TWM473611U - 平面光源裝置 - Google Patents

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Description

平面光源裝置
本創作係有關一種光源模組，特別是一種平面光源裝置。
按，目前以發光二極體為光源之側光式平面光源模組是將複數發光二極體組裝在一基板本體上，請參考第1a圖及第1b圖，其為採用楔型導光板之一實施例的側視圖及俯視圖，該側光式光源模組包括一導光板2及複數發光二極體10，導光板一般為壓克力粒射出成型，於導光板2上下分別設有一擴散板22及一反射板24，基板本體為光條12，發光二極體10設在光條12之一面，接著再將此光條12之發光面對準導光板2之入光面20，光線經反射片24反射後從擴散片22處散射，轉變成均勻的面光源。
第2a圖及第2b圖為現有的另一種光源模組之前視圖及俯視圖，其採用平板導光板4，於兩側各設有一光條12及發光二極體10。
光條通常為一條狀基板本體，其上具有一正極導電軌跡與一負極導電軌跡，光條製造為依序將複數個封裝完成之發光二極體設置在該條狀基板本體上，並將每一個封裝完成之發光二極體之正負極端分別電性連接於該條狀基板本體之正負極導電軌跡。
為促使光源模組獲得均勻的輝度，通常在導光板的表面印刷不同於壓克力板折射率的材料，或直接在導光板表面形成不同角度的折射面。第3a圖至第5b圖為三種現有的側光式光源模組實施例之前視圖及俯視圖，其中第3a圖及第3b圖係在導光板2之第二表面18上形成含有光散射粒子、由透明樹脂構成之油墨層30；第4a圖及第4b圖係在導光板2之第二表面18上製造複數粗糙塊40，使第二表面18成為凹凸面；第5a圖及第5b圖係在導光板2之第二表面18上挖射出複數凹痕50，使第二表面18成為鋸齒面；此三種實施例皆是利用增加反射或散射面積使光線均勻，但現行技術之效率與導光板之入光面20厚度與與入光面20之鏡面加工平整度成正比，在成本、重量及厚度考量下，常需犧牲效率以取得各方面的平衡，且發光二極體封裝體與空氣因折射率差異產生全反射及光源與導光板分離會使光線散失，致照度降低。
另因導光板厚度限制及光條製造方便性，目前側光式光源模組通常會採用功率較小表面黏著型(SMD)發光二極體，此類發光二極體因外形及結構限制，散熱效果通常不佳，無法使用大電流驅動，故需較多數量發光二極體，且整體光源模組效率不佳，製程複雜，雖然側光式平面光源模組具有薄形化、柔和、均勻的高品質光源等優點，但成本太高，除了做為液晶顯示器之背光模組外，在一般照明市場並不普及。
因此，本創作即提出一種平面光源裝置，以克服上述該等問題，具體架構及其實施方式將詳述於下。
本創作之主要目的在提供一種平面光源裝置，其係將發光二極體與導光板一體成型，光線幾可完全進入導光板，大幅提高平面光源裝置之效率。
本創作之另一目的在提供一種發光二極體光條，其除能在與導光板一體成型時易於安裝在模具內，更具有能快速傳導發光二極體產生之熱能，無長度限制及極低製造成本。
為達上述之目的，本創作提供一種平面光源裝置，包括：一導光板、至少一發光二極體光條、一反射片及一擴散片，導光板之上下分別為一第一表面及一第二表面；光條位於導光板之側邊，其上具有複數發光二極體，且發光二極體設於導光板內以發出光線；反射片設於第二表面之外側，將光線反射，擴散片設於第一表面之外側，將反射片之反射光散射出均勻面光源。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本創作之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
2‧‧‧楔型導光板
4‧‧‧平板導光板
6‧‧‧凹型導光板
8‧‧‧楔型導光板
9‧‧‧平板導光板
10‧‧‧發光二極體
12‧‧‧光條
14‧‧‧發光二極體晶片
16‧‧‧第一表面
18‧‧‧第二表面
20‧‧‧入光面
22‧‧‧擴散片
24‧‧‧反射片
26‧‧‧薄邊
28‧‧‧光條基板本體
30‧‧‧油墨層
40‧‧‧粗糙塊
50‧‧‧凹痕
60‧‧‧中間金屬板
62‧‧‧左邊金屬板
64‧‧‧右邊金屬板
66‧‧‧凹杯
68‧‧‧出光面
70‧‧‧電源接點
72‧‧‧內含螢光粉之封裝體
74‧‧‧側面
第1a圖及第1b圖分別為先前技術中採用楔型導光板之光源模組的前視圖及俯視圖。
第2a圖及第2b圖分別為先前技術中採用平板導光板之光源模組的前視圖及俯視圖。
