光源模组的制作方法

文档序号:11132658阅读:761来源:国知局
光源模组的制造方法与工艺

本发明涉及一种光源模组,尤其涉及一种于透镜结构上配置支撑单元的光源模组。



背景技术:

液晶显示器中主要包括有背光模组、显示面板、外框等组件。按照光源方向的不同,背光模组又可以分为侧光式背光模组与直下式背光模组。以直下式背光模组为例,直下式背光模组包括背板、光源组件、反射片、扩散片、光学膜片以及外框,其中光源组件由电路板、配置于电路板上的发光二极管以及二次透镜组合而成,而二次透镜的功用在于将发光二极管所发出的光线广角度的扩散分布,以使背光模组亮度整体均匀化。

为了支撑扩散片的重量以及维持反射片与扩散片之间的间距(也就是光学距离optical distance,简称OD),通常会在背板(Back cover)上配置支撑柱作为承载扩散片的构件,藉以维持反射片与扩散片之间的间距。但在追求薄型化的趋势下,反射片与扩散片的间距越来越窄,这使得扩散片微量的起伏变化(例如是扩散片倾斜),将影响平面光源的均匀度甚多,因此,在反射片与扩散片的间距变窄的情况下,必需增加支撑柱的数量,藉以维持光源组件与扩散片的距离。

然而,在支撑柱数量增加的情况下,支撑柱与背板卡合的结构增加,除了会导致背光模组的制作成本提高外,亦会造成后续在显示器上形成画面缺陷。因此,如何针对上述的问题进行改善,实为本领域相关人员所关注的焦点。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本

技术实现要素:
,因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的公知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容,不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题,在本发明申请前已被所属技术领域中普 通技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种光源模组,其在透镜结构上配置支撑单元,用以支撑扩散片,藉以在光学距离(OD)缩短的情况下,达成降低成本以及提升画面品质的功效。

本发明的又一目的在于提供一种透镜结构,其上配置支撑单元,用以支撑扩散片,藉以在光学距离(OD)缩短的情况下,达成降低成本以及提升画面品质的功效。

本发明的再一目的在于提供一种支撑单元,用以支撑扩散片,藉以在光学距离(OD)缩短的情况下,达成降低成本以及提升画面品质的功效。

为达上述之一部分或全部目的或是其它目的,本发明提供一种光源模组,包括框架、至少一个光源、扩散片、至少一个透镜结构以及至少一个支撑单元。光源配置于框架中。扩散片配置于光源所发出的光线的光学路径上。透镜结构配置于光源与扩散片之间,透镜结构包括面向扩散片的顶面。支撑单元配置于透镜结构与扩散片之间。支撑单元包括至少一个沿顶面的周缘配置的支撑件。支撑件包括相对的支撑面与接合面,支撑面接触扩散片,接合面相对于顶面。接合面的面积为A’,透镜结构的顶面的面积为A,且0.03A≦A’≦0.5A。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明另一方面提供一种透镜结构,用于光源模组,光源模组包括至少一个光源以及配置于光源所发出的光线的光学路径上的扩散片,透镜结构包括透镜主体以及支撑单元。透镜主体配置于光源与扩散片之间。透镜主体包括面向扩散片的顶面。支撑单元配置于透镜主体与扩散片之间,支撑单元包括至少一个沿顶面的周缘配置的支撑件。支撑件包括相对的支撑面与接合面,支撑面用于接触扩散片,接合面相对于顶面。接合面的面积为A’,透镜结构的顶面的面积为A,且0.03A≦A’≦0.5A。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明再一方面提供一种支撑单元,用于光源模组,光源模组包括至少一个光源、配置于光源所发出的光线的光学路径上的扩散片以及配置于光源与扩散片之间的透镜 结构,透镜结构包括面向扩散片的顶面,支撑单元包括至少一个支撑件。支撑件用于配置于透镜结构的顶面的周缘,支撑件包括相对的支撑面与接合面,支撑面用于接触扩散片,接合面相对于顶面。接合面的面积为A’,透镜结构的顶面的面积为A,且0.03A≦A’≦0.5A。

