TW202024714A - 光學調控元件以及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光學調控元件，適於讓一光束通過，包括一透光基板以及多個反射結構。透光基板具有相對的一入光面及一出光面。多個反射結構配置於透光基板內，且各反射結構具有鄰近入光面的一底面以及連接於底面的一側面，其中各反射結構在水平視角的方向上的寬度由鄰近入光面的一端至遠離入光面的一端遞減。底面與側面分別適於反射部份的光束，且在垂直底面的方向上，由底面所反射的部份光束的傳遞方向與由側面所反射的部份光束的傳遞方向彼此相反。

Description

光學調控元件以及顯示裝置
本發明是有關於一種光學元件以及電子裝置，且特別是有關於一種光學調控元件以及顯示裝置。
在目前使用背光模組的液晶顯示器中，液晶顯示器一旦啟動，背光模組就會全時間開啟並提供背光。因此，在顯示出畫面時，是利用液晶顯示器中的含有液晶材料的顯示介質對背光模組所提供的背光進行開啟或關閉以讓背光通過或不通過。然而，在液晶顯示器顯示為暗態（即含有液晶材料的顯示介質對背光模組所提供的背光進行關閉以讓背光不通過）時，含有液晶材料的顯示介質無法完全地遮蔽位在顯示面大角度可視角的光線。因此將造成液晶顯示器的大視角產生暗態漏光現象，進而使畫面顯示的對比度不佳。
在現今的應用當中，可使用具有黑色吸光材料的遮光元件對背光進行調整，使背光通過遮光元件時將大角度的光線吸收而僅讓小角度的光線通過，進而解決液晶顯示器的大視角產生漏光的問題。然而，配置具有黑色吸光材料的遮光元件也將造成正視方向上的亮度大幅下降，進而造成整體光的使用效率不佳。
本發明提供一種光學調控元件以及顯示裝置，可避免顯示裝置為暗態時的大角度視角漏光現象。
本發明的一實施例提供一種光學調控元件，適於讓一光束通過，包括一透光基板以及多個反射結構。透光基板具有相對的一入光面及一出光面。多個反射結構配置於透光基板內，且各反射結構具有鄰近入光面的一底面以及連接於底面的一側面，其中各反射結構在水平視角的方向上的寬度由鄰近入光面的一端至遠離入光面的一端遞減。底面與側面分別適於反射部份的光束，且在垂直底面的方向上，由底面所反射的部份光束的傳遞方向與由側面所反射的部份光束的傳遞方向彼此相反。
本發明的另一實施例提供一種顯示裝置，適於提供一顯示光束。顯示模組包括一光源模組、一光學調控元件以及一顯示模組。光源模組適於提供一照明光束。光學調控元件配置於照明光束的傳遞路徑上，適於調整照明光束為一優化光束。光學調控元件包括一透光基板以及多個反射結構。透光基板具有相對的一入光面及一出光面。多個反射結構配置於透光基板內，且各反射結構具有鄰近入光面的一底面以及連接於底面的一側面，其中各反射結構在水平視角的方向上的寬度由鄰近入光面的一端至遠離入光面的一端遞減。底面適於反射部份的照明光束至光源模組，且側面適於反射部份的照明光束至顯示模組。
基於上述，在本發明的光學調控元件及顯示裝置中，配置光學調控元件於光源模組以及顯示模組之間，且光學調控元件中包括多個反射結構，使通過的光束可藉由這些反射結構的底面反射至光源模組，且可藉由這些反射結構的側面反射至顯示模組並縮小在水平方向上的出光角度。因此，可藉由反射結構的反射作用提高光束的使用效率且縮小光束通過光學調控元件後的水平視角，進而避免顯示裝置為暗態時的大視角漏光現象。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
在下述說明的附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”係可為二元件間存在其它元件。
應當理解，儘管術語“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的“第一元件”、“部件”、“區域”、“層”或“部分”可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。
這裡使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非內容清楚地指示，否則單數形式“一”、“一個”和“該”旨在包括複數形式，包括“至少一個”。“或”表示“及/或”。如本文所使用的，術語“及/或”包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”及/或“包括”指定所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件的存在及/或部件，但不排除一個或多個其它特徵、區域整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。
