TWM636685U - 具有光學膜片的背光模組及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種背光模組包括導光板、光源、光學膜片、擴散片、第一稜鏡片以及第二稜鏡片。導光板具有相連接的入光面與出光面。光源設置於導光板的入光面的一側。光學膜片重疊設置於導光板的出光面，且具有朝向出光面的複數個光學微結構。擴散片設置在導光板與光學膜片之間。第一稜鏡片與第二稜鏡片重疊設置於光學膜片，且位於光學膜片遠離導光板的一側。第一稜鏡片的多個稜鏡結構的延伸方向不平行於第二稜鏡片的多個稜鏡結構的延伸方向。一種採用背光模組的顯示裝置亦被提出。

Description

具有光學膜片的背光模組及顯示裝置

本新型創作是有關於一種光學模組與顯示裝置，且特別是有關於一種背光模組及顯示裝置。

隨著液晶顯示器這類的非自發光顯示器的應用日益廣泛，背光模組的設計也需針對不同的用途而調整。為了提升光源的光能利用率，搭載光學增亮膜(Brightness Enhancement Film，BEF)的背光模組已成為市場的主流之一。一般來說，此類背光模組都配置有兩片光學增亮膜(例如稜鏡的延伸方向相互正交的兩稜鏡片)的疊層架構，可將導光板在大角度出射的光束導向涵蓋正視角的特定視角範圍(例如-60度至60度)內，以提高背光模組於正視角的整體出光強度。然而，採用這類雙層BEF之配置方式的背光模組，並無法滿足防窺顯示裝置對於背光模組集光性的規格要求。

為了進一步提升背光模組的集光性，一種採用逆稜鏡片來取代層疊的兩片光學增亮膜的集光型背光模組應運而生。這類 背光模組能更進一步地提升在正視角的總出光量(亦即，具有更小角度範圍的聚光特性)。另外，由於集光型背光模組所搭載的光學膜層的堆疊數量較少，使其整體厚度可有效縮減，有助於背光模組的薄化。然而，從另一觀點來說，由於集光型的逆稜鏡片的內全反射的光線較少，且逆稜鏡片的霧度低，並且不能搭配擴散片的使用，因此當背光模組的各膜層之間存在細部缺陷或微小異物(例如組裝時所帶入的塵埃或毛屑)時，在後續品管的光學檢測過程中易被檢出。換句話說，此類集光性能極佳的背光模組對於細微缺陷的遮瑕性也較差，致使其整體的組裝良率下降。因此，如何兼顧背光模組的集光性與遮瑕性，是相關廠商在設計開發時所需面對的難題之一。

本新型創作提供一種組裝良率高且集光性佳的背光模組。

本新型創作提供一種顯示裝置，其正視角附近的總出光量較高。

本新型創作的其他目的和優點可以從本新型創作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，本新型創作的一實施例提出一種背光模組。背光模組包括導光板、光源、光學膜片、擴散片、第一稜鏡片以及第二稜鏡片。導光板具有相 連接的入光面與出光面。光源設置於導光板的入光面的一側。光學膜片重疊設置於導光板的出光面，且具有朝向出光面的複數個光學微結構。擴散片設置在導光板與光學膜片之間。第一稜鏡片與第二稜鏡片重疊設置於光學膜片，且位於光學膜片遠離導光板的一側。第一稜鏡片的多個稜鏡結構的延伸方向不平行於第二稜鏡片的多個稜鏡結構的延伸方向。

在本新型創作的一實施例中，上述的背光模組的第一稜鏡片位於光學膜片與第二稜鏡片之間，且第二稜鏡片的多個稜鏡結構的延伸方向與光學膜片的多個光學微結構的延伸方向之間的夾角介於0度至30度之間。

在本新型創作的一實施例中，上述的背光模組的光學膜片的多個光學微結構各自的橫截面輪廓為三角形、多直線段的組合、或直線段與弧線段的組合，其中這些光學微結構各自具有頂角，且頂角的角度介於85度至110度之間。

在本新型創作的一實施例中，上述的背光模組的光學膜片的各該光學微結構的稜線的延伸路徑或該第二稜鏡片的各該稜鏡結構的延伸路徑於該導光板的該出光面上的垂直投影為波浪狀。

