CN102518985B - 面光源及使用其的背光模块 - Google Patents

Abstract

一种面光源及使用其的背光模块，该面光源包括多个发光二极管封装结构，这些发光二极管封装结构排列成第一矩阵，且各发光二极管封装结构包括第一、第二以及第三色光发光部。其中第一色光发光部具有第一出光轴向，第二色光发光部具有第二出光轴向，第三色光发光部具有第三出光轴向。第二色光发光部与第一色光发光部相邻。第三色光发光部与第一色光发光部及第二色光发光部相邻。在第一矩阵中，各行及各列的两两相邻的这些发光二极管封装结构的第一出光轴向相差180度、第二出方向相差180度，且第三出光轴向相差180度。本发明可改善色偏移的问题，进而具有均匀的色度表现，并且背光模块因使用如同上述的面光源而可提供色度均匀的光线。

Description

面光源及使用其的背光模块

技术领域

本发明涉及一种面光源，尤其涉及一种混光均匀的面光源及使用其的背光模块。

背景技术

背光模块主要作为液晶显示器的光源提供者，由于液晶本身并不具发光性，因此需借由背光模块提供光源。背光模块依光源位置可分成侧光式与直下式两种，前者主要应用于监视器与笔记本电脑等的中小型面板，后者主要应用于液晶电视等的大型面板。在传统大型背光模块中，光源多采用冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。然而近年来，由于环保意识抬头，具省电、环保、体积小、色纯度高、坚固及寿命长等优点的发光二极管(light emitting diode，LED)已逐渐取代含汞成分的CCFL。

请参照图1，其是根据公知技术所示出的一种直下式背光模块的剖面示意图。大体而言，直下式背光模块100一般由多个发光二极管光源101以及设置于发光二极管光源101上方的光学膜片120所组成。在此直下式发光二极管背光模块100外还可设有塑胶框件或铁件(图未示出)，以用来容置那些发光二极管光源101及光学膜片120。

上述的发光二极管光源101一般以矩阵或其他排列方式设于底板102上，其中底板102可例如印刷电路板，使发光二极管光源101电性连接至底板102。然而，由于发光二极管光源101受到封装结构的影响，所提供的光线103多为轴向光，因此运用在背光模块时容易造成红、绿、蓝三色混光不均的现象。因此，如何适当安排这些发光二极管光源101的排列方式，以得最佳的混光效果，实为本领域普通技术人员所关注的重点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种面光源，其由多个相同的发光二极管封装结构排列而成，以提供均匀无色偏的光线。

本发明的再一目的是提供一种背光模块，其包括可提供均匀无色偏的光线的面光源，进而能够改善使用此背光模块的显示装置的显示品质。

本发明一实施例提出一种面光源，包括多个发光二极管封装结构，这些发光二极管封装结构排列成一第一矩阵，且各发光二极管封装结构包括第一色光发光部、第二色光发光部以及第三色光发光部。其中第一色光发光部具有第一出光轴向，第二色光发光部具有第二出光轴向，且第二色光发光部与第一色光发光部相邻。第三色光发光部具有第三出光轴向，且第三色光发光部与第一色光发光部及第二色光发光部相邻。在第一矩阵中，各行及各列的两两相邻的这些发光二极管封装结构的第一出光轴向相差180度、第二出光轴向也相差180度。当然，第三出光轴向也相差180度。

本发明另一实施例提出一种背光模块，包括上述面光源以及光学膜片，其中光学膜片是配置于面光源上。

在本发明的一实施例中，上述各第一色光发光部例如是红光发光部，各第二色光发光部例如是绿光发光部，且各第三色光发光部例如是蓝光发光部。

在本发明的一实施例中，上述这些发光二极管封装结构还排列成一第二矩阵，且第二矩阵的各行各列是与上述第一矩阵的各行各列交错排列。在第二矩阵中，各行及各列的两两相邻的这些发光二极管封装结构的第一出光轴向相差180度，第二出光轴向也相差180度。同样地，第三出光轴向也相差180度。

在本发明的一实施例中，上述各第二列的这些发光二极管封装结构与其所相邻的第一列的这些发光二极管封装结构分别排列成三角形。

本发明实施例的面光源主要由多个相同的发光二极管封装结构排列而成，其中各发光二极管封装结构分别包括三种不同色光的发光部，且在两两相邻的发光二极管封装结构中，相同的发光部具有不同的出光轴向，且两者之间相差180度。通过上述排列方式所架构出来的面光源可改善色偏移的问题，进而具有均匀的色度表现。另外，本发明另一实施例的背光模块因使用如同上述的面光源，因而可提供色度均匀的光线。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为公知一种背光模块的剖面示意图。

