TW201544992A - 訊號接收模組與顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種訊號接收模組，其適於接收一訊號光束。訊號接收模組包括光學片、至少一發光元件以及至少一感測元件。光學片包括第一表面、第二表面以及至少一開孔，第二表面相對於第一表面，而發光元件各自配置於開孔中。各發光元件包括發光單元以及第一透鏡。第一透鏡配置於發光單元上。光學片位於感測元件之上方，感測元件遠離開孔，其中發光元件中的第一透鏡折射訊號光束，且感測元件接收上述折射後的訊號光束。一種顯示裝置亦被提出。

Description

訊號接收模組與顯示裝置

本發明是有關於一種光學模組與電子裝置，且特別是有關於一種訊號接收模組與顯示裝置。

隨著光學技術的發展，顯示裝置正在不斷地演進。例如是顯示器、電視、相機等需要顯示裝置的電子產品中，顯示裝置還可能會具有無線訊號感測元件。上述電子產品藉由顯示裝置的無線訊號感測元件(例如是紅外線感測元件)來接收無線訊號(例如是紅外線訊號)，並根據接受的無線訊號來操控顯示裝置或電子產品。

對於上述電子產品的研發者來說，在不同新機種的開發中，外型設計、系統元件配置等的不同都會給予內部結構不同的限制。在上述的限制下，無線訊號感測元件(例如是紅外線感測元件)也需要改變其設計來達成良好的接受效果。舉例來說，無線訊號感測元件需要根據其相對於內部以及外殼的位置來改變設計，上述設計包括走線設計、接收端之透鏡的設計等，也因此增加了開發時間及開發成本。進而使上述電子產品的研發或是改良 的效率無法提昇。

本發明的實施例提供一種訊號接收模組，其具有良好整合的感測元件。

本發明的實施例提供一種顯示裝置，其具有良好整合的感測元件，且此感測元件適用於各種不同外型設計的顯示裝置。

本發明的一實施例提供一種訊號接收模組，其適於接收一訊號光束。訊號接收模組包括一光學片、至少一發光元件以及至少一感測元件。光學片包括一第一表面、一第二表面以及至少一開孔，第二表面相對於第一表面，而發光元件各自配置於開孔中。各發光元件包括一發光單元以及一第一透鏡。第一透鏡配置於發光單元上。光學片位於感測元件之上方，感測元件遠離開孔，其中發光元件中的第一透鏡折射訊號光束。訊號光束來自光學片靠近第一表面的該側，且感測元件接收上述折射後的訊號光束。

本發明的一實施例提供一種顯示裝置，其包括一顯示面板以及上述之訊號接收模組。顯示面板配置於訊號接收模組上，第一表面面對顯示面板。訊號光束穿透顯示面板再到達發光元件中的第一透鏡，第一透鏡折射訊號光束，且感測元件接收折射後的訊號光束。

在本發明的一實施例中，上述的訊號接收模組更包括一背板。光學片配置於背板上，且背板包括一第三表面，其中第三 表面面對第二表面，而感測元件位於背板及光學片之間。

在本發明的一實施例中，上述的光學片為一反射片。

在本發明的一實施例中，上述的訊號接收模組更包括至少一電路板。發光元件中的發光單元電性連接電路板。

在本發明的一實施例中，上述的至少一發光元件配置於該至少一電路板上，電路板與光學片在平行於第一表面的方向上間隔一距離。

在本發明的一實施例中，上述的感測元件包括至少一感測凸面，其形成於感測元件的表面，且感測元件經由感測凸面接收折射後的訊號光束。

在本發明的一實施例中，上述的感測凸面形成於感測元件面對第二表面的一面，且感測凸面最靠近第二表面的距離為0~0.5毫米。

在本發明的一實施例中，上述的第一透鏡沿著垂直於第一表面的方向與第一表面間隔0~0.8毫米。

在本發明的一實施例中，上述的開孔為多個開孔，上述的發光元件為多個發光元件。

在本發明的一實施例中，上述的這些第一透鏡中任二鄰近的第一透鏡之間具有一距離P，這些第一透鏡中最靠近感測元件的第一透鏡在平行於第一表面的方向上與感測元件具有一距離D，且0.47≦D/P≦0.75。

