CN218273009U - 背光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种背光模块,该背光模块包括光源、第一棱镜片及光型调整片。第一棱镜片设置于光源上。光型调整片设置于第一棱镜片之远离光源的一侧。光型调整片包括基底及多个光型调整结构。基底具有远离光源的第一表面及靠近光源的第二表面。多个光型调整结构设置于基底的第一表面上。每一光型调整结构具有相连接的第一结构面及第二结构面。各光型调整结构的第一结构面与基底的第一表面夹有第一底角,各光型调整结构的第二结构面与基底的第一表面夹有第二底角,且第一底角的角度与第二底角的角度不同。本实用新型之背光模块,借由第一棱镜片及光型调整片实现视角调整,背光模块亮度不会显著地耗损,且不易产生色度大幅偏移的问题。
Description
技术领域
本实用新型关于一种光学模块,且特别是关于一种背光模块。
背景技术
现有的被动式视角调整光控制技术以百叶窗膜(Louver film)为主流。百叶窗膜利用其本身结构的遮挡特性,可阻挡大视角的光束,进而达到视角控制的效果。使用百叶窗膜能十分有效地产生对称的视角,并将视角限制在一定的范围内。若想利用百叶窗膜达到不对称视角偏向的功能,则须调整百叶窗膜的遮光结构的几何形状及高低配置,借此达到非对称的视角。然而,即便使用具有特殊遮光结构的百叶窗膜能实现非对称的视角,但百叶窗膜的遮光结构会阻挡及/或吸收光束,造成光损耗。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容,因此在“背景技术”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所公开的内容,不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题,在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种背光模块,能实现视角调整并减少光损耗。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本实用新型提供一种背光模块包括光源、第一棱镜片及光型调整片。第一棱镜片设置于光源上。光型调整片设置于第一棱镜片之远离光源的一侧。光型调整片包括基底及多个光型调整结构。基底具有远离光源的第一表面及靠近光源的第二表面。多个光型调整结构设置于基底的第一表面上。每一光型调整结构具有相连接的第一结构面及第二结构面。各光型调整结构的第一结构面与基底的第一表面夹有第一底角,各光型调整结构的第二结构面与基底的第一表面夹有第二底角,且第一底角的角度与第二底角的角度不同。
基于上述,本实用新型一实施例的背光模块利用第一棱镜片及光型调整片的搭配可将光束导往特定方向,以达到视角调整的功能。特别是,第一棱镜片及光型调整片是利用光束的折射达到视角调整的目的,而未使用遮光结构达到之。因此,在利用第一棱镜片及光型调整片实现视角调整的同时,背光模块的亮度不会有太显著的损失,且不易产生色度大幅偏移的问题。
为让本实用新型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为本实用新型第一实施例的背光模块的剖面示意图。
图2为本实用新型第一实施例的光型调整片的局部放大示意图。
图3示出通过本实用新型第一实施例的第一棱镜片及光型调整片的一光路径。
图4为本实用新型第一实施例的第一棱镜片及光型调整结构的俯视示意图。
图5为本实用新型第一实施例的第一棱镜片及第二棱镜片的俯视示意图。
图6为本实用新型第二实施例的背光模块的剖面示意图。
图7为本实用新型第三实施例的背光模块的剖面示意图。
图8为本实用新型第四实施例的背光模块的剖面示意图。
图9为本实用新型第五实施例的背光模块的剖面示意图。
图10为本实用新型第六实施例的背光模块的剖面示意图。
图11为本实用新型第七实施例的背光模块的剖面示意图。
图12为本实用新型第八实施例的背光模块的剖面示意图以及背光模块的电控防窥片处于分享模式时光束通过各构件后的光型变化。
