TWI724961B - 光源結構、背光模組及顯示裝置 - Google Patents

光源結構、背光模組及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

一種光源結構、背光模組及顯示裝置。此光源結構包含基板以及複數個光源群組。光源群組陣列於基板上。每一個光源群組包含複數個發光單元。每一光源群組中之任二相鄰的發光單元間具有第一距離。任二相鄰之光源群組中之最靠近的發光單元之間具有第二距離。第二距離小於第一距離。

Description

光源結構、背光模組及顯示裝置
本揭露是有關於一種光源元件，且特別是有關於一種光源結構、背光模組及顯示裝置。
請參照圖1，其係繪示現有之一種光源結構。一般用於直下式背光模組的光源結構100主要包含基板110以及數個等間距陣列於基板110上的發光二極體120，這些從發光二極體120所產生的光線可進一步透過光學膜片混合而形成面光源。
然而，請參照圖2，圖2為使用現有之光源結構之亮度模擬圖。由圖2可知，發光二極體120以等間距陣列的方式排列，容易在相鄰之發光二極體之間形成具有寬度W1之暗帶(深色區域)以及具有寬度W2之暗帶(深色區域)，這會導致背光模組的外觀看起來亮暗帶對比明顯，且亮度不均勻。
因此，本揭露之一目的是在提供一種光源結構、背光模組及顯示裝置，此光源模組能夠產生亮度均勻之光線，以提升背光模組及顯示裝置之光學外觀。
根據本揭露之上述目的，提出一種光源結構。此光源結構包含基板以及複數個光源群組。光源群組陣列於基板上。每一個光源群組包含複數個發光單元。每一光源群組中之任二相鄰的發光單元間具有第一距離，且任二相鄰之光源群組中之最靠近的發光單元之間具有第二距離。其中，第二距離小於第一距離。
依據本揭露之一實施例，上述之光源群組是呈等間距排列，且第一距離小於相鄰之光源群組之間的間距的一半。
依據本揭露之一實施例，上述之每一個光源群組中之發光單元是排列成正方形。
依據本揭露之一實施例，上述之每一個光源群組中之發光單元是沿著圓形軌跡排成正多邊形。
依據本揭露之一實施例，上述之圓形軌跡之半徑與相鄰之光源群組之間的間距的關係式為3.5A 3≧S 1＞2A 3，其中A 3為半徑，S 1為間距。
依據本揭露之一實施例，上述之基板該基板具有沿著第一方向延伸之第一側邊以及與沿著第二方向延伸之第二側邊，其中第一側邊垂直於第二側邊。光源群組是沿著第一方向與第二方向陣列。
依據本揭露之一實施例，上述之每一個光源群組中之任二相鄰的發光單元之間的連線不平行於第一側邊或第二側邊。
依據本揭露之一實施例，上述之每一個光源群組中之發光單元是沿著圓形軌跡排成正多邊形，其中正多邊形具有一邊長數，且圓形軌跡具有圓心。任二相鄰之圓形軌跡之圓心之間具有第一連線，每一個光源群組中的發光單元之任一者與對應之圓形軌跡之圓心之間具有第二連線，其中該第一連線與該第二連線之一夾角不等於180度除以邊長數。
根據本揭露之上述目的，提出一種背光模組。此背光模組包含前述之光源結構以及至少一光學膜片。光學膜片設置在光源結構之上方。
根據本揭露之上述目的，提出一種顯示裝置。此顯示裝置包含前述之背光模組以及顯示面板。其中，顯示面板設置在背光模組的前方。
由上述可知，本揭露改變了原有光源結構之設計規則，以將數個發光單元建構成一個光源群組後，再將這些光源群組陣列於基板上，同時使得相鄰之光源群組間最近的二個發光單元之間的距離小於光源群組中之相鄰的發光單元之距離，進而達到縮減整體光源結構發光面之暗帶寬度，提升背光模組的均勻度。
