TWI242656B - Planar light-emitting apparatus - Google Patents

Description

1242656 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域] 本發明是有關於邊光型的面發光裝置。 【先前技術】 被使用於液晶顯示裝置的背光模組等的面發光裝置， 一般分為邊光型與直下型。邊光型的面發光裝置，其導光 板的側面為入光面，沿著該側面在該側面的橫向位置配置 光源’其與在導光板的背面側的位置配置光源的直下型面 發光裝置比較’因為較為薄型化與小型化，有廣大的應 用。 對於邊光型的面發光裝置，從導光板側面入射之光， 藉由在導光板内全反射而傳播，以確保在距離光源遠的位 置的面發光。但是，距離光源愈遠的位置，從光源的光愈 容易衰減’在距離光源遠的位置會發生發光量不足的問 題。傳統上，在導光板的一側配置有多個線狀光源，藉由 增加從導光板側面之入光量，以防止距離光源遠的位置之 發光量不足’而確保發光的均一性以達成所知的高輝度化 之結構（例如，參照特許文獻）。 特許文獻為特許第3 1 3 0 4 0 2號公報。 由於線狀光源的長度有其限制，特別是對於大型化面 毛光裝置之邊的長度較長’因受到線狀光源的長度之限 制，大型化會有困難是為問題。又，導光板之一侧配置有 複數個線狀光源的情形下，在該些光源相互之間及光源與 反射态等之間會發生漏電流，這是因為光源（燈管）愈長就

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第5頁 1242656 μ五、發明說明（2) 電流就愈 由於燈管 射部分容 減與色差 有燈管之 的高可能 生。更， 因此會有 燈管愈長 亮不同的 容易發 彎曲， 易發生 等的發 間及燈 性之問 燈管長 變頻器 ，燈管 問題。 生之問 使用金 漏電 生之問 管與導 題。而 時，變 的南成 之高壓 需要愈高電壓，因此燈管愈長則漏 題。又，線狀光源其燈管中間位置 屬製的反射器時’在光源附近的反 流，會造成燈管不亮，或是壽命縮 題。更，由於前述之燈管彎曲，會 光板側面等的接觸所造成燈管破裂 關於彎曲則是燈管愈長就愈容易發 頻器（inverter)必需有大的容量， 本與變頻器的大尺寸的問題。又， 端（HOT)與低壓端（GND)，容易有明 【發明内容】 因此本發 導光板其設計 勻的高輝度。 為解決上 邊側面，配置 數個該線狀光 置成複數個群 方向並列設置 間的接續部， 群之間不同。 長邊側面之邊 源。更，構成 明之目的就是提供一面發光裝置，對於大的 自由度高，也可以有短的光源長度，更有均 述課題本發明如下述。沿著矩形導光板的長 有線狀光源之邊光型面發光裝置，包括由複 源縱列配置而成之縱列光源群，於該側面設 ;以及該些縱列光源群，在該導光板厚度的 ’其中構成該縱列光源群之該此唆狀#调之 其接續部的縱向方向位置，在該 如此，由於多個線狀光源縱列配置，導光板 為長的情形下，可以對應使用短的線狀光 該些縱列先源群之2個線狀光源之間的接續

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IHI 12518pif.ptd 1242656 五、發明說明（3) 部，由於接續部的縱向方向 ，對應接續部所處位置的不發光部分，間為 光：群之發光部相互補•，而接續部所處匕：縱列 群之縱向方向。6方向，疋指線狀光源或是縱列光源 又：刖述縱列光源群分別是由2個線狀光源所構成， 該線狀光源，具備有與變頻器的低壓端（gnd)連接之 的GND端部，以及與變頻器的高壓端（H〇T)連接之 。 HOT端部，該縱列光源群之該接續部僅配置在前述線狀 源之GND端部’且較佳設置有支撐此線狀光源之該_端部 之燈官支撐具。如此，線狀光源之低壓GN])側之部分相互 接近，而因為沒有線狀光源之低壓㈣^侧與高壓側接 近，或是咼壓HOT側之部分相互接近，因此可抑制漏電流 的發生。又，藉由燈管支撐具，以防止在接續部的光源變 位0 又’面發光裝置，較佳具有如下之.特徵，其在前述導 光板之至少一側，沿著該側面所設置的複數個線狀光源的 有效發光影領域，其在縱向方向有重疊，因此該有效發光 影領域在前述縱向方向連續。如此，在接續部不發光之部 分與燈管支撐具的影響可以降低。 【實施方式】 本發明之實施型態，請參閱圖示之說明。第8圖繪示 為本發明之第一實施例之面發光裝置，可使用於液晶顯示

