JP3221290U

JP3221290U - 光源モジュール及び表示装置

Info

Publication number: JP3221290U
Application number: JP2019000689U
Authority: JP
Inventors: 台光 ▲温▼; 易勳李; 有欽李
Original assignee: 中強光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: TWM564177U; CN208013621U

Abstract

【課題】良いローカルディミング効果を有する光源モジュール及び表示装置を提供する。【解決手段】光源モジュール１００は、筐体１１１及び仕切り構造１１２を有するフレーム構造１１０を含み、仕切り構造１１２は、筐体１１１内で複数の収納空間１１３を定義するよう、筐体１１１内で配置され且つ筐体に接続され、複数の収納空間１１３は、複数の六角形収納空間１１３ａを含み、筐体１１１は、仕切り構造１１２と一体成形される。また、光源モジュール１００は、複数のレンズユニット１２１を有するレンズ構造１２０を含み、複数のレンズユニット１２１は、それぞれ、複数の収納空間１１３に対応する。さらに、光源モジュール１００は、複数のレンズユニット１２１にそれぞれ対応して設置される複数の発光素子１３０を含む。【選択図】図１

Description

本考案は、光源モジュールに関し、特に、表示装置に用いられ得る光源モジュール及び該光源モジュールを有する表示装置に関する。

液晶表示器には、主に、バックライトモジュール、表示パネル、外枠などのアセンブリが含まれている。光源配置位置の違いに従って、バックライトモジュールは、エッジ型バックライトモジュール及び直下型バックライトモジュールに分けられる。直下型バックライトモジュールを例とすると、直下型バックライトモジュールは、バックプレート、光源アセンブリ、反射片、拡散片、光学フィルム及び外枠を含み、そのうち、光源アセンブリは、回路板、回路板に配置される発光ダイオード、及びレンズからなり、レンズの機能は、発光ダイオードが発した光束を拡散して広角度の分布（Distribution）を形成することで、バックライトモジュールの輝度全体を均一化することにある。

しかし、既知の直下型バックライトモジュールの構造は、依然として、多くの問題があり、例を挙げると、既知の直下型バックライトモジュールの光学距離（Optical distance、即ち、発光ダイオードの上方から拡散片の下方までの距離）が大きいため、バックライトモジュールが厚くなり、光学距離を短縮してバックライトモジュールの厚さを薄くしようとすれば、発光ダイオードの使用数量を増やす必要があるため、製造コストの上昇を来す恐れがある。既知の直下型バックライトモジュールは、さらに、光学距離のバラツキという問題があるため、表示画面にムラ（MURA）が生じる恐れがある。また、既知の直下型バックライトモジュールは、ローカルディミング（Local dimming）機能を使用する時に、単一光源アセンブリが発した光束が散乱され周辺領域に伝播しやすいため、ローカルディミングの効果が悪くなることもある。よって、如何に上述のような問題を改善するかは、当業者の注目ポイントである。

なお、この「背景技術」の部分が、本考案の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本考案の１つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本考案の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。

本考案の目的は、良いローカルディミング効果を有する光源モジュールを提供することにある。

本考案のもう１つの目的は、良いローカルディミング効果を有する表示装置を提供することにある。

本考案の他の目的及び利点は、本考案に開示されている技術的特徴からさらに理解することができる。

上述の一部若しくは全部の目的又は他の目的を達成するために、本考案の一実施例による光源モジュールは、フレーム構造、レンズ構造及び複数の発光素子を含む。フレーム構造は、筐体及び仕切り構造を有し、仕切り構造は、筐体内に配置され且つ筐体に接続され、これにより、筐体内で複数の収納空間を定義し、これらの収納空間は、複数の六角形収納空間を含み、且つ筐体は、仕切り構造と一体成形される。レンズ構造は、複数のレンズユニットを有し、これらのレンズユニットは、それぞれ、これらの収納空間に対応する。発光素子は、これらのレンズユニットにそれぞれ対応して設置される。

上述の一部若しくは全部の目的又は他の目的を達成するために、本考案の一実施例による表示装置は、上述の光源モジュール及び表示パネルを含み、そのうち、表示パネルは、光源モジュールに配置される。

