CN101398148A - 发光二极管面光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光二极管面光源装置，其包括：多个相互拼接的发光二极管光源组件，每一发光二极管光源组件包括：一个导光板，其包括一个出光面、一与出光面相对的底面以及多个位于出光面及底面之间且与出光面及底面相接的侧面，所述多个侧面包括至少一个拼接面及至少一个安装面；所述至少一个安装面为平面且分别向内开设有至少一个凹槽；以及多个发光二极管，其容置于所述至少一个安装面的所述凹槽内；相邻两个所述导光板中的一个导光板经由其一个所述拼接面和另一个导光板的一个所述拼接面或安装面拼接在一起。本发明采用侧光式的发光二极管配置方式并结合多个光源组件拼接之设计满足对面光源之大尺寸需求，可具成本低及光学性能佳等特点。

Description

发光二极管面光源装置
技术领域
本发明涉及一种面光源装置，尤其是一种发光二极管面光源装置。
背景技术
目前，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为一种发光元件，因其具功耗低、寿命长、体积小及亮度高等特性而被广泛用作LCD显示器背光源、车用光源及通用照明光源，具体可参见Atsushi Okuno等人在2003 IEEE Electronic Components and TechnologyConference上发表的“Unique White LED Packaging Systems”一文。
现有的LED面光源装置根据发光二极管配置方式可大致分为侧光式及直下式两种；其中，侧光式LED面光源装置是将发光二极管配置在导光板的侧面，然而当导光板的尺寸越来越大以满足大尺寸的面光源需求时，侧光式的LED配置方式则难以向大尺寸导光板提供足够的照明光。直下式LED面光源装置则是将发光二极管配置在导光板的底部，其虽然可向大尺寸的导光光提供足够的照明光，但是需要使用数量较多的LED作为代价，导致该种直下式LED面光源装置的成本相对较高。
有鉴于此，提供一种适于大尺寸面光源需求且成本较低的LED面光源装置实为必要。
发明内容
下面将以实施例说明一种发光二极管面光源装置，其适于大尺寸面光源需求且可具较低的成本。
一种发光二极管面光源装置，其包括：多个相互拼接的发光二极管光源组件，每一发光二极管光源组件包括：
一个导光板，其包括一个出光面、一与出光面相对的底面以及多个位于出光面及底面之间且与出光面及底面相接的侧面，所述多个侧面包括至少一个拼接面及至少一个安装面；所述至少一个安装面为平面且分别向内开设有至少一个凹槽；以及
多个发光二极管，其容置于所述至少一个安装面的所述凹槽内；
相邻两个所述导光板中的一个导光板经由其一个所述拼接面和另一个导光板的一个所述拼接面或安装面拼接在一起。
相对于现有技术，所述发光二极管面光源装置采用侧光式的发光二极管配置方式并结合多个光源组件拼接之设计来满足对面光源之大尺寸需求，因此在可适于大尺寸面光源需求之同时具相对较低的成本。并且，各光源组件采用的拼接方式是相邻两个所述导光板中的一个导光板经由其一个拼接面和另一个导光板的一个拼接面或安装面相拼接，避免了相邻两个光源组件的发光二极管均设置在其拼接位置而导致在该拼接位置产生热区域，其有利于发光二极管散热，使得整个发光二极管面光源装置可具较佳的光学性能。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的发光二极管面光源装置的俯视示意图。
图2是图1所示发光二极管面光源装置的单个光源组件的俯视示意图。
图3是图2所示光源组件的单个导光板的一实施例的主视示意图。
图4是图2所示光源组件的单个导光板的另一实施例沿剖线III-III的剖视图。
图5是图2所示光源组件的单个导光板的再一实施例沿剖线III-III的剖视图。
图6是图2所示光源组件沿剖线III-III的剖面示意图。
图7是本发明第二实施例提供的发光二极管面光源装置的俯视示意图。
图8是本发明第三实施例提供的发光二极管面光源装置的俯视示意图。
图9是本发明第四实施例提供的发光二极管面光源装置的俯视示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。
参见图1至图6，本发明第一实施例提供的一种发光二极管面光源装置100，其包括多个相互拼接的发光二极管光源组件120。每个发光二极管光源组件120包括：一个导光板122及多个发光二极管124。
