CN111509105A - 发光元件、发光模块以及背光模块 - Google Patents

发光元件、发光模块以及背光模块 Download PDF

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Abstract

一种发光元件，其包括发光单元以及二次透镜。二次透镜包括出光面、底面、多个侧面以及容置孔。上述底面与出光面相对，且这些侧面分别连接出光面以及底面。上述容置孔贯穿二次透镜，且容置孔内容置发光单元。一种发光模块以及背光模块亦被提出。

Description

发光元件、发光模块以及背光模块
技术领域
本发明有关于一种光学装置、光学设备以及光学系统；特别是有关于一种发光元件、发光模块以及背光模块。
背景技术
在现有的平面显示设备中，液晶模块需要搭配背光模块所提供的面光源方能让一液晶显示设备显示清楚影像。现有的背光模块可以区分为侧入光式(edge-lite)背光模块以及直下式(direct)背光模块两种，其中直下式背光模块所提供的面光源亮度较均匀，又可以提供区域点亮的功能，因此一直被广为运用在家用、工作场合中所用的显示设备。目前还应用了区域调光技术的中高阶液晶显示设备，这种中高阶液晶显示设备可以将影像对比提高至接近有机发光二极管显示设备的影像对比，是液晶显示设备目前的发展趋势之一。
然而，在上述液晶显示设备所用的直下式背光模块中，例如是发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)的发光元件需要分布在液晶面板后方。现有技术中的直下式背光模块还会设置透镜于发光二极管以及液晶面板之间，同时还需要额外的混光空间，因此显示设备的体积难以降低。换句话说，由于直下式背光模块需要的光程(Optical Distance,OD)较长，再加上发光元件本身以及透镜的体积，导致显示设备的厚度无法降低。因此，如何进一步维持面光源的均匀并降低显示设备的厚度，仍是本领域技术人员所欲解决的课题之一。
发明内容
本发明的一实施例提供了一种发光元件，包括发光单元以及二次透镜，且二次透镜包括出光面、底面、多个侧面以及容置孔。上述底面与出光面相对，且这些侧面分别连接出光面以及底面。上述容置孔贯穿二次透镜，且容置孔内容置发光单元。
本发明的一实施例提供了一种发光模块，包括多个上述发光元件，且这些发光元件的二次透镜的出光面实质上共平面。
本发明的一实施例提供了一种背光模块，包括上述的发光模块以及光学膜片。光学膜片配置于这些发光元件的二次透镜的出光面上，且光学膜片用以接收这些发光元件发出的第二照明光。
由上述可知，本发明的一实施例所提供的发光元件借由将发光单元设置于二次透镜的容置孔中，可以降低发光元件的厚度，并提供均匀的光源。应用上述的发光元件的发光模块以及背光模块亦可借此满足薄型化的需求。
附图说明
图1A是本发明第一实施例中发光元件的立体示意图；
图1B是根据图1A中区域V1所绘的局部放大示意图；
图1C是根据图1A中剖面线I1所绘的剖面示意图；
图1D是根据图1C中区域V2所绘的局部放大示意图；
图1E是根据图1C中区域V3所绘的局部放大示意图；
图1F是根据图1C中区域V4所绘的局部放大示意图；
图2A是本发明第一实施例中发光模块的俯视图；
图2B是本发明其他实施例的发光模块的俯视图；
图2C是本发明第一实施例的背光模块的剖视图；
图3A是本发明第二实施例中发光元件的立体示意图；
图3B是根据图3A中区域V5所绘的局部放大示意图；
图3C是根据图3A中剖面线I2所绘的剖面示意图；
图3D是根据图3C中区域V6所绘的局部放大示意图；
图3E是根据图3C中区域V7所绘的局部放大示意图；
图4A是本发明第三实施例的发光元件所绘示的立体示意图；
图4B是本发明第三实施例的发光模块的俯视图；
图4C是本发明第四实施例中发光元件的俯视图；
图4D是本发明其他实施例中发光元件的俯视图；
图5A是本发明第五实施例中发光模块的俯视图；
图5B是本发明其他实施例中发光模块的俯视图；