本考案の実施例による光源モジュールでは、仕切り構造を用いて複数の収納空間を定義し、各収納空間に対応する発光素子が独立して発光することができ、ローカルディミングを行う時に、各収納空間内のレンズユニットが１つの発光領域である。また、六角形収納空間の設計により、単一レンズユニットの中心からその周囲の他のレンズユニットの中心までの距離の差が小さいので、単一レンズユニットに対応する発光素子が発光する時に、その周囲の発光領域の輝度が均一である。よって、本考案の実施例による光源モジュール及び表示装置は、良いローカルディミング効果を有する。

本考案の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。

本考案の一実施例による光源モジュールの分解図である。本考案の一実施例による光源モジュールの要部断面図である。図1における光源モジュールの発光素子、レンズ構造及び仕切り構造の組み合わせ後の要部上面図である。本考案の他の実施例による光源モジュールの要部断面図である。本考案の他の実施例による光源モジュールのフレーム構造とレンズ構造との接続後の要部断面図である。本考案の他の実施例による光源モジュールのフレーム構造とレンズ構造との接続後の要部断面図である。本考案の他の実施例による光源モジュールの発光素子、レンズ構造及び仕切り構造の組み合わせ後の要部上面図である。本考案の他の実施例における仕切り構造を示す図である。本考案の他の実施例における仕切り構造を示す図である。本考案の他の実施例における仕切り構造を示す図である。本考案の他の実施例における仕切り構造を示す図である。本考案の他の実施例における仕切り構造を示す図である。本考案の他の実施例における仕切り構造を示す図である。本考案の一実施例による表示装置を示す図である。

本考案の上述した及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく次のような好ましい実施例の詳細な説明において明確になる。なお、次の実施例に言及されている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本考案を説明するためだけのものであり、本考案を限定するためのものではない。

図1は、本考案の一実施例による光源モジュールの分解図である。図2は、本考案の一実施例による光源モジュールの要部断面図である。そのうち、図2は、図1の線分A-Aに沿った断面である。図1及び図2に示すように、本実施例の光源モジュール100は、フレーム構造110、レンズ構造120及び複数の発光素子130を含む。フレーム構造110は、筐体111及び仕切り構造112を有する。筐体111は、例えば、矩形筐体であるが、これに限定されない。仕切り構造112は、筐体111内に配置され且つ筐体111に接続され、これにより、筐体111内で複数の収納空間113を定義し、且つ筐体111は、仕切り構造112と一体成形される。これらの収納空間113は、複数の六角形収納空間113aを含む。換言すると、仕切り構造112は、複数の六角形の仕切りユニットを、複数の六角形収納空間113aを定義するために有しても良い。本実施例では、前記六角形収納空間113aは、例えば、正六角形収納空間であるが、本考案は、これに限定されない。また、本実施例では、上述の複数の収納空間113は、さらに、例えば、複数のN角形の収納空間を含んでも良く、そのうち、Nは、2よりも大きい正の整数であり、且つNは、6に等しくない。図1を例とすると、仕切り構造112と筐体111との間には、複数の五角形収納空間113b、複数の四角形収納空間113cを有する。なお、他の実施例では、前記N角形収納空間は、異なる設計のニーズに応じて、複数の六角形収納空間113aの間に位置しても良い。

上述のレンズ構造120は、複数のレンズユニット121を有し、これらのレンズユニット121は、それぞれ、これらの収納空間113に対応する。具体的には、これらのレンズユニット121は、例えば、これらの収納空間113に一対一に相対し、レンズユニット121の形状は、例えば、収納空間113の形状に適応する。レンズ構造120は、例えば、プレート（plate）であり、且つ相対する第一表面122及び第二表面123を有し、第一表面122は、発光素子130に面する。本実施例では、第一表面122は、例えば、複数の収納凹部124を、これらの発光素子130を収納するために有する。他の実施例では、第一表面122は、収納凹部124を有してなくても良く、発光素子130は、第一表面122の下方に配置される。また、上述の第二表面123は、仕切り構造112に対応する溝構造125を有しても良く、仕切り構造112は、第二表面123に配置され且つ溝構造125に嵌入される。溝構造125の設置は、レンズ構造120とフレーム構造110との間の位置合わせ及び接続を助けることができる。

