200844571 P061016BEZ1TW 23175twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種光源裝置與顯示裝置，且特別是 有關於一種可調整出光之光蜜分佈的光源裝置與應用此光 源裝置來提供可變之顯示視角的平面顯示器。 【先前技術】 隨者製造技術的進步，具有南晝質、空間利用效率 、低消耗功率、無輻射等優越特性的平面顯示器，如液 晶顯示器(TFT-LCD)，已逐漸取代舊有的陰極射線管，而 成為市場的主流。另一方面，因應多媒體資訊應用的需求， 針對不同的應用場合或不同的應用目的，顯示器也應該具 有不同的顯示效果，如不同的顯示視角。舉例而言，於特 定的場合，如會議或聚會中，顯示器所顯示的内容最好可 以與他人分享，所以必須具有廣視角的特性。然而，若在 公共場合以顯示器顯示私人資訊或處理私事時，希望所顯 不的晝面具有隱密性，則顯示器必須具有窄視角的特性1、 圖1繪示美國專利第6398370號所提出的一種可改變 f不裔之顯示視角的光學膜。如圖1所示，此光學膜主要 「由兩，透明膜層撤A與腦所構成，且在透明膜芦 Κ)^:,1025中的特定位置上設置有高吸收率的物‘ 韻# 的顯 χ窄化顯示器的出光 =。α而，此種設計需外加光學膜，成本較高，且 八象使用需求對顯示器的顯示視角進行即時的控制：轉 200844571 P061016BEZ1TW 23175twf.doc/n 換，因此使用上也較不便利。 此外’美國專利第5877829號提出另一種可轉換與控 制顯示器之顯示視角的技術。如圖2A與2B所示，此技術 是在影像顯示液晶層210前方增設另一液晶層22〇，並且 搭配可輪出平行光的背光模組230，其中利用電壓控制液 晶層220之液晶分子的倒向，使進入液晶層22〇的光線散 射或是穿透，以達到轉換與控制顯示視角的效果。然而，
此技術受限於液晶層220的成本與良率問題，不易^用於 實際量產。 “ ' 另外，習知另有一種切換顯示器之顯示視角的技術， 如圖3A與3B所示。在顯示器、3〇〇中配置了兩組光源裝置 與32〇’为別由導光板312與光源314所組成以及由導 光板322與光源324所組成。光源裝置31〇底部配置一反 ^片330,光源裝置310與32〇之間配置一擴散片34〇，而 $源裝置320與液晶面板35〇之間配置稜鏡片36〇或其他 二學膜片。光源裝置320可以提供平行的背光源，以達到 2角的顯示效果，而光源裝置31G提供散射的背光源， 2到大視角的顯示效果，因此藉由切換光源裝置3ι〇盘 2〇的開啟與否來控制與轉換顯示器遍的顯示視角。铁 二3技Γ採用兩組導光板與光源，且需增加膜片擺
严声S，广此不僅成本較高’聽相對增加了顯示器的 厗度，不利於顯示器的薄型化發展。 W 右逑或其他習知的顯示視角轉換與控制技術皆 〜、法克服的缺點與_，因此如何提供有效且適當的 6 200844571 P〇61016BEZlTW23l75twf.doc/n Ϊ =到顯示器之顯示視角的轉換與控制，仍是亟待解 厌的董要課題。 【發明内容】 發明關於—縣源裝置，其可對出光的光型分佈進 仃調整，以因應不同的應用需求。 ^發明另關於-種平面顯示器，其應用上述光源裝置 作為1光源，以翻可調整顯示㈣的效果。 鲁為具體描述本發明之内容，在此提出—種光源裝置， /、適於輸出一光源，且此光源裝置包括一導光件、一第一 發光組件以及-第二發光組件。導光件具有相對之一光出 射面與-光擴散面以及連接於光出射面與光擴散面之間的 一光入射侧面。第一發光組件配置於光入射側面旁，且第 一發光組件所發射之光線適於由光入射侧面進入導光件， 並被光擴散面反射後，再由光出射面出射。第二發光組件 配置於光擴散面下方，且第二發光組件所發射之光線適於 由光擴散面進入導光件，並被光擴散面散射後，再由光出 鲁 射面出射。藉由控制第一發光組件與第二發光組件的發光 與否，可改變光源裝置之輸出光源的光型分佈。 