TWI526743B - 發光模組 - Google Patents

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TWI526743B
TWI526743B TW103103617A TW103103617A TWI526743B TW I526743 B TWI526743 B TW I526743B TW 103103617 A TW103103617 A TW 103103617A TW 103103617 A TW103103617 A TW 103103617A TW I526743 B TWI526743 B TW I526743B
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施耀淙
張梅楨
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元太科技工業股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources

Description

發光模組
本發明係關於一種發光模組，特別是關於一種包含調光片的發光模組。
在一般顯示裝置中，發光模組係為不可或缺的結構。發光模組大多係由導光板、光源及遮光條所構成。光源係朝向導光板之入光面發光，經由導光板的起伏微結構，令使光線均勻地由導光板的出光面發光。
當光源與導光板相接時，二者之間的縫隙可能會產生漏光，因此常會利用遮光條黏貼於光源與導光板之間的縫隙處，以改善漏光的問題。一般的遮光條可為吸光條或反射條，使光線被吸收或反射至導光板中。
目前大多使用發光二極體做為發光模組的光源，以提供較高的亮度及節能的功效。然而，發光二極體為點光源，當應用於發光模組時，常會導致發光模組出現熱點現象(hot spot)，使得顯示裝置的邊框處產生亮度不均勻。因此，目前亟需一種新的發光模組，以解決傳統發光模組所產生的缺失。
本發明係提供一種發光模組，用以解決一般發光模組的熱點現象，且使顯示裝置的邊框處具有均勻亮度。
本發明之一態樣在於提供一種發光模組。此發光模組包含一導光板、複數個光源以及第一調光片。
導光板具有一入光面、一第一出光面及一第二出光面相對於該第一出光面，其中第一出光面具有一調光區。諸光源係朝向導光板的入光面發光。
第一調光片(light-adjusting film)具有一第一光吸收部、複數個第二光吸收部及複數個第一光反射部。第一光吸收部設置於諸光源上方，且第二光吸收部及第一光反射部設置於導光板的第一出光面的調光區上。第二光吸收部係由諸光源於第一光吸收部的投影位置延伸出，且任一第一光反射部係位於每二相鄰之第二光吸收部之間，令使第二光吸收部及第一光反射部彼此交替排列。
根據本發明之實施例，上述第一光吸收部及第二光吸收部係呈黑色。
根據本發明之實施例，上述第一光吸收部及第二光吸收部具有一粗糙表面。
根據本發明之實施例，上述第一光反射部係呈白色。
根據本發明之實施例，上述第一光反射部更包含一反射層。
根據本發明之實施例，上述反射層為一金屬層。
根據本發明之實施例，上述金屬層之材料包含銀、鋁或錫。
根據本發明之實施例，上述第一光反射部之圖案為矩形、梯形、三角形、半圓形、半橢圓形或其組合。
根據本發明之實施例，每二相鄰之上述光源間的距離為約1公分至2公分。
根據本發明之實施例，上述第二光吸收部係由第一光吸收部延伸出約0.3公分至1公分。
根據本發明之實施例，上述光源為一點光源。
根據本發明之實施例，上述點光源為發光二極體。
根據本發明之實施例，上述光源的寬度為約3公厘至6公厘。
根據本發明之實施例，上述第二光吸收部的寬度大於光源的寬度。
根據本發明之實施例，上述第一光吸收部及第二光吸收部形成一梳狀結構(comb structure)。
根據本發明之實施例，上述發光模組更包含一第二調光片具有一第三光吸收部、複數個第四光吸收部及複數個第二光反射部。第三光吸收部設置於諸光源下方。第四光吸收部及第二光反射部設置於導光板的第二出光面的一調光區上。第四光吸收部係由諸光源於第三光吸收部的投影位置延伸出，且任一第二光反射部係位於每二相鄰之第四光吸收部之間，令使第四光吸收部及第二光反射部彼此 交替排列。
本發明之一態樣在於提供一種顯示裝置。此顯示裝置包含一顯示元件以及一種如上所述之發光模組。顯示元件具有一顯示面，且發光模組係設置於顯示元件上。發光模組的導光板的第二出光面係面對於顯示元件的顯示面。
根據本發明之實施例，上述顯示元件為一反射式顯示元件。
100、200、300、400、500、600‧‧‧發光模組
110、210、310、410‧‧‧導光板
112、212、312、412‧‧‧入光面
114、214、314、414‧‧‧第一出光面
115、215、315、415‧‧‧調光區
116、216、316、416‧‧‧第二出光面
118‧‧‧起伏微結構
120、220、320、420‧‧‧光源
121、221、321、421‧‧‧投影位置
130、230、330、430、510‧‧‧調光片
131、231、331、431‧‧‧第一光吸收部
132、232、332、432‧‧‧第二光吸收部
