CN104423087A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置，包括偏光片及遮光元件。偏光片具有一上表面，遮光元件设置于偏光片的上方，且遮蔽偏光片的上表面的至少一边缘，遮光元件具有一与偏光片的上表面相对设置的下表面，该下表面具有一内侧边缘，该内侧边缘与偏光片的该边缘具有一连线，偏光片的该边缘的反射光线沿该连线方向折射至空气中的折射光线与水平方向的夹角为30度至90度。藉此，在水平方向视角为30度至90度的范围内，遮光元件可以遮挡住偏光片边缘的反射光线，使得偏光片边缘不可见，从而提高显示装置的视觉效果。本发明的显示装置，能改善偏光片边缘可见的问题，提高显示装置的视觉效果。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

随着显示装置制作技术的快速进步，显示装置除了能够应用于电视及计算机显示器等大尺寸的显示器以外，还能应用于笔记本电脑、个人数字助理、数字相机、摄录像机、移动电话、智能手机及平板电脑等尺寸较小的可携式电子产品中。

通常，显示装置包括盖板、外框及显示模块，盖板设置于显示模块的上方，外框包覆于盖板及显示模块的周围，对盖板及显示模块具有保护和固定的作用。显示模块通常包括一偏光片及其他光学元件，偏光片设置于显示模块靠近盖板的一侧。偏光片虽然透光率较高，但是较难做到透光率为100%，故其边缘受到光线照射时产生的反射光线仍容易被使用者察觉，尤其在外框或显示装置的其它不透明元件等衬托下更为明显，进而影响显示装置的视觉效果。

发明内容

本发明实施例提供一种显示装置，能改善偏光片边缘可见的问题，提高显示装置的视觉效果。

本发明实施例提供一种显示装置，包括偏光片及遮光元件。偏光片具有一上表面，遮光元件设置于偏光片的上方，且遮蔽偏光片的上表面的至少一边缘，遮光元件具有一与偏光片的上表面相对设置的下表面，该下表面具有一内侧边缘，该内侧边缘与偏光片的该边缘具有一连线，偏光片的该边缘的反射光线沿该连线方向折射至空气中的折射光线与水平方向的夹角为30度至90度。

本发明的有益效果在于，本发明实施例提供的显示装置，通过设置遮光元件遮蔽偏光片的边缘的范围，遮光元件的内侧边缘与偏光片的边缘具有一连线，且偏光片的边缘的反射光线沿该连线方向折射至空气中的折射光线与水平方向的夹角为30度至90度。藉此，在水平视角范围为30度至90度时，遮光元件可以遮挡住偏光片边缘的反射光线，使得偏光片边缘不可见，从而提高显示装置的视觉效果。

附图说明

图1为本发明第一实施例的显示装置的立体示意图。

图2为沿图1的A-A剖面线的显示装置的剖面图。

图3为本发明第二实施例的显示装置的剖面图。

图4为本发明第三实施例的显示装置的剖面图。

图5为本发明第四实施例的显示装置的剖面图。

图6为本发明第五实施例的显示装置的剖面图。

图7为本发明第六实施例的显示装置的剖面图。

图8为本发明第七实施例的显示装置的剖面图。

图9为本发明第八实施例的显示装置的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

100、200、300、400、500、600、700、800～显示装置；

10、60～盖板；

11～偏光片；

12～光学组件；

13～第二粘结层；

14、24、34～遮光元件；

15～第一粘结层；

16～第三粘结层；

17～保护层；

20～显示模块；

30、40、50～触控感测结构；

31、41、51～触控电极层；

32、42、52～导线层；

43、53～第三基板；

M～可视区；

N～非可视区；

S1～偏光片的上表面；

S2～遮蔽层的下表面；

a、b～角度；

B、C～边缘；

P1、P2～光线；

D、H～距离。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。本发明所揭示的内容中所称的方位“上”及“下”仅是用来表示相对的位置关系，对于附图而言，方位“上”是较接近使用者之侧，而方位“下”则是较远离使用者之侧。再者，第一元件形成于第二元件“上方”、“之上”、“下方”或“之下”可包含实施例中的该第一元件与该第二元件直接接触，或也可包含该第一元件与第二元件之间还有其他额外元件使该第一元件与第二元件无直接接触。

