JP3243169U - backlight module and display - Google Patents
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Abstract
本考案は、バックライトモジュール及び表示装置に関する。該バックライトモジュールは、導光板と、該導光板の側辺に隣接して設けられた下方光源と、該導光板の上方に隣接して設けられ、底面に該導光板に向かう複数の集光構造が設けられた集光素子と、該集光素子の入光側に隣接して設けられた上方光源と、を備える。該バックライトモジュール及び該表示装置は、該下方光源のみをオンすることにより狭視野角覗き見防止モードを実現し、又は該下方光源と該上方光源を同時にオンすることにより広視野角共有モードを実現する。【選択図】図2The present invention relates to a backlight module and a display device. The backlight module comprises a light guide plate, a lower light source adjacent to the side edges of the light guide plate, and a plurality of condensing lights disposed above and adjacent to the light guide plate toward the light guide plate. A light collection element provided with a structure and an upper light source provided adjacent to the light input side of the light collection element. The backlight module and the display device realize a narrow viewing angle anti-peeping mode by turning on only the lower light source, or a wide viewing angle shared mode by turning on the lower light source and the upper light source at the same time. come true. [Selection drawing] Fig. 2
Description
本考案は、表示の技術分野に関し、特に視野角の切替可能なバックライトモジュール及び表示装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to the technical field of displays, and more particularly to a backlight module and a display device with switchable viewing angles.
科学技術の進歩に伴い、液晶ディスプレイを搭載した電子装置は、現代人の生活に不可欠な物品となっている。しかしながら、異なる場合に、人々は、表示装置の視角に対する要求が異なる。例えば、人々と情報を共有しようとするために複数の人が異なる角度でいずれも表示画面内容を見ることができる必要がある場合、表示装置に、広い視角、すなわち共有モードが求められる。個人資料を処理してユーザ自身のみが表示画面内容を見てプライバシーを保護する必要がある場合、表示製品に、すなわち覗き見防止モードが求められる。 2. Description of the Related Art With the progress of science and technology, electronic devices equipped with liquid crystal displays have become essential items in modern people's lives. However, in different occasions, people have different demands on the viewing angle of the display device. For example, if multiple people all need to be able to see the display screen content at different angles in order to share information with people, then a wide viewing angle, ie sharing mode, is required for the display device. When handling personal material and only the user himself/herself can see the contents of the display screen and need to protect the privacy, the display product is required to have an anti-peeping mode.
上記問題を解決するために、図1に示すように、上から下への順に、表示パネル11、第1の導光板12、遮光シート13、逆プリズムシート14、第2の導光板15と反射シート16、及び第1の導光板12と第2の導光板15の入光側にそれぞれ隣接して設置された第1の光源17と第2の光源18を含む二重光源バックライトモジュールの表示装置が提供されている。 In order to solve the above problem, as shown in FIG. 1, from top to bottom, a display panel 11, a first light guide plate 12, a light shielding sheet 13, an inverted prism sheet 14, a second light guide plate 15 and a reflective A representation of a dual light source backlight module comprising a sheet 16 and a first light source 17 and a second light source 18 placed adjacent to the light input sides of a first light guide plate 12 and a second light guide plate 15 respectively. Equipment is provided.
覗き見防止モードでは、表示装置10は、下方の第2の光源18のみをオンし、第2の光源18から出射された光は、第2の導光板15により導光された後、逆プリズムシート14及び遮光シート13により集光及び光径制限され、表示パネル11から出射された光線の光出射角度が狭いため、表示画面はユーザ自身のみが見え、表示装置10は、狭視野角機能を有する。共有モードでは、表示装置10は、第1の光源17及び第2の光源18を同時にオンし、上記第2の導光板15により導光された後の光線に加えて、第1の光源17から出射され第1の導光板12を介して導出された光線を含み、この時に、より多くの光線が表示パネル11に到達し、かつ光出射角度が広いため、異なる角度で表示画面内容を見ることができ、表示装置10は、広視野角機能を有する。 In the peep prevention mode, the display device 10 turns on only the second light source 18 below, and the light emitted from the second light source 18 is guided by the second light guide plate 15 and then passes through the inverted prism Light is condensed and light diameter is restricted by the sheet 14 and the light shielding sheet 13, and the light emitted from the display panel 11 has a narrow light emission angle. have. In the shared mode, the display device 10 turns on the first light source 17 and the second light source 18 at the same time, and in addition to the light beam after being guided by the second light guide plate 15, the light from the first light source 17 Including light rays emitted and guided through the first light guide plate 12, at this time, more light rays reach the display panel 11, and the light emission angle is wide, so that the display screen content can be viewed at different angles. and the display device 10 has a wide viewing angle function.
しかしながら、上記視角切替え技術は、二つの導光板を採用し、実際には二組のバックライトモジュール及び遮光技術を利用して視角切替えの目的を達成して、このような構造は多層の光学板又は光学フィルムを使用し、これによりバックライトモジュールの全体の厚さ及びコストがいずれも高くなる。 However, the above viewing angle switching technology adopts two light guide plates, and actually uses two sets of backlight modules and shading technology to achieve the purpose of viewing angle switching. or using an optical film, which increases both the overall thickness and cost of the backlight module.
