專利名稱：背光模塊的光源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種液晶顯示器的背光模塊的光源結構，且特別是有關于一種利用紅光、綠光以及藍光發(fā)光二極管混成白光的光源結構。
背景技術：
為了配合現(xiàn)代生活模式，視頻或圖像裝置的體積日漸趨于輕薄。傳統(tǒng)的陰極射線顯示器(CRT)，雖然仍有其優(yōu)點，但是由于內(nèi)部電子腔的結構，使得顯示器體積龐大而占空間，且顯示時仍有輻射線傷眼等問題。因此，配合光電技術與半導體制造技術所發(fā)展的平面式顯示器(Flat PanelDisplay)，例如液晶顯示器(LCD)、有機發(fā)光顯示器(OLED)或是等離子體顯示器(Plasma Display Panel，PDP)，已逐漸成為顯示器產(chǎn)品的主流。
承上所述，就液晶顯示器而言，按照其光源利用型態(tài)可大致分為反射式液晶顯示器(Reflective LCD)、穿透式液晶顯示器(Transmissive LCD)以及半穿透半反射式液晶顯示器三種。以穿透式或是半穿透半反射式的液晶顯示器為例，其主要是由一液晶面板及一背光模塊所構成，其中，背光模塊用以提供此液晶面板所需的面光源，以使液晶顯示器達到顯示的效果。
公知背光模塊中的光源大多是使用燈管或是發(fā)光二極管來作為其光源。倘若是利用發(fā)光二極管來作為其光源，通常是將紅光(R)、綠光(G)以及藍光(B)發(fā)光二極管所產(chǎn)生的三種色光混合成白光，來作為背光模塊的光源。在公知技術中，利用發(fā)光二極管來作為背光模塊的光源的方式是將R、G、B三種發(fā)光二極管放置在一平面上，以使R、G、B三種色光彼此發(fā)散出來的光混色成白光。
然而，由于發(fā)光二極管所放射出來的光發(fā)散角的限制，R、G、B三種色光在距離其發(fā)光源約數(shù)公分以上之處才會混成白光，如此一來，將會對背光模塊的尺寸設計造成限制。另外，將R、G、B三種色光混色成白光以作為背光模塊的光源還存在有另一問題，就是于不同位置所量測白光的光譜分布有明顯的差異性，換言之，其混合出來的白光均勻度不足。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的就是提供一種背光模塊的光源，以解決公知利用R、G、B三種發(fā)光二極管混光而成的白光會存在有均勻度不足的問題。
本發(fā)明的再一目的是提供一種背光模塊的光源，以解決公知利用R、G、B三種發(fā)光二極管混光成白光的方法會因光發(fā)散角的限制，將會限制了背光模塊尺寸的設計。
本發(fā)明提出一種背光模塊的光源，其包括數(shù)個發(fā)光二極管、一擴散裝置、數(shù)個支撐構件以及一反射片。其中，發(fā)光二極管設置在一載具上，且發(fā)光二極管為至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管以及至少一藍光發(fā)光二極管。擴散裝置配置在載具的上方，其中此擴散裝置是由一透射體以及分散于透射體內(nèi)的數(shù)個粉末顆粒所構成。在此，透射體例如是一高透射的平面基板，而分散于透射體內(nèi)的粉末顆粒是具有不同折射率的顆粒粉末，其例如是具有不同顆粒尺寸的玻璃顆粒粉末。另外，支撐構件是設置在擴散裝置以及載具之間，且支撐構件可以選擇具有反射性質(zhì)的支撐構件，因此本發(fā)明的支撐構件還同時具有導光的功能。而反射片是配置在載具以及擴散裝置的兩側。
本發(fā)明又提出一種背光模塊的光源，其包括至少一第一發(fā)光二極管、至少一第二發(fā)光二極管、至少一第三發(fā)光二極管、一擴散裝置以及一反射片。其中，第一發(fā)光二極管具有一第一光主軸，第二發(fā)光二極管具有一第二光主軸，第三發(fā)光二極管具有一第三光主軸，且第一光主軸、第二光主軸以及第三光主軸彼此都不平行。另外，第一發(fā)光二極管是選自至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管以及其組合。第二發(fā)光二極管是選自至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管以及其組合。第三發(fā)光二極管是選自至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管以及其組合。另外，擴散裝置是設置在第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管以及第三發(fā)光二極管的上方，且第一光主軸、第二光主軸以及第三光主軸皆指向擴散裝置中的同一位置。在此，擴散裝置是由一透射體以及分散于透射體內(nèi)的數(shù)個粉末顆粒所構成。在此，透射體例如是一透射有機玻璃體，而分散于透射體內(nèi)的粉末顆粒是具有不同折射率的顆粒粉末，其例如是具有不同顆粒尺寸的玻璃顆粒粉末。另外，反射片是貼覆于部分擴散裝置的表面上，而擴散裝置上未被反射片覆蓋的部分分別為一光入射面以及一光出射面。
