CN104832827B - 光源模块及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源模块及显示装置。至少一个发光元件适于发出光束，且发光元件配置在导光板旁。导光板包括第一表面、第二表面以及入光面，第二表面相对于第一表面，且入光面连接第一表面及第二表面。至少一个第一导光端部及至少一个第二导光端部位于导光板具有入光面的一侧，且第一导光端部位于发光元件前方，而第二导光端部与第一导光端部连接。第一透光介质至少配置在第一表面上第一导光端部处，第一透光介质的折射率大于位于第一表面上第二导光端部处的介质或空间的折射率。

Description

光源模块及显示装置

技术领域

本发明是有关于一种光学设备及图像装置，且特别是有关于一种光源模块及显示装置。

背景技术

由于显示技术的日新月异，轻薄化的消费型电子产品例如是手机、平板电脑、电视等多媒体影音装置都是目前市场上的主流。轻薄化的显示装置在影音装置也是主要考量的设计之一，现今应用在轻薄化设计的显示装置例如是液晶显示装置、电泳显示装置等。

在轻薄化的显示装置设计中，光源模块(包括前光模块或背光模块)的轻薄化都是其中的一大课题。而在显示装置中，反射式的显示面板可有前光模块的搭配。随着显示装置的体积不断缩小及成本节省的趋势之下，发光元件(如发光二极管(Light EmittingDiode,简称LED))由于其位置的分布，在照光时会造成经由导光板照射到显示面板的光的均匀度不足或是导光板的出光均匀度不足，导致导光板在上述发光元件正前方且靠近入光面的部分出现亮点、而亮点与亮点之间会形成暗点，也导致在现有的显示装置中的可视区(active area)所显示的画面呈现亮度不均匀的情况，从而降低画面品质。因此，需要一种可以提供均匀光源的光源模块及具有均匀出光效果的显示装置。

发明内容

本发明提供一种光源模块及显示装置，光源模块可提供具有高均匀度的面光源，显示装置可提供良好的画面，且可提升影像亮度的均匀度。

本发明的一实施例提供一种光源模块，光源模块包括至少一个发光元件、导光板、至少一个第一导光端部、至少一个第二导光端部以及第一透光介质。发光元件适于发出光束，且发光元件配置在导光板旁。导光板包括第一表面、第二表面以及入光面，第二表面相对于第一表面，且入光面连接第一表面及第二表面。第一导光端部位于导光板的具有入光面的一侧，且位于发光元件的前方，而第二导光端部位于导光板具有入光面的一侧，并与第一导光端部连接。第一透光介质，至少配置在第一表面上的位于第一导光端部处，其中第一透光介质的折射率大于位于第一表面上的位于第二导光端部处的介质或空间的折射率。

本发明的一实施例提供一种显示装置，显示装置包括显示面板以及光源模块，其中光源模块配置在显示面板上方。光源模块包括至少一个发光元件、导光板、至少一个第一导光端部、至少一个第二导光端部以及第一透光介质。发光元件适于发出光束，且发光元件配置在导光板旁。导光板包括第一表面、第二表面以及入光面，第二表面相对于第一表面，且入光面连接第一表面及第二表面，其中第一表面与第二表面之一朝向显示面板，且第一表面与第二表面之另一背对显示面板。导光端部位于导光板的具有入光面的一侧，且位于发光元件的前方，而第二导光端部位于导光板的具有入光面的侧，并与第一导光端部连接。第一透光介质，至少配置在第一表面上的位于第一导光端部处，其中第一透光介质的折射率大于位于第一表面上的位于第二导光端部处的介质或空间的折射率。

在本发明的一实施例中，发光元件为多个发光元件，第一导光端部为多个第一导光端部，这些第一导光端部与第二导光端部沿着入光面交替排列。

在本发明的一实施例中，光源模块还包括第二透光介质，其为位于第一表面上的位于第二导光端部处的介质，其中第二透光介质与第一透光介质连接。

在本发明的一实施例中，第二透光介质为透光胶层。

在本发明的一实施例中，位于第一表面上的位于第二导光端部处的介质为空气、气体或液体。

在本发明的一实施例中，导光板具有可视区，可视区在靠近入光面的边缘与发光元件之间在平行于第一表面的方向上的距离为0毫米至0.5毫米。

在本发明的一实施例中，光源模块还包括保护盖板，保护盖板配置在第一表面或第二表面上方。

在本发明的一实施例中，显示装置还包括保护盖板，其中导光板配置在保护盖板及显示面板之间。

在本发明的一实施例中，光源模块还包括第三透光介质，第三透光介质至少配置在第二表面上的位于第一导光端部处，其中第三透光介质的折射率大于位于第二表面上的位于第二导光端部处的介质或空间的折射率。

