背光模组及显示装置的制作方法

1.本发明涉及光源模组及其应用，且特别是涉及背光模组及显示装置。


背景技术：

2.一般，用于直下式背光模组的光源主要包含基板、阵列于基板上的多个发光二极管以及覆盖于发光二极管上的封装胶，从发光二极管所产生的光线射出封装胶之后，将进一步经过光学膜片混合而形成面光源。
3.然而，封装胶上方除了光学膜片外，尚有显示面板等其他元件，故封装胶上方的光学膜片经常会被吸附到封装胶的表面，这将严重影响背光模组与显示装置的外观与均匀度。


技术实现要素：

4.因此，本发明的目的在于提供一种背光模组及显示装置，其中通过光源结构的设计，可避免因背光模组及显示装置中的光学膜片吸附到光源结构而影响外观的问题。
5.根据本发明的上述目的，提出一种背光模组。此背光模组包含光源结构以及光学膜片。光源结构包含基板、多个发光单元以及封装体。多个发光单元布设在基板上。封装体覆盖多个发光单元，其中封装体具有多个凸出部。光学膜片设置在光源结构的上方，其中光学膜片与封装体的多个凸出部互相接触。
6.依据本发明的一实施例，上述的封装体的凸出部具有互相拼接的多个三角棱镜结构、金字塔棱镜结构或圆弧棱镜结构。
7.依据本发明的一实施例，上述的封装体还包含多个凹陷部，多个凸出部与凹陷部交错设置。
8.依据本发明的一实施例，上述的发光单元对应地设置在凹陷部的正下方。
9.依据本发明的一实施例，上述的发光单元对应地设置在凸出部的正下方。
10.依据本发明的一实施例，上述的光源结构更包含设置在基板上的多个间隔壁，其中多个间隔壁与基板共同形成多个容置空间，且多个发光单元对应地分布在多个容置空间中。封装体包含多个封装单元，多个封装单元分别对应地设置在多个容置空间中且覆盖多个发光单元。一部分封装单元的高度大于间隔壁的高度以形成所述凸出部，一部分封装单元的高度小于间隔壁的高度，另一部分封装单元的高度等于间隔壁的高度。
11.依据本发明的一实施例，上述的高度大于间隔壁的封装单元、高度小于间隔壁的封装单元、与高度等于间隔壁的封装单元交错设置。
12.依据本发明的一实施例，上述的光源结构更包含设置在基板上的多个间隔壁，其中多个间隔壁与基板共同形成多个容置空间，且多个发光单元对应地分布在多个容置空间中。封装体包含多个封装单元，多个封装单元分别对应地设置在容置空间中且覆盖多个发光单元。其中间隔壁设置在两个相邻的凸出部之间。
13.依据本发明的一实施例，上述的凸出部的表面是通过毛细现象所形成的张力表
面。
14.根据本发明的上述目的，另提出一种显示装置。此显示装置包含上述的背光模组以及显示面板。显示面板设置在背光模组的上方。
15.根据本发明的上述目的，又提出一种显示装置。此显示装置包含上述的背光模组以及显示面板。显示面板设置在背光模组的上方。其中，位于显示面板边缘的封装单元的高度小于间隔壁的高度。
16.由上述可知，本发明主要是在光源结构的封装体上设置凸出部，除了有利于光线的均匀化以外，亦可解决光学膜片吸附在光源结构上的问题。另一方面，封装体的填充高度亦可因应出光需求而调整，以达到提升整体背光模组与显示装置的出光均匀度的目的。
附图说明
17.为了使本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更加明显易懂，现在参考附图进行如下说明：
18.图1是绘示依照本发明的第一实施方式的直下式背光模组的侧面示意图；
19.图2是绘示依照本发明的第二实施方式的直下式背光模组的侧面示意图；
20.图3是绘示依照本发明的第三实施方式的直下式背光模组的侧面示意图；
21.图4a是绘示依照本发明的第四实施方式的光源结构的局部侧视图；
22.图4b及图4c是绘示依照本发明的第四实施方式的光源结构的出光状态示意图；
23.图4d是绘示依照本发明的第四实施方式的另一种光源结构的侧面示意图；
24.图5是绘示依照本发明的第五实施方式的直下式背光模组的侧面示意图；
25.图6a是绘示依照本发明的第六实施方式的光源结构的俯视图；
26.图6b是沿着图6a中的a-a剖线所剖切的剖面示意图；
27.图6c是沿着图6a中的b-b剖线所剖切的剖面示意图；
28.图7是绘示依照本发明的实施方式的显示装置的侧面示意图。
具体实施方式
29.有关本发明的相关申请专利特色与技术内容，在以下参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在进行详细说明前，应注意的是，类似的元件以相同的编号来表示。
30.请参照图1，其是绘示依照本发明的第一实施方式的直下式背光模组的侧面示意图。本实施方式的背光模组100包含光源结构110以及至少一张光学膜片(例如图中为4张光学膜片200)。光学膜片200设置在光源结构110的上方，故光源结构110所产生的光线可经过光学膜片200并从光学膜片200出光。
