TW201314294A - 顯示裝置及用於顯示裝置的背光 - Google Patents

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Abstract

依據本發明之一實施例，顯示裝置包含光導體、光源、波長選擇透射層、及光控制層。該光導體具有第一主表面、第二主表面、及側面，該第二主表面係與該第一主表面相對，且該側面連接該第一主表面及該第二主表面。該波長選擇透射層係設置於該第二主表面上。該第一主表面具有複數個凹形部，該等凹形部具有與該第一主表面相關聯而傾斜之傾斜面。與該第一主表面的面積相關聯之突出於該第一主表面上之該複數個凹形部的總面積之比例係8%至25%。該複數個凹形部係均勻設置在該第一主表面中。

Description

顯示裝置及用於顯示裝置的背光 相關申請案之對照
此申請案係根據先前在2011年9月20日所申請之日本專利申請案第2011-204528號，且主張該申請案之優先權；該申請案的全部內容將結合於本文以供參考。
本文所敘述之實施例大致關於顯示裝置及用於顯示裝置的背光。
例如，具有其中，在諸如筆記型電腦及智慧型手機之可攜帶式裝置中，使用電池做為電源的情況。因此，達成低的功率消耗係所欲的。
此外，具有其中，例如，使用其中液晶層係設置於二基板之間的液晶顯示裝置做為該等可攜帶式裝置之顯示裝置的情況。在液晶顯示裝置中，彩色顯示係藉由提供藍色、綠色、及紅色濾光片於複數個像素的每一者之中，而予以執行。若試圖藉由使用吸收具有特定波長之光的濾光片做為該濾光片以獲得高的彩色再生時，則光的使用效率會由於藉由濾光片之光的吸收而降低，且因此，顯示將變成較暗。
在該等液晶顯示裝置中，為了要以低的功率消耗而實現其中彩色係鮮艷、顯示係明亮、且對比係適當的彩色顯 示，則增強光的使用效率係所欲的。
依據本發明之一實施例，顯示裝置包含光導體、光源、波長選擇透射層、及光控制層。該光導體具有第一主表面、第二主表面、及側面，該第二主表面係與該第一主表面相對，且該側面連接該第一主表面及該第二主表面。該波長選擇透射層係設置於該第二主表面上。該第一主表面具有複數個凹形部，該等凹形部具有與該第一主表面相關聯而傾斜之傾斜面。與該第一主表面的面積相關聯之突出於該第一主表面上之該複數個凹形部的總面積之比例係8%至25%。該複數個凹形部係均勻設置在該第一主表面中。
依據一實施例，顯示裝置包含光導體、光源、波長選擇透射層、及光控制層。光導體具有第一主表面、第二主表面、及側面，第二主表面係與第一主表面相對，且側面連接第一主表面及第二主表面。光源可致使光自側面進入光導體的內部。波長選擇透射層係設置於第二主表面上，且具有第一區及第二區。第一區透射第一波長帶之可見光的光，及反射除了第一波長帶之外之波長帶的光。第二區透射與第一波長帶不同之可見光之第二波長帶的光，及反射除了第二波長帶之外之波長帶的光。光控制層係設置於 波長選擇透射層上，並改變通過光控制層之光的強度。第一主表面具有複數個凹形部，該等凹形部具有與第一主表面相關聯而傾斜之傾斜面。與第一主表面的面積相關聯之突出於第一主表面上之該複數個凹形部的總面積之比例係8%至25%。該複數個凹形部係均勻設置在第一主表面中。
現將參照圖式來敘述本發明之實施例。
圖式係示意或概念性的；且在部或其類似物中之尺寸的比例無需一定要與其實際值相同。進一步地，即使針對相同的部，該等尺寸及比例亦可予以不同地描繪。
在申請案之說明書及圖式中，與有關上述圖式中所描繪的組件相似之該等者將以相同的參考符號而加以標示，且其詳細說明亦將適當地予以省略。
(第一實施例)
現將敘述其中使用液晶的液晶顯示裝置，做為依據實施例之顯示裝置的實例。
第1圖係描繪依據第一實施例之顯示裝置的組態之示意橫剖面視圖。
