TWI470169B - 光源模組 - Google Patents

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具有側光源的光源模組。

用以產生大型發光區域的平面光源模組具有多種應用。在習知技藝中，通常是將一側光束入射至導光板內，並藉由導光板的特性，將側光束轉換成一平面光源，以使平面光源模組產生大面積發光的效果。

中華民國公開專利第200730954號揭露一種用於液晶顯示器(liquid crystal display device,LCD device)的背光模組(backlight module)。請參照圖1，燈反射器102包覆管狀燈100，以將光束反射至導光板104。導光板104固定在燈反射器102的邊緣。另外，具有反射區106與散射區108的光學板配置於導光板104的下方，其中部分入射至導光板104的光束可離開導光板104，並入射至散射區108。接著，散射區108會散射上述光束，以使管狀燈100旁的光強度較為均勻。

基本上，傳統的背光模組是針對小型的顯示器作設計。因此，若將複數個背光模組彼此相接以組成大型顯示器之使用時，背光模組與背光模組之間所存在的間隙將會導致視覺品質的降低。另一方面，其餘相關於具有側光源的光源模組仍在持續發展中。

本發明提供一種具有側光源的光源模組，且側光源上方的邊緣在視覺上不易被察覺。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提出一種光源模組。光源模組包括一導光板、一光條以及一第一反射器。導光板具有一第一側表面、一第二側表面以及一頂面。第二側表面相對於第一側表面，且頂面作為一出光面。光條配置於第一側表面上以提供一側光源至導光板，且光條具有複數個發光裝置。第一反射器配置於第二側表面上以將一光束反射至光條上方之一區域。

本發明之一實施例還提出一種光源模組。此光源模組包括複數個光源面板，光源面板可彼此相接，每一光源面板包括一導光板、一光條以及一第一反射。導光板具有一第一側表面、一第二側表面以及一頂面。第二側表面相對於第一側表面，且頂面作為一出光面。光條配置於第一側表面上以提供一側光源至導光板，且光條具有複數個發光裝置。第一反射器配置於第二側表面上以將一光束反射至光條上方之一區域。

除此之外，本發明之一實施例亦提出一種光源模組。此光源模組包括一導光板、一第一光條以及一第二光條。導光板具有一第一側表面、一第二側表面、一頂面以及一 底面，第二側表面相對於第一側表面，且頂面作為一出光面。第一光條配置於第一側表面上以提供一側光源至導光板，且第一光條具有複數個第一發光裝置。第二光條配置於第二側表面上以提供另一側光源至導光板，且第二光條具有複數個第二發光裝置。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明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發明。

本發明之一實施例提出一種光源模組。當一側光源使用此光源模組時，此光源模組的邊緣在視覺上不易被察覺。另外，在其他實施例中，亦可將許多光源模組彼此連接以提供一大面積的發光區域，且光源模組與光源模組間的連接邊緣亦不易被人眼所察覺。

除此之外，本發明亦提多許多實施例。然而，這些實施例並非用以限制本發明。另外，實施例與實施例間亦可做適當的結合。

圖2為本發明一實施例之光源模組的立體示意圖。如圖2所示，一般而言，光源模組120包括一導光板122、 一光條124以及一反射器128。導光板122具有一頂面126以作為一出光面。光條124配置於導光板122的一第一側表面上以提供一側光源至導光板122。光條124具有複數個發光裝置，發光裝置例如為發光二極體(light emitting diode,LED)，且發光裝置的高度低於頂面126。反射器128配置於導光板122的第二側表面上以將部份來自側光源的一光束反射至光條124上方之一區域。在本實施例中，導光板122之第二側表面相對於導光板122之第一側表面。

在本實施例中，光條124的發光裝置(例如發光二極體)位於導光板122之下部低於頂面126的位置。為了避免使用者在觀看頂面126時看到位於光條124上方的暗紋，本實施例將反射器128配置於導光板122之第二側表面上以將來自光條124的部份光束反射至光條124之上方的區域。如此一來，可將光強度調整成實質上相同。亦即，使用者不會察覺到光條124的存在。另外，亦可在導光板122的底面配置一反射層。換句話說，在導光板122之相對於頂面126的底面上亦可配置一反射層，其中頂面126為導光板122的出光面。

