CN212342177U - 次毫米发光二极管背光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供次毫米发光二极管(Mini LED)背光模块，包含一直下式光源及一导光板。直下式光源具有基板及复数间隔排列设置于基板上的次毫米发光二极管。导光板设于直下式光源上方且具有相对设置的一出光面及一入光面，入光面并相对直下式光源形成复数个供光空间，以供容置次毫米发光二极管并接收次毫米发光二极管发出的光线。据此，可让次毫米发光二极管的光线于入射至导光板时具有足够的展光空间，有效避免产生光包等会造成亮暗不均现象的缺失，进而提升导光板的出光效果。

Description

次毫米发光二极管背光模块

技术领域

本实用新型与背光模块领域相关，尤其是一种次毫米发光二极管背光模块。

背景技术

背光模块为应用于各类电子显示设备中，作为提供光源以显示画面的光学产品，凭借其可将光源转化为均匀面状出光的优异导光效果，着实已为现今显示设备不可或缺的组件。

应用于背光模块的光源种类，从早期的冷阴极管逐渐演变为使用强度、演色性与调整性更为优异的发光二极管(LED)，以提升光线的使用效果。并随着发光二极管技术的成长，微发光二极管(Micro LED)及次毫米发光二极管(Mini LED)逐渐成为厂商致力开发与使用的产品类别，尤其是次毫米发光二极管，身为介于成熟发光二极管与微发光二极管的中继产品，有超越成熟发光二极管的色彩饱和度、反应速度以及更小的体积，同时相较于微发光二极管又更易生产制造，因此渐渐成为显示设备经常使用的光源选择。

对显示设备而言，画面呈现的色彩、对比均为产品开发上的重要考虑，基于此，如何让搭配次毫米发光二极管使用的背光模块，能够提供更为均匀并具备足够亮度的面光源，即为设计上的重要因素。有鉴于此，发明人总结多年从事相关行业的丰富经验，构思并提出一种次毫米发光二极管背光模块，以提供更为优异的光学产品。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有的次毫米发光二极管背光模块供光效果不足的缺陷，提供一种可让次毫米发光二极管的光线入射至导光板时具有足够的展光空间予以发散，而可避免产生如亮包等问题，使导光板的出光具有更好的均匀度与亮度，着实改善直下式背光模块的供光效果的次毫米发光二极管背光模块。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种次毫米发光二极管背光模块，其特点在于，包含：一直下式光源，具有一基板及复数次毫米发光二极管，该些次毫米发光二极管间隔排列设置于该基板上；及一导光板，设于该直下式光源上方，该导光板具有一出光面及一入光面，该入光面与该出光面相对设置，且该入光面相对该直下式光源形成复数个供光空间，以供容置该些次毫米发光二极管并接收该些次毫米发光二极管发出的光线。由此，可于应用时提供次毫米发光二极管足够的展光空间，避免导光板出现亮暗不均的出光现象，大幅提升背光模块的出光效果。

较佳的，该些供光空间分别由一V型沟槽框围形成，且当该些次毫米发光二极管的宽度为a，高度为b，该些V型沟槽的斜面夹角为2θ时，该些V型沟槽的深度为1/2a cotθ+b，任二相邻的该些V型沟槽的间距为a+2btanθ，因此可以具备较佳的入光调整效果。

该些次毫米发光二极管的宽度a为0.11～0.24mm，以具有较好的供光效果。

高度b为0.1～0.2mm，且相邻的两该些次毫米发光二极管的间距为0.2、0.5或0.7mm。以适用于各种需求。

较佳的，该些次毫米发光二极管的高度b为0.15mm。如此以符合薄型化的结构需求。

较佳的，任二相邻的该些V型沟槽的间距与该些次毫米发光二极管的间距相等，而使每一该V型沟槽皆容置有该次毫米发光二极管。

较佳的，该些供光空间分别由一梯型沟槽框围形成，且当该些次毫米发光二极管的宽度为a，高度为b时，该些梯型沟槽的底面宽度至少为1.3a，该些梯型沟槽的深度至少为1.3b。在此公开另种沟槽造型以及其对应的尺寸限制，以提供次毫米发光二极管有效的展光空间。

较佳的，任二相邻的该些梯型沟槽的间距与该些次毫米发光二极管的间距相等，而使每一该梯型沟槽均容置有该次毫米发光二极管。

较佳的，鉴于光线调整需求，该些梯型沟槽的深度为1.3b～2.5b。

较佳的，该入光面具有复数撑高部，该些撑高部凸出该入光面且间隔排列设置，而使该些供光空间分别由该入光面与该些撑高部所夹设形成。如此则可通过撑高导光板的方式形成供光空间，使次毫米发光二极管入射至入光面的光线具备足够的展光空间予以发散。

