TWI263845B - Viewing-angle adjustable liquid crystal display and method of the same - Google Patents

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TWI263845B
TWI263845B TW093135766A TW93135766A TWI263845B TW I263845 B TWI263845 B TW I263845B TW 093135766 A TW093135766 A TW 093135766A TW 93135766 A TW93135766 A TW 93135766A TW I263845 B TWI263845 B TW I263845B
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Meng-Chang Tsai
Yung-Lun Lin
Chih-Ming Chang
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Au Optronics Corp
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Description

r 1263845 L :九、發wm明： 【發明所屬之技術領域】 明是有關於-種可調整視角之液晶顯示器及 視角二 一種可利用電訊號切換以調整使用者所需 了凋正視角液晶顯示器及其方法。 【先前技術】 ^者科技的進步，消f者有更多的機會在公共區域使用且 果的行動產品’例如手機、筆記型電腦等，但消費者： 一、區域使用時，又想保有個人的隱私，這時他 -個可調視角的顯示器。而目前有以下 而要 器視角之控制方法。 彳了—種車乂吊見之液晶顯示 第1圖是習知技藝中利用百葉窗式結構以調整液晶顯示界 意圖。請參照第"，在液晶顯示器100前面加設百 二土構」H)，並以規則方式排列。藉由調整百葉窗式結構 之回度h以及百葉窗式結構110彼此間隔距離1，可限 ^夜晶顯示器_發出的光線Lit人觀察者眼睛之角度。因此 只有在視角為㊀之範圍内，光線[才能通過百葉窗式結構n〇, 且硯察者才能看到影像。而視角超過θ之外的光線：則通通會 被百葉窗式結構110所吸收。 然而，此種視角控制方法之缺點在於：百葉窗式結構110 =須在使用時再外加於顯示器外，造成使用上之不方便；由於 部份光線L被百葉窗式結構11〇吸收，造成顯示亮度會下降一 半以上，·而且其視角之調整係左右同時增加或減少，無法滿足 使用者對視角切換之多樣需求，例如提供僅正視以及左側侧視 之使用者觀察。 TWl71〇(〇6〇2〇6)CRFd〇c 5 1263845 第2A圖及第2B圖是習知技藝中利用光散射件以調整液 晶顯不杰視角之不意圖。在平行背光Lb與液晶面板 之間加入一塊可調整光散射特性之光散射件21〇，例如是聚合 物分散液晶（Polymer Dispersed Liquid Crysta卜 PDLC)。藉由調 整施加=光散射件210之電壓，決定窄視角模式以及廣視角模 式。如第2A圖所示，在窄視肖模式下，光散射件2iq為電壓 導通狀態ON，光散射件210為透明狀，背光Lb係保持平行通 ，液晶面板200。因此，僅正視之觀察者才能觀察到影像。如 第2B圖所不’在廣視角模式下，光散射件21〇為電壓不導通狀 恶OFF ’背光Lb經由光散射件21()之作用形成散射光Ls通過 液晶面板200，使得各個視角之觀察者皆可觀察到影像。 然而，此種視角控制方法之缺點在》··當光散射件2ι〇切 換至電壓導通狀態QN時，背光Lb經過光散射件…時會有部 份被反射，造成液晶面板2〇〇之亮度降低；而且如同上一個實 例所述，此種視肖㈣方法僅能提供窄視角及廣視角兩種^ 式，並無法針對使用者所需之視角作調整，因而偈限了視角調 整之多樣選擇。 第3 A圖及帛3B II是習知技藝中利用外加配向膜以達到 視角效果之視角控制示意圖。藉由調整外加液晶顯示器上 配向膜之配向方向’產生廣視角及窄視角兩種模式。如第3A 圖所示’在窄視角模式下，觀察者正視時可看到影| 300。而 當觀察者斜視時’則會看到特定之亮暗相間之圖形31〇將顯示 的影像300遮住’如帛3B圖所示，使得觀察者較+易辨識影像， 因而達到視角可調的效果。 然而’如上述之三個實例所述，目冑這些視角可調之液晶 顯示器架構，在進行視角切換時多有亮度下降、對比下降的缺 TW1710(060206)CRF.doc . 