在本發明的一實施例中，上述的至少一發光元件為多個 發光元件，上述的至少一感測元件為一個感測元件，且這些感光元件中有相鄰的至少二個第一透鏡在平行於第一表面的方向上與感測元件之間具有相同距離。

在本發明的一實施例中，其中開孔實質上位於光學片對應到顯示面板的中央的位置。

基於上述，本發明的實施例所提供的訊號接收模組中，來自外界的訊號光束可以經由這些發光元件中的這些第一透鏡的至少其中之一傳遞到被光學片所覆蓋的感測元件。也就是說，感測元件可以整合到訊號接收模組中，而上述訊號接收模組例如可以視需求來搭配一顯示面板，且在訊號接收模組組裝完成的同時，也完成感測元件的配置，而不需根據不同顯示裝置的外形重新設計感測元件，進而提昇研發及製作的效率。本發明的實施例所提供的顯示裝置中，感測元件已經整合到顯示裝置的訊號接收模組中。因此，在研發或製作上述顯示裝置時，感測元件不會受到顯示裝置的外型所限制，也不會受到顯示裝置中其他系統元件所限制，因此可以提昇研發及製作的效率並降低研發及製作的難度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

α‧‧‧入射角

A、B、C‧‧‧區域

D、K1、K2、K3、P‧‧‧距離

h1‧‧‧高度

I1I1‧‧‧切面線

L1‧‧‧第一光束

S1、S2‧‧‧訊號光束

100‧‧‧顯示裝置

200A、200B‧‧‧訊號接收模組

210‧‧‧光學片

212‧‧‧第一表面

214‧‧‧第二表面

216‧‧‧開孔

220‧‧‧發光元件

222‧‧‧發光單元

224、224A、224B、224C、224D‧‧‧第一透鏡

226‧‧‧彎曲表面

228‧‧‧內側表面

229‧‧‧微結構層

230‧‧‧感測元件

232‧‧‧感測凸面

234‧‧‧表面

240‧‧‧背板

242‧‧‧第三表面

250‧‧‧電路板

260‧‧‧間隔物

300‧‧‧顯示面板

310‧‧‧光學擴散板

圖1A是本發明的第一實施例中顯示裝置的部份俯視圖。

圖1B是沿著圖1A中割面線I1-I1的剖面圖。

圖1C是根據圖1B中區域A的放大圖。

圖1D是根據圖1B中區域B的放大圖。

圖1E是根據圖1A中區域C的放大圖。

圖1F是本發明的第一實施例中發光元件的截面圖。

圖2A是本發明的另一實施例中訊號接收模組的部份俯視圖。

圖2B是本發明的另一實施例中訊號接收模組的部份俯視圖。

圖3是本發明的其他實施例中訊號接收模組的剖面圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A是本發明的第一實施例中顯示裝置的部份俯視圖。圖1B是沿著圖1A中割面線I1-I1的剖面圖。需特別說明的是，為了清楚表示本發明的第一實施例中顯示裝置的配置，圖1A所繪示的部份俯視圖省略了顯示面板及光學片。請參照圖1A及圖1B，在本發明的第一實施例中，顯示裝置100包括訊號接收模組200A及顯示面板300，且訊號接收模組200A包括一光學片210、 多個發光元件220以及至少一感測元件230(在本實施例中以一個為例)。光學片210包括第一表面212、第二表面214以及開孔216，其中第二表面214相對於第一表面212。發光元件220配置於開孔216中，且上述發光元件220包括發光單元222以及第一透鏡224A。發光單元222發出第一光束L1。第一透鏡224A配置於發光單元222上，且第一透鏡224A位於第一光束L1的路徑上。光學片210位於感測元件230上方，感測元件230遠離開孔216(例如是感測元件230在平行於第二表面214的方向上與開孔216間隔一距離)，其中訊號光束S1穿透顯示面板300再到達發光元件220的第一透鏡224A，第一透鏡224A折射訊號光束S1，感測元件230接收折射後的訊號光束S1。

