TW201721248A - 光源模組以及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光源模組，包括一導光板、一光源組以及一調光元件。導光板包括一入光面。光源組配置於入光面旁。光源組適於發出一第一光線。調光元件配置於光源組與導光板之間。調光元件包括一光反射部。第一光線通過調光元件而進入入光面，且調光元件收斂第一光線的發散角角度。

Description

光源模組以及顯示裝置
本發明是有關於一種光源模組以及顯示裝置，且特別是有關於一種具有調光元件的光源模組以及顯示裝置。
液晶顯示器（Liquid Crystal Display, LCD）已廣泛地應用在日常生活中的各個層面中，例如是筆記型電腦、液晶監視器、可攜式消費型影音產品、行動電話以及液晶電視機等資訊家電。由於液晶顯示器的顯示面板不會自己發光，因此提供光源的光源模組（light source module）為液晶顯示器的關鍵零組件之一。
近年來顯示器的相關研究領域中，顯示器的防窺功能逐漸受到重視。人們希望使用相關產品的同時，也可以保護個人的隱私，因此幫自己的螢幕加上防窺功能的人越來越多，且防窺的適用範圍也由筆記型電腦、液晶監視器朝向可攜式消費型影音產品，如行動電話、平板等。目前防窺設計的主流的做法是外加防窺片來遮蔽大角度光線，以避免旁人觀看。然而，它會使正視畫面的亮度變暗，並使其顯示銳利度下降。另外，使用者必須隨身攜帶防窺片，而造成使用上的不便。另有技術提出在螢幕不同的區塊上利用TN（twist nematic）液晶的螺旋性，使觀看者在不同角度下會看到不同亮度，而達成防窺效果。然而要控制液晶分子於不同顯示區域形成不同的傾角，其製程控制難度較高。另有技術提出利用VA（vertical alignment）液晶光學特性來產生造型防窺圖案應用於手機上，以干擾旁觀者觀看畫面。然而，此技術會造成手機的顯示亮度下降，且造型防窺圖案不能完全遮蔽畫面。因此，顯示器的防窺效果不佳。
“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。
本發明提供一種光源模組，其出射的光發散角角度小，而可以使顯示裝置具有防窺的效果。
本發明提供一種顯示裝置，其具有防窺的效果。
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光源模組。光源模組包括導光板、光源組以及調光元件。導光板包括入光面。光源組配置於入光面旁。光源組適於發出第一光線。調光元件配置於光源組與導光板之間。調光元件包括光反射部。第一光線通過調光元件而進入入光面，且調光元件收斂第一光線的發散角角度。
在本發明的一實施例中，上述的光源組包括第一光源與第二光源。第一光源適於發出第一光線，而第二光源適於發出第二光線。第二光線通過調光元件而進入入光面。調光元件實質上維持第二光線的發散角的角度。
在本發明的一實施例中，上述的光源組包括第一光源。第一光源適於發出第一光線。光反射部包括至少一第一反射空腔。各第一反射空腔包括第一調光入光面、第一調光出光面以及連接第一調光入光面與第一調光出光面的多個第一反射側面。第一調光入光面鄰接一第一光源，且第一調光出光面鄰接入光面。
在本發明的一實施例中，上述的第一調光出光面在第一方向上的寬度大於第一調光入光面在第一方向上的寬度。第一方向與第一光源的光軸方向垂直。
在本發明的一實施例中，上述的光反射部更包括至少一第二反射空腔。各第二反射空腔包括第二調光入光面、第二調光出光面以及連接第二調光入光面與第二調光出光面的多個第二反射側面。第二調光入光面鄰接光源組，且第二調光出光面鄰接入光面。第二調光出光面在第一方向上的寬度等於第二調光入光面在第一方向上的寬度。
在本發明的一實施例中，上述的光源組更包括第二光源。第二光源適於發出第二光線，且第二調光入光面鄰接第二光源。第二光線通過第二反射空腔進入入光面，且調光元件實質上維持第二光線的發散角的角度。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第一反射空腔與至少一第二反射空腔沿著第一方向交替地排列。
在本發明的一實施例中，上述的調光元件更包括濾光部。濾光部配置於光反射部與入光面之間。濾光部包括至少一濾光元件。各濾光元件對應各第一調光出光面設置且過濾第一光線的發散角角度大於第一角度的部分。
在本發明的一實施例中，上述的導光板包括出光面以及與出光面相對的底面。入光面位於出光面與底面之間且連接出光面與底面。光源模組更包括濾光部與反射片。反射片配置於底面下，且濾光部配置於底面與反射片之間。