1263845 =且無法將視角切換到正視以外使用者所需之視角，因此 白非疋真正的視角可調方法。 【發明内容】 曰有^於此，本發明的目的就是在提供_種可調整視角之液 B曰顯不器及其方法。在背光與液晶面板之間置入光柵，並於光 栅與液晶面板之間置入一組側光。在廣視角模式時，同時啟動 背光與侧光’而在窄視角模式時，只啟動背光或側光，即可調 整出使用者所需之視角。 、根據本發明的目的，提出一種可調整視角之液晶顯示器， 此液晶顯示器包括顯示面板、背光裝置以及側光裝置。側光裝 置設置於顯示面板下方，且背光裝置係、設置於側光裝置下。側 光f置包括第-側光源以及導光板。第-側光源係設置於導光 之第側邊。利用側光與背光之開關可提供所需之窄視角以及 廣視角兩種模式，達到視角可調之效果。 、根據本發明的目#，提出一種液晶顯示器之視角調整方 法視角δ周整方法包括執行窄視角模式包括提供一單方向光； 以及執行廣視角模式包括提供一散射光。 根據本發明的目的，提出一種液晶顯示器之視角調整方 ^晶顯示器包括一顯示面板、一側光裝置、一光栅以及一 月光模、、且侧光衣置5又置於背光模組及顯示面板之間，光栅設 置於背光模組及側光裝置之間。在此方法中，首先，關閉背光 模、、且而開啟側光裝置，以提供一第一單方向光給顯示面板，使 液晶顯不器執行一窄視角模式。接著，開啟背光模組及侧光裝 置，以提供一散射光給顯示面板，使液晶顯示器執行一廣視角 模式。 為瓖本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下 TW1710(060206)CRF.doc 1263845 文特舉兩較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 接下來就以二個實施例來說明本發明之可調整視角液晶 顯示器。 第一實施例： 印芩照第4A圖，其繪示依照本發明第一實施例的一種液 晶顯示器剖面示意圖。液晶顯示器4〇〇包括背光模組41〇、光 柵420、側光裝置43〇以及顯示面板44〇。背光模組41〇可以是 直下式背光模組，也可以是側光式背光模組。光柵42〇例如是 —種以光吸收材質製成之百葉窗式結構，用以將通過其中之光 線限制在一疋範圍内，並形成近似平行之光線。而側光裝置 包括透明之導光板432以及側光源434，例如是燈管或發光二 極體。導光板432可供由下方入射之光線通過，也可用以將侧 光源434發出之光線以散射狀擴散至顯示面板々do上。 ^請參照第4B圖，其繪示依照本發明第一實施例液晶顯示 器之視角調整方法流程圖。首先，於步驟45〇，執行窄視角模 式包括關閉侧光源434，並利用背光模組41 〇以及光柵42〇提 供近似平行背光至顯示面板44〇。於步驟46〇，執行廣視角模式 包括利用侧光源434發出之側光經由導光板432提供散射光至 顯示面板440。 請參照第4C圖，其繪示第4A圖中於窄視角模式下操作 之液晶顯示器剖面示意圖。於窄視角模式下，側光源434為關 閉狀態，而背光模組410為開啟狀態。當背光模組41〇發出之 为光Lb入射光柵420時，如同習知技藝之第一個實例所述，只 有在小視角範圍内之入射背光Lb才能通過光栅42〇，而形成幾 TW1710(060206)CRF.doc 8 1263845 近平行之背光Lp。因此，僅$目—a〜丄 1 視之硯祭者才能看到顯示器400 的資訊，兩旁的觀察者則無法看到。 请參照第4D圖，豆儉示楚/|Λ门丄 . 一 α /、、曰不弟4Α圖中於廣視角模式下操作 之液晶顯示器剖面示意圖。於廣視角模式下，背光模組41〇以 及側光源434均為開啟狀態’即使背光^經由光栅42〇之作 用產生成近平行之月A Lp。侧光源衫4發出之光線經導光板 432擴散形成散射光線Ls，再通過顯示面板44g進入觀察者的 眼睛。iUb，不論是正面或兩旁的觀察者皆可以觀察到顯示器 400的資訊。 另外，當窄視角模式時，因為只有開啟背光模組41〇，顯 示器之亮度會比廣視角模式時低，此時可加大背光模組41〇 在窄視角模式時的電流，藉以與廣視角模式時的亮度一致。如 此一來，使用者不會觀察到亮度的差異。 第二實施例·· 請參照第5A圖，其緣示依照本發明第二實施例的一種液 晶顯示器剖面示意圖。液晶顯示器包括背光模組51〇、光 桃520、側光裝置530以及顯示面板54〇。背光模組51〇可以是 直下式背光模組’也可以是側光式背光模組。光柵52()係為以 光吸收材質製成之百葉窗式結構，用簡通過其巾之光線限制 在-定範圍内’並形成近似平行之光線。