TW202417955A - 光源模組以及顯示裝置 - Google Patents
光源模組以及顯示裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202417955A TW202417955A TW111139346A TW111139346A TW202417955A TW 202417955 A TW202417955 A TW 202417955A TW 111139346 A TW111139346 A TW 111139346A TW 111139346 A TW111139346 A TW 111139346A TW 202417955 A TW202417955 A TW 202417955A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- prism
- optical microstructures
- light
- guide plate
- angle
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 166
- 239000012788 optical film Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 10
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 12
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 208000008918 voyeurism Diseases 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 101000827703 Homo sapiens Polyphosphoinositide phosphatase Proteins 0.000 description 2
- 102100023591 Polyphosphoinositide phosphatase Human genes 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
一種光源模組以及顯示裝置。光源模組包括光源、導光板以及光學膜片組。光學膜片組包括多個第一光學微結構、多個第二光學微結構以及多個第三光學微結構。多個第一光學微結構具有第一表面,多個第二光學微結構具有第二表面,多個第三光學微結構具有第三表面。各多個第一光學微結構分別具有第一頂角,各多個第二光學微結構分別具有第二頂角,各多個第三光學微結構分別具有第三頂角,且第三頂角小於第一頂角,第一頂角小於等於第二頂角。
Description
本發明是有關於一種光學模組及電子裝置,且特別是有關於一種光源模組以及顯示裝置。
隨著科技發展,顯示裝置已經成為日常生活中常見的電子裝置,目前有部分的顯示裝置會提供防窺功能以維護使用者的觀看隱私。並且,目前的顯示裝置多利用平面顯示模組進行畫面的顯示,其中又以液晶顯示模組的技術較為純熟且普及化。然而,由於液晶顯示模組的顯示面板本身無法發光,故在顯示面板下方具有背光模組以提供顯示畫面所需光線。
背光模組主要可分為側光式背光模組及直下式背光模組。側光式背光模組是利用導光板將配置於導光板入光側面的光源所發出的光線導向導光板的出光面,藉以形成面光源。一般而言,在光線離開導光板的出光面時會出現偏離法線的現象,因此通常需搭配下擴散片,使光線朝多個方向進行散射後,再通過稜鏡片的設置,使其光線準直化。接著,準直化的光線經由具有遮瑕功能的上擴散片進行擴散,而能由此形成具有足夠的輝度與均勻度的面光源。
然而,在上述配置下,由於背光模組的下擴散片的配置,其出光的光形在水平與垂直方向的視角,將具有較大的半高寬,而僅能控制在視角半高寬(FWHM)50˚內的範圍出光。因此,當顯示裝置需應用於隱私性較高,具有防窺需求而需要能提供窄視角的背光模組時,現有技術的背光模組就不吻合產品需求。故,研發適合用於具有防窺功能的顯示裝置的背光模組是亟待解決的課題。
“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。
本發明提供一種光源模組,其出光光形具有窄視角以及具有良好的輝度。
本發明提供一種顯示裝置,具有防窺功能以及良好的畫面品質。