在本新型創作的一實施例中，上述的背光模組的多個光學微結構的延伸方向與導光板的入光面之間的夾角大於等於0度且小於等於45度。

在本新型創作的一實施例中，上述的背光模組的光學膜 片與第一稜鏡片之間設有空氣間隙。

在本新型創作的一實施例中，上述的背光模組的光學膜片與第一稜鏡片之間設有多個間隙物。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本新型創作的一實施例提出一種顯示裝置。顯示裝置包括顯示面板、導光板、光源、光學膜片、擴散片、第一稜鏡片以及第二稜鏡片。導光板具有相連接的入光面與出光面。顯示面板重疊設置於出光面。光源設置於導光板的入光面的一側。光學膜片重疊設置於出光面，且位於導光板與顯示面板之間。光學膜片具有朝向出光面的複數個光學微結構。擴散片設置在導光板與光學膜片之間。第一稜鏡片與第二稜鏡片重疊設置於光學膜片，且位於顯示面板與光學膜片之間。第一稜鏡片的多個稜鏡結構的延伸方向不平行於第二稜鏡片的多個稜鏡結構的延伸方向。

在本新型創作的一實施例中，上述的顯示裝置更包括視角限制光學膜片與電控式擴散膜，重疊設置於顯示面板，其中電控式擴散膜位於顯示面板與視角限制光學膜片之間。

在本新型創作的一實施例中，上述的顯示裝置的第一稜鏡片位於光學膜片與第二稜鏡片之間，且視角限制光學膜片於第二稜鏡片與電控式擴散膜之間。

在本新型創作的一實施例中，上述的顯示裝置的多個光學微結構的延伸方向與導光板的入光面之間的夾角大於等於0度且小於等於45度。

在本新型創作的一實施例中，上述的顯示裝置的光學膜片與第一稜鏡片之間設有空氣間隙。

在本新型創作的一實施例中，上述的顯示裝置的光學膜片與第一稜鏡片之間設有多個間隙物。

基於上述，在本新型創作的一實施例的背光模組與顯示裝置中，光學膜片具有朝向導光板的多個光學微結構，可增加背光模組於正視角附近的總出光量(亦即，可提升背光模組的集光性)。另一方面，透過在光學膜片遠離光學微結構的一側設有兩稜鏡片，因為稜鏡片具有將多數非正視角的光線內全反射再導正成正視角的作用，進一步可提升背光模組的遮瑕性，進而提高背光模組的組裝良率。換言之，也可增加背光模組之各組件的製程容許度(process latitude)。此外，在光學膜片與導光板之間設置擴散片可進一步提升背光模組的集光性。

