CN108267811A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括第一光源、第二光源、液晶面板以及导光装置。液晶面板设置于第一光源与第二光源上方。导光装置位于第一光源与液晶面板之间。导光装置的第一入光面面对第一光源。导光装置的第二入光面面对第二光源。第一光源发出的第一光线由第一入光面进入导光装置，并由相对于第一入光面的出光面离开导光装置。第二光源发出的第二光线由第二入光面进入导光装置，并由出光面离开导光装置。

Description

显示装置
技术领域
本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种具有第一光源与第二光源的显示装置。
背景技术
随着科技的进步，许多汽车都会搭载显示装置，除了可以显示行车资讯(例如：卫星导航画面)给驾驶者看以外，还能调整为显示具有娱乐性质的画面(例如：游戏或电影画面)给副驾驶观赏。
然而，当驾驶者进行主动驾驶时，若显示装置显示具有娱乐性质的画面时，容易使驾驶者被画面影响而分心，导致意外产生。因此，目前需要一种能控制显示装置的观看角度的方法，使显示装置显示具有娱乐性质的画面时，驾驶者不会因看到显示装置的画面而分散注意力，藉此降低发生交通事故的机率。
发明内容
本发明提供一种可以控制观看角度的显示装置。
本发明的至少一种显示装置，包括第一光源、第二光源、液晶面板以及导光装置。液晶面板设置于第一光源与第二光源上方。导光装置位于第一光源与液晶面板之间。导光装置的第一入光面面对第一光源。导光装置的第二入光面面对第二光源。第一光源发出的第一光线由第一入光面进入导光装置，并由相对于第一入光面的出光面离开导光装置。第二光源发出的第二光线由第二入光面进入导光装置，并由出光面离开导光装置。
本发明的目的之一为利用第一光源与第二光源以控制显示装置的观看角度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。
图2A是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。
图2B是图2A的导光装置的上视示意图。
图3A是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。
图3B是图3A的导光装置的上视示意图。
图4A是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。
图4B是图4A的导光装置的上视示意图。
图5是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。
图6是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。
图7是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。
图8是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。
图9是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。
图10是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。
其中，附图标记：
10、20、30、40：显示装置
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000：导光装置
210、310、410、510、610、710、810、910、1010：第一导光板
220、320、420、520、620、720、820、920、1020：第二导光板
230：第三导光板
240、250、340、440、540、640、740、840、940、1040：光转折结构
B1、B2：电路板
BZ：壳体
D1：第一平均出光方向
D2：第二平均出光方向
D3：第三平均出光方向
E1：第一光源
E2：第二光源
E3：第三光源
F1：第一光学膜
F2：第二光学膜
L1：第一光线
L2：第二光线
L3：第三光线
M1：第一微结构
M2：第二微结构
N：法线
O：光学胶
OD：混光距离
P：液晶面板
S：支架
T：出光面
W1、W2：侧面
X1：第一入光面
X2：第二入光面
X3：第三入光面
α1、α2、α3、β1、β2、γ1、γ2：夹角
具体实施方式
在下文中将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例，而不脱离本发明的精神或范围。
本文使用的“约”、“近似”或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。举例来说，“约”、“近似”或“实质上”可以表示在所述值的一个或多个偏差内。前述偏差内例如为±30％、±20％、±10％或±5％内。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。本文使用的术语可以进一步理解为诸如在通常使用的字典中所定义的术语，这些术语应当被解释为具有与它们在相关技术中和本发明中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的意义或过度正式的意义，除非本发明明确地这样定义。
