CN2921888Y

CN2921888Y - 锥形菱镜式lcd背光照明装置

Info

Publication number: CN2921888Y
Application number: CN 200620129701
Authority: CN
Inventors: 詹宗文
Original assignee: XUANJI PHOTOELECTRIC SEMICONDUCTOR CORP
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-12

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

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。