本考案の目的は、導光板と集光素子を統合するバックライトモジュール技術を提供し、それは一組のバックライトモジュールだけで視角を切り替える機能を達成することができ、バックライトモジュールの全体の厚さを薄くし、コストを低減させることができる。 The purpose of the present invention is to provide a backlight module technology that integrates the light guide plate and the light concentrating element, which can achieve the function of switching the viewing angle with only one set of backlight modules, and the overall thickness of the backlight module is thickness can be reduced and costs can be reduced.
上記目的を達成するために、本考案は、導光板と、前記導光板の側辺に隣接して設けられた下方光源と、入光側及び底面を含み、前記導光板の上方に隣接して設けられ、前記底面に前記導光板に向かう複数の集光構造が設けられた集光素子と、前記集光素子の前記入光側に隣接して設けられた上方光源と、を含むバックライトモジュールを提供する。 To achieve the above objects, the present invention includes a light guide plate, a lower light source adjacent to the side edges of the light guide plate, a light incident side and a bottom surface, and adjacent to the upper side of the light guide plate. a backlight module, comprising: a light condensing element provided with a plurality of light condensing structures facing the light guide plate on the bottom surface; and an upper light source provided adjacent to the light incident side of the light condensing element. I will provide a.
好ましい形態として、前記集光素子は、互いに接続された第1の側辺と第2の側辺とを含み、前記第1の側辺は第1の方向と平行であり、前記第2の側辺は第2の方向と平行であり、かつ、前記第1の方向は前記第2の方向に対して垂直であり、前記下方光源は、複数の発光ダイオードを含み、前記下方光源の前記複数の発光ダイオードは、前記第1の方向に沿って前記導光板の前記側辺に配列して設けられた。 In a preferred form, the condensing element includes a first side and a second side connected to each other, the first side being parallel to the first direction and the second side being parallel to the first direction. a side parallel to a second direction and the first direction perpendicular to the second direction; the lower light source comprising a plurality of light emitting diodes; The light emitting diodes are arranged along the first direction on the side edge of the light guide plate.
好ましい形態として、前記集光素子の前記入光側は、前記第1の側辺に位置し、前記上方光源は、複数の発光ダイオードを含み、前記上方光源の前記複数の発光ダイオードは、前記第1の方向に沿って前記集光素子の前記第1の側辺に配列して設けられた。又は、前記集光素子の前記入光側は、前記第2の側辺に位置し、前記上方光源は複数の発光ダイオードを含み、前記上方光源の前記複数の発光ダイオードは、前記第2の方向に沿って前記集光素子の前記第2の側辺に配列して設けられた。 As a preferred form, the light incident side of the condensing element is located on the first side, the upper light source includes a plurality of light emitting diodes, and the plurality of light emitting diodes of the upper light source are arranged on the first side. arranged along the first side of the condensing element along one direction. Or, the light incident side of the condensing element is located at the second side, the upper light source comprises a plurality of light emitting diodes, and the plurality of light emitting diodes of the upper light source are aligned in the second direction. are arranged along the second side of the condensing element.
好ましい形態として、各前記集光構造は、その延在方向が前記第1の方向と平行で前記第2の方向に対して垂直であるストライプ状の微細構造である。 As a preferred form, each of the condensing structures is a striped fine structure whose extending direction is parallel to the first direction and perpendicular to the second direction.
好ましい形態として、前記集光素子は、逆プリズムシートであり、各前記集光構造は、先端が前記導光板に向かうプリズム角を有する As a preferred form, the condensing element is an inverted prism sheet, and each of the condensing structures has a prism angle with a tip facing the light guide plate.
好ましい形態として、前記導光板の底面が反射面とされ、前記反射面に複数の導光構造が形成された。各導光構造は、互いに接続された受光面及び非受光面を有し、前記受光面は前記下方光源の光進行方向に面して、前記受光面と前記反射面との間に第1の夾角が形成され、前記非受光面と前記反射面との間に第2の夾角が形成され、前記第1の夾角は鋭角で前記第2の夾角より小さい。 As a preferred form, the bottom surface of the light guide plate is a reflective surface, and a plurality of light guide structures are formed on the reflective surface. Each light guide structure has a light-receiving surface and a non-light-receiving surface connected to each other, the light-receiving surface facing the light traveling direction of the lower light source, and a first light-receiving surface between the light-receiving surface and the reflective surface. An included angle is formed and a second included angle is formed between the non-light receiving surface and the reflective surface, the first included angle being acute and less than the second included angle.
好ましい形態として、前記集光素子内に、均一に分布した拡散粒子が設けられた。又は、前記集光素子における前記底面に対向する上面が拡散粒子層を有する。 In a preferred form, uniformly distributed diffusing particles were provided within the concentrating element. Alternatively, a top surface of the condensing element facing the bottom surface has a diffusing particle layer.
好ましい形態として、前記バックライトモジュールは、前記導光板の下方に設けられた反射シートをさらに含む。 Preferably, the backlight module further includes a reflective sheet provided below the light guide plate.