图1为本发明第一实施例的显示装置的立体示意图。图2为沿图1的A-A剖面线的显示装置的剖面图。请参阅图1和图2，本实施例的显示装置100包括偏光片11及遮光元件14。偏光片11具有一上表面S1，遮光元件14设置于偏光片11的上方，且遮蔽偏光片11的上表面S1有至少一边缘B。遮光元件14具有一与偏光片11的上表面S1相对设置的下表面S2，该下表面S2具有一内侧边缘C，该内侧边缘C与偏光片11的边缘B具有一连线BC，偏光片11的边缘B的反射光线P1沿该连线BC方向折射至空气中的折射光线P2与水平方向的夹角为30度至90度。需要说明的是，该水平方向为显示装置100水平放置时，平行于偏光片11上表面S1的方向，例如图2中的X轴方向。另外，图2中只标识了偏光片11上表面S1的一个边缘B，可以理解的是，偏光片11上表面S1可以具有多个边缘，例如，当偏光片11的上表面S1具有四条边，该四条边连接而成的图形为矩形，遮光元件14可相应设置为环形，以使偏光片11的四条边均能得到有效遮蔽，但本发明并不以此为限。

另外，在该实施例中，显示装置100还可以包括盖板10及第二粘结层13。偏光片11设置于盖板10的下方。第二粘结层13设置于盖板10与偏光片11之间，用于将盖板10与偏光片11粘结在一起。遮光元件14设置于偏光片11的上方，且将显示装置100定义出非可视区N，显示装置100还包括可视区M，非可视区N位于可视区M至少一侧，在本实施例中，非可视区N位于可视区M的四周，但本发明并不以此为限，例如非可视区N可位于可视区M的一侧或相对两侧。遮光元件14的下表面S2的内侧边缘C为邻接可视区M的边缘。

盖板10具有上表面、下表面及端面，上表面为靠近使用者的一面，上表面上可形成有一些功能涂层（图未示），如抗反射层、抗指纹层、抗眩光层或前述的组合。盖板10的下表面与上表面相对设置，端面与上表面、下表面相邻接。进一步的，盖板10的端面具有一阶梯部10a，阶梯部10a可以是将盖板10的端面加工出一凹槽，使得盖板10的上表面的面积小于下表面的面积而形成。在其他实施例中，盖板10还可以由多块基板堆叠而成，如盖板10包括第一基板（图未示）及第二基板（图未示），第一基板的面积小于第二基板的面积，第一基板与第二基板以中心重合堆叠形成盖板10的阶梯部10a。盖板10采用透明的绝缘材料，例如可选自玻璃、压克力（PMMA）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）等透明材料，并且还可以是上述透明材料再经过强化工艺所制成。

遮光元件14设置于盖板10的阶梯部10a上，且遮光元件14的上表面与盖板10的上表面齐平，以使显示装置100靠近使用者的一面更加平整。遮光元件14的材料包括不透明的绝缘材料，例如塑胶、绝缘油墨或光阻。本实例中遮光元件14以塑胶遮光板（Bezel）为例说明，例如遮光元件14可以是类似L型，L型的遮光元件14的部分位于盖板10的阶梯部10a上，另一部分位于盖板10的端面上。遮光元件14与盖板10的连接方式可以是用胶连接，也可以是以模内注塑方式，例如将盖板10放置于模具内，再注入熔融塑胶包覆于盖板10的四周端面以形成遮光元件14与盖板10一体的结构。

偏光片11为显示模块20的一部分，通常显示模块20还包括其它光学元件，如彩色滤光片、液晶层、液晶层的上下基板及背光模块等，在此为简洁起见，将显示模块20的其它光学元件统称为光学组件12，光学组件12位于偏光片11的下方。

第二粘结层13的材料可选自透明光学胶，液态光学胶，压敏胶等。第二粘结层13的折射率较佳与盖板10的折射率相同或相接近，以使得偏光片11的反射光线透过第二粘结层13入射到盖板10时不会发生较大的偏移。

