专利名称：可调整视角的液晶显示器及其方法
技术领域：
本发明有关一种可调整视角的液晶显示器及其方法，且特别是有关于一种可利用电讯号切换以调整使用者所需视角的可调整视角液晶显示器及其方法。
背景技术：
随着科技的进步，消费者有更多的机会在公共区域使用具有显示器的移动产品，例如手机、笔记本计算机等，但消费者如果在公共区域使用时，又想保有个人的隐私，这时他们会需要一个可调视角的显示器。而目前有以下三种较常见的液晶显示器视角的控制方法。
图1是现有技术中利用百叶窗式结构以调整液晶显示器视角的示意图。请参照图1，在液晶显示器100前面加设百叶窗式结构110，并以规则方式排列。借由调整百叶窗式结构110本身的高度h以及百叶窗式结构110彼此间隔距离1，可限制显示器100发出的光线L进入观察者眼睛的角度。因此只有在视角为θ的范围内，光线L才能通过吸收材质110，且观察者才能看到影像。而视角超过θ的外的光线L则通通会被吸收材质110所吸收。
然而，此种视角控制方法的缺点在于百叶窗式结构110必须在使用时再外加于显示器外，造成使用上的不方便；由于部份光线L被百叶窗式结构110吸收，造成显示亮度会下降一半以上；而且其视角的调整是左右同时增加或减少，无法满足使用者对视角切换的多样需求，例如提供仅正视以及左侧侧视的使用者观察。
图2A及图2B是现有技术中利用光散射件以调整液晶显示器视角的示意图。在平行背光Lb与液晶层(Cell)200之间加入一块可调整光散射特性的光散射件210，例如是聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)。借由调整施加于光散射件210的电压，决定窄视角模式以及广视角模式。如图2A所示，在窄视角模式下，光散射件210为电压导通状态ON，光散射件210为透明状，背光Lb是保持平行通过液晶晶格200。因此，仅正视的观察者才能观察到影像。如图2B所示，在广视角模式下，光散射件210为电压不导通状态OFF，背光Lb经由光散射件210的作用形成散射光Ls通过液晶层200，使得各个视角的观察者皆可观察到影像。
然而，此种视角控制方法的缺点在于当光散射件210切换至电压导通状态ON时，背光Lb经过光散射件210时会有部份被反射，造成液晶面板200的亮度降低；而且如同上一个实例所述，此种视角控制方法仅能提供窄视角及广视角两种模式，并无法针对使用者所需的视角作调整，因而局限了视角调整的多样选择。
图3A及图3B是现有技术中利用外加配向膜以达到视角可调效果的视角控制示意图。借由调整外加液晶显示器上配向膜的配向方向，产生广视角及窄视角两种模式。如图3A所示，在窄视角模式下，观察者正视时可看到影像300。而当观察者斜视时，则会看到特定的亮暗相间的图形310将显示的影像300遮住，如图3B所示，使得观察者较不易辨识影像，因而达到视角可调的效果。
然而，如上述的三个实例所述，目前这些视角可调的液晶显示器架构，在进行视角切换时多有亮度下降、对比下降的缺点，而且无法将视角切换到正视以外使用者所需的视角，因此皆非是真正的视角可调方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可调整视角的液晶显示器及其方法。在背光与液晶面板之间置入光栅，并于光栅与液晶面板之间置入一组侧光。在广视角模式时，同时启动背光与侧光，而在窄视角模式时，只启动背光或侧光，即可调整出使用者所需的视角。
为实现本发明的目的，提出一种可调整视角的液晶显示器，此液晶显示器包括显示面板、背光装置以及侧光装置。侧光装置设置于显示面板下方，且背光装置设置于侧光装置下。侧光装置包括第一侧光源以及导光板。第一侧光源设置于导光的第一侧边。利用侧光与背光的开关可提供所需的窄视角以及广视角两种模式，达到视角可调的效果。
为实现本发明的目的，提出一种液晶显示器的视角调整方法。视角调整方法包括执行窄视角模式包括提供一单方向光；以及执行广视角模式包括提供一散射光。
为让本发明的上述目的、特点和优点能更明显易懂，下文特举两较佳实施例，并配合附图进行详细说明。
图1是现有技术中利用百叶窗吸收材质以调整液晶显示器视角的示意图。
图2A以及图2B是现有技术中利用光散射材质以调整液晶显示器视角的示意图。
图3A以及图3B是现有技术中利用外加液晶显示器以达到视角可调效果的视角控制示意图。
图4A是依照本发明第一实施例的液晶显示器剖面示意图。
图4B是依照本发明第一实施例的液晶显示器的视角调整方法流程图。
图4C是图4A中于窄视角模式下操作的液晶显示器剖面示意图。
图4D是图4A中于广视角模式下操作的液晶显示器剖面示意图。
图5A是依照本发明第二实施例的液晶显示器剖面示意图。
图5B是图5A中导光板的几何结构示意图。
图5C是依照本发明第二实施例的液晶显示器的视角调整方法流程图。
图5D是图5A中于广视角模式下操作的液晶显示器剖面示意图。
图5E是图5A中于窄视角模式下仅正面及左侧观察者能看到影像的液晶显示器剖面示意图。