本考案の他の目的は表示装置を提供することであり、導光板とステアリングパネルを統合するバックライトモジュール技術を利用し、それは一組のバックライトモジュールだけで視角を切り替える機能を達成することができ、表示装置の全体の厚さを薄くし、コストを低減させることができる。 Another object of the present invention is to provide a display device that utilizes the backlight module technology of integrating the light guide plate and the steering panel, which can achieve the function of switching the viewing angle with only one set of backlight modules. Therefore, the overall thickness of the display device can be reduced, and the cost can be reduced.
上記目的を達成するために、本考案は、表示装置を提供し、前記表示装置は、前記バックライトモジュール及び前記バックライトモジュールの上方に隣接して設けられた表示パネルを含む。 To achieve the above objectives, the present invention provides a display device, which includes a backlight module and a display panel provided above and adjacent to the backlight module.
従来の技術に比べて、本考案は以下の特徴を有する。本考案のバックライトモジュールは、導光板及びその上方の集光素子に対してそれぞれ光源を設置することにより、下方光源をオンする時かつ該上方光源をオフする時に、該導光板から出射された光線を該集光素子により折り返されて集中されノーマル方向に出射され、該バックライトモジュールの狭視野角覗き見防止モードを実現し、下方光源と上方光源をいずれもオンする時に、該導光板から出射された光線を該集光素子により折り返されてノーマル方向に出射させるだけでなく、導光板を介せずに該集光素子内のみを通過した光線が折り返されて分散させ出射され、バックライトモジュールの広視野角共有モードを実現する。本考案のバックライトモジュールに必要な光学板又は光学フィルムの数が少なく、バックライトモジュールの全体の厚さを薄くし、コストを低下させることができる。 Compared with the prior art, the present invention has the following features. In the backlight module of the present invention, the light sources are respectively installed on the light guide plate and the light collecting element above it, so that when the lower light source is turned on and the upper light source is turned off, the light emitted from the light guide plate is The light rays are folded back and concentrated by the condensing element and emitted in the normal direction, so as to realize the narrow viewing angle anti-peeping mode of the backlight module, and when both the lower light source and the upper light source are turned on, the light is emitted from the light guide plate. Not only is the emitted light beam folded back by the condensing element to be emitted in the normal direction, but also the light beam that has passed through only the light condensing element without passing through the light guide plate is folded back, dispersed and emitted to form a backlight. Realize the wide viewing angle sharing mode of the module. The number of optical plates or optical films required for the backlight module of the present invention is small, so that the overall thickness of the backlight module can be reduced and the cost can be reduced.
以下、図面を参照しながら、本考案の実施形態について詳細に説明する。図面は主に簡略化された模式図であり、模式方式のみで本考案の基本的な構造を説明するため、図面において本考案に関連する部品のみを示し、かつ表示された部品は実施時の数、形状、寸法比率等で描画されるものではなく、その実際の実施時の仕様寸法はいずれも選択的な設計であり、かつその部品のレイアウト形態はより複雑になる可能性がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings are mainly simplified schematic diagrams, in order to explain the basic structure of the present invention only in schematic form, only the parts related to the present invention are shown in the drawings, and the displayed parts are not implemented. It is not drawn in numbers, shapes, dimensional ratios, etc., and the actual implementation specification dimensions are all optional designs, and the layout form of the parts may become more complicated.
以下、各実施例に対する説明は、図面を参照して本考案を実施することができる特定の実施例を例示する。本考案に言及された方向用語、例えば「上」、「下」、「前」、「後」等は、図面における方向のみを参照するものである。したがって、使用される方向用語は、本出願を説明し理解するために用いられ、本出願を限定するものではない。また、明細書において、明確に反対に記載されない限り、「含む」という用語はある素子を含むことを意味すると理解されるが、いかなる他の素子を排除するものではない。 The following description of each embodiment refers to the drawings to illustrate specific embodiments in which the invention can be practiced. Directional terms such as "top", "bottom", "front", "back", etc. referred to in the present invention refer only to directions in the drawings. Accordingly, the directional terminology used is used to describe and understand the application and is not intended to be limiting of the application. Also, in the specification, unless expressly stated to the contrary, the term "comprising" is understood to mean including an element but does not exclude any other element.
図2及び図3を参照して、本考案の実施例のバックライトモジュールの模式図である。バックライトモジュール100は、導光板200と、導光板200の側辺210に隣接して設けられた下方光源400と、入光側311(図2に示すように)又は入光側321(図3に示すように)及び底面340を含み、導光板200の上方に隣接して設けられ、底面340に導光板200に向かう複数の集光構造350が設けられた集光素子300と、集光素子300の入光側311(図2に示すように)又は入光側321(図3に示すように)に隣接して設けられた上方光源500と、を含む。 Please refer to FIGS. 2 and 3, which are schematic diagrams of a backlight module according to an embodiment of the present invention. The backlight module 100 includes a light guide plate 200, a lower light source 400 provided adjacent to a side edge 210 of the light guide plate 200, and a light entrance side 311 (as shown in FIG. 2) or a light entrance side 321 (FIG. 3). ) and a bottom surface 340, provided above and adjacent to the light guide plate 200, the bottom surface 340 being provided with a plurality of light collection structures 350 directed toward the light guide plate 200; and an upper light source 500 located adjacent to the light input side 311 (as shown in FIG. 2) or the light input side 321 (as shown in FIG. 3) of 300 .