较佳的，该些次毫米发光二极管的宽度为0.11～0.24mm，以具有较好的供光效果。

该些撑高部的凸出长度为0.1～0.3mm，以使背光模块整体兼具优异展光效果同时又可符合薄型化需求。

该些撑高部相对连接该入光面的侧为一平面，以具备更稳定的组装状态。

该些撑高部的间距为0.7～0.9mm，以提供该等次毫米发光二极管足够的设置与展光空间。

为提升光线的散射雾化效果，该入光面对应该供光空间的区域设有复数光学微结构。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的次毫米发光二极管背光模块可有效提升使用次毫米发光二极管作为供光源的背光模块，出光时的均匀度等各项表现，以提供更符合市场需求的优异光学产品，在提升出光效果同时还可兼顾现今市场所需的轻薄化需求。具体的结构实施状态，可如前各实施方式所述例如使导光板具有凹陷沟槽或使导光板具有凸出结构，而形成可用于容置次毫米发光二极管的供光空间，让次毫米发光二极管的光线得以顺利进入导光板，并因供光空间而可让光线得以雾化、散射，使光线自出光面出光时具备足够的出光均匀度。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的次毫米发光二极管背光模块的立体分解示意图。

图2为本实用新型实施例一的次毫米发光二极管背光模块的局部组装示意图。

图3为本实用新型实施例一的次毫米发光二极管背光模块的另一实施状态的局部组装示意图。

图4为本实用新型实施例二的次毫米发光二极管背光模块的局部组装示意图。

图5为本实用新型实施例三的次毫米发光二极管背光模块的立体分解示意图。

图6为本实用新型实施例三的次毫米发光二极管背光模块的局部组装示意图。

图7为本实用新型实施例三的次毫米发光二极管背光模块的另一实施状态的局部组装示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例一

诚如前述，次毫米发光二极管为显示设备领域中新兴的光源选择，但基于发光二极管的特性限制，次毫米发光二极管于使用上仍存有射出光线过于集中，而使出光易产生亮暗不均的问题。对此，供以搭配次微米发光二极管使用的导光板，须具备可改善前述过于准直出光状态的对应设计，以让次毫米发光二极管于出光时具有足够的展光空间，使得入射至导光板的光线得以发散，而形成较为均匀的入光状态，如此在后续的导光、出光上即能具备更好的呈现效果。

以下以附图搭配文字说明以描述本实用新型的技术特征，其中各图所绘结构呈现仅为示意之用，以利于说明本实用新型的技术，非表示实际结构尺寸、大小等要件。

请参阅图1～3，图1～3为本实用新型实施例一的立体分解示意图、组装示意图及另一实施状态的组装示意图。本实用新型公开了一种次毫米发光二极管(Mini LED)背光模块1，可供搭配电视面板等显示设备应用，以提供显示面板均匀的面状光线。次毫米发光二极管背光模块1包含一直下式光源10及一导光板11，直下式光源10具有一基板101及复数次毫米发光二极管102，且次毫米发光二极管102间隔排列设置于基板101上，例如为矩阵状排列。导光板11设于直下式光源10上方，且导光板11具有一出光面111及一入光面112，入光面112与出光面111为相对设置，以接收并导引直下式光源10射出的光线，使光线由出光面111均匀出光，而导光板的出光面111可布设有复数取光微结构(图中未示)，以利光线出光，同时亦可更为雾化出光的光线。以图1而言，导光板11底侧为入光面112，顶侧为出光面111，而直下式光源10即对应入光面112设置于导光板11底侧位置。导光板11的入光面112相对直下式光源10形成复数个供光空间12，以供容置次毫米发光二极管102并接收次毫米发光二极管102发光的光线。由此，由次微米发光二极管102射出至导光板11的光线，可以基于供光空间12而具有较好的光线发散效果，从而让导光板11出光面111射出的光线具有更均匀的出光效果。

于本实施方式中如第1、2图所示，该些供光空间12分别由一V型沟槽13框围形成，且当次毫米发光二极管102的宽度为a，高度为b，V型沟槽13的斜面夹角A为2θ时，V型沟槽13的深度c为1/2a cotθ+b，任二相邻的V型沟槽13的间距d为a+2btanθ。该些V型沟槽13结构可依据次毫米发光二极管102的标尺结构予以定义，以框围形成适于次毫米发光二极管102展光的供光空间12，让自次毫米发光二极管102射出的光线能够基于供光空间12发散而解决后续出光产生如光包等亮暗不均的问题。其中，各V型沟槽13分别为长条状的凹陷槽体，并可使各V型沟槽13的表面为粗糙面，以让光线更易于散射雾化。