31.请继续参照图1，光源结构110包含基板111、多个发光单元112以及封装体113。多个发光单元112布设在基板111上。封装体113覆盖多个发光单元112，其中封装体113具有多个凸出部113a。光学膜片200设置在光源结构110的上方，其中光学膜片200与封装体113的凸出部113a互相接触。在图1的实施例中，封装体113的凸出部113a具有互相拼接的多个三角棱镜结构。由此，当光学膜片200放置在光源结构110上时，最靠近封装体113的光学膜片200只接触封装体113的凸出部113a，而使得任意两个相邻的凸出部113a之间与光学膜片
200形成空气间隙，进而可以避免光学膜片200吸附于封装体113。
32.在本发明中，封装体的凸出部亦可有不同的形状设计。例如图2所示，图2是绘示依照本发明的第二实施方式的直下式背光模组的侧面示意图。图2所示的背光模组300的结构与图1所示的背光模组100的结构大致上相同，差异仅在于背光模组300的光源结构310具有不同的结构设计。如图2所示，光源结构310包含基板311、多个发光单元312以及封装体313。多个发光单元312布设在基板311上。封装体313覆盖多个发光单元312，其中封装体313具有多个凸出部313a。在本实施例中，封装体313的凸出部313a具有互相拼接的圆弧棱镜结构。由此，当光学膜片200放置在光源结构310上时，最靠近封装体313的光学膜片200只接触封装体313的凸出部313a，故同样可在任意两个相邻的凸出部313a之间与光学膜片200形成空气间隙，进而可避免光学膜片200吸附于封装体313。要说明的是，封装体的凸出部除了可具有例如图1及图2所示实施例的形状外，亦可具有金字塔形棱镜结构、条状结构或颗粒结构等其他形状。可替换地，如图3所示，凸出部413a的表面(凸弧面)与凹陷部413b的表面(凹弧面)形成连续的正弦波形表面，如此，当光学膜片200放置在光源结构410上时，最靠近封装体413的光学膜片200只接触封装体413的凸出部413a，而凹陷部413b可与光学膜片200形成空气间隙，故可达到避免光学膜片200吸附于封装体413的效果。
33.在本发明的其他实施例中，封装体亦可对应于发光单元的位置分布而设置。例如图3所示，图3是绘示依照本发明的第三实施方式的直下式背光模组的侧面示意图。图3所示的背光模组400的结构与图1所示的背光模组100的结构大致上相同，差异仅在于背光模组400的光源结构410具有不同的结构设计。如图3所示，光源结构410包含基板411、多个发光单元412以及封装体413。多个发光单元412布设在基板411上。封装体413覆盖多个发光单元412，其中封装体413具有多个凸出部413a及多个凹陷部413b。
34.如图3所示，在本实施例中，多个凸出部413a及多个凹陷部413b交错设置，且发光单元412对应地设置在凸出部413a的正下方。也就是说，凸出部413a位于发光单元412正上方的位置，而凹陷部413b则设置在任意两个相邻的发光单元412之间的位置。由于多个发光单元412阵列设置，且位于发光单元412正上方的位置的光线比任意两个相邻的发光单元412之间的光线较强，故利用凸出部413a的光发散功能可将从发光单元412正上方出光的较高强度的光线分散，同时利用凹陷部413b将光线引导至任意两个相邻的发光单元412之间的暗区，以达到使光源结构410产生均匀化光线的效果。
35.在其他实施例中，封装体的凸出部与凹陷部可具有不同的形状设计。请参照图4a，图4a是绘示依照本发明的第四实施方式的光源结构的局部侧视图。图4a所示的光源结构420与图3所示的光源结构410的结构大致上相同，差异仅在于光源结构420的封装体423具有不同的形状设计。如图4a所示，光源结构420包含基板421、多个发光单元422以及封装体423。多个发光单元422布设在基板421上。封装体423覆盖多个发光单元422，其中封装体423具有多个凸出部423a及多个凹陷部423b。其中，发光单元422对应地设置在凸出部423a的下方。如图4a所示，本实施例的凸出部423a具有根据第一圆心r1所绘示的弧面，凹陷部423b具有根据第二圆心r2所绘示的弧面。以发光单元422的所在位置为基准，第一圆心r1位于背对发光单元422的出光面的一侧。也就是说，发光单元422位于凸出部423a的弧面与第一圆心r1之间。第二圆心r2位于发光单元422所在的平面上，例如图4a所示的位于发光单元422左侧的凹陷部423b的弧面的第二圆心r2位于发光单元422的右侧，同样地，位于发光单元422