图6A、6B是一比较例中发光单元的亮度分布图；
图6C、6D是本发明第一实施例的发光元件的亮度分布图。
其中，附图标记：
I1、I2 剖面线
A1、A2 断光空间
L1、L2 光
P1 参考平面
V1～V7 区域
w 深度
50 止光材料
100、200、300、400、400A、500、500A 发光元件
1000、3000、5000、5000A 发光模块
1001 光学膜片
110、210、310、410、510、510A 二次透镜
1100 背光模块
112、212、312、412 容置孔
113 内壁
114、214、314、414、514 出光面
115 第一结构
116、216、316 底面
117 第二结构
118、218、318、418、518 侧面
120、220、320、420、520 发光单元
121、221 基板
122、222 发光芯片
123、223 封装胶
123S 侧面
124、224 第一遮光层
125、225 顶面
126 底面
219 第三止光结构
230 第二遮光层
231 开口
319、419A、519 第一止光结构
319A 凸起部
319B 凹陷部
419B、419C 第二止光结构
419BS 第二止光面
具体实施方式
本发明的实施例所提出的发光元件、发光模块以及背光模块可以应用在显示设备中。举例而言，本发明的实施例所提出的发光元件、发光模块以及背光模块适合被应用在液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、液晶电视或其他平面显示设备，本发明并不限于此。
应当理解，尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可以用于描述各种元件、部件或部分，但是这些元件、部件或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件或部分区分开。因此，下面讨论的“第一元件”、“第一部件”或“第一单元”也可以被称为“第二元件”、“第二部件”或“第二单元”而不脱离本文的教导。
在附加图式中，为了清楚起见，放大或缩小了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的图式标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦接”可为二元件间存在其他元件。
进一步而言，本发明的一实施例所提出的发光元件以及发光模块适于应用在背光模块，其可以是薄型化显示设备中的背光模块。请参照图1A，图1A是依照本发明第一实施例的发光元件所绘示的立体示意图。请参照图1A，在本发明的第一实施例中，发光元件100包括二次透镜110以及发光单元120，其中二次透镜110具有一容置孔112，且容置孔112内容置发光单元120。
在本实施例中，发光单元120例如可以包括发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)等固态光源。具体而言，在本实施例中，发光单元120例如可以是侧向光亮度大于正向光亮度的固态光源，且上述侧向光为发光单元120自侧面发出的光；上述正向光为发光单元120自顶面发出的光。以下会再进一步参照剖视图详细说明上述元件。
请参照图1A，本发明第一实施例的二次透镜110包括出光面114、与出光面114相对的底面116、多个侧面118以及上述的容置孔112。这些侧面118分别连接出光面114以及底面116，且实质上朝外。举例而言，本实施例的二次透镜110的材质可例如包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate),PMMA)，但本发明并不限于此。在其他实施例中二次透镜的材质更可以视需求包含其他透光材料。
