CN106647038A - 显示模块 - Google Patents

Abstract

一种显示模块，包含背光模块、光学控制单元及显示面板。背光模块用以提供光束。光学控制单元设置于背光模块上并接收由背光模块提供的光束，其中光学控制单元用以导引光束依序且重复地沿第一方向及第二方向发射，且第一方向异于第二方向。显示面板设置于光学控制单元上并接收由光学控制单元发射的光束，其中显示面板用以通过第一色域及第二色域的其中一者及光束提供影像，且第一色域及第二色域为彼此的互补色。

Description

显示模块

技术领域

本发明是有关于一种显示模块。

背景技术

随着科技发展，消费性电子产品于市场中的发展日渐茁壮。对此，便于携带的电子产品更是其中的主流，像是智能型手机、智能型手机或是平板计算机。这些消费性电子产品除基本功能外，尚能提供使用者更多更强大的额外应用功能，例如，以智能型手机来说，其除了提供基本通话功能及信息收发外，尚能更进一步提供使用者浏览网页、观看影片或是字处理等功能。然而，当上述额外应用功能涉及机密或隐私信息时，这些消费性电子产品在使用上就会显得不方便。对此，如何能使电子产品在呈现画面同时使信息保持私密，已成为当前相关领域的热门议题。

发明内容

本发明的一实施方式提供一种显示模块包含背光模块、光学控制单元及显示面板，且其为层迭结构。背光模块可提供具有第一亮度的第一光束及具有第二亮度的第二光束，且第一亮度可异于第二亮度，而光学控制单元可分别将第一光束及第二光束导引往不同方向行进。显示面板可在接收第一光束或第二光束后，结合第一色域及第二色域的其中一者而提供影像，其中第一色域与第二色域为互补色。借由上述配置，通过各组件切换其所提供的物理特性，显示模块可切换为防窥模式或分享模式，从而提供用户良好的使用体验。

本发明的一实施方式提供一种显示模块，包含背光模块、光学控制单元及显示面板。背光模块用以提供光束。光学控制单元设置于背光模块上并接收由背光模块提供的光束，其中光学控制单元用以导引光束依序且重复地沿第一方向及第二方向发射，且第一方向异于第二方向。显示面板设置于光学控制单元上并接收由光学控制单元发射的光束，其中显示面板用以通过第一色域及第二色域的其中一者及光束提供影像，且第一色域及第二色域为彼此的互补色。

于部分实施方式中，背光模块更包含导光板、反射层及光源。导光板具有至少一侧表面。反射层设置于导光板上，且导光板位于光学控制单元与反射层之间。光源设置于导光板的侧表面上，并用以朝导光板提供光束。

于部分实施方式中，光束包含第一光束及第二光束，且光源依据时序而依序提供具有第一亮度的第一光束及具有第二亮度的第二光束，且第一亮度大于第二亮度，其中光学控制单元依据时序导引第一光束沿第一方向发射及导引第二光束沿第二方向发射。

于部分实施方式中，光学控制单元更包含光学控制层及逆棱镜层。光学控制层设置于导光板上并用以接收由导光板提供的第一光束及第二光束，且光学控制层用以依据时序于穿透状态与扩散状态来回切换，使得第一光束及第二光束分别穿过具有穿透状态的光学控制层及具有扩散状态的光学控制层。逆棱镜层设置于光学控制层上并用以接收穿过光学控制层的第一光束及第二光束，且逆棱镜层用以导引第一光束及第二光束，其中逆棱镜层分别导引第一光束及第二光束沿第一方向及第二方向发射。

