CN114667478B - 光源结构、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种光源结构(200)、背光模组(100)及显示装置(900)，其中光源结构(200)包含基板(210)、多个间隔壁(220)、多个发光单元(230)以及多个封装体(241，424，243)。间隔壁(220)设置在基板(210)上，并与基板(210)形成多个容置空间(220a)。发光单元(230)布设在基板(210)上，且位于容置空间(220a)中。封装体(241，424，243)填充在容置空间(220a)中，且覆盖发光单元(230)。每一个封装体(241，424，243)的高度小于或等于每一个间隔壁(220)的高度，且靠近基板(210)的边缘部分的封装体(241，424，243)的高度小于靠近基板(210)的中央部分的封装体(241，424，243)的高度。

Description

光源结构、背光模组及显示装置

技术领域

本揭露涉及光源元件，且特别涉及光源结构、背光模组及显示装置。

背景技术

一般用于直下式背光模组的光源主要包含基板、多个阵列于基板上的发光二极管以及覆盖于发光二极管上的封装胶，从发光二极管所产生的光线射出封装胶之后，将进一步经过光学膜片混合而形成面光源。

然而，靠近基板边缘设置的发光二极管因为没有足够数量的相邻的发光二极管，故会使得整体光源靠近边缘的地方因光线不足而产生暗边，这会严重影响背光模组与显示装置的外观与均匀度。

发明内容

因此，本揭露的目的在于提供光源结构、背光模组及显示装置，其中通过光源结构的设计，可避免背光模组及显示装置出现暗边而影响外观的情形。

根据本揭露的上述目的，提出一种光源结构。此光源结构包含基板、侧壁、多个发光单元以及至少一个封装体。侧壁立设于基板的边缘部分，其中侧壁与基板之间具有至少一个容置空间。发光单元布设在基板上，且位于容置空间中。封装体填充在容置空间中，且覆盖发光单元。其中，封装体的高度小于或等于侧壁的高度，且靠近基板的边缘部分的封装体的高度小于靠近基板的中央部分的封装体的高度。

依据本揭露的一实施例，其中上述的光源结构更包含设置在基板上且位于侧壁内侧的多个间隔壁。其中，至少一个容置空间的数量为多个，且这些容置空间由多个间隔壁所隔出。其中，至少一个封装体的数量为多个，且这些封装体分别设置在多个容置空间中，且每一个封装体的高度小于或等于每一个间隔壁的高度。

依据本揭露的一实施例，其中上述的容置空间中的封装体的高度随着容置空间的位置远离基板的中央部分而递减。

依据本揭露的一实施例，其中上述的封装体的高度递减幅度最大不超过30％，包含端点值。

依据本揭露的一实施例，其中位于靠近上述的基板的边缘部分的每一个容置空间中的封装体具有递减部。

依据本揭露的一实施例，其中上述的递减部的表面设有多个微结构。

依据本揭露的一实施例，其中位于靠近上述的基板的边缘部分的每一个容置空间中的封装体的顶面与每一个间隔壁的顶面之间具有间距。

依据本揭露的一实施例，其中上述的每一个间隔壁的反射率大于封装体的反射率。

依据本揭露的一实施例，其中上述的封装体具有递减部，递减部靠近基板的边缘部分，递减部的高度递减幅度最大不超过30％，包含端点值。

依据本揭露的一实施例，其中上述的靠近基板的边缘部分的封装体的表面设有多个微结构。

根据本揭露的上述目的，另提出一种背光模组。此背光模组包含上述的光源结构以及至少一个光学膜片。光学膜片设置在侧壁上，其中至少一个光学膜片与至少一部分的封装体的顶面之间具有空气间隙。

根据本揭露的上述目的，另提出一种显示装置。此显示装置包含上述的背光模组以及显示面板。显示面板设置在背光模组的上方。

由上述可知，本揭露的光源结构主要通过改变封装体的填充高度来调整发光单元的出光辉度，由此改善习知背光模组的边缘暗带与出光不均的问题，不但可提升背光模组与显示装置的整体出光均匀度外，亦可减少胶体用量。