請參照圖3，其係繪示依照本揭露之第一實施方式之一種光源結構之裝置示意圖。在本實施方式中，光源結構200主要包含基板210以及複數個光源群組220。基板210具有第一側邊211以及與第一側邊211垂直的第二側邊212。其中，第一側邊211是沿著第一方向D1延伸，第二側邊212是沿著第二方向D2延伸，且第一方向D1垂直於第二方向D2。如圖3所示，在本實施例中，光源群組220是沿著第一方向D1與第二方向D2陣列。在一實施例中，光源群組220是呈等間距地排列在基板210上，且任二相鄰之光源群組220之間具有間距S1。
請再次參照圖3，在本實施例中，每一個光源群組220包含數個發光單元221，且每一個光源群組220中的發光單元221是沿著圓形軌跡排成正多邊形。其中，每一個光源群組220中之任二相鄰的發光單元2221之間的連線不平行於第一側邊211或第二側邊212。在圖3的實施例中，每一個光源群組220中的發光單元221是排列成正方形，且正方形的任一邊長均不與第一側邊211或第二側邊212平行。更詳言之，數個發光單元221的排列上盡可能不與顯示器的邊緣平行（也就是前述基板210的第一側邊211或第二側邊212），如此，在視覺效果上，使用者較不易發現光源排列規律的亮帶。在一實施例中，在每一個光源群組220中，沿著圓形軌跡上的任二相鄰之發光單元221之間具有第一距離A1。每一光源群組220之各個發光單元221的中心（也就是每一光源群組220所屬圓形軌跡的圓心位置），與相鄰之光源群組220之各個發光單元221的中心，兩者的距離界定為間距S1。其中一光源群組220之任一發光單元221，與相鄰之光源群組220之最靠近前述任一發光單元221，兩者的距離界定為第二距離A2，換言之，在任二相鄰之光源群組220中最靠近的發光單元221之間的距離即為第二距離A2。在本實施例中，第二距離A2小於第一距離A1。藉由此設計，光源結構200可產生較好之均光效果。在一些實施例子中，第一距離A1的長度應小於任二相鄰之光源群組220之間的間距S1的一半。
請一併參照圖4，圖4為使用本揭露之第一實施方式之光源結構之亮度模擬圖。從圖4中可看出，相較於圖1之現有的光源結構100，透過將發光單元221沿著圓形軌跡排列成之正多邊形予以旋轉一角度，便能讓任二相鄰之光源群組220中最靠近的發光單元221之間的距離(例如第二距離A2)在第一方向D1及/或第二方向D2上縮小，藉此設計成小於每一個光源群組220中之任二相鄰之發光單元221之間的第一距離A1，可縮小圖3之光源結構200之暗帶的寬度W3與寬度W4。也就是說，圖4之深色區域的面積明顯小於圖2之深色區域的面積，且圖4的深淺色的明暗對比較圖2所示之深淺色的明暗對比小，代表圖4的發光較為均勻。因此，將本實施方式之光源結構200應用於背光模組中並搭配光學膜片使用時，可產生整體較均勻之外觀。
欲陳明者，在每一個光源群組220中，發光單元221雖然是沿著圓形軌跡排列成正多邊形，但此正多邊形的任一邊均不平行於基板210的第一側邊211或第二側邊212。在一實施例中，如圖3所示，任二相鄰之圓形軌跡之圓心之間具有第一連線B1，且每一個光源群組220中的任一個發光單元221與其對應之圓形軌跡之圓心之間具有第二連線B2。其中，第一連線B1與第二連線B2之間的夾角θ1不等於180度除以正多邊形之邊長數。以圖3為例，發光單元221是沿著圓形軌跡排列成正方形，故夾角θ1不等於180度除以4(也就是45度)，此是為了排除經旋轉後的光源群組中的發光單元221會產生習知矩形陣列的排列情況。因此，在每一個光源群組220中，在確定發光單元221沿著圓形軌跡所排列之正多邊形之邊長數的情況下，夾角θ1可依據使用者的需求來決定，進而決定發光單元221沿著圓形軌跡排列成之正多邊形的旋轉角度。
