TWM642007U - 光源模組 - Google Patents

Abstract

一種光源模組包括基板、發光元件、封裝結構以及光學圖案。發光元件設置在基板的表面上。封裝結構設置在基板的表面上，並且覆蓋發光元件。光學圖案被封裝結構所包覆，並且重疊發光元件設置。光學圖案具有部分穿透部分反射的特性，且設有第一作用區和第二作用區。第一作用區與第二作用區沿著平行基板的表面的方向排列。光學圖案在第一作用區與第二作用區內分別具有第一透光率與第二透光率，且第一透光率不同於第二透光率。

Description

光源模組

本新型創作是有關於一種光學模組，且特別是有關於一種光源模組。

隨著液晶顯示器這類的非自發光顯示器的應用日益廣泛，背光模組的設計也需針對不同的應用而調整。為了滿足面板產品具備顯示高動態範圍（High Dynamic Range，HDR）和高對比度的需求，背光模組需具備區域調光（local dimming）。因此，以直下式背光模組做為主要光源架構逐漸成為市場主流。由於這類的背光模組期望達到較薄厚度（例如optical distance小於10毫米），發光元件上通常都覆蓋著具有反射件或反射結構的封裝層，以在背光模組的出光面上達到較為均勻的出光效果。

然而，由於反射件或反射結構的設置，這類背光模組的出光面在重疊發光元件的區域容易產生反射暗點，而影響整體的出光均勻性。因此，如何提升超薄型直下式背光模組的出光均勻性是相關廠商的研發重點之一。

本新型創作提供一種光源模組，其在重疊發光元件的區域的出光均勻性較佳，且出光光型的調整也更為彈性。

本新型創作的光源模組，包括基板、發光元件、封裝結構以及光學圖案。發光元件設置在基板的表面上。封裝結構設置在基板的表面上，並且覆蓋發光元件。光學圖案被封裝結構所包覆，並且重疊發光元件設置。光學圖案具有部分穿透部分反射的特性，且設有第一作用區和第二作用區。第一作用區與第二作用區沿著平行基板的表面的方向排列。光學圖案在第一作用區與第二作用區內分別具有第一透光率與第二透光率，且第一透光率不同於第二透光率。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案朝向發光元件的表面與基板的表面之間具有第一高度。封裝結構沿著基板的表面的法線方向具有第二高度，且第一高度對第二高度的比值小於0.5。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案具有彼此背離的第一表面與第二表面。第一表面朝向發光元件且平行於第二表面。光學圖案在第一作用區與第二作用區內設有多個反射粒子，且這些反射粒子在第一作用區內的摻雜濃度不同於在第二作用區內的摻雜濃度。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案具有彼此背離的第一表面與第二表面。第一表面朝向發光元件且相對於第二表面傾斜。光學圖案在第一作用區與第二作用區內設有多個反射粒子，且這些反射粒子在第一作用區內的摻雜濃度相同於在第二作用區內的摻雜濃度。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案設有多個孔洞，這些孔洞在第一作用區內的分布密度不同於在第二作用區內的分布密度。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的多個孔洞包括多個第一孔洞與多個第二孔洞，各個第一孔洞的第一孔徑不同於各個第二孔洞的第二孔徑。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案設有多個孔洞，這些孔洞在第一作用區內的分布密度相同於在第二作用區內的分布密度。這些孔洞包括多個第一孔洞與多個第二孔洞，各個第一孔洞具有第一孔洞深度，各個第二孔洞具有第二孔洞深度，且第一孔洞深度不同於第二孔洞深度。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案具有彼此背離的第一表面與第二表面，並且設有多個孔洞。這些孔洞延伸在第一表面與第二表面之間，且各個孔洞的延伸方向相對於第一表面或第二表面傾斜。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案具有彼此背離的第一表面與第二表面，並且設有多個孔洞。第一表面具有定義各個孔洞的第一開口。第二表面具有定義各個孔洞的第二開口，且第一開口的開口面積不同於第二開口的開口面積。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案具有彼此背離的第一表面與第二表面，並且設有多個孔洞。第一表面具有定義各個孔洞的第一開口。第二表面具有定義各個孔洞的第二開口。第一開口與第二開口各自的開口輪廓包括圓形、矩形或多邊形。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的發光元件具有幾何中心。光學圖案依一中心軸呈對稱設置。中心軸垂直於基板的表面且通過發光元件的幾何中心。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的封裝結構依中心軸呈非對稱設置。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的發光元件具有幾何中心。封裝結構依一中心軸呈對稱設置。光學圖案依中心軸呈非對稱設置。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的發光元件具有幾何中心。封裝結構依一中心軸呈非對稱設置。中心軸垂直於基板的表面且通過發光元件的幾何中心，且光學圖案依中心軸呈非對稱設置。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的封裝結構依一中心軸呈對稱設置。光學圖案依中心軸呈對稱設置。中心軸垂直於基板的表面且不通過發光元件。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的基板為玻璃基板，且發光元件發出的至少一光線適於在玻璃基板內傳遞。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組更包括反射片，設置在玻璃基板背離發光元件的一側。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組更包括反射層，設置在基板上，並且顯露出發光元件。封裝結構還包覆反射層。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的封裝結構在平行於基板的表面的方向上具有至少一側面。至少一側面與基板的表面之間的夾角介於10度至135度的範圍。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的至少一側面的橫截面輪廓為直線狀或折線狀。

