TWI509327B - 背光模組、顯示裝置及顯示方法 - Google Patents

Description

背光模組、顯示裝置及顯示方法

本發明是有關於一種背光模組、顯示裝置及顯示方法。

近年來，市面上盛行著一股穿透式顯示器的熱潮，而穿透式液晶顯示器主要技術關鍵在於背光模組設計。為了追求模組透光程度，一般背光模組需避免使用稜鏡片與擴散片等光學膜片。然而，習知的穿透式背光模組於組裝整機後無法對穿透區域進行穿透程度調整，因此畫面顯示品質和穿透程度較差。

本發明提供一種背光模組，可進行局部穿透或發光的切換。

本發明提供一種顯示裝置，可進行局部穿透或顯示的切換。

本發明提供一種顯示方法，可進行局部穿透或顯示的切換。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提出一種背光模組，包括一第一子背光模組、一第二子背光模組及一控制單元。第一子背光模組包括一第一導光板及一第一發光元件。第一導光板具有一透光區、一第一表面、一相對於第一表面的第二表面及一連接第一表面與第二表面的第一入光面。第一發光元件配置於第一入光面旁，且用以朝向第一入光面發出一第一光束。第二子背光模組配置於第二表面的一側，且用以朝向透光區發出一第二光束，其中第二光束經由透光區穿透第一導光板，且第二子背光模組適於被光穿透。控制單元電性連接至第二子背光模組，且用以控制第二子背光模組發出第二光束或不發出第二光束。

在本發明的一實施例中，背光模組更包括一背景光源，電性連接至控制單元，其中第二子背光模組配置於第一子背光模組與背景光源之間，控制單元用以將背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當背光模組被切換至穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組不發出第二光束，且控制單元控制背景光源發出一背景光，且當背光模組被切換至非穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組發出第二光束，且控制單元控制背景光源不發光。

在本發明的一實施例中，背光模組更包括一可調式光學 片，電性連接至控制單元，其中第一子背光模組配置於可調式光學片與第二子背光模組之間，控制單元用以將背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當背光模組被切換至穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組不發出第二光束，且控制單元控制可調式光學片呈現透明態或折射態，且當背光模組被切換至非穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組發出第二光束，且控制單元控制可調式光學片呈現散射態。

在本發明的一實施例中，背光模組更包括一可調式光學片，電性連接至控制單元，其中可調式光學片配置於第一子背光模組與第二子背光模組之間，控制單元用以將背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當背光模組被切換至穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組不發出第二光束，且控制單元控制可調式光學片呈現透明態或折射態，且當背光模組被切換至非穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組發出第二光束，且控制單元控制可調式光學片呈現散射態。

在本發明的一實施例中，背光模組更包括一可調式光學片，電性連接至控制單元，其中第二子背光模組配置於第一子背光模組與可調式光學片之間，控制單元用以將背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當背光模組被切換至穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組不發出第二光束，且控制單元控制可調式光學片呈現透明態，且當背光模組被切換至非穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組發出第二光束，且控制單元控制可 調式光學片呈現散射態或反射態。

在本發明的一實施例中，第二子背光模組包括一第二導光板及一第二發光元件。第二導光板具有一朝向第二表面的第三表面、一相對於第三表面的第四表面、一連接第三表面與第四表面的第二入光面及一正對透光區的可視區。第二發光元件配置於第二入光面旁，且用以朝向第二入光面發出第二光束，其中第二光束經由第二入光面進入第二導光板，且經由第三表面射向透光區。

本發明之一實施例提出一種顯示裝置，包括一第一子背光模組、一第二子背光模組、一穿透式顯示面板及一控制單元。第一子背光模組包括一第一導光板及一第一發光元件。第一導光板具有一透光區、一第一表面、一相對於第一表面的第二表面及一連接第一表面與第二表面的第一入光面。第一發光元件配置於第一入光面旁，且用以朝向第一入光面發出一第一光束。第二子背光模組配置於第二表面的一側，且用以朝向透光區發出一第二光束，其中第二光束經由透光區穿透第一導光板，且第二子背光模組適於被光穿透。穿透式顯示面板配置於第一表面的一側。控制單元電性連接至第二子背光模組與穿透式顯示面板，且用以將顯示裝置切換至一穿透模式或一非穿透模式。當顯示裝置被切換至穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組不發出第二光束，且控制穿透式顯示面板之正對透光區的區域顯示白畫面。當顯示裝置被切換至非穿透模式時，控制單元控制第二子背光模組發出 第二光束，且控制穿透式顯示面板顯示影像畫面。

在本發明的一實施例中，顯示裝置更包括一背景光源，電性連接至控制單元，其中第二子背光模組配置於第一子背光模組與背景光源之間，當顯示裝置被切換至穿透模式時，控制單元控制背景光源發出一背景光，且當顯示裝置被切換至非穿透模式時，控制單元控制背景光源不發光。