而側光裝置53〇包括 透明之具方向性導光板532、第一側光源534以及第二側光源 536。第一及第二側光源534及536例如是燈管或發光二極體。 導光板532可供由下方入射之光線通過，而且如第化圖所示， 導光板532包括第-薄膜531以及第二薄膜533，利用第一及 第二薄膜531纟533之特殊幾何結構，可使得第—側光源別 發出之光線L1經由導光板532之導引沿垂直顯示面板54〇方向 TW1710(060206)CRF.doc 9 1263845 之左斜方向入射至顯示面板540,且第二側光源536發出之光 線L2經由導光板532之導引沿垂直顯示面板54〇方向之右斜方 向入射至顯示面板5 4 0。 請參照第5C圖，其繪示依照本發明第二實施例液晶顯示 器之視角調整方法流程圖。首先，於步驟55()，執行廣視角模 式包括同時利用背光模組51〇與光柵52()、第—側光源534以 及第二側光源536,分別提供近似平行背光、側光u以及L2 至顯示面板540。於步驟560，執行窄視角模式包括利用背光模 組510與光柵52〇、第一側光源534或第二側光源536，以提供 近似平行背光、側光L1以及L2其中部份至顯示面板54〇。 、請參照第5D圖’其繪示第5A圖中於廣視角模式下操作 之液晶顯示器剖面示意圖。於廣視角模式下，背光模組、 第-側光源534以及第二側光源536均為開啟狀態。背光模組 510發出之背光Lb經由光柵52〇形成近似平行之背光Lp，再 經由透明之導光板532進人顯示面板54()，而第__側光源別 發出之光線Lm由導光板532之導引由左斜方向進入顯示面板 540曾。另外’第二側光源536發出之光線L2也經由導光板川 之v引由右斜方向進入顯示面板540。因此，可同時使得正面、 左側及右側之觀察者看到顯示器5〇〇之資訊，達到廣視角之效 果。 «月參知、第5E圖，其繪示第5a圖中於窄視角模式下僅正面 ^左側觀察者能看到影像之液晶顯示器剖面示意圖。於窄視角 模式下，背光模組510、第一側光源534及第二側光源536不 同時為開啟狀態。如第5E圖所示，背光模組51〇及第—側光源 534為開啟狀態’而第二側光源、別則為關閉狀態。因此，如 上所述’同理可知只有第—侧光源534發出之光線L1以及經由 TW1710(060206)CRF.doc 1Λ 1263845 光栅520形成之背光Lp通過顯示面板54〇，所以只有正視與左 側之觀察者可以看到影像，而右方的觀察者則無法看到影像。 請參照第5F圖，其繪示第5 A圖中於窄視角模式下僅左侧 觀察者能看到影像之液晶顯示器剖面示意圖。此時，背光模組 510及第二側光源536為關閉狀態，而僅第一側光源534為開 啟狀態。因此，如上所述，只有第一側光源534發出之光線U 通過顯示面板540，所以只有左側之觀察者可以看到影像，而 正面及右側的觀察者則無法看到影像。因此，可藉由背光模組 510、第一侧光源534及第二側光源536之開啟及關閉切換使用 者所需之視角。 ' 此外，當窄視角模式時，因為背光模組51〇、第一侧光源 534及第二側光源536並非同時開啟，顯示器5〇〇之亮度會比 廣視角模式時低，此時可加大背光模組51〇、第一或第二側光 源534或536在窄視角模式時的電流，藉以與廣視角模式時的 壳度一致。如此一來，使用者不會觀察到亮度的差異。 如上所述，本發明雖以光柵配合背光模組產生近似平行光 為例作說明，然本發明之液晶顯示器亦可使用其它可產生近似 平行光之背光裝置。另外，背光裝置與側光裝置之相對位置^ 也不限於第4A圖以及第5A圖所示之侧光裝置設於背光裝置之 上，亦可以是侧光裝置設於背光裝置之下，只要能產生近似平 行光並配合側光，以提供所需之窄視角及廣視角模式，達到視 角可調之效果’皆不脫離本發明之技術範圍。 本發明上述兩實施例所揭露之液晶顯示器，其優點在於利 用侧光裝置，不僅可供下方之背光透射至顯示面板，而且可將 側光源光線導引至不同之觀察者視角，使得在廣視角模式下， 正面與兩旁之觀察者皆可看到顯示器之資訊，而在窄視角模式 TWl710(060206)CRP.doc n !263845 二::=:== 臭光模組或侧光源之電流，提供與廣視角模式亮度_^=曰加 ^综上料，《本發明已以兩較佳實_揭露如上 二用=蝴明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發二 ’當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 犯圍當視後附之中請專利範圍所料者為準。 