本文参考作为理想化实施例的剖面示意图和上视示意图来描述示例性实施例。因此，图式省略了一些作为制造技术及/或(and/or)公差的结果所造成的形状变化。故，本文所述的实施例不应被解释为限于如图式所示的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，图式示出或描述为平坦的区域实际上可能具有粗糙及/或非线性特征。此外，图式所示的锐角实际上可能是圆的。因此，图式中所示的形状是示意性的，并不是旨在示出精确形状，并且图式不是旨在限制权利要求的范围。
图1是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。
请参考图1，显示装置10包括第一光源E1、第二光源E2、液晶面板P以及导光装置100。
第一光源E1与第二光源E2例如是发光二极管、灯泡、灯管或其他可以发光的元件。在本实施例中，第一光源E1设置于电路板B1上，第二光源E2设置于电路板B2上。在本实施例中，电路板B1例如是设置于壳体BZ的底部，电路板B2例如是设置于壳体BZ的侧壁。虽然在本实施例中的电路板B2与电路板B1为分开的两块电路板，但本发明不以此为限。在一些实施例中，电路板B2与电路板B1相连，且相连的电路板例如是于壳体BZ的角落处转折。
液晶面板P例如设置于第一光源E1与第二光源E2上方。液晶面板P例如包括偏光板、像素阵列基板、液晶以及滤光元件，但本发明不以此为限。在一些实施例中，液晶面板P上还可以包括另一块液晶面板，另一块液晶面板例如不具有滤光元件，但本发明不以此为限。
导光装置100位于第一光源E1与液晶面板P之间。导光装置100例如包括导光板，其材料例如为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、玻璃、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或其他可以导光的材料。
导光装置100的第一入光面X1面对第一光源E1。导光装置100的第二入光面X2面对第二光源E2。在本实施例中，第二入光面X2连接第一入光面X1与出光面T，但本发明不以此为限。
第一光源E1发出的第一光线L1由第一入光面X1进入导光装置100，并由相对于第一入光面X1的出光面T离开导光装置100，接着抵达液晶面板P。在此必须说明的是，虽然图1只绘示出每个第一光源E1射出一道第一光线L1，但本发明的每个第一光源E1实际上并非只射出一道第一光线L1，本发明的每个第一光源E1实际上会射出无数道不同角度的第一光线L1。
第二光源E2发出的第二光线L2由第二入光面X2进入导光装置100，并于第一入光面X1反射后由出光面T离开导光装置100，接着抵达液晶面板P。在此必须说明的是，虽然图1只绘示出一道第二光线L2，但本发明的第二光源E2实际上并非只射出一道第二光线L2，本发明的第二光源E2实际上会射出无数道不同角度的第二光线L2。
第一光线L1离开出光面T时的第一平均出光方向D1与出光面T的夹角为第一夹角α1，第二光线L2离开出光面T时的第二平均出光方向D2与出光面T的夹角为第二夹角α2，在本实施例中，即是第一平均出光方向D1与出光面T的夹角α1大于第二平均出光方向D2与出光面T的夹角α2。
由于第一平均出光方向D1不同于第二平均出光方向D2，因此，可以藉由选择开启第一光源E1或是开启第二光源E2来调整显示装置10的观看角度(Viewing angle)。举例来说，开启第一光源E1且关闭第二光源E2时，显示装置10的观看角度为正视(约为0度)。若开启第二光源E2且关闭第一光源E1时，显示装置10的观看角度偏离正视而为偏右侧视角。换句话说，可以利用第一光源E1与第二光源E2的开关来控制显示装置10的使用者观看角度。
在一些实施例中，可以同时开启第一光源E1与第二光源E2，藉此提升显示装置10所显示的画面的亮度。
在本实施例中，显示装置10选择性地更包括第一光学膜F1。第一光学膜F1设置于导光装置100与第一光源E1之间。第一光源E1与第一光学膜F1之间预留一段混光距离OD(Optical distance)。混光距离OD提供了足够的空间使相邻的第一光源E1所发出来的光能够互相混合。
第一光学膜F1例如为扩散膜(Diffuser film)，但本发明并不限制第一光学膜F1只包括单一膜层。在一些实施例中，第一光学膜F1还包括扩散板(Diffuser plate)、量子点增色膜(Quantum Dot Enhancement Film，QDEF)、荧光膜(Phosphor film)、棱镜膜(Prismfilm)、增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)、光栅膜(Grating film)或其他光学薄膜或上述光学薄膜的组合。
在本实施例中，显示装置10选择性地更包括第二光学膜F2。第二光学膜F2设置于导光装置100与液晶面板P之间。
