CN114859596A - 显示装置 - Google Patents

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CN114859596A CN202110148297.6A CN202110148297A CN114859596A CN 114859596 A CN114859596 A CN 114859596A CN 202110148297 A CN202110148297 A CN 202110148297A CN 114859596 A CN114859596 A CN 114859596A
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谢宏昇
陈澔宇
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Innolux Display Corp
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Abstract

本申请提供一种显示装置，包括：一显示面板，包括：一基板；以及多条扫描线，设置于该基板上，以一第一方向延伸；一背光模块，设置于该显示面板下方；以及一光学膜，设置于该背光模块上方，包括多个遮光部与多个透光部，彼此交替排列，其中该多个遮光部以一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向不平行。

Description

显示装置
技术领域
本申请有关于一种显示装置，特别是有关于一种配置有旋转光学膜的显示装置。
背景技术
目前车用显示器在副驾驶座的部分，为避免副驾驶在观看影音娱乐内容时，干扰行驶中的驾驶，因此，副驾驶前方的显示器需具有可开启及关闭的防窥功能，其中一种作法是在显示器中放置额外的防窥装置。
此外，由于考量行车安全性，对于车用显示器显示品质或光学设计的需求不断提高。
发明内容
根据本申请的一实施例，提供一种显示装置，包括：一显示面板，包括：一基板；以及多条扫描线，设置于该基板上，以一第一方向延伸；一背光模块，设置于该显示面板下方；以及一光学膜，设置于该背光模块上方，包括多个遮光部与多个透光部，彼此交替排列，其中该多个遮光部以一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向不平行。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1根据本申请的一实施例，一种显示装置的剖面示意图；
图2根据本申请的一实施例，一种显示装置的剖面示意图；
图3根据本申请的一实施例，一种显示装置的光学膜的剖面示意图；
图4根据本申请的一实施例，一种显示面板与光学膜之间的配置关系上视图；
图5根据本申请的一实施例，一种显示面板与光学膜之间的配置关系上视图；
图6根据本申请的一实施例，一种显示装置所发射光强度随视角变化的分布图；
图7根据本申请的一实施例，一种显示装置所发射光强度随视角变化的分布图；
图8根据本申请的一实施例，一种显示装置所发射光强度随视角变化的分布图；以及
图9根据本申请的一实施例，显示光学膜旋转角度与显示装置所发射光强度的关系曲线。
图中元件标号说明：
10：显示装置
12：背光模块
14：防窥结构
16：显示面板
18：光学膜
20：遮光部
22：透光部
24：垂直于遮光部的光
26：平行于遮光部的光
28：彩色滤光片
30：扫瞄线
32：数据线
34：第一方向
36：第二方向
38：逆时钟方向
40：顺时钟方向
a、b、c、d、e、f、g、h、i：光型曲线
j、k：切线
l、m：交点
n：线段
o：直线
p：水平线
q：曲线
L1：第一位置
L2：第二位置
θ1：第一夹角
θ2：第二夹角
φ：夹角
具体实施方式
以下的申请内容提供许多不同的实施例以实施本案的不同特征。以下的申请内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本申请实施例叙述了一第一特征部件形成于一第二特征部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征部件与上述第二特征部件是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征部件形成于上述第一特征部件与上述第二特征部件之间，而使上述第一特征部件与第二特征部件可能未直接接触的实施例。
应理解的是，额外的操作步骤可实施于所述方法之前、之间或之后，且在所述方法的其他实施例中，部分的操作步骤可被取代或省略。