图5F是图5A中于窄视角模式下仅左侧观察者能看到影像的液晶显示器剖面示意图。
具体实施例方式
接下来就以二个实施例来说明本发明的可调整视角液晶显示器。
第一实施例请参照图4A，其是依照本发明第一实施例的一种液晶显示器剖面示意图。液晶显示器400包括背光组件410、光栅420、侧光装置430以及显示面板440。背光组件410可以是直下式背光组件，也可以是侧光式背光组件。光栅420例如是一种以光吸收材质制成的百叶窗式结构，用以将通过其中的光线限制在一定范围内，并形成近似平行的光线。而侧光装置430包括透明的导光板432以及侧光源434，例如是灯管或发光二极管。扩散导光板432可供由下方入射的光线通过，也可用以将侧光源434发出的光线以散射状扩散至显示面板440上。
请参照图4B，其是依照本发明第一实施例液晶显示器的视角调整方法流程图。首先，于步骤450，执行窄视角模式包括关闭侧光源434，并利用背光组件410以及光栅420提供近似平行背光至显示面板440。于步骤460，执行广视角模式包括利用侧光源434发出的侧光经由导光板432提供散射光至显示面板440。
请参照图4C，其是图4A中于窄视角模式下操作的液晶显示器剖面示意图。于窄视角模式下，侧光源434为关闭状态，而背光组件410为开启状态。当背光组件410发出的背光Lb入射光栅420时，如同现有技术的第一个实例所述，只有在小视角范围内的入射背光Lb才能通过光栅420，而形成几近平行的背光Lp。因此，仅正视的观察者才能看到显示器400的信息，两旁的观察者则无法看到。
请参照图4D，其是图4A中于广视角模式下操作的液晶显示器剖面示意图。于广视角模式下，背光组件410以及侧光源434均为开启状态，即使背光Lb经由光栅420的作用，产生几近平行的背光Lp。侧光源434发出的光线经导光板432扩散形成散射光线Ls，再通过显示面板440进入观察者的眼睛。因此，不论是正面或两旁的观察者皆可以观察到显示器400的信息。
另外，当窄视角模式时，因为只有开启背光组件410，显示器400的亮度会比广视角模式时低，此时可加大背光组件410在窄视角模式时的电流，借以与广视角模式时的亮度一致。如此一来，使用者不会观察到亮度的差异。
第二实施例请参照图5A，其是依照本发明第二实施例的一种液晶显示器剖面示意图。液晶显示器500包括背光组件510、光栅520、侧光装置530以及显示面板540。背光组件510可以是直下式背光组件，也可以是侧光式背光组件。光栅520为以光吸收材质制成的百叶窗式结构，用以将通过其中的光线限制在一定范围内，并形成近似平行的光线。而侧光装置530包括透明的具方向性导光板532、第一侧光源534以及第二侧光源536。第一及第二侧光源534及536例如是灯管或发光二极管。导光板532可供由下方入射的光线通过，而且如图5B所示，导光板532包括第一薄膜531以及第二薄膜533，利用第一及第二薄膜531及533的特殊几何结构，可使得第一侧光源534发出的光线L1经由导光板532的导引沿垂直显示面板540方向的左斜方向入射至显示面板540，且第二侧光源536发出的光线L2经由导光板532的导引沿垂直显示面板540方向的右斜方向入射至显示面板540。
请参照图5C，其是依照本发明第二实施例液晶显示器的视角调整方法流程图。首先，于步骤550，执行广视角模式包括同时利用背光组件510与光栅520、第一侧光源534以及第二侧光源536，分别提供近似平行背光、侧光L1以及L2至显示面板540。于步骤560，执行窄视角模式包括利用背光组件510与光栅520、第一侧光源534或第二侧光源536，以提供近似平行背光、侧光L1以及L2其中部份至显示面板540。
请参照图5D，其是图5A中于广视角模式下操作的液晶显示器剖面示意图。于广视角模式下，背光组件510、第一侧光源534以及第二侧光源536均为开启状态。背光组件510发出的背光Lb经由光栅520形成近似平行的背光Lp，再经由透明的导光板532进入显示面板540，而第一侧光源534发出的光线L1经由导光板532的导引由左斜方向进入显示面板540。另外，第二侧光源536发出的光线L2也经由导光板532的导引由右斜方向进入显示面板540。因此，可同时使得正面、左侧及右侧的观察者看到显示器500的信息，达到广视角的效果。
请参照图5E，其是图5A中于窄视角模式下仅正面及左侧观察者能看到影像的液晶显示器剖面示意图。于窄视角模式下，背光组件510、第一侧光源534及第二侧光源536不同时为开启状态。如图5E所示，背光组件510及第一侧光源534为开启状态，而第二侧光源536则为关闭状态。因此，如上所述，同理可知只有第一侧光源534发出的光线L1以及经由光栅520形成的背光Lp通过显示面板540，所以只有正视与左侧的观察者可以看到影像，而右方的观察者则无法看到影像。
