CN1320666C

CN1320666C - 具有支撑件的发光二极管光源模组

Info

Publication number: CN1320666C
Application number: CNB2004100623225A
Authority: CN
Inventors: 周信宏
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2024-07-01
Also published as: CN1588658A

Abstract

一种具有支撑件的发光二极管光源模组。为提供一种混光效果好、足够稳固性、平整度良好、维持光学特性的光源模组，提出本发明，它包括底板、至少一个设置于底板上的发光二极管、至少一个支撑件、具有至少一个套合于发光二极管外侧的通孔的反射片及扩散片；至少一个支撑件设置于底板与扩散片之间，其包括设置于底板上的底盘及结合于底盘并向上延伸的锥柱，底盘上表面的面积大于锥柱的锥底面积；反射片具有至少一个套合于支撑件锥柱外侧的支撑件孔。

Description

具有支撑件的发光二极管光源模组

技术领域

本发明属于光源模组，特别是一种具有支撑件的发光二极管光源模组。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源对液晶显示产品将有突破性的帮助，主要原因是LED的发光效能已经获得大幅改善。一般认为现阶段的LED，技术上已经具备冷阴极灯管一半左右的效能，甚至到了2005年LED的发光效能可望与冷阴极灯管并驾齐驱。当然，这仅仅是就LED的亮度方面而言。若是将LED高反应速度的特性予以应用，使红、蓝、绿三种LED光源依序高速切换点灯，则不但可以取代液晶面板中高单价的彩色滤光片，更可增加液晶显示产品的细腻度与亮度。由此看来，LED光源对液晶显示产品未来发展趋势的影响将是全面且彻底的。而除了应用于液晶显示产品的外，一旦LED的发光效能可等同于或超过冷阴极灯管，则其应用层面势必将更为扩展。例如，LED灯目前已经应用于不少信号灯源上，诸如交通号志的红绿灯及汽车的方向灯等。若其发光效能有所进展，最有可能的应用是将其推展至照明灯源上，而LED所具有的低耗电及低发热特性，将对目前所有的照明灯源带来不小的威胁。

如图1所示，习知的LED光源模组10包括框架12、电路板13、至少一片LED14、反射片16及扩散片18。如图1所示的LED光源模组10可应用在照明灯源或者是信号灯的中，若在其上方配合液晶面板，则可作为液晶显示产品的背光模组。

其中，电路板13与LED14电性连接，以用来控制LED14，在不同的产品中，电路板13亦可用来控制组装于LED光源模组10上方的液晶面板。

如图1所示，LED14设置于电路板13上，以作为LED光源模组10的中的光源，其中，LED14可区分为上半部的发光区141及下半部的底座143。在另一习知技术中LED14直接设置于框架12的底板上(图中未示)。

反射片16则可将来自LED14的发光区141的光线向上反射，使光线能充分被运用。反射片16利用其边缘部分架设于框架12上，其上设置有至少一个通孔，使得LED14的发光区141可穿过而位于反射片16上方；而底座143则在反射片16的下方，在部分的习知技术中底座143可用以支撑反射片16。

透光的扩散片18亦利用其边缘部分架设于框架12上，借由扩散片18材质折射率与空气的不同，可使得部分入射扩散片18的光线产生全反射，而在扩散片18与反射片16之间多次地反射，如此则可增进各个LED14所发出的光线的混光效果，使得射出扩散片18的光线具有均匀的亮度与色度。

如，由于LED14为侧面发光(side emitting)，因此其光线大部分并不会直接向上方发射，有鉴于此，习知技术中公开了LED光源模组20。LED光源模组20与图1中的LED光源模组10大体上相同的，其主要差别仅仅在于在反射片16与扩散片18之间多加了辅助扩散片22。辅助扩散片22利用其边缘部分架设于框架12上，其位置较接近LED14，这使得LED14所发出的光线入射辅助扩散片22时入射角度较大，较容易产生全反射，而有助于光线能射向上方的扩散片18，因此，相较于图1所示的LED光源模组10，图2所示LED光源模组20的混光效果会更好。对于光线的平整度要求较高的液晶显示产品而言，采用图2所示的LED光源模组20作为背光模组会是较好的选择。