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顯示裝置。顯示裝置包括顯示面板以及光源模組。光源模組用以提供光線至顯示面板。光源模組包括導光板、光源組以及調光元件。導光板包括入光面。光源組配置於入光面旁。光源組適於發出第一光線。調光元件配置於光源組與導光板之間。調光元件包括光反射部。第一光線通過調光元件而進入入光面，且調光元件收斂第一光線的發散角角度。
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。在本發明實施例的光源模組以及顯示裝置中，調光元件包括光反射部。光源組發出的第一光線通過調光元件而進入導光板的入光面，而調光元件收斂第一光線的發散角角度。因此，本發明實施例的光源模組可以使顯示裝置具有防窺的效果。
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。
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繪示本發明一實施例之光源模組側視剖面圖，請參考圖1A。在本實施例中，光源模組100包括導光板110、光源組120以及調光元件130。導光板110包括入光面IS。光源組120配置於入光面IS旁。調光元件130配置於光源組120與導光板110之間。具體而言，導光板110更包括出光面ES、與出光面ES相對的底面BS以及與入光面IS相對的側表面SS。入光面IS位於出光面ES與底面之BS間，且入光面IS連接出光面ES與底面BS。側表面SS位於出光面ES與底面BS之間，且側表面SS連接出光面ES與底面BS。在本實施例中，導光板110例如是一反射式楔型導光板。導光板110的厚度例如是從側表面SS朝向入光面IS遞減。在其他實施例中，導光板110亦可以例如是於底面BS設置微結構的導光板，或者是其他類型的導光板，本發明不以此為限。
圖1B繪示圖1A實施例之光源模組俯視剖面圖，請同時參考圖1A。在本實施例中，光源模組100更包括反射元件140a、反射元件140b、擴散片150以及稜鏡片160。光源組120以及反射元件140a設置於導光板110的相對二側，且反射元件140a包括面對導光板110的反射面RS。具體而言，反射面RS的形狀係對應於導光板110的側表面SS輪廓的形狀。舉例而言，在本實施例中，導光板110的側表面SS的形狀為三角柱面，而反射面RS的形狀則係對應於導光板110的側表面SS的輪廓而具有一內凹的形狀。在本實施例中，稜鏡片160設置於導光板110的出光面ES一側，且稜鏡片160中具有稜鏡的表面面對出光面ES。另外，稜鏡片160設置於導光板110以及擴散片150之間，且反射元件140b配置於導光板110的底面BS一側。在本實施例中，反射元件140b例如是白色反射片、鏡面反射片或是其他類型的反射片，或是具有反射效果的金屬底板等，本發明並不以此為限。具體而言，光源組120包括至少一第一光源122與至少一第二光源124。第一光源122與第二光源124分別具有相互平行的光軸OA1與光軸OA2。光源模組100例如是處於由第一軸X、第二軸Y以及第三軸Z所建構的空間中，其中第二軸Y方向與第一光源122的光軸OA1方向平行，也與第二光源124的光軸OA2方向平行。第一軸X方向沿著水平方向延伸。第二軸Y方向垂直於第一軸X方向且沿著垂直方向延伸。另外，第三軸Z方向垂直於第一軸X方向也垂直於第二軸Y的方向。第一光源122與第二光源124沿著第一軸X方向交替地排列。第一光源122與第二光源124例如是發光二極體（Light-Emitting Diode, LED）。在其他實施例中，亦依據光源模組100的光學需求，而採用有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode, OLED）或其他類型適於發光的元件，本發明並不以此為限。
在本實施例中，光源組120適於發出光線L，而光線L通過調光元件130而進入入光面IS。大部分來自入光面IS的光線L入射出光面ES與底面BS的入射角會大於臨界角（critical angle），進而以全反射（total reflection）的方式傳遞至導光板110的側表面SS。接著，光線L在反射元件140a的反射面RS上發生反射而自側表面SS返回導光板110。由於本實施例導光板110的厚度從側表面SS朝向入光面IS遞減，因此自側表面SS返回的光線L入射出光面ES或底面BS的入射角會隨著光線L被出光面ES與底面BS反射次數的增加而遞減。當光線L在出光面ES的入射角小於臨界角時會在出光面ES折射至導光板110之外。另外，由於反射元件140b配置於導光板110的底面BS一側，因此即使光線L在底面BS的入射角小於臨界角，光線L依然可藉由反射元件140b反射至出光面ES。具體而言，由於導光板結構設計，因此進入入光面IS的光線L於水平方向（在第一軸X方向上）的發散角角度會接近於光線L離開出光面ES時於水平方向的發散角角度。
