TWI786531B

TWI786531B - 光源模組及顯示裝置

Info

Publication number: TWI786531B
Application number: TW110103782A
Authority: TW
Inventors: 左利明; 鄒慶鈺
Original assignee: 大陸商蘇州璨宇光學有限公司
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2022-12-11
Also published as: TW202229995A; CN114815379A; CN114815379B

Abstract

一種光源模組，包括基板、多個第一矩形發光元件及多個第二矩形發光元件。基板具有側面及承載面，側面連接於承載面。多個第一矩形發光元件及多個第二矩形發光元件配置於承載面上，這些第一矩形發光元件及這些第二矩形發光元件呈陣列排列。每一第一矩形發光元件分別具有第一發光側面。每一第二矩形發光元件分別具有第二發光側面，第二發光側面相對傾斜於基板的側面。本發明另提供一種使用前述光源模組的顯示裝置。本發明的光源模組與顯示裝置能提升亮度均勻度，並減少生產成本。

Description

光源模組及顯示裝置

本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種能用於顯示裝置的光源模組以及使用此光源模組的顯示裝置。

液晶顯示裝置包括液晶顯示面板與背光模組。由於液晶顯示面板本身不發光，因此需要靠背光模組提供顯示光源至液晶顯示面板。因此，背光模組的主要功能就是提供高輝度以及高均勻度的顯示光源。

背光模組在傳統上可分為側入式背光模組與直下式背光模組。一般而言，直下式背光模組所使用的發光二極體（LED）的光源能量較為集中，因此於顯示畫面上，在發光二極體正上方的區域會產生亮斑，造成整體畫面會出現亮暗不均勻的現象。

目前習知的解決方式是讓發光二極體的排列更為密集，即增加發光二極體的數量，使亮斑能進一步疊加在一起，中和亮斑各自的強度，降低亮暗不均勻的現象。然而，當發光二極體的數量越多時，製作背光模組的成本也就越高，無法廣泛應用於產品上。

本「先前技術」段落只是用來幫助瞭解本發明內容，因此在「先前技術」中所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。此外，在「先前技術」中所揭露的內容並不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種光源模組，能提升亮度均勻度，並減少生產成本。

本發明提供一種顯示裝置，能提升亮度均勻度，並減少生產成本。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明一實施例所提供的光源模組包括基板、多個第一矩形發光元件及多個第二矩形發光元件。基板具有側面及承載面，側面連接於承載面。多個第一矩形發光元件配置於承載面上，每一第一矩形發光元件分別具有第一發光側面。多個第二矩形發光元件配置於承載面上。這些第一矩形發光元件及這些第二矩形發光元件呈陣列排列。每一第二矩形發光元件分別具有第二發光側面，第二發光側面相對傾斜於基板的側面。

在本發明的一實施例中，上述之這些第二矩形發光元件於承載面上的正投影形狀為正方形。

在本發明的一實施例中，上述之每一第二矩形發光元件的第二發光側面相對傾斜於側面的角度為45°。

在本發明的一實施例中，上述之光源模組更包括反射元件，配置於承載面上，且具有多個反射槽及多個開孔，每一開孔分別配置於每一反射槽的底部，多個第一矩形發光元件及多個第二矩形發光元件分別對應穿設於這些開孔。

在本發明的一實施例中，上述之每一反射槽分別具有相連接的四個反射側面，每一第二矩形發光元件更分別具有折角，折角對應於四個反射側面的其中之一。

在本發明的一實施例中，上述之反射元件為一體成型。

在本發明的一實施例中，上述之每一第二矩形發光元件的折角沿著對齊方向對齊於另一第二矩形發光元件的折角，對齊方向為平行於或垂直於基板的側面。

在本發明的一實施例中，上述之這些第一矩形發光元件及這些第二矩形發光元件為彼此交錯陣列排列於承載面上，且每一第一矩形發光元件的第一發光側面平行或垂直於基板的側面。

在本發明的一實施例中，上述之每一第一矩形發光元件的第一發光側面相對傾斜於基板的側面。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明一實施例所提供的顯示裝置包括顯示面板及上述的光源模組，顯示面板配置於光源模組的出光側。

