LED线光源及背光源装置.pdf

本发明公开了一种LED线光源，其包括：一反射罩，该反射罩具有多个侧面，其中一侧面为出光侧，其余的侧面内部均设有反射层；至少一LED光源，其位于该反射罩内部的一端，且其出射光束朝向该反射罩的该出光侧的相对侧面。这样的结构使得背光源装置可以仅利用少量LED光源而得到亮度均匀的面光源，并减低成本。

1、  一种LED线光源，其特征在于，其包括：
一反射罩，该反射罩具有多个侧面，其中一侧面为出光侧，其余的侧面内部均设有反射层；
至少一LED光源，其位于该反射罩内部的一端，且其出射光束朝向该反射罩的出光侧的相对侧面。

2、  如权利要求1所述的LED线光源，其特征在于，该反射罩为一端比另一端宽的楔形腔体，其中该LED光源设置于其宽的一端。

3、  如权利要求1所述的LED线光源，其特征在于，该反射罩为一均匀腔体。

4、  如权利要求3所述的LED线光源，其特征在于，该反射罩内部的两端均设有一LED光源。

5、  一种背光源装置，包括一具有至少一入光面的导光板，其特征在于，其还包括至少一如权利要求1-4任一项所述的LED线光源，其中该LED线光源中的反射罩的出光侧与该导光板的入光面相贴合。

6、  如权利要求5所述的背光源装置，其特征在于，该多个LED线光源相连成为一拼接式LED线光源，其中该拼接式LED线光源中的反射罩的出光侧与该导光板的入光面相贴合。

