TWI592722B - 背光模組以及顯示裝置 - Google Patents

Description

背光模組以及顯示裝置

本發明是有關於一種背光模組以及顯示裝置，且特別是有關於一種具有可調變反射率之反射結構的背光模組以及採用此背光模組的顯示裝置。

一般而言，顯示器為了使畫面能提供給多個觀看者，通常具有廣視角的顯示效果，但在某些時候或場合，例如在閱讀機密資訊或輸入密碼時，廣視角的顯示效果卻容易使機密資訊被旁人所窺視而造成機密資訊外洩。因此，為了滿足提供給多個觀看者以及在公眾場合處理機密資訊的兩種不同需求，具有可切換廣視角顯示模式與窄視角顯示模式的可調整視角之顯示器逐漸成為顯示器市場的主流商品之一。

習知顯示器的防窺機制可直接於顯示器的外表面加裝防窺片。一般防窺片主要是藉由抑制大視角的亮度，使側視的觀看者無法清楚的讀取所顯示的資訊，達到隱私保護的效果。雖然方 法簡單，材料也容易取得，但因為屬於額外加上一片光學膜片，會影響原本正視時顯示器之光學特性及顯示品質，而且也需要手動拆裝光學膜片來切換防窺與否，造成使用者在使用上較不方便。

“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種背光模組，其具有一可調變反射率的反射結構。

本發明還提供一種顯示裝置，其採用上述的背光模組，具有可調變視角的功能。

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，本發明的一實施例提出一種背光模組，其包括一導光板、一光源、一稜鏡片以及一反射結構。導光板具有一出光面、一相對於出光面的底面、一連接出光面與底面的入光面以及多個位於底面或出光面的微結構。光源配置於導光板的入光面旁。稜鏡片配置於導光板 的出光面上。稜鏡片包括多個稜鏡柱，且稜鏡柱面向出光面。反射結構配置於導光板的底面下。反射結構具有根據對其施加一控制信號而改變其反射率的特性。

在本發明的一實施例中，上述的反射結構包括一微膠囊式電泳顯示片、一微杯式電泳顯示片、一快速反應液態流體粉(Quick Response-Liquid Powder Display,QR-LPD)式電泳顯示片或一橫向電泳(In-Plane Electrophoretic Display,IP-EPD)式電泳顯示片。

在本發明的一實施例中，上述的反射結構包括一擴散反射片以及一電致變色板。電致變色板配置於導光板與擴散反射片之間。

在本發明的一實施例中，上述的電致變色板包括依序堆疊的一第一透明基材、一第一透明導電層、一離子儲存層、一電解質層、一電致變色材料層、一第二透明導電層以及一第二透明基材，而第一透明基材配置於擴散反射片上。

在本發明的一實施例中，上述的反射結構包括一光吸收層以及一高分子分散液晶板。高分子分散液晶板配置於導光板與光吸收層之間。

在本發明的一實施例中，上述的高分子分散液晶板包括依序堆疊的一第一透明基材、一第一透明導電層、一高分子分散液晶層、一第二透明導電層以及一第二透明基材。第一透明基材配置於光吸收層上，且高分子分散液晶層包括一高分子層以及多 個液晶微胞，液晶微胞分散於高分子層中。

在本發明的一實施例中，上述的反射結構包括一低反射率模式與一高反射率模式。當來自光源的一光束通過入光面而進入導光板，且於導光板內傳遞的光束被微結構偏折至反射結構時，若反射結構在低反射率模式，則反射結構吸收被微結構所偏折的光束；若反射結構在高反射率模式，則反射結構散射被微結構所偏折的光束至稜鏡片。

在本發明的一實施例中，當上述的反射結構在低反射率模式時，在一垂直於導光板的出光面的方向上，由稜鏡片出光的光束於發光角度大於正負30度的光強度小於發光角度0度的光強度的5%。

在本發明的一實施例中，當上述的反射結構在高反射率模式時，在一垂直於導光板的出光面的方向上，由稜鏡片出光的光束於發光角度大於正負30度的光強度大於發光角度0度的光強度的5%。

在本發明的一實施例中，上述的反射結構更包括一局部低反射率局部高反射率模式，當來自光源的光束通過入光面而進入導光板，且於導光板內傳遞的光束被微結構散射至反射結構時，若反射結構在局部低射率局部高反射率模式，則反射結構的一部分吸收被微結構所偏折的光束，且反射結構的另一部分散射被微結構所偏折的光束至稜鏡片。