在上述的背光模塊的光源中，更包括一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，第一透鏡是設置于第一發(fā)光二極管以及擴散裝置之間，第二透鏡是設置于第二發(fā)光二極管以及擴散裝置之間，第三透鏡是設置于第三發(fā)光二極管以及擴散裝置之間。由第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管以及第三發(fā)光二極管所產(chǎn)生的光在通過第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡之后，才會射入擴散裝置中。通過透鏡的設置，可以使光更加的集中的射入擴散裝置中，以此增加光入射效率。
本發(fā)明在R、G、B三種發(fā)光二極管上方設置有擴散裝置，且擴散裝置中具有不同折射率的粉末顆粒，因此當R、G、B三種色光射入擴散裝置而撞擊其中的粉末顆粒之后，光線會呈現(xiàn)不同角度的折射而呈現(xiàn)散亂的分布，因此R、G、B三種色光在擴散裝置中便可以充分的混合成均勻的白光。
本發(fā)明將R、G、B三種發(fā)光二極管放置在不同的水平面上，以使三種色光的光主軸會投射在擴散裝置中的同一位置，此種方式可以縮短三種色光混合白光所需的距離，而且通過擴散裝置可以使三種色光能更充分的混合。
本發(fā)明更在發(fā)光二極管以及擴散裝置之間設置有球透鏡，以使光能更集中的射入擴散裝置中，以此增加光入射效率。


圖1是依照本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的背光模塊的光源的結構示意圖；圖2是依照本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的背光模塊的光源的結構示意圖；圖3是依照本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的背光模塊的光源的結構示意圖；圖4是依照本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的背光模塊的光源的結構示意圖；以及圖5是依照本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的背光模塊的光源的結構示意圖。
附圖標記說明
100、200、200a、200b、200c載具102a、102b、102c、202a、202b、202c發(fā)光二極管104、204、304透射體106、206、306粉末顆粒108、208、308擴散裝置110、210反射片112支撐構件130、230、330光入射面140、240、340光出射面212a、212b、212c球透鏡220a、220b、220c光主軸具體實施方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下請參照圖1，其繪示是依照本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的一種背光模塊的光源的示意圖。本實施例的背光模塊的光源包括數(shù)個發(fā)光二極管102a、102b、102c、一擴散裝置108、數(shù)個支撐構件112以及一反射片110。
其中，發(fā)光二極管102a、102b、102c設置在一載具100上，載具100優(yōu)選的是具有反射性質(zhì)的載具。而設置在載具100上的發(fā)光二極管102a、102b、102c，其布置的數(shù)目與方式是依照實際所需而定。發(fā)光二極管102a、102b、102c例如是紅光(R)發(fā)光二極管、綠光(G)發(fā)光二極管以及藍光(B)發(fā)光二極管。