為讓本新型創作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。

1、2:顯示裝置

50、50A、50B、50C、50D、50E:背光模組

100:導光板

100a:出光面

100b:入光面

100c:底面

110:光源

120、120A~120F:光學膜片

121、131、141:基板

121a:入光側

121b:出光側

122、122A~122F:光學微結構

1221:直線段

1222:弧線段

122s1、122s2:斜面

130、130E、130F:第一稜鏡片

132、132E、132F、142、142E、142F:稜鏡結構

140、140E、140F:第二稜鏡片

150:擴散片

160:反射片

200:顯示面板

300:電控視角切換器

310:電控式擴散膜

320:視角限制光學膜片

G:空氣間隙

IL:虛擬直線

LC:液晶分子

n:光軸

RL、RL140、RL-A、RL-C、RL-D:稜線

SP:間隙物

X、Y、Z:方向

θ:頂角

α、β:夾角

圖1是本新型創作的第一實施例的背光模組的示意圖。

圖2是圖1的背光模組的側視示意圖。

圖3是圖1的背光模組的上視示意圖。

圖4是圖1的背光模組的視角對輝度值的曲線圖。

圖5是本新型創作的另一實施例的光學膜片的剖面示意圖。

圖6是本新型創作的又一實施例的光學膜片的剖面示意圖。

圖7是本新型創作的第二實施例的背光模組的上視示意圖。

圖8是本新型創作的第三實施例的背光模組的上視示意圖。

圖9是本新型創作的一實施例的顯示裝置的側視示意圖。

圖10是圖9的顯示裝置的上視示意圖。

圖11是本新型創作的另一實施例的顯示裝置的側視示意圖。

圖12是本新型創作的第四實施例的背光模組的示意圖。

圖13是圖12的背光模組的上視示意圖。

圖14是本新型創作的第五實施例的背光模組的示意圖。

圖15是圖14的背光模組的上視示意圖。

圖16是本新型創作的第六實施例的背光模組的側視示意圖。

有關本新型創作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新型創作。

圖1是本新型創作的第一實施例的背光模組的示意圖。圖2是圖1的背光模組的側視示意圖。圖3是圖1的背光模組的上視示意圖。圖4是圖1的背光模組的視角對輝度值的曲線圖。 特別說明的是，為清楚呈現起見，圖3僅繪示出圖1的導光板100、光源110、光學膜片120的光學微結構122。

請參照圖1及圖2，背光模組50包括導光板100、光源110與光學膜片120。導光板100具有出光面100a與入光面100b，且出光面100a與入光面100b相連接。光學膜片120重疊設置於導光板100的出光面100a。光源110設置在導光板100的入光面100b的一側。亦即，本實施例的背光模組50為側入式背光模組。然而，本新型創作不限於此，根據其他實施例，背光模組也可以是直下式背光模組(direct backlit module)。需說明的是，在本實施例中，光源110的數量係以五個為例進行示範性地說明，並不代表本新型創作以圖式揭示內容為限制。在其他實施例中，光源110的配置數量可根據背光模組的光學設計而調整。

進一步而言，光學膜片120包括基板121與複數個光學微結構122。基板121具有相對的入光側121a與出光側121b，且這些光學微結構122設置在基板121朝向導光板100的入光側121a。在本實施例中，基板121的材質可包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)與聚碳酸酯(polycarbonate，PC)。光學微結構122的材質可包括紫外光硬化膠材(UV glue)、或其他適合的高分子聚合物。

在本實施例中，光學膜片120的光學微結構122可沿方向X排列於基板121，且在方向Y上延伸。光學微結構122在垂直於延伸方向(即方向Y)的平面(即XZ平面)上的橫截面輪廓 可以是三角形。亦即，本實施例的光學微結構122可以是三角稜鏡條，更具體地說，這些光學微結構122各自具有相對的第一斜面122s1與第二斜面122s2，且第一斜面122s1與第二斜面122s2的交界處定義出光學微結構122的一稜線RL。但本新型創作不以此為限，在其他實施例中，光學微結構122在XZ平面上的橫截面輪廓也可根據實際的光型需求(或者是分光效果)而調整。

請參照圖3，在本實施例中，光學微結構122的稜線RL(即延伸路徑)於導光板100之出光面100a上的垂直投影的延伸方向(即方向Y)可選擇性地垂直於導光板100的入光面100b。然而，本新型創作不限於此，根據其他實施例，光學微結構122的稜線RL於導光板100上的垂直投影的延伸方向也可不垂直於導光板100的入光面100b。舉例來說，光學微結構122的稜線RL於導光板100上的垂直投影的延伸方向與導光板100的入光面100b之間的夾角可介於45度至90度之間。在一較佳的實施例中，光學微結構122的稜線RL於導光板100上的垂直投影的延伸方向與導光板100的入光面100b之間的夾角可介於75度至90度之間。

值得一提的是，透過將光學微結構122的延伸方向與導光板100的入光面100b之間的夾角設計在45度至90度的範圍內，可增加背光模組於正視角附近的總出光量，且降低背光模組於側視角(例如45度)附近的總出光量。另一方面，光學微結構122的稜線RL於導光板100之出光面100a上的垂直投影為直線狀，但本新型創作不以此為限。

請參照圖1及圖2，背光模組50更包括第一稜鏡片130與第二稜鏡片140。第一稜鏡片130與第二稜鏡片140在導光板100之出光面100a的法線方向(即方向Z)上重疊於光學膜片120，且第一稜鏡片130與第二稜鏡片140位於光學膜片120遠離導光板100的一側。第一稜鏡片130位於光學膜片120與第二稜鏡片140之間。具體而言，第一稜鏡片130具有基板131與複數個稜鏡結構132。這些稜鏡結構132沿方向Y排列於基板131遠離光學膜片120的一側表面上，且在方向X上延伸。相似地，第二稜鏡片140具有基板141與複數個稜鏡結構142。這些稜鏡結構142沿方向X排列於基板141遠離第一稜鏡片130的一側表面上，且在方向Y上延伸。