上述の発光素子130は、それぞれ、レンズユニット121に対応して設置される。本実施例では、発光素子130とレンズユニット121は、一対一に対応し、角発光素子130の位置は、例えば、対応するレンズユニット130の中心に相対する。発光素子130は、発光ダイオード又は他の適切な点光源であっても良い。光源モジュール100は、さらに、基板140を含んでも良く、発光素子130は、基板140に配置される。基板140は、例えば、回路板であり、これにより、発光素子130を駆動する。他の実施例では、複数の基板140を採用しても良く、各基板140は、一部の発光素子130を載置する。

光源モジュール100は、さらに、少なくとも１つの光学膜150（図1では、１つある）を含んでも良く、それは、レンズ構造120及びフレーム構造110の、発光素子130を離れた上方に配置される。光学膜150は、拡散膜、増光膜又は他の種類の光学膜であっても良い。光学膜150の種類は、ニーズに応じて１つ又は複数の種類を選択することができる。また、光源モジュール100は、さらに、バックプレート160を、上述のフレーム構造110、レンズ構造120、発光素子130、基板140及び光学膜150を載置するために含んでも良い。

図3は、図1における光源モジュールの発光素子、レンズ構造及び仕切り構造の組み合わせ後の要部上面図である。図3に示すように、本実施例の光源モジュール100では、各発光素子130により提供された光束がその対応するレンズユニット121に進入した後に、レンズユニット121は、１つの発光領域を形成することができる。また、六角形収納空間113aの設計のため、各レンズユニット121の形状もそれに対応して六角形に設置され、六角形の発光領域を形成することができ、このようにして、単一レンズユニット121の中心からその周囲の他のレンズユニット121の中心までの距離の差が小さい。例を挙げると、図3では、中間に位置するレンズユニット121の中心からその周囲のレンズユニット121の中心までの距離が、それぞれ、D1、D2、D3、D4、D5、D6であり、距離D1、D2、D3、D4、D5、D6は、略同じであり、また、六角形の発光領域は、発光素子130が発した光のライトシェイプ（light shape）（円形）に近い。よって、中間に位置する発光素子130が発光し、その周囲の発光素子130が発光しない時に、周囲のレンズユニット121から漏れた光の輝度が略一致しているので、良いローカルディミング効果を得ることができ、また、六角形の発光領域の配置下で中間の発光素子130のみが発光する時に、周囲の各六角形の発光領域に必要な漏光補償の程度も略同じであるが、他の既知の発光領域の配置下で、例えば、矩形発光領域を採用する場合、中間の発光素子のみが発光する時に、周囲の各矩形発光領域に対してそれぞれ異なる程度の漏光補償を行う必要がある。よって、比較すれば分かるように、六角形の発光領域を採用する場合、後続のソフトウェア制御の設計が容易になり、補償すべき発光領域の数量も少なくなる。また、仕切り構造112が複数の六角形の仕切りユニットを有するため、フレーム構造110は、優れた構造強度を有する。

図4は、本考案の他の実施例による光源モジュールの要部断面図である。図4に示すように、図2に類似したが、主な相違点は、溝構造の位置にある。具体的には、図4における光源モジュール100aでは、レンズ構造120aの第一表面122は、フレーム構造110aの仕切り構造112aに対応する溝構造125aを有し、仕切り構造112aは、第一表面122に配置され且つ溝構造125aに嵌入される。換言すると、本実施例では、仕切り構造112aは、レンズ構造120aと基板140との間に位置する。

図5は、本考案の他の実施例による光源モジュールのフレーム構造とレンズ構造との接続後の要部断面図である。図5に示すように、本実施例の光源モジュール100bは、図1の光源モジュール100に類似したが、主な相違点は、光源モジュール100bは、さらに、少なくとも１つの固定部170（図5では１つある）を、フレーム構造110b及びレンズ構造120bを固定するために含むことにある。例を挙げると、固定部170は、例えば、ロック固定部であり、フレーム構造110b及びレンズ構造120bは、それぞれ、固定穴114、126を有し、固定部170は、固定穴114、126に穿設されることで、フレーム構造110b及びレンズ構造120bを固定する。固定穴114の位置は、例えば、フレーム構造110bの筐体111bにあるが、これに限定されず、例を挙げると、フレーム構造110bの仕切り構造に設けられても良い。また、本考案は、固定部170の種類について限定しない。

