TWI575254B - 顯示裝置及其背光模組 - Google Patents

Description

顯示裝置及其背光模組

本發明是有關於一種顯示裝置及其背光模組(back light module)，且特別是有關於一種可切換式二維/三維(switchable 2D/3D)影像的顯示裝置及其背光模組。

一般來說，三維顯示器(three dimensional displays)可區分為外掛眼鏡式(stereoscopic type)，與裸眼式(autostereoscopic type)。其中，裸眼式顯示器在內部設置特殊的光學元件，如視差光柵(parallax barrier)或柱狀稜鏡(lenticular lens)，使得使用者的左、右眼可以分別觀察顯示裝置上具有視差的影像，感知形成一立體影像。為了同時滿足使用者需要觀看二維(two dimension，2D)影像，可切換式二維/三維顯示裝置被提出，讓使用者可在三維影像和二維影像兩種顯示模式中進行轉換。

典型可切換式二維/三維三維顯示裝置，包括一個三 維發光模組以及一個二維發光模組。當顯示三維影像時，可將二維發光模組關閉而僅由三維發光模組發光。使三維發光模組所發出的光線，穿過影像顯示面板，例如液晶顯示面板(Liquid Crystal Display，LCD)，產生具有視差的影像而分別被使用者的左、右眼所接收，讓使用者感知三維影像。當顯示二維影像時，則可將二維發光模組開啟，三維發光模組可關閉或微開啟輔助補充光線，光線，穿過三維發光模組以及影像顯示面板後，對使用者提供二維影像。

然而在顯示三維影像時，由於一部分三維發光模組 所發出的光線並未直接穿過影像顯示面板，而是先射向二維發光模組，經二維發光模組反射之後，進入使用者的眼睛，產生非預期之亮暗交錯排列的疊紋(Moire)及與顯示面板的影像產生串擾(crosstalk)，降低自動立體影像顯示裝置的顯示品質。

因此，仍有需要提供一種先進的顯示裝置及其背光 模組，以改善習知技術所面臨的問題。

本發明的一個實施例是有關於一種背光模組，此背光模組包括：第一發光模組(light emitting module)、第二發光模組以及光衰減元件(attenuator)。其中，第一發光模組具有一出光面；第二發光模組位於出光面的相反一側；光衰減元件包括具有第一光吸收軸的第一偏光板，且第一偏光板位於第一發光模組與 第二發光模組之間。

本發明的另一個實施例是有關於一種顯示裝置，此 顯示裝置包括顯示面板以及背光模組。其中，顯示面板，包括彼此相對的下偏光板和上偏光板，且分別具有相互正交的第一偏光軸和第二偏光軸。背光模組包括第一發光模組、第二發光模組以及光衰減元件。其中，第一發光模組具有面對下偏光板的一出光面；第二發光模組位於出光面的相反一側；光衰減元件位於第一發光模組與第二發光模組之間，且包括具有第一光吸收軸的一第一偏光板。其中第一光吸收軸實質與下偏光板的第一偏光軸平行。

本發明的又一個實施例是有關於一種背光模組，此 背光模組包括第一發光模組、第二發光模組、反射片以及光衰減元件。其中，第一發光模組具有一出光面；反射片位於出光面的相反一側；第二發光模組位於第一發光模組與反射片之間；光衰減元件包括一偏光板以及一相位差板。偏光板具有一光吸收軸，且位於第二發光模組與反射片之間；相位差板位於偏光板與反射片之間。

本發明的再一個實施例是有關於一種顯示裝置，此 顯示裝置包括顯示面板以及背光模組。其中，背光模組包括第一發光模組、反射片、第二發光模組以及光衰減元件。第一發光模組具有面對顯示面板的一出光面；反射片位於出光面的相反一側；第二發光模組位於第一發光模組與反射片之間；光衰減元件 包括偏光板以及相位差板。偏光板具有一光吸收軸，且位於第二發光模組與反射片之間。相位差板位於偏光板與反射片之間。

根據上述，本發明的實施例是提供一種二維/三維可 切換顯示模式的顯示裝置及其背光模組。在本發明的一些實施例中，此一顯示裝置的背光模組至少包括彼此平行排列的第一發光模組和第二發光模組，可藉由第一發光模組和第二發光模組的切換使用來提供至少二維及三維的二種顯示模式。其中，第一發光模組具有一出光面，並在出光面的相對一側配置一個包含至少一個吸收式偏光版的光衰減元件，來防止由第一發光模組所發出並射向第二發光模組的一部分光線，受到第二發光模組的反射，而產生非預期之亮暗交錯排列的疊紋，進而防止該部分光線與由第一發光模組所發出且直接穿過出光面的光線產生串擾現象。可以改善顯示裝置採用第一發光模組時的顯示品質，而不會影響切換成另一顯示模式時的顯示品質。