第2圖係描繪依據第一實施例之顯示裝置的光導體之示意平面視圖。
而且，第2圖係當垂直於光導體71的第一主表面71a所觀視時之示意平面視圖。
如第1圖中所示，依據該實施例之顯示裝置110包含照 明單元(用於顯示裝置的背光)70、第一基板11、波長選擇透射層20、光控制層50、波長選擇吸收層40、及第二基板12。
照明單元70包含光導體71、反射膜72、及光源73。光導體71具有第一主表面71a、第二主表面71b、第一側面71c、及第二側面71d，而第二主表面71b係與第一主表面71a相對，且第二側面71d係與第一側面71c相對。第一主表面71a係平行於第二主表面71b。第一主表面71a係形成於與其中設置波長選擇透射層20及光控制層50於上的側相對側之上的面。第二主表面71b係形成於其中設置波長選擇透射層20及光控制層50於上的側之上的面。
如第1及2圖中所示，結構74係設置於光導體71的第一主表面71a中。該結構74具有例如，改變光行進之方向的功能。該結構74反射例如，光，且改變光行進的方向。如第2圖中所示，結構74係與其中設置光源73於上之第一側面71c約略平行而延伸。例如，具有諸如刻槽之凹凸形狀的結構係使用做為結構74。在第1圖中所示的顯示裝置110中，具有第一傾斜面74a及第二傾斜面74b的凹形部74d係使用做為結構74。
反射膜72係設置於光導體71的第一主表面71a及第二側面71d之上。在第1圖中所示的顯示裝置110中，雖然縫隙係設置於反射膜72a與光導體71的第一主表面71a及第二側面71d之間，但可使反射膜72a與光導體71的第一主表面71a及第二側面71d接觸。
也就是說，如第1圖中所示，光導體71的第一主表面71a具有複數個凹形部74d及其中並未提供複數個凹形部74d的平坦部71e，該等凹形部74d具有與第一主表面71a相關聯而傾斜的第一傾斜面74a及第二傾斜面74b。凹形部74d係與第一主表面71a之與第一側面71c接觸之側約略平行而延伸。此外，如第1圖中所示之顯示裝置110中，當形成與第一主表面71a及第一側面71c相關聯而傾斜之錐形部75時，則凹形部74d係與第一主表面71a之與錐形部75接觸之側，或與第一側面71c之與錐形部75接觸之側約略平行而延伸。
第一傾斜面74a及第二傾斜面74b並不垂直於其中設置光源73於上之第一側面71c。也就是說，第一側面71c係與YZ平面平行，且第一傾斜面74a及第二傾斜面74b係與YZ平面相關聯而傾斜。換言之，當垂直於光導體71之第一主表面71a而觀視時(當以Z軸方向而觀視時)，則對第一傾斜面74a之法線及對第二傾斜面74b之法線係與對第一側面71c之法線平行。也就是說，第一傾斜面74a及第二傾斜面74b各自具有與第一側面71c約略平行之側。
在第1圖中所示的光導體71中，係形成錐形部75，該錐形部75係與第一主表面71a及第一側面71c相關聯而傾斜。此外，亦形成與第二主表面71b及第一側面71c相關聯而傾斜的錐形部75。在申請案之說明書中，對應的錐形部75與第一主表面71a或第二主表面71b之間的角係界定為傾角θ T。錐形部75的傾角θ T約係10度。再者，在申請案之 說明書中，於第1圖中所示的示意橫剖面中，在與第一主表面71a或第二主表面71b平行的方向中之對應錐形部75的長度係界定為LT。例如，錐形部75的長度LT約係4毫米(mm)至5mm。現將敘述錐形部75於下文。
光源73產生光。例如，半導體發光裝置(例如，LED)係使用於光源73。光源73係設置於光導體71的第一側面71c之上。
反射膜72係附著至光導體71的第一主表面71a及光導體71的第二側面71d。也就是說，光導體71係設置於附著至第一主表面71a的反射膜72與第一基板11之間。