図6は、本考案の他の実施例による光源モジュールのフレーム構造とレンズ構造との接続後の要部断面図である。図6に示すように、本実施例の光源モジュール100cは、図5における光源モジュール100bに類似したが、主な相違点は、本実施例では、フレーム構造110cから少なくとも１つの固定部170c（図6では、１つある）が延伸し、レンズ構造120cは、上述の少なくとも１つの固定部に対応する少なくとも１つの固定穴127（図6では、１つある）を有することにある。固定部170cは、固定穴127に挿入されることで、固定フレーム構造110c及びレンズ構造120cを固定する。

図1に示す六角形収納空間113aは、正六角形収納空間を例とするが、本考案は、これに限定されない。例を挙げると、図7に示すように、発光素子130が矩形アレイ状に配列されるようにするために、仕切り構造112dにより定義される六角形収納空間113dは、正六角形収納空間でなく、レンズユニット121dの形状も、六角形収納空間113dの形状に対応して正六角形でない。具体的には、本実施例では、六角形収納空間113dのうちの各々は、それぞれ、３組の側辺L1、L2、L3からなり、３組の側辺L1、L2、L3のうちの各組の側辺は、２つの相対し且つ互いに平行な側辺を含み、即ち、そのうちの１組の側辺L1は、２つの相対し且つ互いに平行な側辺L11を含み、もう１組の側辺L2は、２つの相対し且つ互いに平行な側辺L21を含み、他の１組の側辺L3は、２つの相対し且つ互いに平行な側辺L31を含む。３組の側辺L1、L2、L3のうちの１組の側辺の中間点を結ぶ直線は、そのうちの他の組の側辺の中間点を結ぶ直線に互に垂直である。例を挙げると、２つの相対する側辺L11の中間点を結ぶ直線が直線S1であり、２つの相対する側辺L21の中間点を結ぶ直線が直線S2であり、且つ直線S1は、直線S2に垂直である。このようにして、発光素子130が矩形アレイ状に配列されるようにすることができる。

本考案では、六角形収納空間の具体的な形状は、上述の実施例に限定されず、また、同一実施例では、形状が異なる複数種類の六角形収納空間を含んでも良く、これにより、形状が異なる複数種類の六角形発光領域を形成することで、表示画面のモアレを低減する効果、及び非矩形発光パターンを最適化するローカルディミング効果を達成することができる。さらに説明すれば、同じ且つ規則な六角形発光領域を利用する場合、この場合の各発光領域のピッチ(Pitch)が実質的に同じであるため、このように同じ且つ規則な六角形発光領域を有する光源モジュールを表示器に用いる時に、表示画面にモアレという現象が生じる可能性があり、一方で、形状が異なる複数種類の六角形発光領域を使用することで、上述の表示画面におけるモアレの現象を避け、良好な表示効果を実現することができる。また、非矩形発光パターンを表示しようとする場合、例えば、円形発光パターンを表示しようとするとき、単一種類の六角形発光領域を用いる場合に比べ、形状が異なる複数種類の六角形発光領域を用いることで、円形発光パターンに近い円弧輪郭を成すことができ、これにより、良いローカルディミング効果を達成することができる。なお、図8A〜図8Fは、他の幾つかの異なる種類の六角形収納空間の実施例を示しているが、本考案は、これらに限定されない。

図9は、本考案の一実施例による表示装置を示す図である。図9に示すように、本実施例の表示装置200は、表示パネル210及び光源モジュール220を含み、表示パネル210は、光源モジュール220に配置される。表示パネル210は、例えば、液晶表示パネル又は他の種類の表示パネルであり、光源モジュール220は、光束222を表示パネル210へ提供するために用いられる。光源モジュール220は、上述の任意の１つの実施例による光源モジュール、例えば、光源モジュール100a、100b、100cであっても良い。よって、本実施例の表示装置200も、良いローカルディミング効果を有する。

以上のことから、本考案の実施例による光源モジュールでは、仕切り構造を用いて複数の収納空間を定義し、各収納空間に対応する発光素子が独立して発光することができ、ローカルディミングを行う時に、各収納空間内のレンズユニットが１つの発光領域である。また、六角形収納空間の設計により、単一レンズユニットの中心からその周囲の他のレンズユニットの中心までの距離の差が小さいので、単一レンズユニットに対応する発光素子が発光する時に、その周囲の発光領域の輝度が均一である。よって、本考案の実施例による光源モジュール及び表示装置は、良いローカルディミング効果を有する。