所述导光板122包括一个出光面1222、一与出光面1222相对的底面1224以及多个位于出光面1222及底面1224之间的侧面1223。所述多个侧面1223与出光面1222及底面1224相接。图1中示出导光板122为一平板状，其具有四个侧面1223。所述四个侧面1223包括两个拼接面1223a及两个安装面1223b；所述安装面1223b均为平面且分别向内开设有三个凹槽123。优选的，所述凹槽123设置在安装面1223b与底面1224的邻接位置(如图3所示)，该种设置有利于相邻两个导光板122之间拼接位置的暗带之消除。
所述导光板122的材料可选用压克力(PMMA)、聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、聚丙烯酸脂(polyacrylate)、玻璃、硅树脂(silicone)、石英、环氧树脂(epoxy)等可见光可透光材料。进一步的，为使导光板122具有较佳的光均匀化功效使发光二极管面光源装置100的出射光比较柔和而防止眩光，可在导光板122的出光面1222上形成如图3所示的多个微结构1225，例如微凸起(例如印刷网点结构)或微凹槽结构；也可在导光板122内掺杂如图4所示的多个与导光板122折射率不同的散射微粒1226，例如氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al203)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)及氧化锌(ZnO)等介电材料；还可利用高能电磁波，例如激光照射导光板122以在导光板122内部形成多个材料缺陷(可参见图4中的1226)，该多个材料缺陷的折射率因高能电磁波辐射而变得与导光板122内的其他部分的折射率不同。另外，也可在导光板122内形成多个如图5所示的空气孔隙1227，用于光散射而使光均匀化以防止眩光，该多个空气孔隙1227可在导光板122成型过程中制得。
所述多个发光二极管124容置于所述两个安装面1223b的凹槽123内，所述多个发光二极管124可经由光学粘合剂(图中未示出)粘附于导光板122上。由于导光板122的两个安装面1223b为平行且相对设置，因此所述多个发光二极管124相应地在所述两个安装面1223b上分别排列出一个发光二极管阵列；所述两个发光二极管阵列的出光面(也即发光二极管124的面向导光板122的一表面)的一法向量为反向平行。图1中示出六个发光二极管124。所述六个发光二极管124可选用边射型(Side Emitting)发光二极管，以使得其产生的光线易于耦合进入导光板122内。
如图1所示，所述多个光源组件120之相邻的两个导光板122中的一个导光板是经由其一个拼接面1223a与另一个导光板的一个安装面1223b拼接在一起的，从而构建一个由多个光源组件120相互拼接而成的发光二极管面光源装置100。该种拼接方式可使相邻两个光源组件120的导光板122之拼接位置至多有一个发光二极管阵列，因此可避免相邻两个光源组件120的导光板拼接位置形成热区域以防止热累积现象产生，有利于发光二极管124散热。
参见图7，本发明第二实施例提供的一种发光二极管面光源装置200，其与第一实施例提供的发光二极管面光源装置100基本相同。所述发光二极管面光源装置200包括多个相互拼接的发光二极管光源组件220，每个发光二极管光源组件220包括：一个导光板222及多个发光二极管124；其与发光二极管面光源装置100的不同之处在于：导光板222的两个安装面1223b相邻设置，相应的，所述多个发光二极管124在所述两个相邻的安装面1223b上分别排列出一个发光二极管阵列，所述两个发光二极管阵列的出光面(也即发光二极管124的面向导光板222的一表面)的一法向量为相交，例如垂直相交。另外，相邻的两个导光板222并不限于图4中所示之其中一个导光板222的拼接面1223a与另一个导光板222的安装面1223b相拼接，其也可变更为相邻的两个导光板222之其中一个导光板222的拼接面1223a与另一个导光板222的拼接面1223a相拼接，只要确保拼接后的相邻之两个光源组件220的导光板222之拼接位置至多有一个发光二极管阵列均可。
参见图8，本发明第三实施例提供的一种发光二极管面光源装置300，其与第一实施例提供的发光二极管面光源装置100基本相同。所述发光二极管面光源装置300包括多个相互拼接的发光二极管光源组件320，每个发光二极管光源组件320包括：一个导光板322及多个发光二极管124；其与发光二极管面光源装置100的不同之处在于：每个导光板322分别具有一个安装面1223b和三个拼接面1223a，相应的，所述多个发光二极管124在所述一个安装面1223b上排列出一个发光二极管阵列。所述多个光源组件320之相邻的两个导光板322中的一个导光板是经由其一个拼接面1223a与另一个导光板的一个拼接面1223a或安装面1223b拼接在一起，从而构建一个由多个光源组件120相互拼接而成的发光二极管面光源装置100。
