CN104865745A - 显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种显示设备，包括：一显示面板，包括一基板；以及一导光板，设于显示面板的一入光侧；其中，当温度介于0℃至150℃之间，基板与导光板的膨胀率的差值介于0%至0.5%之间。此外，本发明的显示设备可还包括：一发光单元，设于导光板的一侧边。

Description

显示设备

技术领域

本发明是关于一种显示设备，尤其指一种可使导光板与显示面板具有类似膨胀率的显示设备。

背景技术

随着电子产品不断的发展，用户对于电子产品的要求越来越高。于显示设备中，显示质量为用户所要求的项目之一。其中，背光模块是显示设备不可缺少的组件，且背光模块的效能更是影响显示质量的要素之一。一般来说背光模块通常由背板、导光板、光源及多层光学膜所组成。

公知的导光板多由高分子聚合物所制备。然而，高分子聚合物有较高的热膨胀系数及吸水率；故在用户使用的过程中，往往因显示面板所产生的热能，而有膨胀的情形发生，造成导光板与显示面板有相对位移的情形。特别是，此相对位移对于立体显示设备的影响更是显著。

此外，对于更高的显示质量且更提升发光单元的光使用率的需求，由高分子聚合物所制得的导光板，其穿透率不如预期，势必牺牲部分发光单元所发出的光的使用率，而造成显示面板的亮度降低。

有鉴于此，目前亟需发展出一种新型态的导光板，其具有与显示面板相似的膨胀率，甚至是具有高穿透率，而可提升显示设备的显示质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示设备，以改进公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的显示设备，包括：

一显示面板，包括一基板；以及一导光板，设于显示面板的一入光侧；其中，当温度介于0℃至150℃之间，基板与导光板的膨胀率的差值介于0%至0.5%之间。

此外，本发明还提供另一显示设备，包括：

一显示面板，包括一基板；一导光板，设于显示面板的一入光侧；以及一发光单元，设于导光板的一侧边；其中，当温度介于0℃至150℃之间，基板与导光板的膨胀率的差值介于0%至0.5%间。

于本发明所提供的显示设备中，由将显示面板及导光板的膨胀率的差值控制在一特定范围内，而可达到减少显示面板与导光板间的相对位移产生。特别是，当本发明的显示设备应用于立体显示设备上，因显示面板与导光板间的相对位移可大幅降低，故可减少显示面板的画素单元与导光板间的相对位移，进而改善立体显示设备因前述相对位移所导致的影像于人眼的串扰(cross-talk)影响。

于本发明的显示设备中，当温度介于0℃至150℃之间，基板及导光板的膨胀率分别介于0%至0.5%之间。更具体而言，当温度介于0℃至150℃之间，导光板及基板的热膨胀系数分别介于1x10-5mm/℃至1x10-6mm/℃之间；此外，当温度介于0℃至150℃之间，导光板及基板的吸水率分别介于0%至0.28%之间。较佳为，导光板及基板具有相同的膨胀率。最佳为，导光板及基板的材料相同。更佳为，导光板及基板的材料均为玻璃。

此外，于本发明所提供的导光板的制造方法中，包括下列步骤：提供一导光母板；研磨导光母板的侧边；以及以一导光胶涂布研磨后的导光母板的一侧边，经固化后以得到一导光板。当前述所制得的导光板与显示面板组装后，则可得到本发明的显示设备。由此，于本发明的显示设备中，导光板的一侧边设置有一导光胶。于本发明的显示设备还包括一发光单元的情形下，导光胶与发光单元相对应。在此，导光胶可选用与导光板具有相似折射率的胶材；较佳为，导光胶的折射率介于1至1.7之间。

于本发明中，前述的显示设备可为一平面显示设备或一立体显示设备。

其中，当本发明的显示设备为一立体显示设备时，导光板具有一第一表面及相对的一第二表面，显示面板设置于第一表面上，导光板的第二表面上还设有一复数散射条纹图案。此外，显示面板可包括一画素单元，且画素单元可包括复数子画素单元。在此，散射条纹图案间的间距较佳为该些子画素单元宽度的整数倍；同时，散射条纹图案的宽度较佳分别与子画素单元的宽度相同。