而目前LED大部分是应用于小尺寸的液晶显示产品的中，例如手机荧幕或是车用液晶荧幕的背光源，关于较大尺寸的液晶荧幕，甚至液晶电视中LED背光源的应用则是目前研发人员积极投入开发的重要技术。当液晶荧幕的尺寸加大时，作为其背光源的LED光源模组也需要加大其面积，在此情况下，如图1、图2所示的LED光源模组则需增加使用的LED14的数量，且其中的框架12的底板面积、反射片16面积、扩散片18面积及辅助扩散片22面积都需要加大。然而，如图1、图2所示，反射片16、扩散片18及辅助扩散片22仅利用其各自的边缘部分架设于框架12之上，当其面积加大后，加重的重量会使得反射片16、扩散片18及辅助扩散片22产生凹陷的现象。其中通常为金属薄片，如铝片的反射片16相较于通常为压克力或玻璃材质的扩散片18及辅助扩散片22更容易弯曲凹陷。此凹陷现象对于强调光线均匀度的液晶显示产品来说是无法接受的缺点，因为一旦反射片16、扩散片18及辅助扩散片22的平整度不良，会致使LED光源模组10、20整体的光线均匀度严重下降，而且液晶显示产品的尺寸越大时，此缺点会越形严重。

因此，在液晶显示产品朝向大尺寸发展及LED光源逐渐成为主流光源的两大趋势的下，对于从事LED光源相关领域的研发人员而言，如何使改善LED光源模组中反射片、扩散片及辅助扩散片的凹陷缺点，以使得LED光源模组维持其光线的均匀度是为目前研发的重要方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种混光效果好、足够稳固性、平整度良好、维持光学特性的具有支撑件的发光二极管光源模组。

本发明包括底板、至少一个设置于底板上的发光二极管、至少一个支撑件、具有至少一个套合于发光二极管外侧的通孔的反射片及扩散片；至少一个支撑件设置于底板与扩散片之间，其包括设置于底板上的底盘及结合于底盘并向上延伸的锥柱，底盘上表面的面积大于锥柱的锥底面积；反射片具有至少一个套合于支撑件锥柱外侧的支撑件孔。

其中：

反射片与扩散片之间设有辅助扩散片；支撑件锥柱由大、小锥柱构成；大锥柱的锥底与设置于底板上的底盘上表面相结合，且底盘上表面的面积大于大锥柱的锥底面积；小锥柱的锥底与大锥柱的锥顶结合；反射片上的支撑件孔与大锥柱外侧相套合；辅助扩散片具有套合于小锥柱外侧的至少一个小锥柱孔。

扩散片与辅助扩散片之间距介于20mm～40mm。

大锥柱的锥顶面积大于小锥柱的锥底面积。

底板上设有借以控制发光二极管的电路板。

发光二极管与电路板电性连接。

支撑件的锥柱表面为白色。

支撑件的锥柱为以透明材质制成。

支撑件的底盘及锥柱为一体成型。

由于本发明包括底板、至少一个设置于底板上的发光二极管、至少一个支撑件、具有至少一个套合于发光二极管外侧的通孔的反射片及扩散片；至少一个支撑件设置于底板与扩散片之间，其包括设置于底板上的底盘及结合于底盘并向上延伸的锥柱，底盘上表面的面积大于锥柱的锥底面积；反射片具有至少一个套合于支撑件锥柱外侧的支撑件孔。借由设置于底板与扩散片之间的支撑件支撑反射片及扩散片，不但改善了反射片及扩散片本身的凹陷缺点，使反射片及扩散片得以具有良好的平整度，而使本发明得以维持良好的光线均匀度；若欲在扩散片的上继续铺设其它种类的光学膜片，例如上、下增光片，上、下棱镜片等时，本发明得以具有足够的稳固性，可使得这些光学模片平整地铺设而维持其光学性质的稳定。不仅混光效果好，而且足够稳固性、平整度良好、维持光学特性，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为习知的LED光源模组结构示意侧视剖视图。

