TWI743830B - 光源模組 - Google Patents

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Abstract

一種光源模組，包括電路基板、複數個發光單元以及波長轉換層。電路基板具有凹陷部。發光單元設置於凹陷部內。波長轉換層覆蓋於這些發光單元，且填充於凹陷部。

Description

光源模組
本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種可縮減厚度的光源模組。
現有的顯示裝置逐漸朝向薄型化發展，部分顯示裝置會選擇採用側向入光的方式，而將光源模組設置在顯示裝置的邊框內，以在厚度方向縮減顯示裝置的尺寸。
然而，目前顯示裝置也以窄邊框為趨勢發展，光源模組本身的厚度勢必也要進一步縮減。
本發明係有關於一種光源模組，可在維持一定混光距離的條件下，縮減光源模組的厚度。
本發明提出一種光源模組。光源模組包括電路基板、複數個發光單元以及波長轉換層。電路基板具有凹陷部。發光單元設置於凹陷部內。波長轉換層覆蓋於這些發光單元，且填充於凹陷部。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
1:顯示裝置
10:導光板
101:入光面
102:出光面
11:背光模組
12:顯示面板
12A:顯露區域
12B:非顯露區域
100,100’,200,300,400:光源模組
110:電路基板
112,112’:凹陷部
114:第一表面
116:底部
118:側壁
120:發光單元
130:波長轉換層
140:反射層
150,150a,150b,150c,151,151a,151b,151c:微結構
D:混光距離
T:光源模組的厚度
第1圖是本發明一實施例之顯示裝置的示意圖。
第2圖是本發明一實施例之光源模組的立體圖。
第3圖是本發明另一實施例之光源模組的立體圖。
第4圖是第2圖之光源模組沿剖面線4-4’的剖視圖。
第5圖是本發明又一實施例之光源模組的剖視圖。
第6圖是本發明再一實施例之光源模組的立體圖。
第7圖是第6圖之光源模組沿剖面線7-7’的剖視圖。
第8圖是本發明其它實施例之光源模組的剖視圖。
以下將詳述本發明的各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的範圍內，並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述 於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際的尺寸或數量，除非有特別說明。
請參照第1圖，其是本發明一實施例之顯示裝置1的示意圖。顯示裝置1包括背光模組11及顯示面板12。背光模組11設置於顯示面板12的一側，用以提供光線至顯示面板12，以供影像顯示之用。
顯示面板12具有顯露區域12A及非顯露區域12B，顯露區域12A及非顯露區域12B彼此相連。顯露區域12A可包括顯示面板12的主動區，非顯露區域12B可包括顯示面板12的外引腳接合區，但本發明不以此為限。另一實施例中，顯露區域12A包括主動區與可視區。換言之，顯露區域12A是顯示裝置1的邊框(未繪示)未遮蔽的部分，因而可視於外界。非顯露區域12B是被顯示裝置1的邊框所遮蔽的部分，而不可視於外界。
背光模組11包括光源模組100及導光板10。導光板10具有入光面101及出光面102，出光面102面向顯示面板12，入光面101位於出光面102及導光板10的底面(未標示)之間。在本實施例中，光源模組100係以側向方式入光，光源模組100設置於入光面101之一側。光源模組100所提供之光線入 射至導光板10內，經由導光板10內結構的導引，而可於出光面102產生分佈均勻的面光源。
光源模組100包括電路基板110、多個發光單元120以及波長轉換層130。電路基板110可以但不限於是印刷電路板、金屬印刷電路板(MCPCB)、陶瓷基板或覆銅陶瓷基板等。
發光單元120可以是發光二極體，例如是有機發光二極體、微型發光二極體、量子點發光二極體等。發光單元120設置在電路基板110之方式為表面貼裝製程(Surface Mount Technology,SMT)，但本發明不以此為限。在一些實施例中，發光單元120可以是單面發光；在另一些實施例中，發光單元120可以是五面發光，以進一步增加光耦合的效率。
波長轉換層130覆蓋於發光單元120，且填充於凹陷部112，其可用以將單色光線轉換成不同波長的光線，以進行混光之處理。波長轉換層130可以包括螢光體材料，例如是釔鋁石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)螢光粉、氟矽酸鉀(KSF)螢光粉等。在另一實施例中，波長轉換層130也可以包括量子點材料，或其它合適的波長轉換材料或其組合。
特別地，電路基板110還具有凹陷部112，發光單元120設置於凹陷部112內。本發明藉由凹陷部112的設置，能夠進一步使發光單元120與顯露區域12A之間的混光距離D得以延伸。
詳細地說，一般發光單元係設置在電路基板的表面上。一般而言，係期望光源模組的位置能夠愈靠近導光板，以因應窄邊框的潮流。然，倘若光源模組的位置太接近導光板，使發光單元過於接近導光板的入光面，將會導致混光距離的不足，影響光線混光的效果。本發明藉由在電路基板110中設置凹陷部112，不但可維持一定的混光距離D，同時還可進一步縮減光源模組100整體的厚度T。