本发明的显示设备，由使用与显示面板的基板具有相似膨胀率的导光板，得以减少显示面板与导光板间的相对位移产生。

本发明的导光板的制作方法，其可降低导光板侧边的粗糙度，以提升发光单元从侧边入光的入光率。

附图说明

图1A及图1B是本发明实施例1的导光母板及其上方所设的散射条纹图案的示意图。

图2是本发明实施例1的导光母板抛光工艺的示意图。

图3是本发明实施例1的导光母板点胶工艺的示意图。

图4及图5是本发明其他实施例的导光板的部分剖面示意图。

图6是本发明实施例1的背光模块的示意图。

图7是本发明实施例1的立体显示设备的示意图。

图8是本发明实施例2的平面显示设备的示意图。

附图中主要组件符号说明：

1导光板；11导光母板；111第一表面；112第二表面；113凹槽；114侧边；115斜面；12散射条纹图案；13导光胶；131上表面；132下表面；133侧面；21夹具；31轮盘；4显示面板；41基板；411入光侧；43画素单元；431子画素单元；5发光单元；6背板；7光学层；71扩散层；72第一棱镜层；73第二棱镜层；74扩散片；D1间距；D2,D3,D4宽度。

具体实施方式

以下是由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可由其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

实施例1：立体显示设备

首先，如图1A所示，提供一导光母板11，为一玻璃基板。其中，导光母板11具有一第一表面111及相对的一第二表面112，且第二表面112上还设有复数散射条纹图案12。在此，每一散射条纹图案12是嵌设于导光母板11的一凹槽113内。然而，于其他实施例中，散射条纹图案12可直接设于导光母板11的第二表面112上，如图1B所示。

在此，散射条纹图案12的材料并无特殊限制，可为任何能降低全反射情形发生的材料。举例而言，散射条纹图案12的材料可为由二氧化钛与油墨或光阻所形成的复合材料；然而，本发明并不仅限于此。

接着，如图2所示(其中，图1A及图1B的散射条纹图案12省略未示)，将导光母板11夹置于夹具21中，并于施予适当压力下(如箭号所示)，以轮盘31研磨导光母板11的侧边114以进行抛光工艺。于导光母板11的侧边114的抛光工艺中，可选用不同粗糙度的砂轮使其更加平整。在此，先以金属砂轮作为轮盘31研磨导光母板11的侧边114，而后再将金属砂轮至换成更细致的树脂砂轮研磨导光母板11的侧边114，以使导光母板11的侧边114更加平整。然而，于其他实施例中，可选用不同材料砂轮或多个砂轮进行抛光。

于本实施例中，为了更加提升导光母板11的侧边114的平整度，如图3所示，于导光母板11的侧边114涂布一导光胶13。于本实施例中，导光胶13可为一热固性树脂或一光固性树脂(UV树脂)；只要导光胶13固化后的折射率与导光母板11相近即可。于本实施例中，导光母板11为一玻璃基板，其折射率约为1.5；故导光胶13的折射率可介于1至1.7之间，较佳介于1.3至1.6之间，且更佳介于1.4至1.6之间。

当所涂布的导光胶13定型及固化后，则可得到本实施例的导光板。由涂布此导光胶13，可改善原先导光母板11的侧边114的粗糙度，即涂上导光胶13后的表面粗糙度小于原导光母板11的侧边114的粗糙度，使得所制得的导光板表面更加光滑平整，加上适当选择导光胶的折射率，使提高侧边入光时的导光耦合效率。

于图1A、图1B及图3所显示的导光母板11中，为不具倒角的导光母板11；然而，于其他实施例中，导光母板11亦可选用具有倒角的导光母板11，如图4及图5所示。当导光母板11的第一表面111及第二表面112与侧边114间设有一斜面115时，导光胶13可同时覆盖此斜面115，且导光胶13的上表面131及下表面132可与第一表面111及第二表面112实质齐平(如图4所示)，或导光胶13是部分覆盖的第一表面111及第二表面112(如图5所示)；同时，导光胶13的一侧面133与其上表面131及下表面132实质垂直。

