TW201213965A - Display device with switchable view angle and the backlight module thereof - Google Patents

Description

201213965 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種可切換視角的顯示器及其背光模組；具 體而言，本發明是關於一種平面顯示器，藉由其背光模組的 設計來達到以電子方式切換視角的功能。 【先前技術】 相較於傳統的CRT (cathode ray tube，陰極射線管）顯示 器，液晶顯示器（liquid crystal display，LCD )因為其厚度薄、 重量輕、低輻射等優點而逐漸取代CRT顯示器，成為現今顯 示器市場的主流產品而廣泛應用於各類消費電子產品中。 特別是對筆記型電腦（notebook computer)、個人數位助理 (personal digital assistant，PDA )、數位相機（digital camera )、 行動電話（mobile phone)等可攜式（p〇rtabie)電子裝置而 言，作為其不可或缺的元件之一的顯示裝置也必須具備輕、 薄、短、小的特性，才能達到便於攜帶的目的。可攜式電子 裝置使得人們得以隨時隨地進行打電話、收發簡訊、收發電 子郵件、文書編輯等日常生活或工作上的活動，而不限制於 在裝設有相應設備的家中或是辦公室内等特定場合才得以進 行，大大地增添了使用上的方便性。 然而，由於可攜式電子裝置在開放式空間或公共場合使用 的機會很大’在隱私性方面就比較難以兼顧。以顯示器來說， 其確保隱私性的方式主要是提供防窺的功能，目前市面上已 201213965 推出的防窺片、防窺保護貼等額外加裝於顯示器上的防窺妒 置就具有防窺的效果。防窺片等類似的防窺裝置實質上是一 種濾光片，用以縮小輸入光線的出光角度。設置於顯示器上 的防窺片可達到縮小顯示器視角的功能，因而可達到防窥的 效果。 ％ 然而，額外加裝的防窺片等防窺裝置在使用時必須以手動 的方式裝設在顯示器上，不使用時也相對地必須手動取下， • 對於_鮮裝卸防刻的制者練，會_·感覺到不 便。此外，防窺片的價格一般比較昂貴，而且取下後的防窺 片還必須額外小心地加以存放。 【發明内容】

^發明的目的在於提供—種可切換視㈣顯示器及其背 光換組，相較於先前技術，不需要額外加裝防窺裝置，並具 有以電子对娜顯示ϋ制的魏。 〃 本發明n包含背光她及齡面板。背光模组包含 =板、第-光學結構、反射片、第—光源及第二光源。其 中導光板包含底面、出朵而银 ^ ^ 面斑出光面mu 人光面，底 面^出Μ為導先板的兩個相對表面，顯示面板設置於出光 端緣。絲料二人絲則分雜於底_兩個相對 面上，’Ll光學結構沿第一入光面延伸而並列形成於底 對於第:光學結構包含第—斜面及第二斜面，分別相 '入、面及第二入光面且夾一角度相互連接，其中第 201213965 底面延伸方向所在平_織小於第二斜面與底面 延伸方向所在平_以。反射片沿底面設置。第—光源及 第一先源分別沿第—人絲與第二人光面設置，使第一光源 與第二光源的光線分第—人光面與第二人絲進入導光 =而後可經由第—斜面或第二斜面反射，或經由第一斜面 =二斜面折射至反射片，再透過反射片反射而自第一斜面 :第-斜面進人導光板。本發明彻了第—斜面及第二斜面 與底面延伸方向所在平面具林㈣㈣設計，並配合反射 片的反射而在顯示面板上呈現出寬、窄不同的視角，進而使 ^換視㈣功能可藉由對第—絲與第二光騎行開關控 制來貫現。 【實施方式】 本發明提供-種可切換視角的顯示器及其背光模組。在較 佳實施例巾’本__示料液晶紐用背光模植 的平面顯示ϋ。細在其他實施财，本發_顯示器可以 為其他__示器，本發_f光模組亦可用 背光模組的裝置。 用 圖1A為本發明可切換視角的顯示器的-實施例的示意 圖；圖1B則為圖1A所示可切換視角的顯示器的剖面圖:如 圖1A及圖1B所示，此顯示器包含背光模組1〇、顯示面板 2〇及反織30。背光麵1G包含導缝u、第—光學結構 12、第-光源13及第二光源14。導光板u包含底面⑴、 出光面112、第一入光面113及第二入光面114，其中底面 201213965 二與出光面112為導光板u的兩個相對表面。顯示面㈣ 設置於出光面112上，反射板3G設置於底面Ul下方，第― 入光面113與第二入光面114則分別位於底面 112)的兩個相對的端緣。 μ九面 數個第一光學結構12沿著第 ，W 4 、’X ^ /σ -— 、’布一八无面