也就是說，在本實施例中，第一稜鏡片130的多個稜鏡結構132的延伸方向(即方向X)可垂直於第二稜鏡片140的多個稜鏡結構142的延伸方向(即方向Y)，但本新型創作不以此為限，在其他實施例中，第一稜鏡片130的多個稜鏡結構132的延伸方向也可不垂直且不平行於第二稜鏡片140的多個稜鏡結構142的延伸方向。亦即，第一稜鏡片130的多個稜鏡結構132的延伸方向與第二稜鏡片140的多個稜鏡結構142的延伸方向之間的夾角可大於0度且小於90度。從另一觀點而言，在本實施例中，第二稜鏡片140的稜鏡結構142的延伸方向可平行於光學膜片120的光學微結構122的延伸方向，但本新型創作不以此為限。在其他實施例中，第二稜鏡片140的稜鏡結構142於出光面100a上的 垂直投影的延伸方向與光學膜片120的光學微結構122於出光面100a上的垂直投影的延伸方向之間的夾角可介於0度至30度之間。

值得一提的是，透過在光學膜片120遠離光學微結構122的一側設有第一稜鏡片130與第二稜鏡片140，可使來自光學膜片120的部分光束在這兩稜鏡片內產生全反射，有助於提升背光模組50的遮瑕性，進而提高背光模組50的組裝良率。換言之，也可增加背光模組50之各組件的製程容許度(process latitude)。

請參照圖2及圖4，進一步而言，光學微結構122的第一斜面122s1與第二斜面122s2之間具有一頂角θ，且光學微結構122的頂角θ的角度可介於85度至110度之間，但本新型創作不以此為限。當光學微結構122的頂角θ的角度設計在85度至110度之間(例如85度、90度以及100度)時，背光模組50於正視角附近(例如視角範圍為-15度至15度)的出光輝度值(brightness)都高於未設有光學膜片120的背光模組的出光輝度值，且背光模組50於視角45度附近的出光輝度值都低於未設有光學膜片120的背光模組的出光輝度值。因此，由圖4可知，在圖1的背光模組50的架構下，光學微結構122的頂角θ的角度的最佳設計值為90度。

承接上述，透過將光學微結構122的頂角θ的角度設計在85度至110度的範圍內，可進一步增加背光模組於正視角附近的總出光量，且能有效降低背光模組於視角45度附近的總出光 量。需說明的是，此處用以判斷頂角θ的角度之最佳設計值的視角選擇(例如視角45度及60度)係根據防窺顯示裝置的光學規格而定。在其他實施例中，用以判斷頂角θ的角度之最佳設計值的視角選擇也可根據背光模組的用途而調整。

請參照圖1及圖2，背光模組50還可選擇性地包括擴散片150。擴散片150重疊設置於導光板100的出光面100a，且位於導光板100與光學膜片120之間。然而，本新型創作不限於此，根據其他實施例，背光模組也可不具有擴散片150。另一方面，背光模組50還可選擇性地包括反射片160。導光板100還具有與出光面100a相對的一底面100c，且反射片160設置在導光板100設有底面100c的一側。由於光源110所發出的部分光束，在經由導光板100傳遞的過程中會從導光板100的底面100c出射而造成光能損耗。因此，透過反射片160的設置，可將上述的部分光束反射並傳遞回導光板100，以提高光源110的光能利用率。然而，本新型創作不限於此，在其他實施例中，背光模組也可不具有反射片160。

以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露，其中相同的構件將標示相同的符號，並且省略相同技術內容的說明，省略部分請參考前述實施例，以下不再贅述。