在本發明的一實施例中，上述的背光模組更包括一光學 膜片，配置於反射結構與導光板之間，其中光學膜片包括一抗反射膜片、一抗眩光膜片、一低反射率膜片或上述膜片的組合。

在本發明的一實施例中，上述的背光模組更包括一光學膜片，配置於稜鏡片相對遠離導光板的出光面的一側上，其中光學膜片包括一抗反射膜片、一低反射率膜片或上述膜片的組合。

在本發明的一實施例中，上述的背光模組更包括一輔助導光板以及一輔助光源。輔助導光板配置於導光板與反射結構之間。輔助導光板具有一輔助出光面、一相對於輔助出光面的輔助底面、一連接輔助出光面與輔助底面的輔助入光面以及多個位於輔助底面或輔助出光面的散射微結構。輔助光源配置於輔助導光板的輔助入光面旁。

在本發明的一實施例中，上述的輔助導光板與反射結構透過一光學膠黏合。

在本發明的一實施例中，上述的輔助導光板與導光板之間具有一間隙。

本發明的顯示裝置，其包括一背光模組以及一顯示面板。背光模組包括一導光板、一光源、一稜鏡片以及一反射結構。導光板具有一出光面、一相對於出光面的底面、一連接出光面與底面的入光面以及多個位於底面或出光面的微結構。光源配置於導光板的入光面旁。稜鏡片配置於導光板的出光面上，稜鏡片包括多個稜鏡柱，且稜鏡柱面向出光面。反射結構配置於導光板的底面下，反射結構具有根據對其施加一控制信號而改變其反射率 的特性。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板包括一彩色濾光基板、一薄膜電晶體陣列基板以及一顯示介質層。薄膜電晶體陣列基板包括：一基板、一圖案化金屬線路層以及一光吸收圖案層。基板配置於背光模組與彩色濾光基板之間。圖案化金屬線路層配置於基板上。光吸收圖案層配置於基板與圖案化金屬線路層之間。顯示介質層配置於薄膜電晶體陣列基板與彩色濾光基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的光吸收圖案層於基板上的正投影重疊於圖案化金屬線路層於基板上的正投影。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板包括一薄膜電晶體陣列基板、一彩色濾光基板以及一顯示介質層。薄膜電晶體包括一基板以及一圖案化金屬線路層。圖案化金屬線路層配置於基板上。彩色濾光基板配置於背光模組與薄膜電晶體陣列基板之間，彩色濾光基板包括：一對向基板、一遮光圖案層以及多個彩色濾光圖案。遮光圖案層配置於對向基板上且具有多個開口。彩色濾光圖案配置於對向基板上，其中彩色濾光圖案位於遮光圖案層的開口中，且遮光圖案層於基板上的正投影重疊於圖案化金屬線路層於基板上的正投影。顯示介質層配置於薄膜電晶體陣列基板與彩色濾光基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的反射結構包括一低反射率模式與一高反射率模式，當來自光源的一光束通過入光面而進 入導光板，且於導光板內傳遞的光束被微結構偏折至反射結構時，若反射結構在低反射率模式，則反射結構吸收被微結構所偏折的光束，若反射結構在高反射率模式，則反射結構散射被微結構所偏折的光束至顯示面板。

在本發明的一實施例中，當上述的反射結構在低反射率模式時，在一垂直於導光板的出光面的方向上，由顯示面板出光的光束於發光角度大於正負30度的光強度小於發光角度0度的光強度的5%，而顯示裝置以一窄視角進行顯示。

在本發明的一實施例中，當上述的反射結構在高反射率模式時，在一垂直於導光板的出光面的方向上，由顯示面板出光的光束於發光角度大於正負30度的光強度大於發光角度0度的光強度的5%，而顯示裝置以一廣視角進行顯示。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。由於本發明的背光模組的反射結構，其具有根據對其施加的一控制信號而改變其反射率的特性，因此背光模組可在垂直於導光板的出光面的方向上調變光源的光分佈角度，以使採用此背光模組的顯示裝置具有可切換視角的功能，如以廣視角進行顯示或以窄視角進行顯示。

