背光模块及显示装置的制作方法

1.本实用新型关于一种光学模块及显示装置，且特别是关于一种背光模块及显示装置。


背景技术：

2.随着液晶显示器这类的非自发光显示器的应用日益广泛，背光模块的设计也需针对不同的使用情境而调整。其中，一种侧入式背光模块因能满足显示装置薄化的需求而已成为市场的主流。一般来说，为了提升光源的光能利用率，这类侧入式背光模块在导光板背离出光面的一侧大都设有反射片。此反射片例如是具有散射特性的白反射片或具有镜面反射特性的银反射片。
3.当反射片具有散射特性时，可提升背光模块的出光均匀性及遮瑕性，但其光效能较低落。相反地，当反射片具有镜面反射特性时，可有效提升背光模块的光效能，但其遮瑕性较差，且其成本也较昂贵。因此，如何兼顾背光模块的光效能、遮瑕性和生产成本，是相关厂商在设计开发时所需面对的难题之一。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种背光模块，能兼顾遮瑕性和光效能，且具有较低的生产成本。
5.本实用新型提供一种显示装置，其显示品质较佳。
6.本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所公开的技术特征中得到进一步的了解。
7.为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种背光模块。背光模块包括导光板、光源、散射式反射片以及分光膜片。导光板具有入光面以及分别连接入光面且彼此相对的出光面和底面。光源设置在导光板的入光面的一侧。散射式反射片设置在导光板的底面的一侧。分光膜片设置在导光板与散射式反射片之间。分光膜片具有基板以及设置于基板一侧的多个第一光学微结构。这些第一光学微结构的延伸方向相交于导光板的入光面。
8.为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种显示装置。显示装置包括背光模块和显示面板。背光模块包括导光板、光源、散射式反射片以及分光膜片。导光板具有入光面以及分别连接入光面且彼此相对的出光面和底面。光源设置在导光板的入光面的一侧。散射式反射片设置在导光板的底面的一侧。分光膜片设置在导光板与散射式反射片之间。分光膜片具有基板以及设置于基板一侧的多个第一光学微结构。这些第一光学微结构的延伸方向相交于导光板的入光面。显示面板设置在导光板的出光面的一侧，且重叠于出光面。
9.基于上述，在本实用新型的一实施例的背光模块及显示面板中，导光板的底面的一侧设有散射式反射片，因此本公开的背光模块可具有优选的出光均匀度和成本优势。另一方面，在散射式反射片和导光板之间设置分光膜片可进一步提升背光模块的光效能，且
透过分光膜片上的光学微结构的不同设计，还可增加背光模块的光效能和遮瑕性的调整弹性。
附图说明
10.图1a及图1b是依照本实用新型的一实施例的显示装置在不同视角下的侧视示意图。
11.图2是图1a及图1b的背光模块的俯视示意图。
12.图3是依照本实用新型的另一实施例的背光模块的俯视示意图。
13.附图标记列表
14.10:显示装置
15.100、100a:背光模块
16.110:导光板
17.110bs:底面
18.110es:出光面
19.110is:入光面
20.115、173、173a:光学微结构
21.115rs:迎光面
22.130:光源
23.150:散射式反射片
24.170、170a:分光膜片
25.171:基板
26.171s:表面
27.200:显示面板
28.lb:光束
29.lba、lbb、lbc:部分光束
30.s:间距
31.x、y、z:方向
32.α、β、β”:夹角
33.θ:顶角。
具体实施方式
34.有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
35.图1a及图1b是依照本实用新型的一实施例的显示装置在不同视角下的侧视示意图。图2是图1a及图1b的背光模块的俯视示意图。图3是依照本实用新型的另一实施例的背光模块的俯视示意图。
36.请参照图1a、1b及图2，显示装置10包括背光模块100及显示面板200。背光模块100
包括导光板110、光源130、散射式反射片150和分光膜片170。导光板110具有入光面110is、出光面110es和底面110bs。出光面110es和底面110bs分别连接入光面110is且彼此相对。光源130设置在导光板110的入光面110is的一侧，且用以发出光束lb。亦即，本实施例的背光模块100为侧入式背光模块。需说明的是，在本实施例中，光源130的数量是以五个为例进行示范性地说明，并不代表本实用新型以附图公开内容为限制。在其他实施例中，光源130的配置数量可根据背光模块的光学设计而调整。
37.在本实施例中，导光板110的底面110bs可选择性地设有多个光学微结构115(即第二光学微结构)，且这些光学微结构115沿着方向y排列并且在方向x上延伸。更具体地说，光学微结构115的延伸方向大致上平行于导光板110的入光面110is。在本实施例中，这些光学微结构115可以是自导光板110的底面110bs凹陷的表面微结构，但不局限于此。在其他实施例中，导光板的光学微结构也可以是自底面凸出的表面微结构。此外，根据实际的光型需求，导光板也可在出光面110es上设置光学微结构，本实用新型并不加以限制。