本願のバックライトモジュール100は、導光板200及びその上方の集光素子300に対してそれぞれ光源400及び500を設置することにより、下方光源400をオンする時且つ上方光源500をオフする時に、導光板200を介して出射された光線が、集光素子300によりノーマル方向に光を出射するように折り返して集中され、バックライトモジュール100の狭視野角覗き見防止モードが実現され、下方光源400と上方光源500をいずれもオンする時に、下方光源400の光が導光板200を介して出射された光線が、集光素子300により折り返されノーマル方向に光を出射して、上方光源500の光が集光素子300により折り返され光が分散され、バックライトモジュール100の広視野角共有モードが実現される。従来の技術に比べて、本出願のバックライトモジュール100に必要な光学板又は光学フィルムの数が少なく、かつ構造全体の厚さを薄くすることができ、コストも低減することができる。 In the backlight module 100 of the present application, the light sources 400 and 500 are respectively installed on the light guide plate 200 and the light collecting element 300 thereabove, so that when the lower light source 400 is turned on and the upper light source 500 is turned off, the light can be guided. Light emitted through the light plate 200 is folded and concentrated by the light collecting element 300 so as to emit light in a normal direction. When all the upper light sources 500 are turned on, the light emitted from the lower light sources 400 through the light guide plate 200 is reflected by the light collecting element 300 and emitted in the normal direction, and the light from the upper light sources 500 is emitted. The light is folded back and dispersed by the condensing element 300 to realize a wide viewing angle sharing mode of the backlight module 100 . Compared with the prior art, the backlight module 100 of the present application requires fewer optical plates or optical films, the thickness of the whole structure can be reduced, and the cost can be reduced.
実施応用において、バックライトモジュール100は、導光板200の下方に設けられた反射シート600をさらに含む。 In practical applications, the backlight module 100 further includes a reflective sheet 600 provided below the light guide plate 200 .
また、図4を参照して、図4は、図3に示す実施例を適用した表示装置の側面模式図である。上記バックライトモジュール100を表示装置1000に適用した場合、表示装置1000は、少なくとも表示パネル700及び上記バックライトモジュール100を含み、表示パネル700はバックライトモジュール100の上方に隣接して設けられた。 Also, referring to FIG. 4, FIG. 4 is a schematic side view of the display device to which the embodiment shown in FIG. 3 is applied. When the backlight module 100 is applied to the display device 1000 , the display device 1000 includes at least the display panel 700 and the backlight module 100 , and the display panel 700 is provided above and adjacent to the backlight module 100 .
実施応用において、集光素子300は、互いに接続された第1の側辺310と第2の側辺320とを含み、第1の側辺310は第1の方向D1に対して平行であり、第2の側辺320は第2の方向D2に対して平行であり、かつ第1の方向D1は第2の方向D2に対して垂直である。実施するとき、下方光源400は導光板200の側辺210に第1の方向D1に沿って配列して設けられた複数の発光ダイオード410を含み、側辺210は、実質的に導光板200の入光側になる。 In practical applications, the concentrating element 300 includes a first side 310 and a second side 320 connected to each other, the first side 310 being parallel to the first direction D1, The second side 320 is parallel to the second direction D2 and the first direction D1 is perpendicular to the second direction D2. When implemented, the lower light source 400 includes a plurality of light emitting diodes 410 arranged along a first direction D1 on a side 210 of the light guide plate 200 , the side 210 substantially extending from the light guide plate 200 . Be on the light input side.
実施応用において、集光素子300の入光側311は、第1の側辺310に位置することができ、上方光源500は、集光素子300の第1の側辺310(図2に示すように)に第1の方向D1に沿って配列して設けられた複数の発光ダイオード510を含む。又は、実施応用において、集光素子300の入光側321は第2の側辺320に位置し、上方光源500は、集光素子300の第2の側辺320(図3に示すように)に第2の方向D2に沿って配列して設けられた複数の発光ダイオード510を含む。 In practical applications, the light input side 311 of the light collection element 300 can be located on the first side 310 and the upper light source 500 can be located on the first side 310 of the light collection element 300 (as shown in FIG. 2). 2) includes a plurality of light emitting diodes 510 arranged along the first direction D1. Or, in practical applications, the light input side 321 of the light collecting element 300 is located on the second side 320, and the upper light source 500 is located on the second side 320 of the light collecting element 300 (as shown in FIG. 3). includes a plurality of light emitting diodes 510 arranged along the second direction D2.
実施応用において、集光素子300の底面340に、延在方向は第1の方向D1と実質的に対して平行であり、かつ第2の方向D2に対して垂直であるストライプ状の微細構造である複数の集光構造350が設けられた。好ましい実施形態として、集光素子300は逆プリズムシートであり、集光構造350はプリズム角351を有するので、集光構造350はプリズム角351を有するストライプ状の微細構造であり、プリズム角351の先端は導光板200に向かう。 In practical applications, the bottom surface 340 of the condensing element 300 is provided with striped microstructures whose extending direction is substantially parallel to the first direction D1 and perpendicular to the second direction D2. A plurality of light collection structures 350 were provided. In a preferred embodiment, the light collection element 300 is an inverted prism sheet and the light collection structure 350 has a prism angle 351 so that the light collection structure 350 is a striped microstructure having a prism angle 351 and a prism angle 351 of The tip faces the light guide plate 200 .
