CN101603654B - 显示器与其使用的光源装置 - Google Patents

Abstract

一种光源装置，包括发光二极管以及承载器。部分发光二极管的色度位于色度坐标中的第一区，其余发光二极管的色度位于色度坐标中的第二区。第二区与第一区点对称于色度坐标中的白色中心。第一区在色度坐标中最远离白色中心的坐标值是(X1，Y1)，而第二区在色度坐标中最远离白色中心的坐标值是(X2，Y2)，其中0.06≥|X1-X2|≥0.03且0.06≥|Y1-Y2|≥0.03。发光二极管配置于承载器上，且任意两相邻发光二极管的色度在色度坐标中的差为(ΔX，ΔY)，其中|ΔX|≤0.01且|ΔY|≤0.01。还包括利用该光源装置的显示器。本发明利用不同等级的白色发光二极管而有助于降低成本。

Description

显示器与其使用的光源装置 

【技术领域】

本发明是有关于一种显示器与其使用的光源装置，且特别是有关于一种具有较高成本效益的显示器与其使用的光源装置。 

【背景技术】

由于发光二极管具有寿命长、体积小、耐震性高、发热度小与耗电量低等优点，发光二极管已被广泛地应用在平面显示器的背光模块以及一般照明等领域。在发光二极管的制造过程中，由于时间、温度、机台、材料差异或其它制程中的变因，每个制作完成的发光二极管在质量上都有些微不同。因此，发光二极管在制作完成后会进一步被测试与分类，以便将发光二极管分成多个不同的等级。一般而言，发光二极管的分类标准包括波长、发光强度、发光角度、色度或是工作电压等。 

显示器用的白色发光二极管多半以色度作为区分等级的标准。由于人眼对于色彩的敏感性，若使用未经分选的白色发光二极管作为显示器光源时，使用者很容易感受到屏幕有亮暗不均或色偏等现象。换言之，显示器的整体视觉效果会受到影响。因此，显示器用的白色发光二极管在色度上被赋予相当高的要求。一般而言，仅能采用位于色度坐标中白色中心点附近少数几个等级的白色发光二极管。 

然而，在同一批次生产的白色发光二极管中，色度位于色度坐标中白色中心点附近者毕竟只占少数，因而价格较高。所以，为了维持显示器的显示质量，在白色发光二极管的成本花费上往往无法降低。 

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种光源装置，其包含不同等级的白色发光二极管而有助于降低成本。 

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种显示器，其利用不同等级的白色发光二极管作为光源以减少成本花费。 

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题之一的： 

一种光源装置，其包括多个发光二极管，其中部分发光二极管的色度位于色度坐标中的一第一区，其余部分发光二极管的色度位于色度坐标中的一第二区，所述第二区与所述第一区是点对称于色度坐标中的一白色中心，所述第一区在色度坐标中最远离所述白色中心的坐标值是(X1，Y1)，所述第二区在色度坐标中最远离所述白色中心的坐标值是(X2，Y2)，其中0.06≥|X1-X2|≥0.03且0.06≥|Y1-Y2|≥0.03；以及 

一承载器，所述发光二极管配置于所述承载器上，且两相邻发光二极管的色度在色度坐标中的差为(ΔX，ΔY)，其中|ΔX|≤0.01且|ΔY|≤0.01。 

所述的承载器可以是一印刷电路板或一金属板材。 

所述承载器是一条状承载器。 

所述发光二极管呈线性排列。 

所述发光二极管呈数组排列。 

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题之二的： 

一种显示器，其包括如上所述的光源装置、显示面板以及基材。显示面板具有显示区与非显示区，且非显示区环绕显示区。基材具有入光面与出光面，入光面与光源装置相对设置而出光面与显示面板相对设置。 

