光源模组的制作方法

文档序号:14256896阅读:121来源:国知局

本发明涉及一种光源模组,且特别涉及一种具有量子点层的光源模组。



背景技术:

量子点是一种具有良好吸光及发光特性的材料,其半高宽(fullwidthofhalf-maximum,fwhm)窄、发光效率高且具有相当宽的吸收频谱,拥有很高的色彩纯度与饱和度。因此,量子点元件近年来已逐渐被应用在显示技术中,以使显示设备的影像画面具有广色域及高色彩饱和度。在现有技术中,量子点组件通常是借由边框固定机构而固定在光源模组中。然而,这样的做法除了增加组装工序之外,还会增加光源模组整体的厚度。



技术实现要素:

本发明提供一种光源模组,其适于减少边框固定机构设计、降低组装工序以及减少光源模组整体的厚度。

本发明的一种光源模组,其包括导光板、光源以及量子点层。导光板具有出光面、底面以及入光面,其中底面与出光面相对,且入光面连接底面与出光面。光源配置在入光面旁。量子点层配置在出光面以及底面中的至少一者上。

在本发明的一实施例中,量子点层与出光面或底面直接接触,且量子点层的折射率小于导光板的折射率。

在本发明的一实施例中,量子点层包括阻水氧的物质。

在本发明的一实施例中,量子点层形成有多个微结构。

在本发明的一实施例中,量子点层包括多个光散射粒子。

在本发明的一实施例中,光源模组还包括光学匹配层。光学匹配层配置在量子点层与导光板之间,且光学匹配层的折射率小于导光板的折射率。

在本发明的一实施例中,光学匹配层的材料包括氟化镁、聚四氟乙烯、光学胶或氧化金属。

在本发明的一实施例中,光源模组还包括隔离层,其中量子点层配置在隔离层与导光板之间。

在本发明的一实施例中,隔离层还包覆量子点层的侧壁面。

在本发明的一实施例中,光源模组还包括隔离框。隔离框包覆量子点层的侧壁面。

在本发明的一实施例中,隔离层形成有多个微结构。

在本发明的一实施例中,隔离层包括多个光散射粒子。

在本发明的一实施例中,光源模组还包括微结构层。微结构层配置在隔离层上。

在本发明的一实施例中,底面形成有多个微结构。

在本发明的一实施例中,光源模组还包括反射片,其中底面位于出光面与反射片之间。

在本发明的一实施例中,光源模组还包括黏着层,其中反射片通过黏着层而与导光板接合,且黏着层的折射率小于导光板的折射率。

基于上述内容,在本发明实施例的光源模组中,量子点层配置在导光板上,因此光源模组可减少边框固定机构设计并降低组装工序,而光源模组整体的厚度也得以缩减。

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

附图说明

图1至图19分别是根据本发明的实施例的光源模组的剖面示意图。

附图标记说明:

10、10a:导光板;

20:光源;

30、30a、30b:量子点层;

40:反射片;

50:扩散片;

60:棱镜片;

70、70a:光学匹配层;

80、80a、80b、80c、80d:隔离层;

90:隔离框;

100:微结构层;

110:黏着层;

h70:厚度;

lm1、lm2、lm3、lm4、lm5、lm6、lm7、lm8、lm9、lm10、lm11、lm12、lm13、lm14、lm15、lm16、lm17、lm18、lm19:光源模组;

ms1、ms2、ms3、ms4:微结构;

sb:底面;

sc:光散射粒子;

se:出光面;

si:入光面;

ss:侧壁面;

st:上表面。

具体实施方式

图1至图19分别是根据本发明的实施例的光源模组的剖面示意图。请先参照图1,光源模组lm1包括导光板10、光源20以及量子点层30。导光板10适于传递来自光源20的光束,其材料可以是玻璃或塑料。塑料可包括聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或聚碳酸酯(pc),但不以此为限。