在本发明的一实施例中，第三透光介质还配置在第二表面上的位于第一导光端部及第二导光端部以外的区域。

在本发明的一实施例中，光源模块还包括第四透光介质，其为位于第二表面上的位于第二导光端部处的介质，其中第四透光介质与第三透光介质连接。

在本发明的一实施例中，第一透光介质为透光胶层。

在本发明的一实施例中，第一透光介质还配置在第一表面上的位于第一导光端部及第二导光端部以外的区域。

在本发明的一实施例中，显示面板为反射式显示面板。

在本发明的一实施例中，第一透光介质的折射率小于导光板的折射率。

基于上述，本发明的实施例中的光源模块可以通过导光板中第一导光端部及第二导光端部的表面介质的折射率不同设计，来消除现有光源模块所形成的亮点及暗点，藉以提升照光的均匀度。另外，本发明实施例中包括有上述光源模块的显示装置也通过均匀的照光来提供良好的画面品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的第一实施例中光源模块的俯视图；

图2A是根据图1中切面线I₁I₁’的切面图；

图2B是根据图1中切面线I₂I₂’的切面图；

图3是图1中光源模块的立体图；

图4是本发明的另一实施例中显示装置的立体图；

图5A是根据图4中切面线I₃I₃’的显示装置的部分切面图；

图5B是根据图4中切面线I₄I₄’的显示装置的部分切面图；

图6是本发明的另一实施例中显示装置的立体图；

图7A是根据图6中切面线I₅I₅’的显示装置的部分切面图；

图7B是根据图6中切面线I₆I₆’的显示装置的部分切面图；

图8A是本发明另一实施例中显示装置的立体图；

图8B是根据图8A中切面线I₇I₇’的显示装置的部分切面图；

图9A是本发明另一实施例中显示装置的立体图；

图9B是根据图9A中切面线I₈I₈’的显示装置的部分切面图；

图10A是本发明的第二实施例中显示装置的立体图；

图10B是图10A中显示装置的爆炸图。

附图标记说明：

A：可视区；

D：距离；

I₁I₁’、I₂I₂’、I₃I₃’、I₄I₄’、I₅I₅’、I₆I₆’、I₇I₇’、I₈I₈’：切面线；

100：光源模块；

110、410A：第一透光介质；

111A、111B：透光介质；

120：发光元件；

121A、121C、123A、123C：光束；

140：导光板；

142A、142B、142C、142D、162A、182A、182C：第一表面；

143：微结构；

144A、144B、144C、144D、164A、184A：第二表面；

146：入光面；

150：保护盖板；

160：第一导光端部；

180：第二导光端部；

200：显示面板；

300A、300B、300C、300D、300E：显示装置；

410B：第三透光介质；

420A：第二透光介质；

420B：第四透光介质。

具体实施方式

图1是本发明的第一实施例中光源模块的俯视图，图2A是根据图1中切面线I₁I₁’的切面图，图2B是根据图1中切面线I₂I₂’的切面图，而图3是图1中光源模块的立体图。请参照图1、图2A及图2B，本实施例的光源模块100包括至少一个发光元件120(在此以多个发光元件120为例)、导光板140，其中导光板140具有第一表面142A、第二表面144A及入光面146，而在导光板140具有入光面的一侧有交替排列的至少一个第一导光端部160及至少一个第二导光端部180(在此以多个第一导光端部160及多个第二导光端部180为例)。特别要说明的是，本实施例中第一导光端部160配置在发光元件120的正前方，而第二导光端部180连接第一导光端部160。请参照图1及图3，在本实施例中，第一透光介质110配置在第一表面142A上的位于第一导光端部160处及第一导光端部160和第二导光端部180以外处，且第一透光介质110的折射率大于第二导光端部180的第一表面142A上介质例如是空气。更进一步来说，图2A的切面图示出了包含本实施例中第一导光端部160的切面结构，而图2B的切面图示出了包含本实施例中第二导光端部180的切面结构，其中第一表面162A、第二表面164A各自为第一表面142A、第二表面144A中对应到第一导光端部160的部分，而第一表面182A、第二表面184A各自为第一表面142A、第二表面144A中对应到第二导光端部180的部分，藉以搭配下面的叙述来清楚说明本实施例。