接着，如图6所示，为本发明的使用前述导光板的背光模块的示意图。其中，导光板1设于一背板6上，而发光单元5则设于导光胶13旁。在此，导光胶13是围绕导光母板11的整个侧边114(请同时参考图3)；然而，于其他实施例中，导光胶13仅需与发光单元5相对应即可，即导光胶13是设置于导光板1的入光侧。于本实施例中，发光单元5为复数个发光二极管，但本发明并不仅限于此。此外，于导光板1上还设置有至少一光学层7，且此光学层7是由一扩散层71、一第一棱镜层72、一第二棱镜层73以及一扩散片74依序层迭于导光板1上而形成。最后，将一显示面板(图未示)设置于光学层7上，则完成本实施例的显示设备。

图7为本实施例的立体显示设备的示意图，其中，为简洁表示，图6的背板6及光学层7等部件省略未示于图7中。如图7所示，本实施例的立体显示设备包括：一显示面板4，包括一基板41；一导光板1，设于显示面板4的一入光侧411；以及一发光单元5，设于导光板1的一侧边114。其中，导光板1的一侧边114设置有一导光胶13，且发光单元5与导光胶13相对应。在此，图7是显示以由图1A的导光母板所制得的导光板所制得的立体显示设备；于其他实施例中，亦可选用如图1B的导光母板制备立体显示设备。

如图7所示，本实施例的立体显示设备的显示面板4包括一画素单元43，且画素单元43包括复数子画素单元431。在此，是以一个画素单元43包括六个子画素单元431的情形做为示例；然而，于其他实施例中，只要一个画素单元43包括至少两个子画素单元431，即可达到本实施例的立体显示设备的目的。

当发光单元5入射至导光板1时，通过导光胶13的设置，可使得所制得的导光板1侧边114具有更加光滑平整，以提高侧边入光时的导光耦合效率。此外，发光单元5所发出的光于导光板1中进行全反射，当光打至散射条纹图案12时，则可从不同子画素单元431射出，使得观测者可同时看到子画素单元431所发出的光。举例而言，左侧发光单元5所发出的光经全反射打到散射条纹图案12后，可从由「1」所示的子画素单元431射出，而观测者的左眼则会看到由「1」所示的子画素单元431所射出的光；同样的，右侧发光单元5所发出的光经全反射打到散射条纹图案12后，可从由「6」所示的子画素单元431射出，而观测者的右眼则会看到由「6」所示的子画素单元431所射出的光。通过观测者的左右眼同时观察到不同子画素单元431所射出的光，而可达到立体显示影像的目的。此外，由于导光板1上设置散射条纹图案12，可使光以亮暗交错排列的型式(parallax)导出，当经导光板1散射并进入显示面板中，可于观测者眼中呈现立体影像。

由于立体显示设备在使用时，显示面板4及导光板1均可能会有膨胀的情形发生；故若显示面板4与导光板1的膨胀率相差太多，将会导致子画素单元431与散射条纹图案12间会有相对位移的情形发生，造成立体显示设备因前述相对位移所导致的影像于人眼的串扰(cross-talk)影响。于本实施例的立体显示设备中，显示面板4的基板41为一玻璃基板。由于显示面板4的基板41与导光板1均由玻璃基板所制得，故显示面板4与导光板1具有相同的膨胀率，而可改善前述问题，进而提升立体影像显示质量。除此之外，以玻璃制成的导光板1相较于公知以高分子聚合物制得的导光板具有更高的穿透率，而可使所制得的显示设备展现更好的亮度。再者，以玻璃制成的导光板更具有可用于现今薄膜晶体管工艺中的优点。

然而，于其他实施例中，显示面板4的基板41与导光板1并不一定均由玻璃基板所制得，只要当温度介于0℃至150℃之间，基板41与导光板1的膨胀率的差值介于0%至0.5%之间即可，较佳为膨胀率的差值介于0%至0.35%之间，更佳为膨胀率的差值介于0%至0.25%之间，再更佳为膨胀率的差值介于0%至0.1%之间，且最佳为两者具有相同的膨胀率。为达到显示面板4的基板41与导光板1具有相同的膨胀率的目的，两者可使用相同材料(如，玻璃)制得。于本发明中，膨胀率的差值定义如下：

