TW202343045A - 背光模組及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種背光模組，包括光源、導光元件、第一稜鏡片、第二稜鏡片及第三稜鏡片。光源用以發出照明光束，導光元件配置於照明光束的傳遞路徑上。第一稜鏡片配置於導光元件上，且包括多個第一稜鏡，其中每一第一稜鏡的第一頂角朝向導光元件。第二稜鏡片配置於第一稜鏡片上方，且包括多個第二稜鏡，其中每一第二稜鏡的第二頂角朝向導光元件。第三稜鏡片配置於第二稜鏡片上方，且包括多個第三稜鏡，其中每一第三稜鏡的第三頂角朝向遠離導光元件的方向。一種包括上述背光模組的顯示裝置亦被提出。本發明提出的背光模組及顯示裝置具有準直出光的功效。

Description

背光模組及顯示裝置

本發明是有關於一種光源模組及包含其之顯示裝置，且特別是有關於一種背光模組及顯示裝置。

在顯示器的領域中，液晶顯示器已成為常見的主流顯示器之一。液晶顯示器包括液晶顯示面板與背光模組，習知的背光模組的主要元件包括基本光源、反射片、導光板、擴散片以及兩張稜鏡片等，其中兩張互相垂直的稜鏡片，其作用在於限制液晶顯示器的可視角度，使得大部分的光線在全視角半高寬25˚至-25˚的範圍內出光，以達到集光增亮的效果。

然而，在實際使用上，針對單人使用或隱私性需求較高的顯示器，背光模組只需要提供足夠的正向亮度，滿足使用者的觀看需求即可，具有較大的可視角度將會造成不必要的能耗。現有技術可以使用逆稜鏡片替換，使其在防窺方向上的出射光線控制在半高寬20˚以內，以達到準直出光的需求。但逆稜鏡片的稜鏡結構需製作有兩個或兩個以上的斜率的斜面以達到光學的需求，如此導致結構設計複雜且製作工藝較高，使得逆稜鏡片的成本遠高於一般泛用的稜鏡片。此外，逆稜鏡片僅能在與垂直入射光源方向的視角有較明顯的收斂（半高寬例如為20°），在平行視角的半高寬仍然較大（半高寬例如為60°）。

“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種背光模組，其可對出射光在水平與垂直視角兩個方向都進行收斂，使出射光朝向特定的視角聚集，以達到準直出光的需求。

本發明提供一種顯示裝置，其可對出射光在水平與垂直視角兩個方向都進行收斂，使出射光朝向特定的視角聚集，以達到顯示裝置的隱私需求。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明提供一種背光模組，包括光源、導光元件、第一稜鏡片、第二稜鏡片及第三稜鏡片。光源用以發出照明光束，導光元件配置於照明光束的傳遞路徑上。第一稜鏡片配置於導光元件上，且包括多個第一稜鏡，其中每一第一稜鏡的第一頂角朝向導光元件，且每一第一稜鏡沿著第一方向延伸。第二稜鏡片配置於第一稜鏡片上方，且包括多個第二稜鏡，其中每一第二稜鏡的第二頂角朝向導光元件，每一第二稜鏡沿著第二方向延伸，且第二方向與第一方向的夾角大於75°且小於105°。第三稜鏡片配置於第二稜鏡片上方，且包括多個第三稜鏡，其中每一第三稜鏡的第三頂角朝向遠離導光元件的方向，且每一第三稜鏡沿著第三方向延伸，且第三方向與第一方向的夾角小於15°。

在本發明的一實施例中，第一稜鏡片、第二稜鏡片與第三稜鏡片滿足160°≦θ1+θ3≦200°、θ2＜θ1及θ2＜θ3，且56°≦θ2≦62°，其中θ1為第一頂角的角度大小，θ2為第二頂角的角度大小，且θ3為第三頂角的角度大小。

在本發明的一實施例中，導光元件具有朝向第一稜鏡片的出光面、背對第一稜鏡片的底面及連接出光面與底面的入光面，入光面朝向光源。

在本發明的一實施例中，第一方向與入光面的夾角落在80°至100°的範圍內，且第一方向與第二方向皆平行於出光面。

在本發明的一實施例中，導光元件在垂直於出光面的厚度隨著遠離入光面而遞減。

在本發明的一實施例中，這些第一稜鏡沿著第二方向排列，這些第二稜鏡沿著第一方向排列，且這些第三稜鏡沿著第二方向排列，第一方向垂直於第二方向，且第三方向平行於第一方向。

