TWM595237U - 背光模組及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種背光模組包括導光構件、第一光源、第二光源、複數個第一光學微結構以及複數個第二光學微結構。導光構件具有相鄰的第一入光面以及第二入光面。第一光源設置於導光構件的第一入光面的一側,用以產生第一光束。第二光源設置於導光構件的第二入光面的一側,用以產生第二光束。這些第一光學微結構與這些第二光學微結構設置於導光構件,且用以反射第一光束與第二光束。反射後的第一光束具有第一出光角度範圍,且此第一出光角度範圍不包括正向視角範圍。反射後的第二光束具有第二出光角度範圍。一種採用背光模組的顯示裝置亦被提出。
Description
本新型創作是有關於一種視角控制技術,且特別是有關於一種背光模組及顯示裝置。
一般而言,顯示裝置為了能讓多個觀看者一起觀看,通常具有廣視角的顯示效果。然而,在某些情況或場合,例如在公開場合流覽私人網頁、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。為了達到防窺效果,一般的作法是在顯示面板前方放置光控制膜(Light Control Film, LCF),以濾除大角度的光線。相反地,在沒有防窺需求時,再以手動的方式將光控制膜自顯示面板前方移除。換言之,此類光控制膜雖具有防窺效果,但其操作上的便利性仍有改善的空間。因此,如何開發出一種視角切換極為便利且防窺效果俱佳的顯示裝置已成為相關廠商的重要課題。
本新型創作提供一種背光模組,具有可調變的出光光型。
本新型創作提供一種顯示裝置,其防窺性能佳。
本新型創作的其他目的和優點可以從本新型創作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,本新型創作的一實施例提出一種背光模組。背光模組包括導光構件、第一光源、第二光源、複數個第一光學微結構以及複數個第二光學微結構。導光構件具有第一入光面以及第二入光面,且第一入光面與第二入光面相鄰。第一光源設置於導光構件的第一入光面的一側,用以產生第一光束。第二光源設置於導光構件的第二入光面的一側,用以產生第二光束。這些第一光學微結構設置於導光構件,且各自具有朝向第一光源的第一迎光面。這些第一迎光面用以反射第一光束。反射後的第一光束具有第一出光角度範圍,且此第一出光角度範圍不包括正向視角範圍。這些第二光學微結構設置於導光構件,且各自具有朝向第二光源的第二迎光面。這些第二迎光面用以反射第二光束。反射後的第二光束具有第二出光角度範圍。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組的導光構件更包括底面。第一入光面與第二入光面分別連接於底面的相鄰兩側邊。第一光學微結構及第二光學微結構設置於底面。第一迎光面與底面之間具有第一角度,第一角度大於10度且小於30度。第二迎光面與底面之間具有第二角度,第二角度大於45度且小於60度。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組的導光構件包括重疊設置的第一導光板以及第二導光板。多個第一光學微結構設置於第一導光板,多個第二光學微結構設置於第二導光板。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組的多個第一光學微結構各自還具有背向第一光源的第一背光面,且第一背光面與底面之間具有第三角度。多個第二光學微結構各自還具有背向第二光源的第二背光面,且第二背光面與底面之間具有第四角度,且第三角度不等於第四角度。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組的第一光學微結構的第一角度小於第二光學微結構的第二角度,且第一光學微結構的第一角度小於第三角度。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組適於在防窺模式與分享模式之間進行切換。當背光模組處於防窺模式時,第一光源被致能且第二光源被關閉,而當背光模組處於分享模式時,第二光源被致能且第一光源被關閉。