在本發明的一實施例中，顯示裝置更包括一可調式光學片，電性連接至控制單元，其中可調式光學片配置於穿透式顯示面板與第一子背光模組之間，當顯示裝置被切換至穿透模式時，控制單元控制可調式光學片呈現透明態或折射態，且當顯示裝置被切換至非穿透模式時，控制單元控制可調式光學片呈現散射態。

在本發明的一實施例中，顯示裝置更包括一可調式光學片，電性連接至控制單元，其中可調式光學片配置於第一子背光模組與第二子背光模組之間，當顯示裝置被切換至穿透模式時，控制單元控制可調式光學片呈現透明態或折射態，且當顯示裝置被切換至非穿透模式時，控制單元控制可調式光學片呈現散射態。

在本發明的一實施例中，顯示裝置更包括一可調式光學片，電性連接至控制單元，其中第二子背光模組配置於第一子背光模組與可調式光學片之間，當顯示裝置被切換至穿透模式時，控制單元控制可調式光學片呈現透明態，且當顯示裝置被切換至非穿透模式時，控制單元控制可調式光學片呈現散射態或反射態。

本發明之一實施例提出一種顯示方法，包括將一顯示裝 置切換至一穿透模式或一非穿透模式。當顯示裝置被切換至非穿透模式時，使顯示裝置之一第一子背光模組發出一第一光束至顯示裝置的一穿透式顯示面板，使顯示裝置之一第二子背光模組發出一穿透第一子背光模組的一透光區而傳遞至穿透式顯示面板的第二光束，且使穿透式顯示面板顯示影像畫面。當顯示裝置被切換至穿透模式時，使第二子背光模組不發出第二光束，且使穿透式顯示面板之正對透光區的區域顯示白畫面。

在本發明的一實施例中，顯示方法更包括：當顯示裝置被切換至穿透模式時，使顯示裝置的一背景光源發出一背景光；以及當顯示裝置被切換至非穿透模式時，使背景光源不發光，其中第二子背光模組配置於第一子背光模組與背景光源之間。

在本發明的一實施例中，顯示方法更包括：當顯示裝置被切換至穿透模式時，使顯示裝置的一可調式光學片呈現透明態或折射態；以及當背光模組被切換至非穿透模式時，使可調式光學片呈現散射態，其中可調式光學片配置於穿透式顯示面板與第一子背光模組之間。

在本發明的一實施例中，顯示方法更包括：當顯示裝置被切換至穿透模式時，使顯示裝置的一可調式光學片呈現透明態或折射態；以及當背光模組被切換至非穿透模式時，使可調式光學片呈現散射態，其中可調式光學片配置於第一子背光模組與第二子背光模組之間。

在本發明的一實施例中，顯示方法，更包括：當背光模 組被切換至穿透模式時，使顯示裝置的一可調式光學片呈現透明態；以及當背光模組被切換至非穿透模式時，使可調式光學片呈現散射態或反射態，其中第二子背光模組配置於第一子背光模組與可調式光學片之間。

在本發明的一實施例中，第一子背光模組更包括多個第一光散射微結構，分佈於第一表面與第二表面的至少其中之一上，且位於透光區外。

在本發明的一實施例中，第二子背光模組更包括多個第二光散射微結構，分佈於第三表面與第四表面的至少其中之一上，且位於可視區內。

在本發明的一實施例中，第二子背光模組包括多個第二發光元件，配置於第二表面的一側，且用以朝向透光區發出第二光束。

在本發明的一實施例中，透光區為一開口，貫穿第一導光板。

基於上述，本發明之實施例可達到下列優點或功效之至少其一。在本發明之實施例之背光模組、顯示裝置及顯示方法中，可藉由第二子背光模組發出通過第一子背光模組的透光區的第二光束及關閉第二子背光模組來分別達到局部發光或穿透的切換，進而增加本發明之實施例之背光模組、顯示裝置及顯示方法的應用性，且可達到良好的光學效果。

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。

50、60‧‧‧物體

52‧‧‧光束

62‧‧‧圖案

100、100a、100b、100c、100d、100e‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧穿透式顯示面板

