一种高准直面型光源模块及其出光方法，其包含至少一光源、一导光板、一光线发散角度收敛膜片及一光线转向导直膜片，在该导光板底面或顶面、该收敛膜片出光面、该导直膜片入光面均设有微结构，光源的光线由导光板侧面射入该导光板后，光线经该导光板的微结构反射或折射导出该导光板进入该收敛膜片，经该收敛膜片出光面微结构折射出该收敛膜片进入该导直膜片，经该导直膜片入光面微结构折射后，再由该导直膜片的出光面射出该导直膜片；借此可将出光光场的半峰全宽度数大幅缩小，除具备高准直出光特性外，亦可适用于现有背光模块工艺技术进行生产制作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种，尤指一种可将出光光场的半峰全宽(FWHM， Full Width Half Maximum)度数大幅縮小，除具备高准 直出光特性外，亦可适用于现有背光模块工艺技术进行生产制作的高准直面型 光源模块及其出光方法。
技术介绍
液晶显示器的应用极为广泛，包含手机、PDA、车用显示器、笔记本电脑、 电脑屏幕以及液晶电视等。然而，TFT-LCD(薄膜晶体管-液晶)显示器为非自发 光型(non-emisskm)显示器，除控制画面显示的液晶面板外，需要外加背光模块 提供平面光源。至于传统侧光式背光模块采用导光板形成平面光源，主要部件 除光源、导光板、反射片之外，通常另包括二片结构互相垂直的集光棱镜片 (prism sheet)以及设置于该二集光棱镜片上下两面，将该二集光棱镜片夹设于 其间的二扩散片(Diffiiser)，该集光棱镜片通常简称BEF(Brightness Enhancement Film),其作用在于限縮光线射出角度，使得大部分光线在正面视 角土22 25度射出，并将其余光线射回再利用(recycling)，达到集光增亮效果， 至于该扩散片则具有扩散匀光功能，可减少亮度(辉度)不均匀性，并遮蔽光学 缺陷(如云彩纹(Moi" pattem))。然而，传统液晶显示器的光线利用率仅 6% 10%，对笔记本电脑而言，液晶显示器所耗费的电量约为30~40%，如能 改善光线利用率则能大幅延长电池使用时间。此外，传统利用微透镜聚光方式提高半反射式(transflective)背光源光线利 用技术，或利用光栅绕射彩色分光技术取代传统染料吸收式彩色滤光片，以提 升光线利用率的技术，或采用柱状透镜膜片产生双眼视觉错位的立体显示技术 (3D display),但此类公知技术的共通需求在于高准直出光面型背光源，然而， 传统液晶显示器背光模块出光光场的半峰全宽约为30~50度，而公知可提供高 准直背光源的高准直背光源技术的结构则过于复杂且制造困难，并不利于批量6鉴于公知技术，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种高准直面型光源模块及其出光方法，可将出光光场的半峰全宽(FWHM， Full Width Half Maximum)度数大幅縮小，除具备高准直出光特性外，亦可适用于现有背光模 块工艺技术进行生产制作。为达到上述目的，本专利技术提出一种高准直面型光源模块，其包含光源、一 导光板、 一光线发散角度收敛膜片及一光线转向导直膜片，在该导光板的发光 面或相对于该发光面的底面、该收敛膜片出光面、该导直膜片入光面均设有微 结构，光源的光线由导光板侧面射入该导光板后，光线经该导光板的微结构反 射或折射导出该导光板进入设置在该导光板的发光面上方的该收敛膜片，经该 收敛膜片出光面微结构折射出该收敛膜片进入设置在该收敛膜片上方的该导 直膜片，经该导直膜片入光面微结构折射后，再由该导直膜片的出光面射出该 导直膜片。本专利技术还提出一种高准直面型光源模块的出光方法，其包含由至少一光 源提供光线；光线由一导光板侧面进入一导光板，在该导光板的发光面或相对 于该发光面的底面设有微结构，光线经该导光板发光面或底面微结构偏折后， 再由该导光板发光面射出该导光板；由该导光板射出的光线进入一收敛膜片， 该收敛膜片的出光面设有微结构，光线经该收敛膜片出光面的微结构折射后， 再射出该收敛膜片；由该收敛膜片射出的光线进入一导直膜片，该导直膜片的 入光面设有微结构，光线经该导直膜片入光面的微结构折射后，再射出该导直 膜片。本专利技术所提出的高准直面型光源模块，通过收敛膜片搭配导直膜片，不仅 具备高准直出光特性，更可控制出光光场的半峰全宽縮小至3~15度的范围， 提高光线利用率，同时可套用于现有背光模块制造技术进行生产制作，适用于 各种液晶显示器装置相关产业。下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的 限定。