CN108692221B - 光源模块及其棱镜片 - Google Patents

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Abstract

一种光源模块，包括导光板、光源、第一棱镜片、第二棱镜片以及第三棱镜片。导光板包括出光面、与出光面相对的底面以及连接出光面与底面的入光面。光源配置于导光板的入光面，用于发出光线经由入光面传递至导光板中。第一棱镜片配置于导光板的出光面上，且包括多个第一棱镜单元。第一棱镜片位于导光板的出光面与第二棱镜片之间，第二棱镜片包括多个沿第一方向延伸的第二棱镜单元。第二棱镜片位于第一棱镜片与第三棱镜片之间，第三棱镜片包括多个沿第二方向延伸的第三棱镜单元，且第二方向与第一方向彼此垂直。本发明提供的光源模块与棱镜片，其结构设计具有提升亮度以及调整视角的功效。

Description

光源模块及其棱镜片
技术领域
本发明涉及一种光源模块，尤其涉及一种具有棱镜片的光源模块。
背景技术
在传统的显示设备中，背光模块通常包括光源与由下往上依序配置的反射片、导光板、下扩散片、下棱镜片、上棱镜片、上扩散片(或增亮膜)，而导光板是背光模块中导引光线至显示面板的主要元件。光源发出的光线进入导光板后，藉由全反射原理往导光板的另一端传导，此时的光线只会在导光板中传递，无法自导光板的出光面射出。为了让光线能自导光板的出光面射出，会在导光板的底面设置微结构。当光线传递至导光板的底面且碰到微结构时，此时被微结构反射的光线会往各个角度扩散，破坏了全反射条件以及光的干涉现象而使光线自导光板的出光面射出。
然而，光源发出的光线在进入导光板且自导光板出射后，光线会在棱镜片与反射片之间来回反射，光线于棱镜片与反射片之间的反射次数越多，那么光线的能量便会衰减越多，而导致整体亮度下降。具体而言，当光线穿透导光板底面后，经由反射片反射的反射光传递回导光板并经由导光板的出光面出射至下棱镜片，倘若反射光的角度无法与下棱镜片的出光角匹配，则反射光又会再被反射回导光板中，如此重复，光线能量的耗损便会增大。一般为了提高亮度，除了在导光板上配置不同密度或是不同形状的微结构外，亦可增加光源的数量或提高光源的电流，但提升效果有限，且会增加成本。因此，如何减少光线在棱镜片与反射片之间来回反射次数以改善上述问题，使光线有效地导出棱镜片，实为本领域相关人员所关注的焦点。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露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。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并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本领域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块，其结构设计具有提升亮度以及调整视角的功效。
本发明的目的之一在于提供一种棱镜片，其结构设计具有提升亮度以及调整光线至特定角度的功效。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种光源模块，包括导光板、光源、第一棱镜片、第二棱镜片以及第三棱镜片。导光板包括出光面、与出光面相对的底面以及连接出光面与底面的入光面。光源配置于导光板的入光面，光源用于发出光线经由入光面传递至导光板中。第一棱镜片配置于导光板的出光面上，且第一棱镜片包括多个第一棱镜单元，这些第一棱镜单元朝向远离出光面的方向。第一棱镜片位于导光板的出光面与第二棱镜片之间，第二棱镜片包括多个沿第一方向延伸的第二棱镜单元，这些第二棱镜单元朝向远离出光面的方向。第二棱镜片位于第一棱镜片与第三棱镜片之间，第三棱镜片包括多个沿第二方向延伸的第三棱镜单元，这些第三棱镜单元朝向远离出光面的方向，且第二方向与第一方向彼此垂直。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的另一实施例提出一种棱镜片，用于设置于导光板上，棱镜片包括基材以及多个棱镜单元。基材具有顶面，顶面朝向远离导光板的方向。这些棱镜单元连接于基材的顶面，这些棱镜单元朝向远离导光板的方向，且每一棱镜单元包括第一斜面与第二斜面，第一斜面邻接于第二斜面，第一斜面与顶面之间具有第一夹角，第二斜面与顶面之间具有第二夹角，其中第一夹角为θ1，且9度≦θ1≦25度。
