CN111458925A - 光源模块及显示装置 - Google Patents
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- H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
Abstract
一种光源模块与显示装置。显示装置包含光源模块以及相对光源模块设置的显示面板。光源模块包含基板、多个发光晶粒、封装层以及多个反射图案。基板具有承载面,发光晶粒配置于基板的承载面上,封装层覆盖承载面及多个发光晶粒。封装层包含远离承载面的出光面、连接于承载面的底面以及至少一个导光侧面。出光面的面积小于底面,且具有分别与多个发光晶粒相对设置的多个反射槽,而多个反射槽并分别包含相对出光面倾斜的环绕侧面。导光侧面连接出光面,且相对出光面倾斜。多个反射图案分别配置于多个反射槽中。本发明的光源模块与显示装置可以使这些光源模块之间的间隔上方可混合有来自不同光源模块的光线以避免出现明显的暗纹或亮纹。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光源模块及显示装置,尤其是有关于一种直下式的光源模块以及具有直下式光源模块的显示装置。
背景技术
液晶显示器中主要包括有光源模块、显示面板、外框等组件。按照光源方向的不同,背光模块又可以分为侧光式背光模块与直下式背光模块。目前市售以发光二极管(LED)为光源模块光源的中大尺寸液晶显示器,为了具有可显示高动态范围(HDR)以及高对比度需求,多使用具备区域调光(local dimming)功能的直下式背光模块。发光二极管的特性是具有较强的正向光线,因此直下式背光模块的结构设计是将发光二极管的光线转化为均匀的面光源后再照射到显示面板。
液晶显示器的光源模块具有一个背光腔室。多个发光二极管可位于背光腔室底部,且背光腔室上方可配置扩散板。在背光腔室的厚度足够下,发光二极管的光线可在背光腔室中充分扩散来得到均匀的面光源,而若要缩减整体背光模块的厚度而减少背光腔室的厚度,则必须将更多的发光二极管配置在背光腔室底部,以缩小发光二极管之间的间距,提升面光源的均匀性,但也造成了成本的提高。
除了在背光腔室配置更多的发光二极管以外,另一种可缩减背光腔室厚度以及保持甚至提高光均匀扩散效果的方法是在背光腔室中先扩散发光二极管的光线。然而,由于发光二极管具有较强正向光线,因此即使以光学透镜将发光二极管光线的发散角扩散,实测时仍然会在发光二极管上方发现亮点。此外,发光二极管的光线在背光腔室中的扩散距离有限,因此也限制所能降低的背光腔室的厚度。
本“背景技术”段落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已知技术。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
本发明的目的在于提供一种光源模块,其在有效的降低背光厚度下仍可提供均匀的面光源。
本发明的又一目的在于提供一种显示装置,其具有较低厚度且可提供均匀面光源的光源模块。
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。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本发明一实施例所提供的光源模块包含:基板、多个发光晶粒、封装层以及多个反射图案。基板具有承载面,发光晶粒配置于基板的承载面上,封装层覆盖承载面及多个发光晶粒。封装层包含远离承载面的出光面、连接于承载面的底面以及至少一个导光侧面。出光面的面积小于底面,且具有分别与多个发光晶粒相对设置的多个反射槽,而多个反射槽并分别包含相对出光面倾斜的环绕侧面。至少一个导光侧面连接出光面,且相对出光面倾斜。多个反射图案分别配置于多个反射槽中。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本发明一实施例所提供的显示装置包含多个彼此间隔排列的光源模块以及相对这些光源模块设置的显示面板。
本发明实施例的光源模块及显示装置因封装层的出光面具有多个反射槽以及分别配置于多个反射槽中的多个反射图案,相对于反射槽设置的多个发光晶粒所发出的角度较小的光线(与承载面的法线之间的夹角较小的光线)可被反射槽中的反射图案所反射,以避免如已知技术一般,即使在发光晶粒上配置光学透镜,发光晶粒上方还是可侦测到亮点的问题。