圖5是本新型創作的另一實施例的光學膜片的剖面示意圖。圖6是本新型創作的又一實施例的光學膜片的剖面示意圖。請參照圖5及圖6，光學膜片120A(如圖5所示)、光學膜片120B (如圖6所示)與光學膜片120(如圖2所示)的差異在於：光學微結構的構型。具體而言，光學膜片120、120A、120B的光學微結構同樣各自具有一頂角，而光學膜片120A的光學微結構122A於XZ平面上的橫截面輪廓為多個直線段1221的組合(即折線狀)。光學膜片120B的光學微結構122B於XZ平面上的橫截面輪廓為直線段1221與弧線段1222的組合。然而，本新型創作不限於此，在其他實施例中，光學膜片的光學微結構於XZ平面上的橫截面輪廓也可根據不同的光學設計需求而調整。

圖7是本新型創作的第二實施例的背光模組的上視示意圖。圖8是本新型創作的第三實施例的背光模組的上視示意圖。特別說明的是，為清楚呈現起見，圖7及圖8僅繪示出導光板100、光源110、光學膜片120C的光學微結構122C、光學膜片120D的光學微結構122D。請參照圖7，本實施例的背光模組50A與圖3的背光模組50的差異在於：光學微結構的延伸方向。在本實施例中，光學膜片120C的光學微結構122C的稜線RL(即延伸路徑)在導光板100之出光面100a上的垂直投影不平行於第二稜鏡片140的延伸路徑(即稜線RL140的軸向)在導光板100之出光面100a上的垂直投影。具體而言，光學微結構122C的稜線RL與第二稜鏡片140的稜線RL140之間具有大於0度的夾角α，且夾角α小於等於30度。據此，可提升背光模組50A於正視角附近的總出光量。

另一方面，在本實施例中，光學微結構122C的稜線RL 於導光板100上的垂直投影的延伸方向與導光板100的入光面100b之間可具有小於90度的夾角β，且夾角β大於等於75度。據此，可有效抑制光學膜片120C與第二稜鏡片140(或第一稜鏡片130，如圖1所示)間所產生的亮暗紋現象，即摩爾紋(moiré pattern)。換句話說，可提升背光模組50A的出光均勻度。

請參照圖8，本實施例的背光模組50B與圖3的背光模組50及圖7的背光模組50A的差異在於：光學微結構的構型。在本實施例中，光學膜片120D的光學微結構122D的稜線RL-A(即延伸路徑)於導光板100之出光面100a上的垂直投影為波浪狀。具體而言，儘管光學微結構122D的延伸路徑為波浪狀，其稜線RL-A於導光板100上的垂直投影仍侷限在兩條虛擬直線IL之間，且這兩條虛擬直線IL的延伸方向大致上仍與圖3的光學微結構122或圖7的光學微結構122C的延伸方向相同。也就是說，光學微結構122D的延伸方向與圖3的光學微結構122或圖7的光學微結構122C的延伸方向大致上相同。

值得一提的是，透過光學微結構122D於導光板100之出光面100a上的垂直投影具有來回彎曲的外形(例如波浪狀)，可有效抑制光學膜片120D與兩稜鏡片(如圖1所示的第一稜鏡片130與第二稜鏡片140)間所產生的亮暗紋圖案，即摩爾紋(moiré pattern)。換句話說，可提升背光模組50B的出光均勻度。特別說明的是，此處光學微結構122D的構型(例如波浪狀)也可選擇性地應用在第二稜鏡片140(或第一稜鏡片130)的設計上，以達到 抑制光學膜片與兩稜鏡片間所產生的亮暗紋圖案的效果。另外，當背光模組50B與顯示面板200(如圖9所示)重疊設置時，具有波浪狀之構型的光學微結構122D(或者是兩稜鏡片的至少一者的稜鏡結構的延伸方向具有波浪狀之構型)也可抑制光學膜片120D(或稜鏡片)與顯示面板200間所產生的亮暗紋圖案。

圖9是本新型創作的一實施例的顯示裝置的側視示意圖。圖10是圖9的顯示裝置的上視示意圖。請參照圖2與圖9，顯示裝置1可包括背光模組50、顯示面板200以及電控視角切換器300，且顯示面板200與電控視角切換器300重疊設置於導光板100的出光面100a。更具體地說，本實施例的顯示裝置1具有可切換的防窺功能。然而，本新型創作不限於此，在其他實施例中，顯示裝置也可不具有電控視角切換器300。在本實施例中，顯示面板200例如是液晶顯示(liquid crystal display，LCD)面板、電泳顯示(electrophoretic display，EPD)面板、或其他非自發光型顯示面板。在本實施例中，電控視角切換器300可選擇性地設置在顯示面板200與第二稜鏡片140之間，但本新型創作不以此為限。在另一實施例中，顯示面板200可設置在電控視角切換器300與第二稜鏡片140之間。