图13示出图12的背光模块的电控防窥片处于防窥模式时光束通过各构件后的光型变化。
附图标记列表
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G:背光模块110:光源
120:第二光学膜片
130:第二棱镜片
132:第二基底
132a、142a、162a:第一表面
132b、142b、162b:第二表面
134:第二棱镜结构
140:第一棱镜片
142:第一基底
144:第一棱镜结构
150、150B、150C、150E、150F:第一光学膜片
152:第一扩散片
154:防窥片
160:光型调整片
162:基底
162c、162d:端
164:光型调整结构
164a:第一结构面
164b:第二结构面
170:电控防窥片
D134、D144、D164:延伸方向
L:光束
W:宽度
Wd:间距
x:方向
α:第一底角
β:第二底角
φ:第一夹角
δ:第二夹角。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考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实用新型。
图1为本实用新型第一实施例的背光模块的剖面示意图。请参照图1,背光模块10包括光源110。光源110为一面光源。举例而言,在本实施例中,光源110可包括导光板及设置于导光板之侧面旁的发光元件。也就是说,在本实施例中,背光模块10可为侧入式背光模块。然而,本实用新型不局限于此,根据其它实施例,背光模块10也可为直下式背光模块。
背光模块10还包括第一棱镜片140,设置于光源110上。在本实施例中,第一棱镜片140包括第一基底142及多个第一棱镜结构144,第一基底142具有远离光源110的第一表面142a及靠近光源110的第二表面142b,而多个第一棱镜结构144设置于第一基底142的第一表面142a上。简言之,在本实施例中,第一棱镜片140可为正棱镜片。
背光模块10还包括光型调整片160,设置于第一棱镜片140之远离光源110的一侧。光型调整片160包括基底162及多个光型调整结构164。基底162具有远离光源110的第一表面162a及靠近光源110的第二表面162b。多个光型调整结构164设置于基底162的第一表面162a上。
图2为本实用新型第一实施例的光型调整片的局部放大示意图。请参照图1及图2,每一光型调整结构164具有相连接的第一结构面164a及第二结构面164b,各光型调整结构164的第一结构面164a与基底162的第一表面162a夹有第一底角α,各光型调整结构164的第二结构面164b与基底162的第一表面162a夹有第二底角β,且第一底角α的角度与第二底角β的角度不同。也就是说,各光型调整结构164是由倾斜程度不同的两个斜面所组成的偏旁棱镜结构。
图3示出通过本实用新型第一实施例的第一棱镜片及光型调整片的光路径。请参照图1及图3,光源110用以发出光束L,第一棱镜片140先将光束L导往正视方向,光型调整片160再对光束L进行偏向调整,使光束L偏向特定的一侧(例如但不限于:左侧,亦即偏向光型调整结构164的底角中具有较大角度的第一底角α的一侧方向),以达到视角调整的功能。与现有视角控制片,例如:百叶窗膜(Louver film),不同的是,第一棱镜片140及光型调整片160是利用光线的折射达到视角调整的目的,而未使用遮光结构达到之。因此,在利用第一棱镜片140及光型调整片160的搭配以实现视角调整的同时,背光模块10的亮度并无太显著的损失,且不易产生色度大幅偏移的问题。
请参照图2,在本实施例中,第二底角β的角度小于第一底角α的角度,且光型调整结构164的第一结构面164a于基底162的第一表面162a上的第一投影面积小于光型调整结构164的第二结构面164b于基底162的第一表面162a上的第二投影面积。