133、233、333、433‧‧‧第一光反射部
140‧‧‧顯示元件
142‧‧‧顯示面
150‧‧‧第二光學膠層
160‧‧‧第一光學膠層
170‧‧‧透明保護層
610a‧‧‧第一調光片
610b‧‧‧第二調光片
611‧‧‧第三光吸收部
612‧‧‧第四光吸收部
613‧‧‧第二光反射部
A、B、C‧‧‧光線
D1、D2‧‧‧距離
W1、W2‧‧‧寬度
第1A圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組100的立體圖，其中箭頭代表光線；第1B圖係沿第1A圖A-A’線段所繪示的發光模組100的剖面圖，其中箭頭代表光線；第1C圖係沿第1A圖B-B’線段所繪示的發光模組100的剖面圖，其中箭頭代表光線；第2圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組200的立體圖；第3圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組300的立體圖；第4圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組400的立體圖；第5圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組500的剖面圖；以及第6圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組 600的剖面圖。
接著以實施例並配合圖式以詳細說明本發明，在圖式或描述中，相似或相同的部分係使用相同之符號或編號。在圖式中，實施例之形狀或厚度可能擴大，以簡化或方便標示，而圖式中元件之部分將以文字描述之。可瞭解的是，未繪示或未描述之元件可為熟習該項技藝者所知之各種樣式。
本文所使用之術語僅是用於描述特定實施例之目的且不意欲限制本發明。如本文所使用，單數形式"一"(a、an)及"該"(the)意欲亦包括複數形式，除非本文另有清楚地指示。應進一步瞭解，當在本說明書中使用時，術語"包含"(comprises及/或comprising)指定所述之特徵、整數、步驟、運作、元件及/或組份，但並不排除存在或添加一或多個其它特徵、整數、步驟、運作、元件、組份及/或其群組。本文參照為本發明之較佳實施例(及中間結構)之示意性說明的橫截面說明來描述本發明之實施例。如此，因為製造技術及/或容差的改變，吾人將預期偏離該等說明之形狀。因此，不應將本發明之實施例理解為限於本文所說明之特定區域形狀，而包括製造之形狀改變，且該等圖中所說明之區域本質上為示意性的，且其形狀不意欲說明設備之區域的實際形狀且不意欲限制本發明之範疇。
為使顯示裝置兼具節能及高亮度，目前大多使用發 光二極體做為發光模組的光源。由於發光二極體為點光源，其會導致發光模組出現熱點現象(hot spot)，使得顯示裝置的邊框處產生亮度不均勻。
本發明之實施例所提供的發光模組包含一導光板、複數個光源及一調光片。在本發明之實施例中，調光片可用以改善發光模組的熱點現象，且使顯示裝置的邊框處具有均勻亮度。
請參考第1A、1B及1C圖。第1A圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組100的立體圖；第1B圖係沿第1A圖A-A’線段的剖面圖；以及第1C圖係沿第1A圖B-B’線段的剖面圖。
在第1A圖中，發光模組100包含導光板110、光源120及第一調光片130(light-adjusting film)。
導光板110具有入光面112、第一出光面114及第二出光面116。其中，第二出光面116係相對於第一出光面114，且第一出光面114具有一調光區115。
光源120係朝向導光板110的入光面112發光。在本發明之實施例中，光源120為點光源，例如可為發光二極體。每二相鄰之光源間的距離(D1)可根據光源的亮度調整。當光源亮度愈高，則每二相鄰之光源間的距離(D1)愈長。在本發明之實施例中，每二相鄰之光源間的距離(D1)為約1公分至2公分，但不以此為限制。在本發明之實施例中，光源的寬度(W1)為約3公厘至6公厘。
第一調光片130(light-adjusting film)具有第一光 吸收部131、第二光吸收部132及第一光反射部133。第一光吸收部131設置於光源120上方，且第二光吸收部132及第一光反射部133設置於第一出光面114的調光區115上。
由於每二相鄰光源120之間具有一距離，因此在光源120正前方會出現亮部(未繪示)，且在每二相鄰的光源120之間會出現暗部(未繪示)。在第1A圖中，第二光吸收部132係由光源120於第一光吸收部131的投影位置121延伸出，可吸收光源120正前方的部分光線A，以降低亮部的亮度。在本發明之實施例中，第一光吸收部131及第二光吸收部132係呈黑色。在本發明之實施例中，第一光吸收部131及第二光吸收部132具有一粗糙表面。在本發明之實施例中，第二光吸收部132係由第一光吸收部131延伸出約0.3公分至1公分(D2)。在本發明之實施例中，第二光吸收部132的寬度(W2)大於光源120的寬度(W1)。