第2圖是本發明一實施例之光源模組100的立體圖。第3圖是本發明另一實施例之光源模組100’的立體圖。第2圖及第3圖分別繪示不同形式的凹陷部112、112’，其可藉由蝕刻電路基板110的方式生成。於第2圖中，凹陷部112為多個凹陷空間，且發光單元120係一對一地設置於其一凹陷空間內。其中，凹陷空間的形狀可以但不限於是矩形、圓形、多邊形、蜂巢狀等。於第3圖中，凹陷部112’為一長條形凹陷空間，發光單元120均設置於此長條形凹陷空間內。長條形凹陷空間以矩形為例做說明，然本發明不以此為限。此外，凹陷部112、112’的周緣也可具有倒角或圓角。
請參照第4圖，其是第2圖之光源模組100沿剖面線4-4’的剖視圖。電路基板110包括第一表面114，凹陷部112係自第一表面114向內凹陷，進而形成底部116及側壁118。側壁118可傾斜地連接於底部116，但本發明不以此為限。發光單 元120係設置於底部116上，且發光單元120容置於凹陷部112內而未超出電路基板110的第一表面114。
底部116及側壁118之至少一者可具有經過表面處理的粗糙結構，粗糙結構的設置與否及設置方式端看使用者的設計需求來決定。舉例來說，底部116及側壁118可同時具有經過表面處理的粗糙結構，以進一步擴散發光單元120所射出的光線。
此外，經過表面處理的粗糙結構亦可與其它結構相配合。舉例來說，如第5圖所示，其是本發明又一實施例之光源模組200的剖視圖。光源模組200還可包括反射層140，以避免光線的散失。反射層140可設置於底部116及側壁118之至少一者上。於此，反射層140係同時覆蓋底部116及側壁118。然在其它實施例中，反射層140可單獨地設置於底部116或側壁118上，並與前述經過表面處理的粗糙結構相配合，以達到不同的光線擴散效果。
第6圖是本發明再一實施例之光源模組300的立體圖。第7圖是第6圖之光源模組300沿剖面線7-7’的剖視圖。請參照第6圖及第7圖，光源模組300還可包括多個微結構150，以進一步增加光線的指向性、或可進一步擴散光線。微結構150可設置於底部116及側壁118之至少一者上。於此，微結構150係設置於底部116上。
如第6圖及第7圖的實施例所示，微結構150的形狀為圓柱，多條圓柱係平行於彼此排列於底部116上，但微結構150亦可同時排列於側壁118上，或是僅排列於側壁118上。
另一實施例中，微結構也可以包括其它形狀。舉例來說，請參照第8圖，其是本發明其它實施例之光源模組400的剖視圖。光源模組400包括多個設置於底部116上的微結構151，微結構151的形狀為三角柱，多條三角柱係平行於彼此排列於底部116上，但微結構151亦可同時排列於側壁118上，或是僅排列於側壁118上。
當然，微結構不僅限於上述所列舉的形狀，亦可包括其它形狀，其可以是錐狀體、球形凸點、多邊形體及其組合。舉例來說，在其它未繪示的實施例中，其形狀可以如微結構150所示的圓柱及如微結構151所示的三角柱之組合。
此外，微結構的材料可以同電路基板110的材料，例如可以藉由蝕刻電路基板110的方式生成。
請參照第7圖及第8圖，於另一實施例中，位於底部116的這些微結構150、151中，越遠離發光單元120者可具有越高的高度。如第7圖所示，微結構150b係最為遠離發光單元120之一者。因此，可使微結構150a、150c、150b的高度依序增加，讓較為遠離發光單元120的微結構150c、150b有更高的機會反射光線。同理，又如第8圖所示，微結構151b係最為遠離發光單元120之一者。因此，可使微結構151a、151c、 151b的高度依序增加，讓較為遠離發光單元120的微結構151c、151b有更高的機會反射光線。
值得一提的是，前述經過表面處理的粗糙結構、反射層也可以和微結構互相配合設置在底部116及側壁118之至少一者上，使用者可視所需的產品需求變更上述設計，達到所需的各種效果，例如是將光線擴散、使光線朝某方向集中而提高光線指向性、或提高光線發散角度等效果。
此外，光源模組還可包括二次光學透鏡(未繪示)，覆蓋於凹陷部112，且波長轉換層130更填充於二次光學透鏡內而位於底部116與二次光學透鏡之間。二次光學透鏡例如是凸透鏡、凹透鏡或其組合，其中凸透鏡及凹透鏡可以是球面透鏡、非球面透鏡或自由曲面透鏡。一實施例中，若凹陷部112係形成如第2圖所示的多個凹陷空間，相應地二次光學透鏡的數量亦具有多個，並以一對一的方式覆蓋於每個凹陷空間。另一實施例中，若凹陷部112’係形成如第3圖所示的長條形凹陷空間，二次光學透鏡則完整覆蓋於此長條形凹陷空間。使用者可以選擇不同形狀二次光學透鏡，有效地改變光線的走向，例如是將光線擴散、使光線朝某方向集中而提高光線指向性、或提高光線發散角度，以符合產品的應用需求。
雖然前述光源模組舉例為顯示裝置之背光模組的應用，然本發明不以此為限。在其它實施例中，光源模組也可以是照明裝置、或其它用以提供光源的裝置。
本發明藉由上述設計，在電路基板設置凹陷部，相較於先前技術，不但可以延伸混光距離，並在維持一定混光距離的條件下，進一步縮減光源模組的厚度，有利於現今窄邊框的潮流。並且，由於電路基板具有凹陷部，得以減少電路基板的厚度，因而可縮短發光單元與散熱元件的距離，降低熱阻抗，並提升發光單元的散熱效果。此外，凹陷部中可設置特殊的結構，例如將其表面進行表面處理形成粗糙結構、設置反射層及/或微結構等方式，使得發光單元所發出的光線可在凹陷部中充分的混合與傳遞。再者，於凹陷部上還可設有二次光學透鏡，以因應產品的應用需求改變光線的走向。
綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
300:光源模組
110:電路基板
112:凹陷部
114:第一表面
116:底部
118:側壁
120:發光單元
130:波長轉換層
150,150a,150b,150c:微結構