1242656 五、發明說明（4) 裝置的背光源之邊光型面發光裝置之剖面圖。沿著長方形 的導光板1之長邊側面1 1、1 2，設有4個縱列光源群 3 1〜3 4。各縱列光源群，由2個線狀光源在同一輛線上縱列 配置而成。導光板1之側面1 1、1 2為入光面，從縱列光源 群31〜34發出之光，入射於導光板1内。此入射光，在導光 板1内由於全反射反覆在導光板1内傳播，而超過全反射臨 界角的光由導光板1的上面13 ’為出光面而出射。又，導 光板1的下面14由反射片3覆蓋’從導光板1的下面射出的 光藉由反射片3之反射而回到導光板1内。縱列光源群 31〜34，由斷面為匚字型的反射器2覆蓋，藉由反射器2將 從側面11、1 2之光反射’而使入射回導光板1内。更，導 光板1的上面13為出光面之上方，可依使用之目的設置有 適當的光學片4。之後’所要重要的光源、導光板、及支 撐具以外的部分，其圖示與說明省略。 第1圖為第1實施例之斜視圖’而第2圖為側面。沿著 長方形的導光板1之長邊側面11 ’與側面11相對的位置’ 設有第一縱列光源群31與第二縱列光源群3 2 °前述的縱列 光源群3 1、3 2，在導光板的厚度方向相互並列設置。同樣 地，沿著導光板1之另一長邊側面12設有第三縱列光源群 33與第四縱列光源群34。因此，本第一實施例共有4個縱 列光源群（8個線狀光源）°此4個縱列光源群’或是8個線 狀光源，其縱向方向（線狀光源之軸線方向）’個別與導光 板1之長邊側面11、1 2平行。 第一縱列光源群31 ’由第一線狀光源21與第二線狀光

12518pif.ptd 第8頁 1242656 五、發明說明（5) 源23所成。此線狀光源21與23 ’個別的縱向方向之中心軸 (線狀光源之軸線）相同’而在同一軸線上縱列配置。同樣 地，第二縱列光源群3 2 ’在同一軸線上配置第二線狀光源 2 2與第四線狀光源2 4所成。第三縱列光源群3 3與第四縱列 光源群3 4 (未示於圖），同樣地個別由2個線狀光源縱列配 置而成。第一線狀光源2 1與第四線狀光源2 4為相同長度， 第二線狀光源2 2與第三線狀光源2 3為相同長度，但是比第 一線狀光源2 1較長。更，對於線狀光源，可以使用冷陰極 管。又，於第一實施例，在導光板長邊的兩側11、1 2做為 入光面’而也可以在僅在導光板之任一側面做為入光面。 第3圖繪示於第一實施例之導光板與線狀光源之側面示 意圖。構成第一縱列光源群3 1的第一線狀光源2 1與第三線 狀光源2 3之2個線狀光源，為個別的線狀光源。由此，其 線狀光源2 1與線狀光源2 3之間，不可避免存在有不發光部 分的第一接續部41。此接續部41是由二個線狀光源21與2 3 之間隙與/或與該間隙鄰接的各光源電極部（未示）所構 成。同樣地，構成第二縱列光源群的第二線狀光源22與第 四線狀光源2 4之2個線狀光源，為個別的線狀光源。該光 源之間，存在有不發光部分的第二接續部42。此第一接續 部41與第二接續部42之位置，設有覆蓋的燈管支撐具6 (參 閱第1 ’ 2圖）。燈管支撐具6使上述之第一到第四線狀光源 之各其一端插入而固定。 線狀光源之一端部，有變頻器（未示於圖）之低壓 (GND)端子（未示於圖）與藉由配線（未示於圖）被連接的電