具體來說，請參照圖1B，本發明的第一實施例中，訊號接收模組200A更包括一背板240，且光學片210配置於背板240上。背板240包括第三表面242，其中第三表面242面對第二表面214。感測元件230及發光元件220都配置在第三表面242上。進一步來說，請參照圖1B，在本發明的第一實施例中，光學片210為一反射片，且一第一反射面形成第一表面212，一第二反射面形成第二表面214，一第三反射面形成第三表面242。更具體來說，在本實施例中，開孔216沿著垂直於第一表面212的方向在背板240上之正投影的位置與感測元件230所配置的位置不重疊。

更進一步來說，請參照圖1A及圖1B，在本發明的第一實施例中，訊號接收模組200A更包括至少一電路板250(這邊以 五個電路板為例)，且發光單元222配置於電路板250上，並且發光單元222電性連接電路板250。在本實施例中，電路板250與反射片(也就是光學片210)在平行於第一表面212的方向上間隔一距離K1。但不限於此，在其他實施例中，電路板250更可以在其他方向上與光學片210間隔一距離，而發光單元222更可以配置於電路板250旁並電性連接電路板250。

請參照圖1B，在本發明的第一實施例中，上述發光元件220中的第一透鏡224A適於折射一訊號光束S1，訊號光束S1穿透顯示面板300再到達發光元件220中的第一透鏡224A。在本實施例中，開孔216實質上位於光學片210對應到顯示面板300的中央的位置，但不限於此。在本實施例中，感測元件230適於接收折射後的訊號光束S1。具體來說，請參照圖1B，在本實施例中，經由例如是第一透鏡224A折射後的訊號光束S1傳遞到第二反射面(也就是第二表面214)以及第三反射面(也就是第三表面242)之間，再經由第二反射面(也就是第二表面214)以及第三反射面(也就是第三表面242)多次反射到感測元件230。感測元件230接收被反射後的訊號光束S1。更具體來說，在本實施例中，第一透鏡224A、第二反射面(也就是第二表面214)以及第三反射面(也就是第三表面242)可以使相對於第一表面212的一入射角α入射的訊號光束S1傳遞到感測元件230，其中入射角α例如是大約19度，但不限於此。因此，在本發明的第一實施例中，藉由第一透鏡224A的配置，顯示裝置100的訊號接收模組200A可以使 來自外界的訊號光束(例如是訊號光束S1)傳遞到感測元件230，且感測元件230相對於外界位於光學片210的背面。也就是說，本實施例中的訊號接收模組200A已經將感測元件230整合至訊號接收模組200A中，因此感測元件230不會受到顯示裝置100的外型所限制，也不會受到顯示裝置100中其他系統元件所限制，因此可以提昇研發及製作的效率並降低研發及製作的難度。

請參照圖1B，在本發明的第一實施例中，顯示裝置100更可以包括一光學擴散板310，其配置於光學片210及顯示面板300之間。更具體來說，在本實施例中，發光單元222所發出的部分第一光束L1經由第一透鏡224A折射後傳遞到光學擴散板310，部份第一光束L1被光學擴散板310擴散並傳遞到顯示面板300，藉以提供良好的光源給顯示面板300。另一方面，在本實施例中，部份第一光束L1在穿透第一透鏡224A後往第一反射面(也就是第一表面212)傳遞，或是另一部份第一光束被光學擴散板310反射後往第一反射面(也就是第一表面212)傳遞，而第一反射面(也就是第一表面212)將上述的第一光束反射，藉此提高光源的使用效率。在其他實施例中，訊號接收模組的第一反射面(也就是第一表面212)更可以包括多個光學微結構，藉此提高光源的使用效率。在其他實施例中，顯示裝置更可以包括一光學擴散板或一增亮膜配置在顯示面板和光學片之間。