在本实施例中,第一底角α的角度可落在70°至90°的范围,且第二底角β的角度可落在10°至30°的范围。较佳的是,第一底角α的角度实质上等于87°,且第二底角β的角度实质上等于23°,但本实用新型不局限于此。另外,在本实施例中,第一结构面164a及第二结构面164b夹有第一顶角θ,且第一顶角θ的角度可落在60°至100°的范围。较佳的是,第一顶角θ的角度实质上等于70°,但本实用新型不局限于此。
请参照图1及图2,在本实施例中,光型调整片160的基底162具有相对的两端162c、162d,方向x由基底162的一端162c指向相对的另一端162d,且多个光型调整结构164在方向x上以间距Wd排列。其中,当光型调整结构164之间具有间距Wd,可提升背光模块的正视角亮度,此外,借由将间距Wd调整至适当大小,可使一部分的光束在通过光型调整片160时不被偏折向特定方向,进而最大程度地提升背光模块10的正视亮度。然不局限于此,于另一实施例,多个光型调整结构164在方向x是相邻接触排列,亦即多个光型调整结构164之间是不具有间距Wd。
请参照图2,举例而言,在本实施例中,较佳的是,每一光型调整结构164在方向x上具有宽度W,且间距Wd与宽度W的比值可落在0至1的范围;更佳的是,间距Wd与宽度W的比值实质上可等于0.2;但本实用新型不局限于此。另外,在本实施例中,较佳的是,每一光型调整结构164的宽度W可落在40μm至150μm之间;更佳的是,每一光型调整结构164的宽度W实质上等于88μm;但本实用新型不局限于此。
图4为本实用新型第一实施例的第一棱镜片及光型调整结构的俯视示意图。请参照图1及图4,在本实施例中,第一棱镜片140之多个第一棱镜结构144的延伸方向D144与光型调整片160之多个光型调整结构164的延伸方向D164夹有第一夹角φ,且第一夹角φ的角度落在0°至180°的范围。举例而言,在本实施例中,较佳的是,第一夹角φ的角度实质上等于45°,但本实用新型不局限于此。于图4中,为利于呈现第一棱镜结构144的延伸方向D144与光型调整结构164的延伸方向D164,故,于俯视图中,系仅绘制部分的光型调整片160,然而,于实际组装时,第一棱镜片140与光型调整片160应几乎完全地重叠。
请参照图1,在本实施例中,背光模块10可选择性地包括第二棱镜片130,设置于第一棱镜片140与光源110之间。利用第二棱镜片130可更有效地收敛光束及调整视角。第二棱镜片130包括第二基底132及多个第二棱镜结构134,第二基底132具有远离光源110的第一表面132a及靠近光源110的第二表面132b,而多个第二棱镜结构134设置在第二基底132的第一表面132a上。也就是说,在本实施例中,第二棱镜片130可为正棱镜片,但本实用新型不局限于此。
图5为本实用新型第一实施例的第一棱镜片及第二棱镜片的俯视示意图。请参照图1及图5,在本实施例中,第一棱镜片140之多个第一棱镜结构144的延伸方向D144与第二棱镜片130之多个第二棱镜结构134的延伸方向D134夹有第二夹角δ,且第二夹角δ的角度介于0°到180°的之间。举例而言,在本实施例中,较佳的是,第二夹角δ的角度实质上等于90°,但本实用新型不局限于此。于图5中,为利于呈现第一棱镜结构144的延伸方向D144与第二棱镜结构134的延伸方向D134,故,于俯视图中,系仅绘制部分的第一棱镜片140,然而,于实际组装时,第一棱镜片140与第二棱镜片130应几乎完全地重叠。
请参照图1,在本实施例中,背光模块10还可选择性地包括第一光学膜片150,设置于光型调整片160与第一棱镜片140之间。第一光学膜片150的设置与否及第一光学膜片150的种类端视实际需求而定。举例而言,在本实施例中,第一光学膜片150可包括视角控制片(例如:百叶窗膜;Louver film)、反射式偏光增光片(Dual Brightness EnhancementFilm;DBEF)及扩散片所组成的群组中的至少一个,但本实用新型不局限于此。
请参照图1,在本实施例中,背光模块10还可选择性地包括第二光学膜片120,设置于第一棱镜片140与光源110之间。举例而言,在本实施例中,第二光学膜片120可为扩散片,但本实用新型不局限于此。
在此必须说明的是,下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,下述实施例不再重述。