图2为本发明的实施例中面光源的示意图。

图3为本发明的另一实施例中面光源的示意图。

图4为本发明的一实施例中背光模块的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

4、100：背光模块

101：发光二极管光源

102：底板

103：光线

120、41：光学膜片

2、3、40：面光源

20：发光二极管封装结构

201：第一色光发光部

202：第二色光发光部

203：第三色光发光部

X：第一出光轴向

Y：第二出光轴向

Z：第三出光轴向

具体实施方式

请参见图2，其是本发明的一实施例的面光源示意图。由图2可知，本实施例的面光源2包括多个排列成第一矩阵的发光二极管封装结构20。每一个发光二极管封装结构20均包括第一色光发光部201、第二色光发光部202以及第三色光发光部203。也就是说，本实施例的发光二极管封装结构20例如是将三种不同色光的发光二极管封装成同一封装体。其中，第一色光发光部201具有第一出光轴向X。第二色光发光部202具有第二出光轴向Y，第三色光发光部203具有第三出光轴向Z。具体来说，第一色光发光部201所发出的光线大致沿着出光轴向X射出，第二色光发光部202所发出的光线大致沿着出光轴向Y射出，第三色光发光部203所发出的光线则大致沿着出光轴向Z射出。

而且，第二色光发光部202与第一色光发光部201相邻，第三色光发光部203与第一色光发光部201及第二色光发光部202相邻。特别的是，在本实施例的面光源2中，同一排或同一列的两两相邻的发光二极管封装结构20，其第一出光轴向X相差180度，第二出光轴向Y相差180度，且第三出光轴向Z也同样相差180度。

承上述，为使同行或同列中相邻的发光二极管封装结构20的第一出光轴向X相差180度，本实施例例如是令同行及同列中相邻的发光二极管封装结构20的第一色光发光部201彼此反向配置。由于本实施例的面光源2所使用的发光二极管封装结构20均具有相同结构，因此在同行及同列中相邻的发光二极管封装结构20的第一色光发光部201彼此反向配置的情况下，两相邻的发光二极管封装结构20的第二色光发光部202及第三色光发光部203也会分别与彼此反向配置。

以图2来说，排在第一行第一列的发光二极管封装结构20的第一色光发光部201是位在上方，第二色光发光部202是位在左下方，第三色光发光部203则是位在右下方。而排在第一行第二列以及第二行第一列的发光二极管封装结构20的第一色光发光部201是位在下方，第二色光发光部202是位在右上方，第三色光发光部203则是位在左上方。排在第二行第二列的发光二极管封装结构20的第一色光发光部201、第二色光发光部202及第三色光发光部203的相对位置则与第一行第一列的发光二极管封装结构20相同。

由此可知，在本实施例的第一矩阵中，同行及同列的两两相邻的发光二极管封装结构20，其相同的色光发光部具有相反的配置方向，使得相同的色光具有相反的出光轴向。

具体来说，上述每一个发光二极管封装结构20所包括的第一色光发光部201例如是红光发光部，第二色光发光部202例如是绿光发光部，第三色光发光部203例如是蓝光发光部，但本发明不限于此。在其他实施例中，第一色光发光部201也可以是青光(cyan)发光部，第二色光发光部202可以是黄光(yellow)发光部，第三色光发光部203则可以是洋红光(magenta)发光部。

经由上述说明可知，本实施例所述的面光源2是将多个发光二极管封装结构20排列成第一矩阵，且在第一矩阵的各行及各列中，两两相邻的发光二极管封装结构20的第一出光轴向X、第二出光轴向Y以及第三出光轴向Z相差180度，以使各发光二极管封装结构20所发出的光线可与彼此均匀混光，避免在特定角度发生色偏移现象，进而改善面光源2所提供的光线的色度表现。以下再就本发明所述的面光源的其它实施方式做进一步的描述。

请参见图3，其是本发明的另一实施例中面光源的示意图。在本实施的面光源3中，发光二极管封装结构20除了排列成图2所示的第一矩阵外，还排列成各行各列均与第一矩阵交错排列的第二矩阵。以图3来说，奇数行列的发光二极管封装结构20例如是构成如图2所示的第一矩阵，偶数行列的发光二极管封装结构20则是构成第二矩阵。而且，在第二矩阵中，各行及各列的两两相邻的发光二极管封装结构30，其第一出光轴向X相差180度，第二出光轴向Y相差180度，且第三出光轴向Z相差180度。

值得一提的是，第二矩阵的各发光二极管封装结构20及其所邻近的第一矩阵的发光二极管封装结构20之间，也可以具有不同的第一出光轴向X、第二出光轴向Y或第三出光轴向Z，以使各发光二极管封装结构20所发出的光线的混光更为均匀。本发明并不在此限定第一矩阵的发光二极管封装结构20与其所邻近的第二矩阵的发光二极管封装结构20之间的出光轴向角度差值。