于部分实施方式中，光学控制层更包含至少一液晶介质及至少一高分子介质。

于部分实施方式中，当显示面板接收第一光束时，显示面板用以通过第一色域及第一光束提供影像，而当显示面板接收第二光束时，显示面板用以通过第二色域及第二光束提供影像。

于部分实施方式中，显示面板通过第一色域及第一光束提供影像的持续时间与通过第二色域及第二光束提供影像的持续时间实质上相同。

于部分实施方式中，当显示面板接收第一光束时，显示面板用以通过第一色域及第一光束提供影像，而当显示面板接收第二光束时，显示面板用以通过第一色域及第二光束提供影像。

于部分实施方式中，显示模块更包含控制器。控制器电性连接显示面板，并用以使显示面板的显示模式具有可切换性，其中显示面板的第一显示模式为当显示面板接收第一光束时，显示面板用以通过第一色域及第一光束提供影像，而当显示面板接收第二光束时，显示面板用以通过第二色域及第二光束提供影像，其中显示面板的第二显示模式为当显示面板接收第一光束时，显示面板用以通过第一色域及第一光束提供影像，而当显示面板接收第二光束时，显示面板用以通过第一色域及第二光束提供影像。

于部分实施方式中，显示面板具有显示面，且显示面与光学控制单元相对，其中第一方向与显示面实质上垂直，而第二方向倾斜于第一方向。

附图说明

图1为依据本发明的部分实施方式绘示显示模块的侧视示意图。

图2A绘示图1的显示模块的光学控制层呈现穿透状态的侧视示意图。

图2B绘示图2A的逆棱镜层自显示面板观的的光场示意图。

图3A绘示图1的显示模块的光学控制层呈现扩散状态的侧视示意图。

图3B绘示图3A的逆棱镜层自显示面板观的的光场示意图。

图4A为依据本发明的部分实施方式绘示显示模块通过防窥模式提供影像的方块流程图。

图4B为依据本发明的部分实施方式绘示显示模块通过共享模式提供影像的方块流程图。

其中，附图标记：

100 显示模块

110 背光模块

112 导光板

113 侧表面

114 上表面

115 下表面

116 反射层

118 光源

120 光学控制单元

122 光学控制层

124 逆棱镜层

125 光出射面

126 液晶介质

128 高分子介质

130 显示面板

132 显示面

140 控制器

150 第一场域

152 第二场域

A1、A2、A3 箭头

D1 第一方向

D2 第二方向

D3 第三方向

L1、L1’ 第一光束

L2、L2’ 第二光束

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

请参照图1，图1为依据本发明的部分实施方式绘示显示模块100的侧视示意图。显示模块100包含背光模块110、光学控制单元120、显示面板130及控制器140，且背光模块110、光学控制单元120及显示面板130为层迭结构，并可电性连接控制器140。

背光模块110为侧入式，并包含导光板112、反射层116及光源118，其中反射层116可以是反射片。导光板112具有侧表面113及相对的上表面114及下表面115。反射层116设置于导光板112的下表面115上。光源118设置于导光板112的侧表面113上，并用以朝导光板112提供光束(未绘示)，所提供的光束会于导光板112内行进，并通过反射层116而自导光板112的下表面115反射至导光板12的上表面114，使得背光模块110可通过导光板112的上表面114提供光束。

此外，背光模块110可由控制器140调控，以提供亮度为时变(time-dependent)的光束。举例而言，背光模块110的光源118所提供的光束可分为第一光束及第二光束，且光源118可在控制器140的调控下，依据时序而依序提供第一光束及第二光束。第一光束具有第一亮度，第二光束具有第二亮度，且第一亮度异于第二亮度，例如第一亮度可以大于第二亮度。也就是说，通过控制器140调控，背光模块110可提供亮暗交替的光束。

光学控制单元120设置于背光模块110上，且导光板112位于光学控制单元120与反射层116之间，光学控制单元120可用以接收由背光模块110的导光板112所提供的光束。光学控制单元120包含光学控制层122及逆棱镜层124，且光学控制层122设置于导光板112上，而逆棱镜层124设置于光学控制层122上，即光学控制层122会位于导光板112与逆棱镜层124之间。