実施応用において、図7に示すように、集光素子300は、導光板200により発生された斜め方向の光線を集光素子300によりノーマル方向の光線に変換して出射ために、特定の入光角度範囲が必要とし、したがって、導光板200の指向性を向上させるために、導光板200の底面を反射面230とし、反射面230に複数の導光構造240が形成される。各導光構造240は、互いに接続された受光面241及び非受光面242を有し、受光面241は下方光源400の光進行方向に向き、受光面241と反射面230との間に第1の夾角αが形成され、非受光面242と反射面230との間に第2の夾角βが形成され、第1の夾角αと第2の夾角βはいずれも鋭角であり、第1の夾角αは第2の夾角βより小さい(図4に示すように)。第1の夾角αと第2の夾角βの設計は、導光板200の光出射面から出射された光線の方向と集中の度合いを制御して集光素子300をさらに使用するために、受光面241と非受光面242の傾斜の度合いを変えることができ、さらに光線を正視野角で光を出射するように効果的にガイドすることができる。 In the practical application, as shown in FIG. 7, the light condensing element 300 converts the oblique light rays generated by the light guide plate 200 into normal light rays to be emitted by the light condensing element 300, so that a specific incident light beam can be emitted. In order to improve the directivity of the light guide plate 200, the bottom surface of the light guide plate 200 is used as the reflective surface 230, and a plurality of light guide structures 240 are formed on the reflective surface 230. As shown in FIG. Each light guide structure 240 has a light-receiving surface 241 and a non-light-receiving surface 242 connected to each other, the light-receiving surface 241 facing the light traveling direction of the lower light source 400 and a first light-receiving surface 241 between the light-receiving surface 241 and the reflective surface 230 . is formed, and a second included angle β is formed between the non-light receiving surface 242 and the reflective surface 230, both the first included angle α and the second included angle β are acute angles, and the first included angle α is less than the second included angle β (as shown in FIG. 4). The design of the first included angle α and the second included angle β is such that the light receiving surface The degree of inclination of 241 and non-receiving surface 242 can be varied, and the light beam can be effectively guided to emit light at a positive viewing angle.
本願の応用において、下方光源400のみがオンにされると、表示装置1000は下方の導光板200のみを介して光を提供し、集光素子300の導光構造240はノーマル方向出射に変換するために使用され、バックライトモジュール100の狭視野角覗き見防止モードを実現する。下方光源400と上方光源500がいずれもオンになると、下方光源400の光が導光板200を介して出射された後に集光素子300により折り返されてノーマル方向に出射するほか、上方光源500の光が集光素子300により折り返されて分散して出射し、バックライトモジュール100の広視野角共有モードを実現する。 In the application of the present application, when only the lower light source 400 is turned on, the display device 1000 only provides light through the lower light guide plate 200, and the light guide structure 240 of the concentrating element 300 converts to normal direction emission. , and implements the narrow viewing angle anti-peeping mode of the backlight module 100 . When both the lower light source 400 and the upper light source 500 are turned on, the light from the lower light source 400 is emitted through the light guide plate 200 and then folded back by the condensing element 300 to be emitted in the normal direction. is folded back by the condensing element 300 and dispersedly emitted, realizing the wide viewing angle sharing mode of the backlight module 100 .
さらに、集光素子300は拡散粒子を用いて共有モードの側視角エネルギーを改善し、広視野角分布を提供することができる。実施するとき、集光素子300を製造する時に、集光素子300内に均一に分布された拡散粒子301(図5に示すように)が設けられ、集光素子300内を通過した光線をより良好な折り返されて分散させ、広視野角分布を提供する。又は、集光素子300のその底面340に対向する上面360に拡散粒子層370(図6に示すように)が設けられ、拡散粒子層370により集光素子300の上面360を通過した光線をより良好な折り返されて分散させることができ、広視野角分布を提供する。 In addition, the light collection element 300 can use diffusing particles to improve the side-viewing energy of the shared mode and provide a wide viewing angle distribution. In practice, when the light collecting element 300 is manufactured, uniformly distributed diffusing particles 301 (as shown in FIG. 5) are provided within the light collecting element 300 to make the light rays passing through the light collecting element 300 more It folds and disperses well, providing a wide viewing angle distribution. Alternatively, the top surface 360 of the light collecting element 300 opposite its bottom surface 340 may be provided with a diffusing particle layer 370 (as shown in FIG. 6) such that the light rays passing through the top surface 360 of the light collecting element 300 are It can be folded and dispersed well, providing a wide viewing angle distribution.