為達上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本發明的一實施例提出光源模組。光源模組包括光源、導光板以及光學膜片組。光源具有多個發光元件。導光板的入光面係朝向多個發光元件。光學膜片組,係重疊於導光板的出光面,且光學膜片組包括多個第一光學微結構、多個第二光學微結構以及多個第三光學微結構。多個第一光學微結構具有第一表面,其中多個第一光學微結構沿著第一方向延伸,且多個第一光學微結構面向導光板。多個第二光學微結構具有第二表面,其中第二表面位於第一表面遠離導光板的一側,多個第二光學微結構沿著第二方向延伸,第一方向平行於第二方向,且多個第二光學微結構背向導光板。多個第三光學微結構具有第三表面,其中第二表面位於第一表面與第三表面之間,多個第三光學微結構沿著第三方向延伸,多個第三光學微結構背向導光板,第三方向與第一方向正交,且各多個第一光學微結構分別具有第一頂角,各多個第二光學微結構分別具有第二頂角,各多個第三光學微結構分別具有第三頂角,且第三頂角小於第一頂角,第一頂角小於等於第二頂角。
為達上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本發明的一實施例提出一種顯示裝置。顯示裝置包括上述的光源模組以及顯示面板。顯示面板位於光學膜片組遠離導光板的一側。
在本發明的一實施例中,上述的光源模組符合下述關係式:0.83≦θ1/θ2≦1.14,0.54≦θ3/θ2≦0.80,其中θ1為第一頂角,θ2為第二頂角,θ3為第三頂角。
在本發明的一實施例中,上述的多個發光元件的排列方向與第一方向之間具有夾角,夾角的角度值介於80度至100度之間。
在本發明的一實施例中,上述的多個第一光學微結構、多個第二光學微結構以及多個第三光學微結構為稜鏡微結構,且多個光學膜片包括第一稜鏡片、第二稜鏡片以及第三稜鏡片。第一表面為第一稜鏡片面向導光板的表面。第二表面為第二稜鏡片遠離導光板的表面。第三表面為第三稜鏡片遠離導光板的表面。
在本發明的一實施例中,上述的第三頂角的角度值介於54度至64度之間。
在本發明的一實施例中,上述的光源模組還包括吸附防止結構。吸附防止結構設置在第一稜鏡片與第二稜鏡片的彼此相向的表面上。
在本發明的一實施例中,上述的第一稜鏡片與第二稜鏡片具有霧度,且第一稜鏡片與第二稜鏡片的霧度介於0%至50%。
在本發明的一實施例中,上述的多個第一光學微結構、多個第二光學微結構以及多個第三光學微結構為稜鏡微結構,且多個光學膜片包括第一稜鏡片以及第三稜鏡片。第一表面為第一稜鏡片面向導光板的表面,其中第二表面為第一稜鏡片遠離導光板的表面。第三表面為第三稜鏡片遠離導光板的表面。
在本發明的一實施例中,上述的光源模組符合下述關係式:0.83≦θ1/θ2≦1.14,0.47≦θ3/θ2≦0.89,其中θ1為第一頂角,θ2為第二頂角,θ3為第三頂角。
在本發明的一實施例中,上述的第三頂角的角度值介於47度至71度之間。
在本發明的一實施例中,上述的第一稜鏡片具有霧度,且第一稜鏡片的霧度介於0%至50%。
基於上述,在本發明的一實施例的光源模組與顯示裝置中,光源模組通過光學膜片的多個第一光學微結構、多個第二光學微結構以及多個第三光學微結構的配置,可以大幅提升光的準直性,而能實現其出光光形在水平與垂直方向的視角具有足夠小的半高寬,舉例而言,光源模組的出光光形在水平與垂直方向的視角半高寬(FWHM)可保持在24˚以內。如此一來,可使光源模組提供的照明光束朝向特定的視角聚集,達到準直出光的需求,進而可使顯示裝置能夠用於實現防窺功能。此外,光源模組也同時提高了光學利用率,而有具有良好的輝度,進而可降低光源模組與顯示裝置的能耗,並使顯示裝置具有良好的畫面品質。
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。
有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式的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是本發明的一實施例的顯示裝置的結構示意圖。圖1B是圖1A的光源模組的爆炸示意圖。圖2A是圖1A的第一稜鏡片的結構示意圖。圖2B是圖1A的第二稜鏡片的結構示意圖。圖2C是圖1A的第三稜鏡片的結構示意圖。請參照圖1A與圖1B,顯示裝置200包括光源模組100以及顯示面板210。光源模組100包括光源110、導光板120、框架F、上反射片UR、下反射片DR、光學膜片組FM以及上擴散片160,且顯示面板210位於光學膜片組FM遠離導光板120的一側。光源110具有多個發光元件111,導光板120的入光面IS係朝向多個發光元件111,且多個發光元件111沿著平行於導光板120的入光面IS的方向排列,如圖1B所示,發光元件111例如沿著X軸方向排列。舉例而言,在本實施例中,導光板120的輪廓可為平板或楔型板,本發明不以此為限。此外,在導光板120的下表面可設有微結構OS,用於破壞在導光板120中傳遞的光束L的全反射行為,進而使光束L被傳遞至導光板120的出光面ES而出光。在本實施例中,導光板120的微結構OS可使用雷射點、局部網點或貫穿溝等的型式進行佈點,可相對於導光板120的下表面內凹或外凸,本發明皆不以此為限。需進一步說明的是,於圖1B中,為清楚呈現光源110、導光板120、下反射片DR、光學膜片組FM及上擴散片160的排列方式,故省略繪示上反射片UR及框架F。
