CN214954432U - 光学复合膜及光源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光源模块，该光源模块包括基板、多个发光元件以及光学复合膜。基板具有承载面。多个发光元件配置于承载面上，且这些发光元件呈阵列排列。光学复合膜配置于基板旁且面对这些发光元件。光学复合膜包括光学基板以及棱镜片。光学基板用于使光线穿过。棱镜片配置于光学基板与基板之间，并包括多个第一棱镜柱。本实用新型的光学复合膜能提升亮度均匀度以及出光效率，使用此光学复合膜的光源模块能减少厚度。

Description

光学复合膜及光源模块

技术领域

本实用新型关于一种光学膜以及光源模块，且特别是关于一种光学复合膜以及使用此光学复合膜的光源模块。

背景技术

一般液晶显示装置包括液晶显示面板与背光模块，而且由于液晶显示面板本身不发光，所以需要靠背光模块提供照明光源至液晶显示面板。因此，背光模块的主要功能就是提供高辉度以及高均匀度的照明光源。

背光模块可分为侧入式背光模块与直下式背光模块。在目前的直下式背光模块中，随着模块薄型化以及Mini LED的发展，Mini LED与其他光学组件之间的间隙(即光学距离(OD))可以缩小，甚至可以为零。然而，在显示画面上却更容易发生各区域的亮度不一致，而产生暗区、亮区的亮暗不均(hotspot)现象。

为了改善亮暗不均(hotspot)现象，现有的解决方式是使用多张的扩散片，以提升光线的扩散效果，然而却会造成背光模块的厚度与成本增加。另外，为进一步提升扩散效果，通常也会增加扩散片的雾度，导致了出光效率的下降。

本「背景技术」段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在「背景技术」中所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。此外，在「背景技术」中所公开的内容并不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

实用新型内容

本实用新型提供一种光学复合膜，能提升亮度均匀度以及出光效率。

本实用新型提供一种光源模块，能提升亮度均匀度以及出光效率，并减少厚度。

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。

为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例所提供的光学复合膜包括光学基板以及棱镜片。光学基板用于使光线穿过。棱镜片与光学基板相对配置，并包括多个第一棱镜柱。

为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例所提供的光源模块包括基板、多个发光元件以及光学复合膜。基板具有承载面。多个发光元件配置于承载面上，且这些发光元件呈阵列排列。光学复合膜配置于基板旁且面对这些发光元件。光学复合膜包括光学基板以及棱镜片。光学基板用于使光线穿过。棱镜片配置于光学基板与基板之间，并包括多个第一棱镜柱。

本实用新型实施例的光源模块中，棱镜片的多个第一棱镜柱可以达到分散光线的效果，使得从多个发光元件发出的光线经过棱镜片时可以先初步分光，之后依据设计需求调整光学基板，可以使其配置有棱镜柱或扩散粒子，达到更进一步的分光效果，进而提升本实用新型实施例的光源模块的亮度均匀度，由于不需要如背景技术的光源模块配置多个扩散片，因此相较于背景技术的光源模块，本实用新型实施例的光源模块在维持已提升的亮度均匀度的同时，还能提升出光效率，并减少厚度。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的光源模块的立体示意图。