本发明实施例的光源模块，由下至上依序配置第一棱镜片、第二棱镜片以及第三棱镜片于导光板的上方，藉由第一棱镜片将自导光板出射的光线调整至特定角度后依序传递至第二棱镜片与第三棱镜片，再藉由第二棱镜片以及第三棱镜片将光线调整至与通过导光板出光面的法线重叠，因此，在这样的结构设计下，除了可以调整光源模块的垂直视角，并进一步增加出光量，进而提高光源模块的亮度。此外，本发明实施例的第一棱镜片具多个特殊设计的棱镜单元，因此能够将自导光板出射的光线调整至特定角度。
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，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的光源模块的侧视示意图；
图2为图1所示的光源模块的立体结构示意图；
图3为图1所示第一斜面与顶面之间的第一夹角以及第二斜面与顶面之间的第二夹角与亮度的关系示意图；
图4为图1所示每一第二棱镜结构的第一顶角以及每一第三棱镜结构的第二顶角θ8与亮度的关系示意图；
图5为本发明另一实施例的光源模块的侧视示意图；
图6为本发明另一实施例的光源模块的立体结构示意图；
图7为本发明另一实施例的光源模块的侧视示意图；
图8A为现有光源模块的视角图；以及
图8B为本发明实施例的光源模块的视角图。
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，在以下结合附图的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与图2，图1为本发明实施例的光源模块的侧视示意图。图2为图1所示的光源模块的立体结构示意图。为了便于说明光源模块1中各元件及结构的方向，在此定义出直角坐标系，包括相互垂直的x轴、y轴及z轴，其中x-z平面例如平行于入光面113，x-y平面例如平行出光面111。如图1与图2所示，本实施例的光源模块1包括导光板11、光源12、第一棱镜片13、第二棱镜片14以及第三棱镜片15。导光板11包括出光面111、与出光面111相对的底面112以及连接出光面111与底面112的入光面113。在本实施例中，导光板11例如是呈平板构形，在其它的实施例中，导光板11例如是呈楔形，本发明并不加以限定导光板11的构形。光源12配置于导光板11的入光面113，且光源12用于发出光线L至导光板11的入光面113并传递至导光板11中。在本实施例中，光源12例如是发光二极管(LED)，且多个光源12沿着x轴方向排列，但本发明并不限于此，光源12也可以是冷阴极荧光灯管(CCFL)。第一棱镜片13配置于导光板11的出光面111上，且第一棱镜片130位于导光板11的出光面111与第二棱镜片14之间，第一棱镜片13包括多个第一棱镜单元130，这些第一棱镜单元130朝向远离导光板11的出光面111的方向。第二棱镜片14配置于第一棱镜片13与第三棱镜片15之间，且第二棱镜片14包括多个沿第一方向D1(即y轴方向)延伸的第二棱镜单元140，这些第二棱镜单元140朝向远离导光板11的出光面111方向。第三棱镜片15包括多个沿第二方向D2(即x轴方向)延伸的第三棱镜单元150，这些第三棱镜单元150朝向远离导光板11的出光面111的方向，且这些第三棱镜单元150延伸的第二方向D2与这些二棱镜单元140延伸的第一方向D1彼此垂直。
以下再针对本实施例的光源模块1的详细构造做进一步的描述。
如图1与图2所示，本实施例的第一棱镜片13还包括第一基材131，此第一基材131具有朝向第二棱镜片14的顶面132，这些第一棱镜单元130连接于第一基材131的顶面132，且这些第一棱镜单元130分别沿第三方向D3延伸(即x轴方向)。在本实施例中，这些第一棱镜单元130延伸的第三方向D3例如是与这些三棱镜单元150延伸的第二方向D2相同，且第二方向D2与第三方向D3分别平行于导光板11的入光面113。此外，本实施例的每一第一棱镜单元130包括靠近光源12的第一斜面1301以及远离光源12的第二斜面1302，第一斜面1301邻接于第二斜面1302，且第一斜面1301与顶面132之间具有第一夹角θ1，第二斜面1302与顶面132之间具有第二夹角θ2。在本实施例中，第一夹角θ1例如是大于等于9度且小于等于25度，第二夹角θ2例如是大于等于9度且小于等于25度。具体而言，第一斜面1301、第二斜面1302与第一基材131的顶面132构成对称或不对称的三角形，在第一夹角θ1与第二夹角θ2分别为大于等于9度且小于等于25度的设计下，第一斜面1301、第二斜面1302与第一基材131的顶面132所构成的形状例如是等腰三角形或两底角角度不相等的不对称三角形，因此三角形的顶角(图未示)例如是大于等于130度且小于等于162度。
