TWM558375U - 面光源模組及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種面光源模組，包括至少一光源組件，各光源組件包括基板、導光板以及點光源。導光板配置於基板下方，具有彼此相對的第一表面與第二表面。第一表面具有反射結構與多個擴散微結構，而第二表面面對基板。點光源配置於基板一側，並面對導光板的反射結構。點光源適於發出光線經由反射結構反射。本創作另提出一種顯示裝置。

Description

面光源模組及顯示裝置

本創作是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種面光源模組以及使用此面光源模組的顯示裝置。

液晶顯示裝置包括液晶顯示面板與背光模組。由於液晶顯示面板本身不發光，因此需要靠背光模組提供顯示光源至液晶顯示面板。因此，背光模組的主要功能就是提供高輝度以及高均勻度的顯示光源。

背光模組在傳統上可分為側入式背光模組與直下式背光模組。一般而言，側入式背光模組的光源因設置於導光板的側邊，因此具有厚度較薄的優點。直下式背光模組的光源因設置於光學板下方，一般具有均勻度較佳的優點且適於動態分區調光(local dimming)，但由於需要較大的混光距離，因此整體厚度較厚。

本「先前技術」段落只是用來幫助瞭解本創作內容，因此在「先前技術」中所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。此外，在「先前技術」中所揭露的內容並不代表該內容或者本創作一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本創作申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本創作提供一種面光源模組，其適用於動態分區調光且能改善習知直下式背光模組厚度較厚之問題。

本創作提供一種顯示裝置，其可具有動態分區調光的功能，且具有厚度較薄的優點。

本創作的其他目的和優點可以從本創作所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本創作一實施例所提供的面光源模組包括至少一光源組件，各光源組件包括基板、導光板以及點光源。導光板配置於基板下方，具有彼此相對的第一表面與第二表面。第一表面具有反射結構與多個擴散微結構，而第二表面面對基板。點光源配置於基板一側，並面對導光板的反射結構。點光源適於發出光線經由反射結構反射。

在本創作的一實施例中，上述之第二表面具有容納槽，與反射結構相對，且點光源容納於容納槽。

在本創作的一實施例中，上述之基板完全覆蓋導光板的第二表面，且基板為透光性的。

在本創作的一實施例中，上述之基板完全覆蓋導光板的第二表面，且基板具有多個貫孔。

在本創作的一實施例中，上述之貫孔的孔徑一致，且貫孔的分布密度是從靠近點光源處朝遠離點光源的方向逐漸變密。

在本創作的一實施例中，上述之貫孔的分布密度相同，且貫孔的孔徑是從靠近點光源處朝遠離點光源的方向逐漸變大。

在本創作的一實施例中，上述之基板之面對導光板之一側配置有反射層，而基板之遠離導光板之一側配置有散熱層。

在本創作的一實施例中，上述之擴散微結構的分布密度從靠近反射結構處朝遠離反射結構的方向逐漸變密。

在本創作的一實施例中，上述之反射結構的形狀為金字塔形或圓錐形或圓形。

在本創作的一實施例中，上述之至少一光源組件的數量為多個，而面光源模組更包括框架，固定並分隔光源組件。

在本創作的一實施例中，上述之各光源組件更包括反射片，配置於導光板下方。

在本創作的一實施例中，上述之各光源組件更包括光學膜，配置於基板上方。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本創作一實施例提供一種顯示裝置，包括顯示面板以及上述之面光源模組。顯示面板配置於面光源模組的出光側。

本創作實施例的面光源模組中，各光源組件的點光源配置於導光板上方，藉由導光板的反射結構反射點光源提供的光線，使光線往導光板的周圍傳遞，並藉由擴散微結構來調整導光板的出光均勻度。相較於習知直下式背光模組，本創作實施例的面光源模組因使用點光源自導光板上方向下發光並搭配反射結構及擴散微結構的配置，具有厚度較薄的優點，而且因點光源設置於導光板上方，有利於多個光源組件的拼接，而能達到動態分區調光的功能。

為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

有關本創作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創作。

圖1是本創作之一實施例的面光源模組的俯視示意圖，而圖2是圖1之一個光源組件的剖面示意圖。請先參照圖1，本實施例之面光源模組10包括至少一光源組件100，圖1是以四個光源組件100為例，這些光源組件100可各自獨立發光，所以能達到動態分區調光的功能。此外，面光源模組10可更包括框架101，用以固定並分隔這些光源組件100。框架101還可以阻擋光線，能避免各光源組件100間的光線彼此干擾。框架101的材質可以是塑膠或其他適於遮光或反光的材質。另外，雖然圖1是以四個光源組件100為例，但在其他實施例中，光源組件100的數量可以是一個或多個。