在本新型創作的一實施例中，上述的光源模組的光學圖案為彼此分離的多個部分。這些部分沿著排列方向間隔排列。排列方向垂直於或平行於基板的表面。這些部分在第一作用區內的分布密度不同於在第二作用區內的分布密度。

基於上述，在本新型創作的一實施例的光源模組中，彼此重疊設置的發光元件與光學圖案被封裝結構所包覆。光學圖案位在發光元件的出光側，且具有部分穿透部分反射的特性。由於光學圖案內嵌在封裝結構內，發光元件發出的部分光線可經由封裝結構的表面以及光學圖案背離發光元件的一側表面的反射從發光元件的上方出射。因此，可有效改善光源模組在發光元件上方因設有光學圖案而產生暗區的問題。透過光學圖案在不同作用區的透光率不同，還可增加出光光型的調整彈性。

有關本新型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新型創作。

圖1是依照本新型創作的第一實施例的光源模組的剖視示意圖。圖2A是圖1的光源模組的局部放大示意圖。圖2B是圖1的發光單元的俯視放大示意圖。圖3A及圖3B是依照本新型創作的另一些變形實施例的光學圖案的俯視示意圖。

請參照圖1至圖2B，光源模組10包括基板100與多個發光單元LEU。這些發光單元LEU可陣列排列在基板100上，例如分別在方向X與方向Y上排成多列與多行，但不限於此。基板100例如是印刷電路板（printed circuit board，PCB）、或雙馬來醯亞胺三嗪樹脂（bismaleimide triazine，BT）製作而成的電路板，但不限於此。在本實施例中，為了滿足大尺寸面積的出光需求，這些發光單元LEU可彼此間隔排列，但不限於此。在其他實施例中，光源模組的多個發光單元也可彼此相連排列。

發光單元LEU包括發光元件120與封裝結構140。發光元件120與封裝結構140設置在基板100的表面100s上，且封裝結構140包覆發光元件120。在本實施例中，發光元件120可以是發光二極體（light emitting diode，LED），例如包括次毫米發光二極體（mini LED）或微型發光二極體（micro LED）。封裝結構140的材質例如包括塑料、樹脂材料（例如壓克力）、或其他適合的透明封裝材料。

在本實施例中，封裝結構140在基板100的表面100s上的正投影輪廓例如是圓形，且其在平行XZ平面或YZ平面的橫截面輪廓例如是半橢圓狀或類半橢圓狀，但不以此為限。另一方面，發光元件120可具有幾何中心GC，而封裝結構140可依一中心軸CX呈對稱設置。亦即，封裝結構140位在中心軸CX兩側的兩個部分是呈現鏡像對稱，但不以此為限。在本實施例中，中心軸CX垂直於基板100的表面100s並且通過發光元件120的幾何中心GC，但不以此為限。

需說明的是，在本實施例中，每一個封裝結構140所覆蓋的發光元件120數量是以一個為例進行示範性地說明，並不表示本新型創作以此為限制。在其他實施例中，每一個封裝結構140所覆蓋的發光元件120數量也可以是兩個以上，例如可分別發出紅光、綠光與藍光的三個發光元件。

為了在不增加光源模組整體厚度的前提下增加不同發光單元LEU間的混光效果來提升光源模組10整體的出光均勻性，發光單元LEU還設有光學圖案160。光學圖案160位在發光元件120背離基板100的一側（即發光元件120的出光側），並且沿著基板100的表面100s的法線方向（例如方向Z）重疊發光元件120設置。光學圖案160具有部分反射部分穿透的特性，亦即光學圖案160可被發光元件120發出的部分光線通過，並且將發光元件120發出的另一部分光線反射。

特別注意的是，光學圖案160是內嵌在封裝結構140內，並且被封裝結構140所包覆。亦即，光學圖案160並不被封裝結構所外露。由於封裝結構140位在光學圖案160背離發光元件120一側的部分可作為導光層，發光元件120發出的部分光線在經由多個界面的多次反射後可從光學圖案160的上方區域出光（例如圖1中的光線LB所示）。據此，可有效抑制光源模組在發光元件120上方因設置光學圖案160所造成的出光亮度降低（即改善生成暗區的問題）。