此外，諸如“下”或“底部”和“上”或“頂部”的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的“下”側的元件將被定向在其他元件的“上”側。因此，示例性術語“下”可以包括“下”和“上”的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件“下方”或“下方”的元件將被定向為在其它元件“上方”。因此，示例性術語“下面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。
另外，除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
圖1為本發明一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。請參考圖1。本發明一實施例提供一種顯示裝置10，可避免顯示裝置10為暗態時的漏光現象。顯示模組10包括一光源模組200、一光學調控元件100以及一顯示模組300。在本實施例中，顯示裝置10例如為液晶顯示器（Liquid-crystal display，LCD），但本發明並不限於此。補充說明的是，上述顯示裝置10暗態是指當顯示裝置10啟動後，顯示模組300呈關閉狀態以阻擋光源模組200所提供的光束時所呈現使用者所觀察到的影像畫面。而顯示裝置10的亮態則是指當顯示裝置10啟動後，顯示模組300呈開啟狀態以讓光源模組200所提供的光束通過時所呈現使用者所觀察到的影像畫面。
具體而言，在本實施例中，光源模組200包括一發光模組210、一反射元件220、一導光元件230以及一第一光學模組240。光源模組200例如是側入式背光模組，而發光模組210例如是發光二極體（Light-emitting diode，LED）。但在其他實施例中，光源模組200也可例如是直下式背光模組，本發明並不限於此。反射元件220配置於導光元件230下方以將發光模組210所提供的光反射並藉由導光元件230的導光效果導引出照明光束L1並傳遞至光學調控元件100。第一光學模組240例如為擴散片、增亮膜等光學元件或其組合，本發明並不限於此。
在使用顯示裝置10時，光源模組200提供照明光束L1至光學調控元件100，而光學調控元件100將照明光束L1調整為一優化光束L2。最後，顯示模組300接收優化光束L2並提供出帶有畫面資訊的顯示光束L3。具體而言，在本實施例中，顯示模組300配置於優化光束L2的傳遞路徑上，且顯示模組300包括顯示介質層310、下偏振層320、上偏振層330以及第二光學模組340。顯示模組300例如是液晶顯示面板，顯示介質層310例如為含有液晶分子的顯示介質312及彩色濾光片314的組合。因此，在使用顯示裝置10時，光學調控元件100所提供的優化光束L2可依序藉由通過下偏振層320、顯示介質層310以及上偏振層330以產生出帶有畫面資訊的顯示光束L3。第二光學模組340例如為增亮膜或反射式增亮膜等光學元件，本發明並不限於此。
圖2為圖1的光學調控元件的部份放大示意圖。圖3為圖1的的光學調控元件的仰視示意圖。請同時參考圖1至圖3。光學調控元件100配置於照明光束L1的傳遞路徑上。具體而言，光學調控元件100包括一透光基板110以及多個反射結構120。透光基板110具有相對的一入光面SI及一出光面SO。透光基板110例如是聚甲基丙烯酸甲酯（poly methyl methacrylate，PMMA）、聚苯乙烯（polystyrene，PS）或玻璃等透明材質，但本發明並不限於此。
反射結構120為條狀柱配置於透光基板110內，且相鄰的反射結構120間隔一段距離。在本實施例中，反射結構120例如是由二氧化鈦或鋁、銀、鎳或鉻等金屬所製作而成的光學反射結構，適於藉由其表面反射入射光束，但本發明並不限於此。具體而言，在本實施例中，各反射結構120具有鄰近入光面SI的一底面S1、鄰近出光面SO的一頂面S2以及連接於底面S1與頂面S2之間的一側面S3，其中反射結構120的底面S1適於反射部份的照明光束L1至光源模組200，且反射結構120的側面S3適於反射部份的照明光束L1至顯示模組300。
底面S1在水平視角的寬度D1的範圍介於10微米至1000微米之間，且頂面S2在水平視角的寬度D2的範圍介於0微米至1000微米之間。此外，反射結構120的底面S1至頂面S2的垂直距離D3（即反射結構120的高度）的範圍介於10微米至1000微米之間，透光基板110的入光面SI至出光面SO的垂直距離D4（即透光基板110的厚度）的範圍介於10微米至2000微米之間，而反射結構120的底面S1至頂面S2的垂直距離D3與底面S1在水平視角的寬度D1的比值介於1至10。換句話說，在本實施例中，反射結構120的底面S1與透光基板110的入光面SI共平面。而在不同的實施例中，反射結構120的頂面S2可選擇性地與透光基板110的出光面SO共平面或與透光基板110的出光面SO相隔具有一段距離，本發明並不限於此。