以下、狭視野角覗き見防止モードと広視野角共有モードの原理をより詳細に説明し、図7及び図8を参照して図3に示すバックライトモジュールを適用した光経路を説明する。バックライトモジュール100において、導光板200及びその上方の集光素子300に対してそれぞれ下方光源400及び上方光源500が設けられ、導光板200に設置された下方光源400は第1の方向D1に沿って配列され、集光素子300に設置された上方光源500は第2の方向D2に沿って配列され、下方光源400と上方光源500は互いに垂直に配列される。 Hereinafter, the principles of the narrow viewing angle peep prevention mode and the wide viewing angle sharing mode will be described in more detail, and the light path applying the backlight module shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. In the backlight module 100, a lower light source 400 and an upper light source 500 are provided for the light guide plate 200 and the light collecting element 300 thereabove, respectively. , the upper light sources 500 installed on the condensing element 300 are arranged along the second direction D2, and the lower light sources 400 and the upper light sources 500 are arranged perpendicular to each other.
下方光源400のみがオンにされる場合、下方光源400から発した光線L1は、導光板200により高指向性で反射された後、集光素子300の集光構造350によりノーマル方向に出射するように(図7に示す破線上向き矢印)折り返されて集中され、導光板200のみにより光を表示パネル700に提供することにより、バックライトモジュール100の出射光方向の狭視野角分布を実現し、すなわち図7に示す破線上向き矢印はノーマル方向に出射することを示し、表示装置1000に狭視野角覗き見防止モードを有させる。 When only the lower light source 400 is turned on, the light beam L1 emitted from the lower light source 400 is reflected by the light guide plate 200 with high directivity, and then emitted in the normal direction by the light collecting structure 350 of the light collecting element 300. (upward dashed arrow in FIG. 7) is folded and concentrated, and the light is provided to the display panel 700 only by the light guide plate 200, thereby realizing a narrow viewing angle distribution in the direction of light emitted from the backlight module 100, namely A dashed upward arrow shown in FIG. 7 indicates that light is emitted in the normal direction, and allows the display device 1000 to have a narrow viewing angle peeping prevention mode.
下方光源400と上方光源500がいずれもオンされる場合、上記下方光源400の光線L1が導光板200及び集光素子300により折り返されてノーマル方向に出射するほか、上方光源500の光線L2が集光素子300により折り返されて分散して出射し(図8に示された破線の左上向き及び右上向きの斜め矢印)、同時に導光板200及び集光素子300により光を表示パネル700に提供することにより、バックライトモジュール100の出射方向の広視野角分布を実現することができ、すなわち図8において図7のノーマル方向出射の破線の上向き矢印に加えて、破線の左上向き又は/及び右上向きの斜め矢印を増加させ、表示装置1000に広視野角共有モードを表示させる。しかも、上記したように、集光素子300は、拡散粒子により光線L2により良好な折り返す分散を有させることにより、共有モードの側視角エネルギーを向上させ、それにより広視野角分布を提供することができる。 When both the lower light source 400 and the upper light source 500 are turned on, the light beam L1 of the lower light source 400 is reflected by the light guide plate 200 and the light collecting element 300 and emitted in the normal direction, and the light beam L2 of the upper light source 500 is collected. The light is folded back by the light element 300 and emitted in a dispersed manner (upper left and upper right oblique arrows of the dashed line shown in FIG. 8), and at the same time, the light is provided to the display panel 700 by the light guide plate 200 and the light collecting element 300 . 8, in addition to the upward dashed arrow of the normal direction emission in FIG. The diagonal arrow is increased to cause the display device 1000 to display the wide viewing angle sharing mode. Moreover, as described above, the light collection element 300 can improve the side-viewing angle energy of the shared mode by allowing the ray L2 to have better folding dispersion with the diffusing particles, thereby providing a wide viewing angle distribution. can.
それ以外に、上方光源500と集光構造350の延在方向は、それぞれ互いに垂直な第2の方向D2と第1の方向D1に平行であり、すなわち上方光源500は集光素子300のいずれか一側に位置するので、集光構造350は第1の方向D1に沿って見た時に図7に示すような三角形を呈し、第2の方向D2に沿って見た時に図8に示すような、上方光源500からの光線を全反射させやすい平面を呈し、これにより、上方光源500から離れる方向の斜め出射光の比率をさらに向上させることができるので、斜め出射光も左右非対称の現象を発生させることができ、すなわち、図8における破線の右上への斜め矢印に代表される光線強度は破線の左上への斜め矢印に代表される光線強度よりも大きくなり、これにより、表示装置1000に表示される広視野角共有モードは、車の内部中央に取り付けられた車載ディスプレイにより適し、ある側の運転席又は助手席の視聴に供される。 In addition, the extending directions of the upper light source 500 and the light collecting structure 350 are respectively parallel to the mutually perpendicular second direction D2 and the first direction D1, that is, the upper light source 500 can be either of the light collecting elements 300 Positioned to one side, the light collection structure 350 exhibits a triangular shape as shown in FIG. 7 when viewed along the first direction D1 and a triangular shape as shown in FIG. , the light from the upper light source 500 can be easily totally reflected, so that the ratio of the obliquely emitted light in the direction away from the upper light source 500 can be further improved. That is, the light intensity represented by the diagonal arrow pointing to the upper right of the dashed line in FIG. The wide-viewing-angle sharing mode that is used is more suitable for onboard displays mounted centrally inside the car, providing either side driver or front passenger viewing.