本实施例中，容置孔112贯穿二次透镜110，其内部可以容置发光单元120。具体而言，在本实施例的二次透镜110中，容置孔112贯通二次透镜110的底面116与出光面114，使出光面114上的开口连通底面116的开口。请一并参照图1B，图1B是根据图1A中区域V1所绘的局部放大示意图。在本实施例中，容置孔112的内壁113与这些侧面118实质上在二次透镜110中为彼此对应的内表面以及外表面。也就是说，在本实施例的二次透镜110中，这些侧面118实质上背对并环绕容置孔112。
容置孔112提供空间给发光单元120，且在本实施例中，容置孔112的内壁113环绕发光单元120，因此发光单元120自其侧面发出的光可以有效地自容置孔112的内壁113进入二次透镜110，进而可以自出光面114发出。
由于本实施例的发光元件100具有贯穿二次透镜110的容置孔112，因此二次透镜110和发光单元120可以以接近共平面的方式配置于发光元件100中，二次透镜110的厚度不会进一步增加发光元件100的整体厚度。另一方面，二次透镜110和发光单元120提供了良好的光耦合(Optical coupling)效果，其中容置孔112的内壁113可以作为二次透镜110对应至发光单元120的入光表面，因此二次透镜110对应发光单元120可以具有较佳的光耦合效果。
另一方面，在本发明第一实施例中，二次透镜110可以包括第一结构115。第一结构115配置于出光面114，借以提升二次透镜110接收到来自发光单元120的光时提供的出光效果。
详细而言，在一比较例中，现有的直下式背光模块中所用的发光二极管需要搭配实心透镜来分散正向光。实心透镜需要覆盖在发光二极管上，其用以容置发光二极管的空间的高度需要为发光二极管的高度的2至3倍。因此，比较例中背光模块的整体光学距离(Optical distance,OD)需要在5公厘以上，导致背光模块的厚度无法降低。
相对地，本发明第一实施例中的发光元件100的发光单元120可以设置在二次透镜110的容置孔112，因此可以进一步降低厚度。以下将进一步参照本实施例的剖面图详细说明。
图1C是图1A中沿着剖面线I1绘示的本发明第一实施例的剖面图。详细而言，请参照图1C，在本实施例中，二次透镜110的出光面114与底面116彼此相对，且容置孔112穿过出光面114以及底面116。因此，发光单元120可以自底面116的一侧放置到容置孔112中。
举例而言，本实施例的发光单元120可例如配置于基板121上。当发光单元120进入容置孔112后，基板121可位于二次透镜110邻近底面116的一侧，提供了一种简易的发光元件100组装方法。然而，上述基板121以及发光单元120仅用以举例说明一种发光单元120的组装方式，本发明实施例并不限于上述发光单元120与基板121的配置方式。
请参照图1D，图1D是根据图1C中区域V2所绘的局部放大示意图，本实施例的发光单元120还包括发光芯片122、封装胶123以及第一遮光层124。封装胶123覆盖发光芯片122，且第一遮光层124配置在封装胶123上。换句话说，在本实施例的发光单元120中，封装胶123位于第一遮光层124以及发光芯片122之间。
本实施例的发光芯片122可包括例如是发光二极管芯片，例如为覆晶式(flipchip)发光二极管芯片，但本发明并不限于此，在其他实施例中更可以依照需求包括其他种类的固态光源。
本实施例的封装胶123例如可以包括透光树脂以及荧光粉(phosphor)，其中荧光粉是用以提供波长转换的功能，但本发明不限于此。
本实施例的第一遮光层124用以吸收或反射来自发光芯片122的光，其例如可以是透光率小于15％的白色层，但本发明不限于此。在其他实施例中，第一遮光层124亦可以包括雾化层(haze layer)、布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector,DBR)、或是用以降低穿透率的微结构。以下会再参照其他图式进一步说明本实施例中的发光单元120。