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組更包括設置於導光構件上的至少一光學膜片。至少一光學膜片包括複數個稜鏡柱結構,且這些稜鏡柱結構的延伸方向垂直於第一入光面。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組的至少一光學膜片的數量至少為二且包括稜鏡片及逆稜鏡片,上述的背光模組的導光構件更包括底面。第一入光面與第二入光面分別連接於底面的相鄰兩側邊。第一光學微結構及第二光學微結構設置於底面。第一迎光面與底面之間具有第一角度,第二迎光面與底面之間具有第二角度,且第一角度等於第二角度。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組更包括電控式擴散膜以及至少一光學膜片。電控式擴散膜設置於導光構件的出光面的一側。出光面相對於底面,且連接第一入光面與第二入光面。至少一光學膜片設置於導光構件與電控式擴散膜之間。
在本新型創作的一實施例中,上述的背光模組更包括重疊設置於導光構件的視角控制器。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的,本新型創作的一實施例提出一種顯示裝置。顯示裝置包括顯示面板以及背光模組。背光模組重疊設置於顯示面板,且包括導光構件、第一光源、第二光源、複數個第一光學微結構以及複數個第二光學微結構。導光構件具有第一入光面以及第二入光面,且第一入光面與第二入光面相鄰。第一光源設置於導光構件的第一入光面的一側,用以產生第一光束。第二光源設置於導光構件的第二入光面的一側,用以產生第二光束。多個第一光學微結構設置於導光構件,且各自具有朝向第一光源的第一迎光面。這些第一迎光面用以反射第一光束。反射後的第一光束具有第一出光角度範圍,且此第一出光角度範圍不包括正向視角範圍。多個第二光學微結構設置於導光構件,且各自具有朝向第二光源的第二迎光面。這些第二迎光面用以反射第二光束。反射後的第二光束具有第二出光角度範圍。
基於上述,在本新型創作的一實施例的背光模組與顯示裝置中,導光構件相鄰的兩入光側分別設有第一光源與第二光源。第一光源發出的第一光束與第二光源發出的第二光束在經由導光構件上的第一光學微結構與第二光學微結構的反射後,分別具有第一出光角度範圍與第二出光角度範圍,且第一出光角度範圍小於第二出光角度範圍。透過第一光源與第二光源的開關切換,可使背光模組具有可調變的出光光型,進而讓顯示裝置在防窺模式與分享模式之間進行切換,有助於提升顯示裝置的操作便利性。
為讓本新型創作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。
有關本新型創作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新型創作。
圖1是本新型創作的第一實施例的顯示裝置的示意圖。圖2是圖1的背光模組的俯視示意圖。圖3A及圖3B分別是圖2的第一光學微結構與第二光學微結構的剖視示意圖。圖4是圖1的背光模組操作在不同模式下的視角對歸一化輝度值的曲線圖。特別說明的是,圖3A及圖3B分別對應於圖2的剖線A-A’及剖線B-B’。為清楚呈現起見,圖2省略了圖1的光學膜片110與吸光片180的繪示。
請參照圖1、圖2、圖3A及圖3B,顯示裝置1包括背光模組10與顯示面板50。顯示面板50重疊設置於背光模組10。在本實施例中,顯示面板50例如是液晶顯示面板(liquid crystal display panel,LCD panel),但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,顯示面板50也可以是電泳顯示面板(electrophoretic display panel,EPD panel)、或其他非自發光型顯示面板。特別說明是,本實施例的顯示裝置1具有可切換的防窺功能。亦即,顯示裝置1可操作於防窺(anti-peep)模式或分享(sharing)模式。更具體地說,本實施例的背光模組10適於在防窺模式與分享模式之間進行切換,使顯示裝置1具有可切換的防窺功能。