本发明实施例的光源模块因封装层具有导光侧面,光线可透过导光侧面往远离承载面与光源模块中心的方向出射,因此可以避免因相邻光源模块之间的间隔而造成亮纹或暗纹,从而使本发明实施例的显示装置具有良好的均匀性。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1是显示本发明的光源模块一实施例的剖面示意图。
图2A是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。
图2B是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。
图3是显示本发明光源模块与已知技术光源模块的出光效果比较图。
图4是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。
图5是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。
图6是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。
图7是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。
图8是显示本发明的显示装置一实施例的剖面示意图。
图9A是显示本发明的光源模块另一实施例的上视示意图。
图9B是显示图9A中沿AA线的剖面示意图。
图10是显示本发明的光源模块又另一实施例的剖面示意图。
图11A至图11C是显示本发明的光源模块又另多个实施例分别的剖面示意图。
图12A是显示本发明的显示装置另一实施例的多个光源模块拼接的上视示意图。
图12B是显示图12A中沿BB线的剖面示意图。
图13是显示本发明的显示装置又另一实施例的多个光源模块拼接的示意图。
附图标记说明
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f:光源模块
101:扩散板
102:基板
102a:承载面
102b:基底面
102c:第一侧面
103:波长转换材料
104:发光晶粒
104a:发光面
105:波长转换膜
106、106’:封装层
106a:出光面
108:反射槽
106c、108c:底面
108a:环绕侧面
108b:开口
110:反射图案
110a:顶面
110b:反射层
110c:波长转换层
110d:光扩散层
112、112a、112b、112c、112d、112f:导光侧面
113:第二侧面
114:侧端
114a:第一端
114b:第二端
200、200a、200b:显示装置
202:显示面板
H:反射槽的深度
Hm:反射图案的厚度
OD:背光厚度
L:发光面的两端距离
L1、L2:光线
D:开口的两端距离
D1:发光面与承载面的距离
De:承载面与出光面的距离
Dx、Dy:间隔
f1:预设方向
N:法线
Px、Py:间距
θ:全反射临界角
θ1:夹角。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的一优选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。
请参阅图1,是显示本发明的光源模块一实施例的剖面示意图。本实施例光源模块100包含基板102、多个发光晶粒104、封装层106以及多个反射图案110。基板102具有承载面102a,而多个发光晶粒104配置于基板 102的承载面102a上。封装层106覆盖承载面102a及多个发光晶粒104,且封装层106具有远离承载面102a的出光面106a,而出光面106a具有分别与多个发光晶粒104相对设置的多个反射槽108,而多个反射槽108分别包含相对出光面106a倾斜的环绕侧面108a。多个反射图案110则分别配置于多个反射槽108中,以反射多个发光晶粒104所发出与承载面102a的法线之间的夹角较小的光线。
在本实施例中,基板102可为电路板,而承载面102a可为反射面且在部分区域配置有多个导电图案(图未示出)以电性连接多个发光晶粒104,可在承载面102a配置具有扩散反射特性的白漆反射片或涂料,或具有镜面反射特性的银漆反射片或涂料,以将承载面102a配置为反射面。在实施例中,基板102亦可包含具有上述承载面102a的透明板及配置于透明板与承载面102a相对的基底面102b的底反射层(图未示出),且同样地在承载面 102a的部分区域配置有多个导电图案,以电性连接多个发光晶粒104。透明板的材料可包含玻璃或塑化材料,底反射层可配置为具有扩散反射特性的白漆反射片或涂料或具有镜面反射特性的银漆反射片或涂料。