本发明实施例的支撑单元、透镜结构与光源模组,其在透镜结构顶面的周缘上配置至少一个支撑件,用以支撑扩散片,并维持扩散片与光源之间的距离,此外,支撑件接合面的面积A’与透镜结构顶面的面积A,满足0.03A≦A’≦0.5A这个关系式,在这样的结构设计下,无须在框架的背板上额外配置传统的支撑柱,省去传统的支撑柱与背板卡合的结构,且即使在光学距离(OD)缩短的情况下,也无须增加传统的支撑柱的使用数量,有效达成降低成本以及提升显示装置画面品质的功效。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合附图,作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一实施例的光源模组的剖面示意图。

图2为图1所示的透镜结构与支撑单元的立体结构的示意图。

图3为图1所示的透镜结构、支撑单元、反射片与扩散片的侧视示意图。

图4A-图4E为不同实施例的支撑件的外观形状的示意图。

图5为本发明的另一实施例的光源模组的剖面示图。

图6为图5所示的透镜结构与支撑单元的外观结构的示意图。

图7为图5所示的透镜结构、支撑单元与反射片的侧视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合附图的一优选实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

请参照图1至图3,图1为本发明的一实施例的光源模组的剖面示意图。 图2为图1所示的透镜结构与支撑单元的立体结构的示意图。图3为图1所示的透镜结构、支撑单元、反射片与扩散片的侧视示意图。如图1与图2所示,本实施例的光源模组1包括框架11、至少一个光源12、扩散片13、至少一个透镜结构14、至少一个支撑单元15以及反射片16。光源12配置于框架11中。扩散片13配置于光源12所发出的光线(未示出)的光学路径上。透镜结构14配置于光源12与扩散片13之间,且透镜结构14包括透镜主体140以及位于透镜主体140且面向扩散片13的顶面141。支撑单元15配置于透镜结构14与扩散片13之间,且支撑单元15包括至少一个沿透镜结构14的顶面141周缘144配置的支撑件151。支撑件151包括相对的支撑面152与接合面153,支撑件151以支撑面152接触扩散片13,藉以支撑扩散片13,支撑件151的接合面153则相对于透镜结构14的顶面141。反射片16配置于光源12上。如图3所示,支撑件151的接合面153的面积为A’,透镜结构14的顶面141的面积为A,且接合面153与顶面141之间满足0.03A≦A’≦0.5A的关系式。具体而言,接合面153的面积A’为接合面153垂直投影在扩散片13上的投影面积,同理,顶面141的面积A为顶面141垂直投影在扩散片13上的投影面积。

进一步而言,当支撑件151尺寸太小时(接合面153的面积为A’太小),支撑件151能够支撑扩散片13的支撑力不足且容易断裂,然而当支撑件151的尺寸太大时(接合面153的面积为A’太大),支撑件151会遮挡自透镜结构14出射的光线而影响整体光源模组1的光学表现,而本实施例的接合面153与顶面141之间由于满足0.03A≦A’≦0.5A的关系式,可避免上述当支撑件151的尺寸太小或太大时所造成的问题。

以下再针对本实施例的光源模组的详细结构作更进一步的描述。

如图1所示,本实施例的框架11包括背板(Back cover)111与前框(Front bezel)112,而光源12例如是配置在背板111上,但本发明并不限于此。本实施例的光源12包括基板121(例如是电路板)以及多个配置于基板121的发光元件122(例如是发光二极管(light emitting diode,简称LED)),反射片16例如是配置于基板121上,但本发明并不限于此。透镜结构14的数量例如是多个,在本实施例中,这些透镜结构14例如是透过从透镜主体140延伸而出的固定接脚143穿过反射片16而配置于光源12的基板121上,但 本发明并不限于此,在其它的实施例中,透镜结构14例如是透过固定接脚143直接配置于反射片16上,此外,透镜结构14的配置数量取决于发光元件122的配置数量,且这些透镜结构14与这些发光元件122彼此对应。

需特别说明的是,在本实施中,光源模组1还包括配置于扩散片13上的光学膜片组17,但光学膜片组17为本技术领域的已知技术手段且并非本发明的重点,因此,在说明中就不针对光学膜片组17的结构进行描述。