114)延伸而朗地形成於底面lu上，使每㈣ 12皆料-人絲113(絲二人加聊行。每個;= 學結構12包含夾有角度Α而相互連接的第-斜面121及第 =面122，使第一斜面121、第二斜面122與底面m延伸 方向的所在平面Ρι三者共同形成—個三角形的剖面。盆 =光學結構12中’第一斜面121較第二斜面122遠離 :=113 ’而第二斜面122則較第一斜面⑵遠離第 it面，此時第—斜面121朝第—光學結構12内部方 13靠近，使得第—斜面121於導光板^内 相對於第-人絲113，亦即第 以一個角度面對第-人光面113，，之第在^板，11内部 , 挾。之第一斜面121是以 Π光面113的形式設置；第二斜__第1 方向往第二入光面114靠近，使得第二斜面 2於¥光板U内械料二人光㈣ 在導光板11内部以—個編對第二人光面^=第2 ^面丨22是以触第二人絲114咖錢置。第— 1與平面h之間触Μ小於第二斜自122 間的夹角Θ2。在較佳實施例中， 1之 •夾㈣一.9度與4==^^ 201213965 施例中，夾角θ,與夾角θ2可以不限於上迷範圍。 在本實施例中，第一光源13沿第一入光面113設置第 二光源14則沿第二入光面114設置，使第一光源13與第二 光源Η隔著導光板11相互平行設置。在導光板u内部由 於第一斜面121是以迎向第一入光面113的形式設置，而非 如同第二斜面122是以背向第一入光面113的形式設置。而 第二斜面122是以迎向第二入光面114的形式設置，而非如 同第一斜面121是以背向第二入光面1U的形式設置。因此 第一光源13與第二光源14所產生的光線可由第一斜面戈第 二斜面反射，或自第一斜面121或第二斜面122離開導光板 11，並經由反射片30的反射而自第一斜面121或第二斜面 122再次進入導光板η。在本實施例中，第一光源13與第二 光源14可為發光二極體(Hght emitting diode，LED)所構成的 光條(light bar)或冷陰極螢光管(c〇ld cath〇de fluoreseent lamp，CCFL)，然而在其他實施例中，可採用其他類型的光 源。 第一斜面121與第二斜面122的設計使得第一光源13與 第一光源14所產生的光線在經由反射片30反射進入導光板 11後’於出射時會呈現不同的出光場型。具體而言，上述的 夾角Θ〗與夾角Θ2之間的角度差異使得光線在藉由第一斜面 121及第一斜面122反射後，或自第一斜面121與第二斜面 122離開導光板η並藉由反射片3〇反射回導光板η後，能 以不同的出光角度自導光板11出射，進而在通過顯示面板 20以後於顯示面板20上相對地呈現寬、窄不同的視角。夾 201213965 角Θ!與夾角Θ2的角度可視需求加以調整，藉以改變光線自導 光板11出射的角度。 圖2Α為圖1Β所示可切換視角的顯示器的第一光源發光 時的光學行為的示意圖；圖2Β為圖1Β所示可切換視角的顯 示器的第二光源發光時的光學行為的示意圖。如圖2Α及圖 2Β所示，當導光板11内的光線接觸導光板u邊緣的角度大 於臨界角度eCR時會被反射，反之則會被折射出導光板n邊 緣。在本實施例中，第一光源13所產生的光線Rai經由第一 斜面121反射而以角度ΘΑ1自導光板u出射並進入顯示面板 20;光線Rm則經由第一斜面121折射離開導光板丨丨，而後 藉由反射片30反射進入導光板11，最後以角度Θα2自導光板 11出射並進入顯示面板20。第二光源14所產生的光線Rbi 經由第一斜面121反射而以角度Θβι自導光板u出射並進入 顯不面板20 ;光線則經由第二斜面122折射離開導光板 11，而後藉由反射片30反射進入導光板n，最後以角度0的 • 自導光板11出射並進入顯示面板2〇。由於光線Ra1/Ra2的 出射角度ΘΑ1/ΘΑ2小於光線Rb1/Rb2的出射角度θΒγθ拉， 第-光源13所產生的光線Rai//Ra2相和板％上所呈現 的視角會小於第二光源u所產生的光線Rbi/Rb2在顯示面 板2〇上所呈現的視角。角度Θαι//Θα2較佳為一個能達到防窺 目的的較小角度。 基於上述的設計，此顯示器可藉由對第—統13與第二 光源14進行開關控制(亦即控制其致能與否)來實現切換視角 的功能。