擴散裝置108是配置在載具100的上方，且擴散裝置108是由一透射體104以及分散于透射體104內(nèi)的數(shù)個粉末顆粒106所構成。在一優(yōu)選實施例中，透射體104例如是一高透射的平面基板，其材質(zhì)例如是有機玻璃，而分散于透射體104內(nèi)的粉末顆粒106為具有不同折射率的顆粒粉末，其例如是具有不同顆粒尺寸的玻璃顆粒粉末。
另外，支撐構件112設置在擴散裝置108以及載具100之間，用以支撐擴散裝置108。在此，所使用的支撐構件112可以選擇具有反射性質(zhì)的支撐構件，因此支撐構件112除了用來支撐擴散裝置108之外，還同時具有導光的功能，以使發(fā)光二極管102a、102b、102c所產(chǎn)生的光能有效的射入擴散裝置108中。
再者，在載具100以及擴散裝置108的兩側配置有反射片110。反射片110可以增進光射入擴散裝置108的效率，而且能增進混色后的白光的射出效率。
當發(fā)光二極管102a、102b、102c所產(chǎn)生的光直接由擴散裝置108的光入射面130射入或是經(jīng)支撐構件112與反射片的反射才由光入射面130射入擴散裝置108之后，R、G、B三種色光會撞擊擴散裝置108中具有不同折射率的粉末顆粒106，如此將使得射入的光線充分折射，而在擴散裝置108中散亂分布，以此達到充分混光的目的。而混合成的白光將會從擴散裝置180的光出射面140射出。
由于擴散裝置108可能使R、G、B三種色光充分均勻的混光成白光，因此可以解決公知以R、G、B三種發(fā)光二極管混光的光源會有不均勻的情形。而且因R、G、B三種色光可以在擴散裝置108中充分混合，因此不會受到發(fā)光二極管的光發(fā)散角的限制，而使背光模塊的尺寸設計受到限制。
在本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例中，是為另一種可以使R、G、B三種發(fā)光二極管所產(chǎn)生的光能充分均勻的混光成白光的光源結構。
請參照圖2，其繪示為依照本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的背光模塊的光源結構，其包括至少一第一發(fā)光二極管202a、至少一第二發(fā)光二極管202b、至少一第三發(fā)光二極管202c、一擴散裝置208以及一反射片210。
其中，第一發(fā)光二極管202a具有一第一光主軸220a，第二發(fā)光二極管202b具有一第二光主軸220b，第三發(fā)光二極管202c具有一第三光主軸220c，且第一光主軸220a、第二光主軸220b以及第三光主軸220c彼此不平行，且會相交于同一位置。在此，第一發(fā)光二極管202a、第二發(fā)光二極管202b以及第三發(fā)光二極管202c的布置數(shù)目是依照實際所需而定。另外，第一發(fā)光二極管202a、第二發(fā)光二極管202b以及第三發(fā)光二極管202c例如是設置在一載具200上，且載具200例如是具有反射性質(zhì)的載具。特別是，載具200具有第一部分200a、第二部分200b以及第三部分200c，第二部分200b與第一部分200a以及第三部分200c之間具有鈍角夾角，以使放置在載具第一部分200a的第一發(fā)光二極管202a、放置在載具第二部分200b的第二發(fā)光二極管202b以及放置在載具第三部分200c的第三發(fā)光二極管202c位在不相同的平面上，并且使其光主軸能相交在同一位置。
在此，位于載具第一部分200a的第一發(fā)光二極管202a例如是至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管或是其組合。位于載具第二部分200b的第二發(fā)光二極管202b例如是至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管以及其組合。位于載具第三部分200c的第三發(fā)光二極管202c例如是至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管以及其組合。
而擴散裝置208是設置在第一發(fā)光二極管202a、第二發(fā)光二極管202b以及第三發(fā)光二極管202c的上方，且第一光主軸220a、第二光主軸220b以及第三光主軸220c指向擴散裝置208中的同一位置。如先前所述，擴散裝置208由一透射體204以及分散于透射體204內(nèi)的數(shù)個粉末顆粒206所構成。在此，透射體204例如是一透射有機玻璃體，而分散于透射體204內(nèi)的粉末顆粒是具有不同折射率的顆粒粉末，其例如是具有不同顆粒尺寸的玻璃顆粒粉末。
