CN110543047B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，包含面板模块、反射模块及导光模块。面板模块具有显示区用于显示画面及透视区用于显示背景；反射模块设置于面板模块的一侧，反射模块上之反射片面向显示模块且反射片的形状及位置分别对应显示区的形状及位置；导光模块包含导光板及光源，导光模块设置于面板模块及反射模块之间，其中导光板具有多个光学微结构，光源射出之光线经光学微结构以至少部分导向远离面板模块的方向且传递至反射模块。此显示装置之显示区所显示的画面不会受到背景影响，且显示区之画面具有漂浮于背景图像上之视觉效果。

Description

显示装置
技术领域
本发明有关一种显示装置，尤其是一种能让影像有立体呈现或浮空视觉效果之显示装置。
背景技术
随着科技的进步，视觉效果在平面呈现上的发展都已经趋于饱和，随之而来的，便是对于更接近真实世界的立体呈现的渴望与追求。
目前一种3D浮空影像主要是由晶片、磁铁、发光二极体及螺旋桨叶片所整合而成之投影装置所产生，其中藉由螺旋桨叶片的转动继而投射出3D 浮空投影影像。然而螺旋桨叶片的旋转轴不透明，会影响浮空影像的效果，且由于浮空影像是用旋转的红色、绿色及蓝色发光二极体产生，容易看到色彩分离现象，解析度不高且画面品质不佳。
目前另有一种使用高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,PDLC)的透明显示器，其中PDLC可被电控而使显示画面呈现全面或局部的透明或雾化状态，然而PDLC不但单价高，也会造成透明显示器的光线穿透率下降。此外，透明显示器显示的影像也容易与背景影像交叠相互影响，导致重叠处影像杂乱。
本「背景技术」段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在「背景技术」中所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的习知技术。此外，在「背景技术」中所公开的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种显示装置，显示区所显示的画面不会受到背景影响，且显示区的画面具有漂浮于背景图像上之视觉效果。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明所提供的显示装置包括面板模块、反射模块及导光模块。面板模块具有至少一显示区及至少一透视区，其中至少一显示区用于显示画面，至少一透视区用于显示背景；反射模块包含第一透明基板及设置于第一透明基板的至少一反射片，反射模块设置于面板模块的一侧，至少一反射片面向面板模块，至少一反射片的形状及位置分别对应至少一显示区的形状及位置，且至少一透视区对应反射模块中至少一反射片以外的区域；导光模块包含导光板及至少一光源，导光模块设置于面板模块及反射模块之间，导光板包括至少一入光面、第一表面以及第二表面，第一表面及第二表面相对，且至少一入光面连接第一表面及第二表面，第一表面面向面板模块，第二表面面向反射模块，至少一光源分别设置于至少一入光面旁，其中导光板具有多个光学微结构，至少一光源射出之光线经光学微结构至少部分导向远离面板模块的方向且传递至反射模块。
本发明因采用导光模块设置于面板模块及反射模块之间，导光板的光学微结构将光源所射出之光线至少部分导向远离面板模块的方向且传递至反射模块，结合反射模块所设置之反射片的形状及位置对应于面板模块之显示区的形状及位置，因此可经由反射片将来自导光板的光线反射至显示区作为背光源，同时藉由反射片遮蔽部分背景图像，使得显示区所显示的画面并不会受到背景影响，且显示区之画面具有漂浮于背景图像上之视觉效果。
为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例显示装置之剖面结构示意图。
图2a及图2b分别是本发明一实施例之具有不同光学微结构的导光板及光源剖面示意图。
图3是本发明另一实施例显示装置之剖面结构示意图。
图4是本发明又一实施例显示装置之剖面结构示意图。
图5是本发明一实施例的面板模块之显示示意及其所对应之反射模块示意图。
图6是本发明又一实施例的面板模块之显示示意及其所对应之反射模块示意图。