参见图9，本发明第四实施例提供的一种发光二极管面光源装置400，其与第一实施例提供的发光二极管面光源装置100基本相同。所述发光二极管面光源装置400包括多个相互拼接的发光二极管光源组件420，每个发光二极管光源组件420包括：一个导光板422及多个发光二极管124；其与发光二极管面光源装置100的不同之处在于：每个导光板422分别具有三个安装面1223b和一个拼接面1223a，相应的，所述多个发光二极管124在所述三个安装面1223b上分别排列出一个发光二极管阵列，所述三个发光二极管阵列中的两个阵列之出光面(也即发光二极管124的面向导光板422的一表面)的一法向量反向平行且分别与第三个阵列的出光面的一法向量相交。
另外，第一、第二、第三及第四实施例的安装面1223b上形成的凹槽123并不限于多个，其也可变更为一个长条形的凹槽；导光板122、222、322及422并不限于方形，其还可变更其它形状，例如四分之一圆形等，只要其能实现相互拼接均可。
再者，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，如变更导光板122、222、322及422的数量，发光二极管124在安装面1223b上的排列方式，发光二极管124的数量及/或结构，凹槽123的形状等以用于本发明等设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

  1. 【权利要求1】一种发光二极管面光源装置，其包括：多个相互拼接的发光二极管光源组件，每一发光二极管光源组件包括：
    一个导光板，其包括一个出光面、一与出光面相对的底面以及多个位于出光面及底面之间且与出光面及底面相接的侧面，所述多个侧面包括至少一个拼接面及至少一个安装面；所述至少一个安装面为平面且分别向内开设有至少一个凹槽；以及
    多个发光二极管，其容置于所述至少一个安装面的所述凹槽内；
    相邻两个所述导光板中的一个导光板经由其一个所述拼接面和另一个导光板的一个所述拼接面或安装面拼接在一起。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述导光板分别具有多个安装面，所述多个发光二极管容置于所述多个安装面的所述凹槽内且在所述多个安装面上分别形成一发光二极管阵列。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述导光板均为一平板状导光板。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述安装面的所述凹槽开设在所述安装面与所述底面的邻接位置。
  5. 【权利要求5】如权利要求1所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述导光板的所述出光面分别形成有多个微结构。
  6. 【权利要求6】如权利要求1所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述导光板内分别掺杂有与所述导光板的材料折射率不同的多个散射微粒。
  7. 【权利要求7】如权利要求1所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述导光板内分别具有经由高能电磁波照射而形成的多个材料缺陷。
  8. 【权利要求8】如权利要求1所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述导光板内分别形成有多个空气孔隙。
  9. 【权利要求9】一种发光二极管面光源装置，其包括：多个相互拼接的发光二极管光源组件，每一发光二极管光源组件包括：
    一个平板状导光板，其包括一个出光面、一与出光面相对的底面以及多个位于出光面及底面之间的侧面；以及
    多个发光二极管，其设置在所述多个侧面中的至少一个侧面上且在所述至少一个侧面上分别形成一个发光二极管阵列；
    相邻的两个所述导光板中的一个导光板经由其一个侧面与另一个导光板的一个侧面相拼接，且所述两个相拼接的侧面上至多有一个设置有所述发光二极管阵列。
  10. 【权利要求10】如权利要求9所述的发光二极管面光源装置，其特征在于所述设置有所述发光二极管阵列的侧面之与所述底面邻接的位置分别向内开设有至少一个凹槽，所述发光二极管阵列容置于所述凹槽内。
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