CN110068884A - 光源模块及其面光源组件 - Google Patents

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Abstract

一种面光源组件，包括至少一个发光元件、导光板及反射片。各发光元件具有环状发光侧面。导光板具有相对的底面及出光面。底面具有至少一个容置槽以容置至少一发光元件，各容置槽具有入光面，入光面围绕位于容置槽内的发光元件的环状发光侧面，其中底面还具有平面部以及至少一个斜面部，各斜面部连接于平面部与对应的容置槽的入光面之间，且各斜面部从对应的容置槽的入光面向上倾斜而连接至平面部。反射片配置于平面部下方，并具有至少一个开孔，以露出至少一个容置槽及至少一个斜面部。本发明另提出一种具有此面光源组件的光源模块。

Description

光源模块及其面光源组件
技术领域
本发明是有关于一种光源模块，且特别是有关于一种能提供面光源的光源模块及其面光源组件。
背景技术
液晶显示装置的液晶显示面板不发光，所以需藉由背光模块提供面光源。背光模块包括直下式背光模块与侧入式背光模块。目前常见的侧入式背光模块是将发光二极管灯条配置在导光板的侧边，导光板内部设有网点，发光二极管灯条提供的光线进入导光板后，藉由网点使光线从导光板的出光面出射。然而，因发光二极管灯条是配置在导光板的侧边，容易有亮度不均的问题，且不利于区域调光(local dimming)。
目前常见的直下式背光模块是将呈二维阵列排列的多个发光二极管配置于扩散板下方，而为了减少发光二极管的数量，于各发光二极管对应设有二次透镜，以增加发光二极管的出光角度。相较于侧入式背光模块，直下式背光模块具有较佳的亮度均匀性，且有利于区域调光，但却存在厚度较厚的问题。
公知技术还发展出另一种混合式背光模块，主要采用一块导光板挖空放置发光二极管来取代直下式背光模块采用的二次透镜，以减少混合式背光模块的整体厚度。然而，在各导光板的角落容易有明显的暗区，并在各导光板的边缘容易漏光，所以公知混合式背光模块具有亮度不均的问题。
本「背景技术」部分只是用来帮助了解本发明内容，因此在「背景技术」中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的公知技术。此外，在「背景技术」中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提出一种面光源组件，以改善公知混合式背光模块之亮度不均的问题。
本发明提出一种光源模块，以改善公知混合式背光模块之亮度不均的问题。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种面光源组件，包括至少一个发光元件、导光板及反射片。各发光元件具有环状发光侧面。导光板具有相对的底面及出光面，底面具有至少一个容置槽以容置至少一个发光元件，各容置槽具有入光面，入光面围绕位于容置槽内的发光元件的环状发光侧面，其中底面还具有平面部以及至少一个斜面部，各斜面部连接于平面部与对应的容置槽的入光面之间，且各斜面部从对应的容置槽的入光面向上倾斜而连接至平面部。反射片配置于平面部下方，并具有至少一个开孔，以露出至少一个容置槽及至少一个斜面部。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种光源模块，包括多个上述之面光源组件，其中这些面光源组件的导光板彼此拼接。
本发明实施例的面光源组件因设置于导光板的容置槽的发光元件具有环状发光侧面，而环状发光侧面除了面对导光板的各个侧边发光之外，还面对导光板的各角落发光，所以能改善公知混合式背光模块的导光板之角落暗区的问题。此外，本发明实施例的面光源组件中，反射片设置于导光板底面的平面部下方，而斜面部从对应的容置槽的入光面向上倾斜而连接平面部。当导光板及反射片之间的组装公差过大使导光板与反射片之间有较大的间隙时，发光元件之出光角度较大的光线也不会经由间隙而直接入射至反射片，所以能避免形成明显的亮纹，提高出光的均匀度。本发明实施例的光源模块因使用多个上述面光源组件，所以能改善公知混合式背光模块之亮度不均的问题。