实际应用上，次毫米发光二极管102的宽度a可为0.11～0.24mm，以具有足够紧密的供光效能，而次毫米发光二极管102的高度b可为0.1～0.2mm，以让组构后的背光模块整体厚度具备轻薄化优点。而位于导光板11入光面112的供光空间12，可依据前述标尺予以设置，使背光模块具有较好的适用性以及整体厚度状态。在一个实施状态下，次毫米发光二极管102的高度b可为0.15mm。而另一个实施状态下，次毫米发光二极管102的间距P1为0.2、0.5或0.7mm，以根据显示器需求提供排列较为紧密或是松散的直下式光源结构。

次毫米发光二极管背光模块1的具体实施结构上，可使导光板11入光面112相对直下式光源10形成的供光空间12，呈现均容置有次毫米发光二极管102的设置状态，并且使任二相邻的V型沟槽13的间距d，与次毫米发光二极管102的间距P1相等，如此设计以让每一V型沟槽13所框围形成的供光空间12均具有次毫米发光二极管102。当然亦可如图3所示，使任二相邻的V型沟槽13的间距d与次毫米发光二极管102的间距P1具有一定比例关系，进而让导光板11配合间距较大的次毫米发光二极管102予以组装时，其供光空间12也能与直下式光源10相容，呈现导光板11间隔容置有次毫米发光二极管102的状态，如此也可达到提供次毫米发光二极管102足够展光空间的功效。

实施例二

请继续参阅图4，其为本实用新型实施例二的组装示意图，并请一并搭配参阅图1。次毫米发光二极管背光模块1的另一个实施方式为使该些供光空间12分别由一梯形沟槽14框围形成，且次毫米发光二极管102的宽度为a，高度为b时，梯形沟槽14的底面宽度e至少为1.3a，梯形沟槽14的深度f至少为1.3b。在本实施方式中，直下式光源10的次毫米发光二极管102同样呈矩阵状排列于基板101上，可参照图1所示，而梯形沟槽14也同样可为长条状的凹陷槽体结构。基于制程考虑与实际应用需求，也可将供光空间12设计为梯形，同样可达让次毫米发光二极管102相对导光板11入光面112的入射光线得以发散的功效。而为使光线可确实地根据梯形沟槽14结构而改变入射角度，梯形沟槽14的底面e宽度需至少为1.3a，深度f至少为1.3b，以提供足够的空间来调整次毫米发光二极管102的入射光线状态。

而在实际应用上，一个实施状态为梯型沟槽14的深度f为1.3b～2.5b，以使导光板11能够确实地让次毫米发光二极管102的光线可调整发散。参考前述的实施方式，一个应用状态下，次毫米发光二极管102宽度b可例如为0.12mm或0.22mm等。

同样地，在本实施方式中也可使任二相邻的梯型沟槽14的间距P2与次毫米发光二极管102的间距P1相等，而使每一梯型沟槽14皆容置有次毫米发光二极管102，如图4所示。当然，也可让相邻的梯型沟槽14的间距P2与次毫米发光二极管102的间距形成一定比例关系，而让次毫米发光二极管背光模块1呈现部分的供光空间12内具有次毫米发光二极管102的组装状态，可参考图3的次毫米发光二极管102设置示意。

实施例三

请继续参阅图5及6，其为本实用新型实施例三的立体分解示意图及组装示意图。次毫米发光二极管背光模块1的另种实施方式为使入光面112具有复数撑高部15，撑高部15凸出于入光面112且间隔排列设置，而使供光空间12分别由入光面112与撑高部15所夹设形成，如此即可以抬高导光板11的方式，让次毫米发光二极管102与入光面112具有足够距离，而可让光线进入导光板11时更为发散，避免受到次毫米发光二极管102的出光展角限制而形成如亮包的不均出光现象。撑高部15可例如像是V型或梯型的凸出结构，并可为平行于导光板11一侧边的长条状结构，或是为设置于入光面112的块状结构。通过撑高部15结构，当导光板11与直下式光源10相互组装后，可让入光面112与次毫米发光二极管102的间具有供光空间12，以达散光的功效。