111、111e1、111e2、111e3‧‧‧區域

112‧‧‧主動元件陣列基板

114、520‧‧‧液晶層

116‧‧‧對向基板

120‧‧‧背景光源

122‧‧‧背景光

200、200a、200b、200c、200d‧‧‧背光模組

210‧‧‧控制單元

300‧‧‧第一子背光模組

310、310e‧‧‧第一導光板

311、311e1、311e2、311e3‧‧‧透光區

312‧‧‧第一表面

314‧‧‧第二表面

316‧‧‧第一入光面

320‧‧‧第一發光元件

330‧‧‧第一光散射微結構

340‧‧‧反射片

400、400d‧‧‧第二子背光模組

410‧‧‧第二導光板

411‧‧‧可視區

412‧‧‧第三表面

414‧‧‧第四表面

416‧‧‧第二入光面

420、420d‧‧‧第二發光元件

422‧‧‧第二光束

430‧‧‧第二光散射微結構

500、500e‧‧‧可調式光學片

510、510e‧‧‧第一電極板

512e、532e‧‧‧圖案化電極

530、530e‧‧‧第二電極板

O‧‧‧開口

圖1A為本發明之一實施例之顯示裝置切換至穿透模式時的剖面示意圖。

圖1B為圖1A之顯示裝置切換至非穿透模式時的剖面示意圖。

圖1C為圖1A之顯示裝置之第一導光板、第一光散射微結構、第二導光板及第二光散射微結構的仰視圖。

圖1D為圖1A中之第一導光板及第一散射微結構的仰視圖。

圖1E為圖1A中之第二導光板及第二光散射微結構的仰視圖。

圖2A為本發明之另一實施例之顯示裝置為穿透模式時的剖面示意圖。

圖2B為圖2A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。

圖3A為本發明之又一實施例之顯示裝置為穿透模式時的剖面示意圖。

圖3B為圖3A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。

圖4A為本發明之再一實施例之顯示裝置為穿透模式時的剖面示意圖。

圖4B為圖4A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。

圖5A為本發明之再一實施例之顯示裝置為穿透模式時的剖面示意圖。

圖5B為圖5A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。

圖6繪示圖3A之顯示裝置的另一種應用方式。

圖7繪示圖4A之顯示裝置的另一種應用方式。

圖8A為本發明之另一實施例之顯示裝置的正視示意圖。

圖8B為圖8A之顯示裝置沿著I-I線的剖面示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A為本發明之一實施例之顯示裝置切換至穿透模式時的剖面示意圖，圖1B為圖1A之顯示裝置切換至非穿透模式時的剖面示意圖，圖1C為圖1A之顯示裝置之第一導光板、第一光散射微結構、第二導光板及第二光散射微結構的仰視圖，圖1D為圖1A中之第一導光板及第一散射微結構的仰視圖，且圖1E為圖1A中之第二導光板及第二光散射微結構的仰視圖。請參照圖1A至圖1E，本實施例之顯示裝置100包括一背光模組200及一穿透式顯示面板110，其中背光模組200包括一第一子背光模組300、 一第二子背光模組400及一控制單元210。第一子背光模組300包括一第一導光板310及至少一第一發光元件320(圖1A中是以多個發光元件320為例)。第一導光板310具有一透光區311、一第一表面312、一相對於第一表面312的第二表面314及一連接第一表面312與第二表面314的第一入光面316，其中第一表面312例如為一出光面。第一發光元件320配置於第一入光面316旁，且用以朝向第一入光面316發出一第一光束322。在本實施例中，第一發光元件320例如是發光二極體(light-emitting diode,LED)。然而，在其他實施例中，第一發光元件320亦可以是冷陰極螢光燈管(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)或其他適當的發光元件。

第二子背光模組400配置於第二表面314的一側，且用以朝向透光區311發出一第二光束422，其中第二光束422經由透光區311穿透第一導光板310，且第二子背光模組400適於被光穿透。具體而言，在本實施例中，第二子背光模組400包括一第二導光板410及一第二發光元件420。第二導光板410具有一朝向第二表面314的第三表面412、一相對於第三表面412的第四表面414、一連接第三表面412與第四表面414的第二入光面416及一正對透光區311的可視區411。第二發光元件420配置於第二入光面416旁，且用以朝向第二入光面416發出第二光束422，其中第二光束422經由第二入光面416進入第二導光板410，且經由第三表面412射向透光區311。在本實施例中，第二發光元件420例如 是發光二極體。然而，在其他實施例中，第二發光元件420亦可以是冷陰極螢光燈管或其他適當的發光元件。

穿透式顯示面板110配置於第一表面312的一側。在本實施例中，穿透式顯示面板110例如為一液晶顯示面板，且包括一主動元件陣列基板112、一對向基板116及一填充於主動元件陣列基板112與對向基板116之間的液晶層114，其中主動元件陣列基板114例如為薄膜電晶體陣列基板，而對向基板例如為彩色濾光基板。

控制單元210電性連接至第二子背光模組400與穿透式顯示面板110，且用以將顯示裝置100及背光模組200切換至一穿透模式或一非穿透模式。在本實施例中，控制單元210用以控制第二子背光模組400發出第二光束422或不發出第二光束422。當顯示裝置100及背光模組200被切換至穿透模式時，如圖1A所繪示，控制單元210控制第二子背光模組400不發出第二光束422，且控制穿透式顯示面板110之正對透光區311的區域111顯示白畫面。穿透式顯示面板110的白畫面對於穿透式顯示面板110本身而言即是透明畫面。此時，來自顯示裝置100的背面的物體50的光束52依序穿透第二子背光模組400(可視區411)、透光區311及區域111，因此位於顯示裝置100的正面之觀賞者可看到位於顯示裝置100的背面的物體50。此外，當顯示裝置100被切換至非穿透模式時，如圖1B所繪示，控制單元210控制第二子背光模組400發出第二光束422，且控制穿透式顯示面板110顯示影像畫 面。此時，第二子背光模組400所發出的第二光束422的光強度可大於來自物體50的光束52的光強度，因此來自物體50的光束52的光強度相較於第二光束422的光強度而言可被忽略，所以穿透式顯示面板110相當於接收了正常背光的光強度。如此一來，當穿透式顯示面板110在顯示影像畫面時，觀賞者便不會或不易觀察到位於顯示裝置100背面的物體50。