在本發明的一實施例中，第二稜鏡片的霧度大於0%，且小於等於50%。

在本發明的一實施例中，第二稜鏡片的朝向第三稜鏡片的表面具有防吸附微結構。

在本發明的一實施例中，背光模組更包括一擴散片或一反射式偏光增亮膜，配置於第三稜鏡片上方。

在本發明的一實施例中，每一第一稜鏡的第一頂角所構成的脊線、每一第二稜鏡的第二頂角所構成的脊線及每一第三稜鏡的第三頂角所構成的脊線分別為曲線或折線。

在本發明的一實施例中，每一第一稜鏡的垂直於第一方向的剖面呈等腰三角形，每一第二稜鏡的垂直於第二方向的剖面呈等腰三角形，且每一第三稜鏡的垂直於第三方向的剖面呈等腰三角形。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明提供一種顯示裝置，包括上述背光模組及一顯示面板，其中顯示面板設置於背光模組的上方。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的實施例的背光模組與顯示裝置中，採用了稜鏡的頂角朝向導光元件的第一稜鏡片與第二稜鏡片，採用了稜鏡的頂角朝向遠離導光元件的方向的第三稜鏡片，第一稜鏡片的稜鏡延伸方向與第二稜鏡片的稜鏡延伸方向大於75°且小於105°，且第三稜鏡片的稜鏡延伸方向與第一稜鏡片的稜鏡延伸方向小於 15°。因此，本發明的實施例的背光模組可對出射光在水平與垂直視角兩個方向都進行收斂，使出射光朝向特定的視角聚集，以達到準直出光的需求，且本發明的實施例的顯示裝置因而可達到防窺的效果，以符合隱私需求。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A為本發明的一實施例的背光模組的立體示意圖，圖1B為圖1A的背光模組沿著第一方向D1切開的局部剖面示意圖，圖2A為圖1A中的第一稜鏡片沿著第二方向D2切開的剖面示意圖，圖2B為圖1A中的第二稜鏡片沿著第一方向D1切開的剖面示意圖，而圖2C為圖1A中的第三稜鏡片沿著第二方向D2切開的剖面示意圖。請參照圖1A至圖2C，本實施例的背光模組100包括至少一光源110（在圖1A中是以多個光源110為例）、導光元件120、第一稜鏡片130、第二稜鏡片140及第三稜鏡片150。光源110用以發出照明光束112（如圖1B所繪示），導光元件120配置於照明光束112的傳遞路徑上，第一稜鏡片130配置於導光元件120上。在本實施例中，每一光源110例如為發光二極體。然而，在其他實施例中，光源110亦可採用其他發光元件，例如這些發光二極體可以用冷陰極螢光燈管來取代。導光元件120例如為導光板，其具有朝向第一稜鏡片130的出光面122、背對第一稜鏡片130的底面124及連接出光面122與底面124的入光面126，其中入光面126朝向光源110。

第一稜鏡片130包括多個第一稜鏡132，每一第一稜鏡132具有第一頂角131，其中這些第一稜鏡132設置於第一稜鏡片130朝向導光元件120的表面上，意即每一第一稜鏡132的第一頂角131朝向導光元件120，且每一第一稜鏡130沿著第一方向D1延伸。特別說明的是，第一頂角131例如為各第一稜鏡132遠離設置表面的角。第二稜鏡片140配置於第一稜鏡片130上方（第一稜鏡片130設置於第二稜鏡片140與導光元件120之間），且包括多個第二稜鏡142，其中每一第二稜鏡142的第二頂角141朝向導光元件120。每一第二稜鏡142沿著第二方向D2延伸，且第二方向D2與第一方向D1的夾角大於75°且小於105°。在本實施例中，第一方向D1例如垂直於第二方向D2。

第三稜鏡片150配置於第二稜鏡片140上方（第二稜鏡片140設置於第一稜鏡片130與第三稜鏡片150之間），且包括多個第三稜鏡152，每一第三稜鏡152具有第三頂角151，其中這些第三稜鏡設置於第三稜鏡片150遠離導光元件120的表面上，意即每一第三稜鏡152的第三頂角151朝向遠離導光元件120的方向。每一第三稜鏡152沿著第三方向D3延伸，且第三方向D3與第一方向D1的夾角小於15°。在本實施例中，第三方向D3平行於第一方向D1。此外，在本實施例中，這些第一稜鏡132沿著第二方向D2排列，這些第二稜鏡142沿著第一方向D1排列，且這些第三稜鏡152沿著第二方向D2排列。另外，在本實施例中，第一方向D1與入光面126的夾角φ1落在80°至100°的範圍內，且第一方向D1與第二方向D2皆平行於出光面122。在本實施例中，夾角φ1例如是等於90°。