图2、为另一种习知的LED光源模组结构示意侧视剖视图。

图3、为本发明实施例一结构示意剖视图。

图4、为本发明实施例一结构示意剖视图(LED直接固定于框架的底板上)。

图5、为本发明实施例二结构示意剖视图。

图6、本发明中支撑件结构示意立体图。

具体实施方式

实施例一

如图3所示，本发明具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组30包括框架32、电路板33、至少一个LED(发光二极管)34、至少一个支撑件35、反射片36及扩散片38。

本发明具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组30可应用在照明灯源或者是信号灯的中，若在其上方配合液晶面板，则可作为液晶显示产品的背光模组。

框架32具有底板321。

电路板33与LED34电性连接，以控制LED34，在不同的实施方式中，电路板33亦可用来控制组装于具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组30上方的液晶面板。

LED34设置于电路板33上，以作为具有支撑件的发光二极管光源模组30的中的光源。LED34可区分为上半部的发光区341及下半部的底座343。亦可如图4所示，LED34可直接固定于框架32的底板321上。

支撑件35包括底盘351及结合于底盘351并向上延伸的锥柱353。底盘351设置于电路板33上。亦可如图4所示，底盘351可直接固定于框架32的底板321上，且底盘351及锥柱353一体成型。

反射片36可将来自LED34的发光区341的光线向上反射，使光线能充分地被运用。反射片36具有至少一个通孔364及至少一个支撑件孔365。通孔364套合于LED34外侧，支撑件孔365套合于锥柱353外侧。反射片36承载于支撑件35的底盘351及LED34的底座343上。

扩散片38承载于锥柱353上，借由扩散片38材质折射率与空气折射率的不同，可使得部分入射扩散片38的光线产生全反射，而在扩散片38与反射片36之间多次地反射，如此则可增进各个LED14所发出的光线的混光效果，使得射出扩散片38的光线具有均匀的亮度与色度。

与习知技术相同的是，在本发明具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组30中，扩散片38与反射片36的边缘部分依然可以架设在框架32上，然而与习知技术不同的是，本发明利用支撑件35来支撑反射片36及扩散片38较靠近中央的部分，有效的改善了如图1所示的习知技术中反射片16及扩散片18因重量所致使的凹陷现象。因此，本发明的反射片36及扩散片38可以具有良好的平整度，而本发明具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组30整体的光线均匀度也得以较习知技术大幅地提升。

如上所述，如图3所示，LED34及支撑件35设置于电路板33上。随着电路板33面积的改变或者设置位置的不同，如图4所示，LED34及支撑件35亦可设置于底板321上。一般而言，LED34的底座343因为其不发光会设置在反射片36下方，因此不将底座343设置在反射片36与扩散片38之间，避免其影响混光。然而为了使反射片36架设在LED34的底座343上，会使得反射片36有一定的悬空的高度，而反射片36通常为金属薄片，如铝片，相较于通常为玻璃或压克力材质的扩散片38更容易弯曲凹陷，因此在本发明中，设置支撑件35的底盘351的精神在于改善反射片36的悬空现象，底盘351可设置在电路板33上，亦可设置在底板321上。

实施例二

如图5所示，本发明具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组50包括框架32、电路板33、至少一个LED(发光二极管)34、至少一个支撑件35a、反射片36、扩散片38及辅助扩散片52。辅助扩散片52设置于反射片36与扩散片38之间而较扩散片38位置上更接近LED34，这使得LED34所发出的光线入射辅助扩散片52时入射角度较大，较容易产生全反射，而有助于光线能射向上方的扩散片38，因此，相较于如图3所示本发明实施例一的具有支撑件的发光二极管光源模组30，本发明实施例二具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组50的混光效果会更好。对于光线的平整度要求较高的液晶显示产品而言，采用如图5所示的具有支撑件的发光二极管光源模组50作为背光模组会是较好的选择。