欲陳明者，以四邊形排列的光源群組220為例，為了滿足發光單元221經旋轉而不重疊的前提下，每一個光源群組220中的任一個發光單元221與其對應之圓形軌跡之圓心之間具有第三距離A3(也就是圓形軌跡之半徑)，每一個光源群組220的間距S1要超過該第三距離A3長度的2倍。另一方面，為避免相鄰光源群組220之間出現較大的暗帶，每一個光源群組220的間距S1則不應大於該第三距離A3長度的3.5倍。也就是說，在每一個光源群組220中，圓形軌跡之半徑(第三距離A3)與相鄰之光源群組220之間的間距S1的關係可以關係式3.5A3≧S1＞2A3來表示。如此，可以確保本實施方式之光源結構200應用於背光模組中並搭配光學膜片使用時，可使背光模組產生整體較均勻之外觀。
欲陳明者，圖3之實施例中之光源群組220的發光單元221沿著圓形軌跡排成正方形僅為示範說明用，在其他實施例中，每一個光源群組中的發光單元亦可排列成不同形狀。請參照圖5所示，其係繪示依照本揭露之第二實施方式之一種光源結構之裝置示意圖。圖5所示之光源結構300同樣包含基板310以及複數個光源群組320。基板310具有第一側邊311以及第二側邊312。其中，第一側邊311是沿著第一方向D1延伸，第二側邊312是沿著第二方向D2延伸，且第一方向D1垂直於第二方向D2。在本實施例中，光源群組320是沿著第一方向D1與第二方向D2陣列。在一實施例中，光源群組320是呈等間距地排列在基板310上，且任二相鄰之光源群組320之間具有間距S2。
請再次參照圖5，在本實施例中，每一個光源群組320包含數個發光單元321。在圖5的實施例中，每一個光源群組320中的發光單元321是沿著圓形軌跡排成正三角形。在一實施例中，在每一個光源群組320中，沿著圓形軌跡上的任二相鄰之發光單元321之間具有第一距離A4。此外，在任二相鄰之光源群組320中最靠近的發光單元321之間第二距離A5。在本實施例中，第二距離A5小於第一距離A4。藉由此設計，光源結構300同樣可縮小光源群組320之間的暗帶，產生良好之均光效果。
同樣地，在每一個光源群組320中，發光單元321雖然是沿著圓形軌跡排列成正三角形，但此正三角形的任一邊均不平行於基板310的第一側邊311或第二側邊312。在圖5所示的實施例中，任二相鄰之圓形軌跡之圓心之間具有第一連線B3，且每一個光源群組320中的任一個發光單元321與其對應之圓形軌跡之圓心之間具有第二連線B4。其中，第一連線B3與第二連線B4之間的夾角θ2不等於180度除以正三角形之邊長數(也就是60度)。因此，在每一個光源群組320中，在確定發光單元321沿著圓形軌跡所排列之正多邊形之邊長數的情況下，使用者可透過改變夾角θ2來決定發光單元321沿著圓形軌跡排列成之正多邊形的旋轉角度。
欲陳明者，前述實施例雖以發光單元分別排成正方形以及正三角形為例來說明，但這並非用以限制本揭露。也就是說，在其他實施例中，發光單元亦可排列成其他正多邊形，例如正五邊形、正六邊形、正七邊形…等。
另請參照圖6，其係繪示依照本揭露之一實施方式之一種顯示裝置之裝置示意圖。本實施方式之顯示裝置400包含背光模組410及顯示面板420。背光模組410包含如圖3所示之光源結構200以及設置在光源結構200上方之至少一光學膜片411。如圖6所示，顯示面板420係設置在背光模組410的前方，故光源結構200產生之光線經過光學膜片411後可射入顯示面板420中，而從顯示面板420出光。欲陳明者，本實施例以圖3所示之光源結構200應用於顯示裝置中作為示範說明用，並非用以限制本揭露。前述其他實施例的之光源結構，例如圖5所示之光源結構300亦可應用於顯示裝置中，並產生同樣之效果。