如图1与图2所示，本实施例的第二棱镜片14还包括第二基材141，此第二基材141具有第一表面142以及与第一表面142相对的第二表面143，第一表面142相对(面向)于第一棱镜片13的第一基材131的顶面132，且第二棱镜片14的这些第二棱镜单元140配置于第二基材141的第二表面143。具体而言，这些第二棱镜单元140沿着x轴方向排列而连接于第二基材141的第二表面143，且这些第二棱镜单元140延伸的第一方向D1垂直于导光板11的入光面113。
如图1与图2所示，本实施例的第三棱镜片15还包括第三基材151，此第三基材151具有第三表面152以及与第三表面152相对的第四表面153，第三表面152相对(面向)于第二棱镜片14的第二基材141的第二表面143，且第三棱镜片15的这些第三棱镜单元150配置于第三基材151的第四表面153。具体而言，这些第三棱镜单元150沿着y轴方向排列而连接于第三基材151的第四表面153。
如图1与图2所示，本实施例的光源模块1还包括反射片16，导光板11还包括多个第一微结构17。反射片16配置于导光板11的底面112，且导光板11位于反射片16与第一棱镜片13之间。这些第一微结构17配置于导光板11的底面112。具体而言，在本实施例中，这些第一微结构17例如是朝靠近出光面111的方向凹入导光板11的底面112，但本发明并不限于此，在其它的实施例中，这些第一微结构17例如朝靠近反射片16的方向凸出导光板11的底面112。本实施例的这些第一微结构17是朝靠近出光面111的方向凹入导光板11的底面112，每一第一微结构17包括靠近光源12的第三斜面1701与远离光源12的第四斜面1702，第三斜面1701邻接于第四斜面1702，第三斜面1701与导光板11的底面112之间具有第五夹角θ5，第四斜面1702与导光板11的底面112之间具有第六夹角θ6，且第五夹角θ5小于第六夹角θ6。另外，在这些第一微结构17朝靠近反射片16的方向凸出导光板11的底面112的实施例中(图未示)，每一第一微结构17包括靠近光源12的第四斜面1702与远离光源12的第三斜面1701，第三斜面1701邻接于第四斜面1702，第三斜面1701与导光板11的底面112之间具有第五夹角θ5，第四斜面1702与导光板11的底面112之间具有第六夹角θ6，且第五夹角θ5小于第六夹角θ6。在本实施例中，第五夹角θ5例如是大于等于19度且小于等于21度，第六夹角θ6例如是等于74度，但本发明并不限于此。这些第一微结构17用于破坏光线L于导光板11内的全反射现象，使得光线L从导光板11的出光面111出射，而反射片16用于反射通过导光板11的底面112的部分光线L而将光线L朝向导光板11传递。
如图1所示，当光源12所发出的光线L经由导光板12的入光面113进入到导光板11后，藉由配置于导光板11的底面112的第一微结构17将光线L引导至朝向导光板11的出光面111，光线L自导光板11的出光面111出射而形成朝向第一棱镜片13传递的出射光线L’，由于每一第一微结构17的第三斜面1701与底面112之间具有大于等于19度且小于等于21度的第五夹角θ5以及第四斜面1702与底面112之间具有等于74度的第六夹角θ6，因此能够将光线L调整为具特定出射角度的出射光线L’，此特定出射角度的出射光线L’自导光板11的出光面111出射后传递至第一棱镜片13，并顺利通过第一棱镜片13而被第一棱镜片13所利用，不会被第一棱镜片13的第一棱镜单元130所反射，藉此有效提升出射光线L’自第一棱镜片13出射的出光率，解决现有光线在棱镜片与反射片之间来回反射所造成的光线能量衰减问题，进而可提高亮度。具体而言，上述特定角度的出射光线L’与导光板11的出光面111的法线N之间具有第三夹角θ3，且第三夹角θ3例如是大于等于80度且小于等于90度，但本发明并不限于此。再者，当出射光线L’通过第一棱镜片13时，第一棱镜片13的这些第一棱镜单元130用于折射出射光线L’而形成朝向第二棱镜片14与第三棱镜片15传递的偏折光线L”，由于每一第一棱镜单元130的第一斜面1301与第一基材131的顶面132之间具有大于等于9度且小于等于25度的第一夹角θ1，第二斜面1302与第一基材131的顶面132之间具有大于等于9度且小于等于25度的第二夹角θ2，因此能够将出射光线L’调整为具特定角度的偏折光线L”。