在本實施例中，導光元件120的出光面122與底面124的至少其中之一設有光學微結構121（在圖1B中是以底面124設有光學微結構121為例）。光學微結構121可以是凸起或凹陷，例如為凸點、凹點、凸紋、凹紋或其組合。在本實施例中，光學微結構121是以凹陷為例，但本發明不以此為限。光源110所發出的照明光束112經由入光面126進入導光元件120，然後被出光面122與底面124不斷地全反射，以在導光元件120中傳遞。另一方面，照明光束112傳遞至光學微結構121後，部分的照明光束112被光學微結構121往出光面122導引而穿透了出光面122，另一部分的照明光束112穿透了光學微結構121並傳遞至配置於底面124下方的反射片160。反射片160反射照明光束112，使其依序穿透底面124與出光面122。

圖3A為圖1B之照明光束從導光元件的出光面出射時所形成的光斑圖，圖3B為圖1B之照明光束在通過第一稜鏡片後所形成的光斑圖，圖3C為圖1B之照明光束在通過第二稜鏡片後所形成的光斑圖，而圖3D為圖1B之照明光束在通過第三稜鏡片後所形成的光斑圖。在圖3A至圖3D中，圓心處是指出光面122的法線方向，從圓心數來第一個圓圈處是指與法線方向夾15度的方向，從圓心數來第二個圓圈處是指與法線方向夾30度的方向，之後每往外數一個圓圈，與法線方向所夾的角度即增加15度，直到最外一個圓圈處是指與法線方向夾90度的方向，光斑圖的下方是指遠離光源110的方向，上方是指靠近光源110的方向，光斑圖中顏色越白之處是指照光光束112的強度越強，顏色越黑之處是指照明光束的強度越弱。

請參照圖1A、圖1B及圖3A至圖3D，當照明光束112從出光面122離開導光元件120而未進入第一稜鏡片130時的光斑如圖3A所示，其偏向遠離光源110的一側。當照明光束112通過第一稜鏡片130時，受到第一稜鏡132的折射作用，光能量在第二方向D2上被均分成兩半，其光斑如圖3B所示。當照明光束112再通過第二稜鏡片140時，由於第二稜鏡142與第一稜鏡132的延伸方向互相垂直，照明光束112被第二稜鏡142導正，使光斑在第一方向D1上收斂至中央位置，如圖3C所示。當照明光束112再通過第三稜鏡片150時，由於第三稜鏡152與第二稜鏡142的延伸方向互相垂直，且第三稜鏡152的第三頂角151遠離光元件120，將原本在第二方向D2上被分成兩半的光斑收斂至視角的中心，如圖3D所示。

在本實施例的背光模組100中，採用了稜鏡的頂角朝向導光元件120的第一稜鏡片130與第二稜鏡片140，並且採用了稜鏡的頂角朝向遠離導光元件120的方向的第三稜鏡片150，第一稜鏡片130的稜鏡延伸方向與第二稜鏡片140的稜鏡延伸方向大於75°且小於105°，且第三稜鏡片150的稜鏡延伸方向與第一稜鏡片130的稜鏡延伸方向小於15°。因此，本實施例的背光模組100可對出射光在水平（例如第二方向D2）與垂直（例如第一方向D1）視角兩個方向都進行收斂，使出射光朝向特定的視角聚集，以達到準直出光的需求。此外，在提升出光準直性的同時，亦提高了光學利用率，進而降低背光模組100的能耗。

在本實施例中，第一稜鏡片130、第二稜鏡片140與第三稜鏡片150滿足160°≦θ1+θ3≦200°、θ2＜θ1及θ2＜θ3，且56°≦θ2≦62°，其中θ1為第一頂角131的角度大小，θ2為第二頂角141的角度大小，且θ3為第三頂角151的角度大小。