38.在本实施例中，导光板110的这些光学微结构115各自具有较靠近光源130的迎光面115rs，且光学微结构115的迎光面115rs与底面110bs间的夹角α小于30度且大于0度。在一优选的实施例中，夹角α可小于15度且大于0度。据此，可让光束lb的部分光束lba以特定的角度范围(例如大于50度，其中出光面es的法线方向为0度)自导光板110的出光面110es出射，而具有较高的集光性。
39.由于光束lb在导光板110内横向(朝远离入光面110is的方向)传递时，会有部分光束(例如：部分光束lbb和部分光束lbc)从底面110bs出射，因此，在导光板110的底面110bs的一侧设置散射式反射片150可增加背光模块100的光能利用率，例如将图1中从导光板110的底面110bs出射的部分光束lbc反射回导光板110。在本实施例中，散射式反射片150例如是白反射片(white reflector)，但不局限于此。在其他实施例中，散射式反射片150也可以是反射率大于60％并且兼具散射特性的反射片，在其他实施例中，散射式反射片150的反射率可为大于80％。
40.进一步而言，背光模块100的分光膜片170设置在导光板110与散射式反射片150之间。分光膜片170具有基板171以及设置在基板171一侧的多个光学微结构173(即第一光学微结构)。这些光学微结构173的延伸方向相交于导光板110的入光面110is。在本实施例中，光学微结构173的延伸方向与导光板110的入光面110is之间的夹角β可选择性地设计为90度，亦即，光学微结构173的延伸方向可垂直于导光板110的入光面110is(如图2所示)。然而，本实用新型不限于此。在另一实施例中，背光模块100a的分光膜片170a的光学微结构173的延伸方向可不垂直于导光板110的入光面110is，例如光学微结构173a的延伸方向与导光板110的入光面110is之间的夹角β”也可大于等于60度且小于120度(如图3所示)，且不包含90度。
41.在本实施例中，光学微结构173例如是棱镜结构。棱镜结构具有较远离基板171的顶角θ，且顶角θ介于60度至150度之间。另一方面，在本实施例中，这些光学微结构173可选择性地设置在基板171朝向导光板110的表面171s上。特别说明的是，透过此分光膜片170的设置，能将从导光板110的底面110bs出射的部分光束lbb反射回导光板110。据此，除了能进一步提升背光模块100的光效能外，还可增加散射式反射片150的设计弹性。例如：借由光学微结构173的设计来调整经由分光膜片170反射的部分光束lbb和经由散射式反射片150反
射的部分光束lbc的比例关系，以满足背光模块10所需的光效能和遮瑕性。
42.也就是说，本公开的散射式反射片150可利用不同程度的散射特性来调整背光模块100的遮瑕性或出光均匀度，而分光膜片170的设置可用来取得光效能和遮瑕性的平衡点。从另一观点来说，透过散射式反射片150的设置，分光膜片170无须具有雾度值，或仅需具有较低的雾度值(例如：雾度值可小于10％，或5％)即可让背光模块100产生足够的遮瑕性，并且能进一步提升背光模块100搭配散射式反射片150(例如白反射片)时的光效能。举例来说，采用白反射片的背光模块的出光亮度较采用镜面反射片的背光模块的出光亮度损失约24％，透过本公开的分光膜片170的设置能让此出光亮度的损失缩减至约4％。
43.另一方面，由于本实施例的光学微结构173是设置在基板171背离散射式反射片150的表面171s上，因此，分光膜片170与散射式反射片150之间可选择性地具有间距s，以进一步避免分光膜片170与散射式反射片150的堆叠产生摩尔纹(moir
é
)和光学耦合(optical wet out)现象。然而，本实用新型不限于此。分光膜片的光学微结构也可改设置在基板171朝向散射式反射片150的一侧表面，以解决这两张膜片的堆叠所产生的光学耦合和摩尔纹现象，且这两张膜片无须间隔开来。
44.在本实施例中，显示装置10的显示面板200重叠设置于背光模块100。更具体地说，显示面板200设置在导光板110的出光面110es的一侧，并且沿着出光面110es的法线方向(例如方向z)重叠于出光面110es。举例来说，显示面板200可以是液晶显示面板、或其他合适的非自发光型显示面板。
45.综上所述，在本实用新型的一实施例的背光模块及显示面板中，导光板的底面的一侧设有散射式反射片，因此本公开的背光模块可具有优选的出光均匀度和成本优势。另一方面，在散射式反射片和导光板之间设置分光膜片可进一步提升背光模块的光效能，且透过分光膜片上的光学微结构的不同设计，还可增加背光模块的光效能和遮瑕性的调整弹性。
46.以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡是依照本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达到本实用新型所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。