在本發明之一實施例中，導光件例如是一平板形導光 板或一楔形導光板。 在本發明之一實施例中，第一發光組件包括一反射罩 以及配置於反射罩内之一線型發光元件。上述之線型發光 元件例如是一螢光燈管或一發光二極體陣列。 在本發明之一實施例中’第一發光組件例如是一發光 7 200844571 FUe>iUI6BEZlTW 23175twf.doc/n 二極體封裝件。此發光二極體封裝件例如包括一透鏡體以 及一發光二極體元件。透鏡體具有二反射面以及多個折射 面，其中反射面a又置於透鏡體之一中央轴的兩側，而折射 面設置於反射面之間。此外，發光二極體元件所發射之光 線係進入透鏡體，且投射至反射面的部分光線被反射至折 射面至少其中之一，再被折射並被集中至一收斂角内。 在本發明之一實施例中，上述之光源裝置更包括一光 學膜片組，其配置於導光件的光出射面旁。此光學膜片組 可包括一擴散片、一稜鏡片或其他光學膜片。 在本發明之一實施例中，上述之導光件的光擴散面可 具有多個散光結構。此散光結構可包括多個v形槽或其他 可達成相同效果的結構。 在本發明之一實施例中，上述之第二發光組件例如是 :平面型發光元件。更詳細而言，此平面型發光元件例如 是電激發光(electroluminescence, EL)元件、有機發光二極 體(organic light emitting diode，0LED)元件或奈米碳管 (carbon nano tube，CNT) 〇 在此更提出-種平面顯示器，其包括—顯示面板，並 應用前述之光源裝置來作為背光模組。顯示面板配置於導 光件的光出射面旁，以接收背光模組之輪出光源，並可藉 由輸出光源的光型分佈變化來改變顯示視角。 9 在本發明之-實施例中，上述之顯示面 晶顯示面板。 μ明之光源裝置結合-導光件與兩個發光組件來 8 200844571 P061016BEZlTW23175twf‘d〇c/n 易懂 下。 為讓本^之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 ’下文特舉實施例’並配合所關式，作詳細說明^ 【實施方式】
、本發明之光源裝置應用兩個發光組件搭配一導光件 來達到不同的光型輸出’例如高指向性的平行輸出光源以 及高散射性的輸出光源。下文將舉例說明此光源裝置的架 構與運ϋ方n且也將同時綱將此光祕置應用於液 晶顯不器的實施架構。當然，本發明的光源裝置並不僅限 於應用在液晶顯示n上，舉凡其他對輸出細具有相同需 求的產品或是單獨應用此光源裝置作為照明用途等應用， 皆不脫離本發明之精神範圍。 一圖4繪不本發明之一實施例的一種光源裝置。如圖4 所不，光源裝置400包括第一發光組件41〇、第二發光組 ，420以及導光件430。在本實施例中，導光件43〇例如 是常見的楔形導光板，其具有相對之光出射面43〇a與光擴 散面430b，以及連接於光出射面43〇a與光擴散面43〇b之 間的光入射側面430c。當然，在本發明其他實施例中，也 可以採用其他例如平板形導光板或是其他類型的元件來做 為導光件。另外，上述之光擴散面43〇b上例如具有多個散 光結構432，在此例如是多個v形槽，以使投射至光擴散 9 200844571 P061016BEZ1TW 23175twf.doc/n 面430b上的光線產生反射或散射等現象。 第一發光組件410配置於導光件43()的光入射側面 430c旁。在此，第一發光組件41〇可提供一水平入射的光 源，其中由第一發光組件41〇所發射之光線1^由光入射 側面430c進入導光件430，且被光擴散面43〇b反射後， 再由光出射面430a平行出射。此處所提及之第一發光組件 410在實際製作時可制現行侧面人光式背光模組的光源 φ 裝置，例如常見的螢光燈管或發光二極體陣列等線光源搭 配一反射罩的設計，或是其他具有特殊光學設計而可提供 高指向性光源的發光二極體封裝件等等。關於此部分更詳 細的内容，將於後續的段落中進行說明。 