在本實施例中，擴散片150以及稜鏡片160分別用以使光線L的出光均勻以及使光線L的出光亮度提升，而使得光源模組100具有良好的光學效果。具體而言，依據實際光學需求，光源模組100亦可以包括其他類型的光學膜片，來對光線L作適切的光學調整，本發明並不以此為限。
接著，請參考圖1B。在本實施例中，光線L包括第一光線L1以及第二光線L2。第一光源122適於發出第一光線L1，而第二光源124適於發出第二光線L2。調光元件130包括光反射部170。具體而言，由光源組120的第一光源122所發出的第一光線L1通過調光元件130的光反射部170而進入導光板110的入光面IS，且調光元件130收斂第一光線L1的發散角（divergence angle）角度。
在本實施例中，光反射部170包括至少一第一反射空腔172。各第一反射空腔172分別對應一個第一光源122。具體而言，各第一反射空腔172包括第一調光入光面172a、第一調光出光面172b以及連接第一調光入光面172a與第一調光出光面172b的多個第一反射側面172c。第一調光入光面172a鄰接一第一光源122，且第一調光出光面172b鄰接導光板110的入光面IS。在本實施例中，定義一第一方向D1與第一光源122的光軸OA1方向垂直（第一方向D1也與第二光源124的光軸OA2方向垂直），且與第一軸X方向平行。第一調光出光面172b在第一方向D1上的寬度W2大於第一調光入光面172a在第一方向D1上的寬度W1。具體而言，這些第一反射側面172c於第一軸X與第二軸Y構成的平面上的投影線段相對於第一光源122的光軸OA1而言是傾斜而非平行的。此外，第一反射空腔172於第一軸X與第二軸Y構成的平面上的投影於光軸OA1的二側彼此線對稱。在本實施例中，寬度W1例如是落在0.5毫米（millimeter, mm）至10毫米的範圍內，寬度W2例如是落在5毫米至30毫米的範圍內，而第一調光入光面172a與第一調光出光面172b在第二軸Y方向上的距離D例如是落在5毫米至50毫米的範圍內。較佳地，寬度W1例如是落在1.5毫米至7.5毫米的範圍內，寬度W2例如是落在8毫米至20毫米的範圍內，而第一調光入光面172a與第一調光出光面172b在第二軸Y方向上的距離D例如是落在10毫米至30毫米的範圍內。在其他實施例中，第一調光入光面172a在第一方向D1上的寬度W1、第一調光出光面172b在第一方向D1上的寬度W2以及第一調光入光面172a與第一調光出光面172b在第二軸Y方向上的距離可以依據光源模組100的出光需求而調整，本發明並不以此為限。
在本實施例中，各第一反射空腔172的這些第一反射側面172c連接而形成第一反射空腔172封閉的內表面，而第一調光入光面172a以及第一調光出光面172b即第一反射空腔172相對二側的開口。具體而言，這些第一反射側面172c表面貼附有反射材料，或者這些第一反射側面172c的表面鍍有反射膜。反射材料例如是銀反射片（silver reflector）或者是其他類型的反射片，而第一反射側面172c的表面例如是鏡面反射面，本發明並不以此為限。另外在本實施例中，這些第一反射側面172c為平面。然而在其他實施例中，這些第一反射側面172c亦可以是曲面。具體而言，第一光源122發出的第一光線L1由第一調光入光面172a進入第一反射空腔172後，在這些第一反射側面172c上來回反射而朝向第一調光出光面172b傳遞。一般而言，光線在反射空腔中傳遞的過程中，光線的發散角角度會因反射空腔的幾何結構不同而有對應的變化。在本實施例中，由於第一調光出光面172b在第一方向D1上的寬度W2大於第一調光入光面172a在第一方向D1上的寬度W1，且這些第一反射側面172c於第一軸X與第二軸Y構成的平面上的投影線段相對於第一光源122的光軸OA1而言是傾斜而非平行的，因此當原本在水平方向（即在第一軸X方向）上具有發散角角度θ1 的第一光線L1在這些第一反射側面172c上每反射一次，第一光線L1在水平方向上的發散角角度就會變小一次。也就是說，當第一光線L1經過於這些第一反射側面172c上至少一次的反射之後，第一光線L1原本在水平方向的發散角角度θ1 會受到第一反射空腔172的收斂，而使得第一光線L1由第一調光出光面172b發出並進入導光板110之後，其於水平方向的發散角具有發散角角度θ2 。在本實施例中，發散角角度θ2 小於發散角角度θ1 。