在本實施例中，顯示裝置100更包括一背景光源120，電性連接至控制單元210，其中第二子背光模組400配置於第一子背光模組300與背景光源120之間。當顯示裝置100及背光模組200被切換至穿透模式時，控制單元210控制背景光源120發出一背景光122。此時，物體50將背景光122反射成光束52。藉由背景光源120照射物體50，穿透顯示裝置100後的光束52的強度將會更強，而讓觀賞者能夠更清楚地看到位於顯示裝置100背面的物體50。此外，當顯示裝置100及背光模組200被切換至非穿透模式時，控制單元210控制背景光源120不發光。此時，物體50在缺乏光源的照射下，光束52的強度會便得很弱而可忽略，此時觀賞者便不會或不易透過顯示裝置100觀察到位於顯示裝置100背面的物體50。

在本實施例中，第一子背光模組300更包括多個第一光散射微結構330，分佈於第一表面312與第二表面314的至少其中之一上(在圖1A中是以位於第二表面314上為例)，且位於透光區311外。換言之，第一導光板310的透光區311無論是在第一 表面312上或是在第二表面314上，皆無設置光散射微結構，也就是透光區311為不設有光散射微結構的區域。然而，在其他實施例中，透光區311亦可以是一貫穿第一導光板310的開口。此外，在本實施例中，第二子背光模組400更包括多個第二光散射微結構430，分佈於第三表面412與第四表面414的至少其中之一上(在圖1A中是以位於第四表面414上為例)，且位於可視區411內。當顯示裝置100及背光模組200被切換至穿透模式時，第一發光元件320仍會發出第一光束322，第一光束322在經由第一入光面316進入第一導光板310後，會不斷地被第一表面312與第二表面314全反射而被局限於第一導光板310中。然而，第一光散射微結構330則會破壞全反射，而使部分的第一光束322往第一表面312散射，並經由第一表面312傳遞至穿透式顯示面板110。另外，第一光散射微結構330會使另一部分的第一光束322往位於第二表面314的一側的反射片340散射。反射片340則將第一光束322反射回第一導光板310，並使第一光束322依序穿透第二表面314及第一表面312而傳遞至穿透式顯示面板110。此時，穿透式顯示面板110之顯示區在區域111以外的部分仍會顯示影像畫面，且由於透光區311中沒有設置光散射微結構，因此第一光束322會在透光區311中全反射，而不會從透光區311中的第一表面312透射出來。如此一來，來自物體50的光束52便可穿透透光區311而被觀賞者觀察到，而不會受到第一光束322的干擾。在本實施例中，反射片340可具有對應於透光區311的 開口O。

另一方面，當顯示裝置100及背光模組200被切換至非穿透模式時，從第二發光元件420發出的第二光束422經由第二入光面416進入第二導光板410後，會不斷地被第三表面412與第四表面414全反射，而第二光散射微結構430則會破壞全反射，而使部分第二光束422散射至第三表面412，並依序經由第三表面412及透光區311而傳遞至穿透式顯示面板110，以提供穿透式顯示面板110之顯示區在區域111的背光源。此外，在非穿透模式時，第一發光元件320仍會發出第一光束322，並經由第一表面312傳遞至穿透式顯示面板110，以提供穿透式顯示面板110之顯示區在區域111以外的部份的背光源。換言之，顯示裝置100及背光模組200在穿透模式或非穿透模式時，第一子背光模組300都會發出光束322。

在本實施例之背光模組200及顯示裝置100中，可藉由第二子背光模組400發出通過第一子背光模組300的透光區311的第二光束422及關閉第二子背光模組400來分別達到局部發光或穿透的切換，進而增加本實施例之背光模組200及顯示裝置100的應用性，且可達到良好的光學效果。此外，於非穿透模式時，由於第二光束422的光強度大於來自物體50的光束52的光強度，因此觀賞者不會或不易同時看到穿透式顯示面板110所顯示出的影像畫面與物體50，亦即不會或較不會看到影像畫面與物體50重疊的現象，如此可提升顯示裝置100的顯示品質。

圖2A為本發明之另一實施例之顯示裝置為穿透模式時的剖面示意圖，而圖2B為圖2A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。請參照圖2A與圖2B，本實施例之顯示裝置100a與圖1A之顯示裝置100類似，圖中相同的標號代表相同或相似的元件，而兩者的差異如下所述。本實施例之顯示裝置100a的背光模組200a更包括一可調式光學片500，電性連接至控制單元210。在本實施例中，可調式光學片500包括一第一電極板510、一第二電極板530及配置於第一電極板510與第二電極板530之間的一液晶層520，其中液晶層520例如為高分子分散液晶(polymer dispersed liquid crystal)。當第一電極板510與第二電極板530之間存在電壓差時，高分子分散液晶會呈現透明態，以使可調式光學片500呈現透明態；而當第一電極板510與第二電極板530之間不存在電壓差或電壓差很小時，高分子分散液晶會呈現散射態，亦即呈現混濁態，如此可使可調式光學片500呈現散射態。