進一步而言,如圖1A與圖1B所示,光學膜片組FM重疊於導光板120的出光面ES。舉例而言,在本實施例中,光學膜片組FM包括第一稜鏡片130、第二稜鏡片140以及第三稜鏡片150。並且,如圖1B所示,在本實施例中,光學膜片組FM包括多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3,其中多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3例如為稜鏡微結構。更進一步而言,如圖1B所示,在本實施例中,多個第一光學微結構MS1具有第一表面S1,多個第二光學微結構MS2具有第二表面S2,多個第三光學微結構MS3具有第三表面S3,其中第一表面S1為第一稜鏡片130面向導光板120的表面,第二表面S2為第二稜鏡片140遠離導光板120的表面,第三表面S3為第三稜鏡片150遠離導光板120的表面。需進一步說明的是,由導光板120的出光面ES向上排列依序為第一稜鏡片130、第二稜鏡片140及第三稜鏡片150。
也就是說,如圖1B所示,第二表面S2位於第一表面S1遠離導光板120的一側,第二表面S2位於第一表面S1與第三表面S3之間,且多個第一光學微結構MS1面向導光板120,而多個第二光學微結構MS2與多個第三光學微結構MS3背向導光板120。並且,如圖1B所示,在本實施例中,多個第一光學微結構MS1沿著第一方向D1延伸,多個第二光學微結構MS2沿著第二方向D2延伸,多個第三光學微結構MS3沿著第三方向D3延伸。在本實施例中,第一方向D1平行於第二方向D2,第三方向D3與第一方向D1正交,且多個發光元件111的排列方向DA與第三方向D3平行,而與第一方向D1以及第二方向D2正交。其中,第一方向D1與第二方向D2亦可相互交錯,舉例來說,第一方向D1與第二方向D2之間係可具有一夾角,此夾角的範圍可介於
5
之間,需注意的是,夾角的範圍不限於此。
進一步而言,如圖2A至圖2C所示,在本實施例中,各多個第一光學微結構MS1分別具有第一頂角的角度θ1,各多個第二光學微結構MS2分別具有第二頂角的角度θ2,各多個第三光學微結構MS3分別具有第三頂角的角度θ3,且第三頂角的角度θ3小於第一頂角的角度θ1,第一頂角的角度θ1小於等於第二頂角的角度θ2。更進一步而言,在本實施例中,光源模組100的第一頂角的角度θ1、第二頂角的角度θ2以及第三頂角的角度θ3符合下述關係式:0.83≦θ1/θ2≦1.14,0.54≦θ3/θ2≦0.80。舉例而言,在本實施例中,當第一頂角的角度θ1與第二頂角的角度θ2為90度時,第三頂角的角度θ3的角度值可介於54度至64度之間,而在第三頂角的角度θ3的角度值為60度時可以獲得最佳的輝度值。
另一方面,如圖2A至圖2C所示,在本實施例中,多個第一光學微結構MS1的間距P1、所述多個第二光學微結構MS2的間距P2以及多個第三光學微結構MS3的間距P3小於等於100微米,但本發明不以此為限。在其他的實施例中,多個第一光學微結構MS1的間距P1、所述多個第二光學微結構MS2的間距P2以及多個第三光學微結構MS3的間距P1可依據顯示裝置200的需求而進行變更。
並且,如圖1B、圖2A與圖2B所示,在本實施例中,光源模組100還包括吸附防止結構AP。吸附防止結構AP設置在第一稜鏡片130與第二稜鏡片140的彼此相向的表面上,此表面可為粗糙表面,以避免第一稜鏡片130與第二稜鏡片140因吸附而產生干涉現象(如:牛頓環),進而影響視覺效果。此外,如圖2A與圖2B所示,在本實施例中,第一稜鏡片130與第二稜鏡片140可包括擴散粒子DF而具有霧度。舉例而言,在本實施例中,第一稜鏡片130與第二稜鏡片140的霧度介於0%至50%。在本實施例中,擴散粒子DF位於吸附防止結構AP中,然不以此為限,於另一實施例中,擴散粒子DF亦可位於第一光學微結構MS1以及第二光學微結構MS2中。需進一步說明的是,吸附防止結構AP可為具有擴散粒子DF的感光膠層,上述擴散粒子DF被感光膠層包覆,感光膠層的材質例如是紫外光硬化膠材(UV glue)、或其他適合的透明感光膠材,擴散粒子DF的材質可包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、或上述材料的共聚物(copolymer),另一方面,在本實施例中,擴散粒子DF可以是圓球狀,且具有多種粒徑,但本發明不以此為限。
