CN102865499B - 发光装置、背光模块及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发光装置、背光模块及显示装置。发光装置包括一导光板以及一发光单元。导光板具有一入光面以及一出光面。发光单元具有一第一光源、一第二光源以及一电路板，第一光源及第二光源设置在电路板上，且所发出的光线经由入光面进入导光板并从出光面射出导光板。第一光源与入光面的一参考线相距一第一距离，第二光源与入光面的参考线相距一第二距离，第一距离不等于第二距离。借此可在使导光板厚度不变的情况下，增加光源的数量，进而提升发光亮度。

Description

发光装置、背光模块及显示装置

技术领域

本发明关于一种发光装置、背光模块及显示装置，特别关于一种具有发光二极管的发光装置、背光模块及显示装置。

背景技术

自从发光二极管(Light Emitting Diode,LED)开始商品化以来，由于具有寿命长、耗电量少、发热度小，所以其应用范围遍及日常生活中的各项用品，如家电制品及各式仪器的指示灯或光源等。近年来，发光二极管亦应用在平面显示装置的背光模块中。

由于平面显示装置一直朝轻、薄、短、小化方向发展，因此发光二极管应用在平面显示装置的背光模块，以取代传统的荧光灯管，进而达到减少厚度的功效。图1是一种公知的发光二极管应用在背光模块的示意图，如图1所示，背光模块1包括一导光板11以及多个发光二极管12。发光二极管12排成一列，并邻设在导光板11的一入光面111，以使发光二极管12所发出的光线经由入光面111进入导光板11。

然而，若要提高背光模块1的亮度，则需要改用高功率的发光二极管，但由于高功率的发光二极管的尺寸较大，使得导光板的厚度需要加厚，以让高功率发光二极管所发出的光线均能进入导光板，故不利产品的轻薄化。

因此，如何提供一种发光装置、背光模块及显示装置，能够在提升发光亮度的情况下，仍然维持薄型化以维持市场竞争力，实为当前重要课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种发光装置、背光模块及显示装置，能够在提升发光亮度的情况下，仍然维持薄型化以维持市场竞争力。

本发明可采用以下技术方案来实现的。

本发明的一实施例的一种发光装置包括一导光板以及一发光单元。导光板具有一入光面以及一出光面。发光单元具有一第一光源、一第二光源以及一电路板，第一光源及第二光源设置在电路板上，且所发出的光线经由入光面进入导光板并从出光面射出导光板。第一光源与入光面的一参考线相距一第一距离，第二光源与入光面的参考线相距一第二距离，第一距离不等于第二距离。

在一实施例中，所述导光板的所述入光面呈凹凸状、或波浪状、或弧形状、或平面。

在一实施例中，所述至少一个第一光源及所述至少一个第二光源可分别包括多个第一光源及多个第二光源，且所述第一光源及所述第二光源分别排列成一直线，所述直线与所述参考线相互平行，且所述第一光源与所述第二光源在所述入光面的垂直投影是交错设置。

在一实施例中，所述导光板的入光面具有多个凹部及多个凸部，所述第一光源设置在所述凹部，所述第二光源设置在所述凸部。

在一实施例中，所述至少一个第一光源及所述至少一个第二光源可分别包括多个第一光源及多个第二光源，且所述第一光源及所述第二光源排列成一曲线。

本发明的一实施例的一种背光模块包括一导光板、至少一个光学膜片以及一发光单元。导光板具有一入光面以及一出光面。光学膜片邻设在出光面。发光单元具有一第一光源、一第二光源以及一电路板，第一光源及第二光源设置在电路板上，且所发出的光线经由入光面进入导光板并从出光面射出导光板。第一光源与入光面的一参考线相距一第一距离，第二光源与入光面的参考线相距一第二距离，第一距离不等于第二距离。

在一实施例中，所述至少一个第一光源及所述至少一个第二光源可分别包括多个第一光源及多个第二光源，且所述第一光源及所述第二光源分别排列成一直线，所述直线与所述参考线相互平行，且所述第一光源与所述第二光源在所述入光面的垂直投影是交错设置。