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。

10、10a、10b‧‧‧顯示裝置

100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i‧‧‧背光模組

110‧‧‧導光板

112‧‧‧出光面

114‧‧‧底面

116‧‧‧入光面

118‧‧‧微結構

120‧‧‧光源

130‧‧‧稜鏡片

132‧‧‧稜鏡柱

140、140a、140b、140c、140d、140e‧‧‧反射結構

140c1‧‧‧一部分

140c2‧‧‧另一部分

140d1‧‧‧擴散反射片

140d2‧‧‧電致變色板

140e1‧‧‧光吸收層

140e2‧‧‧高分子分散液晶板

141、141’‧‧‧第一透明基材

142、142’‧‧‧第一透明導電層

143‧‧‧離子儲存層

143’‧‧‧高分子分散液晶層

144‧‧‧電解質層

144’‧‧‧高分子層

145‧‧‧電致變色材料層

145’‧‧‧液晶微胞

146、146’‧‧‧第二透明導電層

147、147’‧‧‧第二透明基材

150、160‧‧‧光學膜片

152‧‧‧抗反射膜片

154‧‧‧抗眩光膜片

170‧‧‧輔助導光板

172‧‧‧輔助出光面

174‧‧‧輔助底面

176‧‧‧輔助入光面

178‧‧‧散射微結構

180‧‧‧輔助光源

190‧‧‧光學膠

200、200a、200b‧‧‧顯示面板

210a、210b‧‧‧彩色濾光基板

212b‧‧‧對向基板

214b‧‧‧遮光圖案層

216b‧‧‧彩色濾光圖案

220a、220b‧‧‧薄膜電晶體陣列基板

222a、222b‧‧‧基板

224a、224b‧‧‧圖案化金屬線路層

226a‧‧‧光吸收圖案層

230‧‧‧顯示介質層

CCS‧‧‧內凹結構

G‧‧‧間隙

L、L1、L2、L3、L4、L5‧‧‧光束

LC‧‧‧液晶

O‧‧‧開口

S1‧‧‧第一表面

S2‧‧‧第二表面

T1、T2、T3‧‧‧曲線

圖1繪示為本發明的一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖2繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖3繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖4繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖5繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖6繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖7繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖8繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖9繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。

圖10繪示為本發明的一實施例一種顯示裝置的示意圖。

圖11繪示為本發明的另一實施例一種顯示裝置的示意圖。

圖12繪示為本發明的另一實施例一種顯示裝置的示意圖。

圖13繪示為本發明的顯示裝置在不同視角的歸一化輝度與發光角度的曲線示意圖。

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1繪示為本發明的一實施例的一種背光模組的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，背光模組100a包括一導光板110、一光源120、一稜鏡片130以及一反射結構140a。導光板110具有一出光面112、一相對於出光面112的底面114、一連接出光面112與底面114的入光面116以及多個位於底面114的微結構118。光源120配置於導光板110的入光面116旁。稜鏡片130配置於導光板110的出光面112上。稜鏡片130包括多個稜鏡柱132，且稜鏡柱132面向出光面112。反射結構140a配置於導光板110的底面114下。反射結構140a具有根據對其施加一控制信號而改變其反射率的特性。

詳細來說，在本實施例中，導光板110為一透明導光板，其中導光板110的微結構118為內凹結構CCS，可例如是V-cut，且內凹結構CCS具有相連接的第一表面S1以及第二表面S2，且各第一表面S1面向光源120。這些內凹結構CCS可沿著一方向平行排列或不規則分散排列。但，本實施例並不以上述的內凹結構CCS結構為限。於其他未繪示的實施例中，微結構118的結構型態亦可為外凸結構，例如是角柱狀或者是楔型等，只要能將導光板110內的光集中在與出光面112傾斜角度為70度至80度方向出光即可。本實施例中的微結構118雖然是位於導光板110的底面114，但不以此為限。在其他未繪示的實施例中，微結構118亦可位於導光板110的出光面112，其結構型態亦不限制為內凹結構 或外凸結構。而，本實施例的光源120包括至少一發光二極體，例如由多個發光二極體所組成的發光條。稜鏡片130的稜鏡柱132面對導光板110的出光面112，可將由導光板110的出光面112出光的光束L進行全反射而轉向至0度，即正視方向。

特別是，本實施例的反射結構140a例如是一微膠囊式電泳顯示片、一微杯式電泳顯示片、一快速反應液態流體粉(QR-LPD)式顯示片或一橫向電泳(IP-EPD)式電泳顯示片。前述做為反射結構140a的顯示片，可透過外加電訊號來改變其顯示狀態，例如全黑畫面、全白畫面或局部全黑局部全白、不同灰階等。由於反射結構140a所呈現的顯示狀態的不同，因此其對於入射光的反射率也有所不同。意即反射結構140a具有可根據對其施加一控制信號而改變其反射率的特性。簡言之，本實施例的反射結構140a具有可調變反射率的特性。如圖1所示，本實施例的反射結構140a根據對其施加一控制信號而呈現一低反射率模式時，其中來自光源120的光束L1通過入光面116而進入導光板110，且於導光板110內傳遞的光束L1被微結構118折射至反射結構140a時，反射結構140a會吸收被微結構118所折射的光束L1，來避免光束L1被反射回導光板110時，被導光板110上的微結構118散射至正視角方向，並進而被稜鏡片130偏折至大視角方向，從而提高大視角漏光的光強度。此時，在垂直於導光板110的出光面112的方向上，由稜鏡片130出光的光束L於發光角度大於正負30度的光強度小於發光角度0度的光強度的5%。換言之， 反射結構140a在低反射率模式時，可使得背光模組100a所提供的光強度集中分佈角度於較窄的角度範圍內，即可將背光模組100a視為是一種防窺模式的背光模組。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，相同技術內容的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