另一方面，光學圖案160在發光元件120的出光路徑上可設有多個作用區，且這些作用區例如是沿著平行於基板100的表面100s的方向排列。光學圖案160具有朝向發光元件120的第一表面160s1以及背離第一表面160s1的第二表面160s2。應注意的是，在本實施例中，光學圖案160的第一表面160s1與第二表面160s2可相互平行，且光學圖案160的多個作用區對於發光元件120發出的光線來說可分別具有不同的透光率。

詳細而言，光學圖案160可包括透光基材161以及分散地設置於透光基材161內的多個反射粒子162。透光基材161的材料例如包括壓克力（acrylic）、環氧樹脂（Epoxy）、六甲基二矽氧烷（hexamethyldisiloxane，HMDSO）、或其他適合的高分子材料。反射粒子162的材料例如包括二氧化矽（SiO2）、二氧化鈦（TiO2）、金屬材料、或上述的組合、或其他具有適當反射率的材料。

經由調配反射粒子162在各個作用區的摻雜濃度，能讓光學圖案160在不同的作用區分別具有不同的透光率，且透光率例如是在5%至60%之間進行調整，以滿足不同的光學設計需求，例如可增加出光光型的調整彈性。舉例來說，在本實施例中，反射粒子162在第一作用區AZ1內的摻雜濃度可選擇性地高於在第二作用區AZ2內的摻雜濃度（如圖2A及圖2B所示）。因此，光學圖案160在第一作用區AZ1內的第一透光率可小於在第二作用區AZ2內的第二透光率。

更具體地，在本實施例的光學圖案160中，反射粒子162的摻雜濃度可以是由光學圖案160的一側往另一側（例如圖中的右側往左側）漸減，但不限於此。因此，光學圖案160的透光率會由第一作用區AZ1的一側往第二作用區AZ2的一側漸增。或者是說，光學圖案160的反射率會從第一作用區AZ1的一側往第二作用區AZ2的一側漸減。

在本實施例中，光學圖案160在基板100上的正投影輪廓例如是方形，但不以此為限。在另一實施例中，光源模組10A的光學圖案160A在基板100上的正投影輪廓也可以是圓形（如圖3A所示）。在又一實施例中，光源模組10A’的光學圖案160A’在基板100上的正投影輪廓還可以是多邊形（如圖3B所示）。

以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露，其中相同的構件將標示相同的符號，並且省略相同技術內容的說明，省略部分請參考前述實施例，以下不再贅述。

圖4是依照本新型創作的第二實施例的光源模組的剖視示意圖。請參照圖4，本實施例的光源模組10B與圖2A的光源模組10的差異在於：光學圖案的構型不同。具體而言，在本實施例的光源模組10B中，光學圖案160A在不同作用區內所摻雜的反射粒子162濃度都大致上相同，例如：反射粒子162在第一作用區AZ1內的摻雜濃度等於在第二作用區AZ2內的摻雜濃度。

特別注意的是，在本實施例中，光學圖案160A的第一表面160As1相對於第二表面160As2傾斜，且光學圖案160A依通過發光元件120的幾何中心GC的中心軸CX呈非對稱設置，但不限於此。

雖然本實施例的反射粒子162在光學圖案160A的不同作用區的摻雜濃度都大致上相同，但光學圖案160A在不同作用區的厚度並不相同，因此光學圖案160A在不同作用區的透光率仍可不同。舉例來說，光學圖案160A在第一作用區AZ1的第一透光率可小於在第二作用區AZ2的第二透光率。或者是說，光學圖案160A的反射率是由圖4中第一作用區AZ1的一側往第二作用區AZ2的一側漸減。

透過上述的配置，可改善光源模組10B在發光元件120上方因設有光學圖案160A而產生的暗區現象，並且滿足非對稱光型的出光需求。

圖5A是依照本新型創作的第三實施例的光源模組的剖視示意圖。圖5B是圖5A的光源模組的俯視示意圖。圖6是圖5A及圖5B的光源模組的照度分布圖。圖7是一比較例的光源模組的照度分布圖。

請參照圖5A及圖5B，本實施例的光源模組10C與圖2A及圖2B的光源模組10的差異在於：光學圖案的構型不同。在本實施例中，光源模組10C的光學圖案160B在平行於XZ平面或YZ平面的橫截面上的外輪廓大致上與圖2A的光學圖案160相似。然而，不同於圖2B的光學圖案160，本實施例的光學圖案160B在基板100上的正投影外輪廓例如是圓形。

特別注意的是，在本實施例中，光學圖案160B可設有多個孔洞165，這些孔洞165例如是環繞中心軸CX（或發光元件120）的多個環狀孔洞。這些環狀孔洞各自從光學圖案160B的第一表面160Bs1延伸至第二表面160Bs2，且其延伸方向大致上通過發光元件120，但不限於此。