在本实施例中,发光晶粒104可为直接自一片晶圆切割出且未经封装的晶粒。发光晶粒104可为发光二极管晶粒,具体而言,例如是主波长发出蓝光的晶粒级氮化物发光二极管晶粒。多个发光晶粒104在承载面102 上可呈阵列排列。本实施例的光源模块100可为直下式的光源模块,而各发光晶粒104的主要出光表面是面向出光面106a并远离于承载面102a。
在本实施例中,封装层106的材料可为折射率是1.41的硅胶封装树脂(Silicone),但封装层106的材料亦可为环氧树脂(Epoxy)、UV固化树脂或其他可用于封装发光晶粒104的封装材料。封装层106的出光面106a在未配置多个反射槽108的区域可配置多个凹陷部及/或多个凸出部(图未示出)或借由例如喷砂或蚀刻成为粗化的表面(图未示出),使得发光晶粒104 所发出的光线可在由出光表面106a出光时可扩散得更均匀。
在本实施例中,光源模块100还可包含扩散板101。扩散板101是以一个间隔配置于封装层106上方,扩散板101与承载面102a的距离可定义为一个背光厚度(OpticalDistance,OD)OD。扩散板101上或扩散板101与封装层106之间可配置一片波长转换膜105,使得扩散板101与波长转换膜 105可包含于一个叠层结构形式的光学结构,而在另一实施例中,一片光学板亦可包含扩散粒子以及波长转换粒子而具有光扩散以及波长转换的功能。波长转换膜105可包含量子点或荧光粉等波长转换材料,以对发光晶粒104所发出的部分光线进行波长转换,例如当发光晶粒104是主波长发出蓝光的发光二极管晶粒时,波长转换膜105受激发后可将部分的蓝光转换为黄光,并与蓝光混和成白光,然而波长转换膜105亦可视需求包含不同的波长转换材料以将发光晶粒104的光线转换成一或多种颜色的光线。光学结构可还包含其他光学膜例如增亮膜。
请参阅图2A,是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。在本实施例中,反射图案110覆盖反射槽108的底部,且并未填满反射槽108,反射图案110所具远离于反射槽108底部的顶面110a与反射槽 108底部的距离,即反射图案110的厚度Hm,是小于反射槽108的深度H,较佳地反射图案110的厚度Hm与反射槽108的深度H的比值Hm/H可介于0.6到0.8之间。在本实施例中,反射槽108于出光面106a具有开口108b,且配置在基板102的承载面102a上的发光晶粒104包含面向开口108b的发光面104a,而开口108b的面积大于发光面104a的面积。发光晶粒104 朝向反射槽108发出的部分光线L1会在覆盖有反射图案110的环绕侧面 108a被反射,而部分的光线L1则有机会可在未被反射图案110所覆盖的环绕侧面108a折射到反射图案110的上方。在本实施例中,反射图案110可包含单层的反射层,反射层的材料可为具有扩散反射特性的白漆或具有镜面反射特性的银漆。在本实施例中,反射槽108的底部是环绕侧面108a所渐缩成的一尖端且大致相对配置于发光晶粒104的中心,且环绕侧面108a 是具有单一斜率的斜面,使得反射槽108于通过相对应的对发光晶粒104 中心与反射槽108中心并垂直于出光面106a的剖视图中具有接近于等腰三角形的剖面形状。然而环绕侧面108a亦可具有多段不同斜率的斜面或不同曲率的凹面或凸面,或环绕侧面108a可配置为阶梯状,使得反射槽108具有半球形、半椭球形、拋物线形或多边形的剖面形状。
请参阅图2B,是显示本发明的光源模块一实施例的的局部剖面放大示意图。在本实施例中,于通过相对应的对发光晶粒104中心与反射槽108 中心并垂直于出光面106a的剖视图中,开口108b的两端距离为D,发光面104a的两端距离为L,发光面104a与承载面102a的距离即发光晶粒104 的厚度为Dl,承载面102a与出光面106a的距离为De,反射槽108的深度为H,且H<De-Dl,封装层106的折射率为Nm,空气的折射率为Na,由发光面104a的一端发出朝向出光面106a的光线L1的全反射临界角θ= Sin-1(Na/Nm),开口108b的宽度D满足关系式:D≧2×[(De-Dl) ×tan(Sin-1(Na/Nm))+L/2]。借此使得由发光晶粒104直接射到反射槽108的开口108b以外的出光面106a的光线L1产生全反射。