於另一實施例中，請參考圖2，本實施例的背光模組100b與圖1中的背光模組100a相似，差異之處在於：本實施例的反射結構140b根據對其施加一控制信號而呈現一高反射率模式時，其中來自光源120的光束L2通過入光面116而進入導光板110，且於導光板110內傳遞的光束L2被微結構118折射至反射結構140b時，反射結構140b散射被微結構118所折射的光束L2至稜鏡片130，而稜鏡片130將此光束L2中偏向正視角的部分偏折向大視角方向。此時，在垂直於導光板110的出光面112的方向上，由稜鏡片130出光的光束於發光角度大於正負30度的光強度大於發光角度0度的光強度的5%。換言之，反射結構140b在高反射率模式時，可使得背光模組100b所提供的光其分佈角度較廣，即可將背光模組100b視為是一種廣視角模式的背光模組。

於又一實施例中，請參考圖3，本實施例的背光模組100c與圖1中的背光模組100a相似，差異之處在於：本實施例的反射結構140c根據對其施加一控制信號而呈現一局部低反射率局部高 反射率模式，其中來自光源120的光束L3通過入光面116而進入導光板110，且於導光板110內傳遞的光束L3被微結構118偏折至反射結構140c時，反射結構140c的一部分140c1吸收被微結構118所散射的光束L3，且反射結構140c的另一部分140c2散射被微結構118所折射的光束L3至稜鏡片130。換言之，反射結構140c在局部低反射率局部高反射率模式時，可使得背光模組100c所提供的光有一部分分佈較窄，而另一部分分部較廣，即可將背光模組100c視為是一種同時具有防窺模式及廣視角模式的背光模組。

簡言之，本發明的反射結構具體化可調變成具有低反射率模式的反射結構140a、具有高反射率模式的反射結構140b或者是具有局部低反射率局部高反射率模式的反射結構140c，即反射結構具有低反射率模式、高反射率模式以及局部低反射率局部高反射率模式等三種模式。因此，本實施例的背光模組100a、100b、100c可通過反射結構而在垂直於導光板110的出光面112的方向上調變光分佈角度，而達成具有防窺模式、廣視角模式或同時具有防窺模式與廣視角模式。

再者，本發明並不限定反射結構的結構型態。於又一實施例中，請參考圖4，本實施例的背光模組100d與圖1中的背光模組100a相似，差異之處在於：本實施例的反射結構140d包括一擴散反射片140d1以及一電致變色板140d2，其中電致變色板140d2配置於導光板110與擴散反射片140d1之間。詳細來說，本 實施例的電致變色板140d2包括依序堆疊的一第一透明基材141、一第一透明導電層142、一離子儲存層143、一電解質層144、一電致變色材料層145、一第二透明導電層146以及一第二透明基材147，而第一透明基材147配置於擴散反射片140d1上。擴散反射片140d1可具有一粗糙表面，或者是，擴散反射片140d1內含有氣泡或擴散粒子。擴散反射片140d1可透過一光學膠層或一感壓膠層而配置於第一透明基材141上；或者是，擴散反射片140d1亦可透過塗佈的方式而直接形成於第一透明基材141上。

當本實施例的電致變色板140d2的第一透明導電層142與第二透明導電層146電性導通時，電致變色板140d2呈現黑色不透光狀，此時因導光板110底部的微結構118而折射向電致變色板140d2的光線會被電致變色板140d2所吸收，因此整體的反射結構140d呈現一低反射率模式，即可將背光模組100d視為是一種防窺模式的背光模組；若當電致變色板140d2的第一透明導電層142與第二透明導電層146電性不導通時，電致變色板140d2呈現透光狀，此時因導光板110底部的微結構118而折射向電致變色板140d2的光線會穿透電致變色板140d2至擴散反射片140d1，且該光線會因為擴散反射片140d1的擴散結構設計(例如粗糙表面、氣泡或擴散粒子等)而散射至正視角方向，進而被稜鏡片130偏折至大視角，從而提高於大視角處的光強度，因此整體的反射結構140d呈現一高反射率模式，即可將背光模組100d視為是一種廣視角模式的背光模組。

圖5繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。請參考圖5，本實施例的背光模組100e與圖1中的背光模組100a相似，差異之處在於：本實施例的背光模組100e更包括光學膜片150，配置於反射結構140與導光板110之間，其中光學膜片150包括一抗反射膜片152與一抗眩光膜片154，而抗眩光膜片154位於抗反射片152與反射結構140之間。此處，光學膜片150可採用增設的方式配置於反射結構140的上方；或者是，光學膜片150可透過塗佈的方式直接形成於反射結構140上。其中抗反射膜片152、抗眩光膜片154與反射結構140的層疊之間較佳是不能有空氣間隙，因此可透過在層疊之間以透明膠(未繪示)填入以消除介面反射。