透過這些孔洞165的設置，能讓光學圖案160B的不同作用區具有不同的透光率（或反射率）。舉例來說，在本實施例中，光學圖案160B在第一作用區AZ1內的第一透光率可小於在第二作用區AZ2內的第二透光率。亦即，光學圖案160B在第一作用區AZ1內的反射率可大於在第二作用區AZ2內的反射率。

在本實施例中，光學圖案160B朝向發光元件120的第一表面160Bs1與基板100的表面100s之間具有第一高度H1，封裝結構140與基板100的表面100s之間具有第二高度H2，其中第一高度H1與第二高度H2例如是沿著基板100的表面100s的法線方向（即方向Z）來界定，且第二高度H2例如是由封裝結構140沿著方向Z與光學圖案160B和發光元件120重疊的部分來界定。

較佳地，第一高度H1對第二高度H2的比值可小於0.5。舉例來說，當光學圖案160B的第一高度H1為0.3mm，封裝結構140的第二高度H2為0.7mm，且光學圖案的反射率為100%時，透過多個孔洞165的設置可有效抑制光源模組10C在光學圖案160B上方生成明顯暗區，如圖6所示。

特別說明的是，若光學圖案未設有上述的多個孔洞165但仍滿足上述的第一高度H1與第二高度H2的比值範圍，其構成的光源模組（即比較例）在光學圖案上方的暗區邊緣的亮度變化可較為緩和（即暗區邊緣有霧化效果），如圖7所示。

比較圖6及圖7可知，光學圖案160B的多個孔洞165設計能在確保光學圖案160B的反射能力的同時，有效避免光源模組10C在光學圖案160B上方區域生成明顯暗點，且該區域的出光亮度能獲得顯著的提升。

圖8是依照本新型創作的第四實施例的光學圖案的立體示意圖。圖9至圖13是依照圖8的另一些變形實施例的光學圖案的立體示意圖。

請參照圖8，本實施例的光學圖案160C與圖5A的光學圖案160B的差異在於：孔洞的構型與配置方式不同。具體而言，本實施例的光學圖案160C的孔洞165C例如是圓柱狀，亦即光學圖案160C的第一表面160Cs1和第二表面160Cs2各自定義孔洞165C的開口輪廓可以是圓形，但不以此為限。在本實施例中，這些孔洞165C各自在第一表面160Cs1和第二表面160Cs2的開口面積都大致上相同。

另一方面，在本實施例中，多個孔洞165C可沿著方向X和方向Y排成多列與多行。特別注意的是，這些孔洞165C沿著方向X的排列節距並非固定，例如這些孔洞165C由光學圖案160C的第一作用區AZ1的一側往第二作用區AZ2的另一側依序以漸減的節距P4、節距P3、節距P2和節距P1進行排列。

從另一觀點來說，這些孔洞165C在第一作用區AZ1內的分布密度小於在第二作用區AZ2內的分布密度。因此，光學圖案160C在第一作用區AZ1內的第一透光率小於在第二作用區AZ2內的第二透光率。

然而，本新型創作不限於此。請參照圖9，在一變形實施例的光學圖案160D中，多個孔洞在方向X和方向Y上的排列節距也可固定，但這些孔洞的開口大小可具有多種尺寸。

舉例來說，在圖9的光學圖案160D中，孔洞165D1、孔洞165D2、孔洞165D3和孔洞165D4可沿著方向X以固定的節距P依序間隔排列，且這些孔洞的孔徑彼此不同。依照孔洞的孔徑大小排列，由小至大依序為孔洞165D1、孔洞165D2、孔洞165D3和孔洞165D4。例如：孔洞165D1的孔徑Da1可小於孔洞165D2的孔徑Da2，依此類推。透過上述的配置，能讓光學圖案160D的這些孔洞在第一作用區AZ1內的分布密度小於在第二作用區AZ2內的分布密度。因此，光學圖案160D在第一作用區AZ1內的第一透光率小於在第二作用區AZ2內的第二透光率。

請參照圖10，在另一變形實施例的光學圖案160E中，多個孔洞的排列方式與圖9的光學圖案160D相似，例如：孔洞165E1、孔洞165E2、孔洞165E3、孔洞165E4及孔洞165E5沿著方向X以固定的節距P依序間隔排列。不同之處在於，光學圖案160E的孔洞可具有多種孔洞深度。

舉例來說，光學圖案160E的多個孔洞各自的孔洞深度是由第一作用區AZ1的一側往第二作用區AZ2的一側漸增，例如：孔洞165E2的孔洞深度d2大於孔洞165E1的孔洞深度d1，依此類推。在本實施例中，孔洞165E1、孔洞165E2、孔洞165E3及孔洞165E4各自可以是不貫穿光學圖案160E的盲孔，而孔洞165E5可以是貫穿光學圖案160E的貫孔，但不限於此。透過上述的配置，能讓光學圖案160E的這些孔洞在第一作用區AZ1內的分布密度小於在第二作用區AZ2內的分布密度。因此，光學圖案160E在第一作用區AZ1內的第一透光率小於在第二作用區AZ2內的第二透光率。