在本实施例的发光单元120中，封装胶123可以传递发光芯片122发出的光。封装胶123所传递的光部分可以直接发出，另一部分会到达第一遮光层124，且第一遮光层124会吸收这部分光或将这部分光反射回封装胶123。在本实施例中，第一遮光层124位于发光单元120的顶部区域，封装胶123所传递的部分光可以直接自发光单元120的侧边区域发出，因此自侧边区域发出的光强度可以高于自顶部区域发出的光强度。
本实施例的封装胶123呈一立方体，例如具有四个侧面123S，且这些侧面123S各自朝向容置孔112的内壁113，但本发明不在此限。于其他实施例中，封装胶123也可为圆柱体或为其他多角柱体外型。
在本发明第一实施例中，容置孔112的内壁113例如为光滑表面，其用以接收来自发光单元120的光L1，但本发明不限于此。在本发明的其他实施例中，容置孔112的内壁113也可以视需求调整为粗糙表面或是带有微结构的表面。
请一并参照图1C以及图1E，其中图1E是根据图1C中区域V3所绘的局部放大示意图。详细而言，在本实施例的二次透镜110中，第一结构115配置于出光面114，其用以调整出光面114的光穿透以及反射特性。举例而言，第一结构115可以反射直接来自发光单元120并穿透容置孔112的光L1，同时还可以让来自底面116的反射光穿透，但本发明不限于此。
举例而言，本实施例的发光元件100实质上可以自出光面114提供光，且在二次透镜110中，第一结构115可以反射直接来自容置孔112的部分光L1(亦即于出光面114的入射角较大的光L1)，使出光面114中邻近容置孔112的区域不会具有太大的亮度。
再举例而言，请参照图1B，在本发明第一实施例中，第一结构115可以是在出光面114上通过车削的方式形成的同心圆结构，但本发明不限于此。在其他实施例中，出光面上的第一结构更可以视需求调整为不规则分布的激光网点、规则分布的激光网点或是沿着一方向排列的微结构。需要特别说明的是，为了清楚标示各元件的位置及相对关系，于图1A以及以下实施例所参照的图式中省略绘示了部分结构的线条，此处仅绘示于局部放大图式中，其并非用以限定本发明，且本发明所属领域中具有通常知识者在本发明的其他实施例中可以依照需求配置上述第一结构115于二次透镜110的出光面114上的适当位置。
请一并参照图1C以及图1F，其中图1F是根据图1C中区域V4所绘的局部放大示意图。另一方面，在本发明的第一实施例中，二次透镜110更包括第二结构117。详细而言，在本实施例的二次透镜110中，第二结构117配置于底面116，其用以反射在二次透镜110内传递的光。
举例而言，自容置孔112进入的光中，一部分光(此处以光L2为例)经由底面116的第二结构117以及出光面114的第一结构115反射，使光L2可以在二次透镜110中传递后再自出光面114发出。出光面114发出光L2的位置可以远离容置孔112，使发光元件100自出光面114提供的光有均匀的强度。本发明实施例的二次透镜的底面并不限于上述包括第二结构117的底面116，在本发明的其他实施例中，底面116也可以包括镜面反射层或镜面反射镀膜。
在本发明的实施例中，发光单元以及二次透镜之间具有良好的光耦合效果，可以提升发光元件的发光效率。详细而言，请参照图1D，发光单元120具有一顶面125，顶面125相对二次透镜110的底面116具有一垂直高度h1。再参照图1C，二次透镜110具有一厚度h2，则垂直高度h1和厚度h2的比值落在0.5至1的范围，因此发光单元120和二次透镜110之间通过容置孔112可以有良好的光耦合效果。同时，本实施例的二次透镜110的厚度h2可以落在0.3公厘(millimeter,mm)至1公厘的范围，因此适合应用在薄型化显示设备中。上述垂直高度h1以及厚度h2例如是各元件沿着发光单元120的底面126的法线方向上的高度或厚度，但上述数值及参数仅作为示例说明实施例的详细特征，本发明并不限于此。
由上述可知，本发明第一实施例所提出的发光元件100可以降低整体厚度，同时还可以提升光的耦合，进而提供有效率的发光效果。