本实施例的光源模块100因封装层106的出光面106a具有多个反射槽108以及分别配置于多个反射槽108中的多个反射图案110,相对于反射槽 108设置的多个发光晶粒104所发出的角度较小的光线L1(与承载面102a 的法线之间的夹角较小的光线L1)可被反射图案110所反射,以避免如已知技术一般,即使在发光晶粒上配置光学透镜,发光晶粒上方还是可侦测到亮点的问题。
本实施例的光源模块100的封装层106的多个反射槽108分别的开口 108b宽度D满足上述D≧2×[(De-Dl)×tan(Sin-1(Na/Nm))+L/2]的关系式,因此由发光晶粒104直接射到反射槽108的开口108b以外的出光面106a的光线L1会被全反射回封装层106中,且在封装层106中借由多次的全反射而充分的往整个出光面106a的方向扩散,因此可在不增加发光晶粒104的配置数量下降低背光厚度OD,并改进已知技术中,发光晶粒的光线在背光腔室中的扩散距离有限的问题。
本实施例的光源模块100的反射图案110未完全填满反射槽108,由于封装层106的材料折射率大于空气折射率,因此发光晶粒104的部分光线 L1可由未被反射图案110覆盖的环绕侧面108a折射到反射图案110的上方,加上反射图案110上方也会有其他发光晶粒104提供的光线,以对反射图案110上方的暗区做光补偿。
请参阅图3,是显示本发明实施例的光源模块与已知技术光源模块的出光效果模拟比较图,以进一步验证本发明的效益。此模拟比较图是以本发明揭露于图2A实施例的光源模块与仅用未具有反射槽的封装层覆盖发光晶粒的已知光源模块进行比较。两者都是使用4颗正向出光的发光晶粒其设置于具扩散反射特性的白色电路板表面,并以折射率为1.41且厚度为1 毫米的硅胶封装树脂作为封装层。如图3中的比较1栏位所示,是显示在封装层上方的出光效果,可明显看出本发明的光源模块的四颗发光晶粒的亮点较已知技术模糊。如图3中的比较2栏位所示,是显示将一片扩散板以及两片增亮膜配置在封装层上方的出光效果,已知技术仍可清楚判断出四颗发光晶粒的亮点,而本发明的四颗发光晶粒亮点已进一步的模糊化。
请参阅图4,是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。于本实施例中,反射槽108包含底面108c,而环绕侧面108a的底部是连接于底面108c的边缘。底面108c可包含弧面或平行于承载面102a的平面。于通过相对应的对发光晶粒104中心与反射槽108中心并垂直于出光面106a的剖视图中,底面108c沿着承载面102a的法线方向在发光晶粒104 的发光面104a的投影可涵盖发光晶粒104的中心,以在封装层106形成反射槽108的制程中,可在一个可容许的误差范围内将多个反射槽108相对配置于多个发光晶粒104,以降低反射槽108对位于发光晶粒104的难度。于本实施例中,反射槽108于通过相对应的对发光晶粒104中心与反射槽 108中心并垂直于出光面106a的剖视图中,可具有接近于梯形的剖面形状。本实施例除了反射槽108具有底面108c以外,与前述实施例大致相同。
请参阅图5,是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。于本实施例中,反射图案110包含覆盖反射槽108的底部的光扩散层 110d以及覆盖光扩散层110d的反射层110b,其中光扩散层110d的折射率低于封装层106的折射率。在本实施例中,反射层110b的材料可为具有扩散反射特性的白漆或具有镜面反射特性的银漆。在本实施例中,反射槽108 的底部是底面108c,然而底部是环绕侧面108a所渐缩成的尖端的反射槽108 亦可具有本实施例的反射图案110。由于光扩散层110d的折射率低于封装层106,因此发光晶粒104所发出的光线L1由封装层106进入光扩散层110d 时会产生偏折,从而促进光线L1扩散。本实施例除了反射图案110包含光扩散层110d以及反射层110b以外,与前述实施例大致相同。