图2为本实用新型另一实施例的光学复合膜的示意图。

图3为本实用新型另一实施例的光源模块的立体示意图。

图4为本实用新型另一实施例的光源模块的立体示意图。

图5为本实用新型另一实施例的光源模块的立体示意图。

图6为本实用新型另一实施例的第一棱镜柱的示意图。

附图标记列表

1、1b、1c、1d:光源模块

10:基板

11:承载面

20:发光元件

30、30a、30b、30c、30d:光学复合膜

40:扩散粒子

50:胶合层

100、100a、100c:光学基板

101:第三表面

102:第四表面

103:长边

110:第二棱镜柱

200、200a、200b:棱镜片

201:第一表面

202:第二表面

203:短边

210、210a:第一棱镜柱

211:第一侧

212:第二侧

211a:第一表面

212a:第二表面

212b:第三表面

D1:第一方向

D2:第二方向

L:光线

α、β、θ3:夹角

θ1:第一顶角

θ2:第二顶角。

具体实施方式

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。

图1为本实用新型一实施例的光源模块的立体示意图。请参考图1，本实施例的光源模块1包括基板10、多个发光元件20以及光学复合膜30。基板10具有承载面11。多个发光元件20配置于承载面11上，且这些发光元件20例如是呈阵列排列。具体而言，这些发光元件20是以二维阵列排列，即矩阵的排列方式，但不局限于此。光学复合膜30配置于基板10旁且面对这些发光元件20。光学复合膜30包括光学基板100以及棱镜片200。光学基板100用于使光线穿过。棱镜片200配置于光学基板100与基板10之间，并包括多个第一棱镜柱210。其中棱镜片200的多个第一棱镜柱210并未直接接触光学基板100，即棱镜片200与光学基板100彼此为间隔设置于光源模块1。

基板10例如是印刷电路板，可为硬板或软板，用来承载多个发光元件20，并透过基板10来驱使多个发光元件20发光。

多个发光元件20例如是次毫米发光二极管(mini light emitting diode，miniLED)，但不局限于此，也可以是其他种类的发光元件。图1的多个发光元件20的数量是以8个为例，但不局限于此。应注意的是，图1旨在呈现多个发光元件20的排列方式，对于多个发光元件20的数量仅为示意，本发明并不特别限制。

依据设计需求不同，本实施例的光源模块1例如还可以包括至少一光学膜(图未示)，配置于光学复合膜30远离基板10的一侧。至少一光学膜例如是偏光增亮膜、扩散膜、棱镜片或复合式棱镜片等，但不局限于此。

本实施例的光源模块1中，棱镜片200的多个第一棱镜柱210可以达到分散光线的效果，使得从多个发光元件20发出的光线L经过棱镜片200时可以先初步分光，之后依据设计需求调整光学基板100，可以使其配置有棱镜柱或扩散粒子，让光线L经过光学基板100时可以达到更进一步的分光效果，进而提升本实施例的光源模块1的亮度均匀度，由于不需要如背景技术的光源模块配置多个扩散片，因此相较于背景技术的光源模块，本实用新型实施例的光源模块1在维持已提升的亮度均匀度的同时，还能提升出光效率，并减少厚度。

以下将详细说明光学复合膜30的各种实施例，请先参考图1。图1的光学复合膜30中，棱镜片200具有相对的第一表面201及第二表面202，第一表面201面对光学基板100，第二表面202面对基板10。多个第一棱镜柱210例如是配置于棱镜片200面对光学基板100的一侧的第一表面201，但不局限于此。于其他实施例中，多个第一棱镜柱210也可以是配置于棱镜片200面对基板10的一侧的第二表面202，即为现有所使用的逆棱镜片。此外，在本实施例中，光学基板100例如包括多个第二棱镜柱110，但不局限于此。光学基板100具有相对的第三表面101及第四表面102，这些第二棱镜柱110配置于光学基板100面对棱镜片200的一侧的第四表面102。多个第一棱镜柱210与多个第二棱镜柱110彼此面对，其中这些第一棱镜柱210沿着第一方向D1排列，这些第二棱镜柱110沿着第二方向D2排列。第一方向D1实质上垂直于第二方向D2。具体而言，本实施例的多个第一棱镜柱210是沿着第二方向D2延伸，多个第二棱镜柱110是沿着第一方向D1延伸。