圖11至圖13分別繪示出圖10的光學圖案160E的另一些變形實施例。在該些變形實施例中，光學圖案的多個孔洞的排列方式及孔洞深度的分布都相似於圖10的光學圖案160E，於此便不再贅述。如圖11所示，光學圖案160F的多個孔洞165F的延伸方向可相對於第一表面160Fs1或第二表面160Fs2傾斜。

如圖12所示，光學圖案160G的第一表面160Gs1具有定義孔洞165G的第一開口OP1，其第二表面160Gs2具有定義孔洞165G的第二開口OP2，且第一開口OP1的開口面積不同於第二開口OP2的開口面積。舉例來說，光學圖案160G的孔洞165G的孔徑是由第一表面160Gs1往第二表面160Gs2漸增，但不限於此。

如圖13所示，光學圖案160H的第一表面160Hs1具有定義孔洞165H的第一開口OP1”，且其第二表面160Hs2具有定義孔洞165H的第二開口OP2”。第一開口OP1”與第二開口OP2”的開口輪廓例如是方形或矩形，但不限於此。在其他未繪示的實施例中，孔洞的開口輪廓也可以是多邊形。

雖然圖5A及圖5B的光學圖案160B以及圖8至圖13的光學圖案都未繪示出，這些光學圖案都可均勻地摻雜有如圖4所示的多個反射粒子162。特別說明的是，在另一實施態樣中，透過多個反射粒子162的不均勻分布（如圖2A所示），還可進一步增加圖5A及圖8至圖13中任一光學圖案在不同作用區內的透光率的調整彈性。

圖14是依照本新型創作的第五實施例的光源模組的剖視示意圖。圖15是圖14的光源模組的局部放大示意圖。請參照圖14及圖15，本實施例的光源模組20與圖4的光源模組10B的差異在於：光學圖案的構型不同。在本實施例中，發光單元LEU-A的光學圖案160I可依通過發光元件120的幾何中心GC的中心軸CX呈對稱設置。

更具體地說，光學圖案160I在平行於XZ平面或YZ平面的橫截面輪廓例如是半月狀，其中第一表面160Is1與第二表面160Is2間的距離會隨著遠離中心軸CX而漸減。也就是說，光學圖案160I被中心軸CX通過的部分具有最大的厚度。因此，在反射粒子162均勻地分散在透光基材161的情況下，光學圖案160I在第一作用區AZ1內的透光率會小於在第二作用區AZ2內的透光率。或者是說，光學圖案160I在第一作用區AZ1內的反射率會大於在第二作用區AZ2內的反射率。

圖16是依照本新型創作的第六實施例的光源模組的剖視示意圖。請參照圖16，本實施例的光源模組20A與圖14的光源模組20的差異在於：封裝結構的構型不同。具體地，在本實施例中，發光單元LEU-B的封裝結構140A可依通過發光元件120的幾何中心GC的中心軸CX呈非對稱設置。

圖17A是依照本新型創作的第七實施例的光源模組的剖視示意圖。圖17B至圖17D是依照圖17A的另一些變形實施例的光源模組的剖視示意圖。

請參照圖17A，不同於圖15的光學圖案160I，本實施例的光源模組20B的光學圖案160J可以是彼此分離的多個部分167所組成。舉例來說，在本實施例中，這些部分167可沿著方向X或/及方向Y間隔排列，且這些部分167的間隔距離可相同或不同。

特別注意的是，在本實施例中，相鄰的任兩部分167間的間隔空間SP的延伸方向可選擇性地垂直於基板100的表面100s，但不以此為限。在另一變形實施例中，光源模組20C的光學圖案160K的多個部分167A中的任兩相鄰者之間的間隔空間SP”的延伸方向大致上可通過發光元件120，如圖17B所示。

請參照圖17C，在又一變形實施例的光源模組20D中，其光學圖案160L的多個部分167B可沿著基板100的表面100s的法線方向（例如方向Z）間隔排列，且這些部分167B的間隔距離可相同或不同。請參照圖17D，在再一變形實施例的光源模組20E中，其光學圖案160M的多個部分167C可分別沿著方向X、方向Y及方向Z間隔排列，且這些部分167C在同一方向或不同方向上的間隔距離可相同或不同。

在圖17A至圖17D的任一光源模組中，光學圖案可透過彼此分離的多個部分的上述排列方式來調整這些部分在不同作用區內的分布密度，進而調整光學圖案在不同作用區內的透光率（或反射率）分布，以滿足光源模組在出光光型上的不同需求。