Claims (8)

  1. 一種光源模組，包括：一電路基板，包括一第一表面且具有一凹陷部，該凹陷部係自該第一表面向內凹陷，且該電路基板形成一底部及一側壁於該凹陷部內；複數個發光單元，設置於該底部，且位於該凹陷部內；複數個微結構，設置於該底部及該側壁之至少一者上；以及一波長轉換層，覆蓋於該些發光單元，且填充於該凹陷部。
  2. 如請求項1所述之光源模組，其中該凹陷部為複數個凹陷空間，該些發光單元係一對一地設置於該些凹陷空間內。
  3. 如請求項1所述之光源模組，其中該凹陷部為一長條形凹陷空間，該些發光單元均設置於該長條形凹陷空間內。
  4. 如請求項1所述之光源模組，其中該側壁係傾斜地連接於該底部。
  5. 如請求項1所述之光源模組，更包括一反射層，設置於該底部及該側壁之至少一者上。
  6. 如請求項1所述之光源模組，其中該底部及該側壁之至少一者具有經過表面處理的粗糙結構。
  7. 如請求項1所述之光源模組，其中位於該底部的該些微結構中，越遠離各該發光單元者具有越高的高度。
  8. 如請求項1所述之光源模組，更包括一二次光學透鏡，覆蓋於該凹陷部，其中該波長轉換層位於該底部與該二次光學透鏡之間。
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