図9から分かるように、図3に示すバックライトモジュール100の構成では、下方光源400のみをオンすると、出射光輝度は-40度~40度の視野角範囲の間に集中するが、下方光源400と上方光源500を同時にオンすると、40度より大きい視野角での出射光輝度が向上する。測定により、視野角が40度と45度である場合、いずれも視野角エネルギーを増加させる効果を有する。 As can be seen from FIG. 9, in the configuration of the backlight module 100 shown in FIG. Turning on 400 and top light source 500 at the same time improves the emitted light brightness at viewing angles greater than 40 degrees. According to the measurement, when the viewing angle is 40 degrees and 45 degrees, both have the effect of increasing the viewing angle energy.
さらに図10を参照して、図10は図2に示す実施例を適用した表示装置の側面模式図である。バックライトモジュール100において、導光板200及びその上方の集光素子300に対してそれぞれ下方光源400及び上方光源500が設けられ、導光板200に設けられた下方光源400は第1の方向D1に沿って配列され、集光素子300に設けられた上方光源500は第1の方向D1に沿って配列され、下方光源400と上方光源500は同方向に配列される。 Further, referring to FIG. 10, FIG. 10 is a schematic side view of the display device to which the embodiment shown in FIG. 2 is applied. In the backlight module 100, a lower light source 400 and an upper light source 500 are provided for the light guide plate 200 and the light collecting element 300 thereabove, respectively. , the upper light source 500 provided in the light collecting element 300 is arranged along the first direction D1, and the lower light source 400 and the upper light source 500 are arranged in the same direction.
図11から分かるように、図2のバックライトモジュール100の構成では、下方光源400のみをオンすると、出射光輝度は-40度~40度の視野角範囲の間に集中するが、下方光源400と上方光源500を同時にオンすると、40度より大きい視野角での出射光輝度も同様に向上する。 As can be seen from FIG. 11, in the configuration of the backlight module 100 of FIG. and the upper light source 500 are turned on at the same time, the emitted light brightness at viewing angles greater than 40 degrees is also improved.
上記実施例から分かるように、本願は、導光板及びその上方の集光素子に対してそれぞれ光源を設置することにより、下方光源をオンする時かつ上方光源をオフする時に、導光板から出射された光線が集光素子によりノーマル方向に出射させるように折り返されて集中され、それによりバックライトモジュールの狭視野角覗き見防止モードを実現し、下方光源と上方光源をいずれもオンする時に、導光板から出射された光線が集光素子により折り返されてノーマル方向に出射されるだけでなく、導光板を介せずに集光素子内のみを通過した光線を分散させ出射させ、それによりバックライトモジュールの広視野角共有モードを実現する。本願は、遮光シートを使用する必要がなく、視野角を切り替える機能を達成することができ、本考案に必要な光学板又は光学フィルムの数が少なく、これにより、バックライトモジュールの全体の厚さを薄くすることができ、コストを低減することもできる。 As can be seen from the above embodiments, the present invention provides light sources for the light guide plate and the light collecting element above it, respectively, so that when the lower light source is turned on and the upper light source is turned off, the light emitted from the light guide plate The light beam is folded back and concentrated by the light collecting element to emit in the normal direction, thereby realizing the narrow viewing angle anti-peeping mode of the backlight module, and when both the lower light source and the upper light source are turned on, the guided The light rays emitted from the light plate are not only reflected by the light condensing element and emitted in the normal direction, but also the light rays passing through the light condensing element without passing through the light guide plate are dispersed and emitted, thereby creating a backlight. Realize the wide viewing angle sharing mode of the module. The present application can achieve the function of switching the viewing angle without using a light shielding sheet, and the number of optical plates or optical films required for the present invention is small, so that the overall thickness of the backlight module can be reduced. can be made thinner and the cost can be reduced.
上記に開示された実施形態は、本考案の原理、特徴及びその効果を例示的に説明するためのものに過ぎず、本考案の実施可能な範囲を限定するものではなく、この技術を熟知している者であれば、本考案の精神及び範囲から逸脱することなく、上記実施形態に対して修飾及び変更を行うことができる。本考案に開示された内容を用いて完成された任意の等価な変更及び修飾も、添付の特許請求の範囲に含まれるべきである。 The embodiments disclosed above are merely illustrative of the principles, features and effects of the present invention, and are not intended to limit the practicable scope of the present invention. Modifications and changes can be made to the above-described embodiments by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Any equivalent changes and modifications completed using the disclosed subject matter of the present invention should also fall within the scope of the appended claims.
