TWI589963B - 發光裝置及背光模組 - Google Patents

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TWI589963B
TWI589963B TW102141835A TW102141835A TWI589963B TW I589963 B TWI589963 B TW I589963B TW 102141835 A TW102141835 A TW 102141835A TW 102141835 A TW102141835 A TW 102141835A TW I589963 B TWI589963 B TW I589963B
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戴豐源
胡朝景
王何立穎
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鴻海精密工業股份有限公司
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/043—Optical design with cylindrical surface
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    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Description

發光裝置及背光模組
本發明係關於一種發光裝置及一種包含該發光裝置的背光模組。
目前，大尺寸顯示面板多採用直下式背光模組。在直下式背光模組中，通常會在發光二極體(light emitting diode,LED)光源上方加一個擴光單元以將光線發散，從而減少LED光源的使用數量。
LED光源發出的光線經過擴光單元後通常具有近似圓對稱型光場，如圖1，為先前技術中LED光源發出的光線經過擴光單元後的照度模擬圖，該照度沿其中心向四周呈不均勻分佈，具有此種照度的發光裝置應用於背光模組中必然會使該背光模組發出的光線均勻性不佳。
有鑒於此，有必要提供一種能夠提高光擴散均勻度的發光裝置及一種包含該發光裝置的背光模組。
一種發光裝置包括光源及擴光單元。該擴光單元包括擴光透鏡及擴光環。該擴光透鏡包括入光面、出光面以及側面。該側面連接該入光面及該出光面。該入光面開設有朝該出光面凹入的容置腔，該光源位於該容置腔內。該擴光環安裝於該出光面上並與該光源對應以將從該光源發出並經該擴光透鏡出射的部份光線朝各個方向反射。
一種背光模組包括一個如上所述之發光裝置以及一個擴散板。該擴散板位於該擴光透鏡背離該光源的一側。該擴散板與該擴光透鏡對準以用於接收並進一步發散由該發光裝置發出之光線。
本發明提供的背光模組採用及發光裝置利用該擴光環將入射至該擴光環的光線朝各個方向反射，以使得從該發光裝置出射的光線擴散均勻，從而使從該背光模組出射的光線均勻。
100‧‧‧發光裝置
10‧‧‧光源
20‧‧‧擴光單元
22‧‧‧擴光透鏡
24‧‧‧安裝件
26‧‧‧擴光環
220‧‧‧容置腔
222‧‧‧入光面
224‧‧‧出光面
226‧‧‧側面
228‧‧‧環形凹槽
249‧‧‧卡口
269‧‧‧卡柱
200‧‧‧背光模組
50‧‧‧擴散板
52‧‧‧入射面
54‧‧‧出射面
100‧‧‧發光裝置
10‧‧‧光源
20‧‧‧擴光單元
22‧‧‧擴光透鏡
24‧‧‧安裝件
26‧‧‧擴光環
220‧‧‧容置腔
222‧‧‧入光面
224‧‧‧出光面
226‧‧‧側面
228‧‧‧環形凹槽
249‧‧‧卡口
269‧‧‧卡柱
200‧‧‧背光模組
50‧‧‧擴散板
52‧‧‧入射面
54‧‧‧出射面
100‧‧‧發光裝置
10‧‧‧光源
20‧‧‧擴光單元
22‧‧‧擴光透鏡
24‧‧‧安裝件
26‧‧‧擴光環
220‧‧‧容置腔
222‧‧‧入光面
圖1為先前技術的發光裝置的光照度模擬圖。
圖2為本發明第一實施方式提供的發光裝置的立體示意圖。
圖3為圖2中發光裝置的分解示意圖。
圖4為圖2中發光裝置沿IV-IV線的剖面示意圖。
圖5為圖2中的發光裝置出射的光線的光照度模擬圖。
圖6為本發明第二實施方式提供的背光模組的剖面示意圖。
下面結合附圖將對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
如圖2-4所示，本發明第一實施方式提供的發光裝置100包括一個光源10以及一個擴光單元20。
該光源10發出的光線經由該擴光單元20擴散，從該擴光單元20出射的光線光照度均勻。本實施方式中，該光源10為發光二級體(light emitting diode,LED)。
該擴光單元20包括一個擴光透鏡22、一個安裝件24以及一個擴光環26。該擴光環26藉由該安裝件24安裝於該擴光透鏡22上。
該擴光透鏡22包括一個入光面222、一個出光面224以及一個側面226。該側面226連接該入光面222及該出光面224。該出光面224朝遠離該入光面222的方向凸出。該出光面224為非球面曲面。該出光面224的頂部朝向該入光面222的方向平滑凹陷。該入光面222開設有朝該出光面224凹入的容置腔220。該擴光透鏡22具有一個中軸線O，該擴光透鏡22以該中軸線O呈中心對稱分佈。該光源10位於該容置腔220內，該光源10亦位於該中軸線O上。該出光面224上設置有一個環形凹槽228。該環形凹槽228以該擴光透鏡22的中軸線O呈中心對稱。
該安裝件24為環形。該安裝件24能夠插入至該環形凹槽228內。該安裝件24插入至該環形凹槽228後一部份突出於該環形凹槽228。該安裝件24突出於該環形凹槽228的部份在遠離該擴光透鏡22的一端設置有複數卡口249。該安裝件24與該擴光透鏡22可採用相同的材料製作而成。本實施方式中，該安裝件24與該擴光透鏡22均採用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)製作而成。可以理解的是，該安裝件24亦可以與該擴光透鏡22一體成型。
該擴光環26的截面為圓形。該擴光環26的外徑小於該安裝件24的內徑。該擴光環26的外圍設置有與該複數卡口249一一對應的複數卡柱269。該複數卡柱269與該複數卡口249一一對應卡合後，該擴光環26安裝至該安裝件24上，如此，該擴光環26便安裝在出光面224上。由於該環形凹槽228以該擴光透鏡22的中軸線O呈中心對稱，該擴光環26亦以該擴光透鏡22的中軸線O呈中心對稱。該擴光環26的外表面能夠將光線反射。本實施方式中，該擴光環26與該出光面224之間具有一定的距離，該擴光環26與該出光面224之間的距離可以根據光線入射至該擴光透鏡的不同條件進行調整，以使從該出光面224出射的光線被該擴光環26朝各個方向反射後光照度能夠更加均勻。本實施方式中，該擴光環26係在聚甲基丙烯酸甲酯製作而成的圓環形基材鍍上一層反射膜形成。可以理解的是，該擴光環26採用外表面具有反射作用的其他結構亦可。
該發光裝置100工作時，由光源10發出的光線自該入光面222入射至該擴光透鏡22，並從該出光面224出射。從該出光面224出射的光線中一部份入射至該擴光環26，入射至該擴光環26的光線被該擴光環26朝各個方向反射，以使得從該發光裝置100出射的光線的光照度均勻。如圖5所示，為本發明第一實施方式提供的該發光裝置100的出光照度圖，比較可知，該發光裝置100出射的光線的光照度要比先前技術中的發光裝置出射的光線的光照度(如圖1所示)均勻。
請參閱圖6，本發明第二實施方式提供的背光模組200包括第一實施方式中的發光裝置100以及一個擴散板50。該發光裝置100具體結構在此不再贅述。
該擴散板50包括一個入射面52以及一個出射面54。該入射面52與該出射面54分別位於該擴散板50相背的兩側，且該入射面52與該出射面54平行。該擴散板50位於該擴光透鏡22背離該光源10的一側，即該擴散板位於該擴光透鏡22出光面224的一側。該入射面52與該出光面224相對。由該發光裝置100出射的光線經由該入射面52入射至該擴散板50並被該擴散板50進一步發散。
本發明提供的背光模組200採用該發光裝置100，該發光裝置100在該擴光透鏡22的出光面224上安裝一個擴光環26使得入射至該擴光環26的光線 被該擴光環26朝各個方向反射，如此，使得從該發光裝置100出射的光線的光照度均勻，進而使該背光模組200出射的光線均勻。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之入士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧發光裝置
10‧‧‧光源
20‧‧‧擴光單元
22‧‧‧擴光透鏡
24‧‧‧安裝件
26‧‧‧擴光環
224‧‧‧出光面
226‧‧‧側面
228‧‧‧環形凹槽
249‧‧‧卡口
269‧‧‧卡柱