图7是本发明一实施例的面板模块、导光模块及反射模块之组装示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例显示装置之剖面结构示意图，如图所示，显示装置10包含面板模块12、反射模块14及导光模块16。面板模块12具有至少一显示区18及至少一透视区20，显示区18用于显示画面，透视区20用于显示背景。反射模块14设置于面板模块12的一侧，反射模块14包含第一透明基板22及至少一反射片24，第一透明基板22之面向面板模块12的一侧面界定反射片配置区221及穿透区222，反射片24设置于反射片配置区221且面向面板模块12，反射片24的形状及位置分别对应显示区18的形状及位置。第一透明基板22之穿透区222为不设置有反射片24的区域，于一实施例中，穿透区222对应于面板模块12之透视区20。导光模块16包含导光板26及至少一光源28，导光板26包含入光面261、第一表面262及第二表面263，第一表面262 及第二表面263相对，且入光面261连接第一表面262及第二表面263，导光模块16设置于面板模块12及反射模块14之间，其中第一表面262面向面板模块12，第二表面263面向反射模块14，光源28设置于入光面261旁。于此实施例中，以导光模块16包含一组光源28设置于导光板26上方的入光面261旁为例，惟不限于此，于其他实施例中，导光模块16可包含两组光源分别设置于导光板26的上方及下方的入光面旁，或包含四组光源分别设置于导光板26的四个入光面旁。导光板26具有多个光学微结构30，藉由光学微结构30，可将光源28射出之光线L至少部分导向远离面板模块12的方向且传递至反射模块14。
接续上述说明，于本实施例显示装置10中，如图1所示，光学微结构30 布满于导光板26的第一表面262，光学微结构30可为突出于第一表面262的凸起结构，或者为凹入第一表面262的凹陷结构。光源28射出之光线L经由光学微结构30反射而由第二表面263正向出光并朝向远离面板模块12的方向传递至反射模块14。其中图1仅绘示部分光线L的行进示意。图2a及图2b 分别是本发明一实施例之具有不同光学微结构30、30a的导光板及光源的剖面示意图，如图2a及图2b所示，以光学微结构30、30a凹入第一表面262为例，惟不限于此。
于一实施例中，若导光模块16具一组光源28位于导光板26一侧，例如上方时，则光学微结构30如图2a所示，包含第一微表面301及第二微表面 302，第一微表面301相对于第一表面262倾斜，且第一微表面301可为平面或曲面。第二微表面302连接相邻两第一微表面301。如此一来，来自光源 28的光线L入射导光板26之后，经由第一微表面301而被导向远离面板模块 12(示于图1)的方向且传递至反射模块14(示于图1)。其中图2a仅绘示部分光线L的行进示意。
于一实施例中，若导光模块16具有光源28、28’分别位于导光板26的相对两侧，例如上方及下方时，则各光学微结构30a如图2b所示，包含第一微表面301a、第二微表面302a及第三微表面303，其中第一微表面301a面向其中一光源28且相对第一表面262倾斜，第二微表面302a面向另一光源28’且相对第一表面262倾斜，第三微表面303连接第一微表面301a及第二微表面302a，且第三微表面303大体地平行第一表面262，又第一微表面301a及第二微表面302a可为平面或曲面。如此一来，来自光源28的光线L以及来自光源28’的光线L’入射导光板26之后，分别经由第一微表面301a及第二微表面302a而被分别导向远离面板模块12(示于图1)的方向且传递至反射模块14(示于图1)。其中图2b仅绘示部分光线L及L’的行进示意。
于本实施例之显示装置10中，如图1所示，来自光源28的光线L被导光板16之光学微结构30导向至反射模块14，其中被导向至反射模块14的部分光线L会被第一透明基板22之反射片配置区221上的反射片24反射而朝面板模块12的方向传递，以作为面板模块12之显示区18显示画面的背光源，而被导向至反射模块14的另一部分光线L则直接穿透第一透明基板22之穿透区222。于一实施例中，如图1所示，显示装置10更可包含图像模块32，图像模块32设置于反射模块14远离面板模块12的一侧，图像模块32所显示的图像(图中未示)作为显示装置10的背景。上述之直接穿透第一透明基板22 之穿透区222的光线L将照射至图像模块32，加强对图像的补光。当观看者于面板模块12前方观看时，除了可看到显示区18所显示之画面外，并可经由透视区20清楚看到被补光之图像，且显示区18所显示之画面与作为背景之图像并非在同一平面上，进而有显示区18之画面漂浮于图像上之视觉效果。此外，在不包含图像模块32的实施例中，观看者于面板模块12前方观看时，除了可看到显示区18所显示之画面外，并可经由透视区20清楚看到反射模块14后方环境的景象。
其中，为了可随时更换图像模块32，如图1所示，显示装置10更包含一外壳34，用以支撑图像模块32，且使图像模块32所显示的图像面向显示模块12，外壳34的一侧面例如顶部具有一开槽36，开槽36贯通外壳34且可用于使图像模块32进出外壳34，以便使影像播放者可依据需求自行抽换图像模块32。
图3是本发明另一实施例显示装置之剖面结构示意图，如图所示，显示装置10A包含面板模块12、反射模块14及导光模块16A。本实施例与图1之实施例之差异主要在于导光模块16A，在本实施例中，导光模块16A包含导光板26A及至少一光源28，导光板26A包含入光面261、第一表面262及第二表面263，第一表面262及第二表面263相对，且入光面261连接第一表面262及第二表面263，导光模块16A设置于面板模块12及反射模块14之间，其中第一表面262面向面板模块12，第二表面263面向反射模块14，光源28设置于入光面261旁。其中，导光板26A的第二表面263具有至少一局部布点区263a，局部布点区263a的形状及位置分别对应反射片24的形状及位置，进一步而言，局部布点区263a的形状及位置亦分别对应面板模块12之显示区18的形状及位置，光学微结构38形成于局部布点区263a，于本实施例之显示装置 10A中，光学微结构38例如为凹入第二表面263的凹陷微结构，其例如由射出成型或热压成型的方式形成，惟不限于此，光学微结构38亦可例如为由网印或喷墨方式所形成的外凸点状结构。