条件A：显示面板4基板41长度为x，导光板1长度为y

条件B：显示面板4基板41长度为x'，导光板1长度为y'

膨胀率的差异值=|(x'/x)-(y'/y)|

其中，条件A及条件B可以为介于0℃至150℃的温度，且当条件A及条件B为温度时，前述的膨胀率的差值指的即为温度膨胀率的差值。

更具体而言，当温度介于0℃至150℃之间，基板41及导光板1的膨胀率分别介于0%至0.5%之间，较佳为两者的膨胀率分别介于0%至0.35%之间，且更佳为两者的膨胀率分别介于0%至0.25%之间，再更佳为膨胀率的差值介于0%至0.1%之间。相较于一般使用高分子聚合物制得的导光板，由使用本发明具有前述特征的导光板，而可改善公知高分子聚合物导光板与显示面板的基板(特别是，玻璃基板)间的相对位移，进而提升立体影像显示质量。

此外，于本实施例中，当温度介于0℃至150℃之间，导光板及显示面板的基板的热膨胀系数可分别介于1x10-5mm/℃至1x10-6mm/℃之间；较佳为，两者的热膨胀系数分别介于1x10-5mm/℃至8x10-6mm/℃之间。再者，当温度介于0℃至150℃之间，导光板及显示面板的基板的吸水率分别介于0%至0.28%之间；较佳为，两者的吸水率分别介于0%至0.1%之间；且最佳两者的吸水率均分别趋近于0%。由此，相较于公知以高分子聚合物制得的导光板，本实施例的导光板，可更达到与显示面板的基板间具有相似膨胀率的目的。

接着，请参考图7，于本实施例的立体显示设备中，散射条纹图案12间的间距D1可为子画素单元431宽度D4的整数倍；于本实施例中，散射条纹图案12间的间距D1与画素单元43的宽度D2相同。此外，散射条纹图案12的宽度D3分别与子画素单元431的宽度D4相近甚至相同。由前述设计，而可达到立体显示影像的目的。

实施例2：平面显示设备

前述实施例1所制得的导光板，亦可应用于本实施例的平面显示设备；其不同点在于，本实施例的平面显示设备无须设有实施例1的散射条纹图案，而是于导光板1的第二表面112形成网点图案(图未示)；同时，且显示面板4的画素单元43无须由复数子画素单元所组成。

在此，本实施例的导光板系具有与实施例1的导光板相同的特征，故不再赘述。

此外，前述实施例1及实施例2的显示设备并无特别限制，可为液晶显示设备或有机发光二极管显示设备；且其可应用于如显示器、手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视等电子装置上。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种显示设备，包括：

一显示面板，包括一基板；以及

一导光板，设于该显示面板的一入光侧；

其中，当温度介于0℃至150℃之间，该基板与该导光板的膨胀率的差值介于0%至0.5%之间。

2.如权利要求1所述的显示设备，其中，该基板及该导光板的膨胀率分别介于0%至0.5%之间。

3.如权利要求1所述的显示设备，其中，该导光板及该基板具有相同的膨胀率。

4.如权利要求1所述的显示设备，其中，该导光板及该基板的材料相同。

5.如权利要求1所述的显示设备，其中，该导光板的一侧边设置有一导光胶。

6.如权利要求5所述的显示设备，其中，该导光胶的折射率介于1至1.7之间。

7.如权利要求1所述的显示设备，其中，该导光板设有复数散射条纹图案。

8.如权利要求7所述的显示设备，其中，该显示面板包括一画素单元，且该画素单元包括复数子画素单元，其中该些散射条纹图案间的间距为该些子画素单元宽度的整数倍。

9.如权利要求8所述的显示设备，其中，该些散射条纹图案的宽度分别与该些子画素单元的宽度相同。

10.一种显示设备，包括：

一显示面板，包括一基板；

一导光板，设于该显示面板的一入光侧；以及

一发光单元，设于该导光板的一侧边；

其中，当温度介于0℃至150℃之间，该基板与该导光板的膨胀率的差值介于0%至0.5%之间。