或者，光條124的高度亦可沿圖2之虛線描繪處延伸至頂面126，並和導光板122以類似的材料整合在一起。然而，發光裝置仍設置在較低位置，以使部份的光束可傳遞至發光裝置的上方以提供光束之補償。

圖3的光源模組與圖2的光源模組類似，惟圖3未繪 示圖2中位於導光板122第二側表面的反射器128。除此之外，在圖3中，另一光條124可配置於第二側表面上。需注意的是，從對向光條124所發出的部分光束亦可到達光條124的上方。如此一來，對於大面積發光面的光源模組而言，使用者於頂面126的上方仍可感知到均勻的亮度，卻不會察覺到側邊之光條124的存在。

依據上述關於側邊之光條124不易被人眼察覺的特性，如圖4所示，光源模組更包括複數個彼此相接的光源面板，例如光源面板120a、120b、120c。光源面板120a、120b、120c與圖2的光源模組120類似，惟光源面板120a、120b、120c不具有圖2的反射器128。另外，光源面板120a、120b、120c之間的連接介面150仍具有不易被人眼察覺的特性。如此一來，可達成大面積且均勻的發光效果。

以下將針對光源模組的結構作進一步的描述。在圖5中，除了如圖2所示的基本結構外，導光板122可更包括一反射層130，反射層130可有效地反射入射光以減少漏光(light leakage)。然而，反射層130可視實際情況而決定是否需要配置。另外，位於第二側邊上相對於光條124的反射器128可將部份的光束反射至光條124之發光裝置(例如發光二極體)的上方區域。在本實施例中，反射器128覆蓋整個第二側邊，其中第二側邊位於光條124的對向。然而，在其他實施例中，反射器128亦可不覆蓋整個第二側邊。其它實施例將於後文作介紹。另外，依據對邊緣區域之光強度的實際調整需求，另一反射器132亦可配 置在第一側表面上，且位於光條124之發光裝置的上方。因此，光條124上方的暗紋可進一步被補償。

如圖6所示，光源模組亦可加入其他元件。舉例來說，由於光條124中的每一發光裝置可造成局部的亮區，故可使用一彈性透光材料134覆蓋發光裝置。此彈性透光材料134用以作為介面，彈性透光材料134可允許來自發光裝置的光束順利地進入導光板122中。另外，一半透光擴散層136亦可形成於彈性透光材料134之上方。如此一來，可避免來自光條124內發光裝置之光束直接從頂面126發出而造成的局部亮點。因此，頂面126上方的光強度可達到均勻的效果。除此之外，光源模組的邊緣和發光裝置仍不易被人眼察覺。

在其他實施例中，由於上述光源模組具有邊緣不易被察覺之特性，故可將複數個的光源模組組合以提供大面積的發光區域。圖7為三個光源模組被組合以形成大面積之發光區域的示意圖。依據類似的概念，在每一光源模組中，光條212、222、232之發光裝置的高度皆低於導光板210、220、230。在本實施例中，反射器214、224、234可僅分別覆蓋光條212、222、232後方的位置。反射器214、224、234亦可反射部份光束至光條212、222、232上方之區域240。由於反射器214、224、234並未完全覆蓋側表面，故另一部分的光束亦可傳遞至區域240。如此一來，位於兩光源模組間的連接介面242可被有效調和，並且較不易被人眼察覺。

在圖8(a)中，導光板250可包括一底部溝槽252。底部溝槽252位於導光板250的底部。光條254可配置於底部溝槽252內，其中光條254具有彈性透光材料(例如圖6的彈性透光材料134)。本實施例的操作機制實質上與前述實施例的操作機制類似。利用類似的方式，光條254光條內嵌在導光板250內。此方式有助於將複數個光源模組組合以構成大區域的發光面。亦即，光條可選擇性地配置於導光板250內。不過，本實施例之光條254的發光裝置仍設置在較低的位置，以使部分光束可被導引至光條254的上方，進而調整光源模組之邊緣的光強度。如此一來，光源模組之邊緣可不易被人眼察覺。