第二光学膜F2例如为扩散膜(Diffuser film)、量子点增色膜(Quantum DotEnhancement Film，QDEF)、荧光膜(phosphor film)、导光膜(Light guide film)、棱镜膜(Prism film)、增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)、光栅膜(Gratingfilm)或其他光学薄膜或上述光学薄膜的组合。在一些实施例中，第二光学膜F2具有网格。
在一些实施例中，第二光学膜F2用来折射第一光线L1及/或第二光线L2。在一些实施例中，当第二光线L2的出光角度过大时，第二光学膜F2可使第二光线L2的行进方向更偏向出光面T的法线N。
在本实施例中，显示装置10选择性地更包括支架S。支架S设置于壳体BZ或电路板B1上，并且可用来承载第一光学膜F1及/或导光装置100，但本发明不以此为限。在一些实施例中，第一光学膜F1、导光装置100以及第二光学膜F2可以藉由其他支撑结构或支架固定，本发明并未特别限制第一光学膜F1、导光装置100以及第二光学膜F2的固定方式。
请同时参考图2A与图2B。图2A是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。图2B是图2A的导光装置的上视示意图。在此必须说明的是，图2A与图2B的实施例沿用图1的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
在本实施例中，导光装置200包括第一导光板210、第二导光板220、第三导光板230、光转折结构240以及光转折结构250。第一光源E1、第二光源E2与第三光源E3皆设置于电路板B1上。
第一导光板210位于第一光源E1与液晶面板P之间，第一入光面X1位于第一导光板210，第一入光面X1面对第一光源E1。
第二导光板220设置于第一导光板210的一侧，例如是靠近第一导光板210的左端设置。第二导光板220具有底端与顶端，其中第二导光板220的顶端较第二导光板220的底端更靠近第一导光板210，且第二入光面X2位于第二导光板220的底端。第二入光面X2面对第二光源E2。
光转折结构240设置于第一导光板210对应第二导光板220的一侧。第二光源E2所发出的第二光线L2先经由第二导光板220然后例如会于光转折结构240中转折角度，并被导向第一导光板210，最后由第一导光板210的出光面T出光。光转折结构240朝向外侧的表面与第二导光板220的顶面或第一导光板210的出光面T之间具有夹角β1，夹角β1大于0度且小于90度，夹角β1例如可为45度。
第三导光板230设置于第一导光板210的一侧，第三导光板230与第二导光板220分别设置于第一导光板210的不同侧。第三导光板230例如是靠近第一导光板210的右端设置。第三导光板230具有底端与顶端，其中第三导光板230的顶端较第三导光板230的底端更靠近第一导光板210，且第三入光面X3位于第三导光板230的底端。第三光源E3对应第三导光板230设置于电路板B1上。第三入光面X3面对第三光源E3。
光转折结构250设置于第一导光板210对应第三导光板230的一侧。第三光源E3所发出的第三光线L3先经由第三导光板230然后例如会于光转折结构250中转折角度，并被导向第一导光板210，最后由第一导光板210的出光面T出光。光转折结构250朝向外侧的表面与第三导光板230的顶面之间具有夹角β2，夹角β2大于0度且小于90度，夹角β2例如为45度。
第一光线L1离开出光面T时的第一平均出光方向D1与出光面T的夹角为第一夹角α1，第三光线L3离开出光面T时的第三平均出光方向D3与出光面T的夹角为第三夹角α3，第一平均出光方向D1与出光面T的夹角α1大于第三平均出光方向D3与出光面T的夹角α3。夹角α3可以与夹角α2相同或不同。
由于第一平均出光方向D1不同于第三平均出光方向D3，因此，可以藉由选择开启第一光源E1或是开启第二光源E2、第三光源E3来调整显示装置20的观看角度(Viewingangle)。举例来说，开启第一光源E1且关闭第二光源E2与第三光源E3时，显示装置20的观看角度为正视(约为0度)。若开启第三光源E3且关闭第一光源E1时，显示装置10的观看角度偏离正视而为偏左侧视角。于此实施例中，第三平均出光方向D3更与第二平均出光方向D2为不同方向，因此，可以利用第一光源E1、第二光源E2与第三光源E3的开关来控制显示装置20的多种观看角度。在一些实施例中，可以同时开启第一光源E1、第二光源E2以及第三光源E3，藉此提升显示装置20所显示的画面的亮度。但在另一实施例中，第三平均出光方向D3可与第二平均出光方向D2为相同方向，藉以加强单一观看方向的侧视出光。
在本实施例中，第一导光板210、第二导光板220、第三导光板230、光转折结构240与光转折结构250是一体成型，但本发明不以此为限。在一些实施例中，光转折结构240与第一导光板210或光转折结构240与第二导光板220藉由光学胶黏着。在一些实施例中，光转折结构250与第一导光板210或光转折结构250与第三导光板230藉由光学胶黏着。