當反射結構140如圖1調變成低反射率模式的反射結構140a時，本實施例的背光模組100e可透過光學膜片150而進一步降低整體的反射率；當反射結構140如圖2調變成高反射率模式的反射結構140b時，本實施例的背光模組100e可透過光學膜片150而增加散射到大角度的光強度。此外，值得一提的是，於其他未繪示的實施例中，光學膜片亦可以是包括一抗反射膜片、一抗眩光膜片、一低反射率膜片或上述膜片的組合，於此並不加以限制。

圖6繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。請參考圖6，本實施例的背光模組100f與圖1中的背光模組100a相似，差異之處在於：本實施例的背光模組100f更包括光學 膜片160，配置於稜鏡片130相對遠離導光板110的出光面112的一側上，其中光學膜片160包括一抗反射膜片、一低反射率膜片或上述膜片的組合。此處，光學膜片160可透過增設的方式貼附於稜鏡片130上，來降低稜鏡片130的反射率，以減少背光模組100f於防窺模式時大視角漏光的現象。此處，光學膜片160與稜鏡片130間較佳是不能有空氣間隙，因此可透過在層疊之間以透明膠(未繪示)填入以消除介面反射。

圖7繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。請參考圖7，本實施例的背光模組100g與圖1中的背光模組100a相似，差異之處在於：本實施例的背光模組100g更包括一輔助導光板170以及一輔助光源180。輔助導光板170配置於導光板110與反射結構140之間，其中輔助導光板170具有一輔助出光面172、一相對於輔助出光面172的輔助底面174、一連接輔助出光面172與輔助底面174的輔助入光面176以及多個位於輔助底面174的散射微結構178。輔助光源180配置於輔助導光板170的輔助入光面176旁，其中輔助光源180例如是由發光二極體所組成的發光條。此處，輔助導光板170與反射結構140透過一光學膠190黏合，而輔助導光板170與導光板110之間具有一間隙G。

在本實施例中，當光源120點亮，而輔助光源180不點亮時，則可使背光模組100g所提供的光其分佈角度較窄，即可將背光模組100g視為是一種防窺模式的背光模組；若至少將輔助光源180點亮(例如僅輔助光源180點亮或是同時光源120與輔助 光源180點亮)時，則可使背光模組100g所提供的光其分佈角度較廣，即可將背光模組100g視為是一種廣視角模式的背光模組。值得一提的是，本實施例於導光板110的下方增設輔助導光板170的目的在於：輔助導光板170內具有散射微結構178，可使輔助光源180所產生的光束投射至正視方向，並經由稜鏡片130而偏折向大視角方向，以提高背光模組100g於廣視角模式時大視角的光強度。此外，透過光學膠190來貼合反射結構140與輔助導光板170，可有效降低介面反射時，所反射至輔助導光板170底部微結構178的光強度，進而減少被微結構178散射並被稜鏡片130偏折至大視角的光強度，可減少背光模組100g於防窺模式時大視角漏光的現象。

圖8繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。請參考圖8，本實施例的背光模組100h與圖1中的背光模組100a相似，差異之處在於：本實施例的反射結構140e包括一光吸收層140e1以及一高分子分散液晶板140e2，其中高分子分散液晶板140e2配置於導光板110與光吸收層140e1之間。詳細來說，本實施例的高分子分散液晶板140e2包括依序堆疊的一第一透明基材141’、一第一透明導電層142’、一高分子分散液晶層143’、一第二透明導電層146’以及一第二透明基材147’。第一透明基材141’配置於光吸收層140e1上。高分子分散液晶層143’包括一高分子層144’以及多個液晶微胞145’，其中液晶微胞145’分散於高分子層144’中。

當本實施例的高分子分散液晶板140e2中的第一導電層142’與第二導電層146’電性導通時，高分子分散液晶層143’中的液晶維胞145’中的液晶LC會呈現規則排列，而使得高分子分散液晶板140e2呈現透明態。此時，因導光板110底部的微結構118而偏折向高分子分散液晶板140e2的光線L4會直接穿透高分子分散液晶層143’，而被光吸收層140e1所吸收，因此整體的反射結構140e呈現一低反射率模式，即可將背光模組100h視為是一種防窺模式的背光模組。

