CN112997234B - 光源结构、背光模组及显示装置 - Google Patents

光源结构、背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

一种光源结构、背光模组及显示装置。此光源结构包含基板以及多个光源群组。光源群组阵列于基板上。每一个光源群组包含多个发光单元。每一光源群组中的任意两个相邻的发光单元之间具有第一距离。任意两个相邻的光源群组中的最靠近的发光单元之间具有第二距离。第二距离小于第一距离。

Description

光源结构、背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及光源元件，且特别涉及光源结构、背光模组及显示装置。
背景技术
请参照图1，其为绘示现有的光源结构的示意图。一般用于直下式背光模组的光源结构100主要包含基板110以及多个等间距阵列于基板110上的发光二极管120，从发光二极管120产生的光线可进一步通过光学膜片混合而形成面光源。
然而，请参照图2，图2为使用现有的光源结构的亮度仿真图。由图2可知，发光二极管120以等间距的方式排列，因此容易在相邻的发光二极管之间形成具有宽度W1的暗带(深色区域)以及具有宽度W2的暗带(深色区域)，这会导致背光模组的外观看起来亮暗带对比明显，且亮度不均匀。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供光源结构、背光模组及显示装置，此光源模组能够产生亮度均匀的光线，以提升背光模组及显示装置的光学外观。
根据本发明的上述目的，提出一种光源结构。此光源结构包含基板以及多个光源群组。光源群组阵列于基板上。每一个光源群组包含多个发光单元。每一光源群组中的任意两个相邻的发光单元之间具有第一距离，且任意两个相邻的光源群组中的最靠近的发光单元之间具有第二距离。其中，第二距离小于第一距离。
依据本发明的一实施例，上述的光源群组呈等间距排列，且第一距离小于相邻的光源群组之间的间距的一半。
依据本发明的一实施例，上述的每一个光源群组中的发光单元排列成正方形。
依据本发明的一实施例，上述的每一个光源群组中的发光单元沿着圆形轨迹排列成正多边形。
依据本发明的一实施例，上述的圆形轨迹的半径与相邻的光源群组之间的间距的关系式为3.5A3≥S1＞2A3，其中A3为半径，S1为间距。
依据本发明的一实施例，上述的基板具有沿着第一方向延伸的第一侧边以及与沿着第二方向延伸的第二侧边，其中第一侧边垂直于第二侧边。光源群组沿着第一方向与第二方向阵列。
依据本发明的一实施例，上述的每一个光源群组中的任意两个相邻的发光单元之间的连线不平行于第一侧边或第二侧边。
依据本发明的一实施例，上述的每一个光源群组中的发光单元沿着圆形轨迹排列成正多边形，其中正多边形具有边长数，且圆形轨迹具有圆心。任意两个相邻的圆形轨迹的圆心之间具有第一连线，每一个光源群组中的发光单元的任一者与对应的圆形轨迹的圆心之间具有第二连线，其中第一连线与第二连线的夹角不等于180度除以边长数。
根据本发明的上述目的，提出一种背光模组。此背光模组包含前述的光源结构以及至少一个光学膜片。光学膜片设置在光源结构的上方。
根据本发明的上述目的，提出一种显示装置。此显示装置包含前述的背光模组以及显示面板。其中，显示面板设置在背光模组的前方。
由上述可知，本发明改变了光源结构的原有设计规则，通过将多个发光单元建构成一个光源群组后，再将这些光源群组阵列于基板上，同时使得相邻的光源群组之间最近的两个发光单元之间的距离小于光源群组中的相邻的发光单元的距离，从而能够缩减整体光源结构发光面的暗带宽度，提升背光模组的均匀度。
附图说明
为了更完整地了解实施例及其优点，现在参照附图做出下列描述，其中：
图1为绘示现有的光源结构的示意图；
图2为使用现有的光源结构的亮度仿真图；
图3为绘示依照本发明的第一实施方式的光源结构的装置示意图；
图4为使用本发明的第一实施方式的光源结构的亮度仿真图；
图5为绘示依照本发明的第二实施方式的光源结构的装置示意图；以及
图6为绘示依照本发明的实施方式的显示装置的装置示意图。
具体实施方式
请参照图3，其为绘示依照本发明的第一实施方式的光源结构的装置示意图。在本实施例中，光源结构200主要包含基板210以及多个光源群组220。基板210具有第一侧边211以及与第一侧边211垂直的第二侧边212。其中，第一侧边211沿着第一方向D1延伸，第二侧边212沿着第二方向D2延伸，且第一方向D1垂直于第二方向D2。如图3所示，在本实施例中，光源群组220沿着第一方向D1与第二方向D2阵列。在一实施例中，光源群组220呈等间距地排列在基板210上，且任意两个相邻的光源群组220之间具有间距S1。
请再次参照图3，在本实施例中，每一个光源群组220包含多个发光单元221，且每一个光源群组220中的发光单元221沿着圆形轨迹排列成正多边形。其中，每一个光源群组220中的任意两个相邻的发光二极管221之间的连线不平行于第一侧边211或第二侧边212。在图3的实施例中，每一个光源群组220中的发光单元221排列成正方形，且正方形的任一边长均不与第一侧边211或第二侧边212平行。更详言之，多个发光单元221的排列尽可能不与显示器的边缘(也就是前述基板210的第一侧边211或第二侧边212)平行。如此，在视觉效果上，用户较不易发现光源排列规律的亮带。在一实施例中，在每一个光源群组220中，沿着圆形轨迹的任意两个相邻的发光单元221之间具有第一距离A1。每一个光源群组220的全部发光单元221的中心(也就是每一光源群组220所属的圆形轨迹的圆心位置)与相邻的光源群组220的全部发光单元221的中心之间的距离界定为间距S1。其中，光源群组220的任一发光单元221与相邻的光源群组220的最靠近前述任一发光单元221的发光单元221之间的距离界定为第二距离A2。换言之，任意两个相邻的光源群组220中最靠近的发光单元221之间的距离为第二距离A2。在本实施例中，第二距离A2小于第一距离A1。借助于此设计，光源结构200可产生较好的均光效果。在一些实施例中，第一距离A1的长度小于任意两个相邻的光源群组220之间的间距S1的一半。