在本實施例中，光反射部170更包括至少一第二反射空腔174。各第二反射空腔174分別對應一個第二光源124。具體而言，各第二反射空腔174包括第二調光入光面174a、第二調光出光面174b以及連接第二調光入光面174a與第二調光出光面174b的多個第二反射側面174c。第二調光入光面174a鄰接一第二光源124，且第二調光出光面174b鄰接導光板110的入光面IS。在本實施例中，第二調光出光面174b在第一方向D1上的寬度W4等於第二調光入光面174a在第一方向D1上的寬度W3。具體而言，這些第二反射側面174c於第一軸X與第二軸Y構成的平面上的投影線段相對於第二光源124的光軸OA2而言是平行的。此外，第二反射空腔174於第一軸X與第二軸Y構成的平面上的投影於光軸OA2的二側彼此線對稱。在本實施例中，各第二反射空腔174的這些第二反射側面174c連接而形成第二反射空腔174封閉的內表面，而第二調光入光面174a以及第二調光出光面174b即第二反射空腔174相對二側的開口。具體而言，這些第二反射側面174c表面類似於第一反射側面172c表面而貼附有反射材料或者鍍有反射膜。第二反射側面174c上的反射材料或者反射膜的相關敘述可參考第一反射側面172c上的反射材料或者反射膜的相關敘述，在此便不再贅述。
在本實施例中，由於第二調光出光面174b在第一方向D1上的寬度W4等於第二調光入光面174a在第一方向D1上的寬度W3，且這些第二反射側面174c於第一軸X與第二軸Y構成的平面上的投影線段相對於第二光源124的光軸OA2而言是平行的，因此原本在水平方向（即在第一軸X方向）上具有發散角角度θ3 的第二光線L2在這些第二反射側面174c上反射時，第二光線L2在水平方向上的發散角角度不會改變。也就是說，當第二光線L2經過於這些第二反射側面174c上至少一次的反射之後，第二反射空腔174實質上維持第二光線L2的發散角的角度。具體而言，第二光線L2由第二調光出光面174b發出並進入導光板110之後，其於水平方向上具有發散角角度θ4 。在本實施例中，發散角角度θ3 實質上等於發散角角度θ4 。
在本實施例中，第一光源122所發出的第一光線L1與第二光源124所發出的第二光線L2實質上於水平方向上具有相同的發散角角度，也就是說，發散角角度θ1 等於發散角角度θ3 。當第一光線L1通過第一反射空腔172而進入導光板110後，其水平方向的發散角具有發散角角度θ2 ，而發散角角度θ2 小於發散角角度θ1 。另外，當第二光線L2通過第二反射空腔174而進入導光板110後，其水平方向的發散角具有發散角角度θ4 ，而發散角角度θ4 實質上等於發散角角度θ3 。在本實施例中，當光線L通過調光元件130而進入導光板110的入光面IS後，光線L於水平方向（在第一軸X方向上）的發散角角度會接近於光線L離開導光板110出光面ES時於水平方向的發散角角度。因此，在本實施例中，由出光面ES離開導光板110的第一光線L1於水平方向的發散角角度會小於由出光面ES離開導光板110的第二光線L2於水平方向的發散角角度。
請繼續參考圖1B，在本實施例中，這些第一反射空腔172a與這些第二反射空腔174a沿著第一方向D1交替地排列。具體而言，對應這些第一反射空腔172a設置的這些第一光源122以及對應這些第二反射空腔174a設置的這些第二光源124也沿著第一方向D1交替地排列。在本實施例中，光源模組100更包括處理單元180。處理單元180用以控制這些第一光源122以及這些第二光源124。舉例而言，光源模組100包括一般模式以及防窺模式。在光源模組100於一般模式時，處理單元180控制這些第二光源124發光，而控制這些第一光源122不發光。進入導光板110的第二光線L2其水平方向的發散角角度θ4 實質上等於第二光線L2自第二光源124發出時在水平方向的發散角角度θ3 。因此，光源模組100的出光於水平方向上具有適於正常使用的發散角角度。此外，在本實施例中，在光源模組100於防窺模式時，處理單元180控制這些第一光源122發光，而控制這些第二光源124不發光。進入導光板110的第一光線L1其水平方向的發散角角度θ2 實質上小於第一光線L1自第一光源122發出時在水平方向的發散角角度θ1 。因此，光源模組100的出光於水平方向上具有較小的發散角角度。也就是說，當使用者在觀看光源模組100應用的相關產品，例如是行動電話的顯示裝置時，顯示裝置的顯示畫面只能由與顯示裝置的顯示畫面方向上一小角度範圍內的使用者所觀看到。也就是說，在防窺模式下，使用者可以正常觀看到顯示裝置的顯示畫面。然而，當旁人位於與顯示裝置的顯示畫面方向上超過一定角度時，由於光源模組100提供的出光無以進入旁人的眼睛，因此旁人無法觀看到顯示裝置的顯示畫面，而使顯示裝置具有防窺的效果。
在本實施例中，亦可以依據實際需求，而設計光源模組100於一般模式或防窺模式時，處理單元180控制不同的第一光源122以及第二光源12。舉例而言，處理單元180可以於一般模式時，控制這些第一光源122的以及這些第二光源124發光，而使得光源模組100的出光於水平方向上具有適於正常使用的發散角角度，且光源模組100於水平方向上較靠近光源模組100出光範圍的中央具有較高的亮度。另外，在一些實施例中，這些第一反射空腔172以及這些第二反射空腔174亦可以在第一方向上D1以其他的方式排列，搭配處理單元180於不同模式下的控制，而達到不同的光學效果（例如是亮度控制或是亮度分佈控制）或是控制結果。除此之外，在一些實施例中，調光元件130的光反射部170亦可以根據實際需求而具有不同數量的這些第一反射空腔172以及這些第二反射空腔174，本發明並不以此為限。