12518pif.ptd 第9頁 1242656 五、發明說明（6) 極之GND端部。線狀光源之另一端部，有變頻器之高壓 (HOT)端子（未示於圖）與藉由配線（未示於圖）被連接的電 極之HOT端部。如第3圖所示，接續部4 1側配置有第一線狀 光源21的GND端部21a。因此，第一線狀光源21的HOT端部 21 b，位於第一縱列光源群31的端部位置。同樣地，第三 線狀光源23的GND端部23a，因為配置於接續部41側，第三 線狀光源23的HOT端部23b，位於第一縱列光源群31的端部 位置。更，對於第二縱列光源群3 2同樣地，第二線狀光源 22的GND端部22a及第四線狀光源24的GND端部24a位於接續 部42側之位置，第二線狀光源22的HOT端部22b及第四線狀 光源24的HOT端部24b，位於第二縱列光源群32之端部位 置。 如第3圖所示，第一接續部41與第二接續部42，在光 源的軸線方向位置相差一 W之距離。因此，存在於第一接 續部41之不發光部分的影響，可以由第二線狀光源2 2之 GND端部22a附近發出的光而補償。又，在第二接續部42之 不發光部分的影響，可以由第三線狀光源23之GND端部23a 附近發出的光而補償。因此，可以減少在前述第一接續部 41與第二接續部42之不發光部分的影響。 支撐具6，其側視為約平行四邊形之形狀（見第2圖）， 4個光源21〜24的GND端部2 la〜24a可以插入固定。支撐具6 之光源插入面65與66，對應於接續部41、42(見第3圖）之 位置為斜的傾斜，於側視面（見第2圖）為平行四邊形。第 4圖為支撐具6之斜視圖，第5圖為支撐具6之剖面圖。如第

第10頁 1242656 五、發明說明（7) 4圖所示’燈管支撐具6的一端面，設有光源插入洞62，其 形狀由光源插入洞上部6 2 a與光源插入洞下部6 2 b整體連 接。與燈官支撐具6的一端面對向的另一端面，有形狀與 光源插入洞6 2相同的光源插入洞6 3。光源插入洞6 2之上部 6 2a可插入第三線狀光源23的⑽^端部23a。。光源插入洞 62之下部62b可插入第四線狀光源24的GND端部24a。光源 插入洞63之上部63a可插入第一線狀光源21的GND端部 21a °光源插入洞63之下部63b可插入第二線狀光源22的 GND 端部22a。 光源插入洞6 2與光源插入洞6 3僅在其中間部連接，而 此連接部以外，光源插入洞6 2、6 3之上下部6 2 a、6 2 b、 63a、6 3b，以及各線狀光源2丨〜24的徑（燈管徑）大約相同 的圓洞。因此，被插入光源插入洞62之2個光源23、24， 相互之間隔被保持固定，關於此點對光源插入洞6 3也相 Π 又’ k燈管支撐具6的光源插入洞6 2、6 3的内側，貫 ^燈管支撐具6的外侧，有配線洞6 1。藉由配線洞6丨變頻 器（未不於圖）之GND端子可以連接。各光源的GND端之連接 配線（未示於圖），GND端部21a、22a，由配線連接成為一 個配線，從配線洞61之外側伸出，GND端部23a、24a由配 f連接成為一個配線，從配線洞61之外側伸出，而與變頻 态連接。又，如第5圖所示，光源插入洞6 2與光源插入洞 63不連通，由階梯式的壁64分割。又，於導光板之另一側 12，與導光板1之側面11相同，配置有4個線狀光源與支撐 具6 ’其與配置於側面1 1之4個線狀光源相同配置，其相^