在本實施例中，第一稜鏡片130、第二稜鏡片140及第三稜鏡片150滿足0微米＜P1≦50微米、0微米＜P2≦50微米及0微米＜P3≦50微米，其中P1為這些第一稜鏡132的節距（pitch），P2為這些第二稜鏡142的節距，且P3為這些第三稜鏡152的節距。在本實施例中，這些第一稜鏡132的節距P1為等距，這些第二稜鏡142的節距P2為等距，且這些第三稜鏡152的節距P3為等距。然而，在其他實施例中，這些第一稜鏡132的節距P1可以是不等距，這些第二稜鏡142的節距P2可以是不等距，且這些第三稜鏡152的節距P3可以是不等距。

此外，在本實施例中，每一第一稜鏡132的垂直於第一方向D1的剖面呈等腰三角形（如圖2A所示），每一第二稜鏡142的垂直於第二方向D2的剖面呈等腰三角形（如圖2B所繪示），且每一第三稜鏡152的垂直於第三方向D3的剖面呈等腰三角形（如圖2C所繪示）。換言之，第一稜鏡132、第二稜鏡142及第三稜鏡152可以不用採用具有兩種以上的不同斜率的斜面，就可以達到良好的光準直效果，因此可以有效降低製作工藝的難度，並降低製作成本。

在本實施例中，第二稜鏡片140的朝向第三稜鏡片150的表面143具有防吸附微結構144（詳如圖2B所示）。防吸附微結構144可以是表面143上的凹陷結構、凸起結構或其組合，或在第二稜鏡片140臨近表面143的區域設置微結構（例如擴散粒子）使表面143具有凹陷或凸起的結構，其可有效避免表面143與第三稜鏡片150朝向第二稜鏡片140的表面153之間產生吸附現象而造成干涉現象（如牛頓環），進而可有效避免視覺效果受到吸附現象的影響。在本實施例中，第二稜鏡片140的霧度大於0%，且小於等於50%，其中霧度可由防吸附微結構144所貢獻。在另一實施例中，防吸附微結構144也可以不位於表面143，而是位於第三稜鏡片150的表面153。

圖4是圖1A的背光模組分別在水平方向與垂直方向的視角的光強度分布圖。請參照圖1A、圖1B與圖4，從圖4可知，水平方向（即第二方向D2）的視角的光強度半高寬（full width at half maximum, FWHM）為22°（半高寬範圍例如為11°至-11°），垂直方向（即第一方向D1）的視角的光強度半高寬為28°（半高寬範圍例如為14°至-14°），大幅降低了出光光場的半高寬。此外，水平方向與垂直方向的視角的光強度波峰接近0°（水平方向的視角的光強度波峰例如為1°，垂直方向的視角的光強度波峰例如為-3°），例如為光強度波峰的角度與正視角的差異小於5°，因此背光模組100具有良好的出光準直性，在水平方向與垂直方向皆具有良好的出光準直性，提高了光學利用率，進而降低顯示設備的能耗。也就是說，本實施例的背光模組100可以具有較小的光強度半高寬，可控制背光模組100的出射光線在全視角半高寬在30°以內，並且可使水平與垂直視角兩個方向都進行收斂，使射出的光線朝向特定的視角聚集，達到準直出光的需求。

圖5A為本發明的另一實施例的背光模組中的第一稜鏡片、其下方的導光元件與光源的相對位置關係的上視示意圖，圖5B為圖5A的背光模組中的第二稜鏡片及其下方的導光元件的上視示意圖，圖5C為圖5A的背光模組中的第三稜鏡片及其下方的導光元件的上視示意圖。請參照圖5A至圖5C，本實施例的背光模組與圖1A的背光模組類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的背光模組中，第一方向D1（即第一稜鏡132的延伸方向）與入光面126的夾角γ1大於90°，第二方向D2（即第二稜鏡142的延伸方向）與入光面126的夾角γ2小於90°，且第三方向D3（即第三稜鏡152的延伸方向）與入光面126的夾角γ3大於90°。在本實施例中，γ1=γ3，γ1-γ2=90°，且γ3-γ2=90°。藉由第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3相對於入光面126傾斜，可有效避免稜鏡片的稜鏡結構與背光模組上方的顯示面板（例如液晶顯示面板）的畫素產生疊紋（moiré）。依照γ1=γ3、γ1-γ2=90°及γ3-γ2=90°的關係式，將第一稜鏡片130、第二稜鏡片140及第三稜鏡片150同時旋轉，比較不同擺放角度下的背光模組亮度比值差異，結果如以下表一所示。

