TWI443423B - 發光裝置及具有發光裝置之顯示裝置 - Google Patents

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Description

發光裝置及具有發光裝置之顯示裝置
本發明係主張關於2007年04月03日申請之韓國專利案號特願10-2007-0032659之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明實施例是關於一種發光裝置以及一種具有發光裝置之顯示裝置。
顯示裝置包括陰極射線管(cathode ray tube, CRT)、使用電光效應之液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)、使用氣體放電之電漿顯示面板(plasma display panel, PDP)，以及使用電致發光效應之電致發光顯示器(electro luminescence display, ELD)。在其當中，LCD已被積極地進行研究。
由於LCD在小型化、重量、低功耗、全色實施以及其類似方面是有利的，LCD可克服CRT之缺點。因此，LCD已廣泛地用於各個領域。
由於此LCD為藉由控制來自外側之光之量而顯示影像的光接收裝置，故LCD需要諸如背光單元之額外外部光源。
本發明實施例提供一種發光裝置以及一種具有發光裝置之顯示裝置，其中發光二極體單元之至少一部分插入導光板。
本發明實施例提供一種發光裝置以及一種顯示裝置，其能 夠減少發光二極體與導光板之間的光損失。
本發明之一實施例提供一種發光裝置，其包含：一導光板，其包含在其側表面中之一凹槽；以及一發光二極體單元，其中發光元件單元之至少一部分插入導光板之凹槽。
本發明之一實施例提供一種發光裝置，其包含：一導光板，其包含形成於其側表面中之一凹槽；以及一發光裝置，其插入導光板之凹槽。
本發明之一實施例提供一種顯示裝置，其包含：一導光板，其包含形成於其側表面中之一凹槽；一發光裝置單元，其中發光二極體單元之至少一部分插入導光板之凹槽；一光學片，其在導光板上；以及一顯示面板，其在光學片上。
根據本發明之實施例，可在導光板中減少光損失。
根據本發明之實施例，可減小存在於導光板中之暗區域，且可增大導光板中之發光區域。
根據本發明之實施例，具有桿形狀之LED單元部分地插入導光板之側表面，藉此簡化發光單元之製造過程。
應理解的是，前述概括描述與以下對本發明之詳細描述為例示性以及解釋性的且意欲提供對如主張之本發明的進一步解釋。
在下文中，將參看隨附圖式描述實施例。
圖1係為本發明第一實施例之發光裝置的透視圖。
請參看圖1，一發光裝置100包含一發光二極體(light emitting diode, LED)單元110以及一導光板(light guide plate, LGP)130。
LED單元110提供於LGP130之至少一側以發射自LED 120發射之光。
此LED單元110可具有預定桿形狀，且包括至少一LED 120。在此狀況下，可根據LGP 130之大小而提供多個LED 120。可以預定間距提供多個LED 120。
LED單元110包含一基板115、一LED 120以及一反射體122。
反射體122自基板115之頂層之一部分突出，且形成有具有預定深度之空腔124。空腔124之表面可具有圓形或多角形截面形狀。
此反射體122以聚鄰苯二醯胺(poly phthal amid, PPA)樹脂或矽(例如，晶圓級封裝)之形式製備於基板115上。反射體122可具有對應於LGP 130之凹槽134的形狀。
空腔124在其中具備至少一LED 120。空腔124可在其中形成有樹脂構件(未圖示)，且樹脂構件包括透明環氧樹脂材料或矽材料。樹脂構件(未圖示)之表面可具有與反射體122之前表面之形狀(例如，扁平形狀)相同的形狀。此樹脂構件(未圖示)可根據LGP 130之凹槽134而具有各種表面。舉例而言，樹脂構件(未圖示)可具有為凹透鏡形狀或凸透鏡形狀之表面。
LGP 130包含塑性材料，諸如聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate, PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)或聚對苯二甲酸乙二酯(poly ethylene terephthalate, PET)。LGP 130可在底表面上或在頂/底表面上具有反射入射光之反射圖案。
LGP 130之一側表面132具有凸-凹組態，且凹槽134形成於側表面132之水平中心部分處。此凹槽134具有與反射體122之外部輪廓相同的形狀。
