CN102384402A - 背光模块及具有所述背光模块的显示装置 - Google Patents

Abstract

一种背光模块包括导光板、至少一个第一光源及至少一个第二光源。导光板的入光侧交替分布至少一个第一入光面及至少一个第二入光面，且第一入光面与第二入光面形成夹角。第一光源设置于邻近第一入光面位置处且第一光源发出的光束适于朝向导光板的左半部行进，第二光源设置于邻近第二入光面位置处且第二光源发出的光束适于朝向导光板的右半部行进，且第一光源与第二光源交替明灭。

Description

背光模块及具有所述背光模块的显示装置

技术领域

本发明涉及一种背光模块及具有两种不同出光视角的显示装置。 

背景技术

图10为一示意图，显示具有两种不同出光视角的现有技术的显示装置。如图10所示，显示装置100包括导光板102、右侧光源104、左侧光源106、棱镜片108及显示面板110。右侧光源104及左侧光源106交替点亮，且棱镜片108将来自右侧光源104及左侧光源106的光束分别往左侧及右侧偏折，使观察者的两眼分别接收到不同出光角度的光线以产生立体视觉效果。然而，按照上述现有设计的出光方式，导光板102的底侧需搭配形成角度连续渐变的V型沟槽微结构(未图示)，因角度连续渐变的微结构制作不易，导致整体的制造成本较高且成品良率下降。另一方面，使用单一导光板102且于两侧使用不同光源104、106的设计方式，当欲调整一侧的微结构分布以控制出光均匀度时，必须考虑另一侧光源开启时造成的影响，因此在导光板102两侧均有光源的情况下，为使导光板102整体出光均匀，需限制微结构的分布因而无法有效提高光利用率。 

图11为一示意图，显示具有两种不同出光视角的另一现有技术的显示装置。如图11所示，显示装置200包括两个导光板202、204、设置于导光板202一侧的光源206、设置于导光板204一侧的光源208及显示面板210。光源206与光源208轮流点亮，且光源206与光源208发出的光束分别通过导光板的出光结构202a、204a向两个不同方向出射，如此可使两眼接收到不同影像以产生立体视觉效果。然而，这一现有设计需使用两块导光板202、204，不仅提高成本且组装较为费时，且位于下方的导光板204的出光型态容易受到上方的导光板202干扰而难以控制。 

中国台湾专利公开号200615663揭露了一种采用发光二极管的发光元件，美国专利公告号7528893及美国专利公开号20060132673均揭露了一 种具有背光模块的显示装置。 

发明内容

本发明提供一种具有两种不同出光视角的显示装置，这种显示装置可提供两种不同画面给使用者观赏。本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。 

为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种背光模块，包括导光板、至少一个第一光源及至少一个第二光源。导光板具有入光侧、底侧及出光侧，底侧与出光侧相对设置，入光侧交替分布至少一个第一入光面及至少一个第二入光面，且第一入光面与第二入光面形成夹角。第一光源设置于邻近第一入光面位置处且第一光源发出的光束适于经由第一入光面进入导光板。第二光源设置于邻近第二入光面位置处且第二光源发出的光束适于经由第二入光面进入导光板，其中穿过入光侧中央的中心轴将导光板区分为第一半部及第二半部，第一光源发出的光束适于朝向第一半部行进，第二光源发出的光束适于朝向第二半部行进，且第一光源与所述第二光源交替明灭。 

在一实施例中，第一光源的发光面与第一入光面实质上平行，且第二光源的发光面与第二入光面实质上平行。 

在一实施例中，第一入光面具有正斜率的倾斜状态，且第二入光面具有负斜率的倾斜状态。 

在一实施例中，导光板的入光侧还包括连接第一入光面及第二入光面的连接面，且第一入光面相对连接面的倾斜方向与第二入光面相对连接面的倾斜方向不同。 

在一实施例中，背光模块还可包括光收敛结构，光收敛结构形成于导光板的底侧上以收敛导光板在垂直方向上的发光角度，且导光微结构可形成于第一入光面及第二入光面的至少其中之一上。 

本发明的另一实施例提供一种显示装置，包括导光板、至少一个第一光源、至少一个第二光源、显示面板及影像光源同步驱动单元。导光板具有入光侧、底侧及出光侧，底侧与出光侧相对设置，入光侧交替分布至少一个第一入光面及至少一个第二入光面，且第一入光面与第二入光面形成 夹角。第一光源设置于邻近第一入光面位置处，且第一光源的发光面与第一入光面实质上平行以将第一光源发出的光束导向空间中的左侧。第二光源设置于邻近第一入光面位置处，第二光源的发光面与第二入光面实质上平行以将第二光源发出的光束导向空间中的右侧，且第一光源与第二光源交替明灭。显示面板适于交替显示左侧影像及右侧影像，影像光源同步驱动单元，适于在开启第一光源并关闭第二光源时显示左侧影像，且适于在开启第二光源并关闭第一光源时显示右侧影像。 