本实用新型的光学基板100及棱镜片200的形状例如分别是矩形，但不局限于此。于其他实施例中，光学基板100及棱镜片200的形状分别可以是多边形。第一方向D1例如是与棱镜片200的短边201平行，第二方向D2例如是与光学基板100的长边101平行，但不局限于此。图2为本实用新型另一实施例的光学复合膜的示意图。请参考图2，于另一实施例的光学复合膜30a中，光学基板100a及棱镜片200a的形状例如是矩形。多个第一棱镜柱210沿着第一方向D1排列，且第一方向D1与棱镜片200a的短边203之间的夹角α角度为0°～90°。多个第二棱镜柱110沿着第二方向D2排列，且第二方向D2与光学基板100的长边103之间的夹角β角度为0°～90°。应注意的是，图2中的第一方向D1仍实质上垂直于第二方向D2，以达到较佳的分光效果。

请再参考图1，为达到较佳的分光效果，本实施例的多个第一棱镜柱210及多个第二棱镜柱110例如具有以下设计：多个第一棱镜柱210的形状为三角柱状。每一第一棱镜柱210具有第一顶角θ1，角度范围例如为50°～150°。多个第二棱镜柱110的形状为三角柱状。每一第二棱镜柱110具有第二顶角θ2，角度范围例如为50°～150°。

本实施例的光源模块1例如还包括多个扩散粒子40，但不局限于此。于另一实施例中，例如也可以不包括这些扩散粒子40。这些扩散粒子40配置于棱镜片200面对基板10的一侧的第二表面202(光学复合膜30的入光面)及/或光学基板100远离棱镜片200的一侧的第三表面101(光学复合膜30的出光面)。图1中的多个扩散粒子40是以配置于第三表面101的圆球状示例。扩散粒子40的配置可以将光线L进一步分散，提升光源模块1的亮度均匀度。具体而言，这些扩散粒子40的粒径例如为1μm～30μm。这些扩散粒子的形状例如包括实心球状、空心球状、多孔球状或长条状，但不局限于此。

图3为本实用新型另一实施例的光源模块的立体示意图。请参考图3，本实施例的光源模块1b与上述的光源模块1结构及优点相似，差异仅在于本实施例的光源模块1b的光学复合膜30b中，多个第一棱镜柱210是配置于棱镜片200b面对基板10的一侧的第二表面202，即现有的逆棱镜结构。在本实施例中，多个第一棱镜柱210排列的第一方向D1与多个第二棱镜柱110排列的第二方向D2仍为实质上垂直。依据几何光学计算，当光线L直射于这些第一棱镜柱210时，会分为折射光与反射光，并分别从棱镜片200b的不同处出射，达到分光的效果。

图4为本实用新型另一实施例的光源模块的立体示意图。请参考图4，本实施例的光源模块1c与上述的光源模块1结构及优点相似，差异仅在于本实施例的光源模块1c的光学复合膜30c中，光学基板100c并不包括多个第二棱镜柱，意即光学基板100c远离棱镜片200的一侧的第三表面101配置有扩散粒子40，但面对棱镜片200的一侧的第四表面102不配置有多个第二棱镜柱。虽然不包括第二棱镜柱，本实施例的光学基板100c同样能借由扩散粒子40达到分散光线的效果。

图5为本实用新型另一实施例的光源模块的立体示意图。请参考图5，本实施例的光源模块1d与上述的光源模块1结构及优点相似，以下仅针对其结构的主要差异处进行说明。本实施例的光源模块1d例如还包括胶合层50，配置于光学复合膜30d的光学基板100及棱镜片200之间。胶合层50的作用在于粘合光学基板100及棱镜片200。由于多个第一棱镜柱210面对光学基板100以及多个第二棱镜柱110面对棱镜片200，经粘合后这些第一棱镜柱210及这些第二棱镜柱110位于胶合层50内，因此可以降低第一棱镜柱210及第二棱镜柱110刮伤受损的机率。本实施例的设计亦适用于上述的光源模块1c，即光学基板100不包括第二棱镜柱110的实施例。