背光模組10包括導光構件100、第一光源S1與第二光源S2。導光構件100具有相鄰的第一入光面100a與第二入光面100b。第一光源S1設置於導光構件100的第一入光面100a的一側,且用以產生第一光束LB1(如圖3A所示)。第二光源S2設置於導光構件100的第二入光面100b的一側,且用以產生第二光束LB2(如圖3B所示)。在本實施例中,導光構件100例如是一片導光板,但本新型創作不以此為限,根據其他實施例,導光構件100也可以是重疊設置的兩片導光板。需說明的是,在本實施例中,第一光源S1與第二光源S2的數量是分別以五個與九個為例進行示範性地說明,並不代表本新型創作以圖式揭示內容為限制。在其他實施例中,光源的配置數量可根據背光模組的光學設計而調整。
承接上述,導光構件100還具有彼此相對的出光面100c與底面100d,其中第一入光面100a與第二入光面100b分別連接於底面100d的相鄰兩側邊,且各自連接於出光面100c與底面100d之間。背光模組10更包括複數個第一光學微結構MS1(如圖2及圖3A所示)與複數個第二光學微結構MS2(如圖2及圖3B所示)。在本實施例中,這些第一光學微結構MS1與這些第二光學微結構MS2設置於導光構件100,例如是設置於導光構件100的底面100d上的凹陷結構,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,第一光學微結構與第二光學微結構也可以是導光構件100的底面100d上的凸起結構。
具體而言,請參照圖2、圖3A及圖3B,第一光學微結構MS1具有朝向第一光源S1的第一迎光面MS1a。第二光學微結構MS2具有朝向第二光源S2的第二迎光面MS2a。第一光學微結構MS1的第一迎光面MS1a用以反射來自第一光源S1並傳遞於導光構件100中的第一光束LB1,並將第一光束LB1導向出光面100c的方向,第二光學微結構MS2的第二迎光面MS2a用以反射來自第二光源S2並傳遞於導光構件100中的第二光束LB2,並將第二光束LB2導向出光面100c的方向。在本實施例中,第一迎光面MS1a與導光構件100的底面100d之間具有第一角度α1,第二迎光面MS2a與導光構件100的底面100d之間具有第二角度α2,且第一角度α1小於第二角度α2。在一較佳的實施例中,第一角度α1可大於10度且小於30度,第二角度α2可大於45度且小於60度,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,第一光學微結構MS1的第一角度α1也可等於第二光學微結構MS2的第二角度α2。
請同時參照圖4,當顯示裝置1操作於防窺(anti-peep)模式時,背光模組10的第一光源S1被致能,而第二光源S2被關閉。此時,傳遞於導光構件100內的第一光束LB1在經由第一光學微結構MS1的第一迎光面MS1a的反射後,具有第一出光角度範圍,且此第一出光角度範圍不包括正向視角範圍。舉例來說,在本實施例中,第一出光角度範圍例如是-20度至-50度的視角範圍,而正向視角範圍例如是-10度至10度的視角範圍,但本新型創作不以此為限。需說明的是,此處背光模組10的出光角度範圍是由光束(例如第一光束LB1或第二光束LB2)的歸一化輝度值大於等於75%的視角範圍來界定,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,用以界定出光角度範圍的歸一化輝度值的下限值也可根據防窺顯示裝置的光學規格而調整。
透過第一出光角度範圍偏向正向視角的一側(例如圖4的左側視角範圍),可使位在顯示裝置1正前方及右前方的人無法清楚地看到顯示面板50的影像畫面(例如機密資料),僅位在顯示裝置1左前方的人可清楚地看到影像畫面。也就是說,本實施例的背光模組10可讓顯示裝置1具有單側防窺的功能。
當顯示裝置1操作於分享(sharing)模式時,背光模組10的第二光源S2被致能,而第一光源S1被關閉。此時,傳遞於導光構件100內的第二光束LB2在經由第二光學微結構MS2的第二迎光面MS2a的反射後,具有第二出光角度範圍,第二出光角度範圍大於第一出光角度範圍,且此第二出光角度範圍可包括正向視角範圍。舉例來說,在本實施例中,第二出光角度範圍例如是-45度至45度的視角範圍,而正向視角範圍例如是-10度至10度的視角範圍,但本新型創作不以此為限。也就是說,位在顯示裝置1正前方、左前方及右前方的人都可清楚地看到欲分享的影像畫面。