此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“在…上方”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词是为了便于描述附图中一个(些)元件或特征部件与另一个(些)元件或特征部件之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转45度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形，或者，其间亦可能间隔有一或更多其它材料层的情形，在此情形中，第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触。在本申请一些实施例中，关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等，除非特别定义，否则可指两个结构是直接接触，或者亦可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。
在说明书中，“约”、“大约”、“大抵”、“大致”、“实质上”、“相同”、“相似”的用语通常表示一特征值在一给定值的正负15％之内，或正负10％之内，或正负5％之内，或正负3％之内，或正负2％之内，或正负1％之内，或正负0.5％之内的范围。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“大抵”、“大致”、“实质上”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“大抵”、“大致”、“实质上”的含义。
应当理解的是，虽然本文使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述不同的元件、部件、区域、层及/或区段，这些元件、部件、区域、层及/或区段不应当被这些术语所限制。这些术语可以仅被用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、部件、区域、层或区段区分开来。因此，在不脱离本申请的技术的前提下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与本领域技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有与相关技术及本申请的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本申请实施例有特别定义。
请参阅图1，根据本申请的一实施例，提供一种显示装置10。图1为显示装置10的剖面示意图。
在图1中，显示装置10包括背光模块12、防窥结构14、以及显示面板16。防窥结构14设置于背光模块12上。显示面板16设置于防窥结构14上，在部分实施例中，显示装置10为自发光二极管显示器，显示装置10包括防窥结构14、以及显示面板16，显示面板16可包括有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、无机发光二极管(inorganic lightemitting diode)、次毫米发光二极管(mini LED)、微发光二极管(micro LED)、或量子点发光二极管(quantum dot LED，QLED/QDLED)。
在部分实施例中，背光模块12可包括光源模块、反射片、导光板、光学膜片组、以及背板，但本申请不限于此。在部分实施例中，光源模块可包括发光二极管(light emittingdiode，LED)，但本申请不限于此。而发光二极管可包括有机发光二极管(organic lightemitting diode，OLED)、无机发光二极管(inorganic light emitting diode)、次毫米发光二极管(mini LED)、微发光二极管(micro LED)、或量子点发光二极管(quantum dotLED，QLED/QDLED)，但本申请不限于此。在部分实施例中，光学膜片组可包括下扩散膜、上扩散膜、下增光膜、上增光膜、或棱镜片，但本申请不限于此。在背光模块12中，各元件的设置如下，但本申请不限于此，例如，反射片设置于背板上，位于背板的一侧，导光板设置于反射片上，光学膜片组设置于导光板上，光源模块设置于背板上，位于背板的另一侧，与反射片、导光板、以及光学膜片组相对设置。
在部分实施例中，防窥结构14可包括下基板、液晶层、以及上基板，但本申请不限于此。在防窥结构14中，各元件的设置如下，但本申请不限于此，例如，上、下基板相对设置，液晶层设置于上、下基板之间。在部分实施例中，上、下基板可由玻璃或高分子所组成，其上配置有电极，用以控制液晶层中的液晶排列，达到防窥结构14的开启或关闭状态，以有效限制某视角的光线不致干扰驾驶者。
在部分实施例中，显示面板16可包括下偏光膜、薄膜晶体管层、彩色滤光层、上偏光膜、以及玻璃盖板，但本申请不限于此。在显示面板16中，各元件的设置如下，但本申请不限于此，例如，薄膜晶体管层设置于下偏光膜上，彩色滤光层设置于薄膜晶体管层上，上偏光膜设置于彩色滤光层上，玻璃盖板设置于上偏光膜上。
在图1所示的实施例中，显示装置10更包括光学膜(未绘示)，设置于背光模块12与防窥结构14之间，但本申请不限于此。在部分实施例中，光学膜设置于防窥结构14与显示面板16之间。在部分实施例中，光学膜设置于显示面板16上。有关光学膜的详细结构请参阅以下图3。在部分实施例中，显示装置10可为自发光二极管显示器，光学膜设置于显示面板16上。在部分实施例中，显示装置10可应用于车用显示器。