胶合层50例如包括光学胶、透明胶等，但不局限于此，只要具有透光功能的粘胶即可。此外，为达到较佳的分光效果，胶合层50的折射率例如是分别小于光学基板100的折射率以及棱镜片200的折射率，使光线L传递路径上的介质密度依序为密(棱镜片200)、疏(胶合层50)、密(光学基板100)，与上述各光源模块的实施例中光学基板100与棱镜片200之间的空气间隙有着类似的效果。其中胶合层50、光学基板100及棱镜片200的折射率例如是介于1.4～1.7之间。

本实施例的光源模块1d中，多个扩散粒子40例如是均匀分布于胶合层50内，但不局限于此。这些扩散粒子40例如也可以是配置于棱镜片200面对基板10的一侧的第二表面202(光学复合膜30d的入光面)及/或光学基板100远离棱镜片200的一侧的第三表面101(光学复合膜30d的出光面)。

图6为本实用新型另一实施例的第一棱镜柱的示意图。请参考图6，本实施例的第一棱镜柱210a与上述的第一棱镜柱210优点相似，以下仅针对其结构的主要差异处进行说明。本实施例的第一棱镜柱210a具有相对的第一侧211及第二侧212。第一侧211具有第一表面211a。第二侧212具有第二表面212a及第三表面212b。第二表面212a连接于第一表面211a及第三表面212b之间。具体而言，第一表面211a与第二表面212a之间的夹角θ1例如是大于第一表面211a与第三表面212b延伸交会形成的夹角θ3。此处所指的夹角θ1与上述的第一顶角θ1相同，角度范围为50°～150°。夹角θ3的角度范围例如为45°～150°。本实施例的第一棱镜柱210a可替换于上述任一实施例中的第一棱镜柱210，本实用新型并不特别限制。

综上所述，本实用新型实施例的光源模块中，棱镜片的多个第一棱镜柱可以达到分散光线的效果，使得从多个发光元件发出的光线经过棱镜片时可以先初步分光，之后依据设计需求调整光学基板，可以使其配置有棱镜柱或扩散粒子，让光线经过光学基板时可以达到更进一步的分光效果，进而提升本实施例的光源模块的亮度均匀度，由于不需要如背景技术的光源模块配置多个扩散片，因此相较于背景技术的光源模块，本实用新型实施例的光源模块在维持已提升的亮度均匀度的同时，还能提升出光效率，并减少厚度。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例而已，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成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。

Claims (26)