LED线光源及背光源装置
技术领域
本发明涉及一种背光源装置，尤其涉及一种LED线光源及相应的背光源装置。
背景技术
目前作为液晶面板的背光源装置，根据光源的位置主要分为两种方式：直下型和边缘型。在直下型背光中，光源位于液晶显示面板(LCD Panel)的正下方，直接照射，由于可使用的灯管数量较多，容易获得很高的亮度，一般用于亮度需求较高的TV模块中；而边缘型背光的光源位于导光板(Lightguide plate)的侧边，通过导光板将侧光源的光导入到内部，经过全反射以及导光板底部网点的散射，光从导光板的上表面射出，进而为液晶显示面板提供亮度均一的面光源，由于使用的灯光数量越多，导光板将越厚重，通常单侧最多使用3支灯管作为光源，因此可以达到的亮度有限，通常在亮度要求一般以及厚度要求较高的Monitor和Notebook模块中使用。
作为光源的冷阴极灯管(CCFL：cold cathode fluorescent lamp)由于其亮度较高，并且能提供亮度均一的线光源，已被广泛的采用于传统的背光源装置中。但另一方面CCFL的驱动电压较高，为高压交流驱动，往往会带来显示器器件的电磁干扰(EMI：Electromagnetic Interference)问题；同时CCFL灯管内部含有水银，也会造成环境污染问题；进而一些背光源装置开始转向使用低压直流驱动、无汞的LED(Light Emitting Diode)点光源。此外LED光源还具有：色彩再现范围广、工作温度范围大、寿命长、小型化容易、发光效率高等优点。因此使用LED光源作为背光装置的光源已经成为未来的趋势。
图1是目前传统的LED边缘型背光装置，通过多颗LED光源10并排排列，形成了类似于CCFL的线光源，然后与传统的CCFL边缘型背光装置一样，通过导光板12，将LED光源发出的光导入到内部，再通过全反射以及底部网点的散射来获得亮度均一的面光源。
在图1所示的目前传统的LED边缘型背光装置中，通常LED光源需要紧密地排列在一起形成类似于CCFL的线光源(一般称为Light Bar)。一方面是因为单颗LED光源的亮度较低，需要较多LED光源才能达到所需的亮度，而另一方面LED作为点光源，如果排列过于松散，那么在入光侧，放置LED光源的部位和没有LED光源的部位会很容易出现明显亮暗不均的现象(特别是在额缘较窄的情况下)。
随着LED光源的不断发展，LED光源的发光效率不断提高，并出现了高亮度高功率的LED光源。因此背光源装置中不再需要大量的LED光源，甚至数颗LED光源就能达到所需要的亮度。因此上述的单颗LED光源亮度较低已不再是主要问题。
同时使用LED光源的颗数越少，整个背光装置的成本也就相应地越低。但是由于使用的颗数越少，LED光源之间的间距就会越大，亮暗不均的现象也就会更加明显。如何使用较少数量的LED光源而得到类似于CCFL背光源装置同样的亮度均匀性已经成为重要的课题之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中背光源装置因为使用的LED光源数量较少而导致亮暗不均的缺陷，提供一种LED线光源及相应的背光源装置，使得背光源装置可以仅利用少量LED光源而得到亮度均匀的面光源，并减低成本。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种LED线光源，其特点在于，其包括：一反射罩，该反射罩具有多个侧面，其中一侧面为出光侧，其余的侧面内部均设有反射层；至少一LED光源，其位于该反射罩内部的一端，且其出射光束朝向该反射罩的该出光侧的相对侧面。
其中，该反射罩为一端比另一端宽的楔形腔体，其中该LED光源设置于其宽的一端。
其中，该反射罩为一均匀腔体。
其中，该反射罩内部的两端均设有一LED光源。
本发明的另一技术方案为：一种背光源装置，包括一具有至少一入光面的导光板，其特点在于，其还包括至少一上述的LED线光源，其中该LED线光源中的反射罩的出光侧与该导光板的入光面相贴合。
其中，该多个LED线光源相连成为一拼接式LED线光源，其中该拼接式LED线光源中的反射罩的出光侧与该导光板的入光面相贴合。
本发明的积极进步效果在于：
1.消除了使用少量LED光源引起的亮暗不均现象。
2.由于使用数量很少的高亮度LED光源即可得到亮度均一的面光源，因此与传统使用大量LED光源的技术相比，可以大大降低背光源装置的成本。
附图说明
图1为传统的LED边缘型背光源装置的示意图。
图2为本发明的LED背光源装置一实施例的示意图(单侧入光LED线光源)。
图3为图2所示的LED背光源装置的发光原理图(单侧入光LED线光源)。
图4为本发明的LED背光源装置另一实施例的发光原理图(双侧入光LED线光源)。
图5为本发明的LED背光源装置又一实施例的发光原理图(拼接式LED线光源)。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
实施例1：单侧入光LED线光源
为了仅利用单颗或数颗LED光源而得到均一的面光源并消除入光面一侧亮暗不均的现象，本发明提出的LED背光源装置的示意图如图2所示：将高功率高亮度的LED光源10(图中所示为仅设有一LED光源的情况，即单侧入光的LED线光源)，和具有多个侧面的反射罩11组合在一起，其中LED光源10位于反射罩11的一端，且其出射光束朝向反射罩11的出光侧的相对侧面，使得可以通过反射罩11的扩散反射，使LED点光源变成类似于CCFL的线光源。反射罩11的形状可以是一般的均匀腔体(通常用于CCFL的反射罩)，也可以是一端较宽(LED光源侧)，另一端较窄的楔形腔体，图2所示即为反射罩11为楔形腔体的情况，腔体内侧除出光侧外均是高反射率的反射层(例如：E6SV)。再将此反射罩的出光侧与导光板12的入光面相贴合就形成了反射型LED背光源装置(单侧入光的LED线光源)。当然为了提高亮度均匀度等，还可以使用扩散片、棱镜片以及偏光增亮片等光学膜片。
本装置的发光原理如图3所示：LED光源10发出的光不直接入射至导光板12内，而是通过反射罩11的扩散反射，使LED点光源变成类似于CCFL的线光源。反射后的光经过反射罩的出光侧及导光板的入光面入射至导光板12内部，通过导光板的全反射传输以及底部散射网点(网点密度根据LED光源经反射后的光强分布来进行调节)13的散射，使光线均匀地出射。由于LED光源并不是以点光源的方式直接入射而是通过反射后形成类似于CCFL线光源然后再入射，也就不再存在一般LED背光源中由于使用的LED光源数量少而出现的导光板入光面一侧亮暗不均的显示问题，进而获得亮度均一的优质画面。同时可以大大减少LED光源的使用数量，进而大幅度地降低背光装置的成本。
此外，本实施例不仅仅局限于一根单侧入光LED线光源贴合于导光板入光面的情况，在导光板的其他入光面也可以添加，最多可以有4根LED线光源在导光板的四个侧面同时入光。
实施例2：双侧入光LED线光源
为了得到更高的亮度，同时也为了使得反射罩出光的光强更加均匀，我们可以采用如图4所示的LED光源10与反射罩11的组合结构：与实施例1不同的是本实施例中反射罩11的两端均设有一LED光源10，在反射罩的两端同时入光，且反射罩11的形状为一般的均匀腔体。其他的结构与实施例1基本相同，由于两侧同时入光后的光强分布与实施例1中单侧入光的情况不同，所以同样需要通过调节导光板12底部的散射网点13的密度分布来获得均一的面光源。同样为了提高亮度、均匀度等，还可以使用扩散片、棱镜片以及偏光增亮片等光学膜片。此外，本实施例不仅仅局限于一根双侧入光LED线光源贴合于导光板入光面的情况，在导光板的其他入光面也可以添加，最多可以有4根LED线光源在导光板的四个侧面同时入光。
实施例3：拼接式LED线光源
对于尺寸较大，需要亮度较高的背光模块，除了上述将至少一根LED线光源的出光侧贴合到导光板的至少一个入光面的方式外，还可以通过将多个LED线光源相连成为一拼接式LED线光源，然后将此拼接式LED线光源中的反射罩的出光侧贴合到导光板的入光面的方式进行发光。如图5所示：两个双侧入光LED线光源紧密相连，形成一个拼接式LED线光源，然后将其出光侧与导光板的入光面相贴合。由于形成拼接式LED线光源后，使用的LED光源数量可以增多，进而可以满足高亮度的需要。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，例如，本发明中的LED光源也可以用其它类型的点光源加以替代。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。