请参阅图2，根据本申请的一实施例，提供一种显示装置10。图2为显示装置10的剖面示意图。
图2所示显示装置10中各元件的结构组成类似于图1所示的显示装置10，此处不再赘述。与图1的主要差异在于部分元件的设置位置。在图2中，显示面板16设置于背光模块12上，防窥结构14设置于显示面板16上。在图2所示的实施例中，显示装置10更包括光学膜(未绘示)，设置于背光模块12与显示面板16之间，但本申请不限于此。在部分实施例中，光学膜设置于显示面板16与防窥结构14之间。在部分实施例中，光学膜设置于防窥结构14上。在部分实施例中，显示装置10可为自发光二极管显示器，防窥结构14设置于显示面板16上，光学膜设置于显示面板16与防窥结构14之间。在部分实施例中，光学膜设置于防窥结构14上。有关光学膜的详细结构请参阅以下图3。
请参阅图3，根据本申请的一实施例，提供一种显示装置的光学膜18。图3为光学膜18的剖面示意图。
在图3中，光学膜18包括多个遮光部20与多个透光部22，彼此交替排列，也就是，遮光部20呈现周期性地排列。在部分实施例中，遮光部20可由任何适合的遮光材料所组成。在部分实施例中，透光部22可由任何适合的透明材料所组成。光学膜18用来遮挡一部分由背光模块12所发射的光，例如，入射到遮光部20的光24会被遮光部20遮挡，而非入射于遮光部20的光26则不受影响，借此形成左、右视角与上、下视角间不对称的光型。
请参阅图4，根据本申请的一实施例，提供一种显示面板16与光学膜18的配置。图4为显示面板16与光学膜18配置的上视图。
在图4中，光学膜18设置于显示面板16下方，为方便说明，公开显示面板16的部分元件，例如，多个彩色滤光片28、多条扫瞄线30、以及多条数据线32。彩色滤光片28设置于基板(未绘示)上。扫瞄线30与数据线32周期性地设置于基板上，位于彩色滤光片28的周围，其中，以观看者观看此显示面板定义水平视角为0与180度，垂直视角为90度为270度，扫瞄线30以第一方向34延伸，第一方向34与0度视角的夹角范围为90度～-90度。光学膜18包括多个遮光部20与多个透光部22，彼此交替排列，其中遮光部20以第二方向36延伸，第二方向36与0度视角的夹角范围为90度～-90度。值得注意的是，第一方向34与第二方向36不平行。如图4所示，光学膜18的遮光部20延伸的第二方向36与扫瞄线30延伸的第一方向34之间以相对于第一方向34的逆时钟方向38形成有第一夹角θ1(也就是，光学膜18朝逆时钟方向38旋转第一夹角θ1的角度)。在部分实施例中，第一夹角θ1大于0度且小于或等于20度。在部分实施例中，第一夹角θ1大于或等于4度且小于或等于15度。由于显示面板16与下方的光学膜18均包含周期性图案，当两者叠加时易产生moiré干涉现象，此时，若如图4所示将光学膜18做适度地旋转(例如，将光学膜18朝逆时钟方向旋转适当角度)，则可避免moiré干涉现象的发生。在部分实施例中，第一夹角θ1亦包括同样能避免moiré干涉现象发生的其他适合角度。
请参阅图5，根据本申请的一实施例，提供一种显示面板16与光学膜18的配置。图5为显示面板16与光学膜18配置的上视图。
在图5中，光学膜18设置于显示面板16下方，为方便说明，公开显示面板16的部分元件，例如，多个彩色滤光片28、多条扫瞄线30、以及多条数据线32。彩色滤光片28设置于基板(未绘示)上。扫瞄线30与数据线32周期性地设置于基板上，位于彩色滤光片28的周围，其中，以观看者观看此显示面板定义水平视角为0与180度，垂直视角为90度为270度，扫瞄线30以第一方向延伸，第一方向与0度视角的夹角范围为90度～-90度。光学膜18包括多个遮光部20与多个透光部22，彼此交替排列，其中遮光部20以第二方向36延伸，第二方向36与0度视角的夹角范围为90度～-90度。值得注意的是，第一方向34与第二方向36不平行，避免moiré干涉现象的发生。然而当第一方向与第二方向的夹角太大时，大视角的光线会射出，若显示面板为车用面板时，此大视角的光线会照射在挡风玻璃进而反射至人眼，影响驾驶者，如图5所示，光学膜18的遮光部20延伸的第二方向36与扫瞄线30延伸的第一方向34之间以相对于第一方向34的顺时钟方向40形成有第二夹角θ2(也就是，光学膜18朝顺时钟方向40旋转第二夹角θ2的角度)。在部分实施例中，第二夹角θ2大于0度且小于或等于20度，可避免moiré干涉现象的发生及减少车用显示面板的光线照射在挡风玻璃进而反射至人眼，影响驾驶者。在部分实施例中，第二夹角θ2大于或等于4度且小于或等于15度。同样地，由于显示面板16与下方的光学膜18均包含周期性图案，当两者叠加时易产生moiré干涉现象，此时，若如图5所示将光学膜18做适度地旋转(例如，将光学膜18朝顺时钟方向旋转适当角度)，则可避免moiré干涉现象的发生及减少车用显示面板的光线照射在挡风玻璃进而反射至人眼，影响驾驶者。在部分实施例中，第二夹角θ2亦包括同样能避免moiré干涉现象发生的其他适合角度。