本發明實施例的光源模組中，每一第二矩形發光元件分別具有第二發光側面，第二發光側面相對傾斜於基板的側面，意即讓配置於基板上的這些第二矩形發光元件旋轉，由於發光元件於斜對角方向的光程較長，容易形成暗部區域，這些第二矩形發光元件經旋轉後會使得第二發光側面能面向斜對角方向的暗部區域，增加暗部區域的亮度，因此能進一步提升光源模組的亮度均勻度。相較於習知的解決方式，也不需要增加發光元件的數量，因此可以減少生產成本。本發明實施例的顯示裝置由於使用上述的光源模組，因此也能提升亮度均勻度，並減少生產成本。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1是本發明一實施例的光源模組的俯視示意圖。請參考圖1，本實施例的光源模組10包括基板100、多個第一矩形發光元件200及多個第二矩形發光元件300。基板100具有側面110及承載面120，側面110連接於承載面120。多個第一矩形發光元件200及多個第二矩形發光元件300配置於承載面120上，且這些第一矩形發光元件200及這些第二矩形發光元件300例如是呈陣列排列。在本實施例中，每一第一矩形發光元件200分別具有第一發光側面210，第一發光側面210例如是平行或垂直於基板100的側面110，但不以此為限。每一第二矩形發光元件300分別具有第二發光側面310，第二發光側面310相對傾斜於基板100的側面110。

第一矩形發光元件200及第二矩形發光元件300的差別在於，第二矩形發光元件300的第二發光側面310是相對傾斜於基板100的側面110。因此於圖1中，具體而言，這些第一矩形發光元件200及這些第二矩形發光元件300例如為彼此交錯的陣列排列於承載面120上，但不以此為限。應注意的是，本說明書中所指的第二發光側面310泛指第二矩形發光元件300的任一可出光的側面，即第二矩形發光元件300實際上應具有4個第二發光側面310，且這些側面例如皆相對傾斜於基板100的側面110。為方便說明，以下「第二發光側面310」皆是代表其中一個側面。上述的說明亦適用於第一矩形發光元件200的第一發光側面210，在此不再重述。

在本實施例中，第一矩形發光元件200及第二矩形發光元件300例如皆為正方形的發光元件（如圖1所示），但不以此為限。具體而言，所述的正方形是指第一矩形發光元件200及第二矩形發光元件300在承載面120上的正投影形狀為正方形。此外，每一第二矩形發光元件300的第二發光側面310相對傾斜於側面110的角度θ1例如為45°，但不以此為限。換言之，每一第二矩形發光元件300的任兩相鄰的第二發光側面310相連接所形成的折角A會沿著對齊方向D對齊於另一第二矩形發光元件300的折角A，且對齊方向D例如為平行於或垂直於基板100的側面110。此處所指的折角A為第二矩形發光元件300的側邊結構的轉折處，以矩形為例，其側邊結構應具有4個轉折處，亦即具有4個折角A。然而，本發明並不特別限制第二矩形發光元件300的第二發光側面310相對傾斜於側面110的角度θ1。於其他實施例中，當第二矩形發光元件300例如為長方形的發光元件（承載面120上的正投影形狀為長方形）時，可以依據設計需求調整角度θ1，或者，多個第二矩形發光元件300之間第二發光側面310相對傾斜於側面110的角度θ1可以為不同。

基板100例如是印刷電路板，可為硬板或軟板，用來承載多個第一矩形發光元件200及多個第二矩形發光元件300，並透過基板100來驅使多個第一矩形發光元件200及多個第二矩形發光元件300發光。在本實施例中，基板100的形狀例如也是矩形，但不以此為限。

第一矩形發光元件200及第二矩形發光元件300可為發光二極體，但也可以是其他種類的發光元件。此外，第一矩形發光元件200及第二矩形發光元件300也可以是直接自一片晶圓切割出且未經封裝的發光晶片，例如為發光二極體晶片。舉例而言，所述的發光二極體晶片例如是主波長發出藍光的晶粒級氮化物發光二極體晶片，但不以此為限。圖1的第一矩形發光元件200及第二矩形發光元件300的數量是以各8個為例，但不以此為限。應注意的是，圖1旨在呈現多個第一矩形發光元件200及多個第二矩形發光元件300的排列方式，對於多個第一矩形發光元件200及多個第二矩形發光元件300的數量僅為示意，本發明並不特別限制。

依據設計需求不同，本實施例的光源模組10例如還包括至少一光學膜（圖未示），配置於基板100具有承載面120的一側。至少一光學膜例如是偏光增亮膜、擴散膜、稜鏡片或複合式稜鏡片等，但不以此為限。