第二發光組件420配置於光擴散面43〇b下方，其例 如是提供一垂直入射的光源。第二發光組件42Q所發^之 光線L2由光擴散面430b進入導光件43〇，且被光擴散面 430b散射後，再由光出射面43〇c出射。此處所提及之第 m组件42G可為-平面型發光元件，較f見的例如有 馨 冑激發光兀件、有機發光二極體元件或奈米碳管元件等皆 是可行的方案。 ' 此外，為了進一部調製光源裝置400的輸出光源，在 導光件430的光出射面430c旁更例如可設置一光學膜片組 440。此光學則組44〇可包括擴散片或稜鏡片等 ' 光 學膜片。 由於第一發光組件410與第二發光組件42〇可分別提 供不同型態的光源，因此藉由控制第一發光組件41〇與第 200844571 ruou,locEZlTW 23175twf.doc/n 出ί、祕I的發光與否’便可改變光源裝置400之輸 ^源ΐ光型分佈。㈣實驗的驗證，圖5〜7分別繪示單 =^弟-發光組件、單獨點亮第二發光組件樣以 到發光組件彻與第二發光組件420時所得 =兩正交之第一主轴與第二主軸上的光 盥笛4°為月疋說明’在圖4中緣出了第一主秘X1 /、弟一主軸X2的方向，作為參考。 置、’轉，第—發光組件4料，光源裝 度的指向二X1上的光型分佈具有高 二主益」 寺定籠域内，而其光源在第 當單猸1¾ 分侧為較平_ _分佈。換言之， 向性的光源光、、且件410 ’光源裝置400可提供高指 的散H卜，如圖6所示’由於第二發光組件420具有較高 働所輸出的因Ϊ、單獨，亮第二發光組件樣時’光源裝置 分佈皆為較平均^^軸^與第二域Χ2上的光型 擴散面4鳥的光散射作V，會有由=二 亦即:d 43〇b，而由光出射面430c出射， 大幅減弱。 的光強度會在視角為90。(正視角)處 第二發光卜組戶f不’當同時點亮第一發光組件410與 饱，。^，如圖5與6所1會示的光型分佈會加 其中原先如圖5所示在第一主軸幻上具有高指向性 200844571 P0610I6BEZ1TW 23175twf.doc/n 的光型分佈與原先在如圖6所示在第一主軸χι上的光型 分佈在加總後會得到如圖7所示之較為平均的光型分佈。 此外，如圖5與6所示在第二主軸X2的光型分佈在加總 後也會得到如圖7所示之較為平均的光型分佈。換言之， 當同時點亮第一發光組件彻與第二發光組件420時，光 源裝置300可提供均勻的光源輸出。 圖8進一步繪示本發明之一種應用具有特殊光學設計 φ 的發光二極體封裝件來作為第-發光組件的實施例。如圖 8所示，本實施例之第一發光組件51〇包括一發光二極體 元件512以及一透鏡體514。透鏡體514覆蓋發光二極體 元件512 ’且透鏡體514包含有二反射面514a與多個折射 面514b。反射面514a是設置於透鏡體514之一中央軸514c 之兩侧，而折射面514b是設置於反射面514a之間。發光 二極體元件512所發射之光線進入透鏡體514，且投射至 各反射面514a的部分光線係被反射至折射面5i4b至少其 中之一 ’再被折射並被集中至一收斂角内。此外，另一部 泰 分直接投射至折射面514b的光線會被折射並集中至此收 斂角内。上述集中於收斂角内的光線A會沿特定方向進入 導光件530。 值付注意的是，上述之發光二極體封裝件及其透鏡體 514的設計可以具有多種變化，其中折射面例如可包括一 菲涅耳表面或是可構成一弧面或一三角面，而反射面與折 射面之設置角度、數量等皆可被調整，以提供具有不同特 性的指向性光源。如中華民國專利申請第96109689號便提 12 200844571 P061016BEZ1TW 23175twf.doc/n 出了多種可行的設計，該案所揭示的内容皆可適當地整合 於本發明中’詳細的技術内容便不再重複贅述。