请参照图1、图2A及图2B，在本发明的第一实施例中，发光元件120适于发出光束到入光面146，上述光束包括例如是光束121A及光束123A。本实施例中光束121A在进入导光板140后被第二表面164A反射，反射后的光束121A到达配置有第一透光介质110的第一表面162A，因为第一透光介质110的折射率大于第一表面182A上介质(这边例如是空气)，导致光束121A较容易穿透出第一表面162A。相对来说，本实施例中光束123A进入导光板140后容易被第二表面184A及第一表面182A反射后再穿透可视区A的第一表面142A。更进一步来说，本实施例通过第一透光介质110的配置来使第一表面162A及第一表面182A具有不同的反射率(Reflectance)及临界角(critical angle)，藉以让穿透发光元件120正前方的第一导光端部160的光束更容易在到达可视区A前就穿出导光板140，并让穿透第二导光端部180的光束容易被反射到可视区A才穿出导光板140，因此可视区A中靠近第一导光端部160的亮度降低而靠近第二导光端部180的亮度提升，进而消除亮点、暗点及其所带来的影响并增加光源模块100的出光均匀度。更详细来说，请参照图1，在本实施例中发光元件120与可视区A靠近入光面146的边缘之间的距离D为7毫米至12毫米，但不限于此。

在本发明的第一实施例中，上述发光元件120例如是发光二极管(Light EmittingDiode,简称LED)，但不限于此。在其他实施例中，发光元件120也可以是有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,简称OLED)等其他适于发出光束的元件。另一方面，本实施例的第一表面142A上还具有多个光学微结构143，但不限于此。在其他实施例中光学微结构143也可以配置在导光板140的第一表面142A或第二表面144A，其中光学微结构143适于让光线在对应到可视区A的地方穿出导光板140。在另一实施例中，光学微结构143也可以同时配置在导光板140的第一表面142A及第二表面144A上。

在本发明的第一实施例中，第一表面182A上的介质是空气，但不限于此。在其他实施例中，第一表面182A上的介质可以是其他气体、液体或固体透光材质，其折射率小于第一透光介质110的折射率。进一步来说，本实施例的第一透光介质110为透光胶层。更进一步来说，本实施例的第一透光介质110的折射率大于空气并小于导光板140的折射率，但不限于此。

图4是本发明的另一实施例中显示装置的立体图，图5A是根据图4中切面线I₃I₃’的显示装置的部分切面图，图5B是根据图4中切面线I₄I₄’的显示装置的部分切面图，其中图4的发光元件120为了清楚展示导光板的结构而没有示出。请参照图4、图5A及图5B，本实施例的显示装置300A具有光源模块及显示面板200，且这边的光源模块类似于图1中的光源模块100，其不同之处在于本实施例的光源模块还具有保护盖板150，其配置在第一透光介质110上方。在本实施例中，显示面板200位于导光板的下方。更详细得说，本实施例的第二表面144B朝向显示面板200，而第一表面142B的上方设置有保护盖板150，其适于保护第一透光介质110。本实施例在于光源模块其他细节的设计及功效与本发明的第一实施例相同，其中图5A可以对应到图2A，而图5B可以对应到图2B。也就是说，图5A的切面图示出了包含本实施例中第一导光端部的切面结构，而图5B的切面图示出了包含本实施例中第二导光端部的切面结构，且本实施例类似第一实施例中的第一透光介质110配置，因此其所能达到的功效及细节在此也不再赘述。另外，在本实施例中显示面板200例如是反射式显示面板，但不限于此。在本发明其他实施例中，显示面板200还可以是穿透式显示面板或半穿透式显示面板。本实施例中显示面板200(也即反射式显示面板)可以通过光源模块所提供的高均匀度的光来提供良好的显示画面。

图6是本发明的另一实施例中显示装置的立体图，图7A是根据图6中切面线I₅I₅’的显示装置的部分切面图，图7B是根据图6中切面线I₆I₆’的显示装置的部分切面图，其中图6的发光元件120为了清楚展示导光板140的结构而没有示出，且图7A的切面图示出了包含本实施例中第一导光端部的切面结构，而图7B的切面图示出了包含本实施例中第二导光端部的切面结构。请参照图6、图7A及图7B，本实施例中与本发明第一实施例相似的元件均以相同标号标示，其中各相似元件的配置在此也不再赘述。本实施例不同的地方在于导光板140的第一表面142C及第二表面144C相互之间配置的关系，在本实施例中保护盖板150配置在第二表面144C上方，而第一表面142C朝向显示面板200。换句话说，本实施例的导光板140配置在保护盖板150及显示面板200之间，而第一透光介质110配置在第一表面142C上，也就是导光板140及显示面板200之间。请参照图7A及图7B，在本实施例中发光元件120发出的光束中有部分会穿透导光板140的第一导光端部，例如是光束121C，由于有第一透光介质110配置，因此光束121C在进入导光板140后易于穿出第一表面142C，也就是光束121C易于在进入导光板140对应到可视区A的区域前就会穿出导光板140，进而降低发光元件120正前方的可视区A的亮度。另外，本实施例中发光元件120发出的光束中有部分会穿透导光板140的第二导光端部，例如是光束123C，由于对应到第二导光端部的第一表面182C上没有配置第一透光介质110，光束123C易于被反射到导光板140对应到可视区A的区域才穿出导光板140，进而提升邻近第二导光端部的部分可视区A的亮度。换句话说，本实施例通过第一透光介质110的配置来改变显示面板200和导光板140之间介面的反射率及临界角度，藉此来提升可视区内照光的均匀度及显示装置300B的画面品质。