如此,如圖1A所示,光源110提供的光束L自光源110出射後,會在上反射片UR與下反射片DR之間被反射,並在導光板120中行進。並且,光束L通過微結構OS時,其全反射行為會被破壞,而可被傳遞至導光板120的出光面ES而出光。接著,光束L依序通過位在光束L的傳遞路徑上的光學膜片組FM的多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3後形成照明光束IL。顯示面板210則位在照明光束IL的傳遞路徑上,而可通過照明光束IL形成顯示畫面。
以下將搭配圖3A至圖3E來進一步說明光源110提供的光束L在穿透過不同光學面後的光場分布。
圖3A至圖3E分別是圖1A的光束L穿透過不同光學面後的光場示意圖,其中以相同網底樣式填滿的區域表示出具有相近的光場能量值的值域,並且,網底樣式中的網點分布越密的區域表示為具有越高的光場能量值的值域(即輝度值較高的區域)。進一步而言,請參照圖3A,在本實施例中,圖3A繪示了光束L由導光板120出射時的光場能量分布情形,需注意的是,當光束L離開導光板120的出光面時,將出現偏離法線並朝遠離光源110的方向出射的現象。接著,當光束L通過設有多個第一光學微結構MS1的第一表面S1時,由於第一光學微結構MS1面向導光板120,且多個第一光學微結構MS1的延伸方向與光束L行進的方向平行,因此通過第一光學微結構MS1後的光束L的光場能量分布可被分為兩半,而形成如圖3B所示的光場能量分布情況。
接著,當光束L通過設有多個第二光學微結構MS2的第二表面S2時,由於第二光學微結構MS2背向導光板120,且多個第二光學微結構MS2的延伸方向與光束L行進的方向平行,因此通過第二光學微結構MS2後的光束L在水平方向(即,如圖1B所示的X軸方向)上的視角可被收斂,而形成如圖3C所示的光場能量分布情況。
接著,當光束L通過設有多個第三光學微結構MS3的第三表面S3時,由於第三光學微結構MS3背向導光板120,且第三光學微結構MS3的延伸方向與第二光學微結構MS2的延伸方向正交,因此,通過第三光學微結構MS3後的光束L在垂直方向(即,如圖1B所示的Y軸方向)上的視角可被收斂,而形成如圖3D所示的光場能量分布情況。如此,可實現準直出光的需求。
最後,光束L通過上擴散片160,並可透過上擴散片160的配置來抑制雜散光與增加遮瑕性,而形成如圖3E所示的光場能量分布情況。此外,在本實施例中,除了使用上擴散片160外,亦可使用反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film, DBEF)來取代上擴散片160,亦能具有類似的效果。
如此,光源模組100通過光學膜片FM的多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3的配置,可以大幅提升光的準直性,而能實現其出光光形在水平與垂直方向的視角具有足夠小的半高寬,舉例而言,光源模組100的出光光形在水平與垂直方向的視角半高寬(FWHM)可保持在24˚以內。如此一來,可使光源模組100的提供的照明光束IL朝向特定的視角聚集,達到準直出光的需求,進而可使顯示裝置200能夠用於實現防窺功能。以下將搭配圖4與圖5來進行進一步的說明。
圖4與圖5分別是圖1A的光源模組100的照明光束IL在水平方向與垂直方向上的視角與輝度強度比的關係曲線圖。首先,應說明的是,圖4與圖5所示的現有的光源模組100’的結構與本案的光源模組100的部分相同,其相異之處在於,本案的光源模組100的兩張正稜鏡片(第二稜鏡片140及第三稜鏡片150)與導光板120之間,係具有包含第一光學微結構MS1的第一稜鏡片130,而現有的光源模組100’於兩張正稜鏡片與導光板之間,係採用下擴散片。如此,如圖4與圖5所示,由現有的光源模組100’提供的照明光束IL,其水平視角半高寬(FWHM)為48˚,垂直視角半高寬(FWHM)為44˚。相對於此,本案的光源模組100提供的照明光束IL,其水平視角半高寬(FWHM)為24˚,垂直視角半高寬(FWHM)為21˚,相較於現有的光源模組100’能夠大幅降低出光光場的半高寬(FWHM),並且水平視角波峰為-1˚,垂直視角波峰為0˚。由此可知,本案的光源模組100除了大幅提升光的準直性,也提高了光學利用率,使輝度增益相對於現有的光源模組100’提升20%,進而可降低光源模組100與顯示裝置200的能耗。
此外,值得注意的是,在前述的實施例中,多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3雖以具有固定間距P1、P2、P3以及固定高度的規則形態為例示,但本發明不以此為限,在其他實施例中,多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3亦可為具有不等距的間距P1、P2、P3及/或不等高的高度的不規則形態。以下將搭配圖6A至圖6E來進行進一步的說明。