右侧的凹陷部423b的弧面的第二圆心r2位于发光单元422的左侧。
36.另请同时参照图4a至图4c，其中图4b及图4c是绘示依照本发明的第四实施方式的光源结构的出光状态示意图。由于封装体423的折射率大于空气的折射率，故每一个发光单元422的光线从凸出部423a射出时，除了沿着平行于光轴方向射出的正向光之外，出光角度较小的光线皆朝偏离法线的方向分散，而越远离光轴的光线在出光时偏离法线的幅度也越大。以图4b的位于凸出部423a上的a点而言，发光单元422所发射的光线从法线l1的右下方入光、左上方出光，以将光线导向法线l1左方的区域r。然而，由于导向此区域r的光线强度并不像led的正上方光线强度高，所以容易在区域r产生暗区。
37.为了解决暗区问题，使每一个发光单元422中较大角度的光线自凹陷部423b射出时，在通过法线后也朝偏离法线方向分散。以图4b位于凹陷部423b的b点而言，发光单元422所发射的光线从法线l2的左下方入光，右上方出光，以将光线导向法线l2右方的区域r。因此，凹陷部423b可以进一步将每一个发光单元422所发出的斜向光线引导至任意两个相邻的发光单元422之间的暗区r，并朝向直下式背光模组的出光面靠拢，以减少发光单元数量且又能达到良好的均光效果。
38.在另一实施例中，例如图4d所示，发光单元422还可以对应地设置在凹陷部423b的下方，而不是对应地设置在凸出部423a的正下方，但是仍可利用任意两个相邻的凸出部423a之间与光学膜片200形成空气间隙来解决吸附的问题。此外，发光单元422正上方的出光角度不变之外，其余光线则朝向外围任意两个相邻的发光单元422之间的暗区r，亦可达到良好的均光效果。
39.在本发明中，光源结构可具有不同的结构设计。请参照图5，图5是绘示依照本发明的第五实施方式的直下式背光模组的侧面示意图。本实施方式的背光模组500的结构与图1所示的背光模组100的结构大致上相同，差异仅在于背光模组500的光源结构510具有不同的结构设计。如图5所示，光源结构510包含基板511、多个间隔壁512、多个发光单元513以及封装体514。多个间隔壁512设置在基板511上，并与基板511形成多个容置空间521。发光单元513布设在基板511上，且位于容置空间521中。举例而言，本发明中每个容置空间521内较佳可包含n*n个发光单元513阵列，在本实施例中，每一个容置空间521设有四个发光单元513(即2*2个发光单元513)，但本发明并非以此为限。在其他实施例中，每一个容置空间521中的发光单元513的数量可依需求而定。
40.如图5所示，封装体514包含多个封装单元515，每个封装单元515设置在容置空间521中且覆盖发光单元513。其中，封装单元515的高度高于间隔壁512的高度，且封装单元515高出间隔壁512的顶端的部分即为凸出部515a。在本实施例中，每一个封装单元515的凸出部515a的表面是通过毛细现象所形成的张力表面。由此，当光学膜片200放置在光源结构510上时，最靠近封装体514的光学膜片200只接触封装单元515的凸出部515a，而间隔壁512的顶端则可与光学膜片200形成空气间隙，故可达到避免光学膜片200吸附于封装体514的效果。另一方面，凸出部515a的设计具有光发散功能，故可将光线分散至间隔壁512上方，以将光线补偿至间隔壁512上方的辉度相对较低的位置，进而提升整体光源结构510的出光均匀度。
41.请同时参照图6a、图6b及图6c，其中图6a是绘示依照本发明的第六实施方式的光源结构的上视图，图6b沿着图6a中的a-a剖线所剖切的剖面示意图，图6c沿着图6a中的b-b
剖线所剖切的剖面示意图。本实施方式的光源结构600包含基板610、多个间隔壁620、多个发光单元630以及封装体640。多个间隔壁620设置在基板610上，并与基板610形成多个容置空间611。发光单元630布设在基板610上，且位于容置空间611中。在一个实施例中，封装体640包含多个封装单元(例如封装单元641、封装单元642及封装单元643)，封装单元641、封装单元642及封装单元643各自设置在容置空间611中且覆盖发光单元630。