在本實施例中，背光模組1 〇可工作於第-模式Μ、 201213965 第二模式M2A第三模4 μ3。卫作於第—模式％時，僅致 能第一光源13,也就是财第—光源第二光源14. 工作於第二模賴2時’僅致鮮二統M，纽是開啟第 二光源】4而關閉第-光源13 ;工作於第三模式岭時， 致能第-光源I3與第二光源M，也就是啊開啟第一光 13與第二光源14。 ’、 、 你丨3所產生的光線在顯示面板2〇 上所呈現的視角小於由第二光源14所產生的光線在顯示面 板20上所呈現的視角’因此當背光模組⑴工作於第一模式 ⑽時’顯示面板20上的顯示光線具有較窄的視角而使^ 模式Μ,可作為防賴式朗。*當背光模組I。工作於第 二模式地時，顯示面板2()上醜示光線具有較寬的視角， 而使第一模式ΜΗ作為—般模式使用。此外，由於第一光 =13所產生的光線具有較窄的視肖在第—統η與第二 始Γ Μ能產生等量光能的情況下，第—統13所產生的光 合中而使得背光模組1〇工作於第一模式从時 因此在較佳實施例中，可使第—光源13 十广氏於第二光源14 ’以避免背光模組10工作於第-模 ίΜ1時的亮度紅作於第二模式叫時的亮度不-致。告背 ，由兩個絲所產生的二 r 換式M1與第二模式Μ2時由一個光源所產生的光 因2()上_示规減地具有紋的亮度， * -模式M3可作為高亮度模式使用。 模式之間的切換較佳可利用設置於顯示器上的按钮或與 201213965 顯示帥連的電_鍵盤來完成，此時必驗置相應的電路 來對第一光源13與第二光源14進行開關控制，必要時也可 以配合其他軟硬體設備。相較於先前技術，本發明的顯示器 以導光板11的設計來實現兩個大小不同的出光角度，進而相 對地在顯示面板2〇上呈現出寬、窄不同的兩個視角，因而本 發明的顯示器較佳並不需要額外加襄防窺裝置。然而在其他 實施例中’亦可配合各式光學則來翻所㈣喊效果。 • 此外’本發明的顯示器可藉由電子方式來實現切換顯示器視 角的功能。 巧今奴刀谀祝月的顯示器的另一實施例的示惫 圖。如圖3所示，相較於前述的實施例，本實施例在導光板 11與顯示面板2〇之間設有光學膜4G。絲膜4()的表面41 上形成有併排的數個第二光學結構川，第二光學結構奶 與導光板η的第-辟結構12相互平行。每個第二光科 構川包含夾有-角度相互連接的第三斜面4ΐιι及第四斜面 衝，其中第三斜面4111與表面41所在平 4:面二與表面41所在平面?2的夹角相等，使第三斜: 四"面4112與平面卩2三者共同形成-個等腰三角 =抽，也就是每個第二光學結構411皆具有左右對稱的 、4。此種左右對稱的結構可以維射絲組1(^作於第一 繼射版作m邮的光線出射 Γ=:Γ光學膜40的設置不影響背光模組於 ㈣、L =試Μ2之間作切換時所能達到的寬、窄 視角切換的踩。絲_M^_nghtaess 201213965 enhancement film，BEF)、擴散板(difibser)等光學膜片。 本發明已由上述相關貫施例加以描述，然而上述實施例僅 為實施本發明的範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未 限制本發明的範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及 範圍之修改及均等設置均包含於本發明的範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1A為本發明可切換視角的顯示器的―實施例的示意圖·， 圖1B為圖1A所示可切換視角的顯示器的剖面圖； 圖2A為圖1B所示可切換視角的顯示器的第—光源發光時的 光學行為的示意圖； =B_1B所科切換視㈣的第二光源發光時的 光學行為的示意圖；以及 圖3為本發明可切換視角的顯示器的另—實施_示意圖。 【主要元件符號說明】 10背光模組 11導光板 ill底面 112出光面 113第一入光面 114第二入光面 12第一光學結構 121第一斜面 122第二斜面 13第一光源 14第二光源 201213965 20顯示面板 30反射板 40光學膜 41表面 411第二光學結構 4111第三斜面 4112第四斜面 A角度