由上述本揭露實施方式可知，本揭露改變了原有光源結構之設計規則，以將數個發光單元建構成一個光源群組後，再將這些光源群組陣列於基板上，同時使得相鄰之光源群組間最近的二個發光單元之間的距離小於光源群組中沿著圓形軌跡上之相鄰的發光單元之距離，進而達到縮減整體光源結構發光面之暗帶寬度，提升背光模組的均勻度。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:光源結構 110:基板 120:發光二極體 200:光源結構 210:基板 211:第一側邊 212:第二側邊 220:光源群組 221:發光單元 300:光源結構 310:基板 311:第一側邊 312:第二側邊 320:光源群組 400:顯示裝置 410:背光模組 411:光學膜片 420:顯示面板 321:發光單元 A1:第一距離 A2:第二距離 A3:第三距離 A4:第一距離 A5:第二距離 B1:第一連線 B2:第二連線 B3:第一連線 B4:第二連線 D1:第一方向 D2:第二方向 S1:間距 W1:寬度 W2:寬度 W3:寬度 W4:寬度 θ1:夾角 θ2   :夾角
為了更完整了解實施例及其優點，現參照結合所附圖式所做之下列描述，其中： 圖1係繪示現有之一種光源結構； 圖2為使用現有之光源結構之亮度模擬圖； 圖3係繪示依照本揭露之第一實施方式之一種光源結構之裝置示意圖； 圖4為使用本揭露之第一實施方式之光源結構之亮度模擬圖； 圖5係繪示依照本揭露之第二實施方式之一種光源結構之裝置示意圖；以及 圖6係繪示依照本揭露之一實施方式之一種顯示裝置之裝置示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
200:光源結構 210:基板 211:第一側邊 212:第二側邊 220:光源群組 221:發光單元 A1:第一距離 A2:第二距離 A3:第三距離 B1:第一連線 B2:第二連線 D1:第一方向 D2:第二方向 S1:間距 θ1:夾角

Claims (8)

  1. 一種光源結構，包含： 一基板；以及 複數個光源群組，陣列於該基板上，其中每一該些光源群組包含複數個發光單元，每一該些光源群組中之任二相鄰的發光單元間具有一第一距離，且任二相鄰之該些光源群組中之最靠近的該些發光單元之間具有一第二距離； 其中，該第二距離小於該第一距離； 其中，該基板具有沿著一第一方向延伸之一第一側邊以及與沿著一第二方向延伸之一第二側邊，其中該第一側邊垂直於該第二側邊，該些光源群組是沿著該第一方向與該第二方向陣列，每一該些光源群組中之任二相鄰的發光單元之間的連線均不平行於該第一側邊與該第二側邊。
  2. 如請求項1所述之光源結構，其中該些光源群組是呈等間距排列，且該第一距離小於相鄰之該些光源群組之間的一間距的一半。
  3. 如請求項2所述之光源結構，其中每一該些光源群組中之該些發光單元是排列成正方形。
  4. 如請求項1所述之光源結構，其中每一該些光源群組中之該些發光單元是沿著一圓形軌跡排成一正多邊形。
  5. 如請求項1所述之光源結構，其中 每一該些光源群組中之該些發光單元是沿著一圓形軌跡排成一正多邊形，其中該正多邊形具有一邊長數，且該圓形軌跡具有一圓心；以及 任二相鄰之該些圓形軌跡之該些圓心之間具有一第一連線，每一該些光源群組中的該些發光單元之任一者與對應之該圓形軌跡之該圓心之間具有一第二連線，其中該第一連線與該第二連線之一夾角不等於180度除以該邊長數。
  6. 一種背光模組，包含： 一如請求項1至請求項5中任一項所述之光源結構；以及 至少一光學膜片，設置在該光源結構之上方。
  7. 一種顯示裝置，包含： 一如請求項6所述之背光模組；以及 一顯示面板，設置在該背光模組的前方。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置，其中所述複數個發光單元的排列上不與顯示裝置的邊緣平行。
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