γ3	90	100	110	120	130	140	150	160	170	180
γ2	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
γ1	90	100	110	120	130	140	150	160	170	180
亮度比值	1	0.96	0.85	0.73	0.61	0.51	0.42	0.38	0.35	0.33

在表一中，γ1、γ2及γ3的數值的單位為°。由表一可知，當γ2為0°時可以獲得最佳的輝度值。以背光模組的輝度差異在≦5%為可接受的目標下，旋轉角度，γ2≦10°內可符合亮度需求。

圖6為圖1A至圖2C之背光模組在不同的第二稜鏡的第二頂角大小θ2下的輝度變化圖。請參照圖2B及圖6，由圖6可知，當第二頂角141的角度大小θ2為58°時可以獲得最佳的輝度值，而以背光模組輝度減少≦5%為可接受的目標下，θ2落在56°至62°的區間內可滿足需求。

圖7為本發明的另一實施例的背光模組的立體示意圖。請參照圖7，本實施例的背光模組100a與圖1A的背光模組100類似，而兩者的差異如下所述。本實施例的背光模組100a更包括光學膜片170，配置於第三稜鏡片150上方，其中光學膜片170例如為擴散片或反射式偏光增亮膜，而反射式偏光增亮膜即3M公司所生產的DBEF（Dual Brightness Enhancement Film）。

當光學膜片170為擴散片時，可增加背光模組100a的遮瑕性與改善大視角處產生的餘光。圖8是圖7的背光模組分別在水平方向與垂直方向的視角的光強度分布圖。請參照圖7與圖8，由圖8可知，當光學膜片170例如為擴散片時，水平方向與垂直方向的視角的光強度半高寬可控制在32°（半高寬範圍例如為16°至-16°）內，且與圖4比較，可發現水平方向的大視角處的餘光更可進一步被有效抑制（例如視角大於60°的光強度小於0.2）。此外，當光學膜片170為反射式偏光增亮膜時，亦有類似的效果。

圖9為本發明的又一實施例的背光模組的第一稜鏡片、第二稜鏡片或第三稜鏡片的立體示意圖。請參照圖9，本實施例的背光模組與圖1A的背光模組類似，而兩者的差異在於在第一稜鏡片130a、第二稜鏡片140a或第三稜鏡片150a中，這些第一稜鏡132a的節距可以是不等距，這些第一稜鏡132a的高度可以是不等高，這些第二稜鏡142a的節距可以是不等距，這些第二稜鏡142a的高度可以是不等高，這些第三稜鏡152a的節距可以是不等距，且這些第三稜鏡152a的高度可以是不等高。

圖10A與圖11A為本發明的另兩實施例的背光模組中的第二稜鏡片的立體示意圖，圖10B為圖10A的第二稜鏡片的剖面示意圖，而圖11B為圖11A的第二稜鏡片的剖面示意圖。請參照圖10A、圖10B、圖11A及圖11B，本實施例的背光模組與圖1A的背光模組類似，而兩者的差異在於，在本實施例的背光模組中，每一第一稜鏡的第一頂角所構成的脊線、每一第二稜鏡的第二頂角所構成的脊線及每一第三稜鏡的第三頂角所構成的脊線分別為曲線，或分別為折線。舉例而言，上述脊線可以上下起伏或左右擺動，其可以是規則或不規則的正弦曲線。而圖10A至圖11B中是以第二稜鏡片140b或140c的第二稜鏡142b或142c的第二頂角141b或141c的脊線145b或145c為例。其中，脊線145b為上下起伏的折線，而脊線145c為左右擺動的曲線。

圖12為本發明的再一實施例的背光模組的剖面示意圖。請參照圖12，本實施例的背光模組100d與圖1B的背光模組100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的背光模組100d中，導光元件120d在垂直於出光面122的厚度T隨著遠離入光面126而遞減。

此外，圖1B的背光模組100與圖12的背光模組100d皆是側面入光式背光模組，然而，在其他實施例中，也可以是採用直下式背光模組，而導光板120的底面124位於出光面122與光源110之間。

