[发明专利]可调整光场结构的背光模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调整光场结构的背光模块；具体而言，本发明涉及一种能够提高出光效率并调整光场结构的可调整光场结构的背光模块。

背景技术

科技日趋发达，在日常生活中处处可见显示器于各种领域的实际应用。在实际情况中，显示器通过背光模块产生光线，进而显示画面。举例而言，背光模块包含侧光式背光模块及直下式背光模块，且上述两种背光模块皆为现行显示器常用的发光模块。

具体而论，请参照图1，图1为现有背光模块中光线进入棱镜的示意图。如图1所示，现有背光模块使用光源3发射光线，且扩散片4调整光线方向。举例而言，光线5以平行于法线方向7（亦即正向）进入棱镜6。然而，在实际情况中，光线5容易于棱镜6的出光面6A产生全反射，使得光线5不容易穿透棱镜6。换言之，以平行于法线方向7的入射光线的出光效率容易不佳。

此外，光线5A以偏离法线方向7大约至少小于25度视角的方向进入棱镜6，并于第一次接触出光面6A时产生全反射，于第二次接触出光面6A时产生折射。然而，在实际情况中，光线5A以偏离法线方向7大约大于25度视角的方向于出光面6A射出，而造成大部分光线的损失，对于出光效率同样具有不良的影响。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明提出一种能够改善发光效率并调整光场场型的背光模块。

于一方面，本发明提供一种使用光学结构层的可调整光场结构的背光模块，可改善出光效率。

于一方面，本发明提供一种可改变光线行进方向的可调整光场结构的背光模块，可调整光场场型。

本发明的一方面在于提供一种可调整光场结构的背光模块，包含光源装置、光学结构层、第一棱镜片及第二棱镜片。光源装置具有出光面，且出光面具有法线方向。光学结构层设置于出光面上方并具有多个凸向出光面的微结构，其中该些微结构将出光面产生的光线向偏离法线方向导引。第一棱镜片设置于第一光学结构层背向光源装置的一侧并具有多个沿第一方向延伸的第一棱镜，其中该些第一棱镜并将离开光学结构层的光线在垂直第一方向的断面上朝法线方向收束。

本发明的另一方面在于提供一种可调整光场结构的背光模块，包含光源装置、光学结构层、第一棱镜片及第二棱镜片。光源装置具有出光面，其中出光面具有法线方向，光源装置发射光线以形成第一光场，且第一光场产生光强度涵盖范围。光学结构层设置于该出光面上方，其中光学结构层改变第一光场以形成第二光场，且于第二光场中光强度涵盖范围呈辐射状向外延伸并其光强度于中央逐渐减弱以形成光强度环带。

此外，第一棱镜片设置于第一光学结构层背向光源装置的一侧，其中第一棱镜片上具有多个沿第一方向延伸的第一棱镜，第一棱镜改变第二光场以形成第三光场，且于第三光场中光强度环带于垂直第一方向的断面上朝法线方向收束。在此实施例中，第二棱镜片设置于该第一棱镜片背向光源装置的一侧并改变第三光场以形成第四光场，且于第四光场中光强度环带在平行第一方向的断面上朝法线方向收束。

相较于现有技术，根据本发明的可调整光场结构的背光模块使用光学结构层改变光线的行进方向，避免光线沿法线方向（正视角）进入第一棱镜片，进而防止产生全反射。此外，根据本发明的另一可调整光场结构的背光模块使用光学结构层调整光场场型，变化光线于不同发射角度的分布情况，进而改善出光效率。

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为现有背光模块中光线进入棱镜的示意图；

图2A示出本发明的可调整光场结构的背光模块的实施例示意图；

图2B为本发明的可调整光场结构的背光模块的实施例侧视图；

图3A为本发明可调整光场结构的背光模块所测量的光场场型半高宽、微结构顶角与正视角相对强度的相对关系图；

图3B为本发明可调整光场结构的背光模块所测量的光场场型半高宽、微结构顶角与正视角相对强度的另一相对关系图；

图3C为本发明可调整光场结构的背光模块所测量的光场场型半高宽、微结构顶角与正视角相对强度的另一相对关系图；

图4A为本发明的一实施例的第一光场的光场形分布图；

图4B为本发明的一实施例的第二光场的光场形分布图；

图4C为本发明的一实施例的第三光场的光场形分布图；

图4D为本发明的一实施例的第四光场的光场形分布图；

图5为本发明的可调整光场结构的背光模块的另一实施例示意图；

图6A为本发明的另一实施例的第一光场的光场形分布图；