TW201930936A - 可切換視角之背光模組及相關電子裝置 - Google Patents

Abstract

在可切換視角之背光模組中，第一導光板用來將第一光源模組所提供之第一光線導引至一出光方向，而第二導光板用來將第二光源模組所提供之第二光線導引至出光方向。第一反射板設置於第一導光板和第二導光板之間，用來將第一導光板之漏光反射而導入第一導光板。第二反射板用來將第二導光板之漏光反射而導入第二導光板。光柵層設置於第一反射板和第二導光板之間，用來縮小第二導光板之出光視角。

Description

可切換視角之背光模組及相關電子裝置

本發明提供一種背光模組及相關電子裝置，尤指一種可切換視角之背光模組及相關電子裝置以提供防窺功能。

隨著科技技術的發展，可攜式電子裝置，如手機、電子書或筆記型電腦等已成為人們每日生活與工作上在溝通時所不可或缺的工具。使用者往往在擁擠的公眾場合中（如大眾運輸系統上）使用可攜式裝置進行即時通訊、瀏覽網頁、運行社群軟體等，因而大大地增加了個人資料洩漏的風險。目前業界使用的視角窄化技術或防窺技術，通常是在顯示裝置的表面另外貼附或安裝一片具有防窺功能的高分子膜片，藉由高分子膜片具有阻擋光線的物理特性，讓使用者在固定的視野範圍內能看到平面顯示裝置的顯示畫面，而其他人在該視野範圍之外的區域則無法觀看到顯示畫面。然而，使用此高分子膜片的缺點在於必須額外在顯示裝置外貼附具有一定厚度的膜片，因此會增加平面顯示裝置的成本與厚度。此外，外掛式防窺片也需使用者手動切換防窺與否，造成使用上的不便。

本發明提供一種背光模組，其包含一第一光源模組，用來提供一第一光線；一第二光源模組，用來提供一第二光線；一第一導光板，用來將該第一光線導引至一出光方向；一第二導光板，用來將該第二光線導引至該出光方向；一第一反射板，設置於該第一導光板和該第二導光板之間，用來將該第一導光板之漏光反射而導入該第一導光板；一第二反射板，用來將該第二導光板之漏光反射而導入該第二導光板；以及一光柵層，設置於該第一反射板和該第二導光板之間，用來縮小該第二導光板之出光視角。

本發明另提供一種電子裝置，其包含一顯示螢幕、一背光模組，以及一控制器。該背光模組包含一第一光源模組，用來提供一第一光線；一第二光源模組，用來提供一第二光線；一第一導光板，用來將該第一光線導引至該顯示螢幕；一第二導光板，用來將該第二光線導引至該顯示螢幕；一第一反射板，設置於該第一導光板和該第二導光板之間，用來將該第一導光板之漏光反射而導入該第一導光板；一第二反射板，用來將該第二導光板之漏光反射而導入該第二導光板；以及一光柵層，設置於該第一反射板和該第二導光板之間，用來縮小該第二導光板之出光視角。該控制器用來判斷該電子裝置所選定之一顯示模式；當判斷該電子裝置選定一共享模式時，開啟該第一光源模組以提供具一第一光視角之該第一光線至該顯示螢幕；且當判斷該電子裝置選定一隱私模式時，開啟該第二光源模組以提供具一第二光視角之該第二光線至該顯示螢幕，其中該第二光視角小於該第一光視角。

第1圖為本發明一實施例中一種提供可切換視角之背光模組100的示意圖。第2圖為本發明另一實施例中一種提供可切換視角之背光模組200的示意圖。背光模組100和背光模組200各包含一反射式增亮膜(dual brightness enhancement film, DBEF)10、一稜鏡片(prism film)20、一擴散膜(diffuser film)30、一光柵層40、兩導光板(light guide plate)LGP1和LPG2、兩反射板RF1和RF2，以及兩光源模組LED1和LED2。

