專利名稱：光源組件及其導光板、以及背光模組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明領域，尤其是一種具較佳出光均勻度的光源組件及其導光板、以及背光 模組。
背景技術：
液晶顯示面板(LCD Panel)、地磚墊(Floor Mat)及標示牌(Logo Display Board)等顯示 裝置已經廣泛應用于人們的日常生活中。由于該種顯示裝置具非自發(fā)光性質，因此通常需要 提供一外部光源組件作為該種顯示裝置的背光模組以向其提供背光照明。目前，發(fā)光二極管 (Light Emitting Diode， LED)因具高亮度、長使用壽命、廣色域(Wide Color Gamut)等特 性而逐漸取代冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)以用作該種光源組件 的光源，具體可參見Chen等人在文獻IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 22， No. 3 C2007年5月;)中發(fā)表的"Sequential Color LED Backlight Driving System for LCD Panels" ^^文。
一種典型的光源組件包括一導光板及一光源。該光源由多個以陣列方式排布的發(fā)光二極 管(Light Emitting Diode, LED)構成。該光源發(fā)出的光經由導光板轉換成面光源后可向液 晶顯示面板、地磚墊及大尺寸標示牌等顯示裝置提供背光照明。然而，由于發(fā)光二極管為點 光源，其輻射角度通常小于等于120度；因此導光板的與每個發(fā)光二極管相對的出光區(qū)域的 中心亮度較高而周邊亮度相對較低，導致整個光源組件的出光均勻性較差，進而使得采用該 種光源組件的顯示裝置之顯示效果不夠理想。
發(fā)明內容
下面將以實施例說明一種光源組件及其導光板、以及背光模組，其具較佳出光均勻度； 其應用于液晶顯示面板、地磚墊及標示牌等顯示裝置中時，可使得該種顯示裝置呈現(xiàn)出較佳 的顯示效果。
一種光源組件，其包括 一導光板及一點光源；所述導光板包括一出光面、 一與所述出 光面相對的底面及一位于出光面與底面之間的錐形部，所述底面向內凹陷形成一容置孔，所 述錐形部的外表面形成有一棱鏡陣列(Prism Array);所述點光源與所述導光板光學耦合， 其具有一光出射面，所述光出射面收容在所述導光板的容置孔內。
一種導光板，其包括一出光面、 一與所述出光面相對的底面及一位于出光面與底面之間
的錐形部，所述底面向內凹陷形成一容置孔，所述錐形部的外表面形成有一棱鏡陣列，所述 容置孔用以容置一光源。
一種背光模組，其包括多個如前所述的光源組件，所述多個光源組件拼接在一起且其導 光板的出光面共同形成所述背光模組的出光面。
相對于現(xiàn)有技術，所述光源組件經由對導光板的結構設計，在出光面與底面之間設置一 錐形部，且在錐形部的外表面形成一棱鏡陣列以對從點光源(例如，發(fā)光二極管)的光出射面 出射的光線進行發(fā)散(Spread 0ut)及均勻化，從而可達成提升光源組件整體出光均勻度之目 的。另外，所述背光模組是經由多個光源組件拼接而成，因此其可具任意尺寸以滿足不同規(guī) 格尺寸的顯示裝置對背光模組之尺寸需求。
圖l是本發(fā)明第一實施例提供的光源組件的立體分解示意圖。 圖2是圖l所示光源組件組合后沿圖1剖線I I-II的剖面示意圖。 圖3是圖1所示光源組件的仰視示意圖。
圖4至圖6是本發(fā)明其他實施例提供的光源組件的仰視示意圖。 圖7是本發(fā)明第二實施例提供的背光模組的仰視示意圖。 圖8至圖11分別是本發(fā)明其他實施例提供的背光模組的仰視示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。
參見圖1及圖2，本發(fā)明第一實施例提供的一種光源組件100，其包括一個導光板120及一 個與導光板120光學耦合的發(fā)光二極管(Light Emitting Diode Lamp) 140。