附图说明

为了使本揭露的上述和其他目的、特征、优点与实施例更加明显易懂，现在参考附图做出如下说明：

图1是绘示依照本揭露的第一实施方式的直下式背光模组的侧面示意图；

图2是绘示依照本揭露的第二实施方式的直下式背光模组的侧面示意图；

图3是绘示依照本揭露的第三实施方式的直下式背光模组的侧面示意图；

图4是绘示依照本揭露的第四实施方式的光源结构的侧面示意图；

图5是绘示依照本揭露的第五实施方式的光源结构的侧面示意图；

图6为分别使用本揭露的第一实施方式的光源结构与习知光源结构所产生的辉度仿真曲线图；以及

图7是绘示依照本揭露的实施方式的显示装置的侧面示意图。

具体实施方式

请参照图1，其是绘示依照本揭露的第一实施方式的直下式背光模组的侧面示意图。本实施方式的背光模组100包含光源结构200以及至少一个光学膜片(例如四片光学膜片300)。光学膜片300设置在光源结构200上方，故光源结构200所产生的光线可经过光学膜片300并从光学膜片300出光。

请继续参照图1，光源结构200包含基板210、多个间隔壁220、多个发光单元230以及多个封装体(例如封装体241、封装体242、封装体243)。间隔壁220设置在基板210上，并与基板210形成多个容置空间220a，其中最靠近基板210的边缘部分的间隔壁220实质上具有侧壁的功能。发光单元230布设在基板210上，且位于容置空间220a中。在本实施例中，每一个容置空间220a设有四个发光单元230，但并非以此为限。在其他实施例中，每一个容置空间220a中的发光单元230的数量可依需求而定。在一实施例中，发光单元230可为蓝光LED。

如图1所示，封装体241、封装体242与封装体243填充在容置空间220a中，且覆盖发光单元230。在一实施例中，封装体241、封装体242与封装体243的高度不低于发光单元230的高度，使得发光单元230所发出的光线能够在封装体内完成混光后再出光，如此，可确保本实施例的背光模组的出光颜色更均匀。要说明的是，封装体241、封装体242与封装体243具有实质上相同的结构，为了方便说明本揭露的结构设计，以封装体241来表示靠近基板210的边缘部分的封装体；并以封装体242表示靠近基板210的中央部分的封装体；另以封装体243来表示介于封装体241与封装体242之间的封装体。在本实施例中，每一个封装体(例如封装体241、封装体242与封装体243)的高度均小于或等于每一个间隔壁220的高度，且靠近基板210的边缘部分的封装体241的高度小于靠近基板210的中央部分的封装体242的高度。在本实施例中，容置空间220a中的封装体的高度从靠近基板210的中央部分朝向远离基板210的中央部分(也就是靠近基板210的边缘部分)的方向递减。在其他实施例中，不同高度的封装体241、封装体242与封装体243的数量不仅限于一个，例如图2所示，图2是绘示依照本揭露的第二实施方式的直下式背光模组的侧面示意图。在图2所示的背光模组100’中，光源结构200’的边缘部分可以设置多个同样高度的封装体241，而中央部分可以设置多个同样高度的封装体242，且在封装体241与封装体242之间则可设置多个相同高度的封装体243。

在一实施例(例如图1的实施例)中，任意两个相邻的不同高度的封装体的高度递减幅度最大不超过30％，包含端点值。如图1所示，当任意两个相邻的不同高度的封装体的高度递减幅度超出30％时，则会导致光线从相邻封装体出光的辉度差过大，由此容易产生发光不均、光学品味不佳的问题。

又如图2所示，图2是以任意两个相邻的不同高度的封装体区域为例，靠近基板210的中央部分的封装体区域(多个封装体242)的高度约为300μm，靠近基板210的边缘部分的封装体区域(多个封装体241)高度约为200μm，介于封装体242与封装体241之间的封装体区域(多个封装体243)高度则可为250μm。同样的，在图2的实施例中，任意两个相邻的不同高度的封装体区域的高度递减幅度最大不超过30％，包含端点值。在一实施例中，封装体的透射率大于每一个间隔壁220的透射率，且每一个间隔壁220的反射率大于封装体(例如封装体241、封装体242与封装体243)的反射率，故发光单元230所产生的大部分光线可通过封装体到达间隔壁220而被反射出光，进而提升光线利用率与出光辉度。