50‧‧‧顯示裝置

51‧‧‧顯示面板

51a‧‧‧液晶層

51b‧‧‧下偏光板

51c‧‧‧上偏光板

60‧‧‧顯示裝置

100‧‧‧背光模組

101‧‧‧第一發光模組

101a‧‧‧出光面

102‧‧‧第二發光模組

103‧‧‧光衰減元件

104‧‧‧導光板

104a‧‧‧入光面

104b‧‧‧入光面

104c‧‧‧第一側面

104d‧‧‧第二側面

105‧‧‧發光單元

106‧‧‧導光元件

107‧‧‧導光板

107a‧‧‧入光面

107b‧‧‧第三側面

107c‧‧‧第四側面

108‧‧‧發光單元

109‧‧‧反射片

110‧‧‧第一偏光板

110a‧‧‧第一基材層

110b‧‧‧第二基材層

110c‧‧‧偏光層

112‧‧‧擴散板

113‧‧‧增亮膜

114‧‧‧反射式偏光增亮膜

200‧‧‧背光模組

203‧‧‧光衰減元件

210‧‧‧第二偏光板

210a‧‧‧第三基材層

210b‧‧‧第四基材層

210c‧‧‧聚乙烯醇層

211‧‧‧黏著層

300‧‧‧背光模組

303‧‧‧光衰減元件

312‧‧‧光學膜片

400A‧‧‧背光模組

400B‧‧‧背光模組

403‧‧‧光衰減元件

412‧‧‧光學膜片

504‧‧‧表面處理結構

600‧‧‧背光模組

603‧‧‧光衰減元件

609‧‧‧反射片

610‧‧‧偏光板

611‧‧‧相位差板

X1‧‧‧第一光吸收軸

X2‧‧‧第二光吸收軸

X3‧‧‧光吸收軸

T1、T3、T4‧‧‧光穿透軸

P1‧‧‧第一偏光軸

P2‧‧‧第二偏光軸

L1、L1a、L1b、L1b1、L1b2、L2、L2a、L2b、L2c‧‧‧光線

為了對本發明之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第1A圖係根據本發明的一實施例所繪示的一種背光模組的結構剖面示意圖；第1B圖係根據第1A圖所繪示的一種光衰減元件的局部結構 放大剖面示意圖；第2A圖係根據本發明的另一實施例所繪示的一種背光模組的結構剖面示意圖；第2B圖係根據第2A圖所繪示的一種光衰減元件的局部結構放大剖面示意圖；第3A圖係根據本發明的又一實施例所繪示的一種背光模組的結構剖面示意圖；第3B圖係根據第3A圖所繪示的一種光衰減元件的局部結構放大剖面示意圖；第4A圖係根據本發明的再一實施例所繪示的一種背光模組的結構剖面示意圖；第4B圖係根據本發明的又另一實施例所繪示的一種背光模組的結構剖面示意圖；第4C圖係根據第4A圖和第4B圖所繪示的一種光衰減元件的局部結構放大剖面示意圖；第5圖係根據本發明的一實施例所繪示的一種顯示裝置的結構剖面示意圖；以及第6圖係根據本發明的另一實施例所繪示的一種顯示裝置的結構剖面示意圖。

本發明提供一種具有二發光模組的背光模組，以及 應用此背光模組的顯示裝置，可以改善此二發光模組之間反因為光反射所造成的影像串擾問題，達到改善顯示裝置品質的效果。 為了對本發明之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明。

但必須注意的是，這些特定的實施案例與方法，並 非用以限定本發明。本發明仍可採用其他特徵、元件、方法及參數來加以實施。較佳實施例的提出，僅係用以例示本發明的技術 特徵，並非用以限定本發明的申請專利範圍。該技術領域中具有 通常知識者，將可根據以下說明書的描述，在不脫離本發明的精神範圍內，作均等的修飾與變化。在不同實施例與圖式之中，相同的元件，將以相同的元件符號加以表示。