另一方面，本发明实施例所提出的发光元件还可以提供一种有效率的发光模块制作方法。请参照图2A，图2A是本发明第一实施例的发光模块的俯视图。在本发明的第一实施例中，发光模块1000可以包括多个上述的发光元件100(此处以六个为例)，每个发光元件100都包含二次透镜110以及发光单元120，其中这些二次透镜110的出光面114实质上共平面。
举例而言，在本发明第一实施例中，这些二次透镜110的出光面114实质上都沿着一参考平面P1排列，且这些二次透镜110在平行于参考平面P1的剖面的轮廓都为四边形。所述参考平面P1实质上平行于发光单元120所设置的平面。本实施例中，借由让各发光元件100的这些侧面118的其中之一与相邻的另一发光元件100的这些侧面118的其中之一邻接设置，发光模块1000中这些发光元件100的排列密度较高。
需要说明的是，本发明实施例中二次透镜在平行于如上述参考平面P1的剖面的轮廓并不限于上述的四边形，在其他实施例中更可以是三角形或其他多边形，以下还会参照其他实施例进一步说明。
另一方面，请参照图2A，在本发明第一实施例中，二次透镜110中的容置孔112在参考平面P1的投影区域实质上具有圆形或椭圆形的轮廓，因此具有较佳的收光效率。同时，在本实施例中，容置孔112内壁和发光单元120之间的距离可以是接近0.05公厘的距离，因此可以提供良好的光耦合效果。
本发明实施例的发光模块并不限于以直接接触的方式配置这些发光元件。图2B是本发明其他实施例的发光模块的俯视图。请参照图2B，在本发明的其他实施例中，发光模块1000A一样类似上述发光模块1000包括多个发光元件100，且这些发光元件100之间还具有断光空间A1，亦即这些发光元件100彼此间隔排列。因此，借由对齐这些发光元件100的二次透镜110，本实施例提供了一个简单的安装发光模块1000A的方法，同时又还能限定每个发光元件100在发光模块1000A中的点亮区域，使发光模块1000A应用在一背光模块中时可以进一步提供区域点亮(Local dimming)的功能。
请参照图2C，图2C是本发明第一实施例的背光模块的剖视图。背光模块1100包括上述的发光模块1000以及光学膜片1001。光学膜片1001配置在这些发光元件100的二次透镜110的出光面114上，用以接收这些发光元件100发出的照明光。
在本实施例中，光学膜片1001例如是扩散板(diffusor)，但本发明不限于此。在其他实施例中光学膜片1001更可以视需求搭配其他适当的光学片，更可以视需求调整数量以及厚度。
借由上述的发光模块1000中的这些发光元件100，本发明第一实施例中的背光模块1100可以具有较低的光学距离OD，亦即设置上述发光单元120的位置和光学膜片1001之间的距离可以进一步降低，因此本实施例的背光模块1100可以应用在薄型化显示设备中。同时，由于发光元件100具由良好的光耦合效果，本实施例的背光模块1100可以提供良好的背光效率，更可以借由发光元件100来控制区域点亮的功能。
本发明所提出的实施例中的发光元件还可以进一步调整出光的分布。请参照图3A，图3A是根据本发明第二实施例的发光元件所绘示的立体示意图及局部放大图。本发明第二实施例的发光元件200类似上述第一实施例的发光元件100，其包括二次透镜210以及发光单元220，二次透镜210包括出光面214、底面216以及侧面218，二次透镜210还包括贯穿二次透镜210的容置孔(未绘示于图3A)。在本实施例中，发光元件200还包括第二遮光层230，配置于部分发光单元220以及部分二次透镜210上方。
请参照图3B，图3B是根据图3A中区域V5所绘的局部放大示意图。本实施例的第二遮光层230配置于发光单元220的第一遮光层224以及二次透镜210的出光面214上。具体而言，第二遮光层230的分布区域位于发光单元220的第一遮光层224的周围以及出光面214中邻近发光单元220的部分。在本实施例中，第二遮光层230对应第一遮光层224的位置具有开口231以露出部分第一遮光层224。由于第二遮光层230可以覆盖发光单元220以及二次透镜210的容置孔(未绘示于图3A)之间的区域，因此可以进一步降低此区域的照光强度，借以维持均匀的发光效果，但本发明不在此限。于其他实施例中，第二遮光层230也可不具开口231，而是借由调整第二遮光层230整体或局部位置的穿透率及反射率来达到发光元件200均匀发光的效果。