所述入光面与出光面相邻设置。所述光源装置与显示区的一边缘相距有一第一间距A，而任两相邻的发光二极管相距有一第二间距P，且0.5≤A/P≤1。 

所述基材可以是一导光板或一扩散板。 

所述入光面与所述出光面相对设置。 

所述显示器还包含光学膜片，设置于出光面上方。 

本发明的优点在于：光源装置选取多个等级的白色发光二极管作为发光光源并适当调控白色发光二极管间的配置方式以及间距以提供理想的白光。因此，本发明的光源装置可降低整体成本花费。本发明所述显示器，其利用不同等级的白色发光二极管作为光源以减少成本花费。 

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。 

图1是一种在色度坐标中划分白色发光二极管等级的示意图。 

图2是本发明实施例之一的光源装置的侧视图。 

图3是本发明另一实施例的光源装置的立体图。 

图4A是本发明实施例之一的显示器的爆炸图。 

图4B是图4A的显示器的上视图。 

图5是本发明另一实施例的一种显示器的爆炸图。 

【具体实施方式】

一般来说，发光二极管在制作完成后会进一步测试分类，以将发光二极管分成多个不同的等级。图1是一种在色度坐标中划分白色发光二极管等级的示意图。请参考图1，依照色度的不同，白色发光二极管举例而言可在色度坐标中被分成A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4等十六个等级。详细而言，各等级中不同的发光二极管在色度的表现相近但可以略为不同，亦即各等级的划分实际上涵盖特定色度分布范围。 

此处仅以16个等级做代表以便后续实施例的说明。在其它可能的实施例中，白色发光二极管的色度分级可以更加细致而得出16个以上的等级。或者，白色发光二极管的色度分级可以更加粗略而得出16个以下的等级，且视使用者需求而定。 

实际上，在色度坐标中，仅有白色中心W所呈现的颜色是人眼所认为的纯白色，意即白色中心W所呈现的颜色不带有其它如红、绿、蓝等颜色。因此，白色发光二极管的色度落在白色中心W时可以作为理想的白光光源。相较之下，色度位于A4等级中的白色发光二极管所发出的白光可能带有轻微黄色，而色度位于D1等级中的白色发光二极管所发出的白光则可能带有轻微青色。 

考虑到人眼对色彩的敏感性以及显示器的显示质量，显示器的光源所选用的白色发光二极管在色度上往往被赋予较高的要求。因此，白色发光二极 管的色度需落在白色中心W周围的白色中心区130中才会被应用于显示器，以确保显示器的显示质量。然而，色度位于白色中心区130的白色发光二极管毕竟只占少数，因而其价格较高。所以，为了维持显示器的显示质量同时降低成本的花费，本发明提出数种光源装置与显示器，其中各种等级的白色发光二极管都可以被采用。 

图2是本发明实施例之一的光源装置的侧视图。请先参阅图2，光源装置200包括多个发光二极管210以及一承载器220，且发光二极管210配置于承载器220上。在本实施例中，承载器220是一印刷电路板且呈条状。在其它实施例中，承载器220也可以是一金属板材。此外，本实施例的发光二极管210呈线性排列，如图2所示。具体而言，本实施例的光源装置200是一光条。 

请参考图1与图2，光源装置200中部分发光二极管210的色度位于色度坐标中的一第一区110，其余发光二极管210的色度则位于色度坐标中的一第二区120。此外，第二区120与第一区110点对称于白色中心W。换言之，本实施例的发光二极管210之间的色度大致可以相互补偿。因此，光源装置200可以呈现理想的白光。也就是说，光源装置200的整体出光效果可以符合显示器光源所需。更进一步来说，由于不同等级的白色发光二极管具有不同的价位，其中又以色度位于白色中心区130的白色发光二极管最昂贵。因此，光源装置100所采用色度落于第一区110与第二区120的发光二极管210可以有效地降低成本。 

具体而言，在本实施例中，第一区110包括A3、A4、B3、B4这4个等级的白色发光二极管的色度分布范围。同时，第二区120包括C1、C2、D1、D2这4个等级的白色发光二极管的色度分布范围。第一区110与第二区120的划分方式不限于此。在其它可能的实施例中，第一区110可以包括C3、C4、D3、D4共4个等级的白色发光二极管的色度分布范围而第二区120包括A1、A2、B1、B2共4个等级的白色发光二极管的色度分布范围。 