圖13為本發明的一實施例的顯示裝置的示意圖。請參照圖1B與圖13，本實施例的顯示裝置200包括背光模組210及顯示面板220。背光模組210可以是上述各實施例的任一種背光模組，而以下以圖1B的背光模組100為例。顯示面板220配置於背光模組210的上方，例如導光板120的出光面122朝向顯示面板220。顯示面板220例如是液晶顯示面板。然而，在其他實施例中，顯示面板220也可以是電泳顯示面板或其他種類的顯示面板。照明光束112從第三稜鏡片150出射後，可進入顯示面板220，以提供顯示面板220準直的光源，因此本實施例的顯示裝置200可達到防窺的效果，以符合隱私需求，又同時能有高光學利用率與低能耗的優點。

綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的實施例的背光模組與顯示裝置中，採用了稜鏡的頂角朝向導光元件的第一稜鏡片與第二稜鏡片，採用了稜鏡的頂角朝向遠離導光元件的方向的第三稜鏡片，第一稜鏡片的稜鏡延伸方向與第二稜鏡片的稜鏡延伸方向大於75°且小於105°，且第三稜鏡片的稜鏡延伸方向與第一稜鏡片的稜鏡延伸方向小於 15°。因此，本發明的實施例的背光模組可對出射光在水平與垂直視角兩個方向都進行收斂，使出射光朝向特定的視角聚集，以達到準直出光的需求，且本發明的實施例的顯示裝置因而可達到防窺的效果，以符合隱私需求。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件（element）的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

100、100a、100d、210:背光模組 110:光源 112:照明光束 120、120d:導光元件 121:光學微結構 122:出光面 124:底面 126:入光面 130、130a:第一稜鏡片 131:第一頂角 132、132a:第一稜鏡 140、140a、140b、140c:第二稜鏡片 141、141b、141c:第二頂角 142、142a、142b、142c:第二稜鏡 143、153:表面 144:防吸附微結構 145b、145c:脊線 150、150a:第三稜鏡片 151:第三頂角 152、152a:第三稜鏡 160:反射片 170:光學膜片 200:顯示裝置 220:顯示面板 D1:第一方向 D2:第二方向 D3:第三方向 P1、P2、P3:節距 T:厚度 θ1:第一頂角的角度大小 θ2:第二頂角的角度大小 θ3:第三頂角的角度大小 γ1、γ2、γ3、φ1:夾角

圖1A為本發明的一實施例的背光模組的立體示意圖。 圖1B為圖1A的背光模組沿著第一方向D1切開的局部剖面示意圖。 圖2A為圖1A中的第一稜鏡片沿著第二方向D2切開的剖面示意圖。 圖2B為圖1A中的第二稜鏡片沿著第一方向D1切開的剖面示意圖。 圖2C為圖1A中的第三稜鏡片沿著第二方向D2切開的剖面示意圖。 圖3A為圖1B之照明光束從導光元件的出光面出射時所形成的光斑圖。 圖3B為圖1B之照明光束在通過第一稜鏡片後所形成的光斑圖。 圖3C為圖1B之照明光束在通過第二稜鏡片後所形成的光斑圖。 圖3D為圖1B之照明光束在通過第三稜鏡片後所形成的光斑圖。 圖4是圖1A的背光模組分別在水平方向與垂直方向的視角的光強度分布圖。 圖5A為本發明的另一實施例的背光模組中的第一稜鏡片、其下方的導光元件與光源的相對位置關係的上視示意圖。 圖5B為圖5A的背光模組中的第二稜鏡片及其下方的導光元件的上視示意圖。 圖5C為圖5A的背光模組中的第三稜鏡片及其下方的導光元件的上視示意圖。 圖6為圖1A至圖2C之背光模組在不同的第二稜鏡的頂角大小θ2下的輝度變化圖。 圖7為本發明的另一實施例的背光模組的立體示意圖。 圖8是圖7的背光模組分別在水平方向與垂直方向的視角的光強度分布圖。 圖9為本發明的又一實施例的背光模組的第一稜鏡片、第二稜鏡片或第三稜鏡片的立體示意圖。 圖10A與圖11A為本發明的另兩實施例的背光模組中的第二稜鏡片的立體示意圖。 圖10B為圖10A的第二稜鏡片的剖面示意圖。 圖11B為圖11A的第二稜鏡片的剖面示意圖。 圖12為本發明的再一實施例的背光模組的剖面示意圖。 圖13為本發明的一實施例的顯示裝置的示意圖。