上述本發明的第一實施例中，發光單元222例如是發光二極體，但不限於此。在其他實施例中，發光單元222更可是其 他適於發出光束的元件。上述本發明的第一實施例中，感測元件230例如是紅外線接收元件，而訊號光束S1例如是由一遙控器或其他紅外線訊號發射元件所發出的紅外線訊號光束，但不限於此。更進一步來說，在本發明的第一實施例中，更可以包括一感測電路板(未繪示)，電性連接到感測元件230，但不限於此。在其他實施例中，訊號接收模組可以只具有一電路板，其電性連接感測元件232及發光單元222。

具體來說，請參照圖1B，在本發明的第一實施例中，感測元件230包括至少一感測凸面232(這邊以二個為例)，感測凸面232形成於感測元件230的表面234，感測元件230經由感測凸面232接收折射後的訊號光束S1。詳細來說，在本實施例中，藉由感測凸面232可以使感測元件230的表面234的表面積增加，並使感測元件230可以更容易接收訊號光束S1。進一步來說，在本實施例中，感測凸面232形成於感測元件230面對第二表面214的表面234，但不限於此。在其他實施例中，感測凸面232更可以各自位於感測元件230上不同的表面。在本實施例中，感測凸面232為透鏡的表面，其可將訊號光束S1折射至感測元件230中的感測晶片。

圖1C是根據圖1B中區域A的放大圖。請參照圖1C，在本發明的第一實施例中，感測凸面232最靠近第二表面214的一端與第二表面214之間的距離K2例如是0~0.5毫米，但不限於此。更具體來說，本發明的其他實施例中光學片210的第二表 面214例如是直接與感測元件230接觸。另一方面，請參照圖1C，在本發明的第一實施例中，感測凸面232在垂直於第二表面214的方向上具有一高度h1，高度h1例如大約是0.7毫米，但不限於此。

圖1D是根據圖1B中區域B的放大圖。具體來說，請參照圖1D，在本發明的第一實施例中，電路板250與第一透鏡224A之間的間隔例如是大約1毫米，但不限於此。另一方面，請參照圖1D，在本發明的第一實施例中，第一透鏡224A沿著垂直於第一表面212的方向與第一表面212的間隔K3例如是0~0.8毫米，但不限於此。進一步來說，請參照圖1D，在本發明的第一實施例中，訊號接收模組200更包括一間隔物(spacer)260，其配置於電路板250及背板240之間，使電路板250和光學片210之間維持適當的距離，但不限於此。在其他實施例中，訊號接收模組200更可以包括一間隔肋(rib)，其配置於電路板250及背板240之間。

圖1E是根據圖1A中區域C的放大圖。具體來說，請參照圖1E，在本發明的第一實施例的這些發光元件220中例如有相鄰的4個發光元件220各包括第一透鏡224A、224B、224C、224D在平行於第一表面212的方向上與感測元件230之間具有相同或約略相等的距離，其中具有第一透鏡224A的發光元件配置於光學片的開孔中，但不限於此。在其他實施例中，光學片更可以包括多個開孔，而各包括第一透鏡224A、224B、224C及224D的發光元件220各自配置於這些開孔中。

圖2A是本發明的另一實施例中訊號接收模組的部份俯視圖。請參照圖2A，在本發明的另一實施例的這些發光元件中例如有相鄰的2個第一透鏡224A、224B在平行於第一表面212的方向上與感測元件230之間具有相同或約略相等的距離，其中光學片具有二個開孔，具有第一透鏡224A、224B的二個發光元件220各自配置於這二個開孔中，但不限於此。在其他實施例中，光學片更可以視需求增加更多開孔並將發光元件配置其中。

圖2B是本發明的另一實施例中訊號接收模組的部份俯視圖。請參照圖2B，在本發明的另一實施例的這些發光元件中例如有相鄰的3個第一透鏡224A、224B、224C在平行於第一表面212的方向上與感測元件230之間具有相同或約略相等的距離，其中光學片具有三個開孔，具有第一透鏡224A、224B、224C的三個發光元件220各自配置於這三個開孔中，但不限於此。在其他實施例中，光學片更可以視需求增加更多開孔並將多個發光元件各自配置其中，並使這些發光元件的第一透鏡在平行於第一表面的方向上與感測元件之間具有相同或約略相等的距離。