在一实施例中，所述导光板的入光面具有多个凹部及多个凸部，所述第一光源设置在所述凹部，所述第二光源设置在所述凸部。

在一实施例中，所述至少一个第一光源及所述至少一个第二光源可分别包括多个第一光源及多个第二光源，且所述第一光源及所述第二光源排列成一曲线。

本发明的一实施例的一种显示装置包括一显示面板以及一背光模块。背光模块邻设在显示面板，并具有一导光板、至少一个光学膜片以及一发光单元。导光板具有一入光面以及一出光面。光学膜片邻设在出光面。发光单元具有一第一光源、一第二光源以及一电路板，第一光源及第二光源设置在电路板上，且所发出的光线经由入光面进入导光板并从出光面射出导光板。第一光源与入光面的一参考线相距一第一距离，第二光源与入光面的参考线相距一第二距离，第一距离不等于第二距离。

在一实施例中，所述至少一个第一光源及所述至少一个第二光源可分别包括多个第一光源及多个第二光源，且所述第一光源及所述第二光源分别排列成一直线，所述直线与所述参考线相互平行，且所述第一光源与所述第二光源在所述入光面的垂直投影是交错设置。

在一实施例中，所述导光板的入光面具有多个凹部及多个凸部，所述第一光源设置在所述凹部，所述第二光源设置在所述凸部。

在一实施例中，所述至少一个第一光源及所述至少一个第二光源可分别包括多个第一光源及多个第二光源，且所述第一发光二极管及所述第二发光二极管排列成一曲线。

承上所述，本发明的发光装置、背光模块及显示装置使用侧光式的发光单元，并使多个发光二极管与一参考线相距不同距离，例如一部分的光源排成一列并与参考线相距一第一距离，另一部分的光源排成另一列并与参考线相距一第二距离。借此可在使导光板厚度不变的情况下，增加光源的数量，进而提升发光亮度。此外，由于光源的数量增加，因而可选用功率较小的光源，又光源的功率变小，其厚度亦变小，因而导光板的厚度也可变小，使得产品更加薄型化，而大幅提升产品竞争力。

附图说明

图1是一种公知发光二极管应用在背光模块的示意图；

图2A是本发明较佳实施例的一种发光装置的分解示意图；

图2B是图2A的发光装置的组合示意图；

图3是本发明的导光板是楔形板的示意图；

图4是图2B的发光装置的俯视示意图；

图5A、图5B、图6A及图6B是本发明的发光装置的不同态样的示意图；

图7是本发明较佳实施例的一种背光模块的示意图；以及

图8是本发明较佳实施例的一种显示装置的示意图。

主要元件符号说明：

1：背光模块

11：导光板

111：入光面

12：发光二极管

2、2b、2c：发光装置

21、21a、21b、21c：导光板

211、211b、211c：入光面

212：出光面

213：凸部

214：凹部

22、22c：发光单元

221：电路板

3：背光模块

30：光学膜片

4：显示装置

40：显示面板

D1：第一距离

D2：第二距离

L1：第一发光二极管

L11、L21：垂直投影

L2：第二发光二极管

L3：第三发光二极管

L4：第四发光二极管

P：接脚

R：参考线

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明优选实施例的一种发光装置、背光模块及显示装置，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。

图2A是本发明较佳实施例的一种发光装置2的分解示意图，图2B是图2A的发光装置2的组合示意图。请参照图2A及图2B所示，发光装置2包括一导光板21以及一发光单元22。其中，发光装置2可以是照明装置、交通号志、或是广告广告牌。

本发明不限制导光板21的材质，其可例如包括压克力(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或其它高透光率的光学材质。导光板21具有一入光面211以及邻接入光面211的一出光面212，其中导光板21的入光面211可呈凹凸状、或波浪状、或弧形状、或平面，在此以入光面211呈平面状为例。导光板21可以是一平板或一楔形板，在此以平板为例，另外，图3显示导光板21a是楔形板的态样，在其它实施例中，导光板21a的出光面212可呈阶梯状，需注意的是，当导光板21a的剖面呈梯形时，一般也称此导光板21a是楔形板。

发光单元22设置在导光板21的入光面211的一侧，发光单元22具有至少一个第一光源L1、至少一个第二光源L2以及一电路板221。本发明的实施例中的第一光源L1与第二光源L2是以第一发光二极管L1及第二发光二极管L2是侧光式(side-view)发光二极管为例，但不以此为限，而电路板221可以是印刷电路板或软性电路板，第一发光二极管L1及第二发光二极管L2可通过表面粘着(surface mount)制程而设置在电路板221上，且所发出的光线经由入光面211进入导光板21并从出光面212射出导光板21。