圖18是依照本新型創作的第八實施例的光源模組的剖視示意圖。圖19是圖18的光源模組的局部放大示意圖。圖20是依照本新型創作的第九實施例的光源模組的剖視示意圖。

請參照圖18及圖19，本實施例的光源模組20F與圖4的光源模組10B的差異在於：光學圖案的構型及配置方式不同。相較於圖4的光學圖案160A來說，本實施例的光學圖案160A”在方向X或方向Y上更偏離通過發光元件120的幾何中心GC的中心軸CX設置，且光學圖案160A”還設有多個孔洞165A。這些孔洞165A沿著方向X或/及方向Y的排列節距可相同或不同。

在本實施例中，發光單元LEU-C的封裝結構140可依中心軸CX呈對稱設置，但不限於此。在另一實施例中，光源模組20G的發光單元LEU-D的封裝結構140A也可依中心軸CX呈非對稱設置，如圖20所示。

圖21是依照本新型創作的第十實施例的光源模組的剖視示意圖。請參照圖21，本實施例的光源模組20H與圖14的光源模組20的差異在於：發光元件的設置方式不同。在本實施例中，發光單元LEU-E的封裝結構140與光學圖案160I各自依中心軸CX呈對稱設置，且發光元件120A偏離中心軸CX設置。更具體地說，中心軸CX並未通過發光元件120A。據此，可滿足光源模組20H的非對稱光型的出光需求。

圖22是依照本新型創作的第十一實施例的光源模組的剖視示意圖。請參照圖22，在本實施例中，光源模組20I的基板100A例如是玻璃基板，且發光元件120發出的至少一光線LB適於在所述玻璃基板（即基板100A）內傳遞。亦即，可增加發光單元LEU-A的導光空間，有助於進一步提升光源模組20I的出光均勻性。另一方面，為了提升光能利用率，基板100A在背離發光元件120的一側還可設置反射片190，其中反射片190例如是白反射片或銀反射片，但不限於此。

圖23是依照本新型創作的第十二實施例的光源模組的剖視示意圖。圖24是圖23的光源模組的剖視示意圖。請參照圖23及圖24，本實施例的光源模組20J與圖14的光源模組20的差異在於：光源模組20J更進一步包括反射層185，設置在基板100的表面100s上，並且顯露出發光元件120。在本實施例中，每一個發光單元LEU-A可對應設置一個反射層185，並且被封裝結構140所包覆。

另一方面，在本實施例中，反射層185在朝向光學圖案160I的一側表面上還可設有多個表面微結構MS。當光線經由反射層185反射時，這些表面微結構MS的設置可進一步提升光源模組20J的出光均勻性。

特別說明的是，當基板100選用印刷電路板時，為了增加絕緣效果及提升反射率，現行的技術會在基板100的表面100s上形成防焊油墨層。然而，防焊油墨層的膜厚往往因製程控制不易而批次間的變異較大，且其反射率又容易受到溫度的影響而改變。因此，在本實施例中，利用上述設有表面微結構MS的反射層185來取代現行常用的防焊油墨層，除了能提供較為穩定的反射效果外，還能降低光源模組20J的生產成本。

圖25A及圖25B是依照圖2B的另一些變形實施例的發光單元的俯視示意圖。不同於圖2B的封裝結構140，在另一變形實施例中，封裝結構140B在基板100上的正投影輪廓例如是方形或矩形，如圖25A所示。在又一變形實施例中，封裝結構140C在基板100上的正投影輪廓例如是多邊形。藉由這些不同輪廓的設置，可滿足發光單元的不同出光光型需求。

圖26是依照本新型創作的第十三實施例的光源模組的剖視示意圖。請參照圖26，本實施例的光源模組30與圖14的光源模組20的差異在於：封裝結構的構型不同。

為了解決封裝結構因發光元件的間隔距離增加而產生的生產成本與製程難度提高的問題，不同於圖14的封裝結構140，本實施例的封裝結構140D在平行於基板100的表面100s的方向上具有至少一側面140Ds，而所述側面140Ds與基板100的表面100s之間的夾角θ較佳地可介於10度至135度的範圍。

在本實施例中，封裝結構140D的側面140Ds在平行於XZ平面或YZ平面的橫截面上的輪廓例如是直線狀，且側面140Ds大致上垂直於基板100的表面100s（即夾角θ為90度），但不限於此。

從另一觀點來說，封裝結構140D的側面140Ds可作為光線出射發光單元LEU-F時的有效折射面，除了可縮減封裝結構140D在方向X和方向Y上的設置寬度外，還能避免光線在封裝結構內因反射次數過多而產生的光能損耗。

圖27A至圖27D是依照圖26的另一些變形實施例的光源模組的剖視示意圖。在一變形實施例的光源模組30A中，封裝結構140E的側面140Es在平行於XZ平面或YZ平面的橫截面上的輪廓例如是相連接的兩個直線段彎折而成的折線狀，且側面140Es與基板100相連接的部分與基板100的表面100s之間的夾角θ1為大於90度的鈍角（如圖27A所示）。