凹槽134形成於LGP 130之至少一側表面132上。LED單元110之至少一部分可插入凹槽134。舉例而言，反射體122可插入凹槽134。另外，LGP 130可在其兩個側表面上形成有凹槽。當LGP 130用於諸如電腦之大型結構時，LED單元提供於LGP 130之兩個側表面上以使得光可入射至LGP 130之凹槽中。
若LED單元110之反射體122插入LGP130之凹槽134，則自空腔124中之LED120發射的光在光已入射至凹槽134中之後作為表面光源發射穿過LGP 130之底表面或頂/底表面，且接著導引至LGP 130之整個區域。
圖2係為圖1之LED單元的截面圖。
請參看圖2，基板115包含BT樹脂或FR-4(阻燃劑-4)基板、金屬基板(例如，具有金屬核心之PCB;MCPCB)或半導體基板(包括GaN、GaAs或Si)。基板115可包括可撓性基板。
此基板115可具有單一層或多個層。當多個層111以及 112用於基板115時，預定圖案例如電極圖案113、114以及117可形成於每一層上，且所述層可經由一導通孔(via hole)116、一通孔(through hole)或一通路(via)彼此連接。基板115可連接至主基板或驅動器。
電極圖案113以及114形成於基板115之頂層上，且電極圖案113以及114之部分由空腔124暴露。LED 120可以晶片或封裝之形式安裝於空腔124之電極圖案113以及114上。
LED 120可經由覆晶結合機制、導線結合機制或晶粒結合機制中之一者而結合於電極圖案113以及114上。然而，實施例並不限於結合機制或連接結構。
此LED 120包含紅色LED晶片、綠色LED晶片、藍色LED晶片、UV LED晶片以及黃色LED晶片中之至少一者。此等LED晶片之數目或色彩可改變。
可在反射體122之空腔124中提供至少一LED晶片，且可自空腔124發射紅光、綠光、藍光以及白光中之至少一者。舉例而言，可藉由混合三種色彩的LED晶片(紅色/綠色/藍色LED晶片)之光來發射白光，或可藉由根據色彩而個別地驅動LED晶片來發射紅光、綠光以及藍光。此等LED晶片之數目或類型可改變。
另外，樹脂構件(未圖示)形成於空腔124中以便保護LED 120。樹脂構件(未圖示)可包括透明環氧樹脂材料或矽材料。樹脂構件(未圖示)可包括磷光體(若必要的話)。
空腔124之側表面125可為傾斜的。空腔124可使側表面 125相對於底表面(或基板表面)以在25∘至85∘之範圍內的傾斜角θ1以及θ2傾斜。空腔124之一側表面的外角θ1等於或大於空腔124之另一側表面的外角θ2。可根據空腔124與反射體122之材料之間的間距而改變角θ1以及θ2，且實施例並不限於此。可在空腔124之側表面125上塗佈諸如銀(Ag)或鋁(Al)之反射材料以增強反射效率。
圖3是根據第一實施例之發光裝置的分解截面圖。圖4是展示圖3之發光裝置的組裝圖。
請參看圖3以及圖4，反射體122之長度D1對應於自基板115之頂層111A至反射體122之前表面的距離。另外，反射體122之長度D1可相同於或不同於LGP 130之凹槽134的深度D2。D1以及D2可具有在1毫米至1.5毫米之範圍內的長度。
反射體122之厚度T1可相同於或薄於LGP 130之凹槽134的厚度T2。凹槽134之厚度T2可對應於LGP 130之厚度T0的約40%至約60%。舉例而言，若厚度T0為1毫米，則厚度T2在約0.4毫米至約0.6毫米之範圍內。反射體122之厚度T1在約0.4毫米至約0.6毫米之範圍內或薄於約0.4毫米。
反射體122以預定距離H1與基板115之底表面隔開，且距離H1可相同於或不同於LGP 130之側表面之下部部分的厚度H2。
LED單元110之反射體122插入LGP 130之凹槽134同時與凹槽134表面接觸。此時，反射體122以及空腔124之前表 面黏附至LGP 130之凹槽134的內表面136。凹槽134之此內表面136可充當LGP 130之光入射表面。
在基板115之下部部分處，電極118可被暴露或經由連接基板連接至驅動器。
另外，基板115之下部部分的頂層111A可與LGP 130之一側表面的下部部分接觸。因此，LGP 130之凹槽134穩定地支撐LED單元110之反射體122。
由於光入射至LGP 130之凹槽134的內表面136上，故有可能減少自LED 120入射至LGP 130上的光之損失。
圖5是展示根據第一實施例之發光裝置的平面圖。