第一区110具有一最远离白色中心W的B点，且B点在色度坐标中的坐标值是(X1，Y1)。第二区120则具有一最远离白色中心W的C点，且C点在色度坐标中的坐标值是(X2，Y2)。在本实施例中，坐标(X1，Y1) 与坐标(X2，Y2)的关系例如是0.06≥|X1-X2|≥0.03且0.06≥|Y1-Y2|≥0.03。由于本实施例能够采用的发光二极管210的色度范围较大，故有助于降低采买发光二极管210所需的成本。 

为了使光源装置200发出理想的白光，不同等级的发光二极管210例如是依照某种规则排列。尤其是，承载器220上任意两相邻发光二极管210的色度在色度坐标中的差为(ΔX，ΔY)，其中|ΔX|≤0.01且|ΔY|≤0.01。相邻发光二极管210的色度差值越小，则发光二极管210间的混光效果越理想。因此，本实施例的光源装置200不容易有亮纹或是混光不均的现象，也就是本实施例的光源装置200可以提供均匀的光源。 

举例而言，在本实施例中，线性排列于承载器220上的各发光二极管210的色度等级例如依序为：A4、B4、A3、B3、C2、D2、C1、D1、C1、D1、C1以及D2。在其它可能的实施例中，线性排列于承载器220上的各发光二极管210的色度等级可以依序为：B4、A4、A3、B3、C2、D2、D1、C1、D1以及D2。当然，以上发光二极管210的排列方式仅为举例说明之用，并非用以限定本发明。在第一区110与第二区120的划分范围不同时，发光二极管210的排列方式也会不同。 

图3是本发明另一实施例的一种光源装置的立体图。请参照图3，在其它可能的设计中，光源装置300中的发光二极管210可以呈数组排列，如图3所示。在此，发光二极管210的选用与排列方式可以参考上述说明的原则，所以光源装置300可以提供显示器所需的白光且所需成本较低。简言之，光源装置300应用于显示器时有助于降低显示器的制作成本同时可维持显示器的显示质量。 

图4A是本发明的实施例之一种显示器的爆炸图。图4B是图4A的显示器的上视图。请参照图4A，显示器400包括一光源装置200、一显示面板410以及一基材420。本实施例中的光源装置200与上述实施例中的光源装置200相同，此处不再赘述。 

显示面板410具有一显示区410a与一非显示区410b，在本实施例中，非显示区410b环绕显示区410a。基材420具有一入光面420a与一出光面420b， 入光面420a与光源装置200相对设置而出光面420b与显示面板410相对设置，如图4A所示。本实施例中的入光面420a与出光面420b相邻设置，亦即，显示器400是一侧面入光式光源设计的显示器。 

此外，本发明并不特别限制显示器400中的显示面板410与基材420必需相邻设置。举例而言，上述的显示面板410与基材420间也可以增设多个如扩散片、增亮膜等光学膜片(图未示)，亦即光学膜片设置于基材420的出光面420b上方。在本实施例中，基材420是一导光板。在其它的实施例中，基材420也可以是一扩散板。 

光源装置200与显示区410a的一边缘相距有一第一间距A，详细而言，第一间距A是光源装置200中发光二极管210的出光面210a和显示区410a的边缘的距离。除此之外，任意两相邻的发光二极管210相距有一第二间距P，详细而言，第二间距P是任两相邻发光二极管210的中点之间的距离。在本实施例中，0.5≤A/P≤1。 

在光源装置200所发出的光照射于入光面420a之前，需要足够的光程将不同发光二极管210所发出的光充分混合。在本实施例中，正向混光光程即为第一间距A。类似地，光源装置200中任意两相邻的发光二极管210间需维持一定距离，以提供足够的侧向混光光程。在本实施例中，侧向混光光程即为第二间距P。通过调控A/P比值的比例，可以使得光源装置200所发出的光初步混合后再进入入光面420a。之后，光在基材420内经过适当的反射或折射后，会以适当的出光角度由基材420的出光面420b发出，而进入显示面板410。当显示器400的光源是如此充分混合过的白光时，因混光不均匀而产生的亮暗纹或色偏情形可以被减低。 