100:背光模組

110:光源

120:導光元件

122:出光面

124:底面

126:入光面

130:第一稜鏡片

131:第一頂角

132:第一稜鏡

140:第二稜鏡片

141:第二頂角

142:第二稜鏡

143、153:表面

144:防吸附微結構

150:第三稜鏡片

151:第三頂角

152:第三稜鏡

160:反射片

D1:第一方向

D2:第二方向

D3:第三方向

φ1:夾角

Claims (12)

1. 一種背光模組，包括： 一光源，用以發出一照明光束； 一導光元件，配置於該照明光束的傳遞路徑上； 一第一稜鏡片，配置於該導光元件上，且包括多個第一稜鏡，其中每一該些第一稜鏡的一第一頂角朝向該導光元件，且每一該些第一稜鏡沿著一第一方向延伸； 一第二稜鏡片，配置於該第一稜鏡片上方，且包括多個第二稜鏡，其中每一該些第二稜鏡的一第二頂角朝向該導光元件，每一該些第二稜鏡沿著一第二方向延伸，且該第二方向與該第一方向的夾角大於75°且小於105°；以及 一第三稜鏡片，配置於該第二稜鏡片上方，且包括多個第三稜鏡，其中每一該些第三稜鏡的一第三頂角朝向遠離該導光元件的方向，且每一該些第三稜鏡沿著一第三方向延伸，且該第三方向與該第一方向的夾角小於15°。
2. 如請求項1所述的背光模組，其中該第一稜鏡片、該第二稜鏡片與該第三稜鏡片滿足160°≦θ1+θ3≦200°、θ2＜θ1及θ2＜θ3，且56°≦θ2≦62°，其中θ1為該第一頂角的角度大小，θ2為該第二頂角的角度大小，且θ3為該第三頂角的角度大小。
3. 如請求項1所述的背光模組，其中該導光元件具有朝向該第一稜鏡片的一出光面、背對該第一稜鏡片的一底面及連接該出光面與該底面的一入光面，該入光面朝向該光源。
4. 如請求項3所述的背光模組，其中該第一方向與該入光面的夾角落在80°至100°的範圍內，且該第一方向與該第二方向皆平行於該出光面。
5. 如請求項3所述的背光模組，其中該導光元件在垂直於該出光面的厚度隨著遠離該入光面而遞減。
6. 如請求項1所述的背光模組，其中該些第一稜鏡沿著該第二方向排列，該些第二稜鏡沿著該第一方向排列，且該些第三稜鏡沿著該第二方向排列，該第一方向垂直於該第二方向，且該第三方向平行於該第一方向。
7. 如請求項1所述的背光模組，其中該第二稜鏡片的霧度大於0%，且小於等於50%。
8. 如請求項1所述的背光模組，其中該第二稜鏡片的朝向該第三稜鏡片的表面具有防吸附微結構。
9. 如請求項1所述的背光模組，更包括一擴散片或一反射式偏光增亮膜，配置於該第三稜鏡片上方。
10. 如請求項1所述的背光模組，其中每一該些第一稜鏡的該第一頂角所構成的脊線、每一該些第二稜鏡的該第二頂角所構成的脊線及每一該些第三稜鏡的該第三頂角所構成的脊線分別為曲線或折線。
11. 如請求項1所述的背光模組，其中每一該些第一稜鏡的垂直於該第一方向的剖面呈等腰三角形，每一該些第二稜鏡的垂直於該第二方向的剖面呈等腰三角形，且每一該些第三稜鏡的垂直於該第三方向的剖面呈等腰三角形。
12. 一種顯示裝置，包括： 一背光模組，包括： 一光源，用以發出一照明光束； 一導光元件，配置於該照明光束的傳遞路徑上； 一第一稜鏡片，配置於該導光元件上，且包括多個第一稜鏡，其中每一該些第一稜鏡的一第一頂角朝向該導光元件，且每一該些第一稜鏡沿著一第一方向延伸； 一第二稜鏡片，配置於該第一稜鏡片上方，且包括多個第二稜鏡，其中每一該些第二稜鏡的一第二頂角朝向該導光元件，每一該些第二稜鏡沿著一第二方向延伸，且該第二方向與該第一方向的夾角大於75°且小於105°；以及 一第三稜鏡片，配置於該第二稜鏡片上方，且包括多個第三稜鏡，其中每一該些第三稜鏡的一第三頂角朝向遠離該導光元件的方向，且每一該些第三稜鏡沿著一第三方向延伸，且該第三方向與該第一方向的夾角小於15°；以及 一顯示面板，設置於背光模組的上方。

Images