第3a圖及第3b圖分別為先前技術中採用楔型導光板並於其上設置油墨層之光源模組的前視圖及俯視圖。
第4a圖及第4b圖分別為先前技術中採用楔型導光板並於其上設置粗糙塊之光源模組的前視圖及俯視圖。
第5a圖及第5b圖分別為先前技術中採用楔型導光板並於其上設置凹痕之光源模組的前視圖及俯視圖。
第6a圖及第6b圖分別為本創作中採用凹型導光板且內置發光二極體之光源模組的前視圖及俯視圖。
第7a圖及第7b圖分別為本創作中採用楔型導光板且內置發光二極體之光源模組的前視圖及俯視圖。
第8a圖及第8b圖分別為本創作中採用平板導光板且內置發光二極體之光源模組的前視圖及俯視圖。
第9a圖及第9b圖分別為本創作中導光板內置發光二極體且設有油墨層之光源模組的一實施例之前視圖及俯視圖。
第10a圖及第10b圖分別為本創作中導光板內置發光二極體且設有粗糙塊之光源模組的一實施例之前視圖及俯視圖。
第11a圖及第11b圖分別為本創作中導光板內置發光二極體且設有凹痕之光源模組的一實施例之前視圖及俯視圖。
第12a圖、第12b圖及第12c圖分別為本創作中發光二極體光條之基板本體實施例之前視圖、俯視圖及側視圖。
第13a圖及第13b圖分別為本創作中發光二極體光條與導光板一體成型後實施例之前視圖及俯視圖。
第14a圖、第14b圖及第14c圖分別為本創作中發光二極體光條之基板本體另一實施例之前視圖、俯視圖及側視圖。
第15a圖及第15b圖分別為本創作中發光二極體與光條與導光板一體成型後另一實施例之前視圖及俯視圖。
本創作提供一種平面光源裝置，其係將發光二極體內置於導光板中，第6a圖及第6b圖為本創作之一實施例之前視圖及俯視圖，包括一凹型導光板6、至少一光條12、一反射片24及一擴散片22，凹型導光板6可為透明壓克力板，其上下分別為一第一表面16及一第二表面18，擴散片22在第一表面16外側，反射片24在第二表面18外側；光條12位於凹型導光板6之兩側，其上具有複數發光二極體10，且發光二極體10設於凹型導光板6內以發出光線；反射片24將光線反射，擴散片22再將反射片24之反射光散射出均勻面光源。
第6a圖及第6b圖之實施例中導光板為凹型導光板，第二表面18為向第一表面16凹入之曲面或弧面，而擴散片22與第二表面18之弧度相同。
第7a圖及第7b圖分別為本創作另一實施例之前視圖及俯視圖，其與第6a圖及第6b圖實施例之差異在於導光板為楔型導光板8，光條12只有一個，楔型導光板8有光條12端較粗，無光條12端為一薄邊26，薄邊26較細，發光二極體10同樣內置於楔型導光板8內，由反射片24將發光二極體10發出之光線反射到第一表面16，再從擴 散片22散射出去。
第8a圖及第8b圖分別為本創作再一實施例之前視圖及俯視圖，其與第6a圖及第6b圖實施例之差異在於導光板為平板導光板9，第一表面16及第二表面18為平行之二平面，於平板導光板9之兩側皆設有光條12及發光二極體10，發光二極體10同樣內置於平型導光板9內，由反射片24將發光二極體10發出之光線反射到第一表面16，再從擴散片22散射出去。
第9a圖、第10a圖及第11a圖為本創作之另三種實施例之前視圖，其係在導光板之第二表面設置可增加反射面積的設計，使光線更均勻且亮度更高。請參考第9a圖及第9b圖，其係以楔型導光板為例，係在楔型導光板8之第二表面18上形成複數區塊之含有光散射粒子、由透明樹脂構成之油墨層30，光散射粒子可使光線更加均勻；第10a圖及第10b圖同樣以楔型導光板為例，其係在楔型導光板8之第二表面18上製造複數粗糙塊40，或是直接在第二表面18上形成粗糙面，使第二表面18成為凹凸面，增加反射面積；第11a圖及第11b圖亦以楔型導光板為例，其係在楔型導光板8之第二表面18上挖出複數凹痕50，使第二表面18成為鋸齒面，增加反射面積，勻光效果佳，散射後亮度足夠。
針對以上之實施例，本創作提供一種專有發光二極體光條，該光條包含有一基板本體28，複數個發光二極體晶片14及內含螢光粉之封裝體72。
第12a圖、第12b圖及第12c圖分別為本創作之發光二極體 光條基板本體28實施例之前視圖、俯視圖及側視圖。光條基板本體28為三片等長金屬板貼合而成，三片金屬板彼此平行且互相絕緣，三片金屬板之一側面設為出光面68，中間金屬板60較厚且寬，為鋁鍍銀或銅鍍銀製成以快速傳導發光二極體所產生之熱能，其為出光面68之側面設有複數個凹杯66以設置發光二極體晶片14及內含螢光粉之封裝體72，左金屬板62及右金屬板64較中間金屬板60薄且窄，各為發光二極體正極及負極導電軌跡，其為出光面之側面74則為發光二極體晶片14電極引出之電性接點，其材質以銅鍍銀為佳。