于本实施例显示装置10A中，显示装置10A更包含图像模块32及辅助光源40，图像模块32设置于反射模块14远离面板模块12的一侧，图像模块32 所显示的图像(图中未示)作为显示装置10A的背景；辅助光源40配置在图像模块32远离反射模块14一侧，亦即图像模块32配置在辅助光源40及反射模块14之间，于一实施例中，辅助光源40 可为一灯箱，其藉由具有包覆性的箱体包覆灯源，且箱体壁还可设有反射材质而将灯源的光反射集中。惟不限于此，于其他实施例中，如图4所示，辅助光源40设置于图像模块32及反射模块14之间。
接续上述说明，来自导光模块16A之光源28的光线(图中未示)一部分被导光板16A的光学微结构38散射至局部布点区263a所对应之反射片24，再被反射片24反射而朝向面板模块12的方向传递，以作为面板模块12之显示区 18显示画面的背光源。同时，图像模块32所显示的图像被辅助光源40补光，使观看者可于面板模块12之透视区20清楚看到被补光之图像，当观看者于面板模块12前方观看时，显示区18所显示之画面与作为背景之图像并非在同一平面上，进而有显示区18之画面漂浮于图像上之视觉效果。
其中，如图3、图4所示，为了可随时更换图像模块32，显示装置10A更包含一外壳34A，用以支撑图像模块32及辅助光源40，且使图像模块32所显示的图像面向显示模块12，外壳34A的一侧面例如顶部具有一开槽36，开槽 36贯通外壳34A且可用于使图像模块32及/或辅助光源40进出外壳34A，以便依据影像播放者的需求自行抽换图像模块32。
在图1之实施例显示装置10及图3、图4之实施例显示装置10A中，图像模块32的材质可为纸片、幻灯片或者赛璐珞片，其上具有图片及相片等静态影像作为显示装置10、10A的背景；或者于一实施例中，图像模块32为一可显示动态影像的模块，藉以显示动态影像作为显示装置10、10A的背景。
又请继续参阅图3及图4，显示装置10A更可包含光学膜片组42，光学膜片组42包含第二透明基板44及设置于第二透明基板44一侧或者相对两侧的光学膜片46，光学膜片组42设置于面板模块12及导光板26A之间，且光学膜片46的形状及位置分别对应于面板模块12之显示区18的形状及位置，也就是说，光学膜片46的形状及位置亦分别对应反射片24的形状及位置，以及对应导光板26A的局部布点区263a的形状及位置。其中，光学膜片46包含增亮膜及扩散膜其中之一或其组合，以增加显示区18所显示之画面的亮度与均匀度等。
图5是本发明一实施例的面板模块之显示示意及其所对应之反射模块示意图。如图5所示，面板模块12包含四个显示区18，四个显示区18以外的区域作为透视区20，于此实施例中，显示区18的形状为矩形，惟不限于此，显示区18可为圆形、方形或不规则形等特殊形状显示画面。对应于四个显示区18，反射模块14包含有四个反射片24，其形状、大小及位置关系分别对应于四个显示区18。
显示装置10、10A的影像播放者可预先对应显示区18设计一画面样板，藉由施加电压与否的控制在例如四个显示区18中同时播放画面，画面例如影片或者照片；因显示区18具有对应之反射片24所反射的光线作为背光源，因此可清晰地播放影片及照片。于一实施例中，藉由施加电压与否的控制让面板模块12的透视区20不具有画面显示且让光线可穿透，以便可直接观看到图像模块32(示于图1、图3或图4)之被补光的图像，或者，在显示装置10的实施例中，可直接观看到反射模块14后方环境的景象。
图6是本发明又一实施例的面板模块之显示示意及其所对应之反射模块示意图。如图6所示，面板模块12除了包含有三显示区18及透视区20之外，更包含一半透视区48，于一实施例中，显示区18、透视区20及半透视区48 不重叠。对应于三显示区18，反射模块14包含有三反射片24，其形状、大小及位置分别对应于三显示区18。其中面板模块12之透视区20与半透视区 48皆对应于反射模块14之不设置有反射片24的穿透区222。
接续上述说明，由于半透视区48并无对应设有反射片24，因此面板模块12在半透视区48显示画面的同时，观看者亦可同时看到后方之图像模块 32之图像或环境景象，半透视区48所显示的画面例如为文字或商标或其他图案，此画面与作为背景之图像或环境景象重叠，虽然显示效果较不清晰，但具有半透视之效果。
在上述图1之实施例显示装置10中，影像播放者可依自行需求设计画面样板，以具有多种形状及不同位置的显示区18，且若使用者更换画面样板，仅需更换反射模块14使反射片24的形状及位置与显示区18对应，即可制作多种显示效果。