本實施例的光源模組10中，每一第二矩形發光元件300分別具有第二發光側面310，第二發光側面310相對傾斜於基板100的側面110，意即讓配置於基板100上的這些第二矩形發光元件300旋轉，由於發光元件於斜對角方向的光程較長，容易形成暗部區域，這些第二矩形發光元件300經旋轉後會使得第二發光側面310能面向斜對角方向的暗部區域，增加暗部區域的亮度，因此能進一步提升光源模組10的亮度均勻度。相較於習知的解決方式，也不需要增加發光元件的數量，因此可以減少生產成本。

圖2A是本發明另一實施例的光源模組的俯視示意圖。圖2B是反射元件配置於基板的剖面示意圖。請參考圖2A及圖2B，本實施例的光源模組10a與上述的光源模組10結構及優點相似，以下僅針對其結構的主要差異處進行說明。本實施例的光源模組10a還包括反射元件400，配置於承載面120上（如圖2B所示），且具有多個反射槽410及多個開孔420。反射槽410為向上凸起於承載面120的反射元件400所形成的凹槽。每一開孔420分別配置於每一反射槽410的底部，多個第一矩形發光元件200及多個第二矩形發光元件300分別對應穿設於這些開孔420。本實施例的反射元件400例如為一體成型，但不以此為限。在另一實施例中，反射元件400也可以是由好幾片反射元件拼接而成。

每一反射槽410分別具有相連接的四個反射側面411，這些反射側面411例如是相對傾斜於承載面120，且反射槽410開口的最大寬度W1會大於反射槽410底部的最大寬度W2，因此適於將第一矩形發光元件200及第二矩形發光元件300所發出的光線經反射側面411反射後導引出光。在本實施例中，每一第二矩形發光元件300的折角A例如是對應於四個反射側面411的其中之一，如圖2A所示。由於反射槽410於任兩反射側面411相連接所形成的夾角區域的反射功能相較於反射側面411的反射功能為較弱，相較於第一矩形發光元件200的第一發光側面210是將所發出的光線L1射向反射側面411，第二矩形發光元件300的第二發光側面310是對應於反射槽410的夾角區域，使得第二發光側面310所發出的光線L2能直接射向夾角區域，彌補夾角區域的反射功能較弱的情形，讓整體出光時的均勻度能較為一致，達到提升亮度均勻度的效果。

圖3是本發明另一實施例的光源模組的俯視示意圖。請參考圖3，本實施例的光源模組10b與上述的光源模組10結構及優點相似，差異僅在於本實施例的光源模組10b中，每一第一矩形發光元件200的第一發光側面210例如也是相對傾斜於基板100的側面110。此外，第二發光側面310相對傾斜於側面110的角度θ1例如與第一發光側面210相對傾斜於側面110的角度θ2相同，但不以此為限。光源模組10b亦可包括上述光源模組10a中的反射元件400，本發明並不特別限制各實施例之間的元件組合應用。由於本實施例的光源模組10b讓配置於基板上的這些第一矩形發光元件200旋轉，因此能進一步地提升亮度均勻度。

圖4是本創作一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖4，本實施例的顯示裝置1包括上述的光源模組10以及顯示面板20。顯示面板20配置於光源模組10的出光側。顯示面板20可為液晶顯示面板或其他非自發光顯示面板。光源模組10用以提供面光源L3至顯示面板20，以做為顯示光源。此光源模組10可替換為上述任一實施例的光源模組。由於本實施例之顯示裝置1的光源模組10，能提升亮度均勻度，並減少生產成本的優點，所以使用此光源模組10的顯示裝置1也能提升亮度均勻度，同時也具有減少生產成本的優點。

綜上所述，本發明實施例的光源模組中，每一第二矩形發光元件分別具有第二發光側面，第二發光側面相對傾斜於基板的側面，意即讓配置於基板上的這些第二矩形發光元件旋轉，由於發光元件於斜對角方向的光程較長，容易形成暗部區域，這些第二矩形發光元件經旋轉後會使得第二發光側面能面向斜對角方向的暗部區域，增加暗部區域的亮度，因此能進一步提升光源模組的亮度均勻度。相較於習知的解決方式，也不需要增加發光元件的數量，因此可以減少生產成本。本發明實施例的顯示裝置由於使用上述的光源模組，因此也能提升亮度均勻度，並減少生產成本。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件（element）的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