本发明实施例通过合理设置遮光元件14遮蔽偏光片11的范围，也即偏光片的边缘B的反射光线沿连线BC方向折射至空气中的折射光线与水平方向的夹角为30度至90度，可使得偏光片11的边缘在水平视角范围为30度至90度时不可见。具体如图2所示，偏光片11的边缘B的反射光线为光线P1，光线P1为图2中遮光元件14下表面S2的边缘C与偏光片11上表面S1的边缘B的连线，光线P1透过盖板10折射到空气中的折射光线为光线P2，光线P2与法线（例如为Y轴向）的夹角定义为角度a，此时视角为90度减去角度a，也即光线P2与盖板10上表面的夹角。光线P1与法线的夹角定义为b，则b=arcsina/n，其中n为盖板10相对于空气的折射率。只要保证遮光元件14能够遮挡住光线P1，即可使得边缘B在视角为（90°-a）到90度时不可见。遮光元件14的下表面S2的内侧边缘C与偏光片11的边缘B在水平方向上的距离D，也即遮光元件14及偏光片11在水平方向上的投影的重叠距离D=H*tanb=H*tan(arcsina/n)，其中H为遮光元件14的下表面S2到偏光片11的上表面S1的垂直距离。如此，可根据角度a及距离H来合理设置D的值，使得偏光片11的边缘B不可见。需要说明的是，当视角越小也即角度a越大，或H越大，D的值也会越大。通常使用者正常使用显示装置时，水平视角一般不会小于30度，因为当视角小于30度时，一方面可能导致显示装置100显示的图像不容易被使用者观看，另一方面如果要避免偏光片11的边缘可视的问题，需要将距离D设置得很大，将可能导致显示装置100的非可视区N面积很大，不利于显示装置100窄边框的设计。本发明综合考虑前述因素，通过合理设置遮光元件14遮蔽偏光片11的范围，在水平视角范围为30度至90度时，遮光元件14能够遮挡住偏光片11边缘的反射光线P1，使得偏光片11的边缘不可见，从而提高显示装置100的视觉效果。例如，以盖板10是玻璃为例，n大致为1.48到1.5，在距离H的范围为0.1毫米至3.5毫米时，距离D的范围为0.06至1.9毫米。如此，可保证视角在45度至90度时，偏光片11的边缘B不可见，同时又不致使可视区M过小，在提高显示装置100的视觉效果的同时也能使可视区M具有较大的范围。

图3为本发明第二实施例的显示装置的剖面图。请参阅图3，本实施例与前述第一实施例的区别在于，显示装置200还包括一触控感测结构30，触控感测结构30设置于盖板10与偏光片11之间，更具体的，触控感测结构30设置于盖板10与第二粘结层13之间。触控感测结构30包括一感测电极层31及一导线层32，感测电极层31设置于可视区M，并延伸至非可视区N与导线层32电性连接，导线层32设置于非可视区N。感测电极层31的材料包括透明导电材料，例如氧化铟锡（indium tin oxide，ITO）、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide，CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide，ITZO)、石墨烯（Graphene）、纳米银线（Ag nanowire）或纳米碳管（Carbon nanotubes，CNT）等，但并不限于此。导线层32的材料包括与感测电极层31相同的透明导电材料，或不透明的导电材料如银、铜、钼、铝、钼等金属或合金。感测电极层31及导线层32可采用印刷或激光蚀刻或溅镀、微影蚀刻的方式形成于盖板10上，盖板10可既作为显示装置100的保护板，又可作为感测电极层31与导线层32的承载板。感测电极层31根据触摸产生触控信号，导线层32将触控信号传输至处理器（图未示），由处理器计算得出触摸位置。显示装置200结合触控功能于显示器，使用者可直接通过屏幕上显示的物件进行操作与下达指令，节省了键盘、鼠标等传统输入装置，使得显示装置200更加便捷。本实施例中的其它元件与第一实施例基本相同，在此不再赘述。

遮光元件14内侧边缘与偏光片11的上表面的边缘在水平方向上的距离D仍可参照第一实施例的方法来计算，通常感测电极层31的厚度与盖板10及第二粘结层13的厚度相比非常薄，可以忽略不计，在本实施例中，仍以盖板10的折射率n大致为1.48到1.5，为例说明，遮光元件40的下表面S2与偏光片11的上表面S1在垂直方向上的距离H约为0.5毫米至1.2毫米，依此可计算得到D的范围为0.2毫米至0.7毫米，可使得视角在45度至90度时，偏光片11的边缘B不可见。

另外，显示装置200还可以包括一第一粘结层15，第一粘结层15设置于遮光元件14与阶梯部10a之间，以加强遮光元件14与盖板10的连接性。第一粘结层15可为透明或非透明的胶层，如双面胶、光学胶。