請參照第1A圖，第1A圖係根據本發明的一實施例所繪示的一種背光模組100的結構剖面示意圖。此背光模組100包括：第一發光模組101、第二發光模組102以及光衰減元件103。在本發明的一些實施例中，第一發光模組101位於第二發光模組102上方，光衰減元件103位於第一發光模組101和第二發光模組102之間。詳言之，主要用於三維顯示的第一發光模組101係一兼具發光及透光的結構，具有一出光面101a，由第一發光模組101光源所發出的光線L1係穿過出光面101a向外導出；主要用於二維顯示的第二發光模組102則位於第一發光模組101之出光面101a的相反一側，由第二發光模組102光源所發出的光線L2經由第二發光模組102本身之後，再穿過第一發光模組101 由第一發光模組101之出光面101a向外導出。出光面101a係表示此背光模組100出光總歸的終端面，以本實施例而言，係第一發光模組光學元件中的最鄰近於影像顯示面板及觀察者的表面。

在本發明的一些實施例之中，第一發光模組101可以包括一個導光板104、至少一個發光單元105以及複數個導光元件106。其中，導光板104具有至少一個入光面104a或104b以及彼此相對的一個第一側面104c和一個第二側面104d。導光板104的材質可以是玻璃、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)或其他可能的透光材料(但不以此為限)。發光單元105鄰接入光面104a或104b，本實施例發光單元105鄰接入光面104b，於其他實施例中，發光單元105數量亦可為二且分別鄰接入光面104a及入光面104b。複數導光元件106設置於第一側面104c和第二側面104d的至少一者上。

在本實施例之中，第一發光模組101係一側光式發光模組，具有複數個發光單元105鄰接於與導光板104之厚度方向平行的入光面104a和104b。垂直導光板104之厚度方向的第一側面104c可作為第一發光模組101的出光面101a，第一側面104c為該背光模組100最鄰近於顯示面板及觀察者的表面，也是該導光板104上表面。導光元件106位於與第一側面104c相對的第二側面104d上，也就是位於該導光板104的下表面。但在其他實施例之中，導光元件106亦可僅配置於第一側面104c上或同時配置於第一側面104c和第二側面104d上。

在本發明的一些實施例之中，導光元件106可以是規則或不規則排列的突出部(protrusions)、凸條、溝槽(slots)、開口(openings)、凹室(recesses)。另外，每一個導光件(由平行第一側面104c和第二側面104d方向觀察)的剖面形狀，可分別為弧形、多邊形(可包含三角形、正方形、長方形、梯形、正多邊形)或不規則形，可用來破壞導光板104的全反射效應，使光能藉由反射(reflection)或散射(scattering)朝向出光面101a(即導光板104的第一側面104c)出光。該導光元件106藉由條紋狀的分佈模式，達到形成區域出光強度不同(產生亮區或暗區)的柵狀出光圖案(barrier pattern)，使由發光單元105所發出的大部分光線L1a在進入導光板104之後，藉由該些導光元件106之導引，以亮暗交錯排列之形式照射顯示面板，以呈現三維影像。

第二發光模組102可以包括一個導光板107、至少一個發光單元108以及反射片109。其中，導光板107位於反射片109和第一發光模組101的導光板104之間，且具有至少一個入光面107a以及彼此相對的一個第三側面107b和一個第四側面107c。發光單元108鄰接入光面107a。導光板107的第三側面107b對映第一發光模組101的導光板104的第二側面104d；反射片109對映導光板107的第四側面107c。反射片109材料為白色散射材質。由發光單元108所發出之光線L2在進入導光板107之後，一部分的光線L2a直接穿過第一發光模組101，另一部分的光線L2b則先經由反射片109反射，再穿過第二發光模組102和 第一發光模組101，由第一發光模組101的出光面101a(即第一發光模組101的導光板104的第一側面104c)導出，藉以形成一個面光源。

光衰減元件103位於第一發光模組101和第二發光模組102之間。在本發明的一些實施例中，光衰減元件103至少包含一個吸收式線偏光板，例如第一偏光板110，且第一偏光板110具有第一光吸收軸X1。在本實施例之中，光衰減元件103可以是由單一第一偏光板110所構成。請參照第1B圖，第1B圖係根據第1A圖所繪示的一種光衰減元件103的局部結構放大剖面示意圖。第一偏光板110包括第一基材層110a、第二基材層110b以及夾設於第一基材層110a和第二基材層110b之間的偏光層110c(聚乙烯醇Poly-Vinyl Alcohol，PVA)，偏光層110c藉由拉伸及吸收材料佈值可形成具有光吸收率異向性(anisotropic)的功能，達到偏極化的結果。其中，構成第一基材層110a和第二基材層110b的材料可以相同或不同；且構成第一基材層110a和第二基材層110b的材料，可以選自於由三醋酸纖維素(Triacetate Cellulose，TAC)、聚酸甲酯、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)以及上述之任意組合所組成的一族群。