TW1710(060206)CRF.doc 12 I263845 【圖式簡單說明】 弟1圖纷示習知技藝中利用百整當 扪用百茱自吸收材質以調整液晶顯 不斋視角之示意圖。 第2A圖以及第2B圖緣示習知技藝中利用光散射材質以 ’鲨液晶顯示器視角之示意圖。 第4A圖繪示依照本發明第—實施例之液晶顯示器剖面示 第3A圖以及第3B圖緣示習知技藝中利用外加液晶顯示 盗以達到視角可調效果之視角控制示意圖 意圖 第4B圖緣示依照本發明第一眚渝 ^貝施例之液晶顯示器之視角 調整方法流程圖。 第4C圖繪示第4A圖中於窄視角模式下操作之液晶顯示 器剖面示意圖。 口口第4D圖繪示第4A圖中於廣視角模式下操作之液晶顯示 态剖面示意圖。 第5A圖繪示依照本發明第二實施例之液晶顯示器剖面示 意圖。 第5B圖繪示第5A圖中導光板之幾何結構示意圖。 第5C圖繪不依照本發明第二實施例之液晶顯示器之視角 調整方法流程圖。 第5D圖緣示第5A圖中於廣視角模式下操作之液晶顯示 器剖面示意圖。 第5E圖繪示第5A圖中於窄視角模式下僅正面及左側觀察 者能看到影像之液晶顯示器剖面示意圖。 第第5A®中於窄視角模式下僅左側觀察者能看 到影像之液晶顯示器剖面示意圖。 TW1710(060206)CRF.doc 13 1263845 【主要元件符號說明】 100 ： 顯示 器 110 ： 百葉 窗式結構 200 ： 液晶 顯示面板 210 ： 光散射件 300 ： 正視 影像 310 ： 受;暗相間圖形 400、 500 •液晶顯不裔 410、 510 :背光模組 420 - 520 :光柵 430、 530 :侧光裝置 440、 540 :顯示面板 432 ^ 532 :導光板 434 ： 側光源 531 ： 第一 薄膜 533 ： 第二 .薄膜 534 ： 第一 •側光源 536 ： 第二 -側光源
TW1710(060206)CRF.doc 14

Claims (1)

  1. !263845 十、申請專利範圍： I 一種可調整視角之液晶顯示器，包括·· 一顯示面板； 一侧光裝置，設置於該顯示面板下方，包括： 一導光板；及 一第一側光源，設置於該導光板之一第一側邊； 一背光模組，設置於該側光裝置下；以及 一光栅’設置於該背光模組與該側光裝置之間。 2·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該光 栅之材質係為一光吸收材質。 3·如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示器，其中該光 栅之結構係為一百葉窗式結構。 “ 4·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該側 光裝置更包括一第二側光源，設置於該導光板之一第二側邊。 5.如申請範圍第4項所述之液晶顯示器，其中該導光板 係具方向性。 6. -種液晶顯示器之視角調整方法，該液晶顯示器包括 -顯示面板、-側光裝置、—光柵以及―背光模組，該側光裝 置設置於該背光模組及該顯示面板之間，該光柵設置於該背^ 模組及該侧光裝置之間，該方法包括： ^ 關閉該背光模組而開啟該側光裝置，以提供一第一單方向 光給該顯示面板，使該液晶顯示器執行一第一窄視角模式；: 及 、工“ 開啟該背光模組及該側光裝置，以提供一散射光給該顯示 面板，使該液晶顯示器執行一廣視角模式。 、 7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該第—單方 TW1710(060206)CRF.doc 丨 5 χ263845 向光為一偏斜側光。 向光為一 ^申請專利範圍第 近似平行背光。 項所述之方法，其中該第一單方 門啟2專利视圍第6項所述之方法，更包括： 光給該^ 模組而1請該側光裝置，以提供—第二單方向 板’使該液晶顯示器執行一第二窄視角模式。 向光為專利範圍第9項所述之方法，纟中該第二單方 Π九為一近似平行背光。 弁r彡中明專利|&圍第1()項所述之方法，其中開啟該背 吴、、且之同時更增加通過該背光裝置之光源的電流。 心u· h中請專利範圍第6項所述之方法，其中該散射光由 /月光板組所發出之—近似平行背S以及該側光裝置所發出之 一側光構成。 13·如申請專利範圍第6項所述之方法，其中開啟該側光 裝置之同時更增加通過該側光裝置之光源的電流。 TW1710(060206)CRF.doc 16
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