图6为本实用新型第二实施例的背光模块的剖面示意图。图6的背光模块10A与图1的背光模块10类似,两者的差异在于:图6的背光模块10A不包括图1之背光模块10的第一光学膜片150、第二棱镜片130及第二光学膜片120。
图7为本实用新型第三实施例的背光模块的剖面示意图。图7的背光模块10B与图1的背光模块10类似,两者的差异在于:图7的背光模块10B不包括图1之背光模块10的第二棱镜片130及第二光学膜片120。此外,在图7的实施例中,背光模块10B的第一光学膜片150B可为视角控制片(例如:百叶窗膜)。第一光学膜片150B可遮蔽来自于第一棱镜片140的大视角杂散光,进而使背光模块10B的视角调整效果更佳。
图8为本实用新型第四实施例的背光模块的剖面示意图。图8的背光模块10C与图1的背光模块10类似,两者的差异在于:图8的背光模块10C不包括图1之背光模块10的第二棱镜片130及第二光学膜片120。此外,在图8的实施例中,背光模块10C的第一光学膜片150C可为反射式偏光增光片。第一光学膜片150C可增加背光模块10C的亮度,使背光模块10C用于应用在亮度需求较高的场合。
图9为本实用新型第五实施例的背光模块的剖面示意图。图9的背光模块10D与图1的背光模块10类似,两者的差异在于:图9的背光模块10D不包括图1之背光模块10的第一光学膜片150及第二光学膜片120。图9的背光模块10D利用第一棱镜片140及第二棱镜片130可使光束在进入光型调整层160之间更往正视角方向集中,进而使背光模块10D的正视亮度表现更佳。
图10为本实用新型第六实施例的背光模块的剖面示意图。图10的背光模块10E与图1的背光模块10类似,两者的差异在于:图10的背光模块10E不包括图1之背光模块10的第二光学膜片120。在图10的实施例中,先利用第一棱镜片140及第二棱镜片130将光束往正视方向集中,再利用第一光学膜片150E(例如:百叶窗膜)遮蔽大视角杂散光,最后利用光型调整片160将光束往特定方向偏折,进而实现视角调整的功能。背光模块10E用于应用在视角要求较高且正视亮度需保持一定水准的场合。
图11为本实用新型第七实施例的背光模块的剖面示意图。图11的背光模块10F与图9的背光模块10D类似,两者的差异在于:图11的背光模块10F更包括第一光学膜片150F,设置于光型调整片160与第一棱镜片140之间。在图11的实施例中,背光模块10F的第一光学膜片150F可为反射式偏光增光片。相较于图9的背光模块10D,利用外加的第一光学膜片150F,图11的背光模块10F的正视亮度可大幅提升。
图12为本实用新型第八实施例的背光模块的剖面示意图。图12的背光模块10G与图1的背光模块10类似,两者的差异在于:图12的背光模块10G不包括图1之背光模块10的第二棱镜片130,且图12的背光模块10G还包括电控防窥片170。
请参照图12,在本实施例中,光型调整片160设置于电控防窥片170与第一棱镜片140之间。电控防窥片170能在分享模式及防窥模式间切换。光束通过处于分享模式的电控防窥片170后,光束的光型实质上不变。光束通过处于防窥模式的电控防窥片170时,光束之中以大视角入射的成分会被电控防窥片170阻挡,光束之中以接近或等于正视角入射的成份方能通过电控防窥片170。
图12示出背光模块10G的电控防窥片170处于分享模式时光束通过各构件后的光型变化。图13示出图12的背光模块10G的电控防窥片170处于防窥模式时光束通过各构件后的光型变化。
请参照图12,在本实施例中,第一光学膜片150G包括第一扩散片152及防窥片154(例如:百叶窗膜),第一扩散片152设置于防窥片154与第一棱镜片140之间。来自于第一扩散片152的光束具有朝各方向发散的光型。来自于第一扩散片152的光束通过防窥片154后具有朝正视方向集中且对称的光型。来自于防窥片154的光束通过光型调整片160后朝特定的方向(例如:左侧)偏折而具有不对称的光型。来自于光型调整片160的光束通过处于分享模式的电控防窥片170后其光型大致上维持不变,仍具有朝特定的方向集中(例如:左侧)且不对称的光型。