產生於光源73中的光係自第一側面71c進入光導體71的內部。例如，當進入光導體71的內部之光係全反射於光導體71與空氣之間的介面時，則光透過光導體71而傳送。選擇性地，當進入光導體71的內部之光係反射於反射膜72時，則光透過光導體71而傳送。而且，第二側面71d可與第一主表面71a相關聯而傾斜，且不垂直於第一主表面71a，以致使附著至第二側面71d之反射膜72所反射的光具有方向性角分佈於所欲範圍之內(請參閱第17圖)。
結構74改變透過光導體71所傳送之光的行進方向，且致使光有效率地進入波長選擇透射層20。此時，如上述地，在第1圖中所示的顯示裝置110中，使用具有第一傾斜面74a及第二傾斜面74b之凹形部74d做為結構74。也就是說，如第1圖中所示，凹形部74d具有所謂V形刻槽的形式。凹形部74d係開口於第一主表面71a中。換言之，該等凹形 部74d係設置於其中並未提供複數個平坦部71e的部分中。較佳地，結構74的面積比例係例如，約8至25%。更佳地，結構74的面積比例係例如，約15%。該等結構74係均勻地設置於整個第一主表面71a之上。因此，在第一主表面71a之接近於光源73的部分中，且亦在遠離光源73的部分中，結構74之面積比例係均勻的。也就是說，在整個第一主表面71a上之結構74的面積比例係均勻的。
在此，於申請案之說明書中，〝結構的面積比例〞意指突出於第一主表面71a上之複數個凹形部74d的總面積與第一主表面71a的面積之比數及比例。而且，突出於第一主表面71a上之凹形部74d的區域表示當光導體71係以Z軸方向而觀視時所指示之凹形部74d的矩形區域，且並不意指第一傾斜面74a及第二傾斜面74b之面積的總和(請參閱第2圖)。也就是說，在第1及2圖中所示的光導體71中，突出於第一主表面71a上之凹形部74d的區域可表示為突出於第一主表面71a上之第一傾斜面74a及第二傾斜面74b的區域。
依據此，可進一步增加由光導體71朝向波長選擇透射層20所輸出之光量(光提取量)。也就是說，可增強光的利用效率。
同時，將詳細敘述結構74之形狀、功能、及其類似者於下文。
在此方式中，照明單元70致使照明光70L沿著自波長選擇透射層20朝向波長選擇吸收層40之方向，而進入波長 選擇透射層20。選擇性地，在來自照明單元70之光源73所輸出的光透過第一基板11傳送，且所傳送之光行進至光導體71並反射於反射膜72之後，光可進入波長選擇透射層20。
第一基板11及第二基板12具有光學透明度。例如，玻璃、樹脂、或其類似物係使用做為第一基板11及第二基板12。第一基板11具有第一主表面11a以及與第一主表面11a相對的第二主表面11b。
波長選擇透射層20係設置於第一基板11的第一主表面11a之上。
在此，垂直於第一主表面11a的方向係界定為Z軸方向(第一方向)。垂直於Z軸方向之一軸係界定為X軸方向(第二方向)。垂直於Z軸方向及X軸方向之軸係界定為Y方向。
在申請案之說明書中，其中第一組件係設置於第二組件之上的狀態包含：其中第一組件係與第二組件接觸，且係設置於第二組件之上的狀態；以及加上，其中另一組件係介於第一組件與第二組件之間，且第一組件係設置於第二組件之上的狀態。
波長選擇透射層20具有複數個區域。在第1圖中所示的顯示裝置110中，波長選擇透射層20具有第一區20a、第二區20b、及第三區20c。在XY平面中，係設置複數個第一區20a、複數個第二區20b、及複數個第三區20c。
第一區20a用作第一彩色(例如，紅色)干涉濾光片 。第二區20b用作第二彩色(例如，綠色)干涉濾光片。第三區20c用作第三彩色(例如，藍色)干涉濾光片。也就是說，在第1圖中所示的顯示裝置110中，係提供三彩色光選擇透射區。