光学控制层122可以是智能光学膜，像是PDLC膜或是PNLC膜，其可呈现穿透状态或扩散状态。以PDLC膜为例，光学控制层122可包含液晶介质126及高分子介质128，且液晶介质126的排列方向可通过施加电压改变，使得光学控制层122可通过施加电压与否而调整液晶介质126及高分子介质128之间的配向关系。当光学控制层122通过施加电压而使液晶介质126及高分子介质128之间的配向关系为同方向时，则光学控制层122可呈现穿透状态，于穿透状态下，由光学控制层122接收的光束可直接穿过光学控制层122。而当光学控制层122未施加电压且液晶介质126及高分子介质128之间的配向关系为不规则方向时，则光学控制层122可呈现扩散状态，于扩散状态下，由光学控制层122提供的光束会呈现均匀雾化的状态，或因其材料特性，加压与扩散相互现象可与上述相反呈现。

由背光模块110提供的光束会在通过光学控制层122后进入逆棱镜层124。逆棱镜层124可由多个棱镜以相抵的方式并排形成，并具有光出射面125，且逆棱镜层124可导引穿过于其中的光束自光出射面125离开逆棱镜层124。逆棱镜层124可依据所射入的光束的状态，而使光束朝对应的方向射出。具体而言，当光学控制层122处于穿透状态时，通过逆棱镜层124的光束的行进方向会与光出射面125实质上垂直，而当光学控制层122处于扩散状态时，通过逆棱镜层124的光束的行进方向会与光出射面125呈倾斜。

光学控制层122可在控制器140的调控下，依据时序于穿透状态与扩散状态来回切换，且背光模块110的光源118与光学控制层122可依据相同的时序运作，即背光模块110的光源118切换第一光束与第二光束的频率与光学控制层122切换穿透状态与扩散状态的频率可相同。举例而言，当背光模块110的光源118提供第一光束时，光学控制层122可被控制为处于穿透状态，而当背光模块110的光源118提供第二光束时光学控制层122可被控制为处于扩散状态。也就是说，第一光束及第二光束可分别穿过具有穿透状态的光学控制层122及具有扩散状态的光学控制层122。

显示面板130设置于光学控制单元120上，并具有显示面132，其中显示面132背向光学控制单元120并与逆棱镜层124的光出射面125实质上平行。显示面板130可接收由光学控制单元120发射的光束，并可通过所接收的光束而于显示面132提供影像，且显示面板130可通过设置于其中的薄膜晶体管阵列(未绘示)及彩色滤光片(未绘示)而定义影像的色域。此外，显示面板130的薄膜晶体管阵列可由控制器140驱动，使得显示面板130所提供的影像的色域可由控制器140调控。

以下将先分别对通过穿透状态的光学控制层122的光束及通过扩散状态的光学控制层122的光束于穿过显示面板130后的行进方向作说明。

请看到图2A，图2A绘示图1的显示模块100的光学控制层122呈现穿透状态的侧视示意图，其中呈现穿透状态的光学控制层122以网点绘示。如图2A所示，背光模块110可提供具有第一亮度的第一光束L1。为了方便说明，图2A绘示有第一方向D1，而背光模块110可沿第一方向D1发射第一光束L1。光学控制层122内的液晶介质126及高分子介质128可通过施加电压而呈现相同的配向方向，并使得光学控制层122呈现穿透状态。同前所述，当光学控制层122处于穿透状态时，通过逆棱镜层124的光束的行进方向会与光出射面125实质上垂直。