1.一种光学复合膜，其特征在于，所述光学复合膜包括光学基板以及棱镜片，其中

所述光学基板用于使光线穿过；以及

所述棱镜片与所述光学基板相对配置，并包括多个第一棱镜柱，其中所述棱镜片与所述光学基板彼此为间隔设置。

2.根据权利要求1所述的光学复合膜，其特征在于，所述多个第一棱镜柱配置于所述棱镜片面对所述光学基板的一侧。

3.根据权利要求2所述的光学复合膜，其特征在于，所述光学基板包括多个第二棱镜柱，配置于所述光学基板面对所述棱镜片的一侧。

4.根据权利要求3所述的光学复合膜，其特征在于，所述多个第一棱镜柱沿着第一方向排列，所述多个第二棱镜柱沿着第二方向排列，所述第一方向实质上垂直于所述第二方向。

5.根据权利要求2所述的光学复合膜，其特征在于，所述光学复合膜还包括胶合层，配置于所述光学基板及所述棱镜片之间。

6.根据权利要求5所述的光学复合膜，其特征在于，所述胶合层的折射率小于所述光学基板的折射率以及所述棱镜片的折射率。

7.根据权利要求5所述的光学复合膜，其特征在于，所述光学复合膜还包括多个扩散粒子，均匀分布于所述胶合层内。

8.根据权利要求7所述的光学复合膜，其特征在于，所述多个扩散粒子的粒径为1μm～30μm，所述多个扩散粒子的形状包括实心球状、空心球状、多孔球状或长条状。

9.根据权利要求1所述的光学复合膜，其特征在于，所述光学复合膜还包括多个扩散粒子，配置于所述棱镜片远离所述光学基板的一侧或所述光学基板远离所述棱镜片的一侧。

10.根据权利要求9所述的光学复合膜，其特征在于，所述多个扩散粒子的粒径为1μm～30μm，所述多个扩散粒子的形状包括实心球状、空心球状、多孔球状或长条状。

11.根据权利要求1所述的光学复合膜，其特征在于，所述多个第一棱镜柱为三角柱状，所述多个第一棱镜柱中的每个具有第一顶角，角度范围为50°～150°。

12.根据权利要求1所述的光学复合膜，其特征在于，所述多个第一棱镜柱中的每个具有相对的第一侧及第二侧，所述第一侧具有第一表面，所述第二侧具有第二表面及第三表面，所述第二表面连接于所述第一表面及所述第三表面之间，且所述第一表面与所述第二表面之间的夹角大于所述第一表面与所述第三表面延伸交会形成的夹角。

13.一种光源模块，其特征在于，所述光源模块包括基板、多个发光元件以及光学复合膜，其中

所述基板具有承载面；

所述多个发光元件配置于所述承载面上，且所述多个发光元件呈阵列排列；以及

所述光学复合膜配置于所述基板旁且面对所述多个发光元件，所述光学复合膜包括光学基板以及棱镜片，其中

所述光学基板用于使光线穿过；以及

所述棱镜片配置于所述光学基板与所述基板之间，并包括多个第一棱镜柱，其中所述棱镜片与所述光学基板彼此为间隔设置。

14.根据权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一棱镜柱配置于所述棱镜片面对所述光学基板的一侧。

15.根据权利要求14所述的光源模块，其特征在于，所述光学基板包括多个第二棱镜柱，配置于所述光学基板面对所述棱镜片的一侧。

16.根据权利要求15所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一棱镜柱沿着第一方向排列，所述多个第二棱镜柱沿着第二方向排列，所述第一方向实质上垂直于所述第二方向。

17.根据权利要求14所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括胶合层，配置于所述光学基板及所述棱镜片之间。

18.根据权利要求17所述的光源模块，其特征在于，所述胶合层的折射率小于所述光学基板的折射率以及所述棱镜片的折射率。

19.根据权利要求17所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括多个扩散粒子，均匀分布于所述胶合层内。

20.根据权利要求19所述的光源模块，其特征在于，所述多个扩散粒子的粒径为1μm～30μm，所述多个扩散粒子的形状包括实心球状、空心球状、多孔球状或长条状。

21.根据权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一棱镜柱配置于所述棱镜片面对所述基板的一侧，所述光学基板包括多个第二棱镜柱，配置于所述光学基板面对所述棱镜片的一侧。

22.根据权利要求21所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一棱镜柱沿着第一方向排列，所述多个第二棱镜柱沿着第二方向排列，所述第一方向实质上垂直于所述第二方向。

23.根据权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括多个扩散粒子，配置于所述棱镜片面对所述基板的一侧或所述光学基板远离所述棱镜片的一侧。

24.根据权利要求23所述的光源模块，其特征在于，所述多个扩散粒子的粒径为1μm～30μm，所述多个扩散粒子的形状包括实心球状、空心球状、多孔球状或长条状。

25.根据权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一棱镜柱为三角柱状，所述多个第一棱镜柱中的每个具有第一顶角，角度范围为50°～150°。

26.根据权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一棱镜柱中的每个具有相对的第一侧及第二侧，所述第一侧具有第一表面，所述第二侧具有第二表面及第三表面，所述第二表面连接于所述第一表面及所述第三表面之间，且所述第一表面与所述第二表面之间的夹角大于所述第一表面与所述第三表面延伸交会形成的夹角。

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