12518pif.ptd 第11頁 1242656 五、發明說明（8) 結構之說明省略。 入 如第5圖所示，於燈管支撐具6被插入光源21〜24之面 與66 ’相對與被插入的光源2卜24之軸線垂直的線[有一 傾=角度α。2個縱列光源群31〜32之第一接續部41與第二 接續部42(見第3圖）在光源軸線方向位置相互不同/沿著 相差的接續部位置設置燈管支撐具6。如&，於2個縱口列光 源群31〜32之第一接續部41與第二接續部42在光源軸線方 向位置相差一W距離，而光源插入洞62a( 63a)與光源插/ /同6 2 b ( 6 3 b)之光源軸線方向位置的相差距離為一致。如 匕夕個縱列光源群3 1〜3 2之間的接續部4 1與4 2之軸線方 向位置不同’藉由沿著前述多個接續部4丨與4 2的個別位置 而設置燈管支撐具6 ,對於燈管支撐具6覆蓋從光源21到24 之少部分’且使接續部41與42位置不同所得到的前述效 f ’即是’ 一面維持減少存在於接續部4丨與42之不發光部 分的影響之效果，而較佳可以設置燈管支撐具6。 更’燈管支撐具6之形狀，不限定於第一實施例之側 視為約平行四邊形，也可在光源2丨〜2 4之端部支撐。燈管 支撐具6，也可以不必覆蓋各光源2丨〜24之發光部，但是從 發光源之直接光的影響少為較佳。由此，由燈管支撐具 6，光源21〜24之GND側端部21a〜24a，被支撐的部分的光源 軸線方向的長度，在可以支撐光源21〜24之範圍内，愈小 為較佳。例如，較佳支撐一光源其光源端部之2〜3mm之程 度。又，燈管支撐具6也不限定於第一實施例之支撐GND側 ‘部21a〜24a的支撐具為一體結構，例如也可以支撐213與

12518pif.ptd 第12頁 1242656 五、發明說明（9) 23a之支樓具為一體結構，而支撐22a與24a之支撐具為另 一個支撐結構之2個支撐具。但是，前述一體結構，其可 減少7C件的數量’且在厚度方向的光源之間的間隔可以容 易維持，其為較佳。 於此’本發明沒有特別限制使用的光源長度。本發明 因為使用由2個光源縱列配置的縱列光源群，此縱列光源 群的長度，可以是使用光源長度的兩倍。因此，可以確保 對應於有一個光源的長度界限值得2倍程度的長之入光面 之光源。接著，對於大型面發光裝置，可以較好使用本發 明’更佳上當使用光源長度為3〇〇 mm以上，可以有大型面 發光裝置’其有約光源長度的2倍之長邊。目前可能製作 的線狀光源的長度之上限約為85〇111111。因此，導光板的長 邊的縱向方向長度較佳在55〇 mm以上，對於導光板的長邊 的上限’為使用本發明的線狀光源長度的2倍長之95%程度 的長。 又’於第一實施例，第一線狀光源2丨與第四線狀光源 2/為等長’第二線狀光源22與第三線狀光源23為等長且比 第=線狀光源2 1長。因此，本第一實施例有2種長度之線 狀光源，各長度有4個，共計使用8個。如此，使用光源的 t度以可以多種或是一種類。使用光源的長度為一種類的 情形’縱列光源群的兩端之光源軸線方向位置，其縱列光 源群為互相差異。因為在縱列光源群相互補償該縱列光源 群的兩端之發光，可維持發光品質。較佳地，如第一實施 例’ 2個縱列光源群在厚度方向並列設置之情形，光源長