请参阅图6-8，根据前述光学膜片与显示面板的摆放关系，说明显示装置所发射光的强度(亮度)于倾角35度至55度下随视角变化的分布。
图6显示在各方位角(视角)(例如，0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度、315度)及各倾角(例如，0度(正视角度)、20度、40度、60度、80度)所获得的光型曲线(a、b、c、d、e、f、g、h、i)。图中，光型曲线a所围区域为光强度较高的区域，光强度由内而外递减，光型曲线i所围区域则为光强度较低的区域。由于光学膜遮挡上、下视角的光，因此，整体的光型曲线呈现椭圆型态。由图中的光型曲线可进一步借由线性回归定义最适光型角度。将倾角0度(正视角度)的光强度经标准化定义为100％。选择光强度为50％的光型曲线，例如，光型曲线d。绘制两条线段(j、k)分别做为倾角20度的圆的切线，即是将倾角设定为介于±20度的范围。线段(j、k)与光型曲线d的交点(l、m)连线形成线段n。将线段n上的各点数据进行线性回归，得到直线o。线性回归所得的直线o与水平线p的夹角φ即定义出最适光型角度(例如，介于-4度至-15度以及介于+4度至+15度)。
由上述方式所获得的最适光型角度可对应光学膜的最适旋转角度。举例来说，当最适光型角度介于-4度至-15度时，光学膜可以相对于第一方向逆时钟方向对应旋转-4度至-15度之间，当最适光型角度介于大于0度至-20度时，光学膜可以相对于第一方向逆时钟方向对应旋转大于0度至-20度之间(上述光学膜以逆时钟方向旋转的态样如图4所示显示面板16与光学膜18的配置)，当最适光型角度介于+4度至+15度时，光学膜可以相对于第一方向顺时钟方向对应旋转+4度至+15度之间，当最适光型角度介于大于0度至+20度时，光学膜可以相对于第一方向顺时钟方向对应旋转大于0度至+20度之间(上述光学膜以顺时钟方向旋转的态样如图5所示显示面板16与光学膜18的配置)。对于左驾车的驾驶者来说，若光学膜以逆时钟方向旋转上述角度(-4度至-15度或大于0度至-20度)，将获得较适光形分布效果。对于右驾车的驾驶者来说，若光学膜以顺时钟方向旋转上述角度(+4度至+15度或大于0度至+20度)，将获得较适光形分布效果。
此处较适光形分布效果是指显示装置可遮挡欲投射至挡风玻璃特定区域的光线，而对驾驶者不生干扰。例如，请参阅图7，对于左驾车的驾驶者来说，显示装置于第一位置L1所发射的光强度低于显示装置于第二位置L2所发射的光强度，在图7中，第一位置L1是指第一方向34以逆时钟方向旋转介于155度至175度之间的位置，而第二位置L2是指第一方向34以逆时钟方向旋转介于5度至25度之间的位置。因此，左驾车的驾驶者在驾驶车辆时，其视线所及挡风玻璃的特定区域将不致出现干扰驾驶者视线的光线。请参阅图8，对于右驾车的驾驶者来说，显示装置于第一位置L1所发射的光强度低于显示装置于第二位置L2所发射的光强度，在图8中，第一位置L1是指第一方向34以逆时钟方向旋转介于5度至25度之间的位置，而第二位置L2是指第一方向34以逆时钟方向旋转介于155度至175度之间的位置。因此，右驾车的驾驶者在驾驶车辆时，其视线所及挡风玻璃的特定区域将不致出现干扰驾驶者视线的光线。
请参阅图9，根据本申请的一实施例，说明光学膜旋转角度与显示装置所发射光强度(亮度)的关系。图9显示光学膜旋转角度与显示装置所发射光亮度的关系曲线。
图9显示光学膜旋转角度与显示装置于特定位置(视角90度、倾角40度)所发射光亮度的关系曲线q。由曲线q可看出，当光学膜的旋转角度愈大时，光亮度愈大，此即表示光学膜的旋转角度愈大，光线投射至上述特定位置的亮度亦愈大，将对驾驶者视线造成不利干扰。若欲使光亮度的增加幅度小于10％(亮度比小于1.1)，光学膜的旋转角度需小于±15度，若欲使光亮度的增加幅度小于30％(亮度比小于1.3)，光学膜的旋转角度需小于±20度，在考量光学膜的旋转角度大于±4度可改善moiré干涉现象的情况下，光学膜的最适旋转角度落在-4度至-15度之间以及+4度至+15度之间。因此，在显示装置中若将光学膜以逆时钟方向或顺时钟方向进行最适角度的旋转，不但可避免moiré干涉现象，又可同时提升左驾车与右驾车的防窥效果。
上述一些实施例的部件，以便本领域技术人员可以更理解本申请实施例的观点。本领域技术人员应该理解，他们能以本申请实施例为基础，设计或修改其他制程和结构以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。本领域技术人员也应该理解到，此类等效的结构并无悖离本申请的精神与范围，且他们能在不违背本申请的精神和范围之下，做各式各样的改变、取代和替换。因此，本申请的保护范围当视所附的权利要求书所界定者为准。另外，虽然本申请已以数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本申请。
