TW201510614A - 背光模組及液晶顯示器 - Google Patents

Abstract

一種背光模組及液晶顯示器。此背光模組包含導光板、光源及稜鏡片。導光板包含出光面、入光面及軸線。入光面連接出光面。軸線垂直入光面。光源設置在導光板旁，以朝入光面發射光。稜鏡片設置在導光板上，且稜鏡片包含第一光學面及複數個稜鏡結構。第一光學面面向出光面。稜鏡結構設於第一光學面上，每一稜鏡結構包含第一表面與第二表面。第一表面與第二表面互相接合而形成一稜線，其中每一稜線垂直於導光板之入光面或與軸線之間具有一角度，且角度小於或等於20度。

Description

背光模組及液晶顯示器

本發明是有關於一種背光模組，且特別是一種用於非正視角顯示之背光模組及液晶顯示器。

隨著智慧型手機與平板電腦等可攜式電子產品的蓬勃發展，由於使用者已無需藉由桌上型電腦才能上網瀏覽與取得所需資訊，因此使用者的生活模式也因此有了很大的轉變。舉例而言，使用者可在戶外走動、通勤或其他閒暇時間隨時操作智慧手機或平板電腦，以進行網頁瀏覽、通訊、育樂與資訊處理。

在使用這類可攜式電子產品時，使用者常會將螢幕畫面分享給旁邊的人一同觀看。因此，一般以正視角之使用習慣所設計的顯示器已經無法滿足新的使用需求。

因此，亟需一種背光模組及液晶顯示器，以解決上述問題。

因此，本發明之一態樣是在提供一種背光模組及液晶顯示器，透過稜線垂直於光源之出光面之稜鏡片，來改變光源通過導光板之出光角度，達到非正視角之出光目 的。此外，透過改變稜鏡結構和其所設置之表面之間的第一夾角與第二夾角，可調整出光強度，以符合各式產品之使用需求。再者，改變稜鏡結構設置之方向，以使稜線與光源之出光面具有小於或等於20度之夾角，藉此可調變出光之視角比例，以產生不同方向之視角。

根據本發明之上述目的，提出一種背光模組，包含導光板、光源及稜鏡片。導光板包含出光面、入光面及軸線。入光面連接出光面。軸線垂直入光面。光源設置在導光板旁，以朝入光面發射光。稜鏡片設置在導光板上，且稜鏡片包含第一光學面及複數個稜鏡結構。第一光學面面向出光面。稜鏡結構設於第一光學面上，每一稜鏡結構包含第一表面與第二表面。第一表面與第二表面互相接合而形成一稜線，其中每一稜線垂直於導光板之入光面或與軸線之間具有一角度，且角度小於或等於20度。

依據本發明一實施例，上述之稜鏡結構的第一表面與第二表面分別與第一光學面之間形成第一夾角及第二夾角，且第一夾角與第二夾角相同。

依據本發明另一實施例，上述之第一夾角與第二夾角為45度。

依據本發明之又一實施例，上述之稜鏡結構之第一表面與第二表面分別與第一光學面之間形成第一夾角及第二夾角，且第一夾角不同於第二夾角。

依據本發明再一實施例，上述之第一夾角為45度，且第二夾角為40度到50度。

依據本發明之再一實施例，上述之稜鏡片更包含第二光學面相對第一光學面，且第二光學面上設置有複數個微結構。

依據本發明之再一實施例，上述之出光面上設置有複數個微結構。

依據本發明之再一實施例，上述之背光模組更包含二擴散片，分別設於導光板與稜鏡片之間、以及稜鏡片上。

根據本發明之上述目的，另提出一種液晶顯示器，包含背光模組及液晶顯示面板。背光模組包含導光板、光源及稜鏡片。導光板包含出光面、入光面及軸線。入光面連接出光面。軸線垂直入光面。光源設置在導光板旁，以朝入光面發射光。稜鏡片設置在導光板上，且稜鏡片包含第一光學面及複數個稜鏡結構。第一光學面面向出光面。稜鏡結構設於第一光學面上，每一稜鏡結構包含第一表面與第二表面。第一表面與第二表面互相接合而形成一稜線，其中每一稜線垂直於導光板之入光面或與軸線之間具有一角度，且角度小於或等於20度。液晶顯示面板設於背光模組上。