请一并参照图4，图4为使用本发明的第一实施方式的光源结构的亮度仿真图。从图4中可看出，相较于图1的现有的光源结构100，通过将发光单元221沿着圆形轨迹所排列成的正多边形旋转一定角度，便能使得任意两个相邻的光源群组220中的最靠近的发光单元221之间的距离(例如第二距离A2)在第一方向D1及/或第二方向D2上缩短，由此设计成小于每一个光源群组220中的任意两个相邻的发光单元221之间的第一距离A1，进而缩小图3的光源结构200的暗带的宽度W3与宽度W4。也就是说，图4的深色区域的面积明显小于图2的深色区域的面积，且图4的深浅色的明暗对比小于图2所示的深浅色的明暗对比，这表明图4的发光较为均匀。因此，将本实施方式的光源结构200应用于背光模组中并搭配光学膜片使用时，可产生整体较均匀的外观。
要说明的是，在每一个光源群组220中，发光单元221虽然沿着圆形轨迹排列成正多边形，但此正多边形的任一边均不平行于基板210的第一侧边211或第二侧边212。在一实施例中，如图3所示，任意两个相邻的圆形轨迹的圆心之间具有第一连线B1，且每一个光源群组220中的任一个发光单元221与其对应的圆形轨迹的圆心之间具有第二连线B2。其中，第一连线B1与第二连线B2之间的夹角θ1不等于180度除以正多边形的边长数。以图3为例，发光单元221沿着圆形轨迹排列成正方形，故夹角θ1不等于180度除以4(也就是45度)，这是为了排除经旋转后的光源群组中的发光单元221产生习知矩形阵列的排列情况。因此，在每一个光源群组220中，在确定发光单元221沿着圆形轨迹所排列的正多边形的边长数的情况下，夹角θ1可依据使用者的需求来决定，进而决定发光单元221沿着圆形轨迹排列成的正多边形的旋转角度。
要说明的是，以四边形排列的光源群组220为例，每一个光源群组220中的任一个发光单元221与其对应的圆形轨迹的圆心之间具有第三距离A3(也就是圆形轨迹的半径)，为了满足发光单元221经旋转而不重叠的前提下，任意两个相邻的光源群组220之间的间距S1应超过第三距离A3的长度的2倍。另一方面，为了避免相邻的光源群组220之间出现较大的暗带，任意两个相邻的光源群组220之间的间距S1不应大于第三距离A3的长度的3.5倍。也就是说，在每一个光源群组220中，圆形轨迹的半径(第三距离A3)与相邻的光源群组220之间的间距S1的关系可以用关系式3.5A3≥S1＞2A3来表示。如此，可以确保本实施方式的光源结构200在应用于背光模组中并搭配光学膜片使用时，使背光模组整体产生较均匀的外观。
要说明的是，图3的实施例中的光源群组220的发光单元221沿着圆形轨迹排列成正方形仅用以示范说明。在其他实施例中，每一个光源群组中的发光单元亦可排列成不同形状。请参照图5所示，其为绘示依照本发明的第二实施方式的光源结构的装置示意图。图5所示的光源结构300同样包含基板310以及多个光源群组320。基板310具有第一侧边311以及第二侧边312。其中，第一侧边311沿着第一方向D1延伸，第二侧边312沿着第二方向D2延伸，且第一方向D1垂直于第二方向D2。在本实施例中，光源群组320沿着第一方向D1与第二方向D2阵列。在一实施例中，光源群组320呈等间距地排列在基板310上，且任意两个相邻的光源群组320之间具有间距S2。
请再次参照图5，在本实施例中，每一个光源群组320包含多个发光单元321。在图5的实施例中，每一个光源群组320中的发光单元321沿着圆形轨迹排列成正三角形。在一实施例中，在每一个光源群组320中，沿着圆形轨迹的任意两个相邻的发光单元321之间具有第一距离A4。此外，任意两个相邻的光源群组320中最靠近的发光单元321之间具有第二距离A5。在本实施例中，第二距离A5小于第一距离A4。借助于此设计，光源结构300同样可以缩小光源群组320之间的暗带，产生良好的均光效果。
同样地，在每一个光源群组320中，发光单元321虽然沿着圆形轨迹排列成正三角形，但此正三角形的任一边均不平行于基板310的第一侧边311或第二侧边312。在图5所示的实施例中，任意两个相邻的圆形轨迹的圆心之间具有第一连线B3，且每一个光源群组320中的任一个发光单元321与其对应的圆形轨迹的圆心之间具有第二连线B4。其中，第一连线B3与第二连线B4之间的夹角θ2不等于180度除以正三角形的边长数(也就是60度)。因此，在每一个光源群组320中，在确定发光单元321沿着圆形轨迹所排列的正多边形的边长数的情况下，使用者可通过改变夹角θ2来决定发光单元321沿着圆形轨迹排列成的正多边形的旋转角度。
要说明的是，前述实施例虽然以发光单元分别排列成正方形以及正三角形为例进行了说明，但这并非用以限制本发明。也就是说，在其他实施例中，发光单元亦可排列成其他正多边形，例如正五边形、正六边形、正七边形等。
另请参照图6，其为绘示依照本新型的实施方式的显示装置的装置示意图。本实施方式的显示装置400包含背光模组410及显示面板420。背光模组410包含如图3所示的光源结构200以及设置在光源结构200上方的至少一个光学膜片411。如图6所示，显示面板420设置在背光模组410的前方，故光源结构200产生的光线经过光学膜片411后可射入显示面板420中，以从显示面板420出光。要说明的是，本实施例以图3所示的光源结构200应用于显示装置中仅用以示范说明，并非用以限制本发明。前述其他实施例的的光源结构，例如图5所示的光源结构300亦可应用于显示装置中，并能够产生同样的效果。
由上述本发明实施方式可知，本发明改变了光源结构的原有设计规则，通过将多个发光单元建构成一个光源群组后，再将这些光源群组阵列于基板上，同时使得相邻的光源群组之间最近的两个发光单元之间的距离小于光源群组中沿着圆形轨迹的相邻的发光单元的距离，从而能够缩减整体光源结构发光面的暗带宽度，提升背光模组的均匀度。
虽然本发明的实施例已陈述如上，然而其并非用以限定本发明。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出些许更动与润饰。故本发明的保护范围应当以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【附图标记列表】
100 光源结构
110 基板
120 发光二极管
200 光源结构
210 基板
211 第一侧边
212 第二侧边
220 光源群组
221 发光单元
300 光源结构
310 基板
311 第一侧边
312 第二侧边
320 光源群组
400 显示装置
410 背光模组
411 光学膜片
420 显示面板
321 发光单元
A1 第一距离
A2 第二距离
A3 第三距离
A4 第一距离
A5 第二距离
B1 第一连线
B2 第二连线
B3 第一连线
B4 第二连线
D1 第一方向
D2 第二方向
S1 间距
W1 宽度
W2 宽度
W3 宽度
W4 宽度
θ1 夹角
θ2 夹角。