更具體來說，請參照圖1E，在本發明的第一實施例中，這些第一透鏡224中任二鄰近的第一透鏡224(例如是第一透鏡224A及224B)之間具有一距離P，這些第一透鏡224中最靠近感測元件230的第一透鏡224(例如是第一透鏡224A)在平行於第一表面212的方向上與感測元件230具有一距離D，且0.47≦D/P≦0.75，但不限於此。

圖1F是本發明的第一實施例中發光元件的截面圖。請參照圖1F，在本發明的第一實施例中，第一透鏡224具有一彎曲表面226，且彎曲表面226背對發光單元222。更詳細來說，在本實施例中，第一透鏡224更包括內側表面228以及微結構層229，微結構層229具有多個例如是稜鏡的微結構。在本實施例中，發光單元222所發出的第一光束L1例如是自內側表面228進入第一透鏡224再穿出彎曲表面226，部分第一光束也可以自內側表面228進入後被微結構層229反射再穿出彎曲表面226。更具體來說，發光單元222所發出的光經過第一透鏡224後可以更均勻地照射到光學擴散板或顯示面板。

圖3是本發明的其他實施例中訊號接收模組的剖面圖。請參照圖3，在本實施例中，訊號接收模組200B類似於上述第一實施例的訊號接收模組200A，惟不同處在於來自外界的訊號光束S2在經由第一透鏡224折射後可以直接到達感測元件230的感測凸面232。也就是說，本發明的第一實施例中，來自外界的訊號光束經由第一透鏡折射後，再經由第二表面和第三表面之間的反射來到達感測元件，但不限於此。在其他實施例中，訊號光束更可以在經由第一透鏡的折射後直接到達感測元件。

綜上所述，本發明的實施例所提供的訊號接收模組可以藉由第一透鏡的折射使來自外界的訊號光束傳遞到被光學片所覆蓋的感測元件，進而使感測元件可以整合到訊號接收模組中的光學片後方，而上述訊號接收模組例如可以視需求來搭配一顯示面 板，且在上述顯示面板配置到上述訊號接收模組的同時，也完成感測元件的配置，不需重新設計感測元件，進而提昇研發及製作的效率。本發明的實施例所提供的顯示裝置中，感測元件已經整合到顯示裝置的訊號接收模組中。因此，在研發或製作上述顯示裝置時，感測元件不會受到顯示裝置的外型所限制，也不會受到顯示裝置中其他系統元件所限制，因此可以提昇研發及製作的效率並降低研發及製作的難度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

α‧‧‧入射角

A、B‧‧‧區域

K1‧‧‧距離

L1‧‧‧第一光束

S1‧‧‧訊號光束

100‧‧‧顯示裝置

200A‧‧‧訊號接收模組

210‧‧‧光學片

212‧‧‧第一表面

214‧‧‧第二表面

216‧‧‧開孔

220‧‧‧發光元件

222‧‧‧發光單元

224、224A‧‧‧第一透鏡

230‧‧‧感測元件

232‧‧‧感測凸面

234‧‧‧表面

240‧‧‧背板

242‧‧‧第三表面

250‧‧‧電路板

260‧‧‧間隔物

300‧‧‧顯示面板

310‧‧‧光學擴散板

Claims (20)