請參照圖2，光源組件100包括基板110、導光板120以及點光源130。導光板120配置於基板110下方，並具有彼此相對的第一表面121與第二表面122，其中第二表面122面對基板110，而第一表面121具有反射結構123與多個擴散微結構124。點光源130配置於基板110一側，並面對導光板120的反射結構123。

上述基板110例如是印刷電路板，可為硬板或軟板，用來承載點光源130，並透過基板110來驅使點光源130發光。硬板例如為金屬基印刷電路板(metal core printed circuit board, MCPCB)或銅箔基板(如FR4基板)。此外，基板110在面對導光板120之一側可配置有反射層111，此反射層111可以是高反射型白漆塗層。基板110之遠離導光板120之一側可配置有散熱層112，以利點光源130的散熱。在一實施例中，基板110可為透光基板。

點光源130用以提供光線L，點光源130可選用發光二極體(LED)，但本創作並不限制光源種類。此點光源130例如是朗伯型(Lambertian)光源。

在本實施例中，導光板120的第二表面122例如具有容納槽125，與反射結構123相對，且點光源130例如是容納於容納槽125中，如此可降低光源組件100的厚度。在另一實施例中，第二表面122也可不具有容納槽125，而點光源130位於第二表面122上方。此外，上述的反射結構123例如為內凹結構，而具有多個反射面126。這些反射面126可將點光源130發出的光線L由向下傳遞導向至往導光板120周圍傳遞。在一實施例中，反射結構123進一步地可為對稱的內凹結構，例如金字塔形、圓錐形或圓形等，讓光線L可以更均勻地反射至周圍。但本創作並不限制反射結構123的形狀，可視設計需求而調整反射結構123的形狀。

在本實施例中，擴散微結構124可以是網點或其他能讓光線擴散的微結構。上述擴散微結構124的分布密度例如從靠近反射結構123處朝遠離反射結構123的方向逐漸變密，可以調整導光板120之第二表面122整體的出光的均勻度。擴散微結構124的分布密度可依不同的設計需求而調整。

上述光源組件100例如更包括反射片140，配置於導光板120下方，以將從導光板120下方漏出的光線反射回導光板120內，提升光利用效率。此外，光源組件100可更包括光學膜150，配置於基板110上方，以提升光源組件100的出光均勻度。

本實施例面光源模組10中，因各光源組件100的點光源130配置於的導光板120上方，藉由導光板120的反射結構123反射點光源130提供的光線L，使光線L往導光板120的周圍傳遞，並藉由擴散微結構124來調整導光板120的出光均勻度。習知直下式背光模組的點光源是設置於導光板下方並往上提供光線，如此的配置需要較大的混光距離來避免出光不均勻的情況，而本實施例的面光源模組10因使用設置於導光板120上方並往下提供光線Ｌ的點光源130，再透過上述位於導光板120的第一表面121的反射結構123及擴散微結構124的配置來將光線L反射及擴散至導光板120的第二表面122出射，因此本實施例的面光源模組10相較於習知直下式背光模組具有較長的光傳遞路徑特性，進而可使用較薄的導光板就能達到與習知直下式背光模組相同或近似的效果，因此具有厚度較薄的優點。而且，因點光源130可各自獨立發光且設置於導光板120上方，有利於在將多個光源組件100拼接時，達到動態分區調光的功能。

圖3是本創作另一實施例的面光源組件的一個光源組件的剖面示意圖。請參照圖3，本實施例之光源組件100a與上述之光源組件100相似，主要差異處在於本實施例之光源組件100a的基板110a是完全覆蓋導光板120的第二表面122，並且具有透光性。如此，光線L自導光板120的第二表面122出光後，會穿過基板110a而向上傳遞。

圖4是本創作之另一實施例的面光源組件的剖面示意圖。請參照圖4，本實施例之光源組件100b與圖1之光源組件100相似，主要差異處在於基板110b完全覆蓋導光板120，並具有多個貫孔113。基板110b本身的材質不透光，藉由貫孔113可使光線L從貫孔113穿過。貫孔113的數量、位置、孔徑可搭配擴散微結構124來整體設計，以使從貫孔113出射的面光源能有較佳的均勻性及輝度。以下將舉例說明貫孔113的可能實施態樣，但本創作不以此為限。

圖5是圖4的基板的貫孔的一實施態樣的示意圖。請參照圖5，基板110b的貫孔113的孔徑例如是一致的，且貫孔113的分布密度例如是從靠近點光源130處朝遠離點光源130的方向逐漸變密，以調整出光的均勻度。