值得注意的是,透過第一光源S1與第二光源S2的開關切換,可使背光模組10具有可調變的出光光型,進而讓顯示裝置1在防窺模式與分享模式之間進行切換,有助於提升顯示裝置1的操作便利性。
在本實施例中,第一光學微結構MS1於出光面100c上的垂直投影大致上在垂直於第二入光面100b的方向(即方向Y)上延伸,第二光學微結構MS2於出光面100c上的垂直投影大致上在垂直於第一入光面100a的方向(即方向X)上延伸。也就是說,本實施例的光學微結構於出光面100c上的垂直投影是呈現長條狀的構型。在本新型創作的一實施例中,第一光學微結構MS1可設計為反射第二光束LB2光量與反射第一光束LB1光量的比值可小於1/10;第二光學微結構MS2可設計為反射第一光束LB1光量與反射第二光束LB2光量的比值可小於1/10,但本新型創作不以此為限。
舉例而言,第一光學微結構MS1在平行於第一入光面100a的方向(即方向Y)上的長度與第一光學微結構MS1在垂直於第一入光面100a的方向(即方向X)上的寬度的比值可大於10,以降低第二光束LB2被第一光學微結構MS1反射的機率。相似地,第二光學微結構MS2在平行於第二入光面100b的方向(即方向X)上的長度與第二光學微結構MS2在垂直於第二入光面100b的方向(即方向Y)上的寬度的比值可大於10,以降低第一光束LB1被第二光學微結構MS2反射的機率。然而,本新型創作不限於此。在其他實施例中,也可將光學微結構於出光面100c上的垂直投影調整為彎月狀的構型,以降低第一光束LB1經由第二光學微結構MS2反射的機率(或者是第二光束LB2經由第一光學微結構MS1反射的機率)。
需說明的是,圖2示出的第一光學微結構MS1與第二光學微結構MS2的排列分布僅供示例性的說明之用,不代表本新型創作以此為限。在其他實施例中,光學微結構的分布密度可根據背光模組的光學規格而調整,例如:第一光學微結構MS1的分布密度朝向遠離第一光源S1的方向遞增及/或第二光學微結構MS2的分布密度朝向遠離第二光源S2的方向遞增,以滿足出光均勻性的規格要求。
另一方面,請參照圖3A及圖3B,第一光學微結構MS1還具有背對第一光源S1的第一背光面MS1b,且第一背光面MS1b連接於導光構件100的底面100d與第一迎光面MS1a之間。第二光學微結構MS2還具有背對第二光源S2的第二背光面MS2b,且第二背光面MS2b連接於導光構件100的底面100d與第二迎光面MS2a之間。在本實施例中,第一背光面MS1b與導光構件100的底面100d之間具有第三角度β1,第二背光面MS2b與導光構件100的底面100d之間具有第四角度β2,且第三角度β1不等於第四角度β2,但不以此為限。在其他實施例中,第一背光面MS1b與底面100d之間的第三角度β1也可等於第二背光面MS2b與底面100d之間的第四角度β2。
值得一提的是,透過第一光學微結構MS1的第一角度α1小於第三角度β1以及第二光學微結構MS2的第二角度α2小於第四角度β2,可有效抑制光束在導光構件100中傳遞時所產生的散射光經由第一光學微結構MS1及第二光學微結構MS2的反射而自出光面100c出射。
請參照圖1,在本實施例中,背光模組10還可包括光學膜片110。光學膜片110重疊設置於導光構件100的出光面100c,且位於導光構件100與顯示面板50之間。光學膜片110例如是擴散片(diffuser),但不以此為限。在其他實施例中,光學膜片也可以是稜鏡片、光學增亮膜(Brightness Enhancement Film,BEF)、或逆稜鏡片等。需說明的是,本實施例的光學膜片數量是以一個為例進行示範性地說明,並不表示本新型創作以圖式揭示內容為限制。在其他實施例中,光學膜片的數量也可根據背光模組的應用需求而調整為兩個以上。
在本實施例中,第一光學微結構MS1於平面XZ上的投影輪廓以及第二光學微結構MS2於平面YZ上的投影輪廓為三角形或兩直線段的組合,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,第一光學微結構MS1與第二光學微結構MS2的橫截面輪廓也可以是直線段與弧線段的組合。