在另一變形實施例的光源模組30B中，封裝結構140F的側面140Fs在平行於XZ平面或YZ平面的橫截面上的輪廓例如是直線狀，且側面140Fs與基板100的表面100s之間的夾角θ2為小於90度的銳角（如圖27B所示）。

在又一變形實施例的光源模組30C中，封裝結構140G的側面140Gs在平行於XZ平面或YZ平面的橫截面上的輪廓例如是折線狀，且側面140Gs可以是三個相連接的子表面彎折而成（如圖27C所示）。在再一變形實施例的光源模組30D中，封裝結構140H的側面140Hs在平行於XZ平面或YZ平面的橫截面上的輪廓例如是折線狀，且側面140Hs可以是三個相連接的子表面彎折而成（如圖27D所示）。

綜上所述，在本新型創作的一實施例的光源模組中，彼此重疊設置的發光元件與光學圖案被封裝結構所包覆。光學圖案位在發光元件的出光側，且具有部分穿透部分反射的特性。由於光學圖案內嵌在封裝結構內，發光元件發出的部分光線可經由封裝結構的表面以及光學圖案背離發光元件的一側表面的反射從發光元件的上方出射。因此，可有效改善光源模組在發光元件上方因設有光學圖案而產生暗區的問題。透過光學圖案在不同作用區的透光率不同，還可增加出光光型的調整彈性。

10、10A、10A’、10B、10C、20、20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H、20I、20J、30、30A、30B、30C、30D:光源模組 100、100A:基板 100s:表面 120、120A:發光元件 140、140A、140B、140C、140D、140E、140F、140G、140H:封裝結構 140Ds、140Es、140Fs、140Gs、140Hs:側面 160、160A、160A’、160A”、160B、160C、160D、160E、160F、160G、160H、160I、160J、160K、160L、160M:光學圖案 160s1、160As1、160Bs1、160Cs1、160Fs1、160Gs1、160Hs1、160Is1:第一表面 160s2、160As2、160Bs2、160Cs2、160Fs2、160Gs2、160Hs2、160Is2:第二表面 161:透光基材 162:反射粒子 165、165A、165D1、165D2、165D3、165D4、165E1、165E2、165E3、165E4、165E5、165F、165G、165H:孔洞 167、167A、167B、167C:部分 185:反射層 190:反射片 AZ1:第一作用區 AZ2:第二作用區 CX:中心軸 d1、d2:孔洞深度 Da1、Da2:孔徑 GC:幾何中心 H1:第一高度 H2:第二高度 LB:光線 LEU、LEU-A、LEU-B、LEU-C、LEU-D、LEU-E、LEU-F:發光單元 MS:表面微結構 OP1、OP1”:第一開口 OP2、OP2”:第二開口 P、P1、P2、P3、P4:節距 SP、SP”:間隔空間 X、Y、Z:方向 θ、θ1、θ2:夾角

圖1是依照本新型創作的第一實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖2A是圖1的光源模組的局部放大示意圖。 圖2B是圖1的發光單元的俯視放大示意圖。 圖3A及圖3B是依照本新型創作的另一些變形實施例的光學圖案的俯視示意圖。 圖4是依照本新型創作的第二實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖5A是依照本新型創作的第三實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖5B是圖5A的光源模組的俯視示意圖。 圖6是圖5A及圖5B的光源模組的照度分布圖。 圖7是一比較例的光源模組的照度分布圖。 圖8是依照本新型創作的第四實施例的光學圖案的立體示意圖。 圖9至圖13是依照圖8的另一些變形實施例的光學圖案的立體示意圖。 圖14是依照本新型創作的第五實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖15是圖14的光源模組的局部放大示意圖。 圖16是依照本新型創作的第六實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖17A是依照本新型創作的第七實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖17B至圖17D是依照圖17A的另一些變形實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖18是依照本新型創作的第八實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖19是圖18的光源模組的局部放大示意圖。 圖20是依照本新型創作的第九實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖21是依照本新型創作的第十實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖22是依照本新型創作的第十一實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖23是依照本新型創作的第十二實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖24是圖23的光源模組的剖視示意圖。 圖25A及圖25B是依照圖2B的另一些變形實施例的發光單元的俯視示意圖。 圖26是依照本新型創作的第十三實施例的光源模組的剖視示意圖。 圖27A至圖27D是依照圖26的另一些變形實施例的光源模組的剖視示意圖。

10:光源模組

100:基板

100s:表面

120:發光元件

140:封裝結構

160:光學圖案

160s1:第一表面

160s2:第二表面

161:透光基材

162:反射粒子

AZ1:第一作用區

AZ2:第二作用區

CX:中心軸

GC:幾何中心

Z:方向

Claims (22)