圖9繪示為本發明的另一實施例的一種背光模組的示意圖。請參考圖9，本實施例的背光模組100i與圖8中的背光模組100h相似，差異之處在於：本實施例的反射結構140e根據對其施加一控制信號而使得高分子分散液晶板140e2中的第一導電層142’與第二導電層146’電性不導通時，高分子分散液晶層143’中的液晶微胞145’中的液晶LC會呈現不規則排列，而使得高分子分散液晶板140e2呈現白霧態。此時，因導光板110底部的微結構118而折射向高分子分散液晶板140e2的光線L5會被液晶微胞145’中不規則排列的液晶LC所散射，且被稜鏡片130偏折至大視角，從而提高於大視角處的光強度，因此整體的反射結構140e呈現一高反射率模式，即可將背光模組100i視為是一種廣視角模式的背光模組。

圖10繪示為本發明的一實施例一種顯示裝置的示意圖。本實施例的顯示裝置10包括一背光模組100以及一顯示面板 200，其中背光模組100可例如是上述實施例的背光模組100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i其中之一，而顯示面板200例如是液晶顯示面板、電濕潤顯示器、微快門顯示器或其他型態之非自發光顯示面板，於此並不加以限制。由於本實施例的背光模組100具有可調變反射率的反射結構140，其可例如是反射結構140a、140b、140c、140d、140e，因而可具有可調變光分佈角度的特性，故採用此背光模組100的顯示裝置10則可具有調變視角(如窄視角、廣視角或同時呈現窄視角與廣視角)的優勢。更具體來說，當反射結構140在低反射率模式時，在垂直於導光板110的出光面112的方向上，由顯示面板200出光的光束於發光角度大於正負30度的光強度小於發光角度0度的光強度的5%，而顯示裝置10以一窄視角進行顯示；當反射結構140在高反射率模式時，在垂直於導光板110的出光面112的方向上，由顯示面板200出光的光束於發光角度大於正負30度的光強度大於發光角度0度的光強度的5%，而顯示裝置10以一廣視角進行顯示。

圖11繪示為本發明的另一實施例一種顯示裝置的示意圖。請參考圖11，本實施例的顯示裝置10a與圖10中的顯示裝置10相似，差異之處在於：本實施例的顯示裝置10a的顯示面板200a包括一彩色濾光基板210a、一薄膜電晶體陣列基板220a以及一顯示介質層230。薄膜電晶體陣列基板220a包括一基板222a、一圖案化金屬線路層224a以及一光吸收圖案層226a。基板222a配置 於背光模組100與彩色濾光基板210a之間，而圖案化金屬線路層224a配置於基板222a上，且光吸收圖案層226a配置於基板222a與圖案化金屬線路層224a之間。顯示介質層230配置於薄膜電晶體陣列基板220a與彩色濾光基板210a之間，其中顯示介質層230例如是液晶層。如圖11所示，本實施例的光吸收圖案層226a於基板222a上的正投影重疊於圖案化金屬線路層224a於基板222a上的正投影，於此實施例中，光吸收圖案層226a於基板222a上的正投影會大於或等於圖案化金屬線路層224a於基板222a上的正投影，其目的在於避免來自背光模組100的光線直接入射到圖案化金屬線路層224a而反射回背光模組後造成可能的散射現象，由於散射後的光線有可能被稜鏡片130偏折至大視角而產生大角度的漏光現象。然不以此為限，在其他實施例中，光吸收圖案層226a於基板222a上的正投影亦有可能會略小於圖案化金屬線路層224a於基板222a上的正投影。因此藉由光吸收圖案層226a於基板222a上的正投影重疊於圖案化金屬線路層224a於基板222a上的正投影的設計，可減少因為反射所產生的雜散光，而使顯示裝置10a具有較佳的防窺效果。

圖12繪示為本發明的另一實施例一種顯示裝置的示意圖。請參考圖12，本實施例的顯示裝置10b與圖10中的顯示裝置10相似，差異之處在於：本實施例的顯示裝置10b的顯示面板200b包括一彩色濾光基板210b、一薄膜電晶體陣列基板220b以及一顯示介質層230。薄膜電晶體220b包括一基板222b以及一圖案化金 屬線路層224b，其中圖案化金屬線路層224b配置於基板222b上。彩色濾光基板210b配置於背光模組100與薄膜電晶體陣列基板220b之間，且彩色濾光基板210b包括一對向基板212b、一遮光圖案層214b以及多個彩色濾光圖案216b。遮光圖案層214b配置於對向基板212b上且具有多個開口O。彩色濾光圖案216b配置於對向基板212b上，其中彩色濾光圖案216b位於遮光圖案層214b的開口O中。遮光圖案層214b於基板222b上的正投影重疊於圖案化金屬線路層224b於基板222b上的正投影。顯示介質層230配置於薄膜電晶體陣列基板220b與彩色濾光基板210b之間，其中顯示介質層230例如是液晶層。