请一并参照图3C以及图3D，其中图3C是图3A中沿着剖面线I2绘示的本发明第二实施例的剖面图，图3D是根据图3C中区域V6所绘的局部放大示意图。详细而言，本实施例的第二遮光层230包括吸光面232以及反射面234，其中吸光面232位于远离发光单元220的一侧；反射面234位于朝向发光单元220的一侧。具体而言，吸光面232例如为黑色表面；反射面234例如为白色表面，且第二遮光层230例如是以黏贴的方式配置于二次透镜210以及发光单元220上，但本发明不限于此。于其他实施例中，反射面234也可为灰色表面。于某些实施例中，反射面234上更可具有微型布点，或是具有面积占比可调整的调节图案。
在本实施例中，发光单元220配置于容置孔212，其中发光单元220包括基板221、发光芯片222、封装胶223以及第一遮光层224。发光芯片222设置在基板221上，封装胶223连接于第一遮光层224以及发光芯片222之间并实质上包围发光芯片222的四周以及上表面。第二遮光层230设置于第一遮光层224上且第二遮光层230的反射面234朝向第一遮光层224的顶面225；吸光面232背向第一遮光层224的顶面225，进而调整邻近顶面225区域的光强度。
请一并参照图3C以及图3E，其中图3E是根据图3C中区域V7所绘的局部放大示意图。另一方面，在本发明的第二实施例中，二次透镜210的侧面218上还具有第三止光结构219。在本实施例中，第三止光结构219例如包括多个逐渐向二次透镜210的中心靠近的微结构，但本发明不限于此。在其他实施例中，第三止光结构219也可以是斜面结构或其他适于阻挡光自侧面218发出的微结构。
需要特别说明的是，在本发明的其他实施例中，上述第三止光结构219以及第二遮光层230的特征并不限于同时出现。在其他实施例中二次透镜更可以视需求调整第二遮光层的配置，亦可以在其他实施例中视需求在侧面设置局部区域或全部区域的第三止光结构。
本发明的实施例中，发光元件并不限于利用上述第三止光结构219调整照明的区域。请参照图4A，图4A是根据本发明第三实施例的发光元件所绘示的立体示意图。另一方面，在本发明的第三实施例中，发光元件300包括二次透镜310以及配置于二次透镜310的容置孔312中的发光单元320，二次透镜310包括多个第一止光结构319。这些第一止光结构319分别配置于二次透镜310的这些侧面318。
本实施例的二次透镜310包括彼此相对的出光面314以及底面316，以及连接出光面314和底面316的侧面318。在本实施例的二次透镜310中，每个侧面318上的第一止光结构319具有凹陷部319B，凹陷部319B例如相对位于凸起部319A之间，第一止光结构319适于避免二次透镜310和另一发光元件300的二次透镜310之间的光通过侧面318传递。
换句话说，本实施例的第一止光结构319在二次透镜310的侧区域例如形成齿状结构，且齿状结构的齿顶面(top land，亦即凸起部319A的顶面)适于与另一发光元件300的二次透镜310中的齿顶面相抵，使两个二次透镜310的齿槽(亦即凹陷部319B)共同形成至少一空间。
具体而言，本实施例的二次透镜310与另一二次透镜310彼此直接接触时可以形成空气间隔来避免光在这些二次透镜310之间通过侧面318传递，以在一背光模块中提供一个良好的区域点亮效果。
换句话说，借由第一止光结构319，本实施例的二次透镜310与另一发光元件300的二次透镜310组合时，部分侧面318会直接接触，还可以借由形成空隙的第一止光结构319控制每个发光元件300的照明区域。需要特别说明的是，本发明实施例并不限于第一止光结构319中凸起部319A的数量。在其他实施例中，第一止光结构319可以包含更多个凸起部319A以及多个位于该些凸起部319A之间的凹陷部319B。