由于同一材料的封装体的光线穿透率为定值，因此能够通过减少封装体的厚度来缩短光线行经封装体的路径，故可增加光线的出光量。由此可知，本揭露通过将靠近基板210的边缘部分的封装体241的高度设计成小于靠近基板210的中央部分的封装体242的高度的方式，可使得光线经由靠近基板210的边缘部分的封装体241的出光辉度大于光线经由靠近基板210中央部分的封装体242的出光辉度，由此改善习知直下式背光模组的边缘暗带与出光不均的问题。

本揭露中，光源结构可具有不同的结构设计。请参照图3，图3是绘示依照本揭露的第三实施方式的直下式背光模组的侧面示意图。本实施方式的背光模组400的结构与图1所示的背光模组100的结构大致上相同，差异仅在于背光模组400的光源结构500具有不同的结构设计。如图3所示，背光模组400包含光源结构500以及至少一个光学膜片(例如四片光学膜片300)。光学膜片300设置在光源结构500上方，故光源结构500所产生的光线可经过光学膜片300并从光学膜片300出光。

请继续参照图3，光源结构500包含基板510、多个间隔壁520、多个发光单元530以及多个封装体(例如封装体541、封装体542)。间隔壁520设置在基板510上，并与基板510形成多个容置空间520a。发光单元530布设在基板510上，且位于容置空间520a中。在本实施例中，每一个容置空间520a同样设有四个发光单元530。

如图3所示，封装体541与封装体542填充在容置空间520a中，且覆盖发光单元530。要说明的是，封装体541与封装体542具有实质上相同的结构，为了方便说明本揭露的结构设计，以封装体541表示位于基板510的边缘部分的封装体；并以封装体542表示远离基板510的边缘部分的封装体。在本实施例中，每一个封装体(例如封装体541与封装体542)的高度均小于或等于每一个间隔壁520的高度，且位于基板510的边缘部分的封装体541的高度小于远离基板510的边缘部分的封装体542的高度。在本实施例中，位于基板510的边缘部分的容置空间520a中的封装体541具有递减部541a，且递减部541a的高度从靠近基板510的中央部分的一端朝远离基板510的中央部分的另一端的方向递减。

在一实施例中，封装体541的高度递减幅度最大不超过30％，包含端点值。在一具体例子中，远离基板510的边缘部分的封装体542的填充高度可与间隔壁520的顶面切齐，而位于基板510的边缘部分的封装体541的高度由基板510中央部分朝边缘部分的方向渐减。由于同一材料的封装体的光线穿透率为定值，因此能够通过减少封装体的厚度来缩短光线行经封装体的路径，故可增加光线的出光量，故本揭露通过将位于基板510的边缘部分的封装体541设计成高度递减的设计，可增加光线从封装体541的较低处出光的光线辉度，由此改善习知直下式背光模组的边缘暗带与出光不均的问题。

在其他实施例中，封装体的透射率大于每一个间隔壁520的透射率，且每一个间隔壁520的反射率大于封装体(例如封装体54与封装体542)的反射率，故发光单元530所产生的大部分光线可通过封装体到达间隔壁520而被反射出光，进而提升光线利用率与出光辉度。

在图3的实施例中，封装体541的递减部541a的表面为光滑表面，且此表面为凸弧面。在其他实施例中，递减部的表面亦可设计成斜面、凹弧面、或是具有微结构的表面。例如图4所示，图4是绘示依照本揭露的第四实施方式的光源结构的侧面示意图。图4所示的光源结构600的结构大致上与图3所示的光源结构500相同，差异仅在于位于光源结构600靠近基板510的边缘部分的封装体541的递减部541a’具有不同的结构设计。在图4的实施例中，递减部541a’的表面为斜面，且递减部541a’的表面上设有微结构541b，由此从递减部541a的表面导出更多的光线，进而改善习知背光模组的边缘暗带与出光不均的问题。在本实施例中，微结构541b可为凹或凸点状结构、发丝结构、或条状透镜(lenticular)结构。