由於本實施例的顯示裝置10b的彩色濾光基板210b位於背光模組100與薄膜電晶體陣列基板220b之間，且遮光圖案層214b於基板222b上的正投影重疊於圖案化金屬線路層224b於基板222b上的正投影，於此實施例中，遮光圖案層214b於基板222b上的正投影會大於或等於圖案化金屬線路層224b於基板222b上的正投影，因此可以避免來自背光模組100的光線直接入射到圖案化金屬線路層224b而反射回背光模組後造成可能的散射現象。然不以此為限，在其他實施例中，遮光圖案層214b於基板222b上的正投影亦有可能會略小於圖案化金屬線路層224b於基板222b上的正投影。由於散射後的光線有可能被稜鏡片130偏折至大視角而產生大角度的漏光現象，因此藉由遮光圖案層214b於基板222b上的正投影重疊於圖案化金屬線路層224b於基板222b上 的正投影的設計，可減少光反射回背光模組100所產生的雜散光，而使顯示裝置10b具有較佳的防窺效果。

圖13繪示為本發明的顯示裝置在不同視角的歸一化輝度與發光角度的曲線示意圖。在圖式13中，曲線T1表示反射結構的反射率為5%，曲線T2表示反射結構的反射率為95%，而曲線T3表示反射結構的反射率為50%。由圖式13中可很清楚地得知，反射結構的反射率較低時，如5%，其整體的光的發光角度大於正負30度的光強度小於發光角度0度的光強度的5%，則顯示裝置是以一窄視角進行顯示；當反射結構的反射率較高時，如95%，其整體的光的發光角度角大於正負30度的光強度大於發光角度0度的光強度的5%，則顯示裝置是以一廣視角進行顯示。

綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。由於本發明的背光模組具有可調變反射率的反射結構，因而使得背光模組可提供防窺模式、廣視角模式或同時具有防窺模式與廣視角模式的光分佈，進而使得採用此背光模組的顯示裝置具有可切換視角的功能。