惟，實施例並未受限於此。例如，可不設置第三區20c，且可提供兩個彩色區。此外，可進一步設置第四區，且可提供四個彩色區。以此方式，在實施例中，彩色的種類係可選擇的。下文將詳細敘述波長選擇透射層20的組態實例。
第一開關元件32a係設置於第一區20a之上。第二開關元件32b係設置於第二區20b之上。第三開關元件32c係設置於第三區20c之上。例如，電晶體(例如，薄膜電晶體)係使用做為第一開關元件32a、第二開關元件32b、及第三開關元件32c。
光控制層50係設置於波長選擇透射層20與波長選擇吸收層40之間。光控制層50的光學性質係可變的。例如，液晶層係使用做為光控制層50。
在第1圖中所示的顯示裝置110中，第二基板12係設置以便與第一基板11的第一主表面11a相對。第二基板12具有第一主表面12a及面向第一主表面12a的第二主表面12b。第二基板12的第一主表面12a係與第一基板11的第一主表面11a相對。波長選擇吸收層40係設置於第二基板12的第一主表面12a之上。
波長選擇吸收層40具有第一吸收層40a、第二吸收層 40b、及第三吸收層40c。當以Z軸方向觀視時，第一吸收層40a具有與第一區20a重疊的部分。當以Z軸方向觀視時，第二吸收層40b具有與第二區20b重疊的部分。第二吸收層40b的吸收光譜係與第一吸收層40a的吸收光譜不同。當以Z軸方向觀視時，第三吸收層40c具有與第三區20c重疊的部分。第三吸收層40c的吸收光譜係與第一吸收層40a的吸收光譜及第二吸收層40b的吸收光譜不同。
第一吸收層40a係第一彩色(例如，紅色)吸收濾光片。第二吸收層40b係第二彩色(例如，綠色)吸收濾光片。第三吸收層40c係第三彩色(例如，藍色)吸收濾光片。
例如，電壓(例如，電場)係經由開關元件而施加至光控制層50。回應於施加之電壓(例如，電場)，光控制層50的光學性質會改變，像素的透射比會改變，以及顯示可被執行。
當使用液晶層做為光控制層50時，液晶層之液晶的配向根據施加之電壓(例如，電場)而改變。液晶層的光學性質(至少包含雙折射率、光學旋轉性質、散射性質、繞射性質、光吸收率、及其類似者)根據配向改變而改變。
例如，第一偏光層(未顯示)係設置於第一基板11的第二主表面11b上。此外，第二偏光層(未顯示)係設置於第二基板12的第二主表面12b上。也就是說，第一基板11、波長選擇透射層20、光控制層50、波長選擇吸收層40、及第二基板12係設置於第一偏光層與第二偏光層之間。 因此，光控制層50(液晶層)之光學性質的改變係轉換成為光透射比的改變，且顯示被執行。
第3圖係描繪依據第一實施例的顯示裝置之操作的示意橫剖面視圖。
第4圖係描繪依據參考實例的顯示裝置之操作的示意橫剖面視圖。
第5圖係描繪來自光導體所輸出之光的方向性角分佈之圖形圖。
而且，在第5圖中之縱軸係藉由最大值所常態化的亮度Lu，以及在第5圖中之水平軸係來自光導體之光的方向性角度Da。此外，在第5圖中所示之圖形圖描繪光進入波長選擇透射層20之前的光之亮度Lu及方向性角度Da。換言之，在第5圖中所示之圖形圖描繪正好在光自照明單元70輸出之後的光之亮度Lu及方向性角度Da。
首先，將敘述波長選擇透射層20的實例。
波長選擇透射層20透射具有特定波長的光，且反射具有除了該特定波長外之波長的光。例如，該波長選擇透射層20具有法布里-珀羅(Fabry-Perot)型干涉濾光片。
也就是說，波長選擇透射層20具有間隔物層，該間隔物層係設置於一對反射層與一對反射層之間，且係藉由例如，絕緣層所形成。波長選擇透射層20具有其中堆疊複數個具有分別不同的折射率之電介質膜的結構。堆疊於波長選擇透射層20中之該等電介質膜至少包含氧化矽、氮化矽、及氮氧化矽的任一者。