图4是图2B的发光装置2的俯视示意图，如图4所示，导光板21的入光面211的两端的连线是一参考线R，第一发光二极管L1与入光面211的一参考线R相距一第一距离D1，第二发光二极管L2与入光面211的参考线R相距一第二距离D2，第一距离D1不等于第二距离D2。在此，第一距离D1小于第二距离D2。其中，当入光面211是一平面时，入光面211的参考线R与入光面211平行且是入光面211的一长轴线；或者，入光面211的参考线R与电路板221的一长边平行。在此第一距离D1以参考线R至第一发光二极管L1的中心的最短距离为例，第二距离D2以参考线R至第二发光二极管L2的中心的最短距离为例，当然，若将第一距离D1定义成参考线R至第一发光二极管L1出光面的最短距离；第二距离D2定义成参考线R至第二发光二极管L2出光面的最短距离，也是可以的。

在本实施例中，至少一个第一发光二极管L1及至少一个第二发光二极管L2分别包括多个第一发光二极管L1及多个第二发光二极管L2，且所述第一发光二极管L1及所述第二发光二极管L2分别排列成一直线，所述直线与所述参考线R相互平行，当然，所述第一发光二极管L1及所述第二发光二极管L2也可以分别排列成三条以上的直线。此外，所述第一发光二极管L1与所述第二发光二极管L2在入光面211的垂直投影L11、L21是交错设置(如图2A所示)，并且，第一发光二极管L1与第二发光二极管L2在入光面211的投影是部分重叠，也就是说第一发光二极管L1与第二发光二极管L2面对入光面211时，其空间位置除可交错设置外，亦可有相互重叠的部分(如图4中圆形虚线处所示)。其中，重叠的部分是发光二极管L1、L2的导线接脚(lead)P部分，也就是发光二极管L1、L2不发光的部分，重叠后可在相同的入光面211面积上设置更多的发光二极管L1、L2，例如是入光面211上对应到的都是发光二极管L1、L2的出光区，而没有不发光的部分，使得第一发光二极管L1及第二发光二极管L2在入光面211所占空间更有效率地被使用，并提升了入光面211的单位入光量。若已超过导光板21所需的亮度，则可将发光二极管L1、L2换成较小功率的发光二极管。由于较小功率的发光二极管尺寸也较小，如此一来，还可降低导光板21的厚度，进而让发光装置2的厚度减薄。

本发明的发光装置还可具有多种变化态样，以下举例说明。

如图5A及图5B所示，一种变化态样的发光装置2b包括一导光板21b以及一发光单元22。其中，发光单元22已在上详述，在此不再赘述。与发光装置2a不同的是，导光板21b的入光面211b具有多个凹部214及多个凸部213，所述第一发光二极管L1分别设置在所述凹部214，所述第二发光二极管L2设置在所述凸部213。在此，导光板21b的参考线R以通过所述凹部214底面的直线为例。为了让第一发光二极管L1及第二发光二极管L2在入光面211b所占空间更有效率地被使用，设置在凸部213的第二发光二极管L2的宽度(括导线接脚)大于凸部213的宽度，进一步来说，凸部213的宽度可以大致等于第二发光二极管L2的发光区的宽度即可。

如图6A及图6B所示，另一种变化态样的发光装置2c包括一导光板21c以及一发光单元22c。其中，导光板21c的入光面211c呈弧形且发光单元22c可仅包括二第一发光二极管L1与二第二发光二极管L2。然而，在本实施例中是以发光单元22c具有二第一发光二极管L1、二第二发光二极管L2、二第三发光二极管L3以及二第四发光二极管L4为例作说明，但本发明皆不以此为限。上述发光二极管L1～L4配合入光面的弧形设置，所述发光二极管L1～L4排列成一曲线，例如是一弧线。在此，导光板21c的参考线R以通过导光板21c的入光面211c的弧形的两端点的线段为例。发光二极管L1～L4至参考线R的最短直线距离关如下：第一发光二极管L1距离参考线R的一第一距离>第二发光二极管L2距离参考线R的一第二距离>第三发光二极管L3距离参考线R的一第三距离>第四发光二极管L4距离参考线R的一第四距离。当然，所述发光二极管L1～L4也可排列成二条以上的曲线。