1242656 五、發明說明（10) 度可以有2種類。如斗认丄 且1兩端的# # μ # 縱列光源群長度的排列， 向並列設置之由，3個縱列光源群在厚度方 ^^λμ^^-ΙΙ先源長度會有3種，而一般的縱列光 ;群在厚度方向並列的數量，較佳等於光源長度之種類 良好燈白管色支材擇料具6 ί 交佳是無色^ 或是f 4 /1 ，、_而a ，無色透明材料例如有矽酮橡膠 二ΓΓ良好白色樹脂例如有聚碳酸脂 ϊϊΐϋ為可能傷害導光板，較佳不直接在 覆甚， ^為k官支撐具6在有光源端部之電極附近 fm ^木用耐熱性高的材料，例如可以使用聚碳酸脂 ΐ用燈管支樓具6之材料，因為使用於接近 „位4，由於從光源的紫外光或是熱相 變黃劣 化’最好使用有耐熱性之材料。 、 由於以上第一實施例之結構，會有以下效果。 1. 2個線狀光源於同一軸線上縱列配置而構成縱列光 :、u ’因為多個縱列光源群在厚度方向並列配置，節 生置夕個光源之空間’可以降低發光面到達發光面的光 才貝失。因此，可得到高輝度之面發光裝置。 雜所2播广统1個線狀光源之部分，因為藉由2個縱列光源 =所構成，每個光源的長度可以是短。因此，使用同一長 度的光源，可以構成較長覆蓋長邊入光面之光源。 12518pif.ptd 第14頁 1242656 五、發明說明（11) 3 ·因為設置由2個線狀光源縱列配置成縱列光源群， 在光源長度的界限下，可以得到更大型的面發光裝置。導 光板長邊的長度，可以是光源長度的約2倍長，而可以製 作大型的面發光裝置。又，可以確保對應於大型的導光板 1之長邊長度之光源。因此，例如可以製作畫面大於3〇英 吋以上，甚至4 0英吋以上的面發光裝置。 、 4 ·因為光源長度可以較短，光源的電力負荷可以減 少，以改善發光效率。又，因為在確保發光量 電壓，可以降低漏電流。 一 5.因為光源長度可以較短，光源中央部附 可以達成設計的發光效率與發光品 於衝料’光源整體或光源與導光板，光源盘燈 e支撐具之干擾，可以減少可能的衝突， ς (燈管破裂）。 X夕先源的破裂 6 ·因為光源長度可以較短，可以減少也、s 與HOT端部之輝度差異，可增進發光均一性先源的㈣端部 7·因為光源的彎曲小，燈管反射器等盥朵 部材使用金屬之情形，可、 一先源遴接的 輝度的偏折，卩減少對壽命的惡影響。 A >燈g的 8 ·因為光源長度可以較短，變頻5|之交e 小，可使變頻ϋ小型化，更^改可以較 因為變頻器可以分散配置， 口’項器之發熱。又， Q m、刀月文配置可以分散發熱部分。 • 為於導光板的長邊側配詈#源，你丄 短邊側配置光源來比較，傳播於導光板之朵、在導光板的 瑁於導先板之先的傳播距離較

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第15頁 1242656 五、發明說明（12) ----- 少，可以減少從在導光板上的光源較遠的部分。因此，在 高輝度與均一發光之點上有其效果。 1 〇·線狀光源之GND端部相互接近，而沒有線狀光源 之GND埏部與HOT端部或是線狀光源之Η〇τ端部相互接近， 可以抑制漏電流之發生。 11·利用燈官支撐具，於接續部側的端部，可以防止 光源位移。 12·因為多個接續部的光源軸線方向的位置不同，可 抑制接續部不發光部分的影響，其發光均一性可向上提 昇。 13·燈管支撐具，因為沿著光源接續部的光源軸線方 向之各位置設置，減少燈管支撐具對發光的影響，其發光 均一性可向上提昇。 第6圖繪不本發明的第二實施例側面圖。基本結構與 第一實施例相同之處其說明省略，而僅對不同處說明。如 第6圖所示，於第二實施例，在導光板之長邊侧面11相對 設置有6個線狀光源51〜56及燈管支撐具7。第一線狀光源 51與第六線狀光源56相同，第二線狀光源52與第五線狀光 源5 5相同，第三線狀光源5 3與第四線狀光源5 4相同。又。 未見於圖，另一長邊侧面1 2的橫向，設置有6個線狀光 源，合計有1 2個具有三種類的線狀光源。於另一側邊1 2， 由6個光源與燈管支撐具構成，其與在側邊11之配置相 同，也使用設置於側面1 2之相同6個線狀光源5 1〜5 6，更使