导光板10具有出光面se、底面sb以及入光面si,其中底面sb与出光面se相对,且入光面si连接底面sb与出光面se。导光板10可以是任一种形状的导光板。举例来说,导光板10可以是图1所示的平板导光板,其底面sb平行于出光面se,且入光面si垂直于底面sb和出光面se,但不以此为限。在另一实施例中,导光板10也可以是楔形导光板,其底面sb倾斜于出光面se,且入光面si不垂直于底面sb。以下实施例的导光板10虽然均显示为平板导光板,但也可为其他形状的导光板(如楔形导光板),在下文便不再重述。

光源20配置在入光面si旁,且适于朝入光面si射出光束。光源20可以包括多个发光二极管,如发光二极管或激光二极管,且这些发光二极管可以是单色发光二极管或多色发光二极管。也就是说,光束可以是光束或激光束,且光束可以是单色光束或多色光束。

来自光源20的光束经由入光面si进入导光板10后,经由全内反射(totalinternalreflection,tir)而在导光板10中传递。导光板10的底面sb可设置多个微结构(如v形沟槽或网点,未在图1中示出),以破坏全内反射,使光束从出光面se射出。借由调变微结构的形状以及分布可控制从出光面se射出的光型。

光源模组lm1可进一步包括反射片40。反射片40设置在底面sb下方,且底面sb位于出光面se与反射片40之间,以将从底面sb射出的光束反射回导光板10中,进而提升光的利用率。

量子点层30设置在光束的传递路径上,例如可设置在出光面se以及底面sb中的至少一者上,以借由吸收上述光束的一部分而被激发出另一种波长(颜色)的光束。激发光束的波长与量子点的粒径相关。在本实施例中,量子点层30中的量子点可具有单一或多种粒径。也就是说,量子点层30可被激发出单一或多种颜色的光束。举例来说,光源20所输出的光束可为蓝光,而量子点层30可吸收部分的蓝光并转换成红光以及绿光,但不以此为限。

除了量子点之外,量子点层30还可包括基质层,且量子点分布在基质层中。量子点层30可以涂布或喷印等方式直接形成在出光面se上。也就是说,量子点层30与导光板10(出光面se)可直接接触,且量子点层30与导光板10之间没有设置其他的膜层。在此架构下,量子点层30的折射率(如基质层的折射率)小于导光板10的折射率,以使光束能够借由全内反射而在导光板10中传递。然而,本发明不以此为限。在其他实施例中,量子点层30可配置在底面sb上。或者,量子点层30也可配置在出光面se以及底面sb上。再者,量子点层30与导光板10之间可设置其他的膜层。举例来说,量子点层30可预先形成在一薄膜上再贴附至导光板10,但不以此为限。

根据不同的需求,量子点层30可进一步包括其他材料。举例来说,为降低水气及氧气造成的量子点变质,量子点层30可进一步包括阻水氧的物质,但不以此为限。

相对于借由边框固定机构来固定量子点组件,本实施例借由将量子点层30配置在导光板10上,除了可减少边框固定机构设计以及组装工序之外,还可使光源模组lm1整体的厚度得以缩减。

根据不同的需求,光源模组lm1可进一步包括其他组件。举例来说,光源模组lm1可进一步包括至少一个扩散片50以及至少一个棱镜片60。扩散片50以及棱镜片60依序堆叠在出光面se上方。在其他实施例中,可省略扩散片50以及棱镜片60中的至少一者。以下实施例均可以与此相同的方式而进行改良,在下文便不再重述。

以下借由图2至图19说明光源模组的其他实施型态,其中相同或相似的组件以相同或相似的标号表示,在下文便不再重述。

请参照图2,光源模组lm2与图1的光源模组lm1相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm2进一步包括光学匹配层70。光学匹配层70配置在量子点层30与导光板10之间。在此架构下,可以不用限制量子点层30的折射率,但光学匹配层70的折射率小于导光板10的折射率,以使光束能够借由全内反射而在导光板10中传递。具体地,光学匹配层70的折射率可介于1至1.4之间,且其厚度h70例如大于1微米。举例来说,光学匹配层70的材料可包括氟化镁(mgf2)、聚四氟乙烯(poly-tetra-fluoro-ethylene,ptfe)或光学胶。或者,光学匹配层70的材料可以是其他高分子材料,其可涂布在导光板10上,且其膜层中具有多个纳米孔洞。或者,光学匹配层70的材料可包括其他绝缘材料或氧化金属,并可具有多个纳米状空隙结构。