在一实施例中，左侧影像提供给所述左侧的一观察者观看，且右侧影像提供给右侧的另一观察者观看。 

在一实施例中，同一观察者的左眼及右眼分别观看到右侧影像及左侧影像。 

综上所述，本发明实施例的背光模块及显示装置至少具有下列其中一个优点： 

通过上述实施例的设计，因导光板具有不同倾斜状态的入光面，且搭配具有不同倾斜状态的发光面的多个光源，如此可获得不同出光视角的效果，让左右两侧的观察者看到各自的影像、或者让单一观察者产生立体视觉效果。与现有设计相比，上述实施例仅使用单一导光板且不需不易制作的角度连续渐变微结构，故可大幅降低制造成本且提高成品良率。另一方面，因各个光源仅分布于导光板的一侧，故容易控制导光板的出光型态及整体的出光均匀度，且可有效提高光利用率。 

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图，作详细说明如下。 

附图说明

图1为根据本发明一实施例的显示装置的示意图； 

图2为根据本发明一实施例的背光模块的俯视示意图； 

图3及图4为说明本发明一实施例的背光模块的出光型态的示意图； 

图5显示本发明一实施例的显示装置的出光视角的仿真结果； 

图6为说明以观察者为基准所定义的水平方向及垂直方向的示意图； 

图7为根据本发明一实施例的光收敛结构的示意图； 

图8为根据本发明另一实施例的背光模块的俯视示意图； 

图9为依本发明另一实施例的背光模块的俯视示意图； 

图10为一示意图，显示具有两种不同出光视角的现有技术的显示装置；以及 

图11为一示意图，显示具有两种不同出光视角的另一现有技术的显示装置。 

【主要元件符号说明】 

10    显示装置 

12    背光模块 

14    显示面板 

16    影像光源同步驱动单元 

18    影像源 

22    导光板 

24    第一光源 

24a   第一光源发光面 

26    第二光源 

26a   第二光源发光面 

32    入光侧 

32a   第一入光面 

32b   第二入光面 

32c   连接面 

34    底侧 

36    出光侧 

42    V型沟槽 

44    棱镜片 

46    导光微结构 

48    观察者 

100   显示装置 

102   导光板 

104    右侧光源 

106    左侧光源 

108    棱镜片 

110    显示面板 

200    显示装置 

202、204    导光板 

202a、204a  出光结构 

206、208    光源 

210    显示面板 

P、Q   中心轴 

α、θ1、θ2    夹角 

HA     水平方向 

VA     垂直方向 

具体实施方式

有关本发明前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明而非用来限制本发明。 

图1为依本发明一实施例的显示装置的示意图。如图1所示，显示装置10包括背光模块12、显示面板14及影像光源同步驱动单元16。图2为根据本发明一实施例的背光模块12的俯视示意图。同时参考图1及图2，背光模块12包括导光板22、至少一个第一光源24及至少一个第二光源26。导光板22具有入光侧32、底侧34及出光侧36，底侧34及出光侧36相对设置。入光侧32交替分布至少一个第一入光面32a及至少一个第二入光面32b，且第一入光面32a与第二入光面32b形成夹角α。第一光源24设置于邻近第一入光面32a位置处，且第一光源24发出的光束适于经由第一入光面32a进入导光板22，第二光源26设置于邻近第二入光面32b位置处且第二光源26发出的光束适于经由第二入光面32b进入导光板22。在本实施例中，第一光源24的发光面24a与第一入光面32a实质上平行，且第二光 源26的发光面26a与第二入光面32b实质上平行。 

另外，在本实施例中，导光板22的入光侧32还可包括连接第一入光面32a及第二入光面32b的连接面32c。在一实施例中，第一入光面32a及第二入光面32b可相对穿过连接面32c中央的中心轴P实质上对称。在一实施例中，第一入光面32a相对连接面32c的倾斜方向与第二入光面32b相对连接面32c的倾斜方向不同，例如第一入光面32a可具有正斜率的倾斜状态，且第二入光面32b可具有负斜率的倾斜状态。因此，第一光源24的发光面24a可相对地具有正斜率的倾斜状态，且第二光源26的发光面26a可相对地具有负斜率的倾斜状态。另外，上述的第一光源24及第二光源26例如可为发光二极管。 