在本發明中，反射板RF1設置於導光板LGP1的下側和導光板LPG2的上側之間，而反射板RF2設置於導光板LGP2的下側。導光板LGP1和LPG2可分別將光源模組LED1和LED2提供的點光源導引成平面光源至擴散膜30。在第1圖所示之背光模組100中，光源模組LED1和LED2分別設置在導光板LGP1和LPG2的同一側邊。在第2圖所示之背光模組100中，光源模組LED1和LED2分別設置在導光板LGP1和LPG2的對向側邊。然而，光源模組LED1和LED2之設置位置並不限定本發明之範疇。

導光板LGP1和LPG2的底面包含印刷圖案擴散點，當光源模組LED1和LED2所提供的光源抵達導光板LGP1和LPG2的底面時，利用疏密、大小不同的擴散點圖案設計可破壞光線的全反射，進而讓反射光往各個角度擴散以形成平面光源，並將光線導引至導光板LGP1和LPG2上表面。另一方面，反射板RF1和反射板RF2可分別將導光板LGP1和LPG2之底面漏光再次反射導入導光板LGP1和LPG2，進而提升光學使用效率。

第3圖顯示了本發明實施例中光柵層40之上視圖。光柵層40包含一阻光區域42(塗黑部分)和一出光區域44，阻光區域42可在導光板LPG2之出光側(上表面)或反射板RF1之下方印刷上不透光材質而形成，因此可縮小導光板LPG2之出光視角。在第3圖所示之實施例中，光柵層40採用條紋狀圖案設計。在其它實施例中，光柵層40之阻光區域42和出光區域44亦可採用其它圖案設計，光柵層40之圖案並不限定本發明之範疇。

第4圖顯示了本發明實施例中導光板LPG1之上視圖。導光板LPG1包含對應出光區域44之一第一區域61和對應阻光區域42之一第二區域62，其至少在第一區域61包含複數個可透光之孔洞50，因此可讓導光板LPG2發出之光線通過。值得注意的是，孔洞50之形狀和數量並不限定本發明之範疇。

在第1圖所示之背光模組100和第2圖所示之背光模組200中，擴散膜30設置於導光板LPG1的上方，其作用是讓射出的光分佈更加均勻。擴散膜30的上方可設置有聚光作用的稜鏡片20，進而增加出射光的方向性以提高正面亮度。稜鏡片20的上方可設置包含稜鏡結構之反射式增亮膜10，可將原本四散的光線集中至正視角(on-axis)以更加提高亮度。然而，反射式增亮膜10、稜鏡片20和擴散膜30等光學元件之設置方式並不限定本發明之範疇。

第5圖顯示了本發明實施例中背光模組100和200可應用之電子裝置500的功能方塊圖。電子裝置500包含一顯示螢幕52、一閘極驅動電路54、一源極驅動電路56、一控制器58，以及背光模組100或200。本發明之背光模組100和200可應用在任何包含顯示螢幕之電子裝置500，例如筆記型電腦、平板電腦、手機或電視機等。然而，電子裝置500之種類並不限定本發明之範疇。

電子裝置500可在一共享模式或一隱私模式下運作，第6圖顯示了本發明實施例中電子裝置500運作時之流程圖，其包含下列步驟：

步驟610：開始。

步驟620：控制器58判斷電子裝置500所選定之顯示模式；當選定共享模式時，執行步驟630；當選定隱私模式時，執行步驟640。

步驟630：控制器58開啟光源模組LED1；執行步驟650。

步驟640：控制器58開啟光源模組LED2；執行步驟650。

步驟650：控制器58控制閘極驅動電路54和源極驅動電路56以驅動顯示螢幕52；執行步驟620。

在步驟620中，使用者可利用鍵盤或軟體來設定電子裝置500之顯示模式。當選定共享模式時，電子裝置500之控制器58會於步驟630中開啟光源模組LED1；當選定隱私模式時，電子裝置500之控制器58會於步驟640中開啟光源模組LED2。在一實施例中，本發明可利用嵌入式顯示埠(embedded DisplayPort, eDP) 的AUX通道或控制器58之通用型輸入輸出(General-purpose input/output, GPIO)來設定電子裝置500之顯示模式。然而，顯示模式之設定方式並不限定本發明之範疇。