圖6A至圖6E分別是本發明的各種實施例的不同稜鏡微結構的結構示意圖。舉例而言,多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3皆能夠以如圖6A所示的多個稜鏡微結構MSA的式樣形成,其中多個稜鏡微結構MSA之間具有不等距的間距以及不等高的高度變化。或者是,多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3亦能夠以如圖6B與圖6C所示的多個稜鏡微結構MSB的式樣形成,其中各稜鏡微結構MSB在其延伸方向具有不等高的高度變化,而出現輪廓呈上下擺動的不規則形態。或者是,多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3亦能夠以如圖6D與圖6E所示的多個稜鏡微結構MSC的式樣形成,其中多個稜鏡微結構MSC之間具有不等距的間距變化,而出現各稜鏡微結構MSC的輪廓在其延伸方向呈左右擺動的不規則形態。
當多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3採用圖6A至圖6E的稜鏡微結構MSA、MSB、MSC的任一者時,只要其第一頂角的角度θ1、第二頂角的角度θ2以及第三頂角的角度θ3的關係與前述的實施例相同,則仍可使光源模組100與顯示裝置200達到前述的效果與優點,在此就不再贅述。
此外,值得注意的是,在前述的實施例中,多個發光元件111的排列方向DA雖以與第三方向D3平行,而與第一方向D1以及第二方向D2正交為例示,但本發明不以此為限,在其他實施例中,第一光學微結構MS1、第二光學微結構MS2與第三光學微結構MS3的延伸方向相對於發光元件111的排列方向DA,可以進行適當的調整。以下將搭配圖7A至圖7C來進行進一步的說明。
圖7A至圖7C是本發明的另一實施例的第一光學微結構MS1、第二光學微結構MS2與第三光學微結構MS3的延伸方向相對於發光元件111的排列方向DA的相對位置示意圖,其中,多個第一光學微結構MS1沿著第一方向D1延伸,多個第二光學微結構MS2沿著第二方向D2延伸,多個第三光學微結構MS3沿著第三方向D3延伸。請參照圖7A至圖7C,在本實施例中,光源模組100可使多個發光元件111的排列方向DA與第一方向D1之間的夾角γ1的角度值介於80度至100度之間,並且,相對應的多個發光元件111的排列方向DA與第二方向D2之間的夾角γ2的角度值亦介於80度至100度之間,而多個發光元件111的排列方向DA與第三方向D3之間的夾角γ3的角度值介於-10度至10度之間。如此,光源模組100內的光學元件可避免由於週期性結構(如導光板120的微結構OS或是光學膜片FM的第一光學微結構MS1、第二光學微結構MS2與第三光學微結構MS3)與顯示面板210的顯示畫素產生干涉條紋(Moiré pattern)。
此外,值得注意的是,在前述的實施例中,光學膜片組FM包括第一稜鏡片130、第二稜鏡片140以及第三稜鏡片150,但本發明不以此為限。在其他的實施例中,光學膜片組FM亦可僅包括第一稜鏡片130A以及第三稜鏡片150。以下將搭配圖8A與圖8B來進行進一步的說明。
圖8A是本發明的又一實施例的顯示裝置的結構示意圖。圖8B是圖8A的光源模組的爆炸示意圖。請參照圖8A與圖8B,在本實施例中,光源模組100A以及顯示裝置200A與圖1A與圖1B的光源模組100以及顯示裝置200類似,而兩者的差異如下所述。在本實施例中,光源模組100A的光學膜片組FM僅包括第一稜鏡片130A以及第三稜鏡片150,且其中設有第一光學微結構MS1的第一表面S1為第一稜鏡片130A面向導光板120的表面,其中設有第二光學微結構MS2的第二表面S2為第一稜鏡片130A遠離導光板120的表面。並且,在本實施例中,光源模組100A的第一頂角的角度θ1、第二頂角的角度θ2以及第三頂角的角度θ3符合下述關係式:0.83≦θ1/θ2≦1.14,0.47≦θ3/θ2≦0.89。舉例而言,在本實施例中,當第一頂角的角度θ1與第二頂角的角度θ2為90度時,第三頂角的角度θ3的角度值可介於47度至71度之間。在本實施例中,所述第一稜鏡片130A具有霧度,且第一稜鏡片130A的霧度介於0%至50%。需進一步說明的是,於圖8B中,為清楚呈現光源110、導光板120、下反射片DR、光學膜片組FM及上擴散片160的排列方式,故省略繪示上反射片UR及框架F。