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。

100a‧‧‧背光模組

110‧‧‧導光板

112‧‧‧出光面

114‧‧‧底面

116‧‧‧入光面

118‧‧‧微結構

120‧‧‧光源

130‧‧‧稜鏡片

132‧‧‧稜鏡柱

140a‧‧‧反射結構

CCS‧‧‧內凹結構

L、L1‧‧‧光束

S1‧‧‧第一表面

S2‧‧‧第二表面

Claims (22)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一出光面、一相對於該出光面的底面、一連接該出光面與該底面的入光面以及多個位於該底面或該出光面的微結構；一光源，配置於該導光板的該入光面旁；一稜鏡片，配置於該導光板的該出光面上，該稜鏡片包括多個稜鏡柱，且該些稜鏡柱面向該出光面；以及一反射結構，配置於該導光板的該底面下，該反射結構具有根據對其施加一控制信號而改變其反射率的特性。
2. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該反射結構包括一微膠囊式電泳顯示片、一微杯式電泳顯示片、一快速反應液態流體粉式電泳顯示片或一橫向電泳式電泳顯示片。
3. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該反射結構包括：一擴散反射片；以及一電致變色板，配置於該導光板與該擴散反射片之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述的背光模組，其中該電致變色板包括依序堆疊的一第一透明基材、一第一透明導電層、一離子儲存層、一電解質層、一電致變色材料層、一第二透明導電層以及一第二透明基材，該第一透明基材配置於該擴散反射片上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該反射結構包括：一光吸收層；以及一高分子分散液晶板，配置於該導光板與該光吸收層之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述的背光模組，其中該高分子分散液晶板包括依序堆疊的一第一透明基材、一第一透明導電層、一高分子分散液晶層、一第二透明導電層以及一第二透明基材，該第一透明基材配置於該光吸收層上，且該高分子分散液晶層包括一高分子層以及多個液晶微胞，該些液晶微胞分散於該高分子層中。
7. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該反射結構包括一低反射率模式與一高反射率模式，當來自該光源的一光束通過該入光面而進入該導光板，且於該導光板內傳遞的該光束被該些微結構折射至該反射結構時，若該反射結構在該低反射率模式，則該反射結構吸收被該些微結構所折射的該光束，若該反射結構在該高反射率模式，則該反射結構散射被該些微結構所折射的該光束至該稜鏡片。
8. 如申請專利範圍第7項所述的背光模組，其中當該反射結構在該低反射率模式時，在一垂直於該導光板的該出光面的方向上，由該稜鏡片出光的該光束於發光角度大於正負30度的光強度小於發光角度0度的光強度的5%。
9. 如申請專利範圍第7項所述的背光模組，其中當該反射結構在該高反射率模式時，在一垂直於該導光板的該出光面的方向上，由該稜鏡片出光的該光束於發光角度大於正負30度的光強度大於發光角度0度的光強度的5%。
10. 如申請專利範圍第7項所述的背光模組，其中該反射結構更包括一局部低反射率局部高反射率模式，當來自該光源的該光束通過該入光面而進入該導光板，且於該導光板內傳遞的該光束被該些微結構折射至該反射結構時，若該反射結構在該局部低射率局部高反射率模式，則該反射結構的一部分吸收被該些微結構所折射的該光束，且該反射結構的另一部分散射被該些微結構所偏折的該光束至該稜鏡片。
11. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括：一光學膜片，配置於該反射結構與該導光板之間，其中該光學膜片包括一抗反射膜片、一抗眩光膜片、一低反射率膜片或上述膜片的組合。
12. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括：一光學膜片，配置於該稜鏡片相對遠離該導光板的該出光面的一側上，其中該光學膜片包括一抗反射膜片、一低反射率膜片或上述膜片的組合。
13. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括：一輔助導光板，配置於該導光板與該反射結構之間，該輔助導光板具有一輔助出光面、一相對於該輔助出光面的輔助底面、 一連接該輔助出光面與該輔助底面的輔助入光面以及多個位於該輔助底面或輔助出光面的散射微結構；以及一輔助光源，配置於該輔助導光板的該輔助入光面旁。
14. 如申請專利範圍第13項所述的背光模組，其中該輔助導光板與該反射結構透過一光學膠黏合。
15. 如申請專利範圍第13項所述的背光模組，其中該輔助導光板與該導光板之間具有一間隙。
16. 一種顯示裝置，包括：一背光模組，包括：一導光板，具有一出光面、一相對於該出光面的底面、一連接該出光面與該底面的入光面以及多個位於該底面或該出光面的微結構；一光源，配置於該導光板的該入光面旁；一稜鏡片，配置於該導光板的該出光面上，該稜鏡片包括多個稜鏡柱，且該些稜鏡柱面向該出光面；以及一反射結構，配置於該導光板的該底面下，該反射結構具有根據對其施加一控制信號而改變其反射率的特性；以及一顯示面板，配置於該背光模組的上方。
17. 如申請專利範圍第16項所述的顯示裝置，其中該顯示面板包括：一彩色濾光基板；一薄膜電晶體陣列基板，包括： 一基板，配置於該背光模組與該彩色濾光基板之間；一圖案化金屬線路層，配置於該基板上；以及一光吸收圖案層，配置於該基板與該圖案化金屬線路層之間；以及一顯示介質層，配置於該薄膜電晶體陣列基板與該彩色濾光基板之間。
18. 如申請專利範圍第17項所述的顯示裝置，其中該光吸收圖案層於該基板上的正投影重疊於該圖案化金屬線路層於該基板上的正投影。
19. 如申請專利範圍第16項所述的顯示裝置，其中該顯示面板包括：一薄膜電晶體陣列基板，包括：一基板；以及一圖案化金屬線路層，配置於該基板上；一彩色濾光基板，配置於該背光模組與該薄膜電晶體陣列基板之間，該彩色濾光基板包括：一對向基板；一遮光圖案層，配置於該對向基板上且具有多個開口；以及多個彩色濾光圖案，配置於該對向基板上，其中該些彩色濾光圖案位於該遮光圖案層的該些開口中，且該遮光圖案層 於該基板上的正投影重疊於該圖案化金屬線路層於該基板上的正投影；以及一顯示介質層，配置於該薄膜電晶體陣列基板與該彩色濾光基板之間。
20. 如申請專利範圍第16項所述的背光模組，其中該反射結構包括一低反射率模式與一高反射率模式，當來自該光源的一光束通過該入光面而進入該導光板，且於該導光板內傳遞的該光束被該些微結構偏折至該反射結構時，若該反射結構在該低反射率模式，則該反射結構吸收被該些微結構所折射的該光束，若該反射結構在該高反射率模式，則該反射結構散射被該些微結構所折射的該光束至該顯示面板。
21. 如申請專利範圍第20項所述的顯示裝置，其中當該反射結構在該低反射率模式時，在一垂直於該導光板的該出光面的方向上，由該顯示面板出光的該光束於發光角度大於正負30度的光強度小於發光角度0度的光強度的5%，該顯示裝置以一窄視角進行顯示。
22. 如申請專利範圍第20項所述的顯示裝置，其中當該反射結構在該高反射率模式時，在一垂直於該導光板的該出光面的方向上，由該顯示面板出光的該光束於發光角度大於正負30度的光強度大於發光角度0度的光強度的5%，該顯示裝置以一廣視角進行顯示。