在上述图3及图4之实施例显示装置10A中，若影像播放者依据需求更换不同的画面样板时，则须一并更换导光板26A、反射模块14以及光学膜片组 42，使得导光板26A之局部布点区263a的形状与位置与显示区18对应，且反射模块14之反射片24的形状及位置亦与显示区18对应，以及光学膜片组42 之光学膜片46的形状及位置亦与显示区18对应。
另一方面，为了搭配面板模块12的显示区18而更换反射模块14，或者一并更换反射模块14、导光板26A以及光学膜片组42，显示装置10、10A更可包含具有开口的一外壳(图中未示)，外壳可支撑反射模块14、导光模块 16、16A以及光学膜片组42，反射模块14、导光板26A以及光学膜片组42可藉由该开口进出显示装置10或10A而完成更换，进而达到可因应需求更换显示效果的功能。进一步而言，图7是本发明一实施例的面板模块、导光模块及反射模块之组装示意图，如图7所示，显示装置10、10A更可包含前框50、后框52及门轴组件54，门轴组件54枢接于前框50及后框52之间。其中，如图7所示，前框50用以支撑面板模块12，后框52用以支撑反射模块14、导光模块16、16A(于图7中以导光模块16示意)以及光学膜片组42(图中未示)，藉由门轴组件54，前框50连同面板模块12可以门轴组件54为支点，朝远离后框52的方向偏转。于一实施例中，当前框50连同面板模块12朝远离后框 52的方向偏转时，显示装置10、10A处于开放状态，此时可搭配面板模块12 的显示区18而更换反射模块14(如应用图1之实施例显示装置10时)，亦或同时更换反射模块14、导光板26A以及光学膜片组42(如应用图3及图4之实施例显示装置10A时)，当更换完成反射模块14、导光板26A以及光学膜片组42 以分别使反射片24及/或局部布点区263a及/或光学膜片46的形状及位置对应于显示模块12之显示区18的形状及位置时，再将前框50连同面板模块12 以门轴组件54为支点，朝靠近后框52的方向偏转，使前框50及后框52结合在一起，即完成面板模块12、导光模块16或16A(于图7中以导光模块16示意)、反射模块14以及光学膜片组42(图中未示)的组装，因而达到可因应需求更换显示效果的功能。
在本发明实施例的显示装置10或10A中，反射模块14之反射片24具有扩散反射之功能，通常为使用白反射片，利用粘贴等方法固定于第一透明基板22上，对应于面板模块12之显示区18的形状，反射片24可为圆形、方形或不规则形，反射片24不但可反射来自导光板16或16A的光线作为显示区18 的背光源，亦可具有遮蔽图像模块32之部分图像之功能，使得显示区18所显示的画面并不会受到作为背景之图像或后方环境景象的影响。
综上所述，本发明可达到以下效果：
1)本实施例显示装置藉由面板模块、光源、导光板及反射模块即可达到显示区之画面漂浮于背景图像上之视觉效果，并且本实施例显示装置具有低成本之优点。
2)本实施例显示装置之反射模块的反射片可为各种形状，甚至包括不规则形等特殊形状，因而本实施例显示装置之实用性较佳，可依自行需求达到多种显示效果。
3)在本实施例显示装置中，影像播放者可依自行需求制作多种显示效果，且只需更换反射模块或者更换反射模块与导光板，而无需整体重新开模或另外订制样品。此外，依据导光板的选择，显示装置无需外加辅助光源即可达到显示的需求，具有体积小且可随时更换的优点。
以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施之范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开之全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的「第一」、「第二」等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记列表
10、10A：显示装置
12：面板模块
14：反射模块
16、16A：导光模块
18：显示区
20：透视区
22：第一透明基板
221：反射片配置区
222：穿透区
24：反射片
26、26A：导光板
261：入光面
262：第一表面
263：第二表面
263a：局部布点区
28、28’：光源
30、30a、38：光学微结构
301、301a：第一微表面
302、302a：第二微表面
303：第三微表面
32：图像模块
34、34A：外壳
36：开槽
40：辅助光源
42：光学膜片组
44：第二透明基板
46：光学膜片
48：半透视区
50：前框
52：后框
54：门轴组件

Claims (16)

1.一种显示装置，其特征在于，包含面板模块、反射模块以及导光模块，
该面板模块具有至少一显示区及至少一透视区，其中该至少一显示区用于显示画面，该至少一透视区用于显示背景；
该反射模块包含第一透明基板及设置于该第一透明基板的至少一反射片，该反射模块设置于该面板模块的一侧，该至少一反射片面向该面板模块，该至少一反射片的形状及位置分别对应该至少一显示区的形状及位置，且该至少一透视区对应该反射模块中该至少一反射片以外的区域；
