CN2921888Y - 锥形菱镜式lcd背光照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,包括LCD、多个LED,以及散热底座。该LED装置在LCD后方,为高功率LED,各LED均包括有发光点,该发光点外部封装有透光罩体,在该LED的发光路径上则设置有锥形菱镜。在该LED的周围设置有导热基板,该散热底座则装置在该LED后方,该散热底座在LED周围设置有反光面。当发光点产生光线时,可将光线投射到该锥形菱镜上,经由该锥形菱镜将光线进行90度角弯折,再由该反射面投射到LCD上。而该高功率的LED产生的热量,经由导热基板导引到散热底座上消除。

Description

锥形菱镜式LCD背光照明装置
技术领域
本实用新型为一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,特别指一种可以模块化装配,容易制造与维修,且可呈现均匀与饱和的亮度与色泽LCD背光照明装置。
背景技术
目前的LCD背光照明装置,主要是以白光CCFL(冷阴极灯管)为主,将CCFL设置在LCD背后,然后发光投射到导光板、扩散片、增光片后,再投光于LCD上,使LCD上的画面得以显现。而面对LCD尺寸愈做愈大,所需的CCFL与其驱动电路也必须有所增加。要达成大尺寸LCD的背光照明功能,必须将多数的CCFL进行串/并联,然而,CCFL具有以下缺点:1.CCFL亮度不均,即使串/并联最多数的CCFL,在LCD的尺寸范围之内,其所能得到的亮度仍然不均,尤其对于大尺寸LCD更为明显;2.CCFL寿命较短,约使用4000~6000小时就会开始亮度衰减,且不易更换,造成LCD的使用寿命大幅缩短;3.CCFL色彩饱和度不足,其色温大约在4800K左右,故仅能达成NTSC所规范的色域在80%左右,特别对于红光的表现更差,无法满足高规格的色彩需求,例如面对仪器量测的情况与特定色彩表现的环境下,就能明显的发现其色彩缺失;4.CCFL使用上较为耗电,且制作时内含有害物质「汞」,对于环境保护无疑是一种伤害,故京都预定书明订在2006年7月1日起禁制使用。因此,采行其它背光来源,乃为LCD发展的必然趋势。
目前业界普遍采行的技术,乃为利用LED作为背光来源,LED应用在小尺寸的LCD屏幕上已有一段时间,例如手机、PDA上,近年来更由于技术提升,使LED的亮度大为提升,加上重量轻巧、坚固,且寿命较长,开机反应较快,故已成为许多大尺寸LCD的选择对象。
一般LED作为LCD背光来源的设置方法,是在LCD一侧或两侧装置数量不等的LED,当开启电源时,LED光源即投射在LCD上,使LCD上的影像得以显现。然而,一般LED的光线并非均匀散射,而是集中在一小范围内,使该LED投射光线的LCD上有一区域特别明亮,但该明亮区域四周可看出明显的亮度衰减,且色彩亦无法均匀呈现。
另外,前述任何LCD装置在部份背光照明装置的组件发生损坏时,无法单独更换,而必须整体汰换,成本甚高。且对于大尺寸LCD而言,仅因单一组件损换即必须淘汰,不仅浪费,且LCD废弃品亦会增加环保的负担。
因此,提供一种解决上述问题的锥形菱镜式LCD背光照明装置实为必要,该锥形菱镜式LCD背光照明装置采LCD背后投光的方式,将LED的投光以锥形菱镜折射90度角光源,让LCD整体亮度与色彩得以均匀呈现。且以特殊散热机制去除高功率LED发热故障及亮度衰减等问题,及以独立模块设计达成维修简易。
发明内容
本实用新型的主要目的即在于提供一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,其可利用高功率LED为光源,让光源投射于锥形菱镜上以适当的度角折射到反光板四周,反射到导光板上让光源均匀反射到LCD上,使LCD得以呈现高亮度与高饱和度的色彩。
本实用新型的另一目的即在于提供一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,其提供一种特殊散热机制,可大量生产单一规格的背光照明模块,藉以降低因热度产生的故障机率,可提高大尺寸LCD的生产良率与亮度。
本实用新型的再一目的即在于提供一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,由于该LED是由小型模块所组成,故在单一组件损坏时,可将损坏部份的模块直接更换,使大尺寸LCD的维护变为简便可行。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:提供一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,包括有LCD、多个LED,以及散热底座。该LED系装置在LCD后方,用来产生光线投射到LCD上,该LED为高功率LED,能够产生充足的光线,各LED均包括有发光点,该发光点外部封装有透光罩体,在该LED的发光路径上则设置有锥形菱镜。在该LED的周围设置有导热基板,该散热底座则装置在该LED后方,该散热底座在LED周围设置有反光面,该反光面为斜面。当发光点产生光线时,可将光线投射到该锥形菱镜上,经由该锥形菱镜将光线进行适当的度角弯折,再由该反射面投射到导光片及扩散片使光线均匀分布的呈现在LCD上。而该高功率的LED产生的热量,经由导热基板导引到散热底座上,可维持产品的稳定。
本实用新型与现有技术比较,具有以下优点:通过以上结构,本实用新型在操作上由于光线在多次弯折后,已分散并均匀投射到LCD上,故可避免光线直接集中在LCD一点上的亮度不均缺失,亦延长产品的寿命。另外,本实用新型采用高功率的LED,通过散热底座本身的面积分布,加采用铜、铝、鐡等高散热、低成本的材质,可将热量适当分散,增加产品的耐用性。且各LED的光可延伸到周围的LED范围,使光线进一步得到扩散,并与周围的LED光线重叠,让该LCD上的光线更为均匀。又,本实用新型的模块化设计,使产品更容易生产,而本实用新型另在该散热底座上设置有定位点,用来方便LED的装置。
附图说明
图1为本实用新型锥形菱镜式LCD背光照明装置的立体图;图2为该锥形菱镜式LCD背光照明装置的剖面图;图3为该锥形菱镜式LCD背光照明装置的动作原理图。
具体实施方法请参阅图1至图3所示,本实用新型提供一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,由LCD 1、多个LED 2,以及散热底座3组成。其中,该LCD 1用来产生画面,其后方设置有扩散片11与导光片12,该导光片11用来接收光源并均匀分布,避免光线集中一点,该扩散片12则进一步将光线均匀分散,使整片LCD 1画面可保亮度一致、色彩饱和。
该LED 2系装置在LCD 1后方,用来产生光线投射到LCD 1上,所述LED 2系为高功率LED,能够产生充足的光线。前述每一LED 2均包括有发光点21,该发光点21外部封装有透光罩体22,在该LED 2的发光路径上则设置有锥形菱镜23,当发光点21产生光线时,可将光线投射到该锥形菱镜23上,经由该锥形菱镜23将光线进行适当的度角弯折,再由后述的反射面31、32投射到LCD 1上。而该LED 2的周围则设置有导热基板24,该导热基板24为奈米制程的超导基板,可将高功率LED 2产生的热量导引到所述散热底座3上,维持产品的稳定。
该散热底座3系装置在该LED 2后方,用来装置该LED 2与相关的电路单元(图未示),在该散热底座3在LED 2周围设置有反光面31、32,该反光面31、32为斜面,可接收来自该锥形菱镜23的光线,并弯折后投射到LCD 1上。
由于每一LED 2系呈模块化设计,故本实用新型在制造与维护上都相当方便,可将故障的LED 2单独置换,无需更换整片背光照明装置。
通过以上结构,本实用新型在操作上系由该发光点21先行发光,此光线经由路径投射到锥形菱镜23上,经由该锥形菱镜23进行适当的度角的弯折,然后投射到反射面31、32上,该反射面31、32复将光线弯折投射到LCD 1上,由于光线在多次弯折后,已分散并均匀投射到LCD 1上,故可避免光线直接集中在LCD一点上的亮度不均缺失,亦延长产品的寿命。另外,本实用新型采用高功率的LED 2,其热量经由该导热基板24可传导到散热底座3上,通过该散热底座3本身的面积分布,加采用铜、铝、鐡等高散热、低成本的材质,可将热量适当分散,增加产品的耐用性。
前述LCD 1内侧的反光面31高度略低于LCD周围的反光面32,其目的在使各LED 2的光可延伸到周围的LED 2范围,使光线进一步得到扩散,并与周围的LED 2光线重叠,让该LCD 1上的光线更为均匀。
又,本实用新型的模块化设计,使产品更容易生产,而本实用新型另在该散热底座3上设置有定位点33,用来方便LED 2的装置,本实施例系在导热基板24上设置缺槽25,让LED 2与导热基板24通过缺槽25快速定位在散热底座3上,以快速进行生产。
上述说明仅仅是本实用新型具体实施例的具体说明,然本领域一般技术人员可理解,任何非实质性更改或变换皆包含在本实用新型范围内,该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围。