具体而言，上述特定角度的偏折光线L”与导光板11的出光面111的法线N之间具有第四夹角θ4，且第四夹角θ4例如是等于49度，但本发明并不限于此。接着，具有特定角度的偏折光线L”通过第二棱镜片14与第三棱镜片15后，偏折光线L”被第二棱镜片14的这些第二棱镜单元140以及第三棱镜片15的第三棱镜单元150调整成正向(即z轴方向)的出射光线，上述的正向出射光线(即偏折光线L”)会与导光板11的出光面111的法线N彼此重叠。利用第一棱镜片13的这些第一棱镜单元130搭配配置于导光板11的底面112的第一微结构17将自导光板11出射的光线调整至特定角度后并依序传递至第二棱镜片14与第三棱镜片15，能够有效增加光源模块1的出光量，进而提高光源模块1的亮度，此外，亦能调整光源模块1的垂直视角(y轴方向上的视角)往靠近中心的位置(即导光板11的出光面111的中心)偏移。
值得一提的是，本实施例将第一棱镜片13的每一第一棱镜单元130的第一斜面1301与第一基材131的顶面132之间的第一夹角θ1设计为大于等于9度且小于等于25度以及每一第一棱镜单元130的第二斜面1302与第一基材131的顶面132之间的第二夹角θ2设计为大于等于9度且小于等于25度仅为本发明的其中之一实施例，在其它的实施例中，亦可将每一第一棱镜单元130的第一斜面1301与第一基材131的顶面132之间的第一夹角θ1设计为大于等于15度且小于等于23度以及将每一第一棱镜单元130的第二斜面1302与第一基材131的顶面132之间的第二夹角θ2设计为大于等于15度且小于等于23度。请参照图3，图3为图1所示第一斜面1301与顶面132之间的第一夹角θ1以及第二斜面1302与顶面132之间的第二夹角θ2与亮度的关系示意图。如图3所示，当第一夹角θ1与第二夹角θ2为大于等于9度且小于等于25度时，光源模块1的最低亮度9855.3cd/m2仍比无设置第一棱镜片13的光源模块的亮度8837.5cd/m2高出许多，当第一夹角θ1与第二夹角θ2为大于等于15度且小于等于23度时，光源模块1的亮度最高可达约12560.5cd/m2。另外，当第一夹角θ1与第二夹角θ2为等于5度时，光源模块1的亮度8559.6cd/m2比无设置第一棱镜片13的光源模块的亮度8837.5cd/m2低，当第一夹角θ1与第二夹角θ2为等于30度时，光源模块1的亮度7687.0cd/m2比无设置第一棱镜片13的光源模块的亮度8837.5cd/m2低。
由上述可知，当第一夹角θ1或第二夹角θ2小于9度时，无法使光源模块1的垂直视角位于靠近中心的位置，且光源模块1的亮度明显下降，亮度增益效果不尽理想。同理，当第一夹角θ1或第二夹角θ2大于25度时，除了光源模块1的垂直视角明显偏离中心的位置外，自导光板11的出光面11出射的出射光线L’无法被第一棱镜片13所利用(无法有效将出射光线L’折射至上述特定角度)，导致光源模块1的亮度增益效果也大幅下降。因此，本实施例将第一棱镜片13的每一第一棱镜单元130的第一斜面1301与第一基材131的顶面132之间的第一夹角θ1设计为大于等于9度且小于等于25度以及每一第一棱镜单元130的第二斜面1302与第一基材131的顶面132之间的第二夹角θ2设计为大于等于9度且小于等于25度，通过上述第一夹角θ1与第二夹角θ2的设计，使得光源模块1的垂直视角位于靠近中心的位置，且亦有较佳的亮度增益效果。
值得一提的是，如图1与图2所示，本实施例的第二棱镜片14的每一第二棱镜结构140以及第三棱镜片15的每一第三棱镜结构150例如是截面为三角形的条状结构，因此，每一第二棱镜结构140具有远离第二基材141的第一顶角θ7，每一第三棱镜结构150具有远离第三基材151的第二顶角θ8。在本实施例中，第一顶角θ7例如是大于等于80度且小于等于95度，第二顶角θ8例如是大于等于80度且小于等于95度，但本发明并不限于此。请参照图4，图4为图1所示每一第二棱镜结构140的第一顶角θ7以及每一第三棱镜结构150的第二顶角θ8与亮度的关系示意图。如图4所示，当第一顶角θ7与第二顶角θ8为大于等于80度且小于等于95度时，搭配第一夹角θ1与第二夹角θ2等于20度的第一棱镜片13，光源模块1的最低亮度10410.1cd/m2仍比无设置第一棱镜片13的光源模块的亮度8837.5cd/m2高出许多。因此，通过上述第一顶角θ7与第二顶角θ8的设计，使得光源模块1的垂直视角位于靠近中心的位置，且亦有较佳的亮度增益效果。