第13a圖及第13b圖分別為本創作發光二極體光條12與導光板8一體成型後實施例之前視圖及俯視圖，該光條之中間金屬板60前端設有複數發光二極體晶片14之出光面68設在導光板8之內，後端則在導光板8側邊之外以作為發光二極體散熱器或外接散熱器端點，正負極導電軌跡之左金屬板62及右金屬板64，除頂端部份在導光板8之外設為電源接點70，其餘皆設在導光板8內以隔絕外部環境對發光二極體影響。
第14a圖、第14b圖及第14c圖分別為本創作之發光二極體光條基板本體28另一實施例之前視圖、俯視圖及側視圖，其與第12a圖、第12b圖及第12c圖實施例之差異在於左金屬板62及右金屬板64呈不連續狀，以提供發光二極體不同之串聯並聯電性連接方式。
第15a圖及第15b圖分別為本創作之之發光二極體光條12與導光板8一體成型後另一實施例之前視圖及俯視圖，其與第13a圖及第13b圖實施例之差異在於正極及負極導電軌跡之電源接點70分別位 於導光板8之兩端。
綜合以上，本創作所提供之發光二極體光條具有簡潔構造及足夠的機械強度，故可在與導光板一體成型時易於安裝在模具內且成型後可得到穩定的外形尺寸與光學性能。
本創作所提供之平面光源裝置本身即可作為照明用之平面光源，亦可做為液晶顯示器之背光模組。
綜上所述，本創作所提供之一種平面光源裝置係在製程時預先將發光二極體放在模具中，產生與發光二極體一體成型之導光板，使光線幾可完全進入導光板，大幅提高平面光源裝置之效率，此外，發光二極體產生之熱能可藉由本創作光條之中間金屬板快速傳導散熱，故可有效降低發光二極體之工作溫度，進而提高發光效率及使用壽命。
另本創作所提供之發光二極體光條之基板本體，只需簡單沖壓、電鍍及貼合即可由捲狀原材料轉變而成，故無長度限制且在後續發光二極體晶片設置、打線、封裝體塗佈等製程依然保持連續狀，直至光條完成品。故本創作無論在發光效率、使用壽命、材料成本、製造費用、設備投資及生產效率皆較先前技術有大幅進步。
6‧‧‧凹型導光板
10‧‧‧發光二極體
12‧‧‧光條
16‧‧‧第一表面
18‧‧‧第二表面
22‧‧‧擴散片
24‧‧‧反射片

Claims (10)

  1. 一種平面光源裝置，包括：一導光板，其上下分別具有一第一表面及一第二表面；至少一光條，其上具有複數發光二極體，該光條位於該導光板之側邊，且該等發光二極體設於該導光板內，用以發出光線；一反射片，設於該第二表面之外側，將光線反射；以及一擴散片，設於該第一表面之外側，將該反射片之反射光散射。
  2. 如請求項1所述之平面光源裝置，其中該導光板為透明壓克力板且與該等發光二極體為一體成型。
  3. 如請求項1所述之平面光源裝置，其中該光條包含有一基板本體，複數個發光二極體晶片及內含螢光粉之封裝體，該基板本體呈連續長條狀，為三片等長金屬板貼合而成，三片金屬板彼此平行且互相絕緣，該三片金屬板之一側面設為出光面。
  4. 如請求項3所述之平面光源裝置，其中該三片金屬板之中間金屬板較左金屬板及右金屬板厚且寬，其為出光面之側面設有複數個凹杯以設置該等發光二極體晶片及該等內含螢光粉之封裝體。
  5. 如請求項4所述之平面光源裝置，其中該左金屬板及該右金屬板較該中間金屬板薄且窄，各為該等發光二極體正極及負極導電軌跡，其為出光面之側面則為該等發光二極體晶片電極引出之電性接點。
  6. 如請求項4所述之平面光源裝置，其中該中間金屬板之前端設有該等複數發光二極體的部份設在該導光板之內，後端則在該導光板側邊之外以 作為該等發光二極體之散熱器或外接散熱器端點。
  7. 如請求項4所述之平面光源裝置，其中該左金屬板及該右金屬板除頂端或兩端部份設在該導光板外部作為電源接點，其餘部份皆設在該導光板內。
  8. 如請求項1所述之平面光源裝置，其中該導光板為凹形導光板，該第一表面為平面，該等光條設於該導光板之兩側，且該第二表面為向該第一表面凹入之曲面或弧面。
  9. 如請求項1所述之平面光源裝置，其中該導光板為楔型導光板，設有該光條之一側較寬，遠離該光條之另一側較窄。
  10. 如請求項1所述之平面光源裝置，其中該第一表面與該第二表面平行，兩側中至少有一側設有一該光條。
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