在本實施例中，各反射結構120在水平視角的方向（及平行透光基板110的延伸方向）上的寬度由鄰近入光面SI的一端至遠離入光面SI的一端遞減，如圖2所繪示。換句話說，連接於底面S1與頂面S2之間的側面S3與底面S1的夾角A小於90度。在本實施例中，各反射結構120的側面S3與底面S1的夾角A介於60度與90度之間。在較佳的實施例中，夾角A介於70度與80度之間。在最佳的實施例中，夾角A約為75度。除此之外，在本實施例中，各反射結構120的底面S1在平行於透光基板110的入光面SI的一平面上的形狀為平行四邊形，因而形成為多個彼此具有間隔的梯形條狀柱，如圖3所繪示。在本實施例中，相鄰兩反射結構120的底面S1的距離D5介於50微米至2000微米之間。
當照明光束L1由光源模組200朝向光學調控元件100傳遞時，傳遞至反射結構120底面S1的部份照明光束L1將藉由底面S1反射回光源模組200。因此，將使得由反射結構120底面S1所反射的部份照明光束L1可傳遞至光源模組200的導光元件230中再度利用。此外，傳遞至反射結構120側面S3的部份照明光束L1將藉由側面S3反射傳遞至顯示模組300。因此，將使得側面S3上的入射光與正視方向所夾夾角B縮小為反射光與正視方向所夾夾角C。如此一來，可進一步藉由反射結構120的反射作用提高光束的使用效率且縮小光束通過光學調控元件100後的水平視角，進而避免顯示裝置10為暗態時的大視角漏光現象。在一些實施例中，反射結構120可僅具有底面S1及側面S3以形成錐形立體結構，因此可形成為多個彼此具有間隔的錐形條狀柱，本發明並不限於此。
值得一提的是，在本實施例中，各反射結構120的延伸方向與透光基板110的邊界傾斜具有一角度，如圖3所繪示。如此一來，可避免當光學調控元件100傳遞優化光束L2至顯示模組300後，顯示模組300所提供出帶有畫面資訊的顯示光束L3產生光學干涉條紋，例如是莫列波紋（Moire pattern）。
圖4為本發明另一實施例的光學調控元件的仰視示意圖。請參考圖4。本實施例的光學調控元件100A類似於圖3的光學調控元件100。兩者不同之處在於，在本實施例中，反射結構120A可為多個四角柱或多個四角錐。詳細而言，在本實施例中，各反射結構120A在垂直視角的方向上的寬度由鄰近入光面SI的一端至鄰近出光面SO的一端遞減（未繪示），因而使得反射結構120A的底面呈矩形形狀。而在本實施例中，各反射結構120A以陣列方式排列於透光基板110中。如此一來，可進一步藉由反射結構120A的反射作用提高光束的使用效率且縮小光束通過光學調控元件100A後的水平視角以及垂直視角，進而避免顯示裝置10為暗態時的大視角漏光現象。
圖5為本發明另一實施例的光學調控元件的仰視示意圖。請參考圖5。本實施例的光學調控元件100B類似於圖4的光學調控元件100A。兩者不同之處在於，在本實施例中，反射結構120B以陣列的方式錯位排列於透光基板110中。如此一來，可進一步藉由反射結構120B的反射作用提高光束的使用效率且縮小光束通過光學調控元件100B後的水平視角以及垂直視角，進而避免顯示裝置10為暗態時的漏光現象。在一些實施例中，反射結構120B也可以其他排列方式或不規則方式排列，本發明並不限於此。
綜上所述，在本發明的光學調控元件及顯示裝置中，配置光學調控元件於光源模組以及顯示模組之間，且光學調控元件中包括多個反射結構，使通過的光束可藉由這些反射結構的底面反射至光源模組，且可藉由這些反射結構的側面反射至顯示模組並縮小在水平方向上的出光角度。因此，可藉由反射結構的反射作用提高光束的使用效率且縮小光束通過光學調控元件後的水平視角，進而避免顯示裝置為暗態時的漏光現象。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:顯示裝置100、100A、100B:光學調控元件110:透光基板120、120A、120B:反射結構200:光源模組210:發光模組220:反射元件230:導光元件240:第一光學模組300:顯示模組310:顯示介質層312:顯示介質314:彩色濾光片320:下偏振層330:上偏振層340:第二光學模組A、B、C:夾角D1、D2:寬度D3、D4:垂直距離D5:距離S1:底面S2:頂面S3:側面SI:入光面SO:出光面L1:照明光束L2:優化光束L3:顯示光束
圖1為本發明一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。 圖2為圖1的光學調控元件的部份放大示意圖。 圖3為圖1的的光學調控元件的仰視示意圖。 圖4為本發明另一實施例的光學調控元件的仰視示意圖。 圖5為本發明另一實施例的光學調控元件的仰視示意圖。
10:顯示裝置
100:光學調控元件
110:透光基板
120:反射結構
200:光源模組
210:發光模組
220:反射元件
230:導光元件
240:第一光學模組
300:顯示模組
310:顯示介質層
312:顯示介質
314:彩色濾光片
320:下偏振層
330:上偏振層
340:第二光學模組
L1:照明光束
L2:優化光束
L3:顯示光束

Claims (10)