如此,通過將第一光學微結構MS1與第二光學微結構MS2形成在第一稜鏡片130A的兩側的表面上,可使光源模組100A的厚度薄型化。並且,通過光學膜片FM的多個第一光學微結構MS1、多個第二光學微結構MS2以及多個第三光學微結構MS3的配置,光源模組100A亦可以大幅提升光的準直性,而能實現其出光光形在水平與垂直方向的視角具有足夠小的半高寬,舉例而言,光源模組100A的出光光形在水平與垂直方向的視角半高寬(FWHM)分別可為30˚與18˚,且其輝度增益相對於現有的光源模組100’亦可提升21%。
如此一來,光源模組100A提供的照明光束IL亦能夠達到準直出光的需求,而可達到與前述的光源模組100類似的效果與優點,在此就不再贅述。並且,採用光源模組100A的顯示裝置200A亦可達到與前述的顯示裝置200類似的效果與優點,在此就不再贅述。
綜上所述,在本發明的一實施例的光源模組與顯示裝置中,光源模組通過光學膜片的多個第一光學微結構、多個第二光學微結構以及多個第三光學微結構的配置,可以大幅提升光的準直性,而能實現其出光光形在水平與垂直方向的視角具有足夠小的半高寬,舉例而言,光源模組的出光光形在水平與垂直方向的視角半高寬(FWHM)可保持在24˚以內。如此一來,可使光源模組提供的照明光束朝向特定的視角聚集,達到準直出光的需求,進而可使顯示裝置能夠用於實現防窺功能。此外,光源模組也同時提高了光學利用率,而有具有良好的輝度,進而可降低光源模組與顯示裝置的能耗,並使顯示裝置具有良好的畫面品質。
惟以上所述者,僅為本發明的較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。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的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的權利範圍。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:光源模組
110:光源
111:發光元件
120:導光板
130、130A:第一稜鏡片
140:第二稜鏡片
150:第三稜鏡片
160:上擴散片
200、200A:顯示裝置
210:顯示面板
AP:吸附防止結構
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
DA:排列方向
DF:擴散粒子
DR:下反射片
ES:出光面
F:框架
FM:光學膜片
IS:入光面
IL:照明光束
L:光束
MS1:第一光學微結構
MS2:第二光學微結構
MS3:第三光學微結構
MSA、MSB、MSC:稜鏡微結構
OS:微結構
P1、P2、P3:間距
S1:第一表面
S2:第二表面
S3:第三表面
UR:上反射片
θ1:第一頂角
θ2:第二頂角
θ3:第三頂角
γ1 、γ2、γ3:夾角
圖1A是本發明的一實施例的顯示裝置的結構示意圖。
圖1B是圖1A的光源模組的爆炸示意圖。
圖2A是圖1A的第一稜鏡片的結構示意圖。
圖2B是圖1A的第二稜鏡片的結構示意圖。
圖2C是圖1A的第三稜鏡片的結構示意圖。
圖3A至圖3E分別是圖1A的光束穿透過不同光學面後的光場示意圖。
圖4與圖5分別是圖1A的光源模組的照明光束在水平方向與垂直方向上的視角與輝度強度比的關係曲線圖。
圖6A至圖6E分別是本發明的各種實施例的不同稜鏡微結構的結構示意圖。
圖7A至圖7C是本發明的另一實施例的第一光學微結構、第二光學微結構與第三光學微結構的延伸方向相對於發光元件的排列方向的相對位置示意圖。
圖8A是本發明的又一實施例的顯示裝置的結構示意圖。
圖8B是圖8A的光源模組的爆炸示意圖。
100、:光源模組
110:光源
111:發光元件
120:導光板
130:第一稜鏡片
140:第二稜鏡片
150:第三稜鏡片
160:上擴散片
AP:吸附防止結構
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
DA:排列方向
DR:下反射片
ES:出光面
FM:光學膜片
IS:入光面
MS1:第一光學微結構
MS2:第二光學微結構
MS3:第三光學微結構
S1:第一表面
S2:第二表面
S3:第三表面
Claims (12)
- 一種光源模組,包括: 光源,具有多個發光元件; 導光板,所述導光板的入光面係朝向所述多個發光元件;以及 光學膜片組,係重疊於所述導光板的出光面,且所述光學膜片組包括: 多個第一光學微結構,具有第一表面,其中所述多個第一光學微結構沿著第一方向延伸,且所述多個第一光學微結構面向所述導光板; 多個第二光學微結構,具有第二表面,其中所述第二表面位於所述第一表面遠離所述導光板的一側,所述多個第二光學微結構沿著第二方向延伸,所述第一方向平行於所述第二方向,且所述多個第二光學微結構背向所述導光板;以及 多個第三光學微結構,具有第三表面,其中所述第二表面位於所述第一表面與所述第三表面之間,所述多個第三光學微結構沿著第三方向延伸,所述多個第三光學微結構背向所述導光板,所述第三方向與所述第一方向正交,且 各所述多個第一光學微結構分別具有第一頂角,各所述多個第二光學微結構分別具有第二頂角,各所述多個第三光學微結構分別具有第三頂角,且所述第三頂角小於所述第一頂角,所述第一頂角小於等於所述第二頂角。