圖9繪不本發明之另一種第一發光組件的實施例。如 圖9所示，第一發光組件610包括一反射罩612以及一線 型發光元件614,其中缘型發光元件614配置於反射罩612 内，且此線型發光元件614例如是一螢光燈管或一發光二 極體陣列。反射罩612會將線型發光元件614所發射出來 的光線反射，並準直化成為近乎於平行的光線B，再進入 導光件630。另外’考量到此類型之第一發光組件61〇的 光源指向性可能不足，本實施例更可以在導光件63〇上配 置稜鏡片640來提高輸出光源的指向性。此稜鏡片64〇例 如可整合於圖4所繪示的光學膜片組44〇内。 -圖10A與10B分別為本發明之一實施例的一種平面顯
不器，其切換不同之顯示視角的示意圖。如圖10A與10B 所示，平面顯示器700包括一背光模組71〇與—示' 720，其中背光模組71G可為前述各麵型的光源裝置，以 提供具有可變化之光型分佈的輸出光源，而顯示面板72〇 =是:液晶顯㈣板，其以f光馳71。的輪出光源作 為顯不光源。更詳細而言，如圖祖所示， 發光組件712時’ #光模組71G輸出1顯 :面板720的光源S1具有高指向性，因此顯示面板72〇 所顯示的影像也具有窄視角的特性。此外，如圖聰 當同時點亮背光模、组710的第一發光組件712 組件7H時，可提财奸均之紐分佈辑 13 200844571 P06I016BEZ1TW 23175tw£doc/n 至姜而顯示面板72°所顯示的影像將適用於 一般廣視角的硯看需求。 -導月之光源裝置籍由兩個發光組件搭配 可以田1光源之光型分饰的轉換與控制，因此 ==需ί提供不同的輪出光源。若將此光源裝 妒ί之铨出:的背光模組上’便可藉由控制此光源 ΐΐϊ 姑分佈變化來改變平面顯示器的顯示 換"之’針對不同的應用場合或不同的應用目的， 本發明平關示ϋ可具有不同的顯示視角。此外，相較於 習知的技術，本發_增加—發光纟赠便可達到光型分佈 與顯示視角切換的效果，不僅成本較低，也因為設 ^間早’製作容易，而可具有高產出率。另外，本發明不 需增加其他光學膜片或導光板，因料會對統裝置或是 平面顯示器的薄型化造成限制。 雖然本發明已以實施例揭露如上 ，然其並非用以限定 ，發明、，任^所屬領域中具有通常知識者，在不脫離本發 ^之精神和，當可作些許之更動與潤飾，因此本發 明之保護範®當概附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1 3刀別％示習知多種可切換顯示器之顯示視角的 技術。 圖4緣示本發明之一實施例的一種光源裝置。 圖5〜7分別繪示本發明之光源裝置在不同狀態下之輸 出光源的光型分佈圖。 14 200844571 P0610I6BEZ1TW 23175twf.doc/n 圖8與9分別繪示本發明應用不同型態之第一發光組 件的實施例。 圖10A與10B分別為本發明之一實施例的一種平面顯 示器，其切換不同之顯示視角的示意圖。 【主要元件符號說明】 102A、102B :透明膜層 104A、104B :高吸收率物質 210 :影像顯示液晶層 • 220 :增設之液晶層 230 :背光模組 300 :顯示器 310、320 :光源裝置 312、322 :導光板 314、324 :光源 330 :反射片 340 :擴散片 _ 350 ·液晶面板 360 :稜鏡片 400 :光源裝置 410 :第一發光組件 420 :第二發光組件 430 ··導光件 430a :光出射面 430b :光擴散面 430c :光入射侧面 15 200844571 P061016BEZ1TW 23175twf.doc/n 432 :散光結構 440 :光學膜片組 LI、L2 :光線 XI :第一主轴 X2 :第二主軸 510 :第一發光組件 512 ·•發光二極體元件 514 :透鏡體 514a :反射面 514b :折射面 514c :中央軸 530 :導光件 A :光線 610 :第一發光組件 612 ··反射罩 614 :線型發光元件 630 ··導光件 640 :稜鏡片 B :光線 700 :平面顯示器 710 ·•背光模組 712 :第一發光組件 714 :第二發光組件 720 :顯示面板 S卜S2 :光源 16