请参阅图6并参考图1,图6是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。在本实施例中,反射图案110包含覆盖反射槽108的底部的光扩散层110d以及覆盖光扩散层110d的反射层110b,其中光扩散层 110d的折射率低于封装层106的折射率,且光扩散层110d包含波长转换材料103。在本实施例中,反射层110b的材料可为具有扩散反射特性的白漆或具有镜面反射特性的银漆。在本实施例中,反射槽108的底部是底面108c,然而底部是环绕侧面108a所渐缩成的尖端的反射槽108亦可具有本实施例的反射图案110。波长转换材料103可为量子点(Quantum Dot)或荧光粉。由于光扩散层110d已包含波长转换材料103,因此如图1所示,应用本实施例的反射图案110的光源模块100的光学结构可仅配置扩散板101并视需要配置其他光学膜例如增亮膜。本实施例除了光扩散层110d包含波长转换材料103以外,与前述实施例大致相同。
请参阅图7并参考图1,图7是显示本发明的光源模块一实施例的局部剖面放大示意图。在本实施例中,反射图案110包含覆盖反射槽108的底部的波长转换层110c以及覆盖波长转换层110c的反射层110b。波长转换层110c的材料可包含量子点(Quantum Dot)或荧光粉。本实施例与图6 的实施例大致相同,但波长转换层110c可不具有折射率低于封装层106的特性。由于反射图案110已包含波长转换层110c,因此如图1所示,应用本实施例的反射图案110的光源模块100的光学结构可仅配置扩散板101 并视需要配置其他光学膜例如增亮膜。
请参阅图8,是显示本发明的显示装置一实施例的剖面示意图。本发明的显示装置200包含显示面板202以及上述任一实施例的光源模块,在图8 中是以光源模块100为例,光学膜组100所包含的光学结构包含扩散板101 及波长转换膜105。然而当本发明的显示装置包含本发明不同实施例的光源模块时,光学结构可选择性地配置或不配置波长转换膜105。例如,当本发明的显示装置200包含图4、图5的实施例的光学膜组时,光学结构可包含扩散板101及波长转换膜105,而当本发明的显示装置200包含图6、图7 的实施例的光学膜组时,因反射槽108中已具有可进行波长转换的材料,因此光学结构可省略波长转换膜105。
图9A是显示本发明的光源模块另一实施例的上视示意图,图9B是显示沿图9A的A-A线的剖面示意图。请参照图9A及图9B,本实施例的光源模块100a与图1的光源模块100大致相同,不同之处在于光源模块100a 的封装层106’还包含至少一个导光侧面112。导光侧面112连接出光面106a 且相对出光面106a倾斜。封装层106’以底面106c连接于基板102的承载面102a,而出光面106a的面积小于底面106c的面积,使得封装层106’的至少一个导光侧面112与承载面102a的法线N之间的夹角θ1小于90度。在本实施例中,封装层106’的导光侧面112与承载面102a的法线N的夹角θ1大于0度且小于或等于70度。
封装层106’可包含围绕出光面106a的多个导光侧面112,如图9A所示,封装层106’包含四个导光侧面112,而这些导光侧面112于剖视图中与承载面102a的法线N之间的夹角θ1可彼此相同,但并不仅限于此。封装层106’的各导光侧面112与承载面102a的法线N之间的多个夹角θ1可具有至少两种不同角度。例如当多个发光晶粒104在X方向的间距Px不同于在Y方向的间距Py时,X方向上的两导光侧面112与承载面102a的法线 N之间的两夹角θ1不同于Y方向上的两导光侧面112与承载面102a的法线N之间的两夹角θ1。另外,虽然图9A绘示四个导光侧面112,然而当基板102为多边形时,封装层106’也可对应基板102具有多个侧边,从而包含对应多个侧边数量的导光侧面112。于其他实施例,当基板102为圆形或椭圆形时,封装层106’也可对应基板102只具有一导光侧面112连接且围绕出光面106a。在本实施例中,导光侧面112直接连接出光面106a与底面 106c,且为具有单一斜率的斜面,但并不仅限于此。
在本实施例中,封装层106’是可先由模仁(未绘示)压制,而模仁可具有对应反射槽108与导光侧面112的结构,因此导光侧面112可具有平滑的表面以利出射光线L2。
本实施例的光源模块100a因封装层106’具有导光侧面112,发光晶粒 104发出的部分的光线L2可透过导光侧面112往远离承载面102a与光源模块100a中心的方向出射。当多个光源模块100a拼接时,光线L2可射往这些光源模块100a之间的间隔上方,以产生补光的效果。