请参照图13,来自于第一扩散片152的光束具有朝各方向发散的光型。来自于第一扩散片152的光束通过防窥片154后具有朝正视方向集中且对称的光型。来自于防窥片154的光束通过光型调整片160后朝特定的方向(例如:左侧)偏折而具有不对称的光型。来自于光型调整片160的光束通过处于防窥模式的电控防窥片170时以大视角入射的成分会被阻挡,而使得光束在通过电控防窥片170后集中在正视方向。
请参照图12及图13,举例而言,在本实施例中,背光模块10G可应用在车载显示装置,具有广视角光型的光束经过防窥片154后大视角的成分被阻挡而无法通过防窥片154,通过防窥片154的光束具有朝正视方向集中且对称的光型;通过防窥片154的光束再经过光型调整片160的偏折,光束的光型变成往左侧(或者说,正驾驶侧)偏移,往右侧(或者说,副驾驶的车窗侧)传递的光量减少;之后,再借由电控防窥片170的开关控制朝左侧(或者说,正驾驶侧)传递之光量的多寡,当电控防窥片170关闭时,朝左侧(或者说,正驾驶侧)传递的光束不会被阻挡,而呈分享模式;当电控防窥片170切换至防窥模式时,朝左侧(或者说,正驾驶侧)传递的光束会被阻隔,而呈防窥模式。
举例而言,在本实施例中,电控防窥片170可包括液晶面板(未绘示)、补偿膜(未绘示)、第一偏光片(未绘示)及第二偏光片(未绘示),其中液晶面板包括两个透光导电层及位于所述两个透光导电层之间的多个液晶分子,所述补偿膜与液晶面板重叠设置,所述补偿膜位于所述第一偏光片与所述液晶面板之间,所述第二偏光片位于所述液晶面板、所述补偿膜及所述第一偏光片的一侧;在所述两个透光导电层之间无电位差时(即电控防窥片170关闭时),所述多个液晶分子的光轴平行或垂直于所述第一偏光片的穿透轴;在所述两个透光导电层之间存在电位差时(即电控防窥片170开启时),所述多个液晶分子的光轴相对于所述第一偏光片的穿透轴或吸收轴倾斜。所述补偿膜可选自由包含O型板与C型板的群组中之一。所述第二偏光片的穿透轴平行于所述第一偏光片的穿透轴。
须说明的是,上述的电控防窥片170的构造仅是用以举例说明本实用新型,而非用以限制本实用新型。在其它实施例中,电控防窥片170也可以是其它构造,凡能在防窥模式及分享模式间切换的电控防窥片均在本实用新型所欲保护的范畴。
综上所述,本实用新型一实施例的背光模块利用第一棱镜片及光型调整片的搭配可将光束导往特定方向,以达到视角调整的功能。值得一提的是,第一棱镜片及光型调整片是利用光束的折射达到视角调整的目的,而未使用遮光结构达到之。因此,在利用第一棱镜片及光型调整片实现视角调整的同时,背光模块的亮度不会有太显著的损失,且不易产生色度大幅偏移的问题。
以上所述,仅为本实用新型的优选实施例,不能以此限定本实用新型实施的范围,即凡是依照本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达到本实用新型所公开的全部目的或优点或特点。此外,说明书摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索,并非用来限制本实用新型的权利范围。此外,本说明书或权利要求书中提及的“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。
Claims (22)
1.一种背光模块,其特征在于,所述背光模块包括光源、第一棱镜片以及光型调整片,其中
所述第一棱镜片设置于所述光源上;以及
所述光型调整片设置于所述第一棱镜片的远离所述光源的一侧,其中所述光型调整片包括基底以及多个光型调整结构,其中
所述基底具有远离所述光源的第一表面及靠近所述光源的第二表面;以及
所述多个光型调整结构设置于所述基底的所述第一表面上,其中,所述光型调整结构中的每一个具有相连接的第一结构面及第二结构面,各所述光型调整结构的所述第一结构面与所述基底的所述第一表面夹有第一底角,各所述光型调整结构的所述第二结构面与所述基底的所述第一表面夹有第二底角,且所述第一底角的角度与所述第二底角的角度不同。