圖2A繪示本發明一實施例之光源模組於防窺模式的照度分佈模擬圖，而圖2B繪示圖2A實施例之光源模組於一般模式的照度分佈模擬圖，請參考圖2A以及圖2B。本實施例的光源模組200類似於圖1A實施例的光源模組100，其構件以及相關敘述可參考圖1A實施例的光源模組100，在此不再贅述。本實施例的光源模組200與圖1A實施例的光源模組100的差異在於，本實施例的光源模組200為17吋。光源模組200具有18個作為第一光源122的發光二極體，且光源模組200具有17個作為第二光源124的發光二極體。第一光源122的這些發光二極體以及第二光源124的這些發光二極體交替地在第一方向D1上排列，且這些發光二極體的間距為10毫米。另外，光源模組200具有與第一光源122的這些發光元件以及第二光源124的這些發光元件相對應的這些第一反射空腔172以及這些第二反射空腔174。
在圖2A以及圖2B實施例的光源模組照度模擬結果中，不同的顏色分佈表示光源模組200照度的分佈情形。於圖2A以及圖2B中，顏色越淺的表示其照度越高。
圖3A繪示圖2A實施例之光源模組於防窺模式的視角分佈模擬圖，而圖3B繪示圖2B實施例之光源模組於一般模式的視角分佈模擬圖，請參考圖3A以及圖3B。圖3A以及圖3B實施例的光源模組視角分佈模擬結果中，不同的顏色分佈呈現光源模組200視角的分佈情形。
值得注意的是，圖2A至圖2B繪示的照度分佈模擬圖以及圖3A至圖3B繪示的視角分佈模擬圖僅為本發明的一實施例，並非用以限定本發明。任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可應用本發明的原則對其參數或設定作適當的更動，以致使其設定之數據改變，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
圖4A繪示本發明另一實施例之調光元件俯視剖面圖，請參考圖4A。在本實施例中，調光元件430a類似於圖1A至圖1B實施例的調光元件130。調光元件430a的構件以及相關敘述可參考圖1A至圖1B實施例的調光元件130，在此便不再贅述。調光元件430a與調光元件130的差異在於，調光元件430a包括光反射部470a。光反射部470a包括至少一第一反射空腔472a以及至少一第二反射空腔474a。各第一反射空腔472a對應一第一光源122，且各第二反射空腔474a對應一第二光源124。具體而言，各第一反射空腔472a包括第一調光入光面472aa、第一調光出光面472ab以及連接第一調光入光面472aa與第一調光出光面472ab的多個第一反射側面472ac。各第二反射空腔474a包括第二調光入光面474aa、第二調光出光面474ab以及連接第二調光入光面474aa與第二調光出光面474ab的多個第二反射側面474ac。在本實施例中，這些第一反射側面472ac為曲面。具體而言，由於調光元件430a的第一反射空腔472a收斂來自第一光源122的發光元件發出的光線的發散角角度，因此採用本實施例的調光元件430a的光源模組也可以如圖1A至圖1B實施例的光源模組100，使顯示裝置具有防窺的效果。
圖4B繪示本發明又一實施例之調光元件俯視剖面圖，請參考圖4B。在本實施例中，調光元件430b類似於圖1A至圖1B實施例的調光元件130。調光元件430b的構件以及相關敘述可參考圖1A至圖1B實施例的調光元件130，在此便不再贅述。調光元件430b與調光元件130的差異在於，調光元件430b包括光反射部470b。光反射部470b包括至少一第一反射空腔472b以及至少一第二反射空腔474b。各第一反射空腔472b對應一第一光源122的發光元件，且各第二反射空腔474b對應一第二光源124的發光元件。具體而言，各第一反射空腔472b包括第一調光入光面472ba、第一調光出光面472bb以及連接第一調光入光面472ba與第一調光出光面472bb的多個第一反射側面472bc。各第二反射空腔474b包括第二調光入光面474ba、第二調光出光面474bb以及連接第二調光入光面474ba與第二調光出光面474bb的多個第二反射側面474bc。在本實施例中，第一反射空腔472b於第一軸X與第二軸Y構成的平面上的投影於光軸OA1的二側彼此不線對稱。第一調光出光面472bb在第一方向D1上於光軸OA1的二側分別具有寬度W5以及寬度W6，而寬度W5大於寬度W6。藉由本實施例第一反射空腔472b結構的調整，第一光源122的發光元件所發出的第一光線L1通過第一反射空腔472b後，傾斜地入射至導光板，而達到不同的出光應用。在本實施例中，由於調光元件430b的第一反射空腔472b收斂來自第一光源122的發光元件發出的光線的發散角角度，因此採用本實施例的調光元件430a的光源模組也可以如圖1A至圖1B實施例的光源模組100，使顯示裝置具有防窺的效果。
