[实用新型]发光二极管面光源装置

说明书

本实用新型涉及一种物理光学领域用于控制光的面光源装置，特别是涉及一种发光二极管面光源装置。

在现有的面光源装置中，面光源为一种平面发光源，主要用途为液晶显示器(LCD)的背光源，其依形态种类分别有：

一、小型荧光灯管(CCFL)，其直径约2mm，必须配合导光板及反射层使光均匀分散发光，寿命约1万小时，其缺点为必须高压、高频驱动。

二、冷光片(E、L)，其优点为很薄，缺点为寿命短，大约仅为3000小时，且必须高压驱动。

三、发光二极管，以下均简称为LED，其寿命为5万小时以上，以不须高压驱动为其优点，其缺点为发光源不强，必须有许多颗相组合后才可以使用，通常只用小面积的单色光源作为黑白液晶显示器(LCD)的背光源使用。

近来日本日亚化学公司更发表了LED白光背光板(面光源)，如日本专利08007614A号(详见附件一)所示，其结构特征为将蓝色光LED置于面光源的侧面，利用导光板技术使光从侧面进入而从正面发光，而在导光板的上面安装一层涂有黄色荧光粉(YAG)的面板，当蓝光激发黄色荧光粉时使其发黄色，并由蓝色光与黄色光相混合而获得白色光(二波长)。

日亚化学公司的LED白光背光板结构与一般LED面光源并没有什么不同，请参阅图1、图2所示，其主要结构是上层为扩散片20，中间层为导光板10，下层为反射层30与基座，其结构特征为光源采用蓝色光LED，而在上层扩散片20的内表面上涂上一层黄色荧光粉体，利用蓝色光与黄色光中和，如此即可产生白色光。

日亚化学公司的这项产品存在有下述的缺点：该面光源上面的荧光粉层会阻碍光的亮度，以及该荧光粉层的均匀性不容易控制，而容易造成光色不均匀的现象，就荧光粉体而言，激发光源从荧光粉体背面激发而使荧光从正面出来，此种发光效率并非最好，如现今的电视机、日光灯都是采用这种结构方式，而最理想的结构方式为激发光源由荧光粉体的正面激发，使荧光从正面出来，这种方式发光效率高，且光色均匀，不会受荧光粉层厚薄的影响而造成面光源不均匀，因为被激发光源所激发的荧光粉层只在表面层发生作用，光无法穿透内层。由于此种结构方式亮度均匀且比较亮，光不受荧光粉阻挡，故本实用新型即为采用此种技术结构的概念而形成。

由此可见，上述现有的面光源装置仍存在有诸多的问题，而丞待加以改进。有鉴于上述现有的面光源装置存在的缺陷，本设计人基于丰富的实务经验及专业知识，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本实用新型。

本实用新型的主要目的在于，克服现有的面光源装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的发光二极管面光源装置，使其主要由扩散片、导光板、可变换波长材料的荧光粉层、反光层及发光晶粒所组成，利用发光晶粒产生的蓝光或紫外光从导光板的侧面射入，经导光板面的均光处理及反射层的光反射，使其产生平面光源，并激发荧光粉层，使入射光与激发荧光混合，可以形成白光或特定波长的面光源，并借由扩散片使面光源更均匀，使得此结构设计可应用于液晶(LCD)显示器的背光源。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。依据本实用新型提出的发光二极管面光源装置其主要由扩散片、导光板、荧光粉层、反光层及发光晶粒所组成，其中：该导光板，其为一可透光的材质，该导光板的底表面刻设有许多小凹状或凸状的纹路作为发光点，使光能由导光板的侧面进入而从项面出来，并能得到均匀的面光；该扩散片，其为叠置于导光板之上，具有均光作用；该反光层，其为覆盖于导光板的四周及导光板的底表面，以将穿透过导光板的光反射回来；该荧光粉层，其为可改变波长的材料，置设于导光板与反光层之间；该发光晶粒，设置于反光层的一侧，借由该发光晶粒产生光源，激发荧光粉层，使荧光粉产生另一种波长的光源，且该发光晶粒置设于导光板的一侧。借由上述结构相组合，利用发光晶体设置于导光板的侧面，使光能从侧面射入，经导光板面的凹凸点或波浪纹路处理，及反光层周围的反射，并激发荧光粉层使其发荧光，借由入射光及激发荧光混合，可以形成白色光或特定颜色光，再借由表面扩散片的作用，可以得到均匀的平面光源。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的发光二极管面光源装置，其中所述的发光晶粒为蓝色光或紫外光，采用紫外光晶粒时其结构为在导光板上面加设一层将紫外光过滤掉使可见光通过的过滤片。

前述的发光二极管面光源装置，其中所述的扩散片、导光板、荧光粉层、反光层及发光晶粒各组成构件其结构为由上而下的叠层结构，该叠层结构组成依序为扩散片、导光板、荧光粉层、反光层的结构顺序，由上而下层层叠置设置成一体。