请参照图5，其为本发明另一实施例的光源模块的侧视示意图。如图5所示，本实施例的光源模块1a与图1、2所示的光源模块1类似，差异处在于，本实施例的光源模块1a的第二棱镜片14的这些第二棱镜单元140接触于第三棱镜片15的第三基材151的第三表面152。在这样结构设计下，不仅可以缩减光源模块1a的整体厚度，同样可以调整光源模块的垂直视角，并进一步增加出光量，进而提高光源模块1a的亮度。
请参照图6，其为本发明另一实施例的光源模块的立体结构示意图。如图6所示，本实施例的光源模块1b与图1、2所示的光源模块1类似，差异处在于，本实施例的第一棱镜片13b的每一第一棱镜单元130b包括多个不连续的区段1300，这些区段1300沿着第三方向D3分布(即x轴方向)。换言之，这些第一棱镜单元130b的区段1300呈阵列方式排列。在这样结构设计下，同样可以调整光源模块的垂直视角，并进一步增加出光量，进而提高光源模块1b的亮度。
请参照图7，其为本发明另一实施例的光源模块的侧视示意图。如图7所示，本实施例的光源模块1c与图1、2所示的光源模块1类似，差异处在于，本实施例的光源模块1c的导光板11还包括多个第二微结构18。这些第二微结构18配置于导光板11的底面112，这些第二微结构18与这些第一微结构17彼此相邻，且每一第二微结构18的表面例如是弧面，但本发明并不限于此。在本实施例中，这些第二微结构18例如是朝靠近出光面111的方向凹入导光板11的底面112，但本发明并不限于此，在其它的实施例中，这些第二微结构18例如朝靠近反射片16的方向凸出导光板11的底面112。在本实例中，这些第二微结构18例如是雷射网点或是其它形态的网点。在这样结构设计下，同样可以调整光源模块的垂直视角，并进一步增加出光量，进而提高光源模块1c的亮度。另外，在其他实施例中，光源模块的导光板可以仅具有第二微结构18而不设置第一微结构17，也可达到前述效果。
请参照图8A与图8B，图8A为现有光源模块的视角图。图8B为本发明实施例的光源模块的视角图。如图8A所示的视角图可知，现有光源模块的垂直视角(即在y’轴方向上的视角)呈扩散的形态，也就是垂直视角较无法集中于中心的位置，即x’轴方向和y’轴方向的中心交错点，使得使用者需调整至偏离出光面的中心位置处才能观看到现有光源模块的光线。如图8B所示的视角图可知，本发明实施例的光源模块1～1c藉由第一棱镜片13、13b的这些第一棱镜单元130、130b来调整光线的偏折角度，进而调整光源模块1～1c的垂直视角(即在y’轴方向上的视角)朝靠近中心(x’轴方向和y’轴方向的中心交错点，即出光面111的中心)的位置集中，使得用户在出光面的中心位置处即可观看到光源模块的光线。
需特别说明的是，本发明实施例所述的第一棱镜片并非仅限定用于图1至图7所示的光源模块的架构，本发明实施例的第一棱镜片可广泛用于多种不同架构的光源模块，皆可达成调整光源模块的垂直视角、增加出光量以及提高光源模块亮度的功效。举例来说，在其他实施例中，第二棱镜片14的第二棱镜单元140沿着第一方向D1延伸的延伸方向例如是位于x轴与y轴之间(亦即不垂直入光面113)，而第三棱镜片15的第三棱镜单元150沿第二方向D2延伸的延伸方向垂直于第一方向D1，也是位于x轴与y轴之间(亦即不平行入光面113)。
综上所述，本发明的实施例的光源模块、棱镜片至少具有下列其中一个优点：本发明的实施例的光源模块，由下至上依序配置第一棱镜片、第二棱镜片以及第三棱镜片于导光板的上方，藉由第一棱镜片将自导光板出射的光线调整至特定角度后依序传递至第二棱镜片与第三棱镜片，再藉由第二棱镜片以及第三棱镜片将光线调整至与通过导光板出光面的法线重叠，因此，在这样的结构设计下，除了可以调整光源模块的垂直视角，并进一步增加出光量，进而提高光源模块的亮度。此外，本发明的实施例的第一棱镜片具多个特殊设计的棱镜单元，因此能够将自导光板出射的光线调整至特定角度。
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，即所有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、1b、1c：光源模块
11：导光板
12：光源
13、13b：第一棱镜片
14：第二棱镜片
15：第三棱镜片
16：反射片
17：第一微结构
18：第二微结构
111：出光面