入射光的一部分係反射於第一區20a內部之堆疊膜的介面處。然後，具有滿足結構性相態情形的波長之藉由重疊反射於堆疊膜之介面的光(波)與透射的光(波)所獲得的光通過第一區20a，且具有除了該波長外之波長的光被反射。換言之，具有對應於第一區20a的厚度之波長的光通過第一區20a，且具有除了該波長外之波長的光被反射。此功能係同樣適用於第二區20b及第三區20c之功能。
當光在其中入射於波長選擇透射層20上之光的角度(入射角)係大於零的情況之中，通過波長選擇透射層20時的光學路徑長度(光學距離)，係比其中該角度係零的情況中之光學路徑長度更長。換言之，當光在其中光係傾斜入射於波長選擇透射層20上的情況之中，通過波長選擇透射層20時的光學距離，係比其中光係垂直入射於波長選擇透射層20上的情況中之光學距離更長。此時，滿足其中光係傾斜入射於波長選擇透射層20上的情況中之結構性相態情形的波長，係比滿足其中光係垂直入射於波長選擇透射層20上的情況中之結構性相態情形的波長更短。通過波長選擇透射層20之光的波長根據入射在波長選擇透射層20之光的入射角度而定。
以此方式，在顯示裝置中，若使用干涉型彩色濾光片時，則其透射波長帶依據光的入射角度而改變。例如，與傾斜入射之光相關聯的透射波長帶會偏移至比來自正面所入射之光相關聯的透射波長帶更短的波長側(藍色側)。
例如，當紅色光傾斜地進入波長選擇透射層20時，則 通過波長選擇透射層20之光的至少一部分變成諸如橙色光或其類似光之具有比紅色光的波長更短之波長的光。選擇性地，例如，當綠色光傾斜地進入波長選擇透射層20時，則通過波長選擇透射層20之光的至少一部分變成諸如青色光或其類似光之具有比綠色光的波長更短之波長的光。然後，通過波長選擇透射層20的光之具有比入射在波長選擇透射層20上的波長更短之波長的光係藉由設置在波長選擇透射層20上之波長選擇吸收層40所吸收。也就是說，將導致光損失。因此，為了要實現高的光使用效率，所欲的是，使來自照明單元70或光導體71所輸出之光的角度變小。
選擇性地，在其中並未設置波長選擇吸收層40的顯示裝置中，通過波長選擇透射層20之光的彩色會偏差自設計值。因此，為了要自通過波長選擇透射層20之光獲得所欲的彩色，所企望的是，使來自照明單元70或光導體71所輸出之光的角度變小。
而且，來自照明單元70或光導體71所輸出之光的角度相等於入射在波長選擇透射層20上之光的角度，亦即，在波長選擇透射層20上之入射角度。
在此，如第4圖中所示地，形成於依據參考實例之顯示裝置120的光導體71中之結構74的數目係大於形成於依據實施例之顯示裝置110的光導體71中之結構74的數目。因此，可增加來自光導體71所輸出之光的光提取量。然而，若形成於光導體71中之結構74的數目大時，則來自該光導體71所輸出之光的角度會變大。此將參照第4圖來加以 敘述。
如上文關於第1及2圖所敘述地，當進入光導體71之內部的光係例如，全反射於光導體71與空氣間之介面，或反射於反射膜72時，則光將透過光導體71而傳送。然後，衝擊在結構74上之光的行進方向改變，且光進入波長選擇透射層20，成為照明光70L。
照明光70L之具有第一波長帶λ a的第一光La通過例如，波長選擇透射層20的第三區20c。第一光La通過光控制層50，進一步通過第三吸收層40c，且被輸出至外部。依據光控制層50的狀態，所輸出至外部之光的強度會改變。
對照地，照明光70L之具有除了第一波長帶λ a外之波長帶的光(例如，具有第二波長帶λ b之第二光Lb)係反射於例如，波長選擇透射層20的第三區20c，且返回至照明單元70。在此，波長選擇透射層20所具有之複數個層的至少任一者之主表面係平行於光導體71的第一主表面71a。例如，波長選擇透射層20所具有之複數個層的至少任一者係反射層、或未顯示之類似物。因此，照明光70L之具有除了第一波長帶λ a外之波長帶的光係反射於例如，第三區20c，且可更確定地返回至照明單元70。返回至照明單元70的光通過光導體71，且再進入波長選擇透射層20。