請參看圖5，LED單元110之LED 120以及反射體122插入LGP 130之凹槽134。因此，在LED 120與LGP 130之間無間隙，且自LED 120發射之光可無損失地入射至LGP 130上。
另外，LED 120或反射體122插入LGP 130之凹槽134，藉此增大LGP 130之長度(D3=D1+D4)或表面光源之面積。
由於LED 120插入LGP 130，故可減小LGP 130之暗區域，且可增大LGP 130之發光區域。
可藉由使用黏著劑將反射體122之底表面結合至LGP 130之凹槽134。另外，反射體122可壓入配合至LGP 130之凹槽134中。
圖6是展示根據第二實施例之發光裝置的截面圖。
請參看圖6，LED單元110A具有方柱形狀，且反射體122A形成於基板115之頂層上。LGP 130A在一側表面132中形成 有藉由切掉側表面132之下部部分而形成的凹槽134A。LED單元110A之反射體122A插入LGP 130A之凹槽134A。此時，反射體122A之空腔124A的前部部分與凹槽134A之內表面接觸。
在此狀況下，凹槽134A之深度D11可相同於反射體122A之長度D12，或LED單元110A之長度D13。
圖7是展示採用根據第一實施例之發光裝置100之顯示裝置200的透視圖。
請參看圖7，顯示裝置200包含一顯示面板170以及一具有發光裝置100之光單元102。
光單元102包括發光裝置100、反射板140以及光學片150。光單元102之組件之一部分可容納於模框、底盤結構或金屬底蓋(未展示於圖式中)中。
發光裝置100包括具有桿形狀之LED單元110以及LGP 130。LED單元110之組件(例如，反射體122)插入形成於LGP 130之側表面132中的凹槽134。
LED 120將光發射至LGP 130之凹槽134中，且LGP 130在將入射光導引至整個區域之後作為表面光源發射入射光。在此狀況下，LGP 130可在其預定表面上形成有反射圖案(未圖示)，且以表面光源之形式照射自反射圖案反射之光。
自LGP 130發射之光經由光學片150照射至顯示面板170。
光學片150包含擴散板151、水平稜鏡薄片153以及垂直稜鏡薄片155中之至少一者。擴散板151提供於LGP 130之上 且使入射光漫射。水平稜鏡薄片153以及垂直稜鏡薄片155提供於擴散板151之上，且漫射光聚集至顯示區域上。
反射板140提供於LGP 130下以反射自LGP 130向下洩漏之光。此反射板140不必要延伸至基板之底部，因為LED單元110之一部分插入LGP 130。
顯示面板170為液晶面板，且包括兩個透明基板(未圖示)以及液晶(未圖示)。顯示面板170可藉由使用透射光以及對液晶之驅動來顯示資訊。實施例並不限於顯示面板170，且可修改或改變顯示面板170。
另外，發光裝置100可用於雙顯示裝置中。舉例而言，顯示面板提供於LGP 130之兩側，且可雙向地發射LGP 130之表面光源。
發光裝置100或顯示裝置200可適用於蜂巢式電話、諸如PMP之攜帶型終端機或電腦。
根據實施例，可在LGP中減少光損失。根據實施例，可減小存在於LGP中之暗區域，且可增加LGP區域之光發射。根據實施例，具有桿形狀之LED單元部分地插入LGP之側表面，藉此簡化光單元之製造過程。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧發光裝置
102‧‧‧光單元
110‧‧‧發光二極體單元
110A‧‧‧發光二極體單元
111‧‧‧層
111A‧‧‧基板之頂層
112‧‧‧層
113‧‧‧電極圖案
114‧‧‧電極圖案
115‧‧‧基板
116‧‧‧導通孔
117‧‧‧電極圖案
118‧‧‧電極
120‧‧‧發光二極體
122‧‧‧反射體
122A‧‧‧反射體
124‧‧‧空腔
124A‧‧‧空腔
125‧‧‧側表面
130‧‧‧導光板
130A‧‧‧導光板
132‧‧‧側表面
134‧‧‧凹槽
134A‧‧‧凹槽
136‧‧‧內表面
140‧‧‧反射板
150‧‧‧光學片
151‧‧‧擴散板
153‧‧‧水平稜鏡薄片
155‧‧‧垂直稜鏡薄片
170‧‧‧顯示面板
200‧‧‧顯示裝置
D1‧‧‧長度
D2‧‧‧深度
D11‧‧‧深度
D12‧‧‧長度
D13‧‧‧長度
H1‧‧‧預設距離
H2‧‧‧厚度
T0‧‧‧厚度
T1‧‧‧厚度
T2‧‧‧厚度
θ1‧‧‧傾斜角
θ2‧‧‧傾斜角
圖1係展示根據第一實施例之發光裝置的透視圖。
圖2係展示圖1之發光二極體單元的側視截面圖。
圖3係根據第一實施例之發光裝置的分解截面圖。
圖4係根據第一實施例之發光裝置的組裝截面圖。
圖5係展示根據第一實施例之發光裝置的平面圖。