圖5繪示本發明再一實施例之光源模組側視剖面圖，請參考圖5。在本實施例中，光源模組500類似於圖1A至圖1B實施例的光源模組100。光源模組500的構件以及相關敘述可參考圖1A至圖1B實施例的光源模組100，在此便不再贅述。光源模組500與光源模組100的差異在於，光源模組500的導光板510的底面BS設置多個微結構512，且導光板510的厚度一致。在本實施例中，來自入光面IS的光線L在導光板510中以全反射的方式傳遞。當光線L傳遞至這些微結構512時，光線L會在這些微結構512上發生反射而在出光面ES折射至導光板510之外。具體而言，各微結構512為凹入於導光板510底面BS的內凹結構，各微結構512具有面對入光面IS的第一表面S1以及面對側表面SS的第二表面S2，且第一表面S1以及第二表面S2為平面。由於這些微結構512第一表面S1以及第二表面S2為平面，因此這些微結構512不會使光線發生散射。在本實施例中，通過調光元件130而進入入光面IS的光線L於水平方向（在第一軸X方向上）的發散角角度會接近於光線L離開出光面ES時於水平方向的發散角角度。另外，由於調光元件130收斂來自第一光源（未繪示）的發光元件發出的第一光線（未繪示）的發散角角度，因此光源模組500可以如圖1A至圖1B實施例的光源模組100，使顯示裝置具有防窺的效果。
圖6A繪示本發明另一實施例之光源模組俯視剖面圖，圖6B繪示圖6A實施例之濾光元件過濾大角度光線的示意圖，請參考圖6A以及圖6B。在本實施例中，光源模組600類似於圖1A至圖1B實施例的光源模組100。光源模組600的構件以及相關敘述可參考圖1A至圖1B實施例的光源模組100，在此便不再贅述。光源模組600與光源模組100的差異在於，光源模組600的調光元件630更包括濾光部690。濾光部690配置於光反射部170與導光板110的入光面IS之間。濾光部690包括至少一濾光元件692。各濾光元件692對應各第一調光出光面172b設置。具體而言，各濾光元件692覆蓋一第一調光出光面172b。
請繼續參考圖6B。在本實施例中，濾光元件692包括柵欄結構692a。柵欄結構692a包括多個透光單元692a1以及多個吸光單元692a2，而這些透光單元692a1以及這些吸光單元692a2交替地排列。具體而言，光源LS對濾光元件692發出光線L，而光源LS的光軸與這些透光單元692a1以及這些吸光單元692a2的排列方向垂直。當來自光源LS的光線L行進至柵欄結構692a時，光線L可以穿透這些透光單元692a1。然而，行進至這些吸光單元692a2的光線L會被這些吸光單元692a2吸收。在本實施例中，光線L的發散角角度在第一角度θa 以下的部分並未行進至這些吸光單元692a2，因此這些部分得以穿透濾光元件692。另外，光線L的發散角角度大於第一角度θa 的部分行進至這些吸光單元692a2，因此這些部分無法穿透濾光元件692。也就是說，濾光元件692得以吸收光線L的發散角角度大於第一角度θa 的部分。在其他實施例中，柵欄結構692a可以是包括多個反光單元與多個透光單元692a1交替地排列，且這些反光單元的材料為光反射材料，例如白色樹脂、金屬材料等，本發明並不以此為限。
請對照圖6B並參考圖1B以及圖6A。在圖1B的實施例中，通過第一調光出光面172b的第一光線L1具有發散角角度θ2 。另外，在圖6A的實施例中，通過濾光元件692並進入導光板110的第一光線L1具有發散角角度θ5 。由圖6B的實施例可知，濾光元件692可以過濾光線L的發散角角度大於第一角度θa 的部分。因此，當第一角度θa 小於發散角角度θ2 時，在圖6A的實施例中，濾光元件692可以過濾通過第一調光出光面172b的第一光線L1的發散角角度大於第一角度θa 的部分。具體而言，圖6A實施例的第一光線L1的發散角角度θ5 會小於圖1B實施例的第一光線L1的發散角角度θ2 。在本實施例中，調光元件630的第一反射空腔172收斂來自第一光源122的發光元件發出的第一光線L1的發散角角度，且濾光元件692過濾第一光線L1的發散角角度大於第一角度θa 的部分，而進一步收斂第一光線L1的發散角角度。因此光源模組600也可以如圖1A至圖1B實施例的光源模組100，使顯示裝置具有防窺的效果。在一些實施例中，濾光元件692可以依照實際需求，選擇性地貼附於部分的這些第一反射空腔172的第一調光出光面172b上。或者，濾光元件692可以選擇性地貼附於至少部分的這些第二反射空腔174的第二調光出光面174b上，而對第二光線L2的發散角角度作適當的調整，本發明並不以此為限。