112：底面
113：入光面
130、130b：第一棱镜单元
131：第一基材
132：顶面
140：第二棱镜单元
141：第二基材
142：第一表面
143：第二表面
150：第三棱镜单元
151：第三基材
152：第三表面
153：第四表面
1301：第一斜面
1302：第二斜面
1701：第三斜面
1702：第四斜面
1300：区段
D1：第一方向
D2：第二方向
D3：第三方向
L：光线
L’：出射光线
L”：偏折光线
N：法线
θ1：第一夹角
θ2：第二夹角
θ3：第三夹角
θ4：第四夹角
θ5：第五夹角
θ6：第六夹角
θ7：第一顶角
θ8：第二顶角

Claims (11)

1.一种光源模块，包括：
导光板，包括出光面、与所述出光面相对的底面以及连接所述出光面与所述底面的入光面；
光源，配置于所述导光板的所述入光面，所述光源用于发出光线经由所述入光面传递至所述导光板中；
第一棱镜片，配置于所述导光板的所述出光面上，且所述第一棱镜片包括多个第一棱镜单元，所述多个第一棱镜单元朝向远离所述出光面的方向；
第二棱镜片，所述第一棱镜片位于所述导光板的所述出光面与所述第二棱镜片之间，所述第二棱镜片包括多个沿第一方向延伸的第二棱镜单元，所述多个第二棱镜单元朝向远离所述出光面的方向；以及
第三棱镜片，所述第二棱镜片位于所述第一棱镜片与所述第三棱镜片之间，所述第三棱镜片包括多个沿第二方向延伸的第三棱镜单元，所述多个第三棱镜单元朝向远离所述出光面的方向，且所述第二方向与所述第一方向彼此垂直；
其中所述第一棱镜片还包括第一基材，所述第一基材具有朝向所述第二棱镜片的顶面，所述多个第一棱镜单元连接于所述顶面，且每一所述第一棱镜单元包括靠近所述光源的第一斜面与远离所述光源的第二斜面，所述第一斜面邻接于所述第二斜面，所述第一斜面与所述顶面之间具有第一夹角，所述第二斜面与所述顶面之间具有第二夹角；
其中所述第一夹角为θ1，且9度≦θ1≦25度；
其中所述第二夹角为θ2，且9度≦θ2≦25度。
2.如权利要求1所述的光源模块，其中所述第二棱镜片还包括第二基材，所述第二基材具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面相对于所述第一基材的所述顶面，所述多个第二棱镜单元配置于所述第二表面上。
3.如权利要求2所述的光源模块，其中所述第三棱镜片还包括第三基材，所述第三基材具有第三表面以及与所述第三表面相对的第四表面，所述第三表面相对于所述第二基材的所述第二表面，所述多个第三棱镜单元配置于所述第四表面。
4.如权利要求3所述的光源模块，其中所述第二棱镜片的所述多个第二棱镜单元接触于所述第三基材的所述第三表面。
5.如权利要求1所述的光源模块，其中所述第一棱镜片的所述多个第一棱镜单元分别沿第三方向延伸，所述第三方向平行于所述导光板的所述入光面。
6.如权利要求5项所述的光源模块，其中每一所述第一棱镜单元包括多个不连续的区段，所述多个不连续的区段沿着所述第三方向分布。
7.如权利要求1所述的光源模块，其中所述光线自所述出光面出射而形成朝向所述第一棱镜片传递的出射光线，所述出射光线与所述出光面的法线之间具有第三夹角，所述第一棱镜片的所述多个第一棱镜单元用于折射所述出射光线而形成朝向所述第二棱镜片与所述第三棱镜片传递的偏折光线，所述偏折光线与所述法线之间具有第四夹角，所述第三夹角为θ3，所述第四夹角为θ4，且80度≦θ3≦90度，θ4＝49度。
8.如权利要求7所述的光源模块，其中所述偏折光线通过所述第二棱镜片与所述第三棱镜片后与所述出光面的所述法线重叠。
9.如权利要求1所述的光源模块，还包括反射片，配置于所述导光板的所述底面，所述导光板位于所述反射片与所述第一棱镜片之间，所述反射片用于反射通过所述底面的部分所述光线而形成朝向所述导光板传递的反射光线。
10.如权利要求1所述的光源模块，其中所述导光板还包括多个第一微结构，配置于所述底面，且每一所述第一微结构包括第三斜面与第四斜面，所述第三斜面邻接于所述第四斜面，所述第三斜面与所述底面之间具有第五夹角，所述第四斜面与所述底面之间具有第六夹角，且所述第五夹角小于所述第六夹角。
11.如权利要求10所述的光源模块，其中所述导光板还包括多个第二微结构，配置于所述底面并与所述多个第一微结构相邻，且每一所述第二微结构具有弧面。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI657291B (zh) * 2018-03-14 2019-04-21 友達光電股份有限公司 背光模組