導光板120包括一出光面121、 一與出光面121相對的底面123、以及一位于出光面121與 底面123之間的錐形部122。所述錐形部122沿從出光面121到底面123的方向變小。所述錐形 部122的外表面1222與出光面121之間具有一接合面124，可用作將多個導光板120拼接在一起 的拼接面。所述底面123向內凹陷形成一容置孔1232，其為一盲孔。所述容置孔1232用于收 容發(fā)光二極管140，使發(fā)光二極管140安裝在導光板120上以使得導光板120與發(fā)光二極管140 整合在一起。優(yōu)選的，所述容置孔1232設置在所述導光板120的幾何中心線位置(如圖1虛線 所示)。另外，為減少全反射現(xiàn)象而使從發(fā)光二極管140出射的光線有效地入射至導光板120 內，可將所述容置孔1232的側面1233設置為凹面(圖未示)。所述錐形部122的外表面1222形 成有空間環(huán)繞容置孔1232的棱鏡陣列1224。
本實施例中，所述導光板120具有一四邊形輪廓(如圖3所示)，相應的光源組件100也具
有四邊形輪廓。所述錐形部122的外表面1222為一正八棱錐面，其由八個具相同頂角的斜面 構成。棱鏡陣列1224由多個連續(xù)環(huán)狀棱鏡結構構成。所述多個環(huán)狀棱鏡結構是以導光板120 的幾何中心線為中心同心分布的。具體的，所述多個環(huán)狀棱鏡結構分別是由設置在所述八個 斜面上的八個棱鏡條組成的八角環(huán)狀棱鏡結構?？梢岳斫獾氖?，所述多個環(huán)狀棱鏡結構并不 限于連續(xù)的環(huán)狀結構，其還可分別為不連續(xù)的環(huán)狀結構。
參見圖2，所述發(fā)光二極管140包括一基底142， 一發(fā)光二極管芯片144以及一透明封裝體 146。所述基座142與透明封裝體146形成一密封空間，所述發(fā)光二極管芯片144收容在所述密 封空間內，所述透明封裝體146的遠離所述發(fā)光二極管芯片144的外表面形成發(fā)光二極管140 的光出射面148。所述基底142上通常設置一對供電電極143，用以向發(fā)光二極管芯片144提供 電能。
當所述發(fā)光二極管芯片144的數(shù)量為一個時，例如一個藍光發(fā)光二極管芯片或一個綠光 發(fā)光二極管芯片，在所述透明封裝體146與發(fā)光二極管芯片144之間設置有一相應的熒光物質 層或在所述透明封裝體146中直接摻雜相應的熒光物質，即可使所述發(fā)光二極管140產生白光 。當然，可以理解的是，本實施例也可采用多個發(fā)光二極管芯片144設置在所述密封空間內 ，當所述發(fā)光二極管芯片144的數(shù)量為多個時，例如紅、綠、藍三色發(fā)光二極管芯片的組合 ，其可由紅、綠、藍三色發(fā)光二極管芯片直接混光產生白光，而無需設置熒光物質。當然， 所述發(fā)光二極管140并不限于白光發(fā)光二極管，其也可根據(jù)實際應用之需求，設置為紅、橙 、黃、藍、綠、紫等單色發(fā)光二極管。另外，本領域技術人員可以理解的是，所述發(fā)光二極 管140并不限于圖1及圖2中所示的一個，其還可以為多個；該多個發(fā)光二極管可為白光二極 管，或紅、綠及藍三色二極管或其組合。
本實施例中，所述發(fā)光二極管140的光出射面148配置在所述導光板120的容置孔1232內 ，其供電電極143位于導光板120的底面123—側。優(yōu)選的，所述發(fā)光二極管140的供電電極 143暴露在容置孔1232外部，以使發(fā)光二極管140易于與外部電路板形成電連接。進一步的， 所述發(fā)光二極管140可為邊射型(Side-Emitting)發(fā)光二極管，從其光出射面148出射的光線 的光強分布近似于蝙蝠翼狀(Batwing)，從而可更有效的避免導光板120出現(xiàn)中心亮點現(xiàn)象。
所述光源組件lOO工作時，從發(fā)光二極管140的光出射面l48出射的光線經由容置孔l232 的側面1233及頂面1234入射至導光板120內，經由導光板120的錐形部122的發(fā)散作用以及其 上的棱鏡陣列1224的折射作用而被均勻化，并從出光面l21出射至導光板l20外部。由于錐形 部122及其上的棱鏡陣列1224對光線的均勻化作用，其使得光源組件100具較佳的整體出光均 勻度。
另外，所述導光板120的厚度H可設置為小于或等于l厘米(cm)。優(yōu)選的，在導光板120的 厚度H設置為小于或等于1厘米的情形下，導光板120所占區(qū)域的面積(也即圖3中導光板120所 在區(qū)域)應設置為大于或等于10X10平方厘米(cm2)，例如10X10cm2， 15X15 ci/或20X20 cm2，以使所述光源組件100仍然具較佳整體出光均勻度且達成薄型化。