图4为发明第三实施例的显示装置的剖面图。请参阅图4，本实施例与前述第二实施例的区别在于，显示装置300还包括第三粘结层16，触控感测结构40包括感测电极层41、导线层42及第三基板43。感测电极层41设置于可视区M并延伸至非可视区N与导线层42电性连接，导线层42设置于非可视区N。感测电极层41的材料包括透明导电材料，例如氧化铟锡（indiumtin oxide，ITO）、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)、氧化镉锡(cadmium tinoxide，CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)、氧化铟锌锡(indium tinzinc oxide，ITZO)、石墨烯（Graphene）、纳米银线（Ag nanowire）或纳米碳管（Carbon nanotubes，CNT）等，但并不限于此。导线层42的材料包括与感测电极层41相同的透明导电材料，或不透明的导电材料如银、铜、钼、铝、钼等金属或合金。感测电极层41及导线层42可采用印刷或激光蚀刻或溅镀、微影蚀刻的方式形成于第三基板43上。需要说明的是，触控感测结构40也可以采用其它结构，例如感测电极层可位于第三基板43的下表面，或感测电极层41位于第三基板43的上下表面，本发明并不以此为限。第三粘结层16设置于盖板10与触控感测结构40之间，更具体的，第三粘结层16位于盖板10与感测电极层41、导线层42之间。第三粘结层16的材料较佳与第二粘结层13的材料相同，且第三粘结层16及第三基板43的折射率较佳与盖板10的折射率相等或相接近。

本实施例与第二实施例相比，由于增加了第三粘结层16及第三基板43，所以遮光元件14的下表面S2到偏光片11的上表面S1的距离H会变大，遮光元件14为了遮挡住偏光片11的边缘的反射光线，距离D会根据距离H而相应变化。

图5为本发明第四实施例的显示装置的剖面图。请参阅图5，本实施例的显示装置400与前述第三实施例的区别在于，盖板60的端面为平整的表面，遮光元件14一体成型形成于盖板60的端面上，遮光元件14的上表面与盖板60的上表面齐平，遮光元件14的下表面与盖板60的下表面齐平。第三粘结层16不仅位于触控感测结构40与盖板60之间，也位于遮光元件14与触控感测结构40之间，如此，可进一步增强盖板50与遮光元件14之间的连接性。

图6为本发明第五实施例的显示装置的剖面图。请参阅图6，本实施例的显示装置500与第二实施例（如图3所示）的区别在于，盖板60的端面为平整的表面，遮光元件14设置于盖板60的上表面上，仍以遮光元件14为类似L型的塑胶遮光板为例说明，L型的遮光元件14的一边位于盖板60的上表面，另一边位于盖板60的端面上。遮光14可直接卡附于盖板60上，也可以利用胶层粘附于盖板60上。在本实施例中，遮光元件14直接设置于盖板60上，无需在盖板60上设置阶梯部或凹槽，可简化制造工艺步骤，降低成本。此外，显示装置500还包括一保护层17，保护层17设置于感测电极层31与第二粘结层13之间，保护层17覆盖感测电极层31及导线层32，以避免感测电极层31及导线层32在与显示模块20贴合前受到空气氧化或环境污染。保护层15可以镀膜的方式形成，其材料包括透明的绝缘性光阻、聚酰亚胺或环氧树脂等。

图7为本发明第六实施例的显示装置的剖面图。请参阅图7，本实施例的显示装置600与第五实施例（图6所示）的区别在于，遮光元件24的材料为不透明的绝缘油墨或光阻或油墨与光阻的多层叠加，遮光元件24可采用印刷或激光蚀刻或溅镀、微影蚀刻的方式直接形成于盖板60的上表面，且位于非可视区N。与第五实施例相比，以绝缘油墨或光阻形成遮光元件24，可进一步降低遮光元件24的厚度，使显示装置600更加轻薄化。

图8为本发明第七实施例的显示装置的剖面图。请参阅图8，本实施例与第六实施例的区别在于，显示装置700中的遮光元件34设置于盖板60的下表面，且位于非可视区N，遮光元件34的材料及形成方式可与第五实施例中的遮光元件相同。本实施例与第六实施例相比，由于遮光元件34设置于盖板60的下表面，遮光元件34的下表面距离偏光片11的上表面的距离H更小，根据D=H*tanb，在角度b不变的情况下，故D的值也更小，可进一步减小非可视区N的面积，进而扩大可视区M的面积。