而值得注意的是，為了不影響第一發光模組101的光線由出光面101a導出，在本發明的一些實施例之中，光衰減元件103和第一發光模組101之間存在有一定的空間距離。換言之，光衰減元件103和第一發光模組101並不會直接接觸。例如 在本實施例中，光衰減元件103的第一偏光板110與第一發光模組101的導光元件106之間存在一定的間隔空間(空氣層)，使二者不會直接接觸。

另外，為了增加光衰減元件的產品可靠度(reliability)，並防止第一偏光板110在組裝後產生翹曲(waving)，在本發明的一些實施例之中，光衰減元件還可以是由至少兩個偏光板所構成的多層結構，且這些偏光板的光吸收軸係彼此平行。 例如，請參照第2A圖，第2A圖係根據本發明的另一實施例所繪示的一種背光模組200的結構剖面示意圖。背光模組200的結構大致上和第1A圖所繪示的背光模組100類似，差別僅在於光衰減元件203除了包括前述的第一偏光板110，還至少包括一個第二偏光板210，位於第二發光模組102與第一偏光板110之間(即第一偏光板110位於第二偏光板210的上方)。且第二偏光板210具有一第二光吸收軸X2，實質平行第一偏光板110的第一光吸收軸X1。在本發明的另一個實施例中，第二偏光板210可位於和第一發光模組101與第一偏光板110之間(即第二偏光板210位於第一偏光板110的上方)。

請參照第2B圖，第2B圖係根據第2A圖所繪示的一種光衰減元件203的局部結構放大剖面示意圖。在本實施例中，光衰減元件203係一雙層結構，由第一偏光板110、第二偏光板210以及位於第一偏光板110和第二偏光板210之間的黏著層211所構成。其中，第二偏光板210包括第三基材層210a、第 四基材層210b以及夾設於第三基材層210a和第四基材層210b之間的聚乙烯醇層210c。構成第三基材層210a和第四基材層210b的材料可以相同或不同。且構成第三基材層210a和第四基材層210b的材料，可以是選自於由三醋酸纖維素、聚酸甲酯、聚乙烯對苯二甲酸酯以及上述之任意組合所組成的一族群。黏著層211的材質可以是透光感壓膠(Pressure Sensitive Adhesive，PSA)或其他可能的透光黏著材料。由於第一偏光板110、第二偏光板210的應力翹曲方向相反可相互補償形變的結果，因此具有兩偏光板對貼的光衰減元件203較僅具有單一偏光板的光衰減元件103形變量小。

在本發明的一些實施例之中，光衰減元件還可以更包括至少一個光學膜片，位於第一偏光板110和第二偏光板210之間。例如，請參照第3A圖和第3B圖，第3A圖係根據本發明的又一實施例所繪示的一種背光模組300的結構剖面示意圖。第3B圖係根據第3A圖所繪示的一種光衰減元件303的局部結構放大剖面示意圖。其中背光模組300的結構大致上和第2A圖所繪示的背光模組200類似，差別僅在於光衰減元件303的於第一偏光板110和第二偏光板210之間還包括一個由擴散板(diffuser)、增亮膜(Brightness Enhancement Film，BEF)、反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)或上述之任意組合所組成的光學膜片312，並且分別藉由黏著層211與第一偏光板110和第二偏光板210結合。

值得注意的是，配置在第一偏光板110和第二偏光板210之間的光學膜片312若為反射式偏光增亮膜，其光穿透軸T3須實質與第一偏光板110和第二偏光板210的第一光吸收軸X1和第二光吸收軸X2平行。

在本發明的一些實施例之中，光衰減元件還可以更包括至少一個光學膜片，位於第一發光模組101和第二發光模組102二者其中之一與光衰減元件之間。例如，請參照第4A圖至第4C圖，第4A圖係根據本發明的再一實施例所繪示的一種背光模組400A的結構剖面示意圖。第4B圖係根據本發明的又另一實施例所繪示的一種背光模組400B的結構剖面示意圖。第4C圖係根據第4A圖和第4B圖所繪示的一種光衰減元件403的局部結構放大剖面示意圖。其中背光模組400A的結構大致上和第2A圖所繪示的背光模組200類似，差別僅在於光衰減元件403除了包括第一偏光板110，還至少包括一個由擴散板、增亮膜、反射式偏光增亮膜或上述之任意組合所組成的光學膜片412，位於和第二發光模組102與第一偏光板110之間(即光學膜片412配置於第一偏光板110的上方)。背光模組400B的結構也和背光模組400A類似，差別僅在於光衰減元件403的配置方式與背光模組400A不同。在背光模組400B中，光衰減元件403的光學膜片412係位於第一發光模組101和與第一偏光板110之間(即光學膜片412配置於第一偏光板110的下方)。