该导光模块包含导光板及至少一光源，该导光模块设置于该面板模块及该反射模块之间，该导光板包括至少一入光面、第一表面以及第二表面，该第一表面及该第二表面相对，且该至少一入光面连接该第一表面及该第二表面，该第一表面面向该面板模块，该第二表面面向该反射模块，该至少一光源分别设置于该至少一入光面旁，其中该导光板具有多个光学微结构，该多个光学微结构形成于该导光板的整个该第一表面，该至少一光源射出之光线经该多个光学微结构反射而由该第二表面正向出光并朝向远离该面板模块的方向且传递至该反射模块。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含图像模块，设置于该反射模块远离该面板模块的一侧，该图像模块所显示的图像作为该背景。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该多个光学微结构包含凸出该导光板的凸起结构。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该多个光学微结构包含凹入该导光板的凹陷结构。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该多个光学微结构其中各至少包含第一微表面，该第一微表面面向该至少一光源中的至少其中之一且相对于该第一表面倾斜，且该第一微表面为平面或曲面。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该多个光学微结构其中各至少包含第一微表面、第二微表面及第三微表面，该第一微表面面向该至少一光源中的其中一个，该第二微表面面向该至少一光源中的其中另一个，且该第一微表面及该第二微表面相对于该第一表面倾斜，该第三微表面连接该第一微表面及该第二微表面，且该第三微表面大体地平行该第一表面，且该第一微表面及该第二微表面为平面或曲面。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该导光板的该第二表面具有至少一局部布点区，该至少一局部布点区的形状及位置分别对应该反射模块的该至少一反射片的形状及位置，该多个光学微结构形成于该至少一局部布点区。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该至少一光源射出之该光线的一部分经该多个光学微结构散射至该至少一局部布点区所对应之该至少一反射片。
9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含图像模块及至少一辅助光源，该图像模块设置于该反射模块远离该面板模块的一侧，该辅助光源配置在该图像模块及该反射模块之间，或者该图像模块配置在该辅助光源及该反射模块之间，且该图像模块所显示的图像作为该背景。
10.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含至少一光学膜片组，该光学膜片组包含第二透明基板及设置于该第二透明基板的至少一光学膜片，该光学膜片组设置于该面板模块及该导光板之间，该至少一光学膜片的形状及位置分别对应该至少一显示区的形状及位置。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，该光学膜片包含增亮膜或扩散膜或其组合。
12.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该面板模块还包含至少一半透视区，该至少一半透视区用于同时显示画面与背景，且该至少一半透视区对应该反射模块中该至少一反射片以外的区域。
13.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含外壳，该外壳支撑该反射模块以及该导光模块，且该外壳具有开口，该开口用于搭配该面板模块的该至少一显示区而更换该反射模块或该导光板。
14.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含前框、后框以及门轴组件，该前框支撑该面板模块，该后框支撑该反射模块及该导光模块，该门轴组件枢接于该前框与该后框之间，且该门轴组件用于使该前框带动该面板模块朝远离该后框的方向转动，以便搭配该面板模块的该至少一显示区而更换该反射模块或该导光板。
15.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含外壳，该外壳支撑该图像模块，且该外壳具有开槽，该开槽贯通该外壳且用于使该图像模块进出该外壳。
16.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包含外壳，该外壳支撑该图像模块及该至少一辅助光源，且该外壳具有开槽，该开槽贯通该外壳且用于使该图像模块进出该外壳。
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