为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明之一实施例的面光源组件的发光元件及导光板的仰视示意图。
图2是本发明之一实施例的面光源组件的剖面示意图。
图3是本发明之另一实施例的面光源组件的剖面示意图。
图4是本发明之另一实施例的面光源组件的剖面示意图。
图5是本发明之另一实施例的面光源组件的剖面示意图。
图6是本发明之一实施例的光源模块的俯视示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明之一实施例的面光源组件的发光元件及导光板的仰视示意图，图2是本发明之一实施例的面光源组件的剖面示意图。请参照图1与图2，本实施例之面光源组件10包括至少一个发光元件11、导光板12及反射片13，图1是以一个发光元件11为例，其中为了方便了解发光元件11与导光板12的相对配置，在图1的仰视示意图中省略反射片13等元件。各发光元件11具有环状发光侧面111。导光板12具有相对的底面121及出光面122，底面121具有至少一个容置槽123以容置至少一个发光元件11。容置槽123的数量例如是与发光元件11的数量对应，而图1是以一个容置槽123容置一个发光元件11为例。各容置槽123具有入光面1231，入光面1231围绕位于容置槽123内的发光元件11的环状发光侧面111。底面121还具有平面部1211以及至少一个斜面部1212，斜面部1212的数量是与容置槽123的数量相对应。各斜面部1212连接于平面部1211与对应的容置槽123的入光面1231之间，且各斜面部1212从对应的容置槽123的入光面1231向上倾斜而连接至平面部1211。斜面部1212例如为斜面，但其亦可为曲面。反射片13配置于平面部1211下方，并具有至少一个开孔131，以露出至少一个容置槽123及至少一个斜面部1212。开孔131的数量例如是与容置槽123及斜面部1212的数量对应，而图1是以一个开孔131露出一个容置槽123及一个斜面部1212为例。
导光板12例如具有四个侧面125，这些侧面125连接在底面121及出光面122之间，但本发明不限制导光板12的侧面125的数量以及导光板12的具体形状。例如，本实施例的导光板12为具有四个侧面125的方形结构，而容置槽123为圆柱状容置槽。
发光元件11例如还包括相对的顶面112与下底面113，下底面113邻近于导光板12的底面121，环状发光侧面111连接于顶面112与下底面113之间，而顶面112不发光。此发光元件11例如是发光二极管，但不局限于此。于一实施例中，透过在发光元件11的顶部与底部形成有反射层114、115，藉由反射层114、115将原本由顶部与底部出射的光线反射至发光元件11的侧面出射，形成具有环状发光侧面111的发光元件11。此外，在一实施例中，具有环状发光侧面的发光元件也可以是由多个侧发光的发光源拼接而成。虽然本实施例是以一个发光元件11为例，但本发明不局限于此。例如，发光元件11的数量为多个，而容置槽123的数量也是多个，这些发光元件11分别配置于这些容置槽123内。各个容置槽123内可设有一个或多个发光元件11。
面光源组件10还可包括基板14，以承载发光元件11及反射片13。举例而言，基板14可以为印刷电路板，用以承载发光元件11并与之电性连接，且基板14设置在反射片13下方。
为使进入导光板12的光线从出光面122出射，导光板12还可包括多个点状微结构(图未绘示)，这些点状微结构可以配置在底面121或出光面122，以破坏光线于导光板12内的全反射，使光线从出光面122出射。且可视设计需求调整这些点状微结构的尺寸及分布密度，于此不加以限定。
在本实施例中，反射片13例如具有多个定位孔132，平面部1211例如具有对应于这些定位孔132的多个定位销124，这些定位销124插入这些定位孔132中。定位孔132及定位销124可使导光板12固定于反射片13上。此外，可藉由胶体(图未示)来粘合定位孔132与定位销124。反射片13与导光板12的固定方式并不限于上述。