舉例而言，電控視角切換器300可包括液晶盒(未繪示)與設置在液晶盒相對兩側的兩偏光片(未繪示)，其中液晶盒包括液晶層(未繪示)以及位於液晶層相對兩側的兩電極層(未繪示)，且這兩電極層可被致能以在兩電極層之間形成電場，且此電場用 以驅使液晶層的多個液晶分子(未繪示)轉動。藉此，多個液晶分子的光軸可根據不同的電場大小與分布而改變，致使電控視角切換器300在不同視角下的出光量得以被調整。

請參照圖10，在本實施例中，電控視角切換器300的液晶分子LC具有一光軸n，且光軸n的軸向可平行於光學膜片120的光學微結構122的延伸路徑(即稜線RL的延伸方向)。另一方面，電控視角切換器300的兩偏光片的吸收軸(未繪示)軸向可分別平行或垂直於液晶分子LC的光軸n軸向。特別說明的是，電控視角切換器300具有垂直於液晶分子LC的光軸n軸向的視角控制方向(即方向X)，且顯示裝置1在此視角控制方向上可電控切換大視角範圍的總出光量，例如在防窺模式下，可大幅減少(或抑制)其大視角範圍的總出光量；在分享模式下，又可恢復其大視角範圍的總出光量。特別一提的是，本實施例的背光模組50因具有較佳的集光性，可提升顯示裝置1在正視角附近的總出光量。換句話說，背光模組50還可提供顯示裝置1更佳的防窺效果。

圖11是本新型創作的另一實施例的顯示裝置的側視示意圖。請參照圖2與圖11，在本實施例中，顯示裝置2可包括背光模組50、顯示面板200、電控式擴散膜310以及視角限制光學膜片320。電控式擴散膜310與視角限制光學膜片320重疊設置於顯示面板200。電控式擴散膜310位於顯示面板200與視角限制光學膜片320之間，且視角限制光學膜片320位於第二稜鏡片140與電控式擴散膜310之間。更具體地說，本實施例的顯示裝置2也 具有可切換的防窺功能。

舉例來說，視角限制光學膜片320例如是防窺片或相位延遲膜(retardation film)，其中防窺片例如為3M的光柵結構狀的防窺片；相位延遲膜包括A型板(A-plate)、B型板(B-plate)、C型板(C-plate)或O型板(O-plate)。另一方面，電控式擴散膜310例如是聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal，PDLC)膜、聚合物網路液晶(polymer network liquid crystal，PNLC)膜、或者是液晶透鏡(liquid crystal lens，LC Lens)。

進一步而言，顯示裝置2可透過電控式擴散膜310調整自背光模組50出射後的光束光型，例如在分享模式下，可利用散射的方式將小角度的光束導向大角度；在防窺模式下，使電控式擴散膜310失能，並藉由視角限制光學膜片320抑制大視角的出光量，來達到防窺的目的。特別一提的是，本實施例的背光模組50因具有較佳的集光性，可提升顯示裝置2在正視角附近的總出光量。換句話說，背光模組50還可提供顯示裝置2更佳的防窺效果。

圖12是本新型創作的第四實施例的背光模組的示意圖。圖13是圖12的背光模組的上視示意圖。為清楚呈現起見，圖13僅繪示出圖12的背光模組的導光板100、光源110、光學膜片120E的光學微結構122E以及第一稜鏡片130E的稜鏡結構132E。請參照圖12及圖13，本實施例的背光模組50C與圖3的背光模組50的差異在於：光學微結構的延伸方向不同。

在本實施例中，光學膜片120E的光學微結構122E的稜線RL-C(即延伸路徑)在導光板100的出光面100a上的垂直投影可平行於入光面100b。換句話說，光學膜片120E的光學微結構122E的延伸方向與導光板100的入光面100b之間的夾角等於0度。然而，本新型創作不限於此。在其他實施例中，光學膜片120E的光學微結構122E的延伸方向與導光板100的入光面100b之間的夾角可大於等於0度且小於等於45度。