可調式光學片500配置於穿透式顯示面板110與第一子背光模組300之間，亦即第一子背光模組300配置於可調式光學片500與第二子背光模組400之間。當顯示裝置100a及背光模組200a被切換至穿透模式時，控制單元210控制可調式光學片500呈現透明態，此時來自物體50的光束52可穿透可調式光學片500而被觀賞者觀察到。此外，當顯示裝置100a及背光模組200a被切換至非穿透模式時，控制單元210控制可調式光學片500呈現散射態。此時，來自物體50的光束52會被可調式光學片500的 液晶層520散射，而成為穿透式顯示面板110的背光源的一部分。如此一來，觀賞者無法透過顯示裝置100a清楚地看見物體50。

此外，當可調式光學片500處於散射態時，亦可達到散射第一光束322中以較大角度偏離第一表面312的法線方向的光線、第二光束422中以較大角度偏離第三表面412的法線方向的光線，以增加第一光束322與第二光束422的正向(即此法線方向)光強度，進而提升顯示裝置100a所顯示的影像畫面的亮度。

圖3A為本發明之又一實施例之顯示裝置為穿透模式時的剖面示意圖，而圖3B為圖3A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。請參照圖3A與圖3B，本實施例之顯示裝置100b與圖2A之顯示裝置100a類似，圖中相同的標號代表相同或相似的元件，而兩者的差異如下所述。在本實施例之顯示裝置100b的背光模組200b中，可調式光學片500配置於第一子背光模組300與第二子背光模組400之間。當顯示裝置100b及背光模組200b被切換至穿透模式時，控制單元210控制可調式光學片500呈現透明態，且當顯示裝置100b及背光模組200b被切換至非穿透模式時，控制單元210控制可調式光學片500呈現散射態。此外，當可調式光學片500處於散射態時，亦可達到散射第二光束422中以較大角度偏離第三表面412的法線方向的光線，以增加第二光束422的正向(即此法線方向)光強度，進而提升顯示裝置100b所顯示的影像畫面的亮度。

圖4A為本發明之再一實施例之顯示裝置為穿透模式時 的剖面示意圖，而圖4B為圖4A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。請參照圖4A與圖4B，本實施例之顯示裝置100c與圖2A之顯示裝置100a類似，圖中相同的標號代表相同或相似的元件，而兩者的差異如下所述。請參照圖4A與圖4B，在本實施例之顯示裝置100c的背光模組200c中，可調式光學片500電性連接至控制單元210，其中第二子背光模組400配置於第一子背光模組300與可調式光學片500之間。當顯示裝置100c及背光模組200c被切換至穿透模式時，控制單元210控制可調式光學片500呈現透明態。另外，當顯示裝置100c及背光模組200c被切換至非穿透模式時，控制單元210控制可調式光學片500呈現散射態，此時可調式光學片500可散射來自物體50的光束52，以使光束52成為穿透式顯示面板110的背光源的一部分。另外，此時的可調式光學片500亦可將由第四表面414射出的部分光束往穿透式顯示面板110反射，以增加影像畫面的亮度(圖未示)。

圖5A為本發明之再一實施例之顯示裝置為穿透模式時的剖面示意圖，而圖5B為圖5A之顯示裝置於非穿透模式時的剖面示意圖。請參照圖5A與圖5B，本實施例之顯示裝置100d與圖3A之顯示裝置100b類似，圖中相同的標號代表相同或相似的元件，而兩者的差異如下所述。在本實施例之顯示裝置100d的背光模組200d中，第二子背光模組400d包括多個第二發光元件420d，配置於第二表面314的一側，且用以朝向透光區311發出第二光束422。換言之，圖3A之第二子背光模組400為一側邊入光式背 光模組，而本實施例之第二子背光模組400d為一直下式背光模組。另外，本實施例之第二發光元件420d的發光時機則與圖3A及圖3B之第二發光元件420的發光時機相同，在此不再重述。