Claims (8)

  1. 一種發光裝置，包括光源及擴光單元，其改進在於，該擴光單元包括擴光透鏡及擴光環，該擴光透鏡包括入光面、出光面以及側面，該側面連接該入光面及該出光面，該入光面開設有朝該出光面凹入的容置腔，該光源位於該容置腔內，該擴光環安裝於該出光面上並與該光源對應以將從該光源發出並經該擴光透鏡出射的部份光線朝各個方向反射，該擴光環係在聚甲基丙烯酸甲酯製作而成的圓環形基材鍍上一層反射膜製作而成。
  2. 如請求項1所述之發光裝置，其中，該出光面上設置有一個環形凹槽，該環形凹槽以該擴光透鏡的中軸線呈中心對稱，該擴光環設置在該環形凹槽。
  3. 如請求項2所述之發光裝置，其中，該擴光環沿該擴光透鏡的中軸線方向的截面為圓形。
  4. 如請求項2所述之發光裝置，其中，該發光裝置還包括一個安裝件，該安裝件為環形，該安裝件插入至該環形凹槽且該安裝件的一部份突出於該環形凹槽，該安裝件的該部份開設有複數卡口，該擴光環的外圍設置有複數卡柱，該擴光環安裝於該安裝件上，該複數卡柱分別卡設於該複數卡口內。
  5. 如請求項4所述之發光裝置，其中，該擴光透鏡與該安裝件採用相同的材料製作而成。
  6. 如請求項1所述之發光裝置，其中，該擴光透鏡採用聚甲基丙烯酸甲酯製作而成。
  7. 如請求項1所述之發光裝置，其中，該光源為發光二極體光源。
  8. 一種背光模組，包括一個如請求項1至7任意一項所述之發光裝置以及一個擴散板，該擴散板位於該擴光透鏡背離該光源的一側，該擴散板與該擴光透鏡對準以用於接收並進一步發散由該發光裝置發出之光線。
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