图7是本发明较佳实施例的一种背光模块3的示意图，背光模块3包括一导光板21、一发光单元22以及至少一个光学膜片30。在应用上，背光模块3可以是一用在平面显示器的背光源，或是指示用、广告用或医疗用的灯箱。在此，以背光模块3是液晶显示器的背光模块，其包括导光板21、发光单元22和光学膜片30为例，当然，背光模块3可包括上述发光装置的实施例中不同态样的导光板及侧光式发光单元，在此不再赘述。

光学膜片30邻设在导光板21的出光面212。本发明不限制光学膜片30的数量及种类，其可例如是棱镜片、扩散膜或增亮膜等等，以修饰从导光板21射出光线的光学性质。

图8是本发明较佳实施例的一种显示装置4的示意图，显示装置4包括一显示面板40以及一背光模块3，背光模块3邻设在显示面板40，以提供光源至显示面板40。显示面板40是非自发光面板，例如液晶显示面板。其中，背光模块3可以是图7中所述的背光模块3，在此不再赘述。

综上所述，本发明的发光装置、背光模块及显示装置使用侧光式的发光二极管，并使设置在电路板上的发光二极管与一参考线相距不同距离，例如一部分的发光二极管排成一列并与参考线相距一第一距离，另一部分的发光二极管排成一列并与参考线相距一第二距离。借此可在使导光板厚度不变的情况下，增加发光二极管的数量，进而提升发光亮度。此外，由于发光二极管的数量增加，因而可选用亮度较小的发光二极管，又发光二极管的亮度变小，其厚度亦变小，因而导光板的厚度甚而可变小，使得产品更加薄型化，而大幅提升产品竞争力。

以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

一导光板，具有一入光面以及邻接所述入光面的一出光面，其中所述入光面两端的连线是一参考线，且所述入光面呈弧形；以及

一发光单元，设置在所述入光面的一侧，所述发光单元具有多个第一光源、多个第二光源以及一电路板，所述第一光源及所述第二光源设置在所述电路板上，且所发出的光线经由所述入光面进入所述导光板并从所述出光面射出所述导光板，其中所述第一光源及所述第二光源配合所述入光面的弧形设置而排列成一曲线，

其中，所述第一光源与所述入光面的所述参考线相距一第一距离，所述第二光源与所述入光面的所述参考线相距一第二距离，所述第一距离不等于所述第二距离。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述导光板的所述入光面呈凹凸状、或波浪状、或弧形状、或平面。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一光源与所述第二光源在所述入光面的投影是部分重叠。

4.一种背光模块，其特征在于，包括：

一导光板，具有一入光面以及邻接所述入光面的一出光面，其中所述入光面两端的连线是一参考线，且所述入光面呈弧形；

至少一个光学膜片，邻设在所述出光面；以及

一发光单元，设置在所述入光面的一侧，所述发光单元具有多个第一光源、多个第二光源以及一电路板，所述第一光源及所述第二光源设置在所述电路板上，且所发出的光线经由所述入光面进入所述导光板并从所述出光面射出所述导光板，其中所述第一光源及所述第二光源配合所述入光面的弧形设置而排列成一曲线，

其中，所述第一光源与所述入光面的所述参考线相距一第一距离，所述第二光源与所述入光面的所述参考线相距一第二距离，所述第一距离不等于所述第二距离。

5.根据权利要求4所述的背光模块，其特征在于，所述第一光源与所述第二光源在所述入光面的投影是部分重叠。

6.一种显示装置，其特征在于，包括：

一显示面板；以及

一背光模块，邻设在所述显示面板，所述背光模块具有：

一导光板，具有一入光面以及邻接所述入光面的一出光面，其中所述入光面两端的连线是一参考线，且所述入光面呈弧形；

至少一个光学膜片，邻设在所述出光面；以及

一发光单元，设置在所述入光面的一侧，所述发光单元具有多个第一光源、多个第二光源以及一电路板，所述第一光源及所述第二光源设置在所述电路板上，且所发出的光线经由所述入光面进入所述导光板并从所述出光面射出所述导光板，其中所述第一光源及所述第二光源配合所述入光面的弧形设置而排列成一曲线，

其中，所述第一光源与所述入光面的所述参考线相距一第一距离，所述第二光源与所述入光面的所述参考线相距一第二距离，所述第一距离不等于所述第二距离。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一光源与所述第二光源在所述入光面的投影是部分重叠。