在前述实施例(例如图1至图4的实施例)中，光源结构包含多个间隔壁，且这些间隔壁隔出多个容置空间。在其他实施例中，光源结构亦可设计成不具有间隔壁的设计。例如图5所示，图5是绘示依照本揭露的第五实施方式的光源结构的侧面示意图。图5所示的背光模组700的结构大致上与图3所示的背光模组400相同，差异仅在于背光模组700不具有间隔壁的设计。在背光模组700中，背光模组700包含光源结构800以及至少一个光学膜片(例如四片光学膜片300)。光学膜片300设置在光源结构800上方，故光源结构800所产生的光线可经过光学膜片300并从光学膜片300出光。

请继续参照图5，光源结构800包含基板810、侧壁820、多个发光单元830以及封装体840。侧壁820设置在基板810的边缘部分，且与基板810共同围出容置空间820a。发光单元830布设在基板810上，且位于容置空间820a中。封装体840填充在容置空间820a中，且覆盖发光单元830。在本实施例中，封装体840的高度设计成小于或等于侧壁820的高度，且封装体840靠近基板810的边缘部分的高度小于封装体840远离基板510的边缘部分的高度。

在图5的实施例中，封装体840以一体式的形态覆盖发光单元830，因此，封装体840的形状对应于侧壁820所围的空间形状。以图5的实施例为例，侧壁820构成一个四边形，封装体840也是一个四边形。封装体840在靠近基板810的边缘部分上具有递减部840a且递减部840a的数量为单一个，因此从图5的侧视图视角来看，图5的左、右侧看起来具有两个递减部840a，且递减部840a的高度从靠近基板810的中央部分朝远离基板810的中央部分的方向递减，由此可增加光线从封装体840靠近基板810的边缘部分的出光量，进而改善习知背光模组的边缘暗带与出光不均的问题。在本实施例中，递减部840a的表面亦可设计成斜面、凹弧面、或是具有微结构的表面，以达到与前述相同的功效，故于此不再赘述。

要说明的是，在上述的五个实施例中，因为靠近基板的边缘部分的封装体的高度设计成小于靠近基板的中央部分的封装体的高度，故靠近基板边缘部分的封装体的顶面与间隔壁的顶面之间会形成间距(例如图1的间距G1、图3的间距G2、图4的间距G3、与图5的间距G4)。因此，当光学膜片盖设在光源结构上，并承载于光源结构的间隔壁的顶面时，光学膜片至少可与靠近基板边缘部分的封装体的顶面形成空气间隙(也就是空气层)，且此空气间隙(空气层)可将从封装体的表面出光的光线打散，而使光线均匀化。

另请同时参照图1及图6，其中图6为分别使用本揭露的第一实施方式的光源结构与习知光源结构所产生的辉度仿真曲线图。其中，图6中的深灰色曲线表示习知光源结构所产生的辉度曲线，浅灰色曲线表示利用本揭露的第一实施方式的光源结构200所产生的辉度曲线。如图6所示，习知的填充不具有高度变化的封装胶的光源结构在靠近其边缘部分的出光辉度，明显低于利用第一实施方式的填充不等高度的封装胶的光源结构200。也就是说，本揭露通过将靠近基板的边缘部分的封装体的高度设计成小于靠近基板的中央部分的封装体的高度，可明显提升光源结构的靠近边缘部分的出光辉度与整体均匀度。