请参照图3,光源模组lm3与图1的光源模组lm1相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm3进一步包括隔离层80,其中量子点层30配置在隔离层80与导光板10之间。隔离层80适于保护量子点层30,其除了可提供防刮、耐磨等功能之外,还可进一步用以阻挡水气及氧气。如此,量子点层30不一定要包括阻水氧的物质。举例来说,隔离层80的材料可包括高阻气性的透光材料,如聚偏二氯乙烯(pvdc)、乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)、聚乙烯醇(pva)、金属类薄膜(如铝箔与蒸镀膜)、氧化硅、氮化硅、氧化铝蒸镀膜或尼龙纳米复合材料等,但不以此为限。

请参照图4,光源模组lm4与图2的光源模组lm2相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm4进一步包括隔离层80。隔离层80的相关内容请参照图3对应的描述,在此不再重述。

请参照图5,光源模组lm5与图3的光源模组lm3相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm3中,隔离层80覆盖在量子点层30的上表面st上且曝露出量子点层30的侧壁面ss。在光源模组lm5中,隔离层80a不仅覆盖在量子点层30的上表面st上,还包覆量子点层30的侧壁面ss。

请参照图6,光源模组lm6与图3的光源模组lm3相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm6进一步包括隔离框90。隔离框90包覆量子点层30的侧壁面ss,而隔离层80b覆盖在量子点层30的上表面st以及隔离框90上。具体地,可先以隔离材料制作隔离框90。再将量子点材料以涂布或喷印等方式设置在隔离框90中,而形成量子点层30。然后再在量子点层30以及隔离框90上形成隔离层80b,其中隔离框90与隔离层80b可采用相同或不同的隔离材料。

请参照图7,光源模组lm7与图5的光源模组lm5相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm7进一步包括光学匹配层70。光学匹配层70的相关内容请参照图2对应的描述,在此不再重述。

请参照图8,光源模组lm8与图6的光源模组lm6相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm8进一步包括光学匹配层70。光学匹配层70的相关内容请参照图2对应的描述,在此不再重述。

请参照图9,光源模组lm9与图2的光源模组lm2相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm9中,量子点层30a形成有多个微结构ms1。微结构ms1例如可以黄光制程或压印等方式制作。根据不同的设计需求,微结构ms1可具有不同的形状以及排列间隔,而不以图9所示为限。在本实施例中,微结构ms1可用于散射从导光板10射出的光束,进而提升出光的均匀性。因此,光源模组lm9可以减少扩散片的片数,或者更进一步可以不用设置图2中的扩散片50。另外,在本实施例的架构下,如果量子点层30a的折射率小于导光板10的折射率,也可省略光学匹配层70。

请参照图10,光源模组lm10与图3的光源模组lm3相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm10中,隔离层80c形成有多个微结构ms2。微结构ms2例如可以黄光制程或压印等方式制作。根据不同的设计需求,微结构ms2可具有不同的形状以及排列间隔,而不以图10所示为限。在本实施例中,微结构ms2可用于散射从导光板10射出的光束,进而提升出光的均匀性。因此,光源模组lm10可以减少扩散片的片数,或者更进一步可以不用设置图3中的扩散片50。

在本实施例中,隔离层80c覆盖在量子点层30的上表面st上且曝露出量子点层30的侧壁面ss。然而,在另一实施例中,隔离层80c可进一步覆盖量子点层30的侧壁面ss。或者,光源模组lm10可进一步包括图6所示的隔离框90,以包覆量子点层30的侧壁面ss。

请参照图11,光源模组lm11与图4的光源模组lm4相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm11中,隔离层80c形成有多个微结构ms2。隔离层80c的相关内容请参照图10对应的描述,在此不再重述。

请参照图12,光源模组lm12与图4的光源模组lm4相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm12进一步包括微结构层100。微结构层100配置在隔离层80上且包括多个微结构ms3。微结构层100例如可以网印网点或压印微结构等方式制作。根据不同的设计需求,微结构ms3可具有不同的形状以及排列间隔,而不以图12所示为限。在本实施例中,微结构ms3可用于散射从导光板10射出的光束,进而提升出光的均匀性。因此,光源模组lm12可以减少扩散片的片数,或者更进一步可以不用设置图4中的扩散片50。