圖6係展示根據第二實施例之發光裝置的截面圖。
圖7係展示採用根據第一實施例之發光裝置之顯示裝置的透視圖。
100‧‧‧發光裝置
110‧‧‧發光二極體單元
115‧‧‧基板
120‧‧‧發光二極體
122‧‧‧反射體
124‧‧‧空腔
130‧‧‧導光板
132‧‧‧側表面
134‧‧‧凹槽

Claims (18)

  1. 一種發光裝置，包含：一導光板，係包含其一側表面中之一凹槽；以及一發光元件單元，其中該發光元件單元之至少一部分插入該導光板之該凹槽，其中該發光元件單元包含一基板、一發光二極體及包含一空腔之一反射體，其中該基板包含複數層，而複數個預定圖案係形成於該些層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該導光板包含一反射圖案，係形成於該導光板之頂表面與底表面的至少其中之一。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該導光板之該凹槽為一凹形狀或一凹入形狀，於該導光板之該側表面的一水平中心部分或一下部部分處。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該空腔包含一透明樹脂構件或一包含磷光體之樹脂構件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該導光板之該凹槽具有一對應於該反射體之外部輪廓的形狀。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該導光板包含形成於其複數個側表面中之凹槽，且該發光裝置包含複數個發光元件單元，其中該發光元件單元之至少一部分插入該導光板之該凹槽。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該導光板之該凹槽包含一對應於該導光板之厚度40%至60%的厚度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該導光板之該凹槽包含一介於1毫米至1.5毫米之範圍內的深度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該發光元件單元包含一紅色發光裝置、一綠色發光裝置、一藍色發光裝置以及一白色發光裝置中之至少其中之一。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置，更包含形成於該基板之一頂層之一部分的該反射體，其中該反射體具有一對應於該導光板之該凹槽大小的尺寸。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包含在該導光板上之一光學片。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，包含在該導光板下之一反射板。
  13. 一種發光裝置，包含：一導光板，係包含形成於其一側表面中之一凹槽；以及一發光元件單元，其插入該導光板之該凹槽，其中該發光元件單元包含一基板、一發光二極體及包含一空腔之一反射體，其中該基板包含複數層，而複數個預定圖案係形成於該些層上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之發光裝置，其中該基板包含 安裝於其上之該發光二極體；以及該反射體，其與該凹槽之一內側接觸且包含容納該基板上之該發光二極體的複數個空腔。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該反射體之該些相鄰空腔以一預定間距彼此隔開。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之發光裝置，其中一光線入射至該導光板之該凹槽的內側上。
  17. 一種顯示裝置，包含：一導光板，係包含形成於其一側表面中之一凹槽；一發光元件單元，其中該發光元件單元之至少一部分插入該導光板之該凹槽；一光學片，係位於該導光板上；以及一顯示面板，係位於該光學片上，其中該發光元件單元包含一基板、一發光二極體及包含一空腔之一反射體，其中該基板包含複數層，而複數個預定圖案係形成於該些層上，該些層藉由一導通孔彼此連接。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，更包含在該導光板下之一反射板。
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