另外，反射片210貼覆于部分擴散裝置2088的表面上，而擴散裝置208上未被反射片210覆蓋的部分是分別為一光入射面230以及一光出射面240。
因此，當?shù)谝话l(fā)光二極管202a、第二發(fā)光二極管202b以及第三發(fā)光二極管202c所產(chǎn)生的光由擴散裝置208的光入射面230射入擴散裝置208之后，R、G、B三種色光會在擴散裝置208中的同一位置交會而混合成白光，而且R、G、B三種色光在擴散裝置208中還會因粉末顆粒206之故而產(chǎn)生充分的折射效應，因此將能使光更充分的混合。而混合成的白光將從擴散裝置208的光出射面240射出。另外，在部分擴散裝置208的表面上貼覆有二反射片210，此反射片210可以促進于擴散裝置208中混合后的白光的射出效率。
在上述的背光模塊的光源結構中，還可以再額外的裝設一第一透鏡212a、一第二透鏡212b以及一第三透鏡212c，如圖3所示，其為本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的背光模塊的光源的結構示意圖。在圖3中，第一透鏡212a設置于第一發(fā)光二極管202a以及擴散裝置208之間，第二透鏡212b設置于第二發(fā)光二極管202b以及擴散裝置208之間，第三透鏡212c設置于第三發(fā)光二極管202c以及擴散裝置208之間，且第一透鏡212a、第二透鏡212b以及第三透鏡212c例如是圓柱狀球透鏡。當由第一發(fā)光二極管202a、第二發(fā)光二極管202b以及第三發(fā)光二極管202c所產(chǎn)生的光在通過第一透鏡212a、第二透鏡212b以及第三透鏡212c之后，才會入射至擴散裝置208中。通過透鏡212a、212b、212c的設置，可以使第一發(fā)光二極管202a、第二發(fā)光二極管202b以及第三發(fā)光二極管202c所產(chǎn)生的光能更加集中的入射至擴散裝置208中，以此增加光的入射效率。
除此之外，本發(fā)明還可以將圖2與圖3中背光模塊的光源結構的擴散裝置的光出射面制作成平面的結構，如圖4與圖5所示，其分別繪示本發(fā)明第四以及第五優(yōu)選實施例的背光模塊的光源的結構示意圖。在圖4與圖5中，擴散裝置308同樣是由一透射體304以及分散于透射體304中的粉末顆粒306所構成。且反射片210貼覆于部分擴散裝置308的表面上，而擴散裝置308上未被反射片210覆蓋的部分為光入射面330以及光出射面340。在此，光入射面330為曲面，光出射面340則是平面。將擴散裝置308的光出射面340設計成平面具有使射出擴散裝置308的白光更佳的均勻的優(yōu)點。
本發(fā)明在R、G、B三種發(fā)光二極管上方設置有擴散裝置，且擴散裝置中具有不同折射率的粉末顆粒，因此當R、G、B三種色光射入擴散裝置而撞擊其中的粉末顆粒之后，光線會呈現(xiàn)不同角度的折射而呈現(xiàn)散亂的分布，因此R、G、B三種色光在擴散裝置中便可以充分的混合成均勻的白光。
本發(fā)明將R、G、B三種發(fā)光二極管放置在不同的水平面上，以使三種色光的光主軸會投射在擴散裝置中的同一位置，此種方式可以縮短三種色光混合白光所需的距離，而且通過擴散裝置可以使三種色光能更充分的混合。
本發(fā)明還在發(fā)光二極管以及擴散裝置之間設置有球透鏡，以使光能更集中的射入擴散裝置中，以此增加光入射效率。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技術的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作一些更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應視后附的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種背光模塊的光源，包括多個發(fā)光二極管，設置在一載具上；一擴散裝置，配置在該載具的上方，其中該擴散裝置是由一透射體以及分散于該透射體內(nèi)的多個粉末顆粒所構成；多個支撐構件，設置在該擴散裝置以及該載具之間；以及一反射片，配置在該載具以及該擴散裝置的兩側。