另外，為了增加第二發光模組102的光取出率，較 佳會在第二發光模組102和光衰減元件103、203和303之間配置至少一個由擴散板112、增亮膜113、反射式偏光增亮膜114或上述之任意組合所組成的光學膜片112(如第1A圖、第2A圖、第3A圖、第4A圖和第4B圖所繪示)。在本發明的一些實施例中，也可以在第一發光模組101和光衰減元件103、203和303之間配置至少一個光學膜片(未繪示)。而值得注意的是，配置在第一發光模組101和第二發光模組102之間的反射式偏光增亮膜114其光穿透軸T1會實質與第一偏光板110和第二偏光板210的第一光吸收軸X1和第二光吸收軸X2平行。光學膜片412若為反射式偏光增亮膜者，其光穿透軸T4也會實質質與第一光吸收軸X1和第二光吸收軸X2平行。

若將上述的背光模組，例如以背光模組200為例，與顯示面板加以整合，即可構成一個具有可切換二維/三維影像的顯示裝置50。請參照第5圖，第5圖係根據本發明的一實施例所繪示的一種顯示裝置50的結構剖面示意圖。顯示裝置50包括顯示面板51以及第2A圖所繪示的背光模組200。顯示面板51可以是一種液晶顯示面板或其他合適的顯示介質。在本實施例中，顯示面板51可以是一種液晶顯示面板，包括液晶層51a以及分別位於液晶層51a上下兩側的基板(未繪示)，且彼此相對的下偏光板51b和上偏光板51c。下偏光板51b和上偏光板51c分別具有相互正交的第一偏光軸P1和第二偏光軸P2。第一發光模組101的出光面101a(即導光板的第一側面104c)對映顯示面板51的下偏光 板51b；且第一偏光板110和第二偏光板210的第一光吸收軸X1和第二光吸收軸X2與下偏光板51b的第一偏光軸P1實質平行。

當顯示裝置50要顯示三維影像時，可將第二發光模組102的發光單元108關閉，而只靠第一發光模組101的發光單元105提供光線。由發光單元105所發出的大部分光線L1a，在進入導光板104之後，藉由導光元件106之導引，以亮暗交錯排列之形式由第一發光模組101的出光面101a(即導光板的第一側面104c)導出，射向顯示面板51，將顯示面板51中一部分畫素(未繪示)所輸出的左眼影像傳送至使用者的左眼，並將顯示面板51上另一部分畫素(未繪示)所輸出的右眼影像傳送至使用者的右眼，使得使用者的兩眼可分別接受到具有兩眼視差(binocular parallax)的不同影像，進而讓使用者不需配戴輔助眼鏡就能以裸眼感知立體影像。

由發光單元105發出的另一部分光線L1b，在進入導光板104之後，由導光板104的第二側面104d導出，射向光衰減元件203。由於光線L1b為非偏極光，因此僅有平行第一偏光板110和第二偏光板210之第一光吸收軸X1和第二光吸收軸X2的偏極光L1b1才能通過光衰減元件203。例如，在本實施例中，衰減元件203的第一偏光板110和第二偏光板210的光穿透率實質介於40%至50%之間。因此，通過光衰減元件203之後再射向第二發光模組102的偏極光L1b1，其光線強度會衰減約50%。而射向第二發光模組102的偏極光L1b1，在經過擴散板 112、增亮膜113、反射式偏光增亮膜114以及第二發光模組102之導光板107和反射片109的反射與散射之後，大部分光線L1b1的偏極狀態會產生改變。因此，當再次射向光衰減元件203時，只有部分仍然平行第一偏光板110和第二偏光板210之第一光吸收軸X1和第二光吸收軸X2的偏極光L1b2能穿過光衰減元件203。換言之光線強度會至少再次衰減約50%。故而，光衰減元件203的配置可以大幅減少由發光單元105發出的光線L1b，受到第二發光模組102再反射穿過出光面101a的光線L1b2的強度。進一步防止未直接由第一發光模組101之出光面101a出射的光線L1b在顯示面板51上產生非預期之亮暗交錯排列的影像，並與直接穿過出光面101a的立體影像產生串擾，達到增進顯示裝置50之立體影像顯示品質的效果。