在光学控制层122处于穿透状态下，穿过逆棱镜层124的光束可沿第一方向D1行进，并以第一光束L1’表示。自逆棱镜层124离开的第一光束L1’的光场能量分布可如图2B所示，其中图2B绘示图2A的逆棱镜层124自显示面板130观之的光场示意图。图2B中，逆棱镜层124通过光出射面125提供的光场能量会集中在第一场域150，也就是说，对于自逆棱镜层124离开的第一光束L1’而言，其光场能量分布自逆棱镜层124的中心点朝外可呈大致辐射性对称。接着，如图2A所示，当第一光束L1’进入显示面板130后，显示面板130可提供影像，其中所提供的影像的行进方向可如箭头A1表示，且其会与显示面132实质上垂直，具体而言，显示面板130所提供的影像的行进方向会与第一方向D1实质上平行，且显示面板130通过显示面132提供的光场能量分布也可雷同逆棱镜层124的光出射面125(即雷同图2B)。

请再看到图3A，图3A绘示图1的显示模块100的光学控制层122呈现扩散状态的侧视示意图，其中呈现扩散状态的光学控制层122以网格绘示。如图3A所示，背光模块110可提供具有第二亮度的第二光束L2，为了方便说明，图3A绘示有第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3，图3A的第一方向D1与图2A的第一方向D1雷同，而第二方向D2及第三方向D3皆倾斜于第一方向D1，且第二方向D2及第三方向D3彼此强度为线性对称。背光模块110仍第一方向D1发射第二光束L2。光学控制层122内的液晶介质126及高分子介质128因未施加电压而可呈现相异的配向方向，使得光学控制层122呈现扩散状态。同前所述，当光学控制层122处于扩散状态时，通过逆棱镜层124后的光束的行进方向，主强度会倾斜于光出射面125。

在光学控制层122处于扩散状态下，穿过逆棱镜层124的光束可沿第二方向D2或第三方向D3行进，并以第二光束L2’表示。自逆棱镜层124离开的第二光束L2’的光场能量分布可如图3B所示，其中图3B绘示图3A的逆棱镜层124自显示面板130观之的光场示意图。图3B中，逆棱镜层124通过光出射面125提供的光场能量会集中在第二场域152，也就是说，对于自逆棱镜层124离开的第二光束L2’而言，其光场能量大致分布会落于互相对称于逆棱镜层124的中心点的两个区域内。接着，如图3A所示，当第二光束L2’进入显示面板130后，显示面板130可提供影像，其中所提供的影像的行进方向可如箭头A2及A3表示，且其会倾斜于显示面132，具体而言，显示面板130所提供的影像的行进方向会沿第二方向D2或第三方向D3行进，且显示面板130所提供的影像的光场能量分布也可雷同逆棱镜层124的光出射面125(即雷同图3B)。

请再同时看到图2A及图3A，通过调控第一光束L1的第一亮度与第二光束L2的第二亮度之间的强度比，可使自逆棱镜层124离开的第一光束L1’于第一场域150(请见图2B)的光场能量强度与自逆棱镜层124离开的第二光束L2’于第二场域152的光场能量强度大致相同。换言之，通过调控第一光束L1的第一亮度与第二光束L2的第二亮度之间的强度比，无论光学控制层122是处在穿透状态或是扩散状态，显示面板130所提供的影像的光场能量强度也可大致相同。此外，当光学控制层122通过控制器140的调控，而在穿透状态与扩散状态来回切换时，由光学控制单元120所导引的光束的行进方向将会依序且重复地如图2A的第一光束L1’及图3A的第二光束L2’所示的方向切换。

通过上述配置，显示模块可借由显示面板对影像提供不同的色域，而呈现防窥模式与共享模式的其中一者。于防窥模式下，显示模块于斜视视角所提供的影像为非清晰的画面，而于共享模式下显示模块于斜视视角所提供的影像为相对清晰的画面，以下将对此作更进一步说明。

请参照图4A，图4A为依据本发明的部分实施方式绘示显示模块通过防窥模式提供影像的方块流程图。如图4A所示，显示模块具有两种显示状态，分别为第一状态S1及第二状态S2，且显示模块可依据时序T而依序且重复地以第一状态S1及第二状态S2提供影像。具体而言，时序T内存在连续进行的第一时段t1、第二时段t2、第三时段t3及第四时段t4，各时段的持续时间大致相同，且各时段的持续时间可以是落于(1/150)秒至(1/45)秒之间。于第一时段t1、第二时段t2、第三时段t3及第四时段t4内，显示模块分别是以第一状态S1、第二状态S2、第一状态S1及第二状态S2提供影像。