如上述，形成於依據參考實例之顯示裝置120的光導體71中之結構74的數目係大於形成於依據實施例之顯示裝置110的光導體71中之結構74的數目。因此，其中返回至依據參考實例之顯示裝置120的光導體71內部之第二光Lb 衝擊在結構74上的頻率係大於其中返回至依據實施例之顯示裝置110的光導體71之第二光Lb衝擊在結構74上的頻率。
如第4圖中所示，當反射於波長選擇透射層20且返回至光導體71之內部的第二光Lb衝擊在結構74之上時，則因為行進方向係由於結構74而改變，所以來自光導體71所輸出之光的角度可大於其中第二光Lb並未衝擊在結構74上之情況中的角度。因此，該光再進入波長選擇透射層20，且即使光通過波長選擇透射層20，該光亦係由波長選擇吸收層40所吸收。因此，存在有其中無法實現高的光使用效率之情況。在此方式中，結構74可增加來自光導體71所輸出之光的光提取量。對照地，結構74增加其中已反射於波長選擇透射層20且已返回至光導體71之內部的第二光Lb自光導體71所輸出之光的角度。
此外，做為參考實例，具有其中照明單元70包含諸如稜鏡片之光學片的情況。稜鏡片可減少來自光導體71所輸出之光的角度。然而，在與結構74相似的方式中，若反射於波長選擇透射層20且返回至光導體71之內部的第二光Lb衝擊在稜鏡片之上時，則來自光導體71所輸出之光的角度變成大於其中第二光Lb並未衝擊在稜鏡片上之情況中的角度。
因此，光傾斜地進入波長選擇透射層20，且變成具有較短波長的光。因而，該光係由波長選擇吸收層40所吸收。為了要抑制此，所欲的是，光導體71具有結構74，而無 需使用諸如稜鏡片之光學片，其中該結構74可致使光垂直進入波長選擇透射層20。而且，在反射於波長選擇透射層20且返回至光導體71之內部的光衝擊在結構74上，以及來自光導體71所輸出之全部光的角分佈並未被有效地擾動之範圍內，所欲的是，抑制所形成於光導體71中之結構74的數目。
對照於此，如第3圖中所示地，形成於依據實施例之顯示裝置110的光導體71中之結構74的數目係小於形成於依據參考實例之顯示裝置120的光導體71中之結構74的數目。特別地，結構74的面積比例係例如，約8至25%。更佳地，結構74的面積比例係例如，約15%。此外，依據實施例之顯示裝置110的照明單元70並不包含諸如稜鏡片之光學片。例如，空氣層係形成於照明單元70與第一基板11之間。選擇性地，例如，照明單元70係與第一基板11接觸。
如上文關於依據參考實例之顯示裝置120所敘述地，照明光70L之具有第一波長帶λ a的第一光La通過例如，波長選擇透射層20的第三區20c。第一光La通過光控制層50，進一步通過第三吸收層40c，且被輸出至外部。依據光控制層50的狀態，所輸出至外部之光的強度會改變。
對照地，照明光70L之具有除了第一波長帶λ a外之波長帶的光(例如，具有第二波長帶λ b之第二光Lb)係反射於波長選擇透射層20的第三區20c，且返回至照明單元70。如上述，形成於依據實施例之顯示裝置110的光導體 71中之結構74的數目係小於形成於依據參考實例之顯示裝置120的光導體71中之結構74的數目。因此，其中返回至依據實施例之顯示裝置110的光導體71之第二光Lb衝擊在結構74的頻率係低於其中返回至依據參考實例之顯示裝置120的光導體71內部之第二光Lb衝擊在結構74上的頻率。也就是說，藉由衝擊在結構74上之第二光Lb而改變第二光Lb的行進方向，且使入射在波長選擇透射層20上的角度變大之可能性係低的。