第7圖顯示了本發明實施例中背光模組100在共享模式下運作時之示意圖。第8圖顯示了本發明實施例中背光模組200在共享模式下運作時之示意圖。在共享模式下，光源模組LED1為開啟而光源模組LED2為關閉，此時導光板LGP1和反射板RF1可將光源模組LED1發出之光線反射導入擴散膜30，在依序經過稜鏡片20和反射式增亮膜10後，本發明背光模組100和200在共享模式下可提供出光視角為θ1之光源至顯示螢幕52。

第9圖顯示了本發明實施例中背光模組100在隱私模式下運作時之示意圖。第10圖顯示了本發明實施例中背光模組200在隱私模式下運作時之示意圖。在隱私模式下，光源模組LED1為關閉而光源模組LED2為開啟，此時導光板LGP2和反射板RF2可將光源模組LED2發出之光線反射導入光柵層40來縮小出光視角，再通過導光板LPG1之孔洞50抵達擴散膜30。在依序經過稜鏡片20和反射式增亮膜10後，本發明背光模組100和200在隱私模式下可提供出光視角為θ2之光源至顯示螢幕52，其中θ2＜θ1。

第11圖顯示了本發明實施例中電子裝置500在共享模式下運作時之示意圖。第12圖顯示了本發明實施例中電子裝置500在隱私模式下運作時之示意圖。在第11圖和第12圖，使用者A和使用者B皆位於電子裝置500之顯示範圍，其中使用者A為電子裝置500的操作者，箭頭S1代表使用者A的視線，箭頭S2代表使用者B的視線，畫面M1為使用者A所看到的影像，而畫面M2為使用者B所看到的影像。在共享模式下，電子裝置500中本發明背光模組100或200可提供出較大光視角θ1，使得使用者A和使用者B皆能看到顯示螢幕52上的影像。在隱私模式下，電子裝置500中本發明背光模組100或200可提供出較小光視角θ2，此時只有使用者A能看到顯示螢幕52上的影像，而使用者B只能看到全黑畫面以提供防窺功能。

綜上所述，本發明提供一種可切換視角之背光模組，在應用至電子裝置時，可在共享模式下提供具一第一光視角之光線至顯示螢幕，並在隱私模式下提供具一第二光視角之光線至顯示螢幕，其中第二光視角小於第一光視角。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧反射式增亮膜

20‧‧‧稜鏡片

30‧‧‧擴散膜

40‧‧‧光柵層

42‧‧‧阻光區域

44‧‧‧出光區域

50‧‧‧孔洞

52‧‧‧顯示螢幕

54‧‧‧閘極驅動電路

56‧‧‧源極驅動電路

58‧‧‧控制器

61‧‧‧第一區域

62‧‧‧第二區域

100、200‧‧‧背光模組

500‧‧‧電子裝置

610~650‧‧‧步驟

S1、S2‧‧‧使用者的視線

M1、M2‧‧‧畫面

LGP1、LPG2‧‧‧導光板

RF1、RF2‧‧‧反射板

LED1、LED2‧‧‧光源模組

第1圖為本發明一實施例中一種提供可切換視角之背光模組的示意圖。 第2圖為本發明另一實施例中一種提供可切換視角之背光模組的示意圖。 第3圖顯示了本發明實施例中光柵層之上視圖。 第4圖顯示了本發明實施例中導光板之上視圖。 第5圖顯示了本發明實施例中背光模組可應用之電子裝置的功能方塊圖。 第6圖顯示了本發明實施例中電子裝置運作時之流程圖。 第7圖和第8圖顯示了本發明實施例中背光模組在共享模式下運作時之示意圖。第9圖和第10圖顯示了本發明實施例中背光模組在隱私模式下運作時之示意圖。 第11圖顯示了本發明實施例中電子裝置在共享模式下運作時之示意圖。 第12圖顯示了本發明實施例中電子裝置在隱私模式下運作時之示意圖。

Claims (11)