100‧‧‧背光模組

100a‧‧‧背光模組

120‧‧‧導光板

122‧‧‧出光面

124‧‧‧反射面

126‧‧‧入光面

140‧‧‧光源

142‧‧‧出光面

160‧‧‧稜鏡片

162‧‧‧光學面

164‧‧‧稜鏡結構

164a‧‧‧第一表面

164b‧‧‧第二表面

164c‧‧‧稜線

166‧‧‧光學面

180‧‧‧反射片

200‧‧‧背光模組

220‧‧‧導光板

220a‧‧‧條狀結構

222‧‧‧出光面

240‧‧‧光源

260‧‧‧稜鏡片

262‧‧‧光學面

264‧‧‧稜鏡結構

266‧‧‧光學面

270‧‧‧光學膜片

280‧‧‧反射片

290‧‧‧光學膜片

300‧‧‧液晶顯示器

310‧‧‧液晶顯示面板

A1‧‧‧軸線

P‧‧‧間距

α‧‧‧第一夾角

β‧‧‧第二夾角

φ‧‧‧角度

θ‧‧‧視角

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明一實施方式之一種液晶顯示器之顯示方式示意圖。

第2圖係繪示依照本發明一實施方式之一種背光模組之裝置示意圖。

第3圖係繪示依照本發明一實施方式之一種稜鏡片的局部剖示圖。

第4圖係繪示依照本發明一實施方式依據稜鏡片之二表面與其所設置之光學面具有相同之第一夾角與第二夾角之角度變化所模擬之視角圖。

第5圖係繪示依照本發明一實施方式依據稜鏡片之二表面與其所設置之光學面具有不同之第一夾角與第二夾角之角度變化所模擬之視角圖。

第6圖係繪示依照本發明另一實施方式之一種背光模組所模擬之視角圖。

第7圖係繪示依照本發明又一實施方式之一種背光模組之裝置示意圖。

第8圖係繪示依照本發明又一實施方式之一種稜鏡片之結構示意圖。

第9圖係繪示依照本發明又一實施方式依據稜線與光源之出光面之間角度之變化所模擬之視角圖。

第10圖係繪示依照本發明再一實施方式之一種背光模組之裝置示意圖。

請參照第1圖及第2圖，其係分別繪示依照本發明一實施方式之一種液晶顯示器之顯示方式示意圖及一種背光模組之裝置示意圖。在本實施方式中，液晶顯示器300 主要包含背光模組100及液晶顯示面板310。液晶顯示面板310設在背光模組100上，亦即背光模組100設於液晶顯示面板310之背面，以對液晶顯示面板310提供背面光源。在一實施例中，液晶顯示器300所顯示之視角θ範圍可從40度到60度。背光模組100主要可包含導光板120、光源140及稜鏡片160。其中，稜鏡片160設置在導光板120上，光源140所產生的光線進入導光板120後射出通過稜鏡片160，可使光線由非正視角的角度出光。在此所述之「非正視角」是指光線由非垂直於稜鏡片160的方向出光所形成的視角。

如第2圖所示，導光板120主要包含出光面122、反射面124及入光面126。出光面122與反射面124分別位於導光板120之相對兩側。入光面126係連接出光面122及反射面124。光源140設置在導光板120旁，且朝向入光面126發射光。也就是說，光源140具有出光面142，且此出光面142係相對於導光板120之入光面126。藉此，光源140從出光面142所射出之光線將由入光面126進入至導光板120中，再由導光板120之出光面122射出。在一實施例中，導光板120下方可設置反射片180，以將自導光板120底面射出之光線反射回導光板120中，藉此增加光的使用效率。

請同時參照第2圖及第3圖，其中第3圖係繪示依照本發明一實施方式之一種稜鏡片的局部剖示圖。稜鏡片160設置在導光板120的出光面122上。稜鏡片160主要是 用來改變從出光面122射出之光線的方向。稜鏡片160可包含光學面162及複數個稜鏡結構164。稜鏡結構164設置在光學面162上，且光學面162與導光板120之出光面122相面對。也就是說，稜鏡結構164係由光學面162朝向導光板120之出光面122的方向凸出。如第3圖所示，每一個稜鏡結構164可包含第一表面164a與第二表面164b。第一表面164a與第二表面164b互相接合而形成一稜線164c。在本實施方式中，第2圖所示稜鏡片160之稜鏡結構164的稜線164c係垂直於導光板120之入光面126。

在一實施例中，第一表面164a與第二表面164b分別與光學面162之間形成第一夾角α及第二夾角β。其中，第一夾角α及第二夾角β的角度可根據不同的視角需求而設計，藉此可改變光線進入稜鏡片160後的出光角度，以同時產生兩個非正視角的光場。同時，每一個稜鏡結構164的形狀也會隨著第一夾角α及第二夾角β之角度變化而改變。