當然，本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明第一實施例中的錐形部122的外表面1222 并不限于正八棱錐面，其還可為圓錐面(其截面圖可參圖2)或其它多棱錐面；相應的，所述 環(huán)狀棱鏡結構也并不限于八角環(huán)狀棱鏡結構，其還可為圓環(huán)狀棱鏡結構或其它多角環(huán)狀棱鏡 結構。
參見圖7，本發(fā)明第二實施例提供的背光模組300，其包括多個本發(fā)明第一實施例提供的 光源組件IOO，所述多個光源組件100經由其導光板120的接合面124(如圖1所示)形成面接觸 而拼接在一起，而形成一大尺寸的背光模組；其中，背光模組300的出光面是由各個導光板 120的出光面121拼接在一起而形成的。由于背光模組300是由多個光源組件100拼接而成，其 可具任意尺寸以滿足不同規(guī)格尺寸的液晶顯示面板、地磚墊及標示牌等顯示裝置對背光模組 之尺寸需求。本實施例中，背光模組300具四邊形輪廓。當然，可以理解的是，所述多個光 源組件100并不限于面接觸而拼接在一起，其還可經由線接觸而拼接在一起；相應的，所述 接合面124可由面狀變更成線狀，從而導光板120的出光面121與錐形部122的外表面1222直接 相接。
參見圖4至圖6，本發(fā)明第一實施例中的導光板120的輪廓并不限于如圖3所示的四邊形， 其還可四分之一圓形(如圖4所示)、三角形(如圖5所示)、六邊形(如圖6所示)或其它多邊形輪廓。
參見圖8至圖11，所述背光模組300的輪廓也并不限于如圖7所示的四邊形，其還可為如 圖8所示的由四個具四分之一圓形輪廓的光源組件拼接而成的圓形，如圖9所示的由十個具三 角形輪廓的光源組件拼接而成的多邊形，如圖1 O所示的由七個具六邊形輪廓的光源組件拼接 而成的蜂窩狀結構，如圖1 l所示的由四個具四邊形輪廓及四個具四分之一圓形輪廓的光源組 件拼接而成的結構?？梢岳斫獾氖?，所述背光模組300的輪廓形狀不限于以上所列舉的形狀 ，其可根據(jù)實際應用之需求適當變化其輪廓形狀或尺寸。
另外，本發(fā)明第一實施例中的光源組件IOO，其發(fā)光二極管140可為半導體發(fā)光二極管或 有機發(fā)光二極管，還可適當變更為其它類型的點光源。
再者，本領域技術人員還可于本發(fā)明精神內做其它變化，如適當變更發(fā)光二極管140的 結構、棱鏡陣列1224的結構、以及使發(fā)光二極管140所在位置小范圍的偏離導光板120的幾何
中心線位置等以用于本發(fā)明等設計，只要其不偏離本發(fā)明的技術效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明 精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1.一種光源組件，其包括一導光板，其包括一出光面、一與所述出光面相對的底面以及一位于所述出光面與底面之間的錐形部，所述底面向內凹陷形成一容置孔，所述錐形部的外表面形成一棱鏡陣列；以及一點光源，其與所述導光板光學耦合，所述點光源具有一光出射面，所述光出射面收容在所述導光板的容置孔內。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光源組件及其導光板以及由多個光源組件拼接而成的背光模組。所述光源組件包括一導光板及一點光源；所述導光板包括一出光面、及一相對的底面以及位于出光面與底面之間的錐形部，所述底面向內凹陷形成一容置孔，所述錐形部的外表面形成一棱鏡陣列；所述點光源與導光板光學耦合，其具有一光出射面，所述光出射面配置在所述容置孔內。所述光源組件經由對導光板的結構設計，利用錐形部的形狀及其上的棱鏡陣列對從點光源出射的光線進行發(fā)散及均勻化，從而可達成提升光源組件整體出光均勻度之目的。另外，所述背光模組是經由多個光源組件拼接而成，故可具任意尺寸以滿足不同規(guī)格尺寸的顯示裝置對背光模組之尺寸需求。
文檔編號G02F1/1335GK101368686SQ20071020135
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權日2007年8月14日
發(fā)明者林玫君, 王夢華, 韋安琪 申請人:富士邁半導體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導體工業(yè)股份有限公司