圖6是圖4的基板的貫孔的另一實施態樣的示意圖。請參照圖6，貫孔113在基板110b上分布密度例如是相同，即大致平均分布於整個基板110b。然而，貫孔113的孔徑則是從靠近點光源130處朝遠離點光源130的方向逐漸變大，此為調整出光均勻度的另一種方式。

圖7是本創作之一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖7，本實施例的顯示裝置200包括上述的面光源模組10以及顯示面板210。顯示面板210配置於面光源模組10的出光側。顯示面板210可為液晶顯示面板或其他非自發光顯示面板。面光源模組10用以提供面光源L1至顯示面板210，以做為顯示光源。此面光源模組10的光源組件可為上述任一實施例的光源組件，且光源組件的數量可為一個或多個。由於本實施例之顯示裝置200的面光源模組10可以較薄的厚度達到動態調光的功能，所以能降低顯示裝置200的整體厚度。

綜上所述，本創作實施例的面光源模組藉由使點光源容納於導光板的容納槽中且自導光板上方向下發光並搭配反射結構及擴散微結構，能解決習知直下式面光源模組厚度過厚的問題。而且因點光源設置於導光板上方，有利於多個光源組件的拼接，而能達到動態分區調光的功能。當此面光源模組應用於顯示裝置時，則可達到具有動態分區調光的功能且厚度較薄的顯示裝置。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。另外，本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

10‧‧‧面光源模組
100、100a、100b‧‧‧光源組件
101‧‧‧框架
110、110a、110b‧‧‧基板
111‧‧‧反射層
112‧‧‧散熱層
113‧‧‧貫孔
120‧‧‧導光板
121‧‧‧第一表面
122‧‧‧第二表面
123‧‧‧反射結構
124‧‧‧擴散微結構
125‧‧‧容納槽
126‧‧‧反射面
130‧‧‧點光源
140‧‧‧反射片
150‧‧‧光學膜
200‧‧‧顯示裝置
210‧‧‧顯示面板
L‧‧‧光線
L1‧‧‧面光源

圖1是本創作一實施例的面光源模組的俯視示意圖。 圖2是圖1之一個光源組件的剖面示意圖。 圖3是本創作另一實施例的面光源模組的一個光源組件的剖面示意圖。 圖4是本創作另一實施例的面光源模組的一個光源組件的剖面示意圖。 圖5是圖4的基板的貫孔的一實施態樣的示意圖。 圖6是圖4的基板的貫孔的另一實施態樣的示意圖。 圖7是本創作一實施例的顯示裝置的示意圖。

Claims (13)

1. 一種面光源模組，包括： 至少一光源組件，各該光源組件包括： 一基板； 一導光板，配置於該基板下方，該導光板具有彼此相對的一第一表面與一第二表面，該第一表面具有一反射結構與多個擴散微結構，而該第二表面面對該基板；以及 一點光源，配置於該基板一側，並面對該導光板的該反射結構，該點光源適於發出光線經由該反射結構反射。
2. 如請求項1所述之面光源模組，其中該第二表面具有一容納槽，與該反射結構相對，且該點光源容納於該容納槽。
3. 如請求項1所述之面光源模組，其中該基板完全覆蓋該導光板的該第二表面，且該基板為透光性的。
4. 如請求項1所述之面光源模組，其中該基板完全覆蓋該導光板的該第二表面，且該基板具有多個貫孔。
5. 如請求項4所述之面光源模組，其中該些貫孔的孔徑一致，且該些貫孔的分布密度是從靠近該點光源處朝遠離該點光源的方向逐漸變密。
6. 如請求項4所述之面光源模組，其中該些貫孔的分布密度相同，且該些貫孔的孔徑是從靠近該點光源處朝遠離該點光源的方向逐漸變大。
7. 如請求項4所述之面光源模組，其中該基板之面對該導光板之一側配置有一反射層，而該基板之遠離該導光板之一側配置有一散熱層。
8. 如請求項1所述之面光源模組，其中該些擴散微結構的分布密度從靠近該反射結構處朝遠離該反射結構的方向逐漸變密。
9. 如請求項1所述之面光源模組，其中該反射結構的形狀為金字塔形或圓錐形或圓形。
10. 如請求項1所述之面光源模組，其中該至少一光源組件的數量為多個，而該面光源模組更包括一框架，固定並分隔該些光源組件。
11. 如請求項1所述之面光源模組，其中各該光源組件更包括一反射片，配置於該導光板下方。
12. 如請求項1所述之面光源模組，其中各該光源組件更包括一光學膜，配置於該基板上方。
13. 一種顯示裝置，包括： 一如請求項1～12中任一項所述之面光源模組；以及 一顯示面板，配置於該面光源模組的一出光側。