请参照图4B，图4B是本发明第三实施例中发光模块的俯视图。在本发明的第三实施例中，发光模块3000包括多个发光元件300(此处以六个为例)，每个发光元件300都包含二次透镜310以及发光单元320，其中这些二次透镜310的出光面314实质上共平面。
在本实施例中，第一止光结构319配置于侧面318，且在每两个相邻的二次透镜310之间，这些第一止光结构319共同形成断光空间A2，借以控制每个发光元件300在发光模块3000中的照明区域，使应用此发光模块3000的背光模块可以提供良好的区域点亮功能。
举例而言，在本实施例的发光模块3000中，发光元件300的二次透镜310中的这些第一止光结构319的凹陷部319B实质上自二次透镜310的侧面318内陷的深度w落在0.5公厘至1公厘的范围，以提供良好的光控制效果，但本发明不限于此。在本实施例中，这些二次透镜310可为单独制作后再行拼接组装，但本发明不在此限。在其他实施例中，可以一体成形制成这些二次透镜310，其中这些二次透镜310彼此连接，可节省个别组装定位的步骤。
本发明实施例中，二次透镜中容置孔的数量并不限于上述实施例中二次透镜的容置孔数量。请参照图4C，图4C是本发明第四实施例中发光元件的俯视图。在本发明的第四实施例中，发光元件400包括二次透镜410，且二次透镜410具有多个容置孔412。发光元件400还包括多个发光单元420，每个发光单元420各自容置于这些容置孔412的其中之一。换句话说，本实施例的二次透镜410可以同时决定多个(此处以六个为例)发光单元420的位置，提供了更有效率的安装方式。
另一方面，本实施例的发光元件400还包括多个第一止光结构419A，这些第一止光结构419A配置于二次透镜410的这些侧面418，以减少光自二次透镜410的侧面418传递。
本实施例的发光元件400还可以进一步控制这些发光单元420各自的照明区域。请参照图4C，在本实施例中，二次透镜410还包括多个第二止光结构419B。这些第二止光结构419B分别配置于这些容置孔412之间，且第二止光结构419B贯通二次透镜410。举例而言，第二止光结构419B具有第二止光面419BS，其中第二止光面419BS连接二次透镜410的出光面414与底面(未绘示于图4C)。换句话说，第二止光结构419B类似于容置孔412，其贯通二次透镜410以控制这些发光单元420之间的光传递路径，借以在发光元件400中提供良好的区域点亮效果。
本发明实施例的第二止光结构并不限于上述的第二止光结构419B。具体而言，在本发明的第四实施例中，第二止光结构419B所形成的空间中实质上为空气，但本发明的实施例可以进一步填充其他材料在第二止光结构419B所形成的空间中。请参照图4D，图4D是本发明其他实施例中发光元件的俯视图。在本实施例中，发光元件400A的二次透镜410A类似上述二次透镜410A包含配置在侧面418的第一止光结构419A。本实施例的发光元件400A的第二止光结构419C实质上还容置止光材料50，其中止光材料50例如是白色材料或黑色材料，本发明并不限于此。简而言之，本实施例的发光元件400A可以视需求借由不同吸光效果或是反射效果的止光材料50来进一步调整发光元件400A中各个发光单元420的发光效果。
如上述，本发明实施例的发光元件在平行于发光单元所设置的平面上的投影区域可以具有四边形的轮廓，但本发明并不限于此。请参照图5A，图5A是本发明第五实施例中发光模块的俯视图。在本发明的第五实施例中，发光模块5000包括多个发光元件500(此处以7个为例)。每个发光元件500包括二次透镜510以及发光单元520，其中二次透镜510在发光单元520的配置平面上的投影区域具有六边形的轮廓，亦即在出光面514所在的平面上的投影区域具有六边形的轮廓。借由本实施例的这种二次透镜510，发光模块5000可以提供六角形、圆形区域的照明，可以应用至各种不同型态的显示设备。同时，借由二次透镜510彼此可以直接接触，发光元件500也提供了一种轻易组装发光模块5000的方法。