图8A是本发明另一实施例中显示装置的立体图，图8B是根据图8A中切面线I₇I₇’的显示装置的部分切面图。请参照图8A及图8B，本实施例的显示装置300C与图6、图7A及图7B所示出的实施例中的显示装置300B相似，其不同之处在于本实施例还具有透光介质111A，其覆盖在第二表面144D上。详细来说，本实施例的透光介质111A配置在保护盖板150及导光板140之间，且透光介质111A覆盖导光板140，其中透光介质111A的折射率在本实施例中小于第一透光介质110的折射率，但不限于此。在其他实施例中，透光介质111A的折射率可以相同或不同于第一透光介质110的折射率。再进一步来说，本实施例的透光介质111A例如是透光胶层，但不限于此，在其他实施例中透光介质111A还可以是任何适于覆盖第二表面144D的液体、固体或气体透光介质。

图9A是本发明另一实施例中显示装置的立体图，图9B是根据图9A中切面线I₈I₈’的显示装置的部分切面图。请参照图9A及图9B，本实施例的显示装置300D与图4、图5A及图5B所示出的实施例中的显示装置300A相似，其不同之处在于本实施例还具有透光介质111B，其覆盖在第二表面144E上。详细来说，本实施例的透光介质111B配置在显示面板200及导光板140之间，且透光介质111B覆盖导光板140，其中透光介质111B的折射率在本实施例中小于第一透光介质110的折射率，但不限于此。在其他实施例中，透光介质111B的折射率可以相同或不同于第一透光介质110的折射率。再进一步来说，本实施例的透光介质111B例如是透光胶层，但不限于此，在其他实施例中透光介质111B还可以是任何适于覆盖第二表面144E的液体、固体或气体透光介质。

图10A是本发明的第二实施例中显示装置的立体图，图10B是图10A中显示装置的爆炸图。请参照图10A及图10B，在本实施例中，显示装置300E包括有显示面板200、发光元件120、保护盖板150、导光板140、第一透光介质410A、第二透光介质420A、第三透光介质410B、第四透光介质420B。第一透光介质410A配置在保护盖板150及导光板140之间除了对应到第二导光端部180以外的区域，而第二透光介质420A配置在保护盖板150及导光板140之间对应到第二导光端部180的区域。第三透光介质410B配置在显示面板200及导光板140之间除了对应到第二导光端部180以外的区域，而第四透光介质420B配置在显示面板200及导光板140之间对应到第二导光端部180的区域。在本实施例中，第一透光介质410A及第二透光介质420A均为透光胶层，其中第一透光介质410A的折射率大于第二透光介质420A的折射率，但不限于此。在其他实施例中，第二透光介质还可以是其他适于透光的气体、液体或固体，其折射率小于第一透光介质的折射率。在本实施例中，第三透光介质410B及第四透光介质420B均为透光胶层，其中第三透光介质410B的折射率大于第四透光介质420B的折射率，但不限于此。在其他实施例中，第四透光介质还可以是其他适于透光的气体、液体或固体，其折射率小于第三透光介质的折射率。在本实施例中，通过上述多个透光介质的配置，使导光板140对应到第一导光端部160的两个表面在进入可视区前均易于让光束穿出导光板140，而对应到第二导光端部180的两个表面在进入可视区前均易于将光束反射到可视区才穿出导光板140，藉此来消除可视区内因为发光元件120的位置所产生的亮点、暗点影响。

综上所述，本发明的实施例通过导光板的第一表面及第二表面上至少一种透光介质的位置配置来使同一表面上在不同位置有不同的反射率，藉以让发光元件正前方的部分导光板出光较少，而对应到发光元件之间的部分导光板出光较多，因此可以消除导光板靠近发光元件的一侧上的亮点及暗点，并使光源模块的出光更均匀。另外，通过上述的光源模块可以让显示装置提供更良好的画面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (25)