于第一状态S1中，背光模块为提供具有第一亮度的第一光束，光学控制单元的光学控制层为处于穿透状态，而显示面板为通过第一色域及来自光学控制层的第一光束提供影像。当显示模块通过第一状态S1提供影像时，以正视或斜视的视角看向显示模块皆可视得显示模块所提供的影像。

于第二状态S2中，背光模块为提供具有第二亮度的第二光束，光学控制单元的光学控制层为处于扩散状态，而显示面板为通过第二色域及来自光学控制层的第二光束提供影像，且第一色域及第二色域为彼此的互补色。当显示模块通过第二状态S2提供影像时，以正视的视角看向显示模块将无法视得显示模块所提供的影像，而以斜视的视角则仍可视得显示模块所提供的影像。

此外，「互补色」例如可以是色相环上相差180度的颜色，且「互补色」可以是消减型原色系统(RGB系统)中的互补色，或是迭加型原色系统(CMYK系统)中的互补色。例如，对影像中的同一对象而言，当对象通过第一状态S1显示时，对象会呈现蓝色，而当对象通过第二状态S2显示时，对象会呈现黄色。

当用户操作显示模块时，用户可通过正视的视角观看显示模块，而旁观者可通过斜视的视角观看显示模块。对于用户而言，虽用户在显示模块通过第二状态S2提供影像时无法得到其所提供的影像，然而由于人眼存在视觉暂留的现象，故使用者仍可持续观看显示模块的影像内容而不会察觉异常。对于旁观者而言，在旁观者接受了由连续的第一状态S1及第二状态S2所提供的影像后，由于人眼存在视觉暂留的现象，影像将会因第一状态S1及第二状态S2的色域为互补色而显示为白色或黑色，使得旁观者将无法得知影像内容。当显示模块通过上述方式提供影像时，可呈现防窥模式。

请再参照图4B，图4B为依据本发明的部分实施方式绘示显示模块通过分享模式提供影像的方块流程图。如图4B所示，显示模块具有两种显示状态，分别为第一状态S1及第三状态S3，且显示模块可依据时序T而依序且重复地以第一状态S1及第三状态S3提供影像。雷同图4A，图4B的时序T内存在连续进行的第一时段t1、第二时段t2、第三时段t3及第四时段t4，于第一时段t1、第二时段t2、第三时段t3及第四时段t4内，显示模块分别是以第一状态S1、第三状态S3、第一状态S1及第三状态S3提供影像。第一状态S1的显示条件与前雷同，在此不再赘述。

于第三状态S3中，背光模块为提供具有第二亮度的第二光束，光学控制单元的光学控制层为处于扩散状态，而显示面板为通过第一色域及来自光学控制层的第二光束提供影像。当显示模块通过第三状态S3提供影像时，以正视的视角看向显示模块将无法视得显示模块所提供的影像，而以斜视的视角则仍可视得显示模块所提供的影像。

图4B所绘的分享模式与图4A所绘的防窥模式之间的至少一个差异点在于，对于旁观者而言，其不会接收到具有互补色的影像，故旁观者仍可得知影像内容。对于使用者而言，其仍可通过第一状态S1而观看显示模块的影像内容。当显示模块通过上述方式提供影像时，可呈现分享模式。此外，显示面板可通过控制器而切换为图4A所绘的防窥模式或图4B所绘的分享模式。