图10是显示本发明的光源模块另一实施例的剖面示意图。请参照图10,本实施例的光源模块100b与图9B实施例的光源模块100a大致相同,不同处在于:本实施例的封装层106’的导光侧面112a并非直接连接于底面106c。基板102包含连接承载面102a的至少一个第一侧面102c,而封装层106’还包含连接于至少一个导光侧面106b与底面106c之间的至少一个第二侧面113,至少一个第二侧面113齐平于至少一个第一侧面102c。
在本实施例中,封装层106’是可先由模仁(未绘示)压制,而模仁可具有对应反射槽108与导光侧面112a的结构,当压制完成后,移除模仁,并将基板102的侧边余料与多余的封装层106’的材料一起切除,即形成互相齐平的第一侧面102c与第二侧面113。第二侧面113实质上可垂直于承载面102a,但并不仅限于此,依裁切角度的不同,第二侧面113相对承载面102a可具有不同的倾斜角度。
在本实施例中,第二侧面113相较导光侧面112a具有较高的粗糙度。由于第二侧面113是由裁切所形成,因此相较由模仁压制成的导光侧面112a 具有较为粗糙或雾化的特征。在本实施例中,第二侧面113的高度Dp与封装层106’的厚度(承载面102a与出光面106a的距离De)的比值小于或等于0.1,使得光源模块100b在封装层106’边缘处的出光大多可透过导光侧面112a。应注意的是,为求清楚的呈现第二侧面113,图10中的第二侧面 113与封装层106’间的尺寸比例并未依上述原则绘示。
图11A至图11C是显示本发明的光源模块又另多个实施例分别的局部剖面示意图。图9B的每一导光侧面112为具单一斜率的斜面,但并不仅限于此。请参照图11A,光源模块100c的每一导光侧面112b包含单一曲面。请参照图11B,光源模块100d的每一导光侧面112c包含多段曲面。请参照图11C,光源模块100e的每一导光侧面112d包含多段不同斜率的斜面。
图12A是显示本发明的显示装置另一实施例的多个光源模块拼接的上视示意图。图12B是显示图12A中沿BB线的剖面示意图。请参照图12A 与图12B,本实施例的显示装置200a与图8的显示装置200大致相同,不同处在于显示装置200a具有多个彼此间隔排列的光源模块,这些光源模块可为上述任一实施例的光源模块,也可包含不同实施例的光源模块。本实施例是以图9B的光源模块100a为例进行说明。由于各光源模块100a可由封装层106’的导光侧面112出射光线L2,因此多个光源模块100a之间的间隔上方,例如图12A所绘示X方向的间隔Dx与Y方向的间隔Dy的上方可混合有两相邻光源模块100a的光线L2,以对间隔Dx与间隔Dy上方的区域补光。
多个光源模块100a之间的间隔,例如X方向的间隔Dx与各光源模块 100b的封装层106’的厚度(承载面102a与出光面106a的距离De)的比值可小于或等于2。例如间隔Dx小于或等于2毫米,距离De小于或等于1 毫米,但并不仅限于此。间隔Dy可相同于间隔Dx,但并不仅限于此。若 X方向与Y方向的所需的补光程度不同,间隔Dy可相异于间隔Dx。
当各光源模块100a的封装层106’的导光侧面112与承载面102a的法线N的夹角θ1大于0度且小于或等于70度,并适当的调整多个光源模块 100a之间的间隔,例如按间隔Dx(或间隔Dy)与距离De的比值小于等于 2的排列原则之下,任两相邻光源模块100a的光线L2可在间隔Dx及间隔 Dy上方充分混合,而这些光源模块100a所组成的面光源也不会在间隔Dx 及间隔Dy处出现明显的暗纹或亮纹,具有良好的均匀性。
图13是显示本发明的显示装置又另一实施例的多个光源模块拼接的示意图。请参照图13,本实施例的显示装置200b大致相似于图12A的显示装置200a,不同之处在于导光侧面112f的形状。
在本实施例中,每一导光侧面112f连接于所对应的出光面106a的侧端 114,侧端114具有第一端114a与第二端114b,每一导光侧面112f沿着第一端114a往第二端114b的预设方向f1,具有连续的凹凸结构。预设方向 f1可例如为平行于Y方向。每一导光侧面112f的凹凸结构与相邻的另一光源模块100f的导光侧面112f的凹凸结构互补,以进一步提升混光的效果。
应注意的是,导光侧面112f的凹凸结构并不限定于图13所绘示的形式,而是可包含任何可与另一凹凸结构互补的凹凸结构。
本发明的显示装置因具有可提供均匀光源的光源模块,在搭配控制模块下,本发明实施例的光源模块可还具有区域调光(local dimming)功能,使得本发明的显示装置成为可提供高解析度及高对比度的装置。