1.一种光源模块，其特征在于，包括：

至少一个发光元件，适于发出光束；

导光板，其中该至少一个发光元件配置在该导光板旁，该导光板包括：

第一表面；

第二表面，相对于该第一表面；以及

入光面，连接该第一表面及该第二表面；

至少一个第一导光端部，位于该导光板的具有该入光面的一侧，且位于该至少一个发光元件的前方；

至少一个第二导光端部，位于该导光板的具有该入光面的该侧，并与该至少一个第一导光端部连接：以及

第一透光介质，配置在该第一表面上的位于该至少一个第一导光端部处，且还配置在该第一表面上的位于该至少一个第一导光端部及该至少一个第二导光端部以外的区域，其中该第一透光介质的折射率大于位于该第一表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质或空间的折射率。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该至少一个发光元件为多个发光元件，该至少一个第一导光端部为多个第一导光端部，该些第一导光端部与该至少一个第二导光端部沿着该入光面交替排列。

3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括第二透光介质，其为位于该第一表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质，其中该第二透光介质与该第一透光介质连接。

4.根据权利要求3所述的光源模块，其特征在于，该第二透光介质为透光胶层。

5.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，位于该第一表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质为空气、气体或液体。

6.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该导光板具有可视区，该可视区在靠近该入光面的边缘与该至少一个发光元件之间在平行于该第一表面的方向上的距离为0毫米至0.5毫米。

7.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括：

保护盖板，配置在该第一表面或该第二表面上方。

8.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括：

第三透光介质，至少配置在该第二表面上的位于该至少一个第一导光端部处，其中该第三透光介质的折射率大于位于该第二表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质或空间的折射率。

9.根据权利要求8所述的光源模块，其特征在于，该第三透光介质还配置在该第二表面上的位于该至少一个第一导光端部及该至少一个第二导光端部以外的区域。

10.根据权利要求8所述的光源模块，其特征在于，还包括第四透光介质，其为位于该第二表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质，其中该第四透光介质与该第三透光介质连接。

11.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该第一透光介质为透光胶层。

12.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该第一透光介质的折射率小于该导光板的折射率。

13.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示面板；以及

光源模块，配置在该显示面板上方，该光源模块包括：

至少一个发光元件，适于发出光束；

导光板，其中该至少一个发光元件配置在该导光板旁，该导光板包括：

第一表面；

第二表面，相对于该第一表面，其中该第一表面与该第二表面之一朝向该显示面板，且该第一表面与该第二表面之另一背对该显示面板；以及

入光面，连接该第一表面及该第二表面；

至少一个第一导光端部，位于该导光板的具有该入光面的一侧，且位于该至少一个发光元件的前方；

至少一个第二导光端部，位于该导光板的具有该入光面的该侧，并与该至少一个第一导光端部连接：以及

第一透光介质，配置在该第一表面上的位于该至少一个第一导光端部处，且还配置在该第一表面上的位于该至少一个第一导光端部及该至少一个第二导光端部以外的区域，其中该第一透光介质的折射率大于位于该第一表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质或空间的折射率。

14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，该至少一个发光元件为多个发光元件，该至少一个第一导光端部为多个第一导光端部，该些第一导光端部与该至少一个第二导光端部沿着该入光面交替排列。

15.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，还包括第二透光介质，其为位于该第一表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质，其中该第二透光介质与该第一透光介质连接。

16.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，该第二透光介质为透光胶层。

17.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，位于该第一表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质为空气、气体或液体。

18.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，该导光板具有可视区，该可视区在靠近该入光面的边缘与该至少一个发光元件之间在平行于该第一表面的方向上的距离为0毫米至0.5毫米。

19.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，还包括：

保护盖板，其中该导光板配置在该保护盖板及该显示面板之间。

20.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，还包括：

第三透光介质，至少配置在该第二表面上的位于该至少一个第一导光端部处，其中该第三透光介质的折射率大于位于该第二表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质或空间的折射率。

21.根据权利要求20所述的显示装置，其特征在于，该第三透光介质还配置在该第二表面上的位于该至少一个第一导光端部及该至少一个第二导光端部以外的区域。

22.根据权利要求20所述的显示装置，其特征在于，还包括第四透光介质，其为位于该第二表面上的位于该至少一个第二导光端部处的介质，其中该第四透光介质与该第三透光介质连接。

23.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，该第一透光介质为透光胶层。

24.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，该显示面板为反射式显示面板。

25.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，该第一透光介质的折射率小于该导光板的折射率。