42.如图6b及图6c所示，封装单元641的高度高于间隔壁620的高度，且封装单元641高出间隔壁620的顶端的部分即为凸出部641a。封装单元642的高度等于间隔壁620的高度。封装单元643的高度小于间隔壁620的高度。在本实施例中，高度大于间隔壁620的封装单元641、高度小于间隔壁620的封装单元643、与高度等于间隔壁620的封装单元642交错设置。在一些应用例中，封装单元641、封装单元642与封装单元643的高度可依据实际需求而设计，故通过改变这些封装单元的高度可以调整发光单元630的出光辉度，且封装单元的高度的交错设计更能确保光学膜片200被凸出部641a平稳地支撑。当如图5所示的光学膜片200放置在光源结构600上时，最靠近封装单元641的光学膜片200只接触封装单元641的凸出部641a，而使间隔壁620的顶端可与光学膜片200形成空气间隙，故可达到避免光学膜片200吸附于封装体640的效果。另一方面，利用封装单元641的凸出部641a的光发散功能，可使从发光单元630正上方出光的较高强度的光线分散，同时利用其高度小于间隔壁620的封装单元643将光线向暗区传递并朝正向出光，可达到使整体光源结构600产生均匀化的光线的效果。
43.另请参照图7，图7是绘示依照本发明的实施方式的显示装置的侧面示意图。本实施方式的显示装置700主要包含由光源结构800及光学膜片200所形成的背光模组、以及设置在光学膜片200上的显示面板710。其中，光源结构800的结构与例如图5所示的光源结构510大致上相同，差异仅在于光源结构800的封装体840具有不同的结构设计。如图7所示，光源结构800包含基板810、多个间隔壁820、多个发光单元830以及封装体840。多个间隔壁820设置在基板810上，并与基板810形成多个容置空间811。发光单元830布设在基板810上，且位于容置空间811中。
44.如图7所示，封装体840包含多个封装单元(例如封装单元841及封装单元842)。其中，封装单元842的高度小于间隔壁820的高度，且封装单元842对应地设置在显示面板710边缘的位置。封装单元841的高度高于间隔壁820的高度，且高于间隔壁820的顶端的部分形成凸出部841a。借助于封装单元841与封装单元842的设计，除了可避免光学膜片200吸附于光源结构800的现象外，位于显示面板710边缘的封装单元842亦可解决显示区域边缘出现蓝边的问题。要说明的是，若显示区域边缘不存在蓝边问题的话，亦可不需要设计其高度低于间隔壁820的封装单元842，而可直接使用例如图5所示的光源结构510。另一方面，图7的实施例以光源结构800为例来进行示范说明，但其并非用以限制本发明。前述其他实施例的光源结构(例如图1的光源结构110、图2的光源结构310、图3的光源结构410、图5的光源结构510、图6a的光源结构600)均可应用于显示装置中，以产生同样的效果。
45.由上述本发明实施方式可知，本发明主要是在光源结构的封装体上设置凸出部，除了有利于光线的均匀化以外，亦可解决光学膜片吸附在光源结构上的问题。另一方面，封装体的填充高度亦可因应出光需求而调整，以达到提升整体背光模组与显示装置的出光均匀度的目的。
46.虽然本发明的实施例已揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域的技术人员，在不脱离本发明的实施例的精神和范围内，应当可以做出些许更动与润饰，故本发明的实施例的保护范围应当以所附的权利要求书为准。
47.【附图标记列表】
48.100：背光模组
49.110：光源结构
50.111：基板
51.112：发光单元
52.113：封装体
53.113a：凸出部
54.200：光学膜片
55.300：背光模组
56.310：光源结构
57.311：基板
58.312：发光单元
59.313：封装体
60.313a：凸出部
61.400：背光模组
62.410：光源结构
63.411：基板
64.412：发光单元
65.413：封装体
66.413a：凸出部
67.413b：凹陷部
68.420：光源结构
69.421：基板
70.422：发光单元
71.423：封装体
72.423a：凸出部
73.423b：凹陷部
74.500：背光模组
75.510：光源结构
76.511：基板
77.512：间隔壁
78.513：发光单元
79.514：封装体
80.515：封装单元
81.515a：凸出部
82.521：容置空间
83.600：光源结构
84.610：基板
85.620：间隔壁
86.630：发光单元
87.640：封装体
88.641：封装单元
89.641a：凸出部
90.642：封装单元
91.643：封装单元
92.700：显示装置
93.710：显示面板
94.800：光源结构
95.810：基板
96.811：容置空间
97.820：间隔壁
98.830：发光单元
99.840：封装体
100.841：封装单元
101.841a：凸出部
102.842：封装单元
103.a：点
104.b：点
105.l1：法线
106.l2：法线
107.r1：第一圆心
108.r2：第二圆心。