進一步而言,請參照圖1,背光模組10還可選擇性地包括吸光片180,其設置於導光構件100的底面100d的一側。舉例而言,由第一光源S1發出的大部分第一光束LB1在經由導光構件100的傳遞以及第一光學微結構MS1的反射後自出光面100c出射,並且集中在第一出光角度範圍。然而,一小部分的第一光束LB1在導光構件100內的傳遞過程中,因導光構件100的表面與內部存有微小缺陷而產生不可預期的散射或者是經由第一光學微結構MS1的折射或反射而自導光構件100的底面100d出射。基於此,透過吸光片180於可見光波段的吸收率高於80%,可有效降低此類的雜散光對於背光模組10的出光光型的影響,有助於進一步提升背光模組10操作在防窺模式(即第一光源S1被致能時)下的集光性。在一較佳的實施例中,吸光片180於可見光波段的吸收率可選擇性地高於90%。
以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露,其中相同的構件將標示相同的符號,並且省略相同技術內容的說明,省略部分請參考前述實施例,以下不再贅述。
圖5是本新型創作的第二實施例的顯示裝置的示意圖。圖6是圖5的背光模組操作在不同模式下的視角對歸一化輝度值的曲線圖。請參照圖5,本實施例的顯示裝置2與圖1的顯示裝置1的主要差異在於:光學膜片的數量不同。在本實施例中,顯示裝置2的背光模組11更包括設置於光學膜片110與顯示面板50之間的光學膜片120。舉例而言,光學膜片120包括基板121以及複數個稜鏡柱結構122。這些稜鏡柱結構122沿方向Y排列於基板121遠離導光構件100的一側表面上。也就是說,本實施例的光學膜片120可以是稜鏡片(prism sheet),但不以此為限。
值得注意的是,這些稜鏡柱結構122的延伸方向垂直於導光構件100的第一入光面100a。在本實施例中,基板121的材質可包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)與聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。稜鏡柱結構122的材質可包括紫外光硬化膠材(UV glue)、或其他適合的高分子聚合物。請同時參照圖6,透過稜鏡片(即光學膜片120)的設置,可進一步降低背光模組11在大視角(例如視角60度以上的範圍)的出光量,有助於提升背光模組11的集光性。
圖7是本新型創作的第三實施例的顯示裝置的示意圖。圖8是圖7的背光模組操作在不同模式下的視角對歸一化輝度值的曲線圖。請參照圖7,本實施例的顯示裝置3與圖5的顯示裝置2的主要差異在於:光學膜片的數量不同。具體而言,顯示裝置3的背光模組12除光學膜片120之外,更包括設置於導光構件100與光學膜片120之間的光學膜片130。在本實施例中,光學膜片110可選擇性地設置於顯示面板50與光學膜片120之間,但不以此為限。
舉例來說,光學膜片130包括基板131與複數個稜鏡柱結構132。這些稜鏡柱結構132沿方向Y排列於基板131較靠近導光構件100的一側表面上,且這些稜鏡柱結構132的延伸方向垂直於導光構件100的第一入光面100a。也就是說,本實施例的光學膜片130可以是逆稜鏡片,但不以此為限。在本實施例中,基板131的材質可包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)與聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。稜鏡柱結構132的材質可包括紫外光硬化膠材(UV glue)、或其他適合的高分子聚合物。
特別說明的是,請同時參照圖7及圖8,在本實施例中,。透過光學膜片120及130的配置關係,可進一步降低背光模組12操作在防窺模式(即第一光源S1被致能,而第二光源S2被關閉)時在正視角附近(例如-10度至10度的視角範圍)以及右側視角範圍的整體出光量,有助於進一步提升顯示裝置3的防窺效果,但本新型創作不以此為限。在另一實施例中,第一光學微結構MS1(未繪示)的第一角度α1(如圖3A所示)與第二光學微結構MS2(未繪示)的第二角度α2(如圖3B所示)可設計為實質上相等,藉由光學膜片120及130的配置關係,即可降低背光模組12操作在防窺模式時在正視角附近以及右側視角範圍的整體出光量,使顯示裝置3具有單側防窺的效果。