综合上述，本发明的显示模块包含背光模块、光学控制单元及显示面板，且其为层迭结构。背光模块可提供具有第一亮度的第一光束及具有第二亮度的第二光束，且第一亮度可不同于第二亮度，而光学控制单元可分别将第一光束及第二光束导引往不同方向行进。显示面板可在接收第一光束或第二光束后，结合第一色域及第二色域的其中一者而提供影像，其中第一色域与第二色域为互补色。借由上述配置，通过各组件切换其所提供的物理特性，显示模块可切换为防窥模式或分享模式，从而提供用户良好的使用体验。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示模块，其特征在于，包含：

一背光模块，用以提供一光束；

一光学控制单元，设置于该背光模块上并接收由该背光模块提供的该光束，其中该光学控制单元用以导引该光束依序且重复地沿一第一方向及一第二方向发射，且该第一方向异于该第二方向；以及

一显示面板，设置于该光学控制单元上并接收由该光学控制单元发射的该光束，其中该显示面板用以通过一第一色域及一第二色域的其中一者及该光束提供影像，且该第一色域及该第二色域为彼此的互补色。

2.根据权利要求1所述的显示模块，其特征在于，该背光模块更包含：

一导光板，具有至少一侧表面；

一反射层，设置于该导光板上，且该导光板位于该光学控制单元与该反射层之间；以及

一光源，设置于该导光板的该侧表面上，并用以朝该导光板提供该光束。

3.根据权利要求2所述的显示模块，其特征在于，该光束包含一第一光束及一第二光束，且该光源依据一时序而依序提供具有一第一亮度的该第一光束及具有一第二亮度的该第二光束，且该第一亮度异于该第二亮度，其中该光学控制单元依据该时序导引该第一光束沿该第一方向发射及导引该第二光束沿该第二方向发射。

4.根据权利要求3所述的显示模块，其特征在于，该光学控制单元更包含：

一光学控制层，设置于该导光板上并用以接收由该导光板提供的该第一光束及该第二光束，且该光学控制层用以依据该时序于一穿透状态与一扩散状态来回切换，使得该第一光束及该第二光束分别穿过具有该穿透状态的该光学控制层及具有该扩散状态的该光学控制层；以及

一逆棱镜层，设置于该光学控制层上并用以接收穿过该光学控制层的该第一光束及该第二光束，且该逆棱镜层用以导引该第一光束及该第二光束，其中该逆棱镜层分别导引该第一光束及该第二光束沿该第一方向及该第二方向发射。

5.根据权利要求4所述的显示模块，其特征在于，该光学控制层更包含至少一液晶介质及至少一高分子介质。

6.根据权利要求4所述的显示模块，其特征在于，当该显示面板接收该第一光束时，该显示面板用以通过该第一色域及该第一光束提供影像，而当该显示面板接收该第二光束时，该显示面板用以通过该第二色域及该第二光束提供影像。

7.根据权利要求6所述的显示模块，其特征在于，该显示面板通过该第一色域及该第一光束提供影像的持续时间与通过该第二色域及该第二光束提供影像的持续时间相同。

8.根据权利要求4所述的显示模块，其特征在于，当该显示面板接收该第一光束时，该显示面板用以通过该第一色域及该第一光束提供影像，而当该显示面板接收该第二光束时，该显示面板用以通过该第一色域及该第二光束提供影像。

9.根据权利要求4所述的显示模块，其特征在于，更包含：

一控制器，电性连接该显示面板，并用以使该显示面板的显示模式具有可切换性，该显示面板的一第一显示模式为当该显示面板接收该第一光束时，该显示面板用以通过该第一色域及该第一光束提供影像，而当该显示面板接收该第二光束时，该显示面板用以通过该第二色域及该第二光束提供影像，其中该显示面板的一第二显示模式为当该显示面板接收该第一光束时，该显示面板用以通过该第一色域及该第一光束提供影像，而当该显示面板接收该第二光束时，该显示面板用以通过该第一色域及该第二光束提供影像。

10.根据权利要求1所述的显示模块，其特征在于，该显示面板具有一显示面，且该显示面与该光学控制单元相对，其中该第一方向与该显示面垂直，而该第二方向倾斜于该第一方向。