在本發明的一些實施例中，較佳還可以在光衰減元件203面對第一發光模組101的出光面101a上(即第一基材層110a的上表面)進行一表面處理，藉以在出光面101a上形成至少一個表面處理結構504。此一表面處理結構504可以包括至少一突起部、至少一凸條、至少一溝槽、至少一開口、至少一凹陷部或上述之任意組合。藉由表面處理結構504對光線L1b的散射，可防止射向第二發光模組102的光線L1b被光衰減元件203直接反射，並穿過出光面101a在顯示面板51上產生非預期之亮暗交錯排列的影像，以減少疊紋的發生。在本發明的另一些實施例中，亦可以選擇性地在光衰減元件203面對第二發光模組102的 表面(即第四基材層210b的下表面)上形成上述的表面處理結構504(未繪示)。

當顯示裝置50要顯示二維影像時，可將第一發光模組101的發光單元105關閉，而只靠第二發光模組102的發光單元108提供光線。由發光單元108發出的光線L2在進入導光板107之後，大部分的光線L2a直接穿過擴散板112、增亮膜113、反射式偏光增亮膜114、光衰減元件203和第一發光模組101；另一部分的光線L2b則先經由反射片109反射，再穿過第二發光模組102、擴散板112、增亮膜113、反射式偏光增亮膜114、光衰減元件203和第一發光模組101，再由第一發光模組101的出光面101a(即第一側面104c)導出，形成一個具有單一偏振態的偏極光L2c，將顯示面板51中之畫素(未繪示)所輸出的平面影像傳送至使用者的雙眼。

由於，第一偏光板110和第二偏光板210的第一光吸收軸X1和第二光吸收軸X2與下偏光板51b的第一偏光軸P1實質平行。因此，幾乎所有的(實質介於90%至98%之間)偏極光L2c都會穿過下偏光板51b。換言之，光衰減元件203的配置，對於第二發光模組102的實質光取出率影響不大。另外，為了補足第二發光模組102的光取出率，在本發明的一些實施例中，在顯示裝置50顯示平面影像時，亦可將第一發光模組101的至少一部分發光單元105開啟。

請參照第6圖，第6圖係根據本發明的另一實施例 所繪示的一種顯示裝置60的結構剖面示意圖。由於顯示裝置60與第5圖所繪示之顯示裝置50具有類似的結構，故相同的元件結構並不再贅述。顯示裝置60和顯示裝置50的差別在於光衰減元件603的結構與配置有所不同。在本實施例中，顯示裝置60包括顯示面板51以及背光模組600。背光模組600包括第一發光模組101、反射片609、第二發光模組102以及光衰減元件603。 第一發光模組101具有一出光面101a，面對顯示面板51；反射片609位於出光面101a的相反一側。第二發光模組102，位於第一發光模組101與反射片609之間。光衰減元件603包括偏光板610以及相位差板611。偏光板610具有光吸收軸X6，且位於第二發光模組102與反射片609之間。相位差板611位於偏光板610與反射片609之間。在本發明的一些實施例中，反射片609較佳是一種鏡像反射片。相位差板611可以是四分之一(λ/4)波板。

當顯示裝置60要顯示三維影像時，可將第二發光模組102的發光單元108關閉，可將第二發光模組102的發光單元108關閉，而只靠第一發光模組的發光單元105提供光線。由發光單元105所發出的大部分光線L1a，在進入導光板104之後，藉由導光元件106之導引，以亮暗交錯排列之形式由第一發光模組101的出光面101a(即導光板的第一側面104c)導出，射向顯示面板51，將顯示面板51中一部分畫素(未繪示)所輸出的左眼影像傳送至使用者的左眼，並將顯示面板51上另一部分畫素(未繪示)所輸出的右眼影像傳送至使用者的右眼，使得使用者的兩眼可分 別接受到具有兩眼視差的不同影像，進而讓使用者不需配戴輔助眼鏡就能以裸眼感知立體影像。