  1. 一種光學調控元件，適於讓一光束通過，包括： 一透光基板，具有相對的一入光面及一出光面；以及 多個反射結構，配置於該透光基板內，且各該反射結構具有鄰近該入光面的一底面以及連接於該底面的一側面，其中各該反射結構在水平視角的方向上的寬度由鄰近該入光面的一端至遠離該入光面的一端遞減，該底面與該側面分別適於反射部份的該光束，且在垂直該底面的方向上，由該底面所反射的部份該光束的傳遞方向與由該側面所反射的部份該光束的傳遞方向彼此相反。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學調控元件，其中各該反射結構還具有一頂面，且該側面連接於該底面與該頂面之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學調控元件，其中各該反射結構的該底面在平行於該透光基板的該入光面的一平面上的形狀為平行四邊形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學調控元件，其中各該反射結構在垂直視角的方向上的寬度由鄰近該入光面的一端至鄰近該出光面的一端遞減。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學調控元件，其中各該反射結構的該側面與該底面的夾角介於60度與90度之間，且該反射結構的該底面至該頂面的垂直距離與該底面在水平視角的寬度的比值介於1至10。
  6. 一種顯示裝置，適於提供一顯示光束，該顯示模組包括： 一光源模組，適於提供一照明光束； 一光學調控元件，配置於該照明光束的傳遞路徑上，適於調整該照明光束為一優化光束，該光學調控元件包括： 一透光基板，具有相對的一入光面及一出光面；以及 多個反射結構，配置於該透光基板內，各該反射結構具有鄰近該入光面的一底面以及連接於該底面的一側面；以及 一顯示模組，配置於該優化光束的傳遞路徑上，其中各該反射結構在水平視角的方向上的寬度由鄰近該入光面的一端至遠離該入光面的一端遞減，該底面適於反射部份的該照明光束至該光源模組，且該側面適於反射部份的該照明光束至該顯示模組。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中各該反射結構還具有一頂面，且該側面連接於該底面與該頂面之間。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中各該反射結構的該底面在平行於該透光基板的該入光面的一平面上的形狀為平行四邊形。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中各該反射結構在垂直視角的方向上的寬度由鄰近該入光面的一端至鄰近該出光面的一端遞減。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中各該反射結構的該側面與該底面的夾角介於60度與90度之間，且該反射結構的該底面至該頂面的垂直距離與該底面在水平視角的寬度的比值介於1至10。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3700078B2 (ja) * 2000-07-11 2005-09-28 ミネベア株式会社 面状照明装置
CN1549017A (zh) * 2003-05-21 2004-11-24 力捷电脑股份有限公司 侧光型背光模件及液晶显示器
US7548371B2 (en) * 2005-12-13 2009-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Optical film, illuminator and display
TW200923510A (en) * 2007-11-21 2009-06-01 Ind Tech Res Inst Display device having front light module
CN101464586A (zh) * 2007-12-20 2009-06-24 财团法人工业技术研究院 具有前光模块的显示装置
CN102588835B (zh) * 2012-02-08 2016-01-13 苏州晶智科技有限公司 一种用于液晶显示器的新型背光模组
CN103148453A (zh) * 2013-03-12 2013-06-12 京东方科技集团股份有限公司 导光板、光学膜片、背光模组、阵列基板及液晶模组
CN105842830A (zh) * 2016-03-18 2016-08-10 京东方科技集团股份有限公司 防窥结构及其制作方法、显示装置
TWI629542B (zh) * 2017-12-14 2018-07-11 明基材料股份有限公司 光學膜

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