2.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述第二底角的角度小于所述第一底角的角度,且所述光型调整结构的所述第一结构面于所述基底的所述第一表面上的第一投影面积小于所述光型调整结构的所述第二结构面于所述基底的所述第一表面上的第二投影面积。
3.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述第一底角的角度落在70°至90°的范围,且所述第二底角的角度落在10°至30°的范围。
4.根据权利要求3所述的背光模块,其特征在于,所述第一底角的角度等于87°,且所述第二底角的角度等于23°。
5.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述第一结构面及所述第二结构面夹有第一顶角,且所述第一顶角的角度落在60°至100°的范围。
6.根据权利要求5所述的背光模块,其特征在于,所述第一顶角的角度等于70°。
7.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述第一棱镜片的远离所述光源的表面具有多个第一棱镜结构,所述第一棱镜片的所述多个第一棱镜结构的延伸方向与所述光型调整片的所述多个光型调整结构的延伸方向夹有第一夹角,且所述第一夹角的角度落在0°至180°的范围。
8.根据权利要求7所述的背光模块,其特征在于,所述第一夹角的角度等于45°。
9.根据权利要求7所述的背光模块,其特征在于,所述背光模块还包括第二棱镜片,其中
所述第二棱镜片设置于所述第一棱镜片与所述光源之间,其中所述第二棱镜片的远离所述光源的表面具有多个第二棱镜结构,所述第一棱镜片的所述多个第一棱镜结构的延伸方向与所述第二棱镜片的所述多个第二棱镜结构的延伸方向夹有第二夹角,且所述第二夹角的角度介于0°到180°的之间。
10.根据权利要求9所述的背光模块,其特征在于,所述第二夹角的角度等于90°。
11.根据权利要求9所述的背光模块,其特征在于,所述背光模块还包括第一光学膜片,其中
所述第一光学膜片设置于所述光型调整片与所述第一棱镜片之间。
12.根据权利要求11所述的背光模块,其特征在于,所述第一光学膜片包括视角控制片、反射式偏光增光片及扩散片所组成的群组中的至少一个。
13.根据权利要求9所述的背光模块,其特征在于,所述背光模块还包括第二光学膜片,其中
所述第二光学膜片设置于所述第一棱镜片与所述光源之间。
14.根据权利要求13所述的背光模块,其特征在于,所述第二光学膜片为扩散片。
15.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述多个光型调整结构在方向上以间距排列,所述光型调整结构中的每一个在所述方向上具有宽度,且所述间距与所述宽度的比值落在0至1的范围。
16.根据权利要求15所述的背光模块,其特征在于,所述宽度落在40μm至150μm之间。
17.根据权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述宽度等于88μm。
18.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述背光模块还包括第一光学膜片,其中
所述第一光学膜片设置于所述光型调整片与所述第一棱镜片之间。
19.根据权利要求18所述的背光模块,其特征在于,所述第一光学膜片包括视角控制片、反射式偏光增光片及扩散片所组成的群组中的至少一个。
20.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述背光模块还包括第二光学膜片,其中
所述第二光学膜片设置于所述第一棱镜片与所述光源之间。
21.根据权利要求20所述的背光模块,其特征在于,所述第二光学膜片为扩散片。
22.根据权利要求1所述的背光模块,其特征在于,所述背光模块还包括电控防窥片,其中
所述光型调整片设置于所述电控防窥片与所述第一棱镜片之间。
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