请参照图13,光源模组lm13与图2的光源模组lm2相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm13中,量子点层30b进一步包括多个光散射粒子sc。光散射粒子sc适于散射从导光板10射出的光束,进而提升出光的均匀性。因此,光源模组lm13可以减少扩散片的片数,或者更进一步可以不用设置图2中的扩散片50。另外,在本实施例的架构下,如果量子点层30b的折射率小于导光板10的折射率,也可省略光学匹配层70。

请参照图14,光源模组lm14与图3的光源模组lm3相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm14中,隔离层80d进一步包括多个光散射粒子sc。光散射粒子sc适于散射从导光板10射出的光束,进而提升出光的均匀性。因此,光源模组lm14可以减少扩散片的片数,或者更进一步,可以不用设置图3中的扩散片50。

在本实施例中,隔离层80d覆盖在量子点层30的上表面st上且曝露出量子点层30的侧壁面ss。然而,在另一实施例中,隔离层80d可进一步覆盖量子点层30的侧壁面ss。或者,光源模组lm14可进一步包括图6所示的隔离框90,以包覆量子点层30的侧壁面ss。

请参照图15,光源模组lm15与图11的光源模组lm11相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm15中,导光板10a的底面sb形成有多个微结构ms4。根据不同的设计需求,微结构ms4可具有不同的形状以及排列间隔,而不以图15所示为限。另外应说明的是,其他实施例的导光板10的底面sb还可选择性地形成有微结构ms4,但不以此为限。

请参照图16,光源模组lm16与图15的光源模组lm15相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm16进一步包括黏着层110,其中反射片40通过黏着层110而与导光板10接合。在此架构下,黏着层110的折射率小于导光板10的折射率,以使光束能够借由全内反射而在导光板10中传递。另外应说明的是,其他实施例的反射片40也可通过黏着层110而与导光板10接合,但不以此为限。

请参照图17,光源模组lm17与图1的光源模组lm1相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm17中,量子点层30配置在导光板10的底面sb上,使得量子点层30位于导光板10与反射片40之间。图2至图15的实施例也可以与此相同的方式而进行改良。以图4为例,光学匹配层70、量子点层30以及隔离层80可依序配置在底面sb上。此外,在反射片40通过黏着层110而与导光板10接合的情况下(参见图16),可先在底面sb上依序形成光学匹配层(如果有的话)、量子点层以及隔离层(如果有的话),再通过黏着层110将反射片40与导光板10接合。

请参照图18,光源模组lm18与图17的光源模组lm17相似。两者的主要差异如下所述。在光源模组lm18中,导光板10a的底面sb形成有多个微结构ms4。量子点层30配置在导光板10的底面sb上。光源模组lm18进一步包括隔离层80。隔离层80配置在量子点层30上,且量子点层30位于导光板10a与隔离层80之间。隔离层80的相关内容请参照图3对应的描述,在此不再重述。在本实施例中,隔离层80曝露出量子点层30的侧壁面ss。然而,在另一实施例中,隔离层80可覆盖量子点层30的侧壁面ss。或者,光源模组lm18可进一步包括图6所示的隔离框90,以包覆量子点层30的侧壁面ss。

请参照图19,光源模组lm19与图18的光源模组lm18相似。两者的主要差异如下所述。光源模组lm19进一步包括光学匹配层70a。光学匹配层70a配置在量子点层30与导光板10之间。光学匹配层70a的相关内容请参照图2对应的描述,在此不再重述。在本实施例中,隔离层80曝露出量子点层30的侧壁面ss。然而,在另一实施例中,隔离层80可覆盖量子点层30的侧壁面ss。或者,光源模组lm19可进一步包括图6所示的隔离框90,以包覆量子点层30的侧壁面ss。

综上所述,在本发明实施例的光源模组中,量子点层配置在导光板上,因此光源模组可减少边框固定机构设计并降低组装工序,而光源模组整体的厚度也得以减缩。

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。

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