[實用新型]帶狀光源產生裝置

無效

• 申請號: 200720063116.5
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN201050708Y
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 秦碩
• 申請（專利權）人: 秦碩
• 主分類號: F21S4/00
• 分類號: F21S4/00;F21V8/00;F21V13/12;F21Y101/02;G02F1/13357
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 寧星耀;寧岡

技術領域

本實用新型涉及一種光源產生裝置，特別是涉及一種產生指向性光線的帶狀光源產生裝置。

背景技術

液晶顯示器(LCD)具有低電量消耗、低輻射、厚度薄、重量輕等優點，已逐漸取代傳統的顯像管顯示器，而成為目前廣泛使用的平面顯示器。液晶顯示器本身為非自發光性的顯示裝置，必須借助外部的光源才能夠達到顯示效果，目前的液晶顯示器系以背光模塊(Backlight)作為外部光源，背光模塊光源性能的好壞將直接影響到液晶顯示器的顯示質量。

現有背光模塊是由光源(Light?source)、導光板(Light?guideplate)、擴散膜(Diffuser)、棱鏡片(Prism?sheet)、反射板(Reflector)等構件所組成，根據光源在背光模塊內擺設的位置可分為側光式(Side-edge?type)與直下式(Direct?type)，側光式光源系設置在背光模塊的側邊，光線從側邊進入到導光板后，經由導光板中專屬設計的反射條紋將光線轉向均勻打入LCD液晶顯示器上，采用側光式光源的液晶顯示器大多應用于如筆記本型計算機、個人數字助理等小型的便攜式電子裝置上；直下式光源系設置在液晶面板的下方，光線直接或間接反射到上方光學膜，以提升亮度，采用直下式光源的液晶顯示器大多應用于如液晶電視等大尺寸顯示器上。

所述背光模塊一般采用冷陰極熒光燈管(Cold?cathodefluorescent?lamp，CCFL)作為光源，冷陰極熒光燈管是一種細長的密封玻璃管內填充有惰性氣體，并以汞作為放電介質，于燈光管施加高電壓時，惰性氣體產生紫外線而打到燈管內壁面的熒光材料上激發而發出可見光；冷陰極熒光燈管具有低成本、高效率(光輸出與輸入電功率比)的優點，但冷陰極熒光燈管需要有較高的驅動電壓，且冷陰極熒光燈管具有溫度依存性而不利于低溫下啟動，再者冷陰極熒光燈管所含的汞將會對環境及人體造成危害，因此，如何取得替代冷陰極熒光管的光源，成為背光模塊廠商努力研究開發的課題。

近年來，發光二極管(LED)的技術越來越成熟，發光二極管具有低驅動電壓、高壽命及高省電的特性，且可以配合應用上的需求而制作成小型化或數組式組成，諸如交通信號標志燈、廣告牌、手電筒及各種電子產品指示照明等皆可見到發光二極管的應用，使得發光二極管成為廣泛應用的光源，因此以發光二極管取代冷陰極熒光燈管，即成為背光模塊廠商主要的研究方向。美國專利US?5727862號、US?5769521號、US?5786665號、US?5883684號、US?6036328號、US?6065845號、US?6139163號、US?6375335號、US?6386720號、US?6419372號、US?6474826號、US?6508564號、US?6520655號、US?6521879號、US?6582095號、US?6969189號及US?6608614號分別公開了以發光二極管作為背光模塊的光源的多個技術方案，這些技術方案同樣可區分為側光式與直下式兩種設置型式，但不論是側光式，還是直下式設置型式，均僅是將發光二極管取代冷陰極熒光燈管，而所發出之光線亦須如同冷陰極熒光燈管背光模塊一般，發光二極管所發出之光線系打入一導光板內，導光板約為匹配液晶面板面積之四方形板體(楔形或平板)，光線經由反光板反射至導光板上方出光，導光板上具有光學膜(擴散膜、棱鏡片、增亮膜等)，透過光學膜來獲得均勻之面光源。

在前述美國專利中，無論是側光式或直下式，均必須采用多個發光二極管，再將點光源耦合成一面光源，因而，面光源無法均勻分布；再者，考慮多個發光二極管間發光強度及分布之變異，一般背光模塊設計只能做光均勻性考慮，無法兼顧出光分布、光指向性、出光效率、偏極化等需求，故需要額外增加許多如擴散膜(Diffuser)、棱鏡片(Prism?sheet)、增亮膜(Enhance?sheet)，反射板(Reflector)等光學膜以調整其光學特性符合液晶面板應用的所需。以應用于大尺寸的液晶面板背光，采用直下式的背光模塊，往往需要數百甚至上千個發光二極管高密度矩陣排列，才能在短距離內達到均勻度。采用發光二極管的數量越多，雖然可以提升出光的均勻度，但制造成本也會隨之增加，而且點光源經過導光板及多層光學膜的多次耦合，將造成嚴重的光損失，相對增加背光模塊的耗電量，因此，將發光二極管應用于背光模塊，仍有許多問題有待解決。