本考案は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本考案を限定するためのものでなく、当業者は、本考案の思想と範囲を離脱しない限り、本考案に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本考案の保護範囲は、添付した実用新案登録請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本考案の何れの実施例又は実用新案登録請求の範囲は、本考案に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と考案の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本考案の権利範囲を限定するものでない。また、本明細書又は実用新案登録請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素（element）に名前を付け、または、異なる実施例又は範囲を区別するためのもののみであり、要素の数量上での上限又は下限を限定するためのものでない。

100、100a、100b、100c：光源モジュール
110、110a、110b、110c：フレーム構造
111、111b：筐体
112、112a、112d：仕切り構造
113：収納空間
113a、113d：六角形収納空間
113b：五角形収納空間
113c：四角形収納空間
114、126、127：固定穴
120、120a、120b、120c：レンズ構造
121、121d：レンズユニット
122：第一表面
123：第二表面
124：収納凹部
125、125a：溝構造
130：発光素子
140：基板
150：光学膜
160：バックプレート
170、170c：固定部
200：表示装置
210：表示パネル
220：光源モジュール
222：光束
D1、D2、D3、D4、D5、D6：距離
L1、L2、L3：１組の側辺
L11、L21、L31：側辺
S1、S2：直線
A-A：線分

Claims

光源モジュールであって、
筐体及び仕切り構造を有するフレーム構造であって、前記仕切り構造は、前記筐体内で複数の収納空間を定義するよう、前記筐体内で配置され且つ前記筐体に接続され、前記複数の収納空間は、複数の六角形収納空間を含み、前記筐体は、前記仕切り構造と一体成形される、フレーム構造；
複数のレンズユニットを有するレンズ構造であって、前記複数のレンズユニットは、それぞれ、前記複数の収納空間に対応する、レンズ構造；及び
前記複数のレンズユニットにそれぞれ対応して設置される複数の発光素子を含む、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記複数の六角形収納空間は、正六角形収納空間である、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記複数の発光素子は、矩形アレイ状に配列される、光源モジュール。
請求項3に記載の光源モジュールであって、
前記複数の六角形収納空間のうちの各々は、３組の側辺からなり、前記３組の側辺のうちの各組の側辺は、相対し且つ互いに平行な２つの側辺を含み、前記３組の側辺のうちの１組の側辺の中間点を結ぶ直線は、そのうちの他の１組の側辺の中間点を結ぶ直線と互いに垂直である、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記複数の六角形収納空間は、形状が異なる複数種類の六角形収納空間を含む、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記複数の収納空間は、さらに、複数のN角形収納空間を含み、Nは、2よりも大きい正整数であり、且つNは、6に等しくない、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記レンズ構造は、プレートであり、且つ相対する第一表面及び第二表面を有し、前記第一表面は、前記複数の発光素子に面する、光源モジュール。
請求項7に記載の光源モジュールであって、
前記第一表面は、前記複数の発光素子を収納するための複数の収納凹部を有する、光源モジュール。
請求項7に記載の光源モジュールであって、
前記第一表面は、前記仕切り構造に対応する溝構造を有し、前記仕切り構造は、前記第一表面に配置され且つ前記溝構造に嵌入される、光源モジュール。
請求項7に記載の光源モジュールであって、
前記第二表面は、前記仕切り構造に対応する溝構造を有し、前記仕切り構造は、前記第二表面に配置され且つ前記溝構造に嵌入される、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
基板をさらに含み、
前記複数の発光素子は、前記基板に配置される、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
少なくとも１つの固定部をさらに含み、
前記固定部は、前記フレーム構造及び前記レンズ構造を固定するために用いられる、光源モジュール。
請求項12に記載の光源モジュールであって、
前記レンズ構造は、前記少なくとも１つの固定部に対応する少なくとも１つの固定穴を有し、前記少なくとも１つの固定部は、前記フレーム構造から延伸し、且つ前記少なくとも１つの固定穴に挿入される、光源モジュール。
請求項1に記載の光源モジュールであって、
少なくとも１つの光学膜をさらに含み、
前記光学膜は、前記レンズ構造及び前記フレーム構造の、前記複数の発光素子を離れた上方に配置される、光源モジュール。
表示装置であって、
請求項1〜14の任意の１項に記載の光源モジュール；及び
前記光源モジュールに配置される表示パネルを含む、表示装置。