在本實施例中，第二稜鏡片140E的多個稜鏡結構142E的延伸方向可平行於光學膜片120E的多個光學微結構122E的延伸方向，並且垂直於第一稜鏡片130E的多個稜鏡結構132E的延伸方向。然而，本新型創作不限於此。在其他實施例中，第二稜鏡片140E的多個稜鏡結構142E於出光面100a的垂直投影的延伸方向與光學膜片120E的多個光學微結構122E於出光面100a的垂直投影的延伸方向之間的夾角大於等於0度且小於等於30度。

值得一提的是，透過在光學膜片120E遠離光學微結構122E的一側設有第一稜鏡片130與第二稜鏡片140，可使來自光學膜片120E的部分光束在這兩稜鏡片內產生全反射，有助於提升背光模組50C的遮瑕性，進而提高背光模組50C的組裝良率。換言之，也可增加背光模組50C之各組件的製程容許度(process latitude)。另一方面，透過擴散片150的設置，可增加背光模組50C在正視角附近的總出光量，並且進一步提升背光模組50C的集光性。

圖14是本新型創作的第五實施例的背光模組的示意圖。圖15是圖14的背光模組的上視示意圖。為清楚呈現起見，圖15僅繪示出圖14的導光板100、光源110、光學膜片120F的光學微結構122F、第一稜鏡片130F的稜鏡結構132F以及第二稜鏡片140F的稜鏡結構142F。請參照圖14及圖15，本實施例的背光模組50D與圖12的背光模組50C的差異在於：光學微結構的延伸方向不同。

在本實施例中，光學膜片120F的光學微結構122F的稜線RL-D(即延伸路徑)在導光板100的出光面100a上的垂直投影可不平行於或不垂直於導光板100的入光面100b。更具體地說，光學膜片120F的光學微結構122F的延伸方向與導光板100的入光面100b之間的夾角可大於等於0度且小於等於45度。

因此，可有效抑制光學膜片120F、第一稜鏡片130F、第二稜鏡片140F和顯示面板(如圖9所示)間所產生的亮暗紋圖案，例如摩爾紋(moiré pattern)。換句話說，可提升背光模組50D的出光均勻度。另一方面，透過擴散片150的設置，可增加背光模組50D在正視角附近的總出光量，並且進一步提升背光模組50D的集光性。

如表一所示，無論光學膜片的光學微結構的延伸方向與導光板100的入光面100b間的夾角為何，本新型創作的背光模組相較於比較例1的背光模組來說都具有較佳的集光性(請參照條件1至條件4)。值得一提的是，不具有擴散片150的背光模組(例 如比較例2的背光模組)，其集光性比具有擴散片150的背光模組(例如條件1的背光模組)來得差。換句話說，透過在光學膜片與導光板100間設置擴散片150可進一步提升背光模組在正視角附近的總出光量。

圖16是本新型創作的第六實施例的背光模組的側視示意圖。請參照圖16，本實施例的背光模組50E與圖2的背光模組50的差異在於：背光模組50E更包括設置在光學膜片120與第一稜鏡片130間的多個間隙物SP。舉例來說，這些間隙物SP可分離地設置在光學膜片120的出光側121b，使光學膜片120與第一稜鏡片130之間具有空氣間隙G。然而，本新型創作不限於此。在其他實施例中，這些間隙物SP也可改設置在第一稜鏡片130的基板131朝向光學膜片120的表面上。值得一提的是，此空氣間隙G大到足以抑制光學膜片120與第一稜鏡片130間所產生的牛頓環(Newton rings)。

綜上所述，在本新型創作的一實施例的背光模組與顯示 裝置中，光學膜片具有朝向導光板的多個光學微結構，可增加背光模組於正視角附近的總出光量(亦即，可提升背光模組的集光性)。另一方面，透過在光學膜片遠離光學微結構的一側設有兩稜鏡片，可提升背光模組的遮瑕性，進而提高背光模組的組裝良率。換言之，也可增加背光模組之各組件的製程容許度(process latitude)。此外，在光學膜片與導光板之間設置擴散片可進一步提升背光模組的集光性。

為了抑制光學膜片與第一稜鏡片間所產生的牛頓環，光學膜片與第一稜鏡片之間還可設有多個間隙物或空氣間隙。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