Pi平面 P2平面

Rai光線 RA2光線

Rbi光線 R~B2光線 Θαι爽角 Θα2夾角 θβΐ夾角 Θβ2爽角 0CR臨界角度

Claims (1)

1. 201213965 、申請專利範圍： 七 1. 一種背光模組，包含： 面的兩個㈣端Γ該第—人光面與該第二人絲分別位於該底 上，各該人絲延伸並康彡成於該底面 構包含—第一斜面及一第二斜面，該第一斜 面”該第二斜較別姆_第—人光面及該第二人光面，且夾 -角度相互連接’其中該第—斜面與該底面延伸方向所在平面的 夾角小於該第二斜面與該底面延伸方向所在平面的爽角； 一反射片，沿該底面設置； -第-光源’沿該第一入光面設置；以及 一第一光源，沿該第二入光面設置； 其中’該第-光源與該第二光源絲線分別自該第_入光面與 該第二入光©進人該導光板，並經由該第—斜面及該第二斜面折 射至該反射片，光線再透過該反射片反射而自該第—斜面或該第 二斜面進入該導光板。 2. 如請求項1所述的背光模組，其中該背光模組另包含一第一模 式及一第二模式，當工作於該第一模式時，致能該第一光源， 當工作於該第二模式時’致能該第二光源。 3. 如請求項2所述的背光模組，其_該背光模組工作於該第一模 式時的視角小於該第二模式時的視角。 4. 如請求項1所述的背光模組，其中該背光模組另包含一第三模 式，當工作於該第三模式時，同時致能該第一光源與該第二光 201213965 源。 5.如請求項4所述的背光模組’其中該背光模組工作於該第三模 式時的亮度大於該第一模式及該第二模式時的亮度。 6. 如請求項1狀的背光模la，其中該第—斜面與該底面延伸方 向所在平面的夾角實質上介於0.〗度及06度之間。 7. 如請求項1所述的背光模組，其中該第二斜面與底面延伸方 向所在平面的夾角實質上介於41.9度及46.4度之間。 8.如請求項1所述的背光模組， 二光源。 9.如請求項1所述的背光模組，其中更包含至少—光學膜， 光板包含-出光面娜_底面，該光學驗置㈣出= 上，且於-表面上軸麵·複數個第 * ^ 導光板的該些第-光學結構。 尤学、，。構千仃於該 1〇.^ ，㈣絲_觸二光學 、、口冓匕3第二斜面及—第四斜面，其中該笛一公L

   所在平面的炎角與該第四斜面與面二二斜面”該表面 11如嘖长瑁〗 、°Λ表面所在平面的夾角相等。 •如明求項背賴組，射各該第 —斜面係較該第二斜面遠離該第-入光面。構之該第 12. —種顯示器，包含： -導光板，包含-底面、—出光面、 光面，該底面無出光面為該導 絲及-第二入 光面與該第二人光面分偷 、個相對表面，該第-入 對側邊，· ；〜底面與該出光面之間的兩個相 複數個第-光學結構 弟入先面延伸並列形成於該底面 15 201213965 上’各該第-光學結構包含 面與該第二斜面分別麵於該第斜面’該第-斜 -角度相互連接，該$ φ及該第-人光面，且夾 小於該第二斜面舆該底面延伸:：=在平㈣夾角 一反射片，沿該底面設置； 一顯示面板，設置於該出光面上； 第一光源’沿該第一入光面設置；以及 一第二光源，沿該第二入光面設置；

   其中，該第一光源與該第二光源的光線分別自該第一斜面及該第 二斜面離開該導光板，並經由該反射片的反射而自該第一斜面或 該第二斜面進入該導光板。

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