圖6繪示圖3A之顯示裝置的另一種應用方式。請參照圖6、圖3A與圖3B，在圖3A的實施例中，當顯示裝置100b處於穿透模式時，液晶層520是呈現透明態。然而，在本實施例中，當顯示面板100b處於穿透模式時，亦可藉由控制單元210控制第一電極板510與第二電極板530的電壓差至適當的電壓差，以讓液晶層520中的液晶分子轉動至特定方向，進而使可調式光學片500呈現折射態。此時，來自物體50的光束52會受到可調式光學片500的折射而偏向某一側，如此可達到觀賞者需偏向顯示裝置100b的某一側時才能夠觀察到物體50。此外，當顯示裝置100b處於非穿透模式時，則如圖3B的實施例所描述。在另一實施例中，亦可再將圖6中的第二發光元件420開啟，此時第二子背光模組400可提供背光源給穿透式顯示面板110，因此觀賞者可於顯示裝置100b的正面觀賞到影像畫面。然而，此時觀賞者不會或不易看到物體50，因為來自物體50的光束52被偏折至一側。若觀賞者移動位置至偏向顯示裝置100b的一側時，則可看到物體50。在其他實施例中，可調式光學片500也可搭配一影像辨識系統，可追蹤觀賞者的位置，使光束有效地導向(偏折至)觀賞者，進一步提升顯示裝置的使用效率。在另一實施例中，亦可將圖6中的可調式光學片500改成放置於穿透式顯示面板110與第一子背光模組300 之間。

圖7繪示圖4A之顯示裝置的另一種應用方式。請參照圖7、圖4A與圖4B，當圖4B之顯示裝置100c處於非穿透模式時，可調式光學片500的液晶層520是處於散射態，而在圖7中，當顯示裝置100c處於非穿透模式時，亦可藉由控制單元210控制第一電極板510與第二電極板530的電壓差至適當的電壓差，以讓液晶層520中的液晶分子轉動至特定方向，進而使可調式光學片500呈現反射態。具體而言，此時液晶層520在某一方向上的折射率將大幅提升，以使第二光束422在入射可調式光學片500時被全反射，如此可增加第二光束422的利用率，以使影像畫面的亮度提升。

圖8A為本發明之另一實施例之顯示裝置的正視示意圖，而圖8B為圖8A之顯示裝置沿著I-I線的剖面示意圖。請參照圖8A與圖8B，本實施例之顯示裝置100e例如是將多個圖3A之顯示裝置100b作整合，圖中相同的標號代表相同或相似的元件，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，第一導光板310e具有多個透光區311(圖8中是以三個透光區311e1、311e2、311e3為例)，相當於把圖3A中的多個第一子導光板310一體成型地整合。此外，可調式光學片500e中的第一電極板510e與第二電極板530e則分別具有對應於透光區311的多個圖案化電極512e與532e。此外，第二子導光板410的數目例如有多個(圖8中是以三個為例)以分別提供朝向透光區311e1、311e2、311e3的光束。另 外，多個第二發光元件420(如圖3A所繪示，圖8A、8B未繪示)亦分別與這些透光區311e1、311e2、311e3對應。在其他實施例中，第二子導光板410也可整合為一個一體成形的導光板，透過控制對應的部分第二發光元件420對透光區311e1、311e2、311e3的發光與否以分別提供朝向透光區311e1、311e2、311e3的光束，而達到局部發光或穿透的切換。這些透光區311e1、311e2、311e3對應於顯示裝置100e的多個區域111e1、111e2、111e3之運作方式則與圖3A的顯示裝置100b的運作方式相同，且可獨立地運作。因此，當圖8A中位置中央的透光區311e2對應於顯示裝置100e的區域111e2處於非穿透模式時，觀賞者會從區域111e2看到顯示裝置100e所顯示的影像畫面，且此時位於中央的圖案化電極512e、532e之間則不存在電壓差或電壓差很小，而使兩者之層的液晶層520處於散射態。另一方面，當圖8A中位於兩側的透光區311e1、311e3對應於顯示裝置100e的區域111e1、111e3處於穿透模式時，觀賞者會透過顯示裝置100e的區域111e1、111e3看到背後的物體60。物體60例如是吃角子老虎機的滾輪，而其上繪製有圖案62，因此圖案62可被觀賞者看到。此時，位於兩側的圖案化電極512e、532e之間存在足夠的電壓差，而使兩者之層的液晶層520處於透明態。因此，在圖8的實施例的顯示裝置100e可同時顯示具有穿透模式的區域111e1、111e3與具有非穿透模式的區域111e2，在其他實施例中，顯示裝置100e也可全部顯示具有穿透模式的區域111e1、111e2、111e3或全部顯示具有非穿透模式的區域111e1、 111e2、111e3，以達到多種應用性。

在一實施例中，亦提出一種顯示方法，其適用於上述各實施例的顯示裝置100、100a~100e，而以下以圖1A及圖1B的顯示裝置100為例進行說明。請參照圖1A與圖1B，本實施例之顯示方法包括將一顯示裝置(如顯示裝置100)切換至穿透模式或非穿透模式。當顯示裝置100被切換至非穿透模式時，使第一子背光模組300發出第一光束322至穿透式顯示面板100，使第二子背光模組400發出穿透第一子背光模組300的透光區311而傳遞至穿透式顯示面板110的第二光束422，且使穿透式顯示面板顯110示影像畫面。當顯示裝置100被切換至穿透模式時，使第二子背光模組400不發出第二光束422，且使穿透式顯示面板110之正對透光區311的區域顯示白畫面。顯示方法的其他細節已在上述關於顯示裝置100、100a~100e的實施例中詳述，在此不再重述。另外，顯示方法亦可達到上述顯示裝置100、100a~100e的優點與功效，在此不再重述。