如第3圖中所示地，當已反射於波長選擇透射層20且已返回至光導體71之內部的第二光Lb係反射於反射膜72時，則光進入波長選擇透射層20。然後，第二光Lb通過例如，波長選擇透射層20的第二區20b。第二光Lb通過光控制層50，進一步通過第二吸收層40b，且被輸出至外部。依據光控制層50的狀態，所輸出至外部之光的強度會改變。
在此方式中，於依據實施例之顯示裝置110中，除了波長選擇透射層20所透射的特定波長區之光外的光返回至照明單元70。然後，該光係在其中光衝擊在結構74上的頻率降低之狀態中，反射於反射膜72。因而，可再使用該光。因為此之緣故，所以可獲得高的光使用效率。因此，可獲得其中彩色係鮮艷、顯示係明亮、且對比係適當的顯示。此外，可降低功率消耗。
在此，將敘述結構74之實例。
如上文關於第1及2圖所敘述地，依據實施例之顯示裝置110的凹形部74d包含第一傾斜面74a及第二傾斜面74b， 且具有V形刻槽的形式。例如，當結構74係以縱向方向(延伸方向)而觀視時之橫剖面具有等腰三角形的形式，其中頂角θ c係大約96度。也就是說，在平坦部71e與第一傾斜面74a之間的角度θ a(在下文中，稱為〝第一傾斜面74a之傾角〞)以及在平坦部71e與第二傾斜面74b之間的角度θ b(在下文中，稱為〝第二傾斜面74b之傾角〞)係大約42度。由於本發明人之研究的結果，已發現到當第一傾斜面74a之傾角θ a及第二傾斜面74b之傾角θ b係大約40度至50度時，則來自光導體71所輸出之光的角度會變小。此將詳細敘述於下文。
刻槽(凹形部74d)的形式並未受限於雙向對稱之V形。也就是說，第一傾斜面74a之傾角θ a與第二傾斜面74b之傾角θ b無需一定要相同。例如，第一傾斜面74a之傾角θ a及第二傾斜面74b之傾角θ b可根據來自光導體71之第一側面71c所行進之光的方向性角分佈，及來自第二側面71d所反射之光的方向性角分佈，而分別予以適當地設定，以致使來自光導體71所輸出之光的角度變成最小。來自光導體71所輸出之光的角度係藉由第一傾斜面74a之傾角θ a、第二傾斜面74b之傾角θ b、及進入刻槽之光的方向性角分佈所決定。
現將敘述錐形部75之實例。
如上文關於第1及2圖所敘述地，錐形部75係形成於光導體71中。錐形部75可在光導體71的厚度方向(Z軸方向)中，減少行進於光導體71內部之光的方向性角分佈。
例如，由於在光導體71與空氣間之介面處的光之折射的緣故，所以行進於光導體71內部之光的方向性角度係最大約42度。因此，較佳地，錐形部75之傾角θ T(請參閱第1圖)係大約10度。此外，較佳地，錐形部75之長度LT(請參閱第1圖)係大約4毫米至5毫米。
例如與其中並不具有錐形部75之情況中的入射角相較地，當錐形部75之傾角θ T係10度時，則其中光自錐形部75輸出時的角度會由於行進於光導體71內部之光在錐形部75的全反射，而變小10度。因此，當錐形部75的長度LT係設定使得自光源73進入光導體71之全部的光係全反射於錐形部75至少一次時，則可抑制光導體71之厚度方向中的方向性角分佈於不大於約22度。
在此方式中，若結構74係以其中在光導體71之厚度方向中的方向性角分佈被抑制於不大於約22度的光而照射時，則當具有V形刻槽之形式的凹形部74d之第一傾斜面74a的傾角θ a及第二傾斜面74b的傾角θ b係大約40度至50度時，可抑制來自光導體71所輸出的光之不少於70%的光於不大於40度，如第5圖中所示地。
現將敘述依據第一實施例的顯示裝置之特徵的實例。也就是說，將敘述依據第一實施例之顯示裝置的特徵之模擬結果及實驗結果的實例。
第6圖係描繪依據第一實施例之顯示裝置的特徵之實驗結果的圖形圖。