扩散片38与辅助扩散片52之间距介于20mm～40mm。

为了支撑辅助扩散片52，因此在实施上将支撑件35a设计成包括底盘351、大锥柱355及小锥柱357。辅助扩散片52具有至少一个小锥柱孔525，小锥柱孔525套合于小锥柱357外侧，而辅助扩散片52承载于大锥柱355及框架32上。因此，本发明应用于具有辅助扩散片的LED光源模组时，亦能有效改善习知技术中辅助扩散片因重量所致使的凹陷问题。

如图6所示，支撑件35a包括底盘351、大锥柱355及小锥柱357。底盘351设置于电路板33，或如图4所示，底盘351设置于底板321上，且向上支撑反射片36。底盘351、大锥柱355及小锥柱357为一体成型。

大锥柱355的锥底与底盘351上表面相结合，且底盘351上表面的面积大于大锥柱355的锥底面积；大锥柱355穿过反射片36上至少一个支撑件孔365，且向上支撑辅助扩散片52。

小锥柱357的锥底则与大锥柱355的锥顶结合，且大锥柱355的锥顶面积大于小锥柱357的锥底面积；小锥柱357穿过辅助扩散片52上的小锥柱孔525，且向上支撑扩散片38。而在此实施例中，小锥柱357的长度系介于20mm～40mm。

值得一提的是，如图3、图4的本发明实施例一及如图5所示的本发明实施例二，其中LED以及支撑件所使用的数量可随着LED光源模组面积的改变而加以调整。关于其中的锥柱、大锥柱以及小锥柱，其表面为白色以避免影响混光，或以透明材质制造而使锥柱、大锥柱以及小锥柱透光，使LED光源模组的混光机制受到的影响可降到最低。

本发明支撑件的设置，不但改善了反射片、扩散片及辅助扩散片本身的凹陷缺点，若欲在扩散片的上继续铺设其它种类的光学膜片，例如上、下增光片，上、下棱镜片等时，本发明具有支撑件的LED(发光二极管)光源模组则得以具有足够的稳固性，可使得这些光学模片平整地铺设而维持其光学性质的稳定。

综合以上所述，本发明系提供了一种具有支撑件的LED光源模组，改善了习知技术中LED光源模组的反射片、扩散片及辅助扩散片的凹陷缺点，借由支撑件的设置，反射片、扩散片及辅助扩散片得以具有良好的平整度，而本发明具有支撑件的LED光源模组则得以维持良好的光线均匀度。

Claims

1、一种具有支撑件的发光二极管光源模组，它包括底板、至少一个设置于底板上的发光二极管、具有至少一个套合于发光二极管外侧的通孔的反射片及扩散片；其特征在于所述的底板与扩散片之间设有至少一个支撑件；支撑件包括设置于底板上的底盘及结合于底盘并向上延伸的锥柱，底盘上表面的面积大于锥柱的锥底面积；反射片具有至少一个套合于支撑件锥柱外侧的支撑件孔。

2、根据权利要求1所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的反射片与扩散片之间设有辅助扩散片；支撑件锥柱由大、小锥柱构成；大锥柱的锥底与设置于底板上的底盘上表面相结合，且底盘上表面的面积大于大锥柱的锥底面积；小锥柱的锥底与大锥柱的锥顶结合；反射片上的支撑件孔与大锥柱外侧相套合；辅助扩散片具有套合于小锥柱外侧的至少一个小锥柱孔。

3、根据权利要求2所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的扩散片与辅助扩散片之间距介于20mm～40mm。

4、根据权利要求2所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的大锥柱的锥顶面积大于小锥柱的锥底面积。

5、根据权利要求1或2所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的底板上设有借以控制发光二极管的电路板。

6、根据权利要求5所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的发光二极管与电路板电性连接。

7、根据权利要求1或2所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的支撑件的锥柱表面为白色。

8、根据权利要求1或2所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的支撑件的锥柱为以透明材质制成。

9、根据权利要求1或2所述的具有支撑件的发光二极管光源模组，其特征在于所述的支撑件的底盘及锥柱为一体成型。