同样地，于本实施方式中，次毫米发光二极管102的宽度a也可为0.11～0.24mm。而考虑背光模块的整体厚度表现，以及光学调整的因素，撑高部15的凸出长度g为0.1～0.3mm，例如可为0.2mm，如此以兼具厚度与入光调整需求。进一步地，实际应用上，可使供光空间12中同时设有多排次毫米发光二极管102，如图6所示。并且，于入光面112对应供光空间12的区域可设有复数光学微结构1121，以利使次毫米发光二极管102入射的光线被打散，达到雾化均匀的入射光调整功效。其中，该些光学微结构1121可为凹、凸的网点结构，并视搭配的次毫米发光二极管102规格予以设计其分布密度与网点标尺。

请继续参阅图7，其为本实用新型实施例三的另一实施状态的组装示意图。如前述，供光空间12中可同时容纳多排的次毫米发光二极管102，也可如图7所示，通过调整撑高部15的间距P3使由撑高部15与入光面112夹设形成的每一供光空间12皆容置有一排次毫米发光二极管102的状态。另外于本实施状态中，撑高部15的间距P3可为0.7～0.9mm，例如为0.8mm，以使次毫米发光二极管102具有足够的光线发散空间。而为利于导光板11与直下式光源10的组配，可使撑高部15相对连接该入光面112的侧为一平面，而使撑高部15为梯形的结构，如此于组装时可通过前述平面与基板101接触，而使背光模块整体结构更为稳固。

综上所述，本实用新型的次毫米发光二极管背光模块，属于直下式背光领域，并有效改善次毫米发光二极管受限于展光角度而易产生的亮包问题，对于设置在导光板底侧的直下式光线来源，设计与提出对应的导光板结构，使最终由导光板出光面所射出的光线更加均匀，以提供应用于显示器领域中，更为优异的背光产品。次毫米发光二极管背光模块利用供光空间的设置，让次毫米发光二极管的光线具备足够的展光空间，以避免光线过于准直集中而导致亮暗不均的出光缺失。具体实施上，如前各实施方式所述，通过导光板入光面的结构与具次毫米发光二极管的直下式光源的配合，让次毫米发光二极管通过供光空间而与入光面具有足够的展光距离，让入射光得以雾化发散，让后续的出光更为均匀，搭配应用的显示器画面质量也可随之提升。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，包含：

一直下式光源，具有一基板及复数次毫米发光二极管，该些次毫米发光二极管间隔排列设置于该基板上；及

一导光板，设于该直下式光源上方，该导光板具有一出光面及一入光面，该入光面与该出光面相对设置，且该入光面相对该直下式光源形成复数个供光空间，以供容置该些次毫米发光二极管并接收该些次毫米发光二极管发出的光线。

2.如权利要求1所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

该些供光空间分别由一V型沟槽框围形成，且当该些次毫米发光二极管的宽度为a，高度为b，该些V型沟槽的斜面夹角为2θ时，该些V型沟槽的深度为(1/2)a cotθ+b，任意两个相邻的该些V型沟槽的间距为a+2btanθ；该些次毫米发光二极管的宽度a为0.11～0.24mm、高度b为0.1～0.2mm，且相邻的两该些次毫米发光二极管的间距为0.2、0.5或0.7mm。

3.如权利要求2所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

该些次毫米发光二极管的高度b为0.15mm。

4.如权利要求2所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

任意两个相邻的该些V型沟槽的间距与该些次毫米发光二极管的间距相等，而使每一该V型沟槽皆容置有该次毫米发光二极管。

5.如权利要求1所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

该些供光空间分别由一梯型沟槽框围形成，且当该些次毫米发光二极管的宽度为a，高度为b时，该些梯型沟槽的底面宽度至少为1.3a，该些梯型沟槽的深度至少为1.3b。

6.如权利要求5所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

任意两个相邻的该些梯型沟槽的间距与该些次毫米发光二极管的间距相等，而使每一该梯型沟槽皆容置有该次毫米发光二极管。

7.如权利要求5所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

该些梯型沟槽的深度为1.3b～2.5b。

8.如权利要求1所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

该入光面具有复数撑高部，该些撑高部凸出该入光面且间隔排列设置，而使该些供光空间分别由该入光面与该些撑高部所夹设形成。

9.如权利要求8所述的次毫米发光二极管背光模块，其特征在于，

该些次毫米发光二极管的宽度为0.11～0.24mm，该些撑高部的凸出长度为0.1～0.3mm，该些撑高部相对连接该入光面的侧为一平面，该些撑高部的间距为0.7～0.9mm，且该入光面对应该供光空间的区域设有复数光学微结构。

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