(従来)
10 表示装置
11 表示パネル
12 第1の導光板
13 遮光シート
14 逆プリズムシート
15 第2の層導光
16 反射シート
17 第1の光源
18 第2の光源
(本願)
100 バックライトモジュール
200 導光板
210 側辺
230 反射面
240 導光構造
241 受光面
242 非受光面
300 集光素子
301 拡散粒子
310 第1の側辺
320 第2の側辺
311、321 入光側
340 底面
350 集光構造
351 プリズム角
360 上面
370 拡散粒子層
400 下方光源
410、510 発光ダイオード
500 上方光源
600 反射シート
700 表示パネル
1000 表示装置
D1 第1の方向
D2 第2の方向
α 第1の夾角
β 第2の夾角
(conventional)
REFERENCE SIGNS LIST 10 display device 11 display panel 12 first light guide plate 13 light shielding sheet 14 reverse prism sheet 15 second layer light guide 16 reflection sheet 17 first light source 18 second light source (this application)
REFERENCE SIGNS LIST 100 backlight module 200 light guide plate 210 side 230 reflective surface 240 light guide structure 241 light receiving surface 242 non-light receiving surface 300 condensing element 301 diffusion particle 310 first side 320 second side 311, 321 light incident side 340 Bottom surface 350 Condensing structure 351 Prism angle 360 Top surface 370 Diffusion particle layer 400 Lower light source 410, 510 Light emitting diode 500 Upper light source 600 Reflective sheet 700 Display panel 1000 Display device D1 First direction D2 Second direction α First included angle β Second included angle
Claims (12)
前記導光板の側辺に隣接して設けられた下方光源と、
入光側及び底面を含み、前記導光板の上方に隣接して設けられ、前記底面に前記導光板に向かう複数の集光構造が設けられた集光素子と、
前記集光素子の前記入光側に隣接して設けられた上方光源と、
を含む、
ことを特徴とするバックライトモジュール。 a light guide plate;
a lower light source provided adjacent to a side edge of the light guide plate;
a condensing element including a light incident side and a bottom surface, provided above and adjacent to the light guide plate, and having a plurality of light condensing structures provided on the bottom surface toward the light guide plate;
an upper light source provided adjacent to the light incident side of the condensing element;
including,
A backlight module characterized by:
前記第1の側辺は第1の方向と平行であり、前記第2の側辺は第2の方向と平行であり、かつ、前記第1の方向は前記第2の方向に対して垂直であり、
前記下方光源は、複数の発光ダイオードを含み、
前記下方光源の前記複数の発光ダイオードは、前記第1の方向に沿って前記導光板の前記側辺に配列して設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトモジュール。 the concentrating element includes a first side and a second side connected to each other;
The first side is parallel to the first direction, the second side is parallel to the second direction, and the first direction is perpendicular to the second direction. can be,
the lower light source comprises a plurality of light emitting diodes;
The plurality of light-emitting diodes of the lower light source are arranged along the first direction on the side edge of the light guide plate,
The backlight module according to claim 1, characterized in that:
前記上方光源は、複数の発光ダイオードを含み、
前記上方光源の前記複数の発光ダイオードは、前記第1の方向に沿って前記集光素子の前記第1の側辺に配列して設けられている、
ことを特徴とする請求項2に記載のバックライトモジュール。 the light incident side of the condensing element is located on the first side;
the upper light source includes a plurality of light emitting diodes;
The plurality of light emitting diodes of the upper light source are arranged along the first direction on the first side of the condensing element,
3. The backlight module according to claim 2, characterized in that:
前記上方光源は複数の発光ダイオードを含み、
前記上方光源の前記複数の発光ダイオードは、前記第2の方向に沿って前記集光素子の前記第2の側辺に配列して設けられている、
ことを特徴とする請求項2に記載のバックライトモジュール。 the light incident side of the condensing element is located on the second side;
the upper light source comprises a plurality of light emitting diodes;
the plurality of light-emitting diodes of the upper light source are arranged along the second direction on the second side of the light-condensing element;
3. The backlight module according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2に記載のバックライトモジュール。 each light-condensing structure is a striped microstructure whose extending direction is parallel to the first direction and perpendicular to the second direction;
3. The backlight module according to claim 2, characterized in that:
各前記集光構造は、先端が前記導光板に向かうプリズム角を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトモジュール。 The condensing element is an inverted prism sheet,
each said light collection structure has a prism angle with a tip pointing towards said light guide plate;
The backlight module according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトモジュール。 The bottom surface of the light guide plate is a reflective surface, and a plurality of light guide structures are formed on the reflective surface.
The backlight module according to claim 1, characterized in that:
前記受光面は前記下方光源の光進行方向に面して、前記受光面と前記反射面との間に第1の夾角が形成され、前記非受光面と前記反射面との間に第2の夾角が形成され、前記第1の夾角は鋭角であり且つ前記第2の夾角より小さい、
ことを特徴とする請求項7に記載のバックライトモジュール。 each light guiding structure has a light receiving surface and a non-light receiving surface connected to each other;
The light-receiving surface faces the light traveling direction of the lower light source, a first included angle is formed between the light-receiving surface and the reflecting surface, and a second included angle is formed between the non-light-receiving surface and the reflecting surface. an included angle is formed, the first included angle being acute and less than the second included angle;
8. The backlight module according to claim 7, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトモジュール。 uniformly distributed diffusing particles are provided within the light collecting element;
The backlight module according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトモジュール。 a top surface of the condensing element facing the bottom surface has a diffusing particle layer;
The backlight module according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトモジュール。 further comprising a reflective sheet provided below the light guide plate;
The backlight module according to claim 1, characterized in that:
請求項1~11のいずれか一項に記載のバックライトモジュールと、を含み、
前記表示パネルは、前記バックライトモジュールの上方に隣接して設けられたことを特徴とする表示装置。
a display panel;
a backlight module according to any one of claims 1 to 11,
A display device, wherein the display panel is provided above and adjacent to the backlight module.
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