綜上所述，本發明之實施例可達到下列優點或功效之至少其一。在本發明之實施例之背光模組、顯示裝置及顯示方法中，可藉由第二子背光模組發出通過第一子背光模組的透光區的第二光束及關閉第二子背光模組來分別達到局部發光或穿透的切換，進而增加本發明之實施例之背光模組、顯示裝置及顯示方法的應用性，且可達到良好的光學效果。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能 以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

50‧‧‧物體

52‧‧‧光束

100‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧穿透式顯示面板

111‧‧‧區域

112‧‧‧主動元件陣列基板

114‧‧‧液晶層

116‧‧‧對向基板

120‧‧‧背景光源

122‧‧‧背景光

200‧‧‧背光模組

210‧‧‧控制單元

300‧‧‧第一子背光模組

310‧‧‧第一導光板

311‧‧‧透光區

312‧‧‧第一表面

314‧‧‧第二表面

316‧‧‧第一入光面

320‧‧‧第一發光元件

322‧‧‧第一光束

330‧‧‧第一光散射微結構

340‧‧‧反射片

400‧‧‧第二子背光模組

410‧‧‧第二導光板

411‧‧‧可視區

412‧‧‧第三表面

414‧‧‧第四表面

416‧‧‧第二入光面

420‧‧‧第二發光元件

430‧‧‧第二光散射微結構

O‧‧‧開口

Claims (26)