Claims (7)

1.一种光源结构，其特征在于，包含：
基板；以及
多个光源群组，其阵列于所述基板上，其中每一所述光源群组包含多个发光单元，每一所述光源群组中的任意两个相邻的发光单元之间具有第一距离，且任意两个相邻的所述光源群组中的最靠近的所述发光单元之间具有第二距离；
其中，所述第二距离小于所述第一距离；
其中，所述基板具有沿着第一方向延伸的第一侧边以及与沿着第二方向延伸的第二侧边；
其中，所述光源群组沿着所述第一方向与所述第二方向阵列，且每一所述光源群组中的任意两个相邻的发光单元之间的连线不平行于所述第一侧边或所述第二侧边；
其中，每一所述光源群组中的多个所述发光单元沿着圆形轨迹排列成正多边形，其中，所述正多边形具有边长数，且所述圆形轨迹具有圆心；以及任意两个相邻的所述圆形轨迹的所述圆心之间具有第一连线，每一所述光源群组中的多个所述发光单元的任一者与对应的所述圆形轨迹的所述圆心之间具有第二连线，其中，所述第一连线与所述第二连线的夹角不等于180度除以所述边长数。
2.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，
所述光源群组呈等间距排列，且所述第一距离小于相邻的所述光源群组之间的间距的一半。
3.根据权利要求2所述的光源结构，其特征在于，
每一所述光源群组中的所述发光单元排列成正方形。
4.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，
所述圆形轨迹的半径与相邻的所述光源群组之间的间距的关系式为3.5A3≧S1>2A3，其中A3为所述半径，S1为所述间距。
5.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，
所述第一侧边垂直于所述第二侧边。
6.一种背光模组，其特征在于，包含：
根据权利要求1至5中任一项所述的光源结构；以及
至少一个光学膜片，其设置在所述光源结构的上方。
7.一种显示装置，其特征在于，包含：
根据权利要求6所述的背光模组；以及
显示面板，其设置在所述背光模组的前方。
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