圖9是本新型創作的第四實施例的顯示裝置的示意圖。圖10A是圖9的第一導光板、第一光學微結構與第一光源的俯視示意圖。圖10B是圖9的第二導光板、第二光學微結構與第二光源的俯視示意圖。圖11是圖9的背光模組操作在不同模式下的視角對輝度值的曲線圖。
請參照圖9、圖10A及圖10B,本實施例的顯示裝置4與圖5的顯示裝置2的主要差異在於:背光模組的組成、導光構件的組成以及光學膜片的數量不同。在本實施例中,導光構件100A為第一導光板101與第二導光板102的組合,且第一導光板101位於第二導光板102與顯示面板50之間。詳細而言,第一導光板101與第二導光板102分別設有導光構件100A的第一入光面101a與第二入光面102a,且第一入光面101a與第二入光面102a於導光構件100A的出光面100c上的垂直投影彼此相鄰。特別說明的是,本新型創作中不特別限制第一導光板101及第二導光板102的排列關係,例如在本實施例中第一導光板101設置於第二導光板102與顯示面板50之間,但在其他實施例中第二導光板102可設置於第一導光板101與顯示面板50之間。
在本實施例中,背光模組13的第一光源S1是設置在導光構件100A的第一入光面101a(或第一導光板101)的一側,而第二光源S2是設置在導光構件100A的第二入光面102a(或第二導光板102)的一側。另一方面,第一光學微結構MS1與第二光學微結構MS2分別設置於第一導光板101與第二導光板102。由於本實施例的光學微結構於導光板上的配置方式相似於圖3A及圖3B所示的實施方式,詳細說明請參見前述實施例的相關段落,於此便不再重述。
值得注意的是,透過將第一光學微結構MS1與第二光學微結構MS2分別設置在第一導光板101與第二導光板102上,可避免第一光源S1發出的第一光束經由第二光學微結構MS2反射而產生非預期的雜散光,有助於提升顯示裝置4的防窺效果。另一方面,在本實施例中的背光模組13可選擇性地包括光學膜片140,設置於第一導光板101與第二導光板102之間。在本實施例中,光學膜片140例如是擴散片(diffuser)。
進一步而言,背光模組13更包括視角控制器150。視角控制器150重疊設置於導光構件100A,且位於顯示面板50與光學膜片120之間。然而,本新型創作不限於此,根據其他實施例,視角控制器150也可設置於顯示面板50上。亦即,顯示面板50也可位於視角控制器150與光學膜片120之間。
在本實施例中,視角控制器150可包括液晶盒(未繪示)與設置在液晶盒相對兩側的兩偏光片(未繪示),其中液晶盒包括液晶層(未繪示)以及位於液晶層相對兩側的兩電極層(未繪示),且這兩電極層可被致能以在兩電極層之間形成電場,且此電場用以驅使液晶層的多個液晶分子(未繪示)轉動。藉此,多個液晶分子的光軸可根據不同的電場大小與分布而改變,致使電控視角切換器在不同視角下的出光量得以被調整。也就是說,本實施例的視角控制器150可以是電控視角切換器,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中視角控制器150也可以是固定式視角控制器。
當背光模組13操作在防窺模式且視角控制器150被致能時,其第一出光角度範圍(例如-37度至-15度的視角範圍)並未涵蓋正向視角範圍(例如-10度至10度的視角範圍),如圖11的粗實心線曲線所示。也就是說,此時的顯示裝置4具有較佳的防窺效果。然而,本新型創作不限於此,當背光模組13操作在防窺模式但視角控制器150未被致能時,其第一出光角度範圍雖涵蓋部分的正向視角範圍,但仍能提供有效的防窺效果,如圖11的細實心線曲線所示。換句話說,此時的顯示裝置4可以較低的能耗操作在不同程度的防窺模式下,以同時達到防窺與節能的效果。另一方面,當背光模組13操作在分享模式且視角控制器150未被致能時,其第二出光角度範圍涵蓋了所有正向視角範圍(如圖11的虛線曲線所示),以滿足多人觀賞的需求。