請同時參照第3圖及第4圖所示，其中第4圖係繪示依照本發明一實施方式依據稜鏡片之二表面與其所設置之光學面具有相同之第一夾角與第二夾角之角度變化所模擬之視角圖。在本實施方式中，稜鏡結構164之第一表面164a與第二表面164b和光學面162之間所分別形成之第一夾角α及第二夾角β的角度可彼此相同。而且，第4圖係分別顯示第一夾角α及第二夾角β分別在10度、20度、30度、40度、45度、50度、56度、60度、70度及80度時 所產生之視角變化。在本實施方式中，相鄰兩個稜鏡結構164之間的間距P為24μm，亦即相鄰二稜線164c之間的距離為24μm。由第4圖可知，在第一夾角α及第二夾角β的角度為45度時，所產生的兩個不同方向之視角大小及亮度差不多，且視角約40度到60度。

請參照第3圖及第5圖所示，其中第5圖係繪示依照本發明另一實施方式依據稜鏡片之二表面與其所設置之光學面具有不同之第一夾角與第二夾角之角度變化所模擬之視角圖。在本實施方式中，稜鏡結構164之第一表面164a與第二表面164b和光學面162之間所分別形成之第一夾角α與第二夾角β並不相同。而且，第5圖係分別顯示第一夾角α為45度，且第二夾角β分別在10度、20度、30度、40度、45度、50度、60度、70度、80度及90度時所產生之視角變化。在本實施例中，相鄰兩個稜鏡結構164之間的間距P同樣為24μm。由第5圖可知，當第一夾角α為45度且第二夾角β的角度分別為40度、45度及50度時，可產生兩個不同方向之視角。此外，在第二夾角β的角度分別在45度及50度時，視角圖呈現兩個大小及亮度不同的視角。這表示，透過第一夾角α及第二夾角β的不同角度設計，可以調整兩邊視角的強弱比。

請再次參照第3圖，在一實施例中，稜鏡片160更包含光學面166。光學面166與光學面162分別位於稜鏡片160之相對二側。光學面166上可設置如條狀、點狀或稜鏡結構等複數個微結構，藉此可調整出光視角之強度。

請參閱第6圖，其係繪示本發明另一實施方式之一種背光模組所模擬之視角圖。本實施方式係以稜鏡片160之光學面162設置稜鏡結構164及在光學面166設置另一稜鏡結構作為模擬對象。其中，光學面162上設置之稜鏡結構164之稜線164c垂直導光板120之入光面126，且第一夾角α及第二夾角β為45度。而且，光學面166上設置之稜鏡結構具有二表面，且此二表面互相接合而形成一稜線。其中，二表面與光學面166夾角分別為85度及10度，且稜線係與導光板120之入光面126間具有55度之夾角。由第6圖可知，在稜鏡片160之兩面設置稜鏡結構除了可使光線由兩個方向出光而產生不同之視角外，亦可同時調整出光之強度。

欲陳明者，第2圖及第3圖所示稜鏡片160之稜鏡結構164的稜線164c係垂直於導光板120之入光面126。在其他實施方式中，稜線164c可與導光板120之入光面126之間形成一角度。請參照第7圖及第8圖，其係分別繪示依照本發明又一實施方式之一種背光模組之裝置示意圖及一種稜鏡片之結構示意圖。欲陳明者，第7圖及第8圖所示之軸線A1指的是任何垂直導光板120之入光面126的一軸線。本實施方式之背光模組100a與第2圖之背光模組100的配置相同，惟稜鏡結構164之稜線164c可與軸線A1具有角度φ。在一實施例中，角度φ可小於或等於20度。

請同時參照第7圖至第9圖，其中第9圖係繪示依照本發明又一實施方式依據稜線與光源之出光面之間角度 之變化所模擬之視角圖。在模擬的過程中，在所有結構配置方式不變的情況下，稜鏡片160可沿著逆時針或順時針的方向旋轉，以使得稜鏡結構164之稜線164c與軸線A1之間具有角度φ。其中，第7圖分別顯示角度φ分別在10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度及80度時所產生之視角變化。由圖可知，當角度φ之調整範圍在20度內時，對於調變視角比例是有幫助的。藉此，透過改變稜鏡結構164之稜線164c的方向可以製作符合不同視角需求之稜鏡片。

請參照第10圖，其係繪示依照本發明再一實施方式之一種背光模組之裝置示意圖。本實施方式之背光模組200同樣包含導光板220、光源240、稜鏡片260及反射片280。同樣透過稜鏡片260及其稜鏡結構264之設置來改變光線進入導光板220後射出之出光角度，達到與前述實施方式相同之目的，故於此不再贅述。在本實施方式中，在稜鏡片260上方更設有光學膜片270，且在稜鏡片260與導光板220之間也設有另一光學膜片290。光學膜片270及290可為霧面或具有偏振性之膜片，其作用主要是在於修補視角或增加光學的輝度。