WO2020130497A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device
CN112015000B (zh) * 2019-05-29 2024-01-23 中强光电股份有限公司 背光模块及显示装置
CN212961077U (zh) * 2020-05-14 2021-04-13 昕诺飞控股有限公司 光学透光板及具有其的led照明灯具
WO2022104663A1 (zh) * 2020-11-19 2022-05-27 瑞仪光电(苏州)有限公司 导光板、背光模组及显示装置
WO2022222083A1 (zh) * 2021-04-21 2022-10-27 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
CN115561932A (zh) * 2021-07-02 2023-01-03 中强光电股份有限公司 背光模块及显示装置
TWI792755B (zh) * 2021-12-09 2023-02-11 瑞儀光電股份有限公司 光學膜片組、背光模組及顯示裝置
CN114355669A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 华为技术有限公司 一种背光结构、显示器及电子设备
CN116931160A (zh) 2022-04-01 2023-10-24 瑞仪光电(南京)有限公司 于光学膜片上设计多个锥状结构的背光模组及显示装置
CN116974108A (zh) * 2022-04-22 2023-10-31 扬昕科技(苏州)有限公司 背光模块及显示装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100271672B1 (ko) * 1998-05-20 2000-11-15 구본준 시이트 구조의 광학소자 및 그를 이용한 백라이트 유니트
KR100765304B1 (ko) * 2001-02-21 2007-10-09 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치
TWI288832B (en) * 2002-11-11 2007-10-21 Samsung Electronics Co Ltd Prism sheet and fabrication method thereof and liquid crystal display device employing the same
JP4717494B2 (ja) * 2004-05-20 2011-07-06 セイコーインスツル株式会社 照明装置およびこれを用いた表示装置
JP4433467B2 (ja) * 2004-12-01 2010-03-17 株式会社エンプラス 面光源装置
US9366875B2 (en) * 2005-06-09 2016-06-14 Ubright Optronics Corporation Light directing film
KR101255296B1 (ko) * 2005-06-29 2013-04-15 엘지디스플레이 주식회사 프리즘 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛
US20070058391A1 (en) * 2005-09-14 2007-03-15 Wilson Randall H Light extraction layer
KR20070075996A (ko) * 2006-01-17 2007-07-24 주식회사 파인옵틱스 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치
TWI337677B (en) * 2006-05-24 2011-02-21 Wintek Corp Backlight module and light guide plate used in the same
JP2008020532A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Fujifilm Corp 光学機能性シート及び表示装置