50:背光模組

100:導光板

100a:出光面

100b:入光面

100c:底面

110:光源

120:光學膜片

121、131、141:基板

121a:入光側

121b:出光側

122:光學微結構

130:第一稜鏡片

132、142:稜鏡結構

140:第二稜鏡片

150:擴散片

160:反射片

X、Y、Z:方向

Claims (15)

1. 一種背光模組，包括： 一導光板，具有相連接的一入光面與一出光面； 一光源，設置於該導光板的該入光面的一側； 一光學膜片，重疊設置於該導光板的該出光面，且具有朝向該出光面的複數個光學微結構； 一擴散片，設置在該導光板與該光學膜片之間；以及 一第一稜鏡片以及一第二稜鏡片，重疊設置於該光學膜片，該第一稜鏡片與該第二稜鏡片位於該光學膜片遠離該導光板的一側，其中該第一稜鏡片的複數個稜鏡結構的延伸方向不平行於該第二稜鏡片的複數個稜鏡結構的延伸方向。
2. 如請求項1所述的背光模組，其中該第一稜鏡片位於該光學膜片與該第二稜鏡片之間，且該第二稜鏡片的該些稜鏡結構的延伸方向與該光學膜片的該些光學微結構的延伸方向之間的夾角介於0度至30度之間。
3. 如請求項1所述的背光模組，其中該光學膜片的該些光學微結構各自的橫截面輪廓為三角形、多直線段的組合、或直線段與弧線段的組合，其中該些光學微結構各自具有一頂角，且該頂角的角度介於85度至110度之間。
4. 如請求項1所述的背光模組，其中該光學膜片的各該光學微結構的一稜線的延伸路徑或該第二稜鏡片的各該稜鏡結構的延伸路徑於該導光板的該出光面上的垂直投影為波浪狀。
5. 如請求項1所述的背光模組，其中該些光學微結構的延伸方向與該導光板的該入光面之間的夾角大於等於0度且小於等於45度。
6. 如請求項1所述的背光模組，其中該光學膜片與該第一稜鏡片之間設有一空氣間隙。
7. 如請求項1所述的背光模組，其中該光學膜片與該第一稜鏡片之間設有多個間隙物。
8. 一種顯示裝置，包括： 一顯示面板；以及 一種背光模組，重疊設置於該顯示面板，包括： 一導光板，具有相連接的一入光面與一出光面，其中該顯示面板重疊設置於該出光面； 一光源，設置於該導光板的該入光面的一側； 一光學膜片，重疊設置於該出光面，且位於該導光板與該顯示面板之間，該光學膜片具有朝向該出光面的複數個光學微結構； 一擴散片，設置在該導光板與該光學膜片之間；以及 一第一稜鏡片以及一第二稜鏡片，重疊設置於該光學膜片，且位於該顯示面板與該光學膜片之間，其中該第一稜鏡片的複數個稜鏡結構的延伸方向不平行於該第二稜鏡片的複數個稜鏡結構的延伸方向。
9. 如請求項8所述的顯示裝置，其中更包括一電控視角切換器，重疊設置於該顯示面板。
10. 如請求項9所述的顯示裝置，其中該第一稜鏡片位於該光學膜片與該第二稜鏡片之間，且該電控視角切換器位於該顯示面板與該第二稜鏡片之間。
11. 如請求項8所述的顯示裝置，更包括： 一視角限制光學膜片以及一電控式擴散膜，重疊設置於該顯示面板，且電控式擴散膜位於該顯示面板與該視角限制光學膜片之間。
12. 如請求項11所述的顯示裝置，其中該第一稜鏡片位於該光學膜片與該第二稜鏡片之間，且該視角限制光學膜片位於該第二稜鏡片與該電控式擴散膜之間。
13. 如請求項8所述的顯示裝置，其中該些光學微結構的延伸方向與該導光板的該入光面之間的夾角大於等於0度且小於等於45度。
14. 如請求項8所述的顯示裝置，其中該光學膜片與該第一稜鏡片之間設有一空氣間隙。
15. 如請求項8所述的顯示裝置，其中該光學膜片與該第一稜鏡片之間設有多個間隙物。

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