1. 一種背光模組，包括：一第一子背光模組，包括：一第一導光板，具有一透光區、一第一表面、一相對於該第一表面的第二表面及一連接該第一表面與該第二表面的第一入光面；一第一發光元件，配置於該第一入光面旁，且用以朝向該第一入光面發出一第一光束；以及多個第一光散射微結構，分佈於該第一表面與該第二表面的至少其中之一上，且位於該透光區外；一第二子背光模組，配置於該第二表面的一側，且用以朝向該透光區發出一第二光束，其中該第二光束經由該透光區穿透該第一導光板，且該第二子背光模組適於被光穿透；以及一控制單元，電性連接至該第二子背光模組，且用以控制該第二子背光模組發出該第二光束或不發出該第二光束。
2. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括一背景光源，電性連接至該控制單元，其中該第二子背光模組配置於該第一子背光模組與該背景光源之間，該控制單元用以將該背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當該背光模組被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組不發出該第二光束，且該控制單元控制該背景光源發出一背景光，且當該背光模組被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組 發出該第二光束，且該控制單元控制該背景光源不發光。
3. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括一可調式光學片，電性連接至該控制單元，其中該第一子背光模組配置於該可調式光學片與該第二子背光模組之間，該控制單元用以將該背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當該背光模組被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組不發出該第二光束，且該控制單元控制該可調式光學片呈現透明態或折射態，且當該背光模組被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組發出該第二光束，且該控制單元控制該可調式光學片呈現散射態。
4. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括一可調式光學片，電性連接至該控制單元，其中該可調式光學片配置於該第一子背光模組與該第二子背光模組之間，該控制單元用以將該背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當該背光模組被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組不發出該第二光束，且該控制單元控制該可調式光學片呈現透明態或折射態，且當該背光模組被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組發出該第二光束，且該控制單元控制該可調式光學片呈現散射態。
5. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括一可調式光學片，電性連接至該控制單元，其中該第二子背光模組配置於該第一子背光模組與該可調式光學片之間，該控制單元用以將該 背光模組切換至一穿透模式或一非穿透模式，當該背光模組被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組不發出該第二光束，且該控制單元控制該可調式光學片呈現透明態，且當該背光模組被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組發出該第二光束，且該控制單元控制該可調式光學片呈現散射態或反射態。
6. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該第二子背光模組包括：一第二導光板，具有一朝向該第二表面的第三表面、一相對於該第三表面的第四表面、一連接該第三表面與該第四表面的第二入光面及一正對該透光區的可視區；以及一第二發光元件，配置於該第二入光面旁，且用以朝向該第二入光，面發出該第二光束，其中該第二光束經由該第二入光面進入該第二導光板，且經由該第三表面射向該透光區。
7. 如申請專利範圍第6項所述的背光模組，其中該第一子背光模組更包括多個第一光散射微結構，分佈於該第一表面與該第二表面的至少其中之一上，且位於該透光區外。
8. 如申請專利範圍第7項所述的背光模組，其中該第二子背光模組更包括多個第二光散射微結構，分佈於該第三表面與該第四表面的至少其中之一上，且位於該可視區內。
9. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該第二子背光模組包括多個第二發光元件，配置於該第二表面的一側，且用 以朝向該透光區發出該第二光束。
10. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該透光區為一開口，貫穿該第一導光板。
11. 一種顯示裝置，包括：一第一子背光模組，包括：一第一導光板，具有一透光區、一第一表面、一相對於該第一表面的第二表面及一連接該第一表面與該第二表面的第一入光面；以及一第一發光元件，配置於該第一入光面旁，且用以朝向該第一入光面發出一第一光束；一第二子背光模組，配置於該第二表面的一側，且用以朝向該透光區發出一第二光束，其中該第二光束經由該透光區穿透該第一導光板，且該第二子背光模組適於被光穿透；一穿透式顯示面板，配置於該第一表面的一側；以及一控制單元，電性連接至該第二子背光模組與該穿透式顯示面板，且用以將該顯示裝置切換至一穿透模式或一非穿透模式，其中當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組不發出該第二光束，且控制該穿透式顯示面板之正對該透光區的區域顯示白畫面，且當該顯示裝置被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該第二子背光模組發出該第二光束，且控制該穿透式顯示面板顯示影像畫面。
12. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，更包括一背景 光源，電性連接至該控制單元，其中該第二子背光模組配置於該第一子背光模組與該背景光源之間，當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該背景光源發出一背景光，且當該顯示裝置被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該背景光源不發光。
13. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，更包括一可調式光學片，電性連接至該控制單元，其中該可調式光學片配置於該穿透式顯示面板與該第一子背光模組之間，當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該可調式光學片呈現透明態或折射態，且當該顯示裝置被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該可調式光學片呈現散射態。
14. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，更包括一可調式光學片，電性連接至該控制單元，其中該可調式光學片配置於該第一子背光模組與該第二子背光模組之間，當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該可調式光學片呈現透明態或折射態，且當該顯示裝置被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制該可調式光學片呈現散射態。
15. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，更包括一可調式光學片，電性連接至該控制單元，其中該第二子背光模組配置於該第一子背光模組與該可調式光學片之間，當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，該控制單元控制該可調式光學片呈現透明態，且當該顯示裝置被切換至該非穿透模式時，該控制單元控制 該可調式光學片呈現散射態或反射態。
16. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中該第二子背光模組包括：一第二導光板，具有一朝向該第二表面的第三表面、一相對於該第三表面的第四表面、一連接該第三表面與該第四表面的第二入光面及一正對該透光區的可視區；以及一第二發光元件，配置於該第二入光面旁，且用以朝向該第二入光面發出該第二光束，其中該第二光束經由該第二入光面進入該第二導光板，且經由該第三表面射向該透光區。
17. 如申請專利範圍第16項所述的顯示裝置，其中該第一子背光模組更包括多個第一光散射微結構，分佈於該第一表面與該第二表面的至少其中之一上，且位於該透光區外。
18. 如申請專利範圍第17項所述的顯示裝置，其中該第二子背光模組更包括多個第二光散射微結構，分佈於該第三表面與該第四表面的至少其中之一上，且位於該可視區內。
19. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中該第二子背光模組包括多個第二發光元件，配置於該第二表面的一側，且用以朝向該透光區發出該第二光束。
20. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中該透光區為一開口，貫穿該第一導光板。
21. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中該第一子背光模組更包括多個第一光散射微結構，分佈於該第一表面與該 第二表面的至少其中之一上，且位於該透光區外。
22. 一種顯示方法，包括：將一顯示裝置切換至一穿透模式或一非穿透模式，其中，當該顯示裝置被切換至該非穿透模式時，使該顯示裝置之一第一子背光模組發出一第一光束至該顯示裝置的一穿透式顯示面板，使該顯示裝置之一第二子背光模組發出一穿透該第一子背光模組的一透光區而傳遞至該穿透式顯示面板的第二光束，且使該穿透式顯示面板顯示影像畫面；以及當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，使該第二子背光模組不發出該第二光束，且使該穿透式顯示面板之正對該透光區的區域顯示白畫面。
23. 如申請專利範圍第22項所述的顯示方法，更包括：當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，使該顯示裝置的一背景光源發出一背景光；以及當該顯示裝置被切換至該非穿透模式時，使該背景光源不發光，其中該第二子背光模組配置於該第一子背光模組與該背景光源之間。
24. 如申請專利範圍第22項所述的顯示方法，更包括：當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，使該顯示裝置的一可調式光學片呈現透明態或折射態；以及當該背光模組被切換至該非穿透模式時，使該可調式光學片呈現散射態，其中該可調式光學片配置於該穿透式顯示面板與該 第一子背光模組之間。
25. 如申請專利範圍第22項所述的顯示方法，更包括：當該顯示裝置被切換至該穿透模式時，使該顯示裝置的一可調式光學片呈現透明態或折射態；以及當該背光模組被切換至該非穿透模式時，使該可調式光學片呈現散射態，其中該可調式光學片配置於該第一子背光模組與該第二子背光模組之間。
26. 如申請專利範圍第22項所述的顯示方法，更包括：當該背光模組被切換至該穿透模式時，使該顯示裝置的一可調式光學片呈現透明態；以及當該背光模組被切換至該非穿透模式時，使該可調式光學片呈現散射態或反射態，其中該第二子背光模組配置於該第一子背光模組與該可調式光學片之間。