特别的是，在本实施例中，第二矩阵的各个发光二极管封装结构20例如是与其所相邻的第一矩阵的发光二极管封装结构20排列成三角形，且较佳为正三角形。也就是说，第二矩阵的各个发光二极管封装结构20的几何中心是对应至第一矩阵的两相邻发光二极管封装结构20的间距中心。如此一来，即可在有限范围内增加发光二极管封装结构20的数量，进而提高面光源的光亮度。

以下将举实施例说明本发明的面光源的应用，但本发明并不限于此。请参见图4，其是本发明的一实施例的背光模块剖面示意图。由图4可知，背光模块4包括面光源40以及至少一个光学膜片41。其中，光学膜片41是配置于面光源40上，其例如是扩散片、棱镜片、增光片或其组合。面光源40例如是与前述实施例的面光源2或面光源3相同或相似，此处不再赘述。

综合以上说明可知，本发明的面光源是将三种不同色光的发光二极管封装成同一封装体，并且将此发光二极管封装结构以行列方式排列，其中各行各列的两两相邻的发光二极管封装结构，其相同的色光发光部具有相差180度的出光轴向，以避免在特定角度产生色偏移的现象。而且，这些发光二极管封装结构的排列方式可以是行列式矩阵，或是相邻两行或两列彼此交错的排列方式，而使相邻的三个发光二极管封装结构排列成三角形，以提高面光源的出光均匀度。

另外，本发明的背光模块使用上述面光源，因而可提供色度及亮度均匀的光线，以提升使用此背光模块的显示装置的显示品质。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种面光源，包括多个发光二极管封装结构，所述多个发光二极管封装结构排列成一第一矩阵，且各该发光二极管封装结构包括：

一第一色光发光部，具有一第一出光轴向；

一第二色光发光部，具有一第二出光轴向，且该第二色光发光部与该第一色光发光部相邻；以及

一第三色光发光部，具有一第三出光轴向，且该第三色光发光部与该第一色光发光部及该第二色光发光部相邻，

其中该第一矩阵的各行及各列中，两两相邻的所述多个发光二极管封装结构的所述第一出光轴向相差180度，所述第二出光轴向相差180度，且所述第三出光轴向相差180度，

其中所述多个发光二极管封装结构还排列成一第二矩阵，该第二矩阵的行列与该第一矩阵的行列交错排列，而在该第二矩阵的各行及各列中，两两相邻的所述多个发光二极管封装结构的所述第一出光轴向相差180度，所述第二出光轴向相差180度，且所述第三出光轴向相差180度，以及

其中所有所述第一出光轴向的方向相同或相反，所有所述第二出光轴向的方向相同或相反，所有所述第三出光轴向的方向相同或相反。

2.如权利要求1所述的面光源，其中各该第一色光发光部包括红光发光部，各该第二色光发光部包括绿光发光部，且各该第三色光发光部包括蓝光发光部。

3.如权利要求1所述的面光源，其中该第二矩阵的各该发光二极管封装结构与其所相邻的该第一矩阵的所述多个发光二极管封装结构分别排列成一三角形。

4.一种背光模块，包括：

一面光源，包括：

多个发光二极管封装结构，所述多个发光二极管封装结构排列成多排第一行与多排第一列，且各该发光二极管封装结构包括：

一第一色光发光部，具有一第一出光轴向；

一第二色光发光部，具有一第二出光轴向，且该第二色光发光部与该第一色光发光部相邻；以及

一第三色光发光部，具有一第三出光轴向，且该第三色光发光部与该第一色光发光部及该第二色光发光部相邻，

其中在各第一行及各第一列中，两两相邻的所述多个发光二极管封装结构的所述第一出光轴向相差180度，所述第二出光轴向相差180度，且所述第三出光轴向相差180度，

其中所述多个发光二极管封装结构还排列成多排第二行与多排第二列，所述多排第二列与所述多排第一列交错排列，且所述多排第二行与所述多排第一行交错排列，而在各第二行及各第二列中，两两相邻的所述多个发光二极管封装结构的所述第一出光轴向相差180度，所述第二出光轴向相差180度，且所述第三出光轴向相差180度，以及

其中所有所述第一出光轴向的方向相同或相反，所有所述第二出光轴向的方向相同或相反，所有所述第三出光轴向的方向相同或相反；以及

一光学膜片，配置于该面光源上。

5.如权利要求4所述的背光模块，其中各该第一色光发光部包括红光发光部，各该第二色光发光部包括绿光发光部，且各该第三色光发光部包括蓝光发光部。

6.如权利要求4所述的背光模块，其中各该第二列的所述多个发光二极管封装结构与其所相邻的各该第一列的所述多个发光二极管封装结构分别排列成一三角形。