在一實施例中，如第10圖所示，稜鏡片260具有兩相對之光學面262及266。在光學面262上設有稜鏡結構264面向導光板220之出光面222，在光學面266上可設置相同之稜鏡結構或其他點狀或條狀之微結構，以調整出光視角之強度。在一實施例中，導光板220之出光面222可 設有條狀結構220a，以搭配稜鏡片260之稜鏡結構264的設計來調整出光視角。

由上述本發明實施方式可知，本發明之優點是透過稜線垂直於光源之出光面之稜鏡片，來改變光源通過導光板之出光角度，達到非正視角之出光目的。此外，透過改變稜鏡結構和其所設置之表面之間的第一夾角與第二夾角，可調整出光強度，以符合各式產品之使用需求。再者，改變稜鏡結構設置之方向，以使稜線與光源之出光面具有小於或等於20度之夾角，藉此可調變出光之視角比例，以產生不同方向之視角。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧背光模組

120‧‧‧導光板

122‧‧‧出光面

124‧‧‧反射面

126‧‧‧入光面

140‧‧‧光源

142‧‧‧出光面

160‧‧‧稜鏡片

164‧‧‧稜鏡結構

164c‧‧‧稜線

166‧‧‧光學面

180‧‧‧反射片

Claims (16)

1. 一種背光模組，該背光模組包含：一導光板，包含：一出光面；一入光面，連接該出光面；以及一軸線，垂直於該入光面；一光源，設置在該導光板旁，以朝該入光面發射光；以及一稜鏡片，設置在該導光板上，該稜鏡片包含：一第一光學面，面向該出光面；以及複數個稜鏡結構，設於該第一光學面上，每一該些稜鏡結構包含一第一表面與一第二表面，該第一表面與該第二表面互相接合而形成一稜線，且每一該些稜線垂直於該導光板之該入光面或與該軸線之間具有一角度，該角度小於或等於20度。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中每一該些稜鏡結構之該第一表面與該第二表面分別與該第一光學面之間形成一第一夾角及一第二夾角，且該第一夾角與該第二夾角相同。
3. 如請求項2所述之背光模組，其中每一該第一夾角與該第二夾角為45度。
4. 如請求項1所述之背光模組，其中每一該些稜鏡結 構之該第一表面與該第二表面分別與該第一光學面之間形成一第一夾角及一第二夾角，且該第一夾角不同於該第二夾角。
5. 如請求項4所述之背光模組，其中每一該第一夾角為45度，且每一該第二夾角為40度到50度。
6. 如請求項1所述之背光模組，其中該稜鏡片更包含一第二光學面相對該第一光學面，該第二光學面上設置有複數個微結構。
7. 如請求項1所述之背光模組，其中該出光面上設置有複數個微結構。
8. 如請求項1所述之背光模組，更包含二擴散片，分別設於該導光板與該稜鏡片之間、以及該稜鏡片上。
9. 一種液晶顯示器，包含：一背光模組，包含：一導光板，包含：一出光面；一入光面，連接該出光面；以及一軸線，垂直於該入光面；一光源，設置在該導光板旁，以朝該入光面發射光；以及 一稜鏡片，設置在該導光板上，該稜鏡片包含：一第一光學面，面向該出光面；以及複數個稜鏡結構，設於該第一光學面上，每一該些稜鏡結構包含一第一表面與一第二表面，該第一表面與該第二表面互相接合而形成一稜線，且每一該些稜線垂直於該導光板之該入光面或與該軸線之間具有一角度，該角度小於或等於20度；以及一液晶顯示面板，設於該背光模組上。
10. 如請求項9所述之液晶顯示器，其中每一該些稜鏡結構之該第一表面與該第二表面分別與該第一光學面之間形成一第一夾角及一第二夾角，且該第一夾角與該第二夾角相同。
11. 如請求項10所述之液晶顯示器，其中每一該第一夾角與該第二夾角為45度。
12. 如請求項9所述之液晶顯示器，其中每一該些稜鏡結構之該第一表面與該第二表面分別與該第一光學面之間形成一第一夾角及一第二夾角，該第一夾角不同於該第二夾角。
13. 如請求項12所述之液晶顯示器，其中每一該第一夾角為45度，且每一該第二夾角為40度到50度。
14. 如請求項9所述之液晶顯示器，其中該稜鏡片更包含一第二光學面相對該第一光學面，該第二光學面上設置有複數個微結構。
15. 如請求項9所述之液晶顯示器，其中該出光面上設置有複數個微結構。
16. 如請求項9所述之液晶顯示器，更包含二擴散片，分別設於該導光板與該稜鏡片之間、以及該稜鏡片上。