圖12是本新型創作的第五實施例的顯示裝置的示意圖。請參照圖12,本實施例的顯示裝置5與圖7的顯示裝置3的主要差異在於:背光模組的組成以及光學膜片的數量不同。具體而言,顯示裝置5的背光模組14更包括電控式擴散膜160。電控式擴散膜160重疊設置於導光構件100,且位於導光構件100的出光面100c的一側。更具體地說,光學膜片120與光學膜片130是設置在導光構件100與電控式擴散膜160之間。
在本實施例中,電控式擴散膜160例如是聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)膜,但本新型創作不以此為限。在其他實施例中,電控式擴散膜160也可以是聚合物網路液晶(polymer network liquid crystal,PNLC)膜、液晶透鏡(liquid crystal lens,LC Lens)、或其他可藉由電控方式改變光束發散程度的結構。舉例來說,當電控式擴散膜160不被致能時,其可具有類似擴散片的效果,即增加出光視角,以使顯示裝置5操作在分享模式時,可具有較大的可視角範圍。相反地,當顯示裝置5操作在防窺模式時(即第二光源S2被致能,而第一光源S1被關閉),電控式擴散膜160被致能而呈現透明狀態。亦即,光束在通過被致能的電控式擴散膜160後可大致上維持其原本的出光角度,以使顯示裝置5具有良好的防窺效果。
綜上所述,在本新型創作的一實施例的背光模組與顯示裝置中,導光構件相鄰的兩入光側分別設有第一光源與第二光源。第一光源發出的第一光束與第二光源發出的第二光束在經由導光構件上的第一光學微結構與第二光學微結構的反射後,分別具有第一出光角度範圍與第二出光角度範圍,且第一出光角度範圍小於第二出光角度範圍。透過第一光源與第二光源的開關切換,可使背光模組具有可調變的出光光型,進而讓顯示裝置在防窺模式與分享模式之間進行切換,有助於提升顯示裝置的操作便利性。
雖然本新型創作已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本新型創作,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本新型創作的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1、2、3、4、5:顯示裝置
10、11、12、13、14:背光模組
50:顯示面板
100、100A:導光構件
100a、101a:第一入光面
100b、102a:第二入光面
100c:出光面
100d:底面
101:第一導光板
102:第二導光板
110、120、130、140:光學膜片
121、131:基板
122、132:稜鏡柱結構
150:視角控制器
160:電控式擴散膜
180:吸光片
LB1:第一光束
LB2:第二光束
MS1:第一光學微結構
MS1a:第一迎光面
MS1b:第一背光面
MS2:第二光學微結構
MS2a:第二迎光面
MS2b:第二背光面
S1:第一光源
S2:第二光源
X、Y、Z:方向
α1:第一角度
α2:第二角度
β1:第三角度
β2:第四角度
A-A’、B-B’:剖線
圖1是本新型創作的第一實施例的顯示裝置的示意圖。
圖2是圖1的背光模組的俯視示意圖。
圖3A及圖3B分別是圖2的第一光學微結構與第二光學微結構的剖視示意圖。
圖4是圖1的背光模組操作在不同模式下的視角對歸一化輝度值(normalized brightness)的曲線圖。
圖5是本新型創作的第二實施例的顯示裝置的示意圖。
圖6是圖5的背光模組操作在不同模式下的視角對歸一化輝度值的曲線圖。
圖7是本新型創作的第三實施例的顯示裝置的示意圖。
圖8是圖7的背光模組操作在不同模式下的視角對歸一化輝度值的曲線圖。
圖9是本新型創作的第四實施例的顯示裝置的示意圖。
圖10A是圖9的第一導光板、第一光學微結構與第一光源的俯視示意圖。
圖10B是圖9的第二導光板、第二光學微結構與第二光源的俯視示意圖。
圖11是圖9的背光模組操作在不同模式下的視角對歸一化輝度值的曲線圖。
圖12是本新型創作的第五實施例的顯示裝置的示意圖。
10:背光模組
100:導光構件
100a:第一入光面
100b:第二入光面
MS1:第一光學微結構
MS2:第二光學微結構
S1:第一光源