- 如請求項1所述的光源模組,所述光源模組符合下述關係式:0.83≦θ1/θ2≦1.14,0.54≦θ3/θ2≦0.80,其中θ1為所述第一頂角的角度,θ2為所述第二頂角的角度,θ3為所述第三頂角的角度。
- 如請求項1所述的光源模組,其中所述多個發光元件的排列方向與所述第一方向之間具有夾角,所述夾角的角度值介於80度至100度之間。
- 如請求項1所述的導光板,其中所述多個第一光學微結構、所述多個第二光學微結構以及所述多個第三光學微結構為稜鏡微結構,且所述光學膜片組包括: 第一稜鏡片,其中所述第一表面為所述第一稜鏡片面向所述導光板的表面; 第二稜鏡片,其中所述第二表面為所述第二稜鏡片遠離所述導光板的表面;以及 第三稜鏡片,其中所述第三表面為所述第三稜鏡片遠離所述導光板的表面。
- 如請求項4所述的光源模組,其中所述第三頂角的角度值介於54度至64度之間。
- 如請求項4所述的光源模組,還包括: 吸附防止結構,設置在所述第一稜鏡片與所述第二稜鏡片的彼此相向的表面上。
- 如請求項4所述的光源模組,其中所述第一稜鏡片與所述第二稜鏡片具有霧度,且所述第一稜鏡片與所述第二稜鏡片的霧度介於0%至50%。
- 如請求項1所述的光源模組,其中所述多個第一光學微結構、所述多個第二光學微結構以及所述多個第三光學微結構為稜鏡微結構,且所述光學膜片組包括: 第一稜鏡片,其中所述第一表面為所述第一稜鏡片面向所述導光板的表面,其中所述第二表面為所述第一稜鏡片遠離所述導光板的表面;以及 第三稜鏡片,其中所述第三表面為所述第三稜鏡片遠離所述導光板的表面。
- 如請求項1所述的光源模組,所述光源模組符合下述關係式:0.83≦θ1/θ2≦1.14,0.47≦θ3/θ2≦0.89,其中θ1為所述第一頂角的角度,θ2為所述第二頂角的角度,θ3為所述第三頂角的角度。
- 如請求項4所述的光源模組,其中所述第三頂角的角度值介於47度至71度之間。
- 如請求項8所述的光源模組,其中所述第一稜鏡片具有霧度,且所述第一稜鏡片的霧度介於0%至50%。
- 一種顯示裝置,包括: 光源模組,係包括: 光源,具有多個發光元件; 導光板,所述導光板的入光面係朝向所述多個發光元件;以及 光學膜片組,係重疊於所述導光板的出光面,且所述光學膜片組包括: 多個第一光學微結構,具有第一表面,其中所述多個第一光學微結構沿著第一方向延伸,且所述多個第一光學微結構面向所述導光板; 多個第二光學微結構,具有第二表面,其中所述第二表面位於所述第一表面遠離所述導光板的一側,所述多個第二光學微結構沿著第二方向延伸,所述第一方向平行於所述第二方向,且所述多個第二光學微結構背向所述導光板;以及 多個第三光學微結構,具有第三表面,其中所述第二表面位於所述第一表面與所述第三表面之間,所述多個第三光學微結構沿著第三方向延伸,所述多個第三光學微結構背向所述導光板,所述第三方向與所述第一方向正交,且 各所述多個第一光學微結構分別具有第一頂角,各所述多個第二光學微結構分別具有第二頂角,各所述多個第三光學微結構分別具有第三頂角,且所述第三頂角小於所述第一頂角,所述第一頂角小於等於所述第二頂角;以及 顯示面板,位於所述光學膜片組遠離所述導光板的一側。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW111139346A TWI817775B (zh) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 光源模組以及顯示裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW111139346A TWI817775B (zh) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 光源模組以及顯示裝置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWI817775B TWI817775B (zh) | 2023-10-01 |
TW202417955A true TW202417955A (zh) | 2024-05-01 |
Family