12518pif.ptd 第16頁 1242656 一 ---—^—------- - 五、發明說明（13) --- 1^ '支撐具7相同的燈管支撐具8。因此，於另一側邊 仗側邊1 2鳊所看的情形）之側面圖，與側面丨丨（從側邊 端所看的情形）之側面圖完全相同。如此，其元件可以 互通，、用，更，燈官支撐具7與燈管支撐具8則為相反方向 傾斜（見第6圖），II由使燈管支樓具7之被$光領域與燈管 支撐具8之被遮光領域為互補，這對發光均一性會有較佳 幫助。 線狀光源51與線狀光源54構成第一縱列光源群35，線 狀光源52與線狀光源55構成第二縱列光源群36，線狀光源 5 3與線狀光源5 6構成第三縱列光源群3 7，這三個縱列光源 群在厚度方向並列設置。未示於圖，第一縱列光源群3 5有 第一接續部，第二縱列光源群36有第二接續部，第三縱列 光源群3 7有第三接續部。燈管支撐具7將第一接續部到 三接續部覆蓋。 於此，如第6圖所示為從導光板i的側面所視之圖示， 除了被燈管支撐具7覆蓋的部分以外，全部光源5丨〜5 6為發 光部分，如第7圖。光源53之有效發光領域為53t之最接近 燈管支撐具7(第7圖之左端）之光源軸線方向位置53L比光 源54之有效發光領域為54t在最接近燈管支撐具7(第7圖之 右端）之光源軸線方向位置5 4 L，更靠近左侧位置。因此， 導光板1之側面11，在與燈管支撐具7兩側接近的位置，其 側面11之有效發光領域，在光源軸線方向位置有重聶 (over 1 ap)部分。如此，於侧面11之有效發光領域，在光 源軸線方向，被燈管支撐具7覆蓋的領域71不會斷續，光

12518pif.ptd 第17頁 1242656 五、發明說明（14) 源的軸線方向為連續。如此，存在於—個縱列光源群的接 續部之不發光部分的影響’以及燈管支撐具所覆蓋的發光 部分之遮光影響，利用其他縱列光源群的發光部分，可有 非常有效的補償，而可以增進發光的均一性。 又，本發明不限定於使用在液晶顯示器的背光模組之 面發光裝置，也可適用於看板，液晶模·組或是觀看相片 片等之光盒等之面發光裝置。 、 一本發明可提供面發光裝置，對於大導光板之設計 度咼，可以使用短的光源長度，更可在高輝度下發光由

I 12518pif.ptd 第18頁 1242656 圖式簡單說明 【圖式簡单說明】 第1圖繪示本發明第一實施例之斜視圖。 第2圖繪示本發明第一實施例之側面圖。 第3圖繪示本發明第一實施例之導光板與線狀光源的 側面圖。 第4圖繪示本發明第一實施例之燈管支撐具之斜視 圖。 第5圖繪示本發明第一實施例之燈管支撐具之剖面 圖。 第6圖繪示本發明第二實施例之側面圖。 第7圖繪示本發明第二實施例之有效發光領域之示意 圖。 第8圖繪示本發明第一實施例，邊光型面發光裝置之 剖面圖。 【圖式標記說明】 1 導光板 2 反射器 3 反射片 4 光學片 6〜8 支撐具 1 1、1 2 側面 1 3、1 4 上、下面 2 1〜2 4，5 1〜5 6 線狀光源

12518pi f.ptd 第19頁 1242656 圖式簡單說明 3 1〜3 4，3 5〜3 7 縱列光源群 61 配線洞 6 2、6 3 光源插入動 1H1 12518pif.ptd 第20頁

Claims (1)

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面，配置有種線面狀發走光裝置：為沿著矩形導光板的長邊側 :線^原之邊光型面發光裝置，包括： ^ ^ .. 固^述線狀光源縱列配置而成之縱列光泝群， 於该側面設置成複數個群；以及 夕j九源群 m光源群，在該導光板厚度的方向並列設置， 邱，=&=成a縱列光源群之該些線狀光源之間的接續 ° 、々部的縱向方向位置，在該些縱列光源群之間不 Η 〇 2·如申請專利範圍第1項所述之面發光裝置，其中 該些縱列光源群，分別由二個該線狀光源所構成， 該線狀光源包括有與變頻器之低壓端連接之電極的低 壓側端部’及有與該變頻器之高壓端連接之電極的高壓側 端部， 其中，該縱列光源群之該接續部，僅在低壓側端部配 置，且，設置有在該低壓側端部以支撐該線狀光源的燈管 支撐具。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之面發光裝 置，其中於該導光板之至少一側面，沿著該侧面而設置的 複數個線狀光源的有效發光領域，在縱向方向之位置有重 疊，藉此該有效發光領域在縱向方向是連續的。

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