圖7繪示本發明又一實施例之光源模組側視剖面圖，請參考圖7。在本實施例中，光源模組700類似於圖1A至圖1B實施例的光源模組100。光源模組700的構件以及相關敘述可參考圖1A至圖1B實施例的光源模組100，在此便不再贅述。光源模組700與光源模組100的差異在於，光源模組700更包括濾光部790，而濾光部790包括濾光元件792。在本實施例中，光源模組700的反射元件140b例如是反射片。反射元件140b配置於底面BS下，且濾光部790配置於底面BS與反射元件140b之間。在本實施例中，濾光元件792類似於圖6A以及圖6B實施例的濾光元件692，濾光元件792的構件以及相關敘述可參考圖6A以及圖6B實施例的濾光元件692，在此便不再贅述。具體而言，在光線L於導光板110內部以全反射的方式傳遞時，即使光線L在底面BS的入射角小於臨界角，部分光線L依然可藉由反射元件140b反射至出光面ES。此外，藉由反射元件140b反射至出光面ES的部分光線L會通過濾光元件792，而濾光元件792可以吸收光線L的發散角角度大於第一角度θa 的部分，而收斂光線L的發散角角度。在本實施例中，調光元件130收斂來自第一光源（未繪示）的發光元件發出的第一光線（未繪示）的發散角角度，因此光源模組700也可以如圖1A至圖1B實施例的光源模組100，使顯示裝置具有防窺的效果。
圖8繪示本發明一實施例之顯示裝置側視剖面圖，請參考圖8。在本實施例中，顯示裝置800包括顯示面板810以及光源模組820。光源模組820用以提供光線L至顯示面板810。具體而言，光源模組820類似於圖1A至圖1B實施例的光源模組100。光源模組820的構件以及相關敘述可參考圖1A至圖1B實施例的光源模組100，在此便不再贅述。在本實施例中，顯示面板810例如是穿透式顯示面板或是其他類型的顯示面板。另外，光源模組820至少可以採用圖1A至圖1B實施例的光源模組100、圖5實施例的光源模組500、圖6A實施例的光源模組600、圖7實施例的光源模組700或是其他類型的光源模組，本發明並不以此為限。在本實施例中，由於調光元件130收斂來自第一光源（未繪示）的發光元件發出的第一光線（未繪示）的發散角角度，因此光源模組820可以如圖1A至圖1B實施例的光源模組100，使顯示裝置800具有防窺的效果。
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。本發明實施例的光源模組以及顯示裝置中，調光元件包括光反射部。光源組發出的第一光線通過調光元件而進入導光板的入光面，而調光元件收斂第一光線的發散角角度。因此，本發明實施例的光源模組可以使顯示裝置具有防窺的效果。
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。
100、500‧‧‧光源模組
110、510‧‧‧導光板
120‧‧‧光源組
122‧‧‧第一光源
124‧‧‧第二光源
130、430a、430b、630‧‧‧調光元件
140a、140b‧‧‧反射元件
150‧‧‧擴散片
160‧‧‧稜鏡片
170、470a、470b‧‧‧光反射部
172、472a、472b‧‧‧第一反射空腔
172a、472aa、472ba‧‧‧第一調光入光面
172b、472ab、472bb‧‧‧第一調光出光面
172c、472ac、472bc‧‧‧第一反射側面
174、474a、474b‧‧‧第二反射空腔
174a、474aa、474ba‧‧‧第二調光入光面
174b、474ab、474bb‧‧‧第二調光出光面
174c、474ac、474bc‧‧‧第二反射側面
180‧‧‧處理單元
512‧‧‧微結構
690、790‧‧‧濾光部
692、792‧‧‧濾光元件
692a‧‧‧柵欄結構
692a1‧‧‧透光單元
692a2‧‧‧吸光單元
800‧‧‧顯示裝置
810‧‧‧顯示面板
BS‧‧‧底面
D‧‧‧距離
D1‧‧‧第一方向
ES‧‧‧出光面
IS‧‧‧入光面
L、La、Lb‧‧‧光線
L1‧‧‧第一光線
L2‧‧‧第二光線
LS‧‧‧光源
OA1、OA2‧‧‧光軸
RS‧‧‧反射面
S1‧‧‧第一表面
S2‧‧‧第二表面
SS‧‧‧側表面
W1、W2、W3、W4、W5、W6‧‧‧寬度
X‧‧‧第一軸
Y‧‧‧第二軸
Z‧‧‧第三軸
θ1、θ2、θ3、θ4、θ5‧‧‧發散角角度
θa‧‧‧第一角度
圖1A繪示本發明一實施例之光源模組側視剖面圖。 圖1B繪示圖1A實施例之光源模組俯視剖面圖。 圖2A繪示本發明一實施例之光源模組於防窺模式的照度分佈模擬圖。 圖2B繪示圖2A實施例之光源模組於一般模式的照度分佈模擬圖。 圖3A繪示圖1A實施例之光源模組於防窺模式的視角分佈模擬圖。 圖3B繪示圖1A實施例之光源模組於一般模式的視角分佈模擬圖。 圖4A繪示本發明另一實施例之調光元件俯視剖面圖。 圖4B繪示本發明又一實施例之調光元件俯視剖面圖。 圖5繪示本發明再一實施例之光源模組側視剖面圖。 圖6A繪示本發明另一實施例之光源模組俯視剖面圖。 圖6B繪示圖6A實施例之吸光元件吸收大角度光線的示意圖。 圖7繪示本發明又一實施例之光源模組側視剖面圖。 圖8繪示本發明一實施例之顯示裝置側視剖面圖。