附图说明图1为本专利技术的高准直面型光源模块实施例的结构示意图2为本专利技术导光板实施例放大结构示意图3为本专利技术收敛膜片实施例放大结构示意图4为本专利技术收敛膜片另一实施例放大结构示意图5为本专利技术导直膜片实施例放大结构示意图6为本专利技术导直膜片另一实施例放大结构示意图7为本专利技术收敛膜片与导直膜片特征角度值的对应关系表;图8为本专利技术与不同架构背光模块的辉度模拟关系图。其中，附图标记 10-光源20- 导光板21- 侧面22- 底面23- 顶面24- 微结构 241-反射面30、 30A-收敛膜片31- 入光面32- 出光面33- 微结构331- 主要光线出射面332- 非主要光线出射面34- 微结构341- 主要光线入射面342- 非主要光线入射面 40、 40A-导直膜片41- 入光面42- 出光面843、 43A-微结构431、 431A-光线入射面432-光线导正面50-反射片81~84-辉度曲线fP、 fPl-平边Hl、 H2-高度Ll-光源产生的光线L2-反射光线L3-折射光线L4、 L6-传递光线L5、 L5A、 L5B-出射光线L7-导直光线L7A-射出光线Pl、 P2、 PA-间距01、 yl、 ylA、 y2、 11、 11A、 12、 al、卩l、 a2、卩2-夹角 具体实施例方式以下将参照所附附图来描述本专利技术为实现目的所使用的技术手段与功效， 而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，但本专利技术并不限于附图及实施例。请参阅图1所示，本专利技术提供的高准直面型光源模块，其主要包含至少一 光源IO、 一导光板20、 一收敛膜片30及一导直膜片40。该导光板20具有至少一侧面21、 一底面22以及一顶面23，该光源10 设置在该导光板20的侧面21，该光源10可采用发光二极管(LED)或冷阴极荧 光灯管(CCFL)，该光源10产生的光线Ll由该导光板20的侧面21射入该导 光板20。该导光板20可为镜面网点导光板、楔型导光板、喷砂雾化导光板， 或采用高散射光学穿透材料(Highly Scattering Optical Transmission Polymer, HSOT)的高角度出光导光板。亦即以导光板20发光面法线^ (正面视角)为0 度，光板20底面22设有微结构24，请参阅图2所示该导光板20实施例放大结构 示意图，该微结构24具有一反射面241 ，该反射面241与该导光板20底面22(亦 即水平面)的夹角61小于5度，光线Ll经该反射面241反射形成反射光线L2， 该反射光线L2再通过该导光板20顶面23形成折射光线L3射出该导光板20。 如图l所示，该导光板20底面22下方可设有一反射片50，该反射片50 可采用反射率98%以上的镀银高反射率镜面反射片，通过该反射片50可将由 底面22射出的光线反射至该导光板20内，再由顶面23射出，以提高光利用 率。请再参阅图1所示，该收敛膜片30设置在该导光板20的顶面23上方， 该收敛膜片30可采用热压、UV硬化成形等方式制作，该收敛膜片30与该导 光板20之间具有一定间距，该收敛膜片30具有一入光面31及一出光面32， 该入光面31朝向该导光板20，在该出光面32设有微结构33，请参阅图3所 示该收敛膜片30实施例放大结构示意图，该收敛膜片30的微结构33具有一 主要光线出射面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高准直面型光源模块，其特征在于，包含： 至少一光源，用以提供光线； 一导光板，该导光板具有一发光面、一相对于该发光面的底面以及至少一侧面，在该发光面或底面至少有一面设有至少一微结构，该侧面提供该光源的光线射入该导光板，光线经该导光板发光面或底面微结构偏折后，再由该发光面射出该导光板； 一收敛膜片，该收敛膜片设置在该导光板的发光面上方，该收敛膜片具有一入光面及一出光面，该入光面朝向该导光板，该出光面设有至少一微结构，该入光面可接收由该导光板射出的光线，光线经该收敛膜片出光面的微结构折射后，再射出该收敛膜片；以及 一导直膜片，该导直膜片设置在该收敛膜片上方，该导直膜片具有一入光面及一出光面，该入光面朝向该收敛膜片，且该入光面设有至少一微结构，该入光面可接收由该收敛膜片射出的光线，光线经该导直膜片入光面微结构折射后，再由该导直膜片的出光面射出该导直膜片。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张延瑜，丁嘉仁，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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