当胶体过多或因其他因素造成的组装误差，导致导光板12与反射片13之间的间隙G过大时，可能会有出光角度较大的光线未经由入光面1231进入导光板12中，而是经由此间隙G传递至反射片13，并被反射片13反射后而穿过导光板12，进而在出光面122形成明显的亮纹。为了避免此问题，本实施例之面光源组件10中，导光板12在发光元件11及反射片13之间具有斜面部1212，以加长入光面1231于图2之纵向方向的长度，遮蔽上述的间隙G。如此，能够确保出光角度较大的光线L1经由入光面1231进入导光板12，进而避免亮纹的产生，提高出光的均匀度。
再者，面光源组件10还可包括扩散板(图未绘示)或其他光学膜片，设置在出光面122之上方。
图3是本发明之另一实施例的面光源组件的剖面示意图。请参照图3，本实施例之面光源组件10a与图2的面光源组件10相似，主要差异在于本实施例的面光源组件10a在导光板12a的出光面122a具有至少一个内凹结构1221，对应于至少一个容置槽123。本实施例是以一个内凹结构1221对应于一个容置槽123为例。容置槽123的入光面1231与各发光元件11的环状发光侧面111之间具有环状间隙R，且各内凹结构1221具有对应于环状间隙R的倾斜反射面1222。
考虑到组装公差，导光板12a之容置槽123的容积会设计成大于发光元件11的体积，所以发光元件11与导光板12a之间会存有上述环状间隙R。由于基板14会覆盖于上述环状间隙R，使环状发光面111发出的朝底面121传递的部分较大出光角度的光线L2会入射基板14，进而被基板14反射而从出光面122a之对应于容置槽123的部分出射。如此，在出光面122a之对应于容置槽123的部分形成明显的亮纹，造成出光不均匀。
因此，本实施例的出光面122a具有内凹结构1221，可将上述光线L2经由内凹结构1221的倾斜反射面1222反射回导光板12，以改善出光不均匀的问题。倾斜反射面1222与出光面122a的法线方向N之间的夹角θ例如介于30°～60°，但不局限于此。
图4是本发明之另一实施例的面光源组件的剖面示意图。请参照图4，本实施例之面光源组件10b与图2的面光源组件10相似，主要差异在于本实施例的面光源组件10b的导光板12b的出光面122b为凸面。出光面122b的高度例如是从中心往侧面125逐渐降低，且所述凸面可以是曲面，或是包括从中心朝侧面125倾斜的一个斜面或多个斜面。
当导光板12b的出光面122b为凸面时，可改变导光板12b内光线于出光面122b的入射角，使原本在出光面122b为平面的情况下会被全反射至导光板12b之侧面125而从侧面125漏光的光线L3，被反射至导光板12的底面121，并由底面121反射而从出光面122b出射，以改善导光板12b边缘漏光的问题。如此，本实施例之面光源组件10b能提高出光的均匀度。
图5是本发明之另一实施例的面光源组件的剖面示意图。请参照图5，本实施例之面光源组件10c与图2的面光源组件10相似，主要差异在于本实施例的面光源组件10c还包括吸光层15。具体而言，本实施例的吸光层15邻近于导光板12的底面121，并对应环状间隙R设置。本实施例的吸光层15例如是对应环状间隙R设置成环状的吸光层，但于其他实施例中，也可以视设计需求将设置于环状间隙R内的吸光层15设置成环绕发光元件11的一侧、两侧或更多侧。进一步来说，发光元件11配置于基板14上并容置于容置槽123内，而吸光层15配置于基板14上。吸光层15例如是具有低反射率(高吸光率)的漆料、胶带或镀层等，但不局限于此。例如来说，吸光层15可以是黑色胶带，并贴附在对应于环状间隙R的基板14上。在一实施例中，基板14例如是印刷电路板，而吸光层15是基板14的印刷图案层。即，吸光层15可在制作基板14时一并印刷完成，如此能省略额外设置吸光层15的步骤。
藉由将吸光层15设在环状间隙R，能吸收原来发光元件11发出的朝底面121传递的较大出光角度的部分光线L4，进而改善上述导光板12的出光面122对应环状间隙R的部分的亮纹问题。