由發光單元105發出的另一部分光線L1b在進入導光板104之後，則由導光板104的第二側面104d導出，射向第二發光模組102並穿過第二發光模組102和衰減元件603。由於光線L1b為非偏極光，因此，僅有平行偏光板610之光吸收軸X6才能通過光衰減元件603射向相位差板611。在本實施例中，通過光衰減元件603後的偏極光L1b1，其光線強度會衰減約50%。而射向相位差板611的偏極光L1b1，在通過相位差板611後會產生四分之一波長(λ/4)的相位差。當偏極光L1b1被反射片609鏡像反射之後，因偏振狀態改變會被偏光板610阻擋而無法再次穿過第二發光模組102、擴散板112、增亮膜113、反射式偏光增亮膜114和第一發光模組101，由出光面101a導出。故而不會在顯示面板51上產生非預期之亮暗交錯排列的影像，可防止顯示裝置60的立體影像產生影像串擾的現象，達到增進顯示裝置60之立體影像顯示品質的效果。

當顯示裝置60要顯示二維影像時，可將第一發光模組101的發光單元108關閉，而只靠第二發光模組的發光單元105提供光線。由發光單元105發出的光線L2在進入導光板107之後，大部分的光線L2a直接穿過、擴散板112、增亮膜113、反射式偏光增亮膜114和第一發光模組101，將顯示面板51中之畫素(未繪示)所輸出的二維影像傳送至使用者的雙眼。由發光單元105 發出的另一部分的光線L2b在進入導光板107之後，則先穿過光衰減元件603經由反射片609鏡像反射後被而不再穿過第二發光模組102和第一發光模組101，由出光面101a導出。在本發明的一些實施例中，為了補足第二發光模組102的光取出率，在顯示裝置50顯示二維影像時，可將第一發光模組101的至少一部分發光單元105開啟。

根據上述，本發明的實施例是提供一種二維/三維可切換式的顯示裝置及其背光模組。在本發明的一些實施例中，此一顯示裝置的背光模組至少包括彼此平行排列的第一發光模組和第二發光模組，可藉由第一發光模組和第二發光模組的切換使用來提供至少二種顯示模式。其中，第一發光模組具有一出光面，並在出光面的相對一側配置一個包含至少一個吸收式偏光版的光衰減元件，來防止由第一發光模組所發出並射向第二發光模組的一部分光線，受到第二發光模組的反射，而產生非預期之亮暗交錯排列的疊紋，進而防止該部分光線與由第一發光模組所發出且直接穿過出光面的光線產生串擾現象。可以改善顯示裝置採用第一發光模組時的顯示品質，而不會影響切換成第二種顯示模式時的顯示品質。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何該技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50‧‧‧顯示裝置

51‧‧‧顯示面板

51a‧‧‧液晶層

51b‧‧‧下偏光板

51c‧‧‧上偏光板

101‧‧‧第一發光模組

101a‧‧‧出光面

102‧‧‧第二發光模組

104‧‧‧導光板

104a‧‧‧入光面

104b‧‧‧入光面

104c‧‧‧第一側面

104d‧‧‧第二側面

105‧‧‧發光單元

106‧‧‧導光元件

107‧‧‧導光板

107a‧‧‧入光面

107b‧‧‧第三側面

107c‧‧‧第四側面

108‧‧‧發光單元

109‧‧‧反射片

110‧‧‧第一偏光板

112‧‧‧擴散板

113‧‧‧增亮膜

114‧‧‧反射式偏光增亮膜

200‧‧‧背光模組

203‧‧‧光衰減元件

210‧‧‧第二偏光板

504‧‧‧表面處理結構

X1‧‧‧第一光吸收軸

X2‧‧‧第二光吸收軸

T1‧‧‧光穿透軸

P1‧‧‧第一偏光軸

P2‧‧‧第二偏光軸

L1、L1a、L1b、L1b1、L1b2、L2、L2a、L2b‧‧‧光線

Claims (18)