另请参照图7，其是绘示依照本揭露的实施方式的显示装置的侧面示意图。本实施方式的显示装置900包含如图1所示的背光模组100以及显示面板910。如图7所示，显示面板910设置在背光模组100的光学膜片300上方。显示装置900通过背光模组100中的光源结构200设计，同样可达到产生无暗边的均匀出光效果，故在此不再赘述。要说明的是，本案实施例仅以图1所示的背光模组100应用于显示装置900中来示范说明而非用以限制本发明。前述其他实施例的背光模组(例如图2的背光模组100’、图3的背光模组400、图5的背光模组700)或是其他实施例的光源结构(例如图4的光源结构600)均可应用于显示装置中，以产生同样的效果。

由上述本揭露实施方式可知，本揭露的光源结构主要通过改变封装体的填充高度来调整发光单元的出光辉度，由此改善习知背光模组的边缘暗带与出光不均的问题，因此不但可提升背光模组与显示装置的整体出光均匀度，亦可减少胶体用量。

虽然本揭露的实施例已揭露如上，然其并非用以限定本揭露，所属领域技术人员在不脱离本揭露的实施例的精神和范围内，应当可以做出些许更动与润饰，故本揭露的实施例的保护范围应当以所附的权利要求书所界定的范围为准。

【附图标记列表】

100：背光模组

100’：背光模组

200：光源结构

200’：光源结构

210：基板

220：间隔壁

220a：容置空间

230：发光单元

241：封装体

242：封装体

243：封装体

300：光学膜片

400：背光模组

500：光源结构

510：基板

520：间隔壁

520a：容置空间

530：发光单元

541：封装体

541a：递减部

541a’：递减部

541b：微结构

542：封装体

600：光源结构

700：背光模组

800：光源结构

810：基板

820：侧壁

820a：容置空间

830：发光单元

840：封装体

840a：递减部

900：显示装置

910：显示面板

G1：间距

G2：间距

G3：间距

G4：间距。

Claims (10)

1.一种光源结构，包含：

基板；

侧壁，其立设于所述基板的边缘部分；

多个间隔壁，其设置在基板上且位于所述侧壁的内侧，所述多个间隔壁与所述侧壁和所述基板共同界定出多个容置空间；

多个发光单元，其布设在所述基板上，且位于所述多个容置空间中；以及

多个封装体，其填充在所述多个容置空间中，且覆盖所述多个发光单元，所述多个封装体由相同材料制成；

其中，所述多个封装体的每一者的高度小于或等于所述侧壁的高度，并且小于或等于所述多个间隔壁的每一者的高度，且所述多个容置空间中的靠近所述基板的所述边缘部分的所述封装体的高度小于靠近所述基板的中央部分的所述封装体的高度，并且

其中，所述多个容置空间中的所述多个封装体的高度随着所述多个容置空间的位置远离所述基板的所述中央部分而递减。

2.根据权利要求1所述的光源结构，其中，所述多个封装体的高度递减幅度最大不超过30％，包含端点值。

3.根据权利要求1所述的光源结构，其中，位于靠近所述基板的所述边缘部分的所述多个容置空间的每一者中的所述封装体具有递减部。

4.根据权利要求3所述的光源结构，其中，所述递减部的表面设有多个微结构。

5.根据权利要求1所述的光源结构，其中，位于靠近所述基板的所述边缘部分的所述多个容置空间的每一者中的所述封装体的顶面与所述多个间隔壁的每一者的顶面之间具有间距。

6.根据权利要求1所述的光源结构，其中，所述多个间隔壁的每一者的反射率大于所述多个封装体的反射率。

7.根据权利要求1所述的光源结构，其中，所述封装体具有递减部，所述递减部靠近所述基板的所述边缘部分，所述递减部的高度递减幅度最大不超过30％，包含端点值。

8.根据权利要求1所述的光源结构，其中，靠近所述基板的所述边缘部分的所述封装体的表面设有多个微结构。

9.一种背光模组，包含：

根据权利要求1至8中任一项所述的光源结构；以及

至少一个光学膜片，其设置在所述侧壁上，其中所述至少一个光学膜片与所述多个封装体中的至少一部分封装体的顶面之间具有空气间隙。

10.一种显示装置，包含：

根据权利要求9所述的背光模组；以及

显示面板，其设置在所述背光模组的上方。