图6是本发明之一实施例的光源模块的俯视示意图。请参照图6，本实施例之光源模块20包括多个面光源组件21，各面光源组件21包括发光元件211及导光板212，且这些面光源组件21的导光板212拼接成一大尺寸的导光结构。面光源组件21可以是上述任一实施例的面光源组件，例如面光源组件10、10a、10b、10c。由于光源模块20采用上述任一实施例之面光源组件10、10a、10b、10c，所以能提供亮度均匀性较佳的面光源。
综上所述，本发明实施例的面光源组件因设置于导光板的容置槽的发光元件具有环状发光侧面，而环状发光侧面除了面对导光板的各个侧边发光之外，还面对导光板的各角落发光，所以能改善公知混合式背光模块的导光板之角落暗区的问题。此外，本发明实施例的面光源组件中，反射片设置于导光板底面的平面部下方，而斜面部从对应的容置槽的入光面向上倾斜而连接平面部。当导光板及反射片之间的组装公差过大使导光板与反射片之间有较大的间隙时，发光元件之出光角度较大的光线也不会经由间隙而直接入射至反射片，所以能避免形成明显的亮纹，提高出光的均匀度。本发明实施例的光源模块因使用多个上述面光源组件，所以能改善公知混合式背光模块之亮度不均的问题。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即所有依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和题目仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。

Claims (11)

1.一种面光源组件，其特征在于，包括至少一个发光元件、导光板和反射片，
各所述至少一个发光元件具有环状发光侧面；
所述导光板具有相对的底面及出光面，所述底面具有至少一容置槽以容置所述至少一个发光元件，各所述容置槽具有入光面，所述入光面围绕位于所述容置槽内的所述发光元件的所述环状发光侧面，其中所述底面还具有平面部以及至少一个斜面部，各所述斜面部连接于所述平面部与对应的所述容置槽的所述入光面之间，且各所述斜面部从对应的所述容置槽的所述入光面向上倾斜而连接至所述平面部；以及
所述反射片配置于所述平面部下方，并具有至少一个开孔，以露出所述至少一个容置槽及所述至少一个斜面部。
2.如权利要求1所述之面光源组件，其特征在于，所述出光面具有至少一个内凹结构，对应于所述至少一个容置槽。
3.如权利要求2所述之面光源组件，其特征在于，所述入光面与所述环状发光侧面之间具有环状间隙，且各所述内凹结构具有对应于所述环状间隙的倾斜反射面。
4.如权利要求1所述之面光源组件，其特征在于，所述导光板的所述出光面为凸面。
5.如权利要求1所述之面光源组件，其特征在于，所述入光面与所述环状发光侧面之间具有环状间隙，所述面光源组件还包括吸光层，邻近于所述导光板的所述底面，并对应所述环状间隙设置。
6.如权利要求5所述之面光源组件，其特征在于，还包括基板，所述至少一个发光元件配置于所述基板上并容置于所述至少一个容置槽内，其中所述反射片与所述吸光层配置于所述基板上。
7.如权利要求6所述之面光源组件，其特征在于，所述基板是印刷电路板，而所述吸光层是所述基板的印刷图案层。
8.如权利要求1所述之面光源组件，其特征在于，所述反射片具有多个定位孔，所述平面部具有对应于所述多个定位孔的多个定位销，所述多个定位销插入所述多个定位孔中。
9.如权利要求1所述之面光源组件，其特征在于，所述至少一个发光元件的数量为多个，所述至少一个容置槽的数量为多个，多个所述发光元件分别配置于多个所述容置槽内。
10.如权利要求1所述之面光源组件，其特征在于，各所述发光元件包括相对配置的顶面与下底面，所述下底面邻近于所述导光板的所述底面，所述环状发光侧面连接于所述顶面与所述下底面之间，所述顶面不发光。
11.一种光源模块，其特征在于，包括：
多个如权利要求1所述之面光源组件，这些所述面光源组件的这些所述导光板彼此拼接。
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