另外，第一光反射部133係位於每二相鄰之第二光吸收部132之間，可反射照射其上的光線B，以提高暗部的亮度。在本發明之實施例中，第一光反射部133係呈白色。在本發明之實施例中，第一光反射部133更包含一反射層。此反射層可為一金屬層，且金屬層之材料包含銀、鋁或錫。在本發明之實施例中，第一光反射部之圖案可為矩形、梯形、三角形、半圓形、半橢圓形或其組合，但不以此為限。在第1A圖中，第一光反射部133之圖案為矩形。
在第1A圖中，第二光吸收部132及第一光反射部 133彼此交替排列。在本發明之實施例中，第一光吸收部131及第二光吸收部132形成一梳狀結構(comb structure)。
在第1B圖中，光線B自導光板110的入光面112進入導光板110，且照射調光片130的第一光反射部133。第一光反射部133可反射光線B，使光線B繼續進入導光板110中。
在第1B圖中，導光板110的第一出光面114上具有起伏微結構118。一第一光學膠層160覆蓋起伏微結構118及導光板110的第一出光面114，且及一透明保護層170覆蓋於第一光膠層160上。導光板110的第二出光面116面對一顯示單元140的顯示面142，且一第二光學膠層150夾置於其間。
在第1C圖中，光線A自光源120發出經過導光板110的入光面112進入導光板110，且照射調光片130的第二光吸收部132。第二光吸收部132可吸收光線A，僅讓直射的光線C繼續進入導光板110中。
第2圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組200的立體圖。在第2圖中，發光模組200包含導光板210、光源220及第一調光片230。
導光板210具有入光面212、第一出光面214及第二出光面216。其中，第二出光面216係相對於第一出光面214，且第一出光面214具有一調光區215。光源220係朝向導光板210的入光面212發光。
第一調光片230具有第一光吸收部231、第二光吸 收部232及第一光反射部233。第一光吸收部231設置於光源220上方，且第二光吸收部232及第一光反射部233設置於第一出光面214的調光區215上。
第二光吸收部232係由光源220於第一光吸收部231的投影位置221延伸出，且第一光反射部233係位於每二相鄰之第二光吸收部232之間，使第二光吸收部232及第一光反射部233彼此交替排列。在第2圖中，第一光反射部233之圖案為梯形。
第3圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組300的立體圖。在第3圖中，發光模組300包含導光板310、光源320及第一調光片330。
導光板310具有入光面312、第一出光面314及第二出光面316。其中，第二出光面316係相對於第一出光面314，且第一出光面314具有一調光區315。光源320係朝向導光板310的入光面312發光。
第一調光片330具有第一光吸收部331、第二光吸收部332及第一光反射部333。第一光吸收部331設置於光源320上方，且第二光吸收部332及第一光反射部333設置於第一出光面314的調光區315上。
第二光吸收部332係由光源320於第一光吸收部331的投影位置321延伸出，且第一光反射部333係位於每二相鄰之第二光吸收部332之間，使第二光吸收部332及第一光反射部333彼此交替排列。在第3圖中，第一光反射部333之圖案為三角形。
第4圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組400的立體圖。在第4圖中，發光模組400包含導光板410、光源420及第一調光片430。
導光板410具有入光面412、第一出光面414及第二出光面416。其中，第二出光面416係相對於第一出光面414，且第一出光面414具有一調光區415。光源420係朝向導光板410的入光面412發光。
第一調光片430具有第一光吸收部431、第二光吸收部432及第一光反射部433。第一光吸收部431設置於光源420上方，且第二光吸收部432及第一光反射部433設置於第一出光面414的調光區415上。
第二光吸收部432係由光源420於第一光吸收部431的投影位置421延伸出，且第一光反射部433係位於每二相鄰之第二光吸收部432之間，使第二光吸收部432及第一光反射部433彼此交替排列。在第4圖中，第一光反射部433之圖案為半圓形。
第5圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組500的剖面圖。在第5圖中，調光片510係設置於光源120及導光板110的第二出光面116下方。導光板110的第一出光面114上具有起伏微結構118。一第一光學膠層160覆蓋起伏微結構118及導光板110的第一出光面114，且一透明保護層170覆蓋第一出光面114。導光板110的第二出光面114面對一顯示單元140的顯示面142，且一第二光學膠層150夾置於其間。