請參照圖8(b)，一擴散層260更可配置於導光板250的頂面。由於輸出光變得較均勻，故光條254所對應的側邊更不易被人眼所察覺。

除此之外，若光源模組本身具有較大面積，還可採用如圖3所示額外的光條。以下將針對光源模組之光強度的特性做進一步說明。在圖9中，光源模組的光強度變化的估算是以cd/m²為單位，其中光強度在圖9是以粗線表示。如圖9所示，兩光條分別位於兩側表面，且彼此相對配置。一般而言，當單一光源模組的光面板較長時(例如120cm)，對應的光源模組之中央區域的光強度會衰減；亦即，中央區域的光強度會低於邊緣區域的光強度。

為了要補償中央區域的光強度，於圖10中更加入了額外的發光裝置。依據上述說明，額外加入的發光裝置配 置於導光板的中央區域。詳細而言，一發光裝置組(例如發光裝置組280)配置於導光板的中央區域。發光裝置組280包括發光裝置282與發光裝置284。舉例而言，發光裝置282的高度低於光條，且發光裝置282面對光條的一側表面。類似地，發光裝置284的高度低於光條，且發光裝置284面對光條的另一側表面。在圖10中，虛線代表圖9中的光強度變化，粗線代表本實施例採用發光裝置組280後的光強度變化。如圖10所示，本實施例的光強度較圖9之實施例的光強度均勻，且對應光源模組中央區域的光強度亦被補償。

圖11為本發明之另一實施例，其中圖11(a)為上視圖，圖11(b)為側視圖。在圖11(a)中，每一發光裝置所發出的光形為類錐狀。在經過一段傳遞距離後，光條的發光裝置所發出的光束會合光，且對向的光條的發光裝置所發出的光束亦具有類似特性，因此省略未繪示。上述之發光裝置組可依據排列方式區分為第一發光裝置組以及第二發光裝置組。第一發光裝置組面對其中之一的光條，例如為左光條；第二發光裝置組面對另一光條，例如為右光條。除此之外，第一發光裝置組與第二發光裝置組可交替配置，且發光裝置組的個數亦可調整。如圖11(b)所示，其中，虛線代表圖9之光源模組的光強度變化，本實施例之以粗線所示的光強度較對應於圖9的虛線所示的光強度均勻。

在本實施例中，在製作發光裝置組時，發光裝置組亦可以光條的方式實施。除此之外，導光板亦可具有底部溝 槽。類似地，以光條的方式實施的發光裝置組亦可配置在導光板的底部溝槽內，其中導光板具有彈性透光材料。彈性透光材料可保護發光裝置，且可作為發光裝置與導光板間的材料介面。由於彈性透光材料的彈性特性，發光裝置與導光板間的接觸表面可被牢固地固定，且光束也可順利通過導光板。不過，上述方式僅為舉例，發光裝置組的設計亦可依實際需求而有所不同。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明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，並非用來限制本發明之權利範圍。

100‧‧‧管狀燈

102‧‧‧燈反射器

104、122、210、220、230、250‧‧‧導光板

106‧‧‧反射區

108‧‧‧散射區

120‧‧‧光源模組

120a、120b、120c‧‧‧光源面板

124、212、222、232、254‧‧‧光條

126‧‧‧頂面

128、132、214、224、234‧‧‧反射器

130‧‧‧反射層

134‧‧‧彈性透光材料

136‧‧‧半透光擴散層

150‧‧‧連接介面

240‧‧‧區域

242‧‧‧連接介面

252‧‧‧底部溝槽

260‧‧‧擴散層

280‧‧‧發光裝置組

282、284‧‧‧發光裝置

圖1為習知具有側光源之背光模組的剖面示意圖。

圖2為本發明一實施例之光源模組的立體示意圖。

圖3為本發明一實施例之光源模組的立體示意圖。

圖4為本發明一實施例之具有複數個光源面板之光源模組的立體示意圖。

圖5為本發明一實施例依據圖2之光源模組之結構所繪示的剖面示意圖。

圖6為本發明一實施例依據圖2之光源模組之結構所 繪示的剖面示意圖。

圖7為本發明一實施例依據圖4之光源模組之結構所繪示的立體示意圖。

圖8為本發明一實施例之光源模組的剖面示意圖。

圖9為本發明一實施例之光源模組的光強度分布圖。

圖10為本發明一實施例之光源模組的光強度分布圖。

圖11為本發明一實施例之光源模組的光強度分布模擬圖。

120‧‧‧光源模組

122‧‧‧導光板

124‧‧‧光條

126‧‧‧頂面

128‧‧‧反射器

Claims (20)