1. 一種背光模組，其包含： 一第一光源模組，用來提供一第一光線； 一第二光源模組，用來提供一第二光線； 一第一導光板(light guide plate) ，用來將該第一光線導引至一出光方向； 一第二導光板，用來將該第二光線導引至該出光方向； 一第一反射板，設置於該第一導光板和該第二導光板之間，用來將該第一導光板之漏光反射而導入該第一導光板； 一第二反射板，用來將該第二導光板之漏光反射而導入該第二導光板；以及 一光柵層，設置於該第一反射板和該第二導光板之間，用來縮小該第二導光板之出光視角。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該光柵層包含： 一出光區域，用來讓該第二導光板所導引之該第二光線通過；以及 一阻光區域，其包含不透光材質以阻擋該第二導光板所導引之該第二光線，該不透光材質形成在該第二導光板面向該第一反射板之一側，或是形成在該第一反射板面向該第二導光板之一側。
3. 如請求項2所述之背光模組，其中該第一導光板包含複數個可透光之孔洞，該複數個孔洞之位置對應於該出光區域以讓該第二導光板所導引之該第二光線通過。
4. 如請求項1所述之背光模組，其另包含： 一擴散膜(diffuser film)，用來將該第一導光板所導引之該第一光線或該第二導光板所導引之該第二光線散射以增加該第一光線或該第二光線之均勻度； 一稜鏡片(prism film)，用來增加該第一光線或該第二光線之方向性；以及 一反射式增亮膜(dual brightness enhancement film, DBEF)，用來 將該第一光線或該第二光線集中至一正視角(on-axis)以提高亮度。
5. 一種電子裝置，其包含： 一顯示螢幕； 一背光模組，其包含： 一第一光源模組，用來提供一第一光線； 一第二光源模組，用來提供一第二光線； 一第一導光板，用來將該第一光線導引至該顯示螢幕； 一第二導光板，用來將該第二光線導引至該顯示螢幕； 一第一反射板，設置於該第一導光板和該第二導光板之間，用來將該第一導光板之漏光反射而導入該第一導光板； 一第二反射板，用來將該第二導光板之漏光反射而導入該第二導光板；以及 一光柵層，設置於該第一反射板和該第二導光板之間，用來縮小該第二導光板之出光視角；以及 一控制器，用來： 判斷該電子裝置所選定之一顯示模式； 當判斷該電子裝置選定一共享模式時，開啟該第一光源模組以提供具一第一光視角之該第一光線至該顯示螢幕；且 當判斷該電子裝置選定一隱私模式時，開啟該第二光源模組以提供具一第二光視角之該第二光線至該顯示螢幕，其中該第二光視角小於該第一光視角。
6. 如請求項5所述之電子裝置，其中該光柵層包含： 一出光區域，用來讓該第二導光板所導引之該第二光線通過；以及 一阻光區域，其包含不透光材質以阻擋該第二導光板所導引之該第二光線，該不透光材質形成在該第二導光板面向該第一反射板之一側，或是形成在該第一反射板面向該第二導光板之一側。
7. 如請求項6所述之電子裝置，其中該第一導光板包含複數個可透光之孔洞，該複數個孔洞之位置對應於該出光區域以讓該第二導光板所導引之該第二光線通過。
8. 如請求項5所述之電子裝置，其中該背光模組另包含： 一擴散膜，用來將該第一導光板所導引之該第一光線或該第二導光板所導引之該第二光線散射以增加該第一光線或該第二光線之均勻度； 一稜鏡片，用來增加該第一光線或該第二光線之方向性；以及 一反射式增亮膜，用來 將該第一光線或該第二光線集中至一正視角以提高亮度。
9. 如請求項5所述之電子裝置，其中： 在該共享模式下時，該第一光源模組所提供該第一光線由該第一導光板導引至該顯示螢幕；且 在該隱私模式下時，該第二光源模組所提供該第二光線依序由該第二導光板和該第一導光板導引至該顯示螢幕。
10. 如請求項5所述之電子裝置，其另包含一嵌入式顯示埠(embedded DisplayPort, eDP)，該嵌入式顯示埠包含一AUX通道以用來選定該顯示模式。
11. 如請求項5所述之電子裝置，其中該控制器包含一通用型輸入輸出(General-purpose input/output, GPIO)以用來選定該顯示模式。