图9为本发明第八实施例的显示装置的剖面图。请参阅图9，本实施例与第七实施例的区别在于，显示装置800还包括第三粘结层16，触控感测结构50包括感测电极层51、导线层52及第三基板53，感测电极层51设置于可视区M并延伸至非可视区N与导线层52电性连接，导线层52设置于非可视区N。感测电极层31的材料包括透明导电材料，例如氧化铟锡。导线层32的材料包括透明导电材料如氧化铟锡，或不透明的导电材料如银、铜、钼、铝、钼等金属或合金。感测电极层51及导线层52可采用印刷或溅镀、微影蚀刻的方式形成于第三基板53上。第三基板53既可作为感测电极层51及导线层52的承载基板，又可以作为感测电极层51及导线层52的保护层（类似于第七实施例中的保护层17），使得在与显示模块20贴合前，避免感测电极层51及导线层52被空气氧化或受到环境污染。需要说明的是，触控感测结构50也可以采用其他结构，例如感测电极层51可位于第三基板53的下表面，或感测电极层51位于基板的上下表面，本发明并不以此为限。第三粘结层16设置于盖板60与触控感测结构50之间，更具体的，第三粘结层16位于盖板60与感测电极层51、导线层52之间。第三粘结层16的材料较佳与第二粘结层13的材料相同，且第三粘结层16及第三基板43的折射率较佳与盖板10的折射率相等或相接近。

本实施例与第七实施例相比，由于增加了第三粘结层16及第三基板53，所以遮光元件34的下表面到偏光片11的上表面的距离H会变大，D的值会根据H的值相应变化。

本发明实施例提供的显示装置，通过设置遮光元件遮蔽偏光片的边缘的范围，遮光元件的内侧边缘与偏光片的边缘具有一连线，且偏光片的边缘的反射光线沿该连线方向折射至空气中的折射光线与水平方向的夹角为30度至90度。藉此，在使用者正常使用显示装置时，也即水平视角范围为30度至90度时，遮光元件可以遮挡住偏光片边缘的反射光线，使得偏光片边缘不可见，从而提高显示装置的视觉效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (23)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

一偏光片，具有一上表面；以及

一遮光元件，设置于该偏光片的上方，且遮蔽该偏光片的上表面的至少一边缘，该遮光元件具有一与该偏光片的上表面相对设置的下表面，该下表面具有一内侧边缘，该内侧边缘与该偏光片的该边缘具有一连线，该偏光片的该边缘的反射光线沿该连线方向折射至空气中的折射光线与水平方向的夹角为30度至90度。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该偏光片的该边缘的反射光线沿该连线方向折射至空气中的折射光线与水平方向的夹角为45度至90度。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该遮光元件的该内侧边缘与该偏光片的该边缘在水平方向上的距离为0.06毫米至1.9毫米。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该遮光元件的下表面与该偏光片的上表面在垂直方向上的距离为0.1毫米至3.5毫米。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该遮光元件的该内侧边缘与该偏光片的该边缘在水平方向上的距离为0.2毫米至0.7毫米。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该遮蔽层的下表面与该偏光片的上表面在垂直方向上的距离为0.5毫米至1.2毫米。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一盖板，该盖板具有一上表面及一与该上表面邻接的端面，该遮光元件设置于该盖板的端面。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该盖板的端面具有一阶梯部，该遮光元件设置于该阶梯部上。

9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该遮光元件的上表面与该盖板的上表面齐平。

10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包括一第一粘结层，该第一粘结层位于该阶梯部与该遮光元件之间。

11.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该盖板包括相互堆叠的第一基板与第二基板，该第一基板的面积小于该第二基板的面积以使该盖板的端面形成该阶梯部。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一盖板，该遮光元件设置于该盖板之上。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一盖板，该遮光元件设置于该盖板之下。

14.根据权利要求7至13任意一项所述的显示装置，其特征在于，还包括一触控感测结构，该触控感测结构设置于该盖板与该偏光片之间。

15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，还包括一第二粘结层，该第二粘结层设置于该触控感测结构与该偏光片之间。

16.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，还包括一可视区，该遮光元件将该显示装置定义出一非可视区，该非可视区位于该可视区至少一侧，该触控感测结构包括一感测电极层及一导线层，该感测电极层设置于该可视区并与该导线层电性连接，该导线层设置于该非可视区。

17.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，还包括一保护层，该保护层设置于该感测电极层及该导线层之下。

18.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，还包括一第三粘结层，该触控感测结构还包括一第三基板，该第三粘结层设置于该盖板与该触控感测结构之间，该感测电极层及该导线层设置于该第三基板之上或之下。

19.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，该盖板的折射率与该第二粘结层的折射率相等。

20.根据权利要求18所述的显示装置，其特征在于，该盖板、该第二粘结层、该第三基板及该第三粘结层的折射率均相等。

21.根据权利要求7至13任意一项所述的显示装置，其特征在于，该盖板的折射率为1.48至1.5。

22.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该遮光元件的材料包括不透明的绝缘塑胶、绝缘油墨或绝缘光阻。

23.根据权利要求18所述的显示装置，其特征在于，该第二粘结层及第三粘结层的材料为透明光学胶。