S2:第二光源
X、Y、Z:方向
A-A’、B-B’:剖線
Claims (11)
- 一種背光模組,包括: 一導光構件,具有一第一入光面以及一第二入光面,該第一入光面與該第二入光面相鄰; 一第一光源,設置於該導光構件的該第一入光面的一側,用以產生一第一光束; 一第二光源;設置於該導光構件的該第二入光面的一側,用以產生一第二光束; 複數個第一光學微結構,設置於該導光構件,該些第一光學微結構各自具有朝向該第一光源的一第一迎光面,其中該些第一迎光面用以反射該第一光束,反射後的該第一光束具有一第一出光角度範圍,該第一出光角度範圍不包括一正向視角範圍;以及 複數個第二光學微結構,設置於該導光構件,該些第二光學微結構各自具有朝向該第二光源的一第二迎光面,其中該些第二迎光面用以反射該第二光束,反射後的該第二光束具有一第二出光角度範圍。
- 如申請專利範圍第1項所述的背光模組,其中該導光構件更包括一底面,該第一入光面與該第二入光面分別連接於該底面的相鄰兩側邊,該第一光學微結構及該第二光學微結構設置於該底面,且該第一迎光面與該底面之間具有一第一角度,該第二迎光面與該底面之間具有一第二角度,該第一角度大於10度小於30度,該第二角度大於45度且小於60度。
- 如申請專利範圍第1項所述的背光模組,其中該導光構件包括重疊設置的一第一導光板以及一第二導光板,該些第一光學微結構設置於該第一導光板,該些第二光學微結構設置於該第二導光板。
- 如申請專利範圍第2項所述的背光模組,其中該些第一光學微結構各自還具有背向該第一光源的一第一背光面,且該第一背光面與該底面之間具有一第三角度,該些第二光學微結構各自還具有背向該第二光源的一第二背光面,且該第二背光面與該底面之間具有一第四角度,其中該第三角度不等於該第四角度。
- 如申請專利範圍第4項所述的背光模組,其中該第一光學微結構的該第一角度小於該第二光學微結構的該第二角度,且該第一光學微結構的該第一角度小於該第三角度。
- 如申請專利範圍第1項所述的背光模組,適於在一防窺模式與一分享模式之間進行切換,其中當該背光模組處於該防窺模式時,該第一光源被致能且該第二光源被關閉,而當該背光模組處於該分享模式時,該第二光源被致能且該第一光源被關閉。
- 如申請專利範圍第1項所述的背光模組,更包括: 至少一光學膜片,設置於導光構件上,其中該至少一光學膜片包括複數個稜鏡柱結構,且該些稜鏡柱結構的延伸方向垂直於該第一入光面。
- 如申請專利範圍第7項所述的背光模組,其中該至少一光學膜片的數量至少為二且包括一稜鏡片及一逆稜鏡片,該導光構件更包括一底面,該第一入光面與該第二入光面分別連接於該底面的相鄰兩側邊,該第一光學微結構及該第二光學微結構設置於該底面,且該第一迎光面與該底面之間具有一第一角度,該第二迎光面與該底面之間具有一第二角度,該第一角度等於該第二角度。
- 如申請專利範圍第2項所述的背光模組,更包括: 一電控式擴散膜,設置於該導光構件的一出光面的一側,其中該出光面相對於該底面,且連接該第一入光面與該第二入光面;以及 至少一光學膜片,設置於該導光構件與該電控式擴散膜之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的背光模組,更包括: 一視角控制器,重疊設置於該導光構件。
- 一種顯示裝置,包括: 一顯示面板;以及 一背光模組,重疊設置於該顯示面板,且包括: 一導光構件,具有一第一入光面以及一第二入光面,該第一入光面與該第二入光面相鄰; 一第一光源,設置於該導光構件的該第一入光面的一側,用以產生一第一光束; 一第二光源;設置於該導光構件的該第二入光面的一側,用以產生一第二光束; 複數個第一光學微結構,設置於該導光構件,該些第一光學微結構各自具有朝向該第一光源的一第一迎光面,其中該些第一迎光面用以反射該第一光束,反射後的該第一光束具有一第一出光角度範圍,該第一出光角度範圍不包括一正向視角範圍;以及 複數個第二光學微結構,設置於該導光構件,該些第二光學微結構各自具有朝向該第二光源的一第二迎光面,其中該些第二迎光面用以反射該第二光束,反射後的該第二光束具有一第二出光角度範圍。
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