另外,为了提升具有多个彼此拼接的光源模块的显示装置的面光源的均匀性,本发明实施例的光源模块的封装层具有导光侧面,而本发明实施例的显示装置具有多个间隔排列的光源模块。
在显示装置的技术领域中,为大尺寸的显示装置提供面光源的方式经常采用多个彼此拼接的光源模块,然而拼接的光源模块之间往往因基板的尺寸公差以及封装后的裁切公差而产生水平方向的间隔,且基板经高温封装后产生翘曲,使得相邻的两光源模块之间在垂直方向也有高度差。另外,经裁切后的封装层的侧面多为粗糙或雾化的表面,也导致两相邻光源模块之间的间隔光线传递不连续。以上问题导致多个光源模块拼接后组成的面光源具有明显的亮纹或暗纹,从而不具足够的均匀性。
本发明的光源模块因封装层具有导光侧面,发光晶粒部分的光线可透过导光侧面往远离承载面与光源模块中心的方向出射,本发明的显示装置因具有多个间隔排列的上述光源模块,而这些光源模块之间的间隔上方可混合有来自不同光源模块的光线,以避免这些光源模块所组成的面光源于间隔上方出现明显的暗纹或亮纹,从而具有良好的均匀性。
以上所述,仅为本发明的优选实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即所有依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改,皆仍属本发明专利覆盖的范围内。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的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。
Claims (23)
1.一种光源模块,其特征在于,所述光源模块包含基板、多个发光晶粒、封装层以及多个反射图案,其中:
所述基板具有承载面;
所述多个发光晶粒配置于所述基板的所述承载面上;
所述封装层覆盖所述承载面及所述多个发光晶粒,所述封装层包含远离所述承载面的出光面以及连接于所述承载面的底面,所述出光面的面积小于所述底面且所述出光面具有多个反射槽,所述多个反射槽分别与所述多个发光晶粒相对设置,所述多个反射槽并分别包含相对所述出光面倾斜的环绕侧面,所述封装层还包含至少一个导光侧面,所述至少一个导光侧面连接所述出光面,且相对所述出光面倾斜;以及
所述多个反射图案分别配置于所述多个反射槽中。
2.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述封装层的所述至少一个导光侧面与所述承载面的法线的夹角大于0度且小于或等于70度。
3.根据权利要求2所述的光源模块,其特征在于,所述至少一个导光侧面为多个导光侧面,所述多个导光侧面与所述承载面的多个夹角具有至少两种不同角度。
4.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述导光侧面包含单一曲面、多段曲面、单一斜率的斜面或多段不同斜率的斜面。
5.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述基板包含连接所述承载面的至少一个第一侧面,而所述封装层还包含连接于所述至少一个导光侧面与所述底面之间的至少一个第二侧面,所述至少一个第二侧面齐平于所述至少一个第一侧面。
6.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述封装层还包含连接于所述至少一个导光侧面与所述底面之间的至少一个第二侧面,所述至少一个第二侧面实质上垂直于所述承载面。
7.根据权利要求5所述的光源模块,其特征在于,所述至少一个第二侧面相较于所述至少一个导光侧面具有较高的粗糙度。
8.根据权利要求5所述的光源模块,其特征在于,所述至少一个第二侧面的高度与所述封装层的厚度的比值小于或等于0.1。
9.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,每一所述多个导光侧面连接于所对应的所述出光面的侧端,所述侧端具有第一端与第二端,每一所述多个导光侧面沿着所述第一端往所述第二端的预设方向具有连续的凹凸结构。
10.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,各所述反射槽于所述出光面具有开口,且所述多个发光晶粒分别包含面向所述开口的发光面,所述开口的面积大于所述发光面的面积。