1:顯示裝置 10、10a、10b:光源模組 20:顯示面板 100:基板 110:側面 120:承載面 200:第一矩形發光元件 210:第一發光側面 300:第二矩形發光元件 310:第二發光側面 400:反射元件 410:反射槽 411:反射側面 420:開孔 A:第二折角 D:對齊方向 L1、L2:光線 L3:面光源 W1、W2:寬度 θ1、θ2:角度。

圖1是本發明一實施例的光源模組的俯視示意圖。圖2A是本發明另一實施例的光源模組的俯視示意圖。圖2B是反射元件配置於基板的剖面示意圖。圖3是本發明另一實施例的光源模組的俯視示意圖。圖4是本創作一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。

10:光源模組

100:基板

110:側面

120:承載面

200:第一矩形發光元件

210:第一發光側面

300:第二矩形發光元件

310:第二發光側面

A:折角

D:對齊方向

θ1:角度。

Claims

一種光源模組，包括：一基板，具有一側面及一承載面，該側面連接於該承載面；多個第一矩形發光元件，配置於該承載面上，每一該些第一矩形發光元件分別具有一第一發光側面，其中每一該些第一矩形發光元件的該第一發光側面相對傾斜於該基板的該側面；多個第二矩形發光元件，配置於該承載面上，該些第一矩形發光元件及該些第二矩形發光元件呈陣列排列，其中每一該些第二矩形發光元件分別具有一第二發光側面，該第二發光側面相對傾斜於該基板的該側面；以及一反射元件，配置於該承載面上，且具有多個反射槽及多個開孔，每一該些開孔分別配置於每一該些反射槽的一底部，該些第一矩形發光元件及該些第二矩形發光元件分別對應穿設於該些開孔，其中每一該些反射槽分別具有相連接的四個反射側面，每一該些第二矩形發光元件更分別具有一折角，該折角對應於四個該反射側面的其中之一，其中在沿平行於該側面的方向上，該些第一矩形發光元件與該些第二矩形發光元件交錯設置，且在沿平行於該側面的方向上相鄰的該第一發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度相同於該第二發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度，在沿垂直於該側面的方向上，該些第一矩形發光元件與該些第二矩形發光元件交錯設置，且在沿垂直於該側面的方向上相鄰的該第一發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度相同於該第二發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度。
如請求項1所述之光源模組，其中該些第二矩形發光元件於該承載面上的正投影形狀為正方形。
如請求項2所述之光源模組，其中每一該些第二矩形發光元件的該第二發光側面相對傾斜於該側面的角度為45°。
如請求項1所述之光源模組，其中該反射元件為一體成型。
如請求項1所述之光源模組，其中每一該些第二矩形發光元件的一折角沿著一對齊方向對齊於另一第二矩形發光元件的該折角，該對齊方向為平行於或垂直於該基板的該側面。
一種顯示裝置，包括：一光源模組，包括：一基板，具有一側面及一承載面，該側面連接於該承載面；多個第一矩形發光元件，配置於該承載面上，每一該些第一矩形發光元件分別具有一第一發光側面，其中每一該些第一矩形發光元件的該第一發光側面相對傾斜於該基板的該側面；多個第二矩形發光元件，配置於該承載面上，該些第一矩形發光元件及該些第二矩形發光元件呈陣列排列，其中每一該些第二矩形發光元件分別具有一第二發光側面，該第二發光側面相對傾斜於該基板的該側面；以及一反射元件，配置於該承載面上，且具有多個反射槽及多個開孔，每一該些開孔分別配置於每一該些反射槽的一底部，該些第一矩形發光元件及該些第二矩形發光元件分別對應穿設於該些開孔，其中每一該些反射槽分別具有相連接的四個反射側面，每一該些第二矩形發光元件更分別具有一折角，該折角對應於四個該反射側面的其中之一；以及一顯示面板，配置於該光源模組的一出光側，其中在沿平行於該側面的方向上，該些第一矩形發光元件與該些第二矩形發光元件交錯設置，且在沿平行於該側面的方向上相鄰的該第一發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度相同於該第二發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度，在沿垂直於該側面的方向上，該些第一矩形發光元件與該些第二矩形發光元件交錯設置，且在沿垂直於該側面的方向上相鄰的該第一發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度相同於該第二發光側面相對傾斜於該基板的該側面的角度。