如图1与图2所示,本实施例所述的支撑单元15的支撑件151的数量例如是多个,这些支撑件151沿着每一透镜结构14顶面141的周缘144配置,且这些支撑件151的接合面153例如是接合于每一透镜结构14的顶面141,但本发明并不以此限,在其它的实施例中,支撑单元15的这些支撑件151与每一透镜结构14例如是一体成型,也就是说,这些支撑件151与每一透镜结构14的透镜主体140以及固定接脚143为一体成型。再如图3所示,这些支撑件151与每一透镜结构14的顶面141接合的接合面153的面积总合为A”,而这些接合面153的面积总合A”与顶面141之间同样亦满足0.03A≦A”≦0.5A这个关系式。在本实施例中,支撑件151的数量例如是3个,但本发明并不加限定支撑件151的数量,支撑件151的数量可视实际情况的需求而有所增减。

在本实施例中,每一透镜结构14上皆配置有支撑单元15,也就是说,每一透镜结构14上皆配置有一个或多个支撑件151,但本发明并不限于此,在其它的实施例中,支撑单元15可选择性地配置于这些透镜结构14中的至少其中之一,而无须于每一透镜结构14上配置支撑单元15。此外,本实施例的透镜结构14与支撑单元15的材质包括聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC)与聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,简称PMMA),且透镜结构14与支撑单元15的材质例如是相同或是不相同。举例而言,在一实施例中,透镜结构14与支撑单元15的材质同样为聚碳酸酯(PC)或是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),在另一实施例中,透镜结构14与支撑单元15的材质分别为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚碳酸酯(PC),但本发明并不限于此。

如图1与图3所示,本实施例的透镜结构14在垂直扩散片13的方向上的高度为X,支撑单元15的每一支撑件151在垂直扩散片13的方向上 的高度为Y,而反射片16与扩散片13之间的间距为H,则透镜结构14的高度X、支撑件15的高度Y以及间距H满足0.9H≦X+Y≦1.1H的关系式。举例而言,透镜结构14的种类包括反射式透镜结构与折射式透镜结构(在本实施例中,主要是以反射式透镜结构为例),在透镜结构14为反射式透镜结构的情况下,透镜结构14的高度X范围介于5-15毫米之间,且所适用的反射片16与扩散片13的间距H范围介于6-20毫米之间,透过上述关系式可以计算出支撑件15的高度Y范围介于1-15毫米之间。此外,在透镜结构14为折射式透镜结构的情况下,透镜结构14的高度X范围介于5-15毫米之间,且所适用的反射片16与扩散片13的间距H范围介于20-50毫米之间,透过上述关系式可以计算出支撑件15的高度Y范围介于5-45毫米之间。

如图3所示,本实施例的支撑单元15的每一支撑件151还包括连接于支撑面152与接合面153之间的外表面154以及通过支撑面152与外表面154之间的连接处并垂直于扩散片13的法线L。法线L与外表面154之间具有第一夹角θ1,且0度≦θ1≦45度,具体而言,法线L与外表面154之间的第一夹角θ1为位于支撑件151内的夹角。其中第一夹角θ1可表示当支撑件151的外观形状例如是柱状体时,支撑件151的锥度。在本实施例中,支撑面152例如是平面,但本发明并不限于此,在其它的实施例中,支撑面152可例如是曲面。此外,每一支撑件151的外表面154与透镜结构14的顶面141之间具有第二夹角θ2,且45度≦θ2≦135度,具体而言,支撑件151的外表面154与透镜结构14的顶面141之间的第二夹角θ2为位于支撑件151外的夹角。其中第二夹角θ2可表示支撑件151向外(朝向顶面141外侧)或向内(朝向顶面141内部)的倾斜程度。

如图1至图3所示,本实施例的支撑单元15的支撑件151的外观形状例如是柱状体,但本发明并不限于此,在其它的实施例中,支撑件151可具有多种不同的外观形状。举例而言,如图4A所示,支撑件151a的外观形状例如是片状体,使得每一支撑件151a与扩散片13接触的支撑面152面积较小,因此,较不会影响整体光源模组1的光学表现,其中第二夹角θ2例如为90度(图未标示)。如图4B所示,支撑件151b的外观形状例如是环状壁体,能够提供扩散片13较稳定的支撑力,其中第二夹角θ2例如为90 度(图未标示)。如图4C所示,支撑件151c的外观形状例如是环状壁体且支撑面152呈波浪状,在本实施例中,支撑件151c的支撑面152例如呈规则性的连续波浪状,本发明并不限于此,在其它的实施例中,支撑件151c的支撑面152例如是呈不规则性的连续波浪状,支撑件151c的支撑面152为呈波浪状的环状壁体除了提供扩散片13较稳定的支撑力外,亦能在扩散片13倾斜时,通过支撑面152的连续波浪状来调整扩散片13至水平状态,其中第二夹角θ2例如为90度(图未标示)。如图4D所示,支撑件151d的外观形状例如是向外倾斜的片状体,除了支撑件151d呈片状体较不会影响整体光源模组1的光学表现外,向外倾斜的片状体亦能增加支撑扩散片13的区域范围,其中第二夹角θ2例如为45度(图未标示)。如图4E所示,支撑件151e的外观形状例如是向外倾斜的环状壁体,除了提供扩散片13较稳定的支撑力外,向外倾斜的环状壁体亦能增加支撑扩散片13的区域范围,其中第二夹角θ2例如为45度(图未标示)。