11.根据权利要求10所述的光源模块,其特征在于,于通过相对应的一对所述发光晶粒中心与所述反射槽中心并垂直于所述出光面的剖视图中,所述开口的两端距离为D,所述发光面的两端距离为L,所述发光面与所述承载面的距离为Dl,所述承载面与所述出光面的距离为De,所述反射槽的深度为H,且H<De-Dl,所述封装层的折射率为Nm,空气的折射率为Na,由所述发光面的一端发出朝向所述出光面的光线的全反射临界角θ=Sin-1(Na/Nm),所述开口的宽度D满足关系式:D≧2×[(De-Dl)×tan(Sin-1(Na/Nm))+L/2]。
12.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,各所述反射图案包含反射层覆盖所述反射槽的底部。
13.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,各所述反射图案包含光扩散层和反射层,其中:
所述光扩散层覆盖所述反射槽的底部,且所述光扩散层的折射率低于所述封装层的折射率;以及
所述反射层覆盖所述光扩散层。
14.根据权利要求13所述的光源模块,其特征在于,所述光扩散层包含波长转换材料。
15.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,各所述反射图案包含波长转换层和反射层,其中:
所述波长转换层覆盖所述反射槽的底部;以及
所述反射层覆盖所述波长转换层。
16.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,各所述反射槽中,所述反射图案具有顶面远离所述反射槽的底部,所述顶面至所述底部的距离小于所述反射槽的深度。
17.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述反射槽的底部是所述环绕侧面所渐缩成的尖端。
18.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述环绕侧面是具有单一斜率的斜面或包含多段不同斜率的斜面。
19.根据权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述光源模块还包含扩散板和波长转换膜,其中:
所述扩散板配置于所述封装层上方;以及
所述波长转换膜配置于所述封装层与所述扩散板之间或是配置于所述扩散板上方。
20.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包含多个光源模块和显示面板,其中:
所述多个光源模块彼此间隔排列,每一所述多个光源模块包含基板、多个发光晶粒、封装层以及多个反射图案,其中:
所述基板具有承载面;
所述多个发光晶粒配置于所述基板的所述承载面上;
所述封装层覆盖所述承载面及所述多个发光晶粒,所述封装层包含远离所述承载面的出光面以及连接于所述承载面的底面,所述出光面的面积小于所述底面,且所述出光面具有多个反射槽,所述多个反射槽分别与所述多个发光晶粒相对设置,所述多个反射槽并分别包含相对所述出光面倾斜的环绕侧面,所述封装层还包含至少一个导光侧面,所述至少一个导光侧面连接所述出光面,且相对所述出光面倾斜;
所述多个反射图案分别配置于所述多个反射槽中;以及
所述显示面板相对于所述多个光源模块设置,并邻近所述出光面。
21.根据权利要求20所述的显示装置,其特征在于,所述封装层的各所述多个导光侧面与所述承载面的法线方向的夹角大于0度且小于或等于70度,每一所述多个光源模块间的间隔与每一所述多个光源模块的封装层的厚度的比值小于或等于2。
22.根据权利要求21所述的显示装置,其特征在于,每一所述多个光源模块间的间隔小于或等于2毫米,每一所述多个光源模块的封装层的厚度小于或等于1毫米。
23.根据权利要求20所述的显示装置,其特征在于,每一所述多个导光侧面连接于所对应的所述出光面的侧端,所述侧端具有第一端与第二端,每一所述多个导光侧面沿着所述第一端往所述第二端的预设方向具有连续的凹凸结构,且每一所述多个导光侧面与相邻的另一所述光源模块的导光侧面的凹凸结构互补。
Priority Applications (3)
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