需注意在本说明书及随附的权利要求书中，「左侧」及「右侧」用语仅代表在空间中的两个相对方位而非限制本发明。举例而言，如图3所示，穿过入光侧32中央的中心轴Q将导光板22区分为左半部及右半部，朝导光板22左半部行进的光束出射后会往空间中的左侧传播，且如图4所示，朝导光板22右半部行进的光束出射后会往空间中的右侧传播。在本实施例中，第一光源24与第二光源26设计为交替明灭。如图3所示，在第一时间点时第一光源24开启且第二光源26关闭，此时导光板22仅分布第一光源24发出的光束，且第一光源24发出的光束朝导光板22的左半部行进，如图4所示，在下一时间点时，第一光源24关闭且第二光源26开启，此时导光板22仅分布第二光源26发出的光束，且第二光源26发出的光束朝导光板22的右半部行进。因此，在空间中的左侧及右侧各有一个观察者情况下，在第一时间点时，影像光源同步驱动单元16可令影像源18提供影像A且同时开启第一光源24并关闭第二光源26，此时左侧的观察者可看到影像A，接着在下一时间点时，影像光源同步驱动单元16可令影像源18提供影像B且同时关闭第一光源24并开启第二光源26，此时右侧的观察者可看到影像B，如此显示面板14不间断地轮流显示影像A及影像B，因为人的眼睛具有视觉暂留，所以左侧的观察者可看到连续画面的影像A，且右侧的观察者可看到连续画面的影像B，意即左右两侧的观察者可看到各自的影像。另一方面，针对单一观察者而言，在第一时间点时，影像光源同步驱动单元16可令影像源18提供左眼影像且同时开启第一光源24并 关闭第二光源26，接着在下一时间点时，影像光源同步驱动单元16可令影像源18提供右眼影像且同时关闭第一光源24并开启第二光源26，如此显示面板14不间断地轮流显示左眼影像及右眼影像，即可产生立体视觉效果。 

图5显示本发明一实施例的显示装置的出光视角的仿真结果，显示当第一光源24的发光面24a与垂直方向的夹角θ1＝45°，且第二光源26的发光面26a与垂直方向的夹角θ2＝45°(夹角θ1、θ2标注于图3)时，背光模块12产生的两个不同出光视角范围，其中纵轴代表光强度(cd)，横轴代表出光角度，实线代表第一光源24的出光角度及光强度的分布且虚线代表第二光源26的出光角度及光强度的分布。另外，在一实施例中，第一光源24的发光面24a与垂直方向的夹角范围可为20°≤θ1≤60°，第二光源26的发光面26a与垂直方向的夹角范围可为20°≤θ2≤60°，当然夹角θ1、θ2可依实际需求设计而不限定。 

如图6所示，以观察者48为基准可在导光板22或显示面板14上定义水平方向HA及垂直方向VA，光源24、26排列于导光板22入光侧的排列方向实质上平行水平方向HA，且图3的导光板中心轴Q实质上平行垂直方向VA。因上述各个实施例设计使第一光源24及第二光源26的出光方向分别偏向左侧及右侧，亦即在水平方向HA需有两个独立且不同的出光角度分布，故形成在导光板22上的微结构对于水平方向HA上的光偏折效果不可过强以避免削弱发明效果，但可针对垂直方向VA进行收敛垂直方向VA的出光角度的控制。因此，如图7所示，导光板22的底侧34上可形成收敛垂直方向VA上的发光角度的光收敛结构，且光收敛结构例如可为V型沟槽42，V型沟槽42的长轴方向实质上平行光源24、26的排列方向(入光侧的延伸方向)，V型沟槽42可有效收敛垂直方向VA的发光角度，再搭配设置于邻近导光板出光侧36的棱镜片44可将大角度光线偏折至正视角方向。当然，上述光收敛结构并不限定V型沟槽42，仅需为可有效收敛垂直方向VA上的发光角度但维持水平方向的光线分布独立性(不会明显收敛水平方向HA的发光角度)即可。 

另外，第一入光面32a及第二入光面32b的外形并不限定，例如可为平面(如图2所示)、曲面(如图8所示)、或者部分平面与部分区面的组合均可。另外，如图9所示，第一入光面32a或第二入光面32b上亦可形成导 光微结构46以提高入光均匀性。 

综上所述，本发明实施例的背光模块及显示装置至少具有下列其中一个优点： 

通过上述实施例的设计，因导光板具有不同倾斜状态的入光面，且搭配具有不同倾斜状态的发光面的多个光源， 

如此可获得不同出光视角的效果，让左右两侧的观察者看到各自的影像、或者让单一观察者产生立体视觉效果。与现有设计相比，上述实施例仅使用单一导光板且不需不易制作的角度连续渐变微结构，故可大幅降低制造成本且提高成品良率。另一方面，因各个光源仅分布于导光板的一侧，故容易控制导光板的出光型态及整体的出光均匀度，而可有效提高光利用率。 

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即所有根据本发明权利要求及发明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利覆盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本发明的权利范围。 