请同时参考图3A与图3B。图3A是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。图3B是图3A的导光装置的上视示意图。在此必须说明的是，图3A与图3B的实施例沿用图2A与图2B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
请参考图3A与图3B，显示装置30的导光装置300包括依序连接的第一导光板310、光转折结构340以及第二导光板320，且导光装置300的形状大致上呈L形。本实施例与前一实施例的差异在于本实施例不具有第三导光板230与光转折结构250，使得导光装置300的形状大致呈L形的剖面形状。
请同时参考图4A与图4B。图4A是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。图4B是图4A的导光装置的上视示意图。在此必须说明的是，图4A与图4B的实施例沿用图2A与图2B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
请参考图4A与图4B，显示装置40的导光装置400包括依序连接的第一导光板410、光转折结构440以及第二导光板420。
第二导光板420垂直于第一导光板410与电路板B1，光转折结构440以及第二导光板420大致沿第一导光板410周边环绕第一导光板410的方式设置，如第4B图所示。第二导光板420于电路板上B1的垂直投影环绕第一光源E1于电路板B1上的垂直投影。在本实施例中，由于第二导光板420大致呈环状，因此可相对入光面设置多个光源，例如第二光源E2与第三光源E3，第二导光板420的第三入光面X3面对第三光源E3，第三入光面X3与第二入光面X2可以位于相同的水平面或不同的水平面。
图5是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。在此必须说明的是，图5的实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
在本实施例中，导光装置500包括第一导光板510、光转折结构540以及第二导光板520。
在本实施例中，光转折结构540朝向外侧的侧面W1与朝向内侧的侧面W2分别与第一导光板510夹有不同的夹角。举例来说，侧面W1与出光面T之间的夹角γ1大于侧面W2与第一入光面X1之间的夹角γ2。藉由调整夹角γ1与夹角γ2的角度，可以控制第二光线L2的行进方向。
图6是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。在本实施例中，导光装置600包括第一导光板610、光转折结构640以及第二导光板620。
在本实施例中，光转折结构640朝向外侧的侧面为圆凸面。藉由调整光转折结构640的凸面的弧度以控制第二光线L2的行进方向。
虽然在本实施例中，光转折结构640朝向外侧的侧面为平滑的圆凸面，但本发明不以此为限。在其他实施例中，光转折结构640朝向外侧的侧面可呈不规则形如云形(splineshape)或其他形状。
图7是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。在此必须说明的是，图7的实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
在本实施例中，导光装置700包括依序连接的第一导光板710、光转折结构740以及第二导光板720。导光装置700选择性的包括由第一面入光面X1凸出的多个第一微结构M1。第一微结构M1是以凸点为例，但本发明不以此为限。第一微结构M1可以为半圆、三角形、三角棱柱、梯形或其他几何形状。在本实施例中，导光装置700选择性的包括由出光面T凸出的多个第二微结构M2。第二微结构M2是以凸点为例，但本发明不以此为限。第二微结构M2可以为半圆、三角形、三角棱柱、梯形或其他几何形状。
第一微结构M1与第二微结构M2可以增加导光装置700的出光效率。虽然在其他实施例中并未绘示出第一微结构M1与第二微结构M2，但本实施例中的第一微结构M1与第二微结构M2可以用于本发明的任意其他实施例的导光装置中。
图8是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。在本实施例中，导光装置800包括依序连接的第一导光板810、光转折结构840、光学胶O以及第二导光板820。
在本实施例中，光转折结构840与第一导光板810是一体成型。光转折结构840再经由光学胶O黏着于第二导光板820上，其中光学胶O例如包括透明材料。藉此，本实施例可以降低导光装置800的制程难度。
图9是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。在本实施例中，导光装置900包括依序连接的第一导光板910、光学胶O、光转折结构940以及第二导光板920。
在本实施例中，光转折结构940与第二导光板920是一体成型。光转折结构940再经由光学胶O黏着于第一导光板910上。藉此，本实施例可以降低导光装置900的制程难度。
图10是依照本发明的一实施例的一种导光装置的局部剖面示意图。在本实施例中，导光装置1000包括第一导光板1010、光转折结构1040以及第二导光板1020。