100‧‧‧光源模組
110‧‧‧導光板
120‧‧‧光源組
122‧‧‧第一光源
124‧‧‧第二光源
130‧‧‧調光元件
140a‧‧‧反射元件
170‧‧‧光反射部
172‧‧‧第一反射空腔
172a‧‧‧第一調光入光面
172b‧‧‧第一調光出光面
172c‧‧‧第一反射側面
174‧‧‧第二反射空腔
174a‧‧‧第二調光入光面
174b‧‧‧第二調光出光面
174c‧‧‧第二反射側面
180‧‧‧處理單元
D‧‧‧距離
D1‧‧‧第一方向
IS‧‧‧入光面
L‧‧‧光線
L1‧‧‧第一光線
L2‧‧‧第二光線
OA1、OA2‧‧‧光軸
W1、W2、W3、W4‧‧‧寬度
X‧‧‧第一軸
Y‧‧‧第二軸
Z‧‧‧第三軸
θ1、θ2、θ3、θ4‧‧‧發散角角度

Claims (10)

  1. 一種光源模組，包括： 一導光板，包括一入光面； 一光源組，配置於該入光面旁，該光源組適於發出一第一光線；以及 一調光元件，配置於該光源組與該導光板之間，該調光元件包括一光反射部， 其中該第一光線通過該調光元件而進入該入光面，且該調光元件收斂該第一光線的發散角角度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該光源組包括一第一光源與一第二光源，該第一光源適於發出該第一光線，該第二光源適於發出一第二光線，且該第二光線通過該調光元件而進入該入光面，該調光元件實質上維持該第二光線的發散角的角度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該光源組包括一第一光源，該第一光源適於發出該第一光線，該光反射部包括一第一反射空腔，該第一反射空腔包括一第一調光入光面、一第一調光出光面以及連接該第一調光入光面與該第一調光出光面的多個第一反射側面，該第一調光入光面鄰接該第一光源，且該第一調光出光面鄰接該入光面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的光源模組，其中該第一調光出光面在一第一方向上的寬度大於該第一調光入光面在該第一方向上的寬度，其中該第一方向與該第一光源的光軸方向垂直。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的光源模組，其中該光反射部更包括一第二反射空腔，該第二反射空腔包括一第二調光入光面、一第二調光出光面以及連接該第二調光入光面與該第二調光出光面的多個第二反射側面，該第二調光入光面鄰接該光源組，且該第二調光出光面鄰接該入光面，且該第二調光出光面在該第一方向上的寬度等於該第二調光入光面在該第一方向上的寬度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光源模組，其中該光源組更包括一第二光源，該第二光源適於發出一第二光線，且該第二調光入光面鄰接該第二光源，該第二光線通過該第二反射空腔進入該入光面，該調光元件實質上維持該第二光線的發散角的角度。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的光源模組，其中該至少一第一反射空腔與該至少一第二反射空腔沿著該第一方向交替地排列。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的光源模組，其中該調光元件更包括一濾光部，該濾光部配置於該光反射部與該入光面之間，該濾光部包括一濾光元件，該濾光元件對應該第一調光出光面設置且過濾該第一光線的發散角角度大於一第一角度的部分。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的光源模組，其中該導光板包括一出光面以及與該出光面相對的一底面，該入光面位於該出光面與該底面之間且連接該出光面與該底面，該光源模組更包括一濾光部與一反射元件，該反射元件配置於該底面下，且該濾光部配置於該底面與該反射元件之間。
  10. 一種顯示裝置，包括： 一顯示面板；以及 一光源模組，用以提供光線至該顯示面板，該光源模組包括： 一導光板，包括一入光面； 一光源組，配置於該入光面旁，該光源組適於發出一第一光線；以及 一調光元件，配置於該光源組與該導光板之間，該調光元件包括一光反射部， 其中該第一光線通過該調光元件而進入該入光面，且該調光元件收斂該第一光線的發散角角度。
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