1. 一種訊號接收模組，適於接收一訊號光束，該訊號接收模組包括：一光學片，包括一第一表面、相對於該第一表面的一第二表面以及至少一開孔；至少一發光元件，各自配置於該至少一開孔中，各該至少一發光元件包括：一發光單元；以及一第一透鏡，配置於該發光單元上；以及至少一感測元件，該光學片位於該至少一感測元件之上方，該至少一感測元件遠離該至少一開孔，其中該至少一發光元件中的該第一透鏡折射該訊號光束，且該感測元件接收折射後的該訊號光束。
2. 如申請專利範圍第1項所述的訊號接收模組，更包括一背板，該光學片位於該背板上方，該背板包括一第三表面，其中該第三表面面對該第二表面，而該感測元件位於該背板及該光學片之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的訊號接收模組，其中該光學片係為一反射片。
4. 如申請專利範圍第2項所述的訊號接收模組，更包括至少一電路板，該至少一發光元件中的該發光單元電性連接該至少一電路板。
5. 如申請專利範圍第4項所述的訊號接收模組，其中該至少一發光元件配置於該至少一電路板上，該至少一電路板與該光學片在平行於該第一表面的方向上間隔一距離。
6. 如申請專利範圍第1項所述的訊號接收模組，其中該感測元件包括至少一感測凸面，形成於該感測元件的表面，且該感測元件經由該感測凸面接收折射後的該訊號光束。
7. 如申請專利範圍第6項所述的訊號接收模組，其中該感測凸面形成於該感測元件面對該第二表面的一面，且該感測凸面最靠近該第二表面的距離係為0~0.5毫米。
8. 如申請專利範圍第1項所述的訊號接收模組，其中該些第一透鏡沿著垂直於該第一表面的方向與該第一表面間隔0~0.8毫米。
9. 如申請專利範圍第1項所述的訊號接收模組，其中該至少一開孔係為多個開孔，該至少一發光元件為多個發光元件。
10. 如申請專利範圍第9項所述的訊號接收模組，其中該些第一透鏡中任二鄰近的第一透鏡之間具有一距離P，該些第一透鏡中最靠近該感測元件的該第一透鏡在平行於該第一表面的方向上與該感測元件具有一距離D，且0.47≦D/P≦0.75。
11. 如申請專利範圍第1項所述的訊號接收模組，其中該至少一發光元件為多個發光元件，該至少一感測元件為一個感測元件，且該些發光元件中有相鄰的至少二個該第一透鏡在平行於該第一表面的方向上與該感測元件之間具有相同距離。
12. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一訊號接收模組，適於接收一訊號光束，該顯示面板配置於該訊號接收模組上，該訊號接收模組包括：一光學片，包括一面對該顯示面板的第一表面、一相對於該第一表面的第二表面以及至少一開孔；以及至少一發光元件，各自配置於該些開孔中，各該至少一發光元件包括：一發光單元；以及一第一透鏡，配置於該發光單元上，且該第一透鏡位於該發光單元及該顯示面板之間；以及至少一感測元件，該光學片位於該至少一感測元件上方，該至少一感測元件遠離該至少一開孔，其中該訊號光束穿透該顯示面板再到達該至少一發光元件中的該第一透鏡，該第一透鏡折射該訊號光束，且該感測元件接收折射後的該訊號光束。
13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該訊號接收模組更包括一背板，該光學片位於該背板上方，該背板包括一第三表面，其中該第三表面面對該第二表面，而該感測元件位於該背板及該光學片之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述的顯示裝置，其中該光學片為一反射片。
15. 如申請專利範圍第13項所述的顯示裝置，其中該訊號接收模組更包括至少一電路板，該至少一發光元件中的該發光單元電性連接該至少一電路板，該至少一發光元件配置於該至少一電路板上，該至少一電路板與該光學片在平行於該第一表面的方向上間隔一距離。
16. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該感測元件包括至少一感測凸面，形成於該感測元件的表面，且該感測元件經由該感測凸面接收折射後的該訊號光束。
17. 如申請專利範圍第16項所述的顯示裝置，其中該感測凸面形成於該感測元件面對該第二表面的一面，且該感測凸面最靠近該第二表面的距離係為0~0.5毫米。
18. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該些第一透鏡沿著垂直於該第一表面的方向與該第一表面間隔0~0.8毫米。
19. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該至少一開孔係為多個開孔，該至少一發光元件為多個發光元件。
20. 如申請專利範圍第19項所述的顯示裝置，其中該些第一透鏡中任二鄰近的第一透鏡之間具有一距離P，該些第一透鏡中最靠近該感測元件的該第一透鏡在平行於該第一表面的方向上與該感測元件具有一距離D，且0.47≦D/P≦0.75。