Claims (20)

1.一种背光模块，包括：

导光板，具有入光侧、底侧及出光侧，所述底侧与所述出光侧相对设置，所述入光侧交替分布至少一个第一入光面及至少一个第二入光面，且所述第一入光面与所述第二入光面形成夹角；

至少一个第一光源，设置于邻近所述第一入光面位置处且所述第一光源发出的光束适于经由所述第一入光面进入所述导光板；以及

至少一个第二光源，设置于邻近所述第二入光面位置处且所述第二光源发出的光束适于经由所述第二入光面进入所述导光板；

其中穿过所述入光侧中央的中心轴将所述导光板区分为第一半部及第二半部，所述第一光源发出的光束适于朝向所述第一半部行进，所述第二光源发出的光束适于朝向所述第二半部行进，且所述第一光源与所述第二光源交替明灭。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中所述第一光源的发光面与所述第一入光面实质上平行，且所述第二光源的发光面与所述第二入光面实质上平行。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中所述第一入光面具有正斜率的倾斜状态，且所述第二入光面具有负斜率的倾斜状态。

4.如权利要求1所述的背光模块，其中所述第一光源的发光面具有正斜率的倾斜状态，且所述第二光源的发光面具有负斜率的倾斜状态。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中所述第一入光面包括平面及曲面的至少其中之一，且所述第二入光面包括平面及曲面的至少其中之一。

6.如权利要求1所述的背光模块，其中所述入光侧还包括连接所述第一入光面及所述第二入光面的连接面，且所述第一入光面相对所述连接面的倾斜方向与所述第二入光面相对所述连接面的倾斜方向不同。

7.如权利要求6所述的背光模块，其中所述第一入光面及所述第二入光面相对穿过所述连接面中央的中心轴实质上对称。

8.如权利要求1所述的背光模块，还包括：

光收敛结构，形成于所述导光板的所述底侧上以收敛所述导光板在垂直方向上的发光角度，其中所述垂直方向实质上平行所述中心轴。

9.如权利要求8所述的背光模块，其中所述光收敛结构为V型沟槽。

10.如权利要求1所述的背光模块，还包括：

导光微结构，形成于所述第一入光面及所述第二入光面的至少其中之一上。

11.一种显示装置，包括：

导光板，具有入光侧、底侧及出光侧，所述底侧与所述出光侧相对设置，所述入光侧交替分布至少一个第一入光面及至少一个第二入光面，且所述第一入光面与所述第二入光面形成夹角；

至少一个第一光源，设置于邻近所述第一入光面位置处且所述第一光源发出的光束适于经由所述第一入光面进入所述导光板，其中所述第一光源的发光面与所述第一入光面实质上平行以将所述第一光源发出的光束导向空间中的左侧；

至少一个第二光源，设置于邻近所述第二入光面位置处且所述第二光源发出的光束适于经由所述第二入光面进入所述导光板，其中所述第二光源的发光面与所述第二入光面实质上平行以将所述第二光源发出的光束导向空间中的右侧，且所述第一光源与所述第二光源交替明灭；

显示面板，适于交替显示左侧影像及右侧影像；以及

影像光源同步驱动单元，适于在开启所述第一光源并关闭所述第二光源时显示所述左侧影像，且适于在开启所述第二光源并关闭所述第一光源时显示所述右侧影像。

12.如权利要求11所述的显示装置，其中所述左侧影像提供给所述左侧的一观察者观看，且所述右侧影像提供给所述右侧的另一观察者观看。

13.如权利要求11所述的显示装置，其中同一观察者的左眼及右眼分别观看到所述右侧影像及所述左侧影像。

14.如权利要求11所述的显示装置，其中所述第一光源的所述发光面具有正斜率的倾斜状态，且所述第二光源的所述发光面具有负斜率的倾斜状态。

15.如权利要求11所述的显示装置，其中所述第一入光面包括平面及曲面的至少其中之一，且所述第二入光面包括平面及曲面的至少其中之一。

16.如权利要求11所述的显示装置，其中所述入光侧还包括连接所述第一入光面及所述第二入光面的连接面，且所述第一入光面相对所述连接面的倾斜方向与所述第二入光面相对所述连接面的倾斜方向不同。

17.如权利要求11所述的显示装置，还包括：

光收敛结构，形成于所述导光板的所述底侧上以收敛所述导光板在垂直方向上的发光角度。

18.如权利要求17所述的显示装置，其中所述光收敛结构为V型沟槽。

19.如权利要求11所述的显示装置，还包括：

导光微结构，形成于所述第一入光面及所述第二入光面的至少其中之一上。

20.如权利要求11所述的显示装置，其中所述第一光源及所述第二光源分别为一发光二极管。

Images