2.如權利要求1所述的背光模塊的光源，其特征在于該些支撐構件具有反射性質(zhì)。
3.如權利要求1所述的背光模塊的光源，其特征在于該擴散裝置的該些粉末顆粒是具有不同折射率的粉末顆粒。
4.如權利要求1所述的背光模塊的光源，其特征在于該擴散裝置的該些粉末顆粒包括多個玻璃粉末顆粒。
5.如權利要求1所述的背光模塊的光源，其特征在于該擴散裝置的該透射體包括一透射平面基板。
6.如權利要求1所述的背光模塊的光源，其特征在于該載具具有反射性質(zhì)。
7.如權利要求1所述的背光模塊的光源，其特征在于該些發(fā)光二極管包括至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管以及至少一藍光發(fā)光二極管。
8.一種背光模塊的光源，包括至少一第一發(fā)光二極管，該些第一發(fā)光二極管具有一第一光主軸；至少一第二發(fā)光二極管，該些第二發(fā)光二極管具有一第二光主軸；至少一第三發(fā)光二極管，該些第三發(fā)光二極管具有一第三光主軸，其中該第一光主軸、該第二光主軸以及該第三光主軸彼此都不平行；一擴散裝置，設置在該些第一發(fā)光二極管、該些第二發(fā)光二極管以及該些第三發(fā)光二極管的上方，且該第一光主軸、該第二光主軸以及該第三光主軸都指向該擴散裝置；以及一反射片，貼覆于部分該擴散裝置上，而該擴散裝置上未被該反射片覆蓋的部分分別為一光入射面以及一光出射面。
9.如權利要求8所述的背光模塊的光源，其特征在于該第一光主軸、該第二光主軸以及該第三光主軸是指向該擴散裝置中的同一位置。
10.如權利要求8所述的背光模塊的光源，其特征在于該些第一發(fā)光二極管、該些第二發(fā)光二極管以及該些第三發(fā)光二極管是設置在一載具上。
11.如權利要求8所述的背光模塊的光源，還包括一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，其特征在于該第一透鏡位于該些第一發(fā)光二極管以及該擴散裝置之間，該第二透鏡位于該些第二發(fā)光二極管以及該擴散裝置之間，該第三透鏡位于該些第三發(fā)光二極管以及該擴散裝置之間。
12.如權利要求11所述的背光模塊的光源，其特征在于該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡分別為一圓柱狀球透鏡。
13.如權利要求8所述的背光模塊的光源，其特征在于該擴散裝置包括一透射體；以及多個粉末顆粒，分散于該透射體中。
14.如權利要求13所述的背光模塊的光源，其特征在于該些粉末顆粒是具有不同折射率的粉末顆粒。
15.如權利要求13所述的背光模塊的光源，其特征在于該擴散裝置的該些粉末顆粒包括多個玻璃粉末顆粒。
16.如權利要求13所述的背光模塊的光源，其特征在于該擴散裝置的該透射體為一透明有機玻璃體。
17.如權利要求8所述的背光模塊的光源，其特征在于該些第一發(fā)光二極管是選自至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管及其組合。
18.如權利要求8所述的背光模塊的光源，其特征在于該些第二發(fā)光二極管是選自至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管及其組合。
19.如權利要求8所述的背光模塊的光源，其特征在于該些第三發(fā)光二極管是選自至少一紅光發(fā)光二極管、至少一綠光發(fā)光二極管、至少一藍光發(fā)光二極管及其組合。
全文摘要
一種背光模塊的光源，包括紅光發(fā)光二極管、綠光發(fā)光二極管、藍光發(fā)光二極管、擴散裝置、支撐構件以及反射片。其中，紅光發(fā)光二極管、綠光發(fā)光二極管、藍光發(fā)光二極管設置在載具上，擴散裝置配置在載具的上方，其中擴散裝置是由一透射體以及分散于透射體內(nèi)的粉末顆粒所構成。另外，支撐構件設置在擴散裝置以及載具之間，而反射片是配置在載具以及擴散裝置的兩側。在本發(fā)明中，擴散裝置可以使紅光發(fā)光二極管、綠光發(fā)光二極管、藍光發(fā)光二極管所產(chǎn)生的三種色光在其中充分混合成白光。
文檔編號G02F1/13GK1542516SQ0312435
公開日2004年11月3日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權日2003年4月30日
發(fā)明者周信宏, 李書賢 申請人:友達光電股份有限公司