图5是本发明另一实施例的一种显示器的爆炸图。请参照图5，显示器500包括一光源装置300、一显示面板510以及一基材520。本实施例中的光源装置300与前述实施例中的光源装置300相同，此处不再赘述。 

显示面板510具有一显示区510a与一非显示区510b，在本实施例中，非显示区510b环绕显示区510a。基材520具有一入光面520a与一出光面520b，入光面520a与光源装置300相对设置，而出光面520b与显示面板510相对 设置，如图5所示。本实施例中的入光面520a与出光面520b相对设置。亦即，显示器500是一直下入光式光源的显示器。 

此外，本发明并不特别限制显示器500中的显示面板510与基材520必需相邻设置。举例而言，上述的显示面板510与基材520间也可以增设多个如扩散片、增亮膜等光学膜片(图未示)，亦即光学膜片设置于基材520的出光面520b上方。在本实施例中，基材520是一扩散板。在其它的实施例中，基材520也可以是一导光板。 

由上述实施例的描述可知，光源装置300所提供的白光可以符合显示器500的需求。另外，本实施例采用不同等级的发光二极管310来提供显示器500所需的光源。因此，显示器500所需的成本较低。 

综上所述，本发明的光源装置通过混合不同等级的白色发光二极管而产生白光。经由适当选取不同等级的白色发光二极管、以及调控相邻白色发光二极管间的距离和白色发光二极管与显示区之间的距离等手段，可得到混色均匀且色偏不显著的白色混光光源。故应用本发明的光源装置的显示器在生产成本可有效地降低，且在显示质量上仍维持良好。 

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。 

Claims (11)

1.一种光源装置，其特征在于：包括：

多个发光二极管，其中部分发光二极管的色度位于色度坐标中的一第一区，其余部分发光二极管的色度位于色度坐标中的一第二区，所述第二区与所述第一区是点对称于色度坐标中的一白色中心，所述第一区在色度坐标中最远离所述白色中心的坐标值是(X1，Y1)，所述第二区在色度坐标中最远离所述白色中心的坐标值是(X2，Y2)，其中0.06≥|X1-X2|≥0.03且0.06≥|Y1-Y2|≥0.03；以及

一承载器，所述发光二极管配置于所述承载器上，且两相邻发光二极管的色度在色度坐标中的差为(ΔX，ΔY)，其中|ΔX|≤0.01且|ΔY|≤0.01。

2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述承载器是一印刷电路板或一金属板材。

3.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述承载器是一条状承载器。

4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：所述发光二极管呈线性排列。

5.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于；所述发光二极管呈数组排列。

6.一种显示器，其特征在于：包括：

一如权利要求1所述的光源装置；

一显示面板，其具有一显示区与一非显示区，且所述非显示区环绕所述显示区；以及

一基材，其具有一入光面与一出光面，其中所述入光面与所述光源装置相对设置而所述出光面与所述显示面板相对设置。

7.如权利要求6所述的显示器，其特征在于：所述入光面与所述出光面相邻设置。

8.如权利要求7所述的显示器，其征在于：所述光源装置与所述显示区 的一边缘相距有一第一间距A，而任意两相邻的发光二极管相距有一第二间距P，且0.5≤A/P≤1；其中所述第一间距A是光源装置中发光二极管的出光面和显示区的边缘的距离，所述第二间距P是任两相邻发光二极管的中点之间的距离。

9.如权利要求7所述的显示器，其特征在于：所述基材是一导光板或一扩散板。

10.如权利要求6所述的显示器，其特征在于：所述入光面与所述出光面相对设置。

11.如权利要求6所述的显示器，其特征在于：还包含多个光学膜片，设置于所述出光面上方。 

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