1. 一種光源模組，包括：一導光板，具有一第一側表面、一第二側表面以及一頂面，其中該第二側表面相對於該第一側表面，且該頂面作為一出光面；一光條，配置於該第一側表面上以提供一側光源至該導光板，其中該光條具有複數個發光裝置，並包括一半透光擴散層，且該半透光擴散層位於該些發光裝置的一發光面之上方；以及一第一反射器，配置於該第二側表面上以將一光束反射至該光條上方之一區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該光條內嵌在該導光板的該第一側表面低於該頂面的一下部。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該導光板包括一底部溝槽，且該底部溝槽具有該第一側表面，該光條內嵌在該底部溝槽，且配置於該第一側表面上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，更包括：一第二反射器，配置於該第一側表面上以將一光束反射回該導光板。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該光條的高度低於或等於該頂面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光源模組，更包括：一第二反射器，配置於該光條之一後側表面上且位於該些發光裝置之上方。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該導光板具有一底面，且該底面具有一反射層。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該光條包括：一彈性透光材料，封裝在該些發光裝置的該發光面上，且該半透光擴散層配置於該彈性透光材料上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，更包括：一擴散層，配置於該導光板之該頂面上。
10. 一種光源模組，包括：複數個光源面板，該些光源面板彼此相接，且每一該光源面板包括：一導光板，具有一第一側表面、一第二側表面以及一頂面，其中該第二側表面相對於該第一側表面，且該頂面作為一出光面；一光條，配置於該第一側表面上以提供一側光源至該導光板，其中該光條具有複數個發光裝置，並包括一半透光擴散層，且該半透光擴散層位於該些發光裝置的一發光面之上方；以及一第一反射器，配置於該第二側表面上以將一光束反射至該光條上方之一區域。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光源模組，其中該第一反射器位於該第二側表面之一下部區域。
12. 如申請專利範圍第10項所述之光源模組，其中該光條內嵌在該導光板的該第一側表面低於該頂面的一下 部。
13. 如申請專利範圍第10項所述之光源模組，其中該導光板包括一底部溝槽，且該底部溝槽具有該第一側表面，該光條內嵌在該底部溝槽，且配置於該第一側表面上。
14. 如申請專利範圍第10項所述之光源模組，更包括：一第二反射器，配置於該第一側表面上以將一光束反射回該導光板。
15. 如申請專利範圍第10項所述之光源模組，其中該光條的高度低於或等於該頂面。
16. 一種光源模組，包括：一導光板，具有一第一側表面、一第二側表面、一頂面以及一底面，其中該第二側表面相對於該第一側表面，且該頂面作為一出光面；一第一光條，配置於該第一側表面上以提供一側光源至該導光板，其中該第一光條具有複數個第一發光裝置，並包括一第一半透光擴散層，且該第一半透光擴散層位於該些第一發光裝置的一第一發光面之上方；以及一第二光條，配置於該第二側表面上以提供另一側光源至該導光板，其中該第二光條具有複數個第二發光裝置，並包括一第二半透光擴散層，且該第二半透光擴散層位於該些第二發光裝置的一第二發光面之上方。
17. 如申請專利範圍第16項所述之光源模組，更包括： 一第一發光裝置組，配置於該底面上，並適於朝該第一側表面發出一光束；以及一第二發光裝置組，配置於該底面上，並適於朝該第二側表面發出另一光束，其中該第一發光裝置組與該第二發光裝置組配置於該導光板之一中央區域，且該第一發光裝置組與該第二發光裝置組的高度低於該導光板。
18. 如申請專利範圍第17項所述之光源模組，其中該第一發光裝置組與該第二發光裝置組交替配置。
19. 如申請專利範圍第16項所述之光源模組，其中該第一光條與該第二光條內嵌在該導光板的該第一側表面與該第二側表面低於該頂面的一下部。
20. 如申請專利範圍第16項所述之光源模組，其中該第一光條與該第二光條的高度低於或等於該導光板，且該些第一發光裝置與該些第二發光裝置的高度低於該導光板。