EP2080045A1 (en) * 2006-10-20 2009-07-22 Pixtronix Inc. Light guides and backlight systems incorporating light redirectors at varying densities
JP2008152986A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Enplas Corp 導光板，面光源装置及び画像表示装置
JP2009164101A (ja) * 2007-12-10 2009-07-23 Hitachi Chem Co Ltd バックライト
TWI494655B (zh) * 2008-02-07 2015-08-01 3M Innovative Properties Co 具有結構性薄膜之空孔背光裝置及具有該空孔背光裝置之顯示器
CN101546040A (zh) * 2008-03-28 2009-09-30 先进开发光电股份有限公司 棱镜片、棱镜装置及其背光模块
US8462292B2 (en) * 2008-07-31 2013-06-11 Rambus Delaware Llc Optically transmissive substrates and light emitting assemblies and methods of making same, and methods of displaying images using the optically transmissive substrates and light emitting assemblies
KR20100092757A (ko) * 2009-02-13 2010-08-23 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 도광판의 제조 방법
JP2011076780A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Dainippon Printing Co Ltd 面光源装置、透過型表示装置、面光源装置の輝度分布の評価方法
TWI438531B (zh) * 2009-12-15 2014-05-21 Ind Tech Res Inst 面型光源模組以及光學膜片
RU2606946C2 (ru) * 2010-10-28 2017-01-10 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Осветительное устройство, светильник и осветительная система
JP5789134B2 (ja) * 2011-06-16 2015-10-07 株式会社ジャパンディスプレイ 照明装置、表示装置及び液晶表示装置
KR101143464B1 (ko) * 2011-07-29 2012-05-08 김희종 광학필름
KR20130025638A (ko) 2011-09-02 2013-03-12 엘지이노텍 주식회사 광학 시트
TWI539211B (zh) * 2012-04-30 2016-06-21 中強光電股份有限公司 導光板及使用導光板之背光模組
CN102901055A (zh) * 2012-10-31 2013-01-30 深圳市华星光电技术有限公司 导光板及用该导光板的背光模组
CN102997133B (zh) * 2012-11-20 2016-07-06 京东方科技集团股份有限公司 双视背光模组及液晶显示装置
TWI472844B (zh) 2012-12-27 2015-02-11 Au Optronics Corp 可調整光場結構之背光模組
TWI497105B (zh) * 2013-05-29 2015-08-21 Ubright Optronics Corp 多功能複合型光學膜
CN203273560U (zh) * 2013-05-30 2013-11-06 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及其显示设备
CN104503011B (zh) * 2015-01-05 2017-08-11 京东方科技集团股份有限公司 棱镜膜片、曲面背光源和显示装置

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