1. 一種光源模組，包括： 一基板； 一發光元件，設置在該基板的一表面上； 一封裝結構，設置在該基板的該表面上，並且覆蓋該發光元件；以及 一光學圖案，被該封裝結構所包覆，並且重疊該發光元件設置，該光學圖案具有部分穿透部分反射的特性，且設有一第一作用區與一第二作用區，該第一作用區與該第二作用區沿著平行於該基板的該表面的方向排列，該光學圖案在該第一作用區與該第二作用區內分別具有一第一透光率與一第二透光率，且該第一透光率不同於該第二透光率。
2. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案朝向該發光元件的一表面與該基板的該表面之間具有一第一高度，該封裝結構沿著該基板的該表面的法線方向具有一第二高度，且該第一高度對該第二高度的比值小於0.5。
3. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案具有彼此背離的一第一表面與一第二表面，該第一表面朝向該發光元件且平行於該第二表面，該光學圖案在該第一作用區與該第二作用區內設有多個反射粒子，且該些反射粒子在該第一作用區內的摻雜濃度不同於在該第二作用區內的摻雜濃度。
4. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案具有彼此背離的一第一表面與一第二表面，該第一表面朝向該發光元件且相對於該第二表面傾斜，該光學圖案在該第一作用區與該第二作用區內設有多個反射粒子，且該些反射粒子在該第一作用區內的摻雜濃度相同於在該第二作用區內的摻雜濃度。
5. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案設有多個孔洞，該些孔洞在該第一作用區內的分布密度不同於在該第二作用區內的分布密度。
6. 如請求項5所述的光源模組，其中該些孔洞包括多個第一孔洞與多個第二孔洞，各該些第一孔洞的一第一孔徑不同於各該些第二孔洞的一第二孔徑。
7. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案設有多個孔洞，該些孔洞在該第一作用區內的分布密度相同於在該第二作用區內的分布密度，該些孔洞包括多個第一孔洞與多個第二孔洞，各該些第一孔洞具有一第一孔洞深度，各該些第二孔洞具有一第二孔洞深度，且該第一孔洞深度不同於該第二孔洞深度。
8. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案具有彼此背離的一第一表面與一第二表面，並且設有多個孔洞，該些孔洞延伸在該第一表面與該第二表面之間，且各該些孔洞的延伸方向相對於該第一表面或該第二表面傾斜。
9. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案具有彼此背離的一第一表面與一第二表面，並且設有多個孔洞，該第一表面具有定義各該些孔洞的一第一開口，該第二表面具有定義各該些孔洞的一第二開口，且該第一開口的開口面積不同於該第二開口的開口面積。
10. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案具有彼此背離的一第一表面與一第二表面，並且設有多個孔洞，該第一表面具有定義各該些孔洞的一第一開口，該第二表面具有定義各該些孔洞的一第二開口，該第一開口與該第二開口各自的開口輪廓包括圓形、矩形或多邊形。
11. 如請求項1所述的光源模組，其中該發光元件具有一幾何中心，該光學圖案依一中心軸呈對稱設置，該中心軸垂直於該基板的該表面且通過該發光元件的該幾何中心。
12. 如請求項11所述的光源模組，其中該封裝結構依該中心軸呈非對稱設置。
13. 如請求項1所述的光源模組，其中該發光元件具有一幾何中心，該封裝結構依一中心軸呈對稱設置，該光學圖案依該中心軸呈非對稱設置。
14. 如請求項1所述的光源模組，其中該發光元件具有一幾何中心，該封裝結構依一中心軸呈非對稱設置，該中心軸垂直於該基板的該表面且通過該發光元件的該幾何中心，且該光學圖案依該中心軸呈非對稱設置。
15. 如請求項1所述的光源模組，其中該封裝結構依一中心軸呈對稱設置，該光學圖案依該中心軸呈對稱設置，該中心軸垂直於該基板的該表面且不通過該發光元件。
16. 如請求項1所述的光源模組，其中該基板為一玻璃基板，且該發光元件發出的至少一光線適於在該玻璃基板內傳遞。
17. 如請求項16所述的光源模組，更包括： 一反射片，設置在該玻璃基板背離該發光元件的一側。
18. 如請求項1所述的光源模組，更包括： 一反射層，設置在該基板上，並且顯露出該發光元件，其中該封裝結構還包覆該反射層。
19. 如請求項18所述的光源模組，其中該反射層設有多個表面微結構。
20. 如請求項1所述的光源模組，其中該封裝結構在平行於該基板的該表面的方向上具有至少一側面，該至少一側面與該基板的該表面之間的夾角介於10度至135度的範圍。
21. 如請求項20所述的光源模組，其中該至少一側面的橫截面輪廓為直線狀或折線狀。
22. 如請求項1所述的光源模組，其中該光學圖案為彼此分離的多個部分，該些部分沿著一排列方向間隔排列，該排列方向垂直於或平行於該基板的該表面，該些部分在該第一作用區內的分布密度不同於在該第二作用區內的分布密度。

Images