请参照图5与图6,图5为本发明的另一实施例的光源模组1a的剖面示图。图6为图5所示的透镜结构14与支撑单元15a的外观结构示意图。如图5与图6所示,本实施例的光源模组1a与图1所示的光源模组1类似,不同点在于,本实施例的支撑单元15a包括套接部155以及配置于套接部155上的支撑件151。在本实施例中,支撑单元15a以套接部155套设于透镜结构14的顶面141的周缘144与侧面142,使得支撑件151位于透镜结构14顶面141的周缘144,其中侧面142与顶面141连接。此外,使用者可依据实际需求选择适当的透镜结构14,再将此支撑单元15a以套接部155套设于透镜结构14上,由于支撑单元15a可应用于不同态样的透镜结构14,具有便于使用者挑选使用的实用性。

请参照图7,图7为图5所示的透镜结构14、支撑单元15a与反射片16的侧视示意图。本实施例的支撑单元15a的套接部155在垂直扩散片13的方向上的高度为Z,而反射片16与扩散片13之间的间距为H,则套接部155的高度Z与间距H之间满足0.05(X+Y)≦Z≦0.5(X+Y)的关系式。进一步而言,当套接部155的高度Z太小时,支撑单元15a容易脱离透镜结构14而无法稳固地设置在透镜结构14上,然而当套接部155的高度Z太大时,套接部155会遮挡自透镜结构14出射的光线而影响整体光源模组1a的光 学表现,而本实施例的套接部155的高度Z与间距H之间由于满足0.05(X+Y)≦Z≦0.5(X+Y)的关系式,可避免上述当套接部155的高度Z太小或太大时所造成的问题。

如图5至图7所示,本实施例的支撑单元15a的支撑件151的外观形状例如是柱状体,但本发明并不限于此,在其它的实施例中,支撑件151可具有多种不同的外观形状,例如片状体、环状壁体、支撑面呈波浪状的环状壁体、向外倾斜的片状体以及向外倾斜的环状壁体,上述支撑件151的不同外观形状分别类似于图4A至图4E所示的支撑件的外观形状,在此不再详述。

综上所述,本发明的实施例可达到下列优点或功效的至少其中之一。本发明实施例的支撑单元、透镜结构与光源模组,其在透镜结构顶面的周缘上配置至少一个支撑件,用以支撑扩散片,并维持扩散片与光源之间的距离,此外,支撑件接合面的面积A’与透镜结构顶面的面积A,满足0.03A≦A’≦0.5A这个关系式,在这样的结构设计下,无须在框架的背板上额外配置传统的支撑柱,省去传统的支撑柱与背板卡合的结构,且即使在光学距离(OD)缩短的情况下,也无须增加传统的支撑柱的使用数量,有效达成降低成本以及提升显示装置画面品质的功效。此外,支撑单元以套接部套设于透镜结构上,可应用于不同态样的透镜结构,具有便于使用者挑选使用的实用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,不能以此限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改,皆仍属于本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要和标题仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。此外,本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

【符号说明】

1、1a:背光模组

11:框架

12:光源

13:扩散片

14:透镜结构

15、15a:支撑单元

16:反射片

17:光学膜面组

111:背板

112:前框

121:基板

122:发光元件

140:透镜主体

141:顶面

142:侧面

143:固定接脚

144:周缘

151、151a-151e:支撑件

152:支撑面

153:接合面

154:外表面

155:套接部

X、Y:高度

H:间距

Z:高度

A、A’、A”:面积

θ1、θ2:夹角

L:法线

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