整份说明书对特征、优点或类似语言的引用，并非意味可以利用本申请实现的所有特征和优点应该或者可以在本申请的任何单个实施例中实现。相对地，涉及特征和优点的语言被理解为其意味着结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因而，在整份说明书中对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不一定代表相同的实施例。
再者，在一个或多个实施例中，可以任何合适的方式组合本申请的所描述的特征、优点和特性。根据本文的描述，相关领域的技术人员将意识到，可在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实现本申请。在其他情况下，在某些实施例中可辨识附加的特征和优点，这些特征和优点可能不存在于本申请的所有实施例中。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
一显示面板，包括：
一基板；以及
多条扫描线，设置于该基板上，以一第一方向延伸；
一背光模块，设置于该显示面板下方；以及
一光学膜，设置于该背光模块上方，包括多个遮光部与多个透光部，彼此交替排列，其中该多个遮光部以一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向不平行。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第二方向与该第一方向之间以相对于该第一方向的逆时钟方向形成有一第一夹角，该第一夹角大于0度且小于或等于20度，且该显示装置于一第一位置所发射的光强度低于该显示装置于一第二位置所发射的光强度，其中该第一位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于155度至175度之间的位置，该第二位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于5度至25度之间的位置。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该第一夹角大于或等于4度且小于或等于15度。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第二方向与该第一方向之间以相对于该第一方向的顺时钟方向形成有一第二夹角，该第二夹角大于0度且小于或等于20度，且该显示装置于一第一位置所发射的光强度低于该显示装置于一第二位置所发射的光强度，其中该第一位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于5度至25度之间的位置，该第二位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于155度至175度之间的位置。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该第二夹角大于或等于4度且小于或等于15度。
6.一种显示装置，包括：
一显示面板，包括：
一基板；以及
多条扫描线，设置于该基板上，以一第一方向延伸；以及
一光学膜，设置于该显示面板上方，包括多个遮光部与多个透光部，彼此交替排列，其中该多个遮光部以一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向不平行。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第二方向与该第一方向之间以相对于该第一方向的逆时钟方向形成有一第一夹角，该第一夹角大于0度且小于或等于20度，且该显示装置于一第一位置所发射的光强度低于该显示装置于一第二位置所发射的光强度，其中该第一位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于155度至175度之间的位置，该第二位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于5度至25度之间的位置。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该第一夹角大于或等于4度且小于或等于15度。
9.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第二方向与该第一方向之间以相对于该第一方向的顺时钟方向形成有一第二夹角，该第二夹角大于0度且小于或等于20度，且该显示装置于一第一位置所发射的光强度低于该显示装置于一第二位置所发射的光强度，其中该第一位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于5度至25度之间的位置，该第二位置为该第一方向以逆时钟方向旋转介于155度至175度之间的位置。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该第二夹角大于或等于4度且小于或等于15度。
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