请参照图5B，图5B是本发明其他实施例中发光模块的俯视图。在本发明的其他实施例中，类似于上述第五实施例的发光模块5000A中的每个二次透镜510A还可以具有第一止光结构519形成于侧面518，借以使发光模块5000A中的发光元件500A可以提供适当的区域点亮效果。
图6A、6B是一比较例中发光单元的亮度分布图，其中图6A是正视发光单元时纵向方向的亮度分布图；图6B是正视发光单元时横向方向的亮度分布图，其中横轴为公厘；纵轴为勒克斯(Lux)。图6C、6D是本发明第一实施例的发光元件的亮度分布图，其中图6C是正视发光单元时纵向方向的亮度分布图；图6D是正视发光单元时横向方向的亮度分布图，其中横轴为公厘；纵轴为勒克斯。以图6A相较图6C；以图6B相较图6D，由此可知，本发明第一实施例的发光元件100不但可以降低厚度，还可以提供均匀的亮度分布。
综上所述，本发明实施例所提出的发光元件可以借由二次透镜以及配置于其容置孔中的发光单元，在降低整体厚度的同时提供具有良好亮度分布的照明效果，同时借由良好的光耦合效果提供有效率的照明。本发明实施例所提出的发光模块可以提供均匀的照明效果，且本发明实施例所提出的背光模块因为包括上述发光模块，可以降低整体厚度，同时提供良好的面光源。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种发光元件，其特征在于，包括：
一二次透镜，包括：
一出光面；
一底面，与该出光面相对；
多个侧面，分别连接该出光面以及该底面；以及
一容置孔，贯穿该二次透镜；以及
一发光单元；
其中，该至少一容置孔内容置该发光单元。
2.如权利要求1所述的发光元件，其中该发光单元包括：
一发光芯片；
一封装胶，覆盖该发光芯片；以及
一第一遮光层，配置于该封装胶上。
3.如权利要求2所述的发光元件，还包括：
一第二遮光层，配置于该第一遮光层以及该出光面上。
4.如权利要求3所述的发光元件，其中该第二遮光层对应该第一遮光层的位置具有开口以露出部分该第一遮光层。
5.如权利要求3所述的发光元件，其中该第二遮光层包括：
一反射面，位于朝向该发光单元的一侧；以及
一吸光面，位于远离该发光单元的一侧。
6.如权利要求1所述的发光元件，其中该容置孔的内壁的表面为光滑表面或粗糙表面。
7.如权利要求1所述的发光元件，其中该二次透镜更包括一第一结构，配置于该出光面。
8.如权利要求1所述的发光元件，其中该二次透镜更包括一第二结构，配置于该底面。
9.如权利要求1所述的发光元件，其中该二次透镜包括多个第一止光结构，分别配置于该二次透镜的该些侧面，且每个该第一止光结构包括至少一凹陷部，该至少一凹陷部自该侧面向该容置孔凹陷。
10.如权利要求1所述的发光元件，其中该二次透镜包括多个容置孔，且该二次透镜更包括多个第二止光结构，该些第二止光结构分别配置于该些容置孔之间，且该些第二止光结构贯穿该二次透镜。
11.如权利要求10所述的发光元件，其中该二次透镜的该些侧面的至少一面上具有一第三止光结构。
12.如权利要求1所述的发光元件，其中该发光单元具有一顶面，该顶面相对于该二次透镜的底面具有一垂直高度，该二次透镜具有一厚度，该垂直高度与该厚度的比值为0.5至1。
13.一种发光模块，其特征在于，包括：
多个如权利要求1至12中任一项所述的发光元件，
其中该些二次透镜的该些出光面实质上共平面。
14.如权利要求13所述的发光模块，其中各该发光元件的该些侧面的其中之一与相邻的另一该发光元件的该些侧面的其中之一直接接触。
15.一种背光模块，其特征在于，包括：
如权利要求13或14其中之一所述的发光模块；以及
一光学膜片，配置于该些发光元件的该二次透镜的该出光面上，用以接收该些发光元件发出的照明光。
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