请参照图5F，其是图5A中于窄视角模式下仅左侧观察者能看到影像的液晶显示器剖面示意图。此时，背光组件510及第二侧光源536为关闭状态，而仅第一侧光源534为开启状态。因此，如上所述，只有第一侧光源534发出的光线L1通过显示面板540，所以只有左侧的观察者可以看到影像，而正面及右侧的观察者则无法看到影像。因此，可借由背光组件510、第一侧光源534及第二侧光源536的开启及关闭切换使用者所需的视角。
此外，当窄视角模式时，因为背光组件510、第一侧光源534及第二侧光源536并非同时开启，显示器500的亮度会比广视角模式时低，此时可加大背光组件510、第一或第二侧光源534或536在窄视角模式时的电流，借以与广视角模式时的亮度一致。如此一来，使用者不会观察到亮度的差异。
如上所述，本发明虽以光栅配合背光组件产生近似平行光为例作说明，然本发明的液晶显示器亦可使用其它可产生近似平行光的背光装置。另外，背光装置与侧光装置的相对位置，也不限于图4A以及图5A所示的侧光装置设于背光装置上，亦可以是侧光装置设于背光装置的下，只要能产生近似平行光并配合侧光，以提供所需的窄视角及广视角模式，达到视角可调的效果，皆不脱离本发明的技术范围。
本发明上述两实施例所揭露的液晶显示器，其优点在于利用侧光装置，不仅可供下方的背光透射至显示面板，而且可将侧光源光线导引至不同的观察者视角，使得在广视角模式下，正面与两旁的观察者皆可看到显示器的信息，而在窄视角模式下，只有正面、左侧或右侧的观察者才能看到显示器信息，达到视角真正可调的目的。而且，在窄视角模式下，可借由增加背光组件或侧光源的电流，提供与广视角模式亮度一致的效果。
综上所述，虽然本发明已以两较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的等效的变化或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1.一种可调整视角的液晶显示器，包括一显示面板；一侧光装置，设置于该显示面板下方，包括一导光板；及一第一侧光源，设置于该导光板的一第一侧边；以及一背光装置，设置于该侧光装置下。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该背光装置包括一背光组件以及一光栅，该光栅设置于该背光组件与该侧光装置之间。
3.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于该光栅的材质为一光吸收材质。
4.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于该光栅的结构为一百叶窗式结构。
5.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该侧光装置还包括一第二侧光源，设置于该导光板的一第二侧边。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于该导光板具有方向性。
7.一种液晶显示器的视角调整方法，该液晶显示器包括一侧光装置以及一背光装置，该方法包括执行一窄视角模式，包括提供一单方向光；以及执行一广视角模式，包括提供一散射光。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于执行该窄视角模式的提供该单方向光的步骤包括提供一偏斜侧光。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于执行该窄视角模式的步骤还包括提供一近似平行背光。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于执行该窄视角模式的提供该单方向光的步骤包括提供一近似平行背光。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于执行该广视角模式的提供该散射光的步骤包括提供一近似平行背光以及提供一侧光。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于执行该窄视角模式的步骤还包括增加通过该背光装置的电流。
13.如权利要求7所述的方法，其特征在于执行该窄视角模式的步骤还包括增加通过该侧光装置的电流。
全文摘要
一种可调整视角的显示器包括显示面板、背光装置以及侧光装置。侧光装置设置于显示面板的下方，且背光装置设置于侧光装置下。侧光装置包括第一侧光源以及导光板。第一侧光源系设置于导光板的第一侧边。显示方法包括于窄视角模式下，提供一单方向光至显示面板；以及于广视角模式下，提供一散射光至显示面板。
文档编号G02F1/133GK1614476SQ20041009564
公开日2005年5月11日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者蔡孟璋, 林永伦, 张志明 申请人:友达光电股份有限公司