Claims (7)

1.一种锥形菱镜式LCD背光照明装置,其特征在于,其包括:LCD;多个LED,装置在该LCD后方,该LED包括有发光点,该发光点外部封装有透光罩体,在该LED的发光路径上设置有锥形菱镜,该LED的底座周围则设置有导热基板;散热底座,装置在该LED后方以装置该LED与相关的电路单元,且该散热底座在LED周围设置有反光面。
2.如权利要求1所述的锥形菱镜式LCD背光照明装置,其特征在于,该LED是高功率LED。
3.如权利要求1所述的锥形菱镜式LCD背光照明装置,其特征在于,该锥形菱镜的角度可使发光点的光线进行适当的度角弯折。
4.如权利要求1所述的锥形菱镜式LCD背光照明装置,其特征在于,该反光面为斜面。
5.如权利要求1所述的锥形菱镜式LCD背光照明装置,其特征在于,LCD内侧的反光面高度略低于LCD周围的反光面。
6.如权利要求1所述的锥形菱镜式LCD背光照明装置,其特征在于,该散热底座上设置有定位点以方便锁固LED的装置。
7.如权利要求1所述的锥形菱镜式LCD背光照明装置,其特征在于,该LCD背侧设置有扩散片与导光片。
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TWI467118B (zh) * 2011-03-25 2015-01-01 Sharp Kk A light emitting device, a lighting device, and a display device

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