在本实施例中，第一导光板1010与第二导光板1020分离。光转折结构1040例如为绕射光栅或反射层。虽然在本实施例中，第一导光板1010与光转折结构1040之间以及第二导光板1020与光转折结构1040之间未设置其他构件，但本发明不以此为限。在一些实施例中，第一导光板1010与光转折结构1040之间或是第二导光板1020与光转折结构1040之间还可以设置有其他实施例中的光转折结构，换句话说，本实施例的光转折结构1040可以与其他实施例中的光转折结构搭配使用。
综上所述，本发明可以藉由选择开启第一光源或是开启第二光源来调整显示装置的观看角度。举例来说，开启第一光源且关闭第二光源时，显示装置的观看角度的观看角度约为0度。若开启第二光源且关闭第一光源时，显示装置的观看角度的观看角度偏离0度。换句话说，可以利用第一光源与第二光源来控制显示装置的观看角度。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (17)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
一第一光源与一第二光源；
一液晶面板，设置于该第一光源与该第二光源上方；以及
一导光装置，位于该第一光源与该液晶面板之间，其中该导光装置的一第一入光面面对该第一光源，且该导光装置的一第二入光面面对该第二光源，且该第一入光面不同于该第二入光面，其中
该第一光源发出的一第一光线由该第一入光面进入该导光装置，并由相对于该第一入光面的一出光面离开该导光装置，且
该第二光源发出的一第二光线由该第二入光面进入该导光装置，并由该出光面离开该导光装置。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一光线离开该出光面时的第一平均出光方向与该出光面的夹角为第一夹角，该第二光线离开该出光面时的第二平均出光方向与该出光面的夹角为第二夹角，该第一夹角大于该第二夹角。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第二入光面连接该第一入光面与该出光面。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该导光装置包括：
一第一导光板，该第一导光板位于该第一光源与该液晶面板之间，且该第一入光面位于该第一导光板；以及
一第二导光板，设置于该第一导光板的一侧，该第二导光板具有一底端与一顶端，其中该顶端较该底端更靠近该第一导光板，且该第二入光面位于该底端。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，更包括：
一电路板，该第一光源与该第二光源皆设置于该电路板上。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，更包括：
一第三导光板，设置于该第一导光板的另一侧；以及
一第三光源，对应该第三导光板设置于该电路板上。
7.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该第二导光板垂直于该第一导光板，且该第二导光板环绕该第一导光板的周边设置。
8.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该导光装置更包括一光转折结构，设置于该第一导光板对应该第二导光板的该侧。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该光转折结构与该第一导光板是一体成型。
10.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该光转折结构与该第二导光板是一体成型。
11.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该第一导光板、该光转折结构与该第二导光板是一体成型。
12.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该光转折结构黏着于该第二导光板或该第一导光板。
13.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括一第一光学膜，设置于该导光装置与该第一光源之间。
14.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，该第一光学膜包括扩散膜。
15.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，更包括一第二光学膜，设置于该导光装置与该液晶面板之间。
16.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该导光装置包括由该第一入光面凸出的多个第一微结构。
17.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该导光装置包括由该出光面凸出的多个第二微结构。
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