1. 一種背光模組(back light module)，包括：一第一發光模組(light emitting module)，具有一出光面；一第二發光模組，位於該出光面的相反一側；以及一光衰減元件(attenuator)，位於該第一發光模組與該第二發光模組之間；其中，該光衰減元件包括：一第一偏光板，該第一偏光板具有一第一光吸收軸；以及一第二偏光板，具有一第二光吸收軸，位於該第一發光模組和該第二發光模組二者其中一與該第一偏光板之間；且該第二光吸收軸實質平行該第一光吸收軸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一發光模組包括：一導光板，具有至少一入光面以及彼此相對的一第一側面和一第二側面；至少一發光單元，鄰接該入光面；以及複數導光元件，設置於該第一側面和該第二側面的至少一者上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一偏光板，包括一第一基材層、一第二基材層以及夾設於該第一基材 層和該第二基材層之間的一偏光層層；該第一基材層和該第二基材層的材料可以是三醋酸纖維素(Triacetate Cellulose，TAC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)以及上述之任意組合所組成的一族群；該偏光層材料可以是聚乙烯醇(Poly-Vinyl Alcohol，PVA)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光衰減元件具有一表面處理結構，位於該光衰減元件面對該第一發光模組的一表面上；該表面處理結構係選自於由至少一突起部(protrusions)、至少一凸條、至少一溝槽(slots)、至少一開口(openings)、至少一凹陷部(recesses)以及上述之任意組合所組成的一族群。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光衰減元件更包括至少一光學膜片，位於該第一發光模組和該第二發光模組二者其中之一與該第一偏光板之間；該至少一光學膜片係選自於由一擴散板、一增亮膜、一反射式偏光增亮膜以及上述之任意組合所組成的一族群。
6. 如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中該至少一光學膜片係一反射式偏光增亮膜，且具有一光穿透軸實質平行該第一光吸收軸。
7. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括彼此相對的一下偏光板和一上偏光板，且分別具有相互正交的一第一偏光軸和一第二偏光軸；以及一背光模組，包括：一第一發光模組，具有一出光面，面對該下偏光板；一第二發光模組，位於該出光面的相反一側；以及一光衰減元件，位於該第一發光模組與該第二發光模組之間，包括：一第一偏光板，具有一第一光吸收軸，實質與該下偏光板的該第一偏光軸平行；以及一第二偏光板具有一第二光吸收軸，位於該第一發光模組和該第二發光模組二者其中一與該第一偏光板之間；且該第二光吸收軸實質平行該第一光吸收軸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該第一發光模組包括：一導光板，具有至少一入光面以及彼此相對的一第一側面和一第二側面； 至少一發光單元，鄰接該入光面；以及複數導光元件，設置於該第一側面和該第二側面的至少一者上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該第一偏光板包括一第一基材層、一第二基材層以及夾設於該第一基材層和該第二基材層之間的一偏光層；該第一基材層和該第二基材層的材料可以是三醋酸纖維素、聚酸甲酯、聚乙烯對苯二甲酸酯以及上述之任意組合所組成的一族群；該偏光層的材料可以是聚乙烯醇。
10. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該光衰減元件具有一表面處理結構，位於該光衰減元件面對該第一發光模組的一表面上；該表面處理結構係選自於由至少一突起部、至少一凸條、至少一溝槽、至少一開口、至少一凹陷部以及上述之任意組合所組成的一族群。
11. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該光衰減元件更包括至少一光學膜片，位於該第一發光模組和該第二發光模組二者其中之一與該第一偏光板之間；該至少一光學膜片係選自於由一擴散板、一增亮膜、一反射式偏光增亮膜以及上述之任 意組合所組成的一族群。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該至少一光學膜片係一反射式偏光增亮膜，且具有一光穿透軸實質平行該第一光吸收軸。
13. 一種背光模組，包括：一第一發光模組，具有一出光面；一反射片，位於該出光面的相反一側；一第二發光模組，位於該第一發光模組與該反射片之間；以及一光衰減元件，包括：一偏光板，具有一光吸收軸，且位於該第二發光模組與該反射片之間；以及一相位差板，位於該偏光板與該反射片之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，其中該第一發光模組包括：一導光板，具有至少一入光面以及彼此相對的一第一側面和一第二側面；至少一發光單元，鄰接該入光面；以及複數導光元件，設置於該第一側面和該第二側面的至少一者 上。
15. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，更包括至少一光學膜片，位於該第一發光模組和該第二發光模組之間；該至少一光學膜片係選自於由一擴散板、一增亮膜、一反射式偏光增亮膜以及上述之任意組合所組成的一族群。
16. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一背光模組，包括：一第一發光模組，具有一出光面，面對該顯示面板；一反射片，位於該出光面的相反一側；一第二發光模組，位於該第一發光模組與該反射片之間；以及一光衰減元件，包括：一偏光板，具有一光吸收軸，且位於該第二發光模組與該反射片之間；以及一相位差板，位於該偏光板與該反射片之間。
17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該第一發光模組包括：一導光板，具有至少一入光面以及彼此相對的一第一側面和 一第二側面；至少一發光單元，鄰接該入光面；以及複數導光元件，設置於該第一側面和該第二側面的至少一者上。
18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，更包括至少一光學膜片，位於該第一發光模組和該第二發光模組之間；該至少一光學膜片係選自於由一擴散板、一增亮膜、一反射式偏光增亮膜以及上述之任意組合所組成的一族群。