第6圖係根據本發明之實施例所繪示的發光模組600的剖面圖。在第6圖中，第一調光片610a係設置於光源120及導光板110的第一出光面114上方；及第二調光片610b係設置於光源120及導光板110的第二出光面116下方。根據本發明之一實施例，第二調光片610b具有一第三光吸收部611、複數個第四光吸收部612及複數個第二光反射部613。
第三光吸收部611設置於光源120下方，且第四光吸收部612及第二光反射部613設置於導光板110的第二出光面116的一調光區上。第四光吸收部612係由光源120於第三光吸收部611的投影位置121延伸出，且任一第二光反射部613係位於每二相鄰之第四光吸收部612之間，令使第四光吸收部612及第二光反射部613彼此交替排列。
在本發明之一實施例中，第二調光片610b具有如第1圖之調光片130、第2圖之調光片230、第3圖之調光片330及第4圖之調光片430之結構。在本發明之另一實施例中，第二調光片610b中的第二光反射部613具有如第1圖之光反射部133、第2圖之光反射部233、第3圖之光反射部333及第4圖之光反射部433之幾何圖案。
在第6圖中，導光板110的第一出光面114上具有起伏微結構118。一第一光學膠層160覆蓋起伏微結構118及導光板110的第一出光面114，且一透明保護層170覆蓋第一出光面114。導光板110的第二出光面114面對一顯示單元140的顯示面142，且一第二光學膠層150夾置於其間。
在本發明之實施例中，發光模組包含導光板、光源及調光片。調光片具有第一光吸收部、第二光吸收部及光反射部。第二光吸收部係由光源於第一光吸收部的投影位置延伸出，可吸收光源正前方的部分光線，以降低亮部的亮度；以及光反射部係位於每二相鄰之第二光吸收部之間，可反射照射其上的光線，以提高暗部的亮度。因此，調光片可改善發光模組的熱點現象，且使顯示裝置的邊框處具有均勻亮度。
雖然本發明之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧發光模組
110‧‧‧導光板
112‧‧‧入光面
114‧‧‧第一出光面
115‧‧‧調光區
116‧‧‧第二出光面
120‧‧‧光源
121‧‧‧投影位置
130‧‧‧調光片
131‧‧‧第一光吸收部
132‧‧‧第二光吸收部
133‧‧‧第一光反射部
A、B‧‧‧光線
D1、D2‧‧‧距離
W1、W2‧‧‧寬度

Claims (17)

  1. 一種發光模組，包含：一導光板，具有一入光面、一第一出光面及一第二出光面相對於該第一出光面，其中該第一出光面具有一調光區；複數個光源，該些光源係朝向該導光板的該入光面發光；一第一調光片，具有一第一光吸收部、複數個第二光吸收部及複數個第一光反射部，該第一光吸收部設置於該些光源上方，且該些第二光吸收部及該些第一光反射部設置於該第一出光面的該調光區上，該些第二光吸收部係由該些光源於該第一光吸收部的投影位置延伸出，且任一該些第一光反射部係位於每二相鄰之該些第二光吸收部之間，令使該些第二光吸收部及該些第一光反射部彼此交替排列；以及一第二調光片，具有一第三光吸收部、複數個第四光吸收部及複數個第二光反射部，該第三光吸收部設置於該些光源下方，且該些第四光吸收部及該些第二光反射部設置於該導光板的該第二出光面的一調光區上，該些第四光吸收部係由該些光源於該第三光吸收部的投影位置延伸出，且任一該些第二光反射部係位於每二相鄰之該些第四光吸收部之間，令使該些第四光吸收部及該些第二光反射部彼此交替排列。
  2. 如請求項1所述之發光模組，其中該第一光吸收部及該些第二光吸收部係呈黑色。
  3. 如請求項2所述之發光模組，其中該第一光吸收部及該些第二光吸收部具有一粗糙表面。
  4. 如請求項1所述之發光模組，其中該些第一光反射部係呈白色。
  5. 如請求項4所述之發光模組，其中該些第一光反射部更包含一反射層。
  6. 如請求項5所述之發光模組，其中該反射層為一金屬層。
  7. 如請求項6所述之發光模組，其中該金屬層之材料包含銀、鋁或錫。
  8. 如請求項1所述之發光模組，其中該些第一光反射部之圖案為矩形、梯形、三角形、半圓形、半橢圓形或其組合。
  9. 如請求項1所述之發光模組，其中每二相鄰之該些光源間的距離為約1公分至2公分。
  10. 如請求項1所述之發光模組，其中該些第二光吸收部係由該第一光吸收部延伸出約0.3公分至1公分。
  11. 如請求項1所述之發光模組，其中該些光源為一點光源。
  12. 如請求項11所述之發光模組，其中該點光源為發光二極體。
  13. 如請求項1所述之發光模組，其中該些光源的寬度為約3公厘至6公厘。
  14. 如請求項13所述之發光模組，其中該些第二光吸收部的寬度大於該些光源的寬度。
  15. 如請求項1所述之發光模組，其中該第一光吸收部及該些第二光吸收部形成一梳狀結構。
  16. 一種顯示裝置，包含：一顯示元件，具有一顯示面；以及一如請求項1所述之發光模組設置於該顯示元件上，其中該發光模組的該導光板的該第二出光面係面對於該顯示元件的該顯示面。
  17. 如請求項16所述之顯示裝置，其中該顯示元件為一反射式顯示元件。
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