ID=89857974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111139346A TWI817775B (zh) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 光源模組以及顯示裝置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI817775B (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9442240B2 (en) * | 2012-03-16 | 2016-09-13 | Radiant Opto-Electronics Corporation | Light guide plate and light source module |
CN206892377U (zh) * | 2017-07-11 | 2018-01-16 | 江苏双星彩塑新材料股份有限公司 | 一种用于液晶显示器背光模组的复合膜 |
CN213069419U (zh) * | 2020-10-23 | 2021-04-27 | 中强光电股份有限公司 | 背光模块 |
CN112859435A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 扬昕科技(苏州)有限公司 | 导光板及光源模块 |
-
2022
- 2022-10-18 TW TW111139346A patent/TWI817775B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI817775B (zh) | 2023-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7995160B2 (en) | Prism sheet and liquid crystal display having the same | |
US7621665B2 (en) | Light source device, display device, terminal device, and optical member | |
JPWO2003040784A1 (ja) | プリズムシート、該プリズムシートを使用したバックライト・ユニットおよび透過型液晶表示装置 | |
JP2007188031A (ja) | 光拡散の増加及び輝度を高める光拡散プレート | |
TW200905306A (en) | Backlight module and liquid crystal display comprising the same | |
JP2011059680A (ja) | 輝度向上フィルム及びバックライトモジュール | |
US20220113591A1 (en) | Diffusion plate and backlight module | |
JP2009164101A (ja) | バックライト | |
JP2006276197A (ja) | 光源装置及びそれを用いた表示装置、端末装置 | |
TWI677733B (zh) | 雙面顯示器 | |
WO2016127442A1 (zh) | 背光模组及包含其的液晶显示装置 | |
WO2022000532A1 (zh) | 一种视角扩散膜片及显示面板 | |
US20220179264A1 (en) | Diffusion Plate And Backlight Module Having The Diffusion Plate | |
JP5736957B2 (ja) | 導光板、面光源装置および表示装置 | |
TWI240829B (en) | Light-guide type diffusive uniform light device | |
WO2022000689A1 (zh) | 视角扩散膜片及显示面板 | |
CN108663893A (zh) | 背投影屏幕 | |
TWM612613U (zh) | 導光元件及背光模組 | |
TW201643485A (zh) | 光源模組及其製作方法 | |
TW201939080A (zh) | 顯示裝置 | |
JP2010113037A (ja) | 光線制御ユニット | |
KR20210004032A (ko) | 디스플레이 장치 및 이에 구비되는 확산판 | |
KR100380855B1 (ko) | 액정표시장치용 백라이트 시스템 | |
TWI526742B (zh) | 曲型背光模組 | |
TWI817775B (zh) | 光源模組以及顯示裝置 |