第7圖係描繪使用於此實驗中之顯示裝置的示意橫剖 面視圖。
第6圖中之縱軸係藉由最大值所常態化的亮度Lu。第6圖中之水平軸係來自光導體所輸出之光的方向性角度Da。
如第7圖中所示，使用於此實驗中之顯示裝置130包含照明單元70及波長選擇透射層20。使用於此實驗中之顯示裝置130並不包含波長選擇吸收層40。然後，在此實驗中，於其中結構74的面積比例Ras係5%、10%、15%、20%、25%、及30%之情況的每一者中，來自照明單元70所輸出且通過波長選擇透射層20之光的亮度Lu及方向性角度Da被測量。因為並未設置波長選擇吸收層40，所以其中亮度Lu及方向性角度Da被測量的光並不通過波長選擇吸收層40。
此實驗的結果係顯示於第6圖中。依據此，可發現到的是，結構74的面積比例Ras愈高，則來自照射單元70(光導體71)所輸出之光的方向性角分佈愈寬。然後，依據此，可發現到的是，當結構74的面積比例Ras不超過15%時，則可以以相對窄的範圍而抑制來自光導體71所輸出之光的方向性角分佈。對照地，可發現到的是，當結構74的面積比例Ras不超過25%時，則來自光導體71所輸出之光的方向性角分佈係相對地寬。
第8圖係描繪依據第一實施例之顯示裝置的其他特徵之模擬結果的圖形圖。
第9圖係描繪依據第一實施例的顯示裝置之模型的示意橫剖面視圖。
第10圖係描繪依據參照實例的顯示裝置之模型的示意橫剖面視圖。
第8圖中之縱軸係光提取量Lq。第8圖中之水平軸係結構的面積比例Ras。
如第9圖中所示，依據第一實施例之顯示裝置140的模型包含照明單元70及波長選擇透射層20。依據第一實施例之顯示裝置140的模型並不包含波長選擇吸收層40。
第一傾斜面74a及第二傾斜面74b係塗佈以低反射塗層76，以供實驗之用。該低反射塗層76的反射比係85%。也就是說，該低反射塗層76反射85%的入射光，且吸收剩餘之15%的光。例如，金屬塗層係使用做為低反射塗層76。
反射膜72的反射比係99%。
結構74的間距Ps係約略恆定於整個光導體71中。在此，結構74的間距Ps表示鄰接之V形刻槽的頂端間之距離。
如第10圖中所示，依據參考實例之顯示裝置150的模型包含照明單元70。依據參考實例之顯示裝置150的模型並不包含波長選擇透射層20及波長選擇吸收層40。因此，在依據參考實例之顯示裝置150的模型中，並沒有光會反射於波長選擇透射層20的特定區域之中。此外，並沒有光會返回至照明單元70，且被再使用。再者，如在第9圖中所示之依據第一實施例之顯示裝置140的模型中，低反射塗層76並未被施加。
在與依據第一實施例之顯示裝置140的模型相似的方式中，反射膜72的反射比係99%。此外，結構74的間距Ps 係約略恆定於整個光導體71中。較佳地，結構74的間距Ps係例如，大約70微米至100微米。
在此模擬中，於第9及10圖中所示之模型的每一者中，係計算與結構之面積比例Ras相關聯的光提取量Lq。此模擬之結果係顯示於第8圖中。依據此，在依據參考實例之顯示裝置150的模型中，並沒有光返回至照明單元70，且被再使用。因此，當結構74的面積比例Ras變高時，則來自光導體71所輸出之光的光提取量Lq增加。然後，當設置波長選擇吸收層40於此顯示裝置之中時，則具有除了特定波長帶之外的波長帶的光係由波長選擇吸收層40所吸收。也就是說，光損失產生。
對照地，在依據第一實施例之顯示裝置140的模型中，來自光導體71所輸出之光的光提取量Lq增加，直至結構74的面積比例Ras到達大約13%為止。此係因為光提取效率係藉由結構74所增強。此外，當結構74的面積比例Ras變成比大約15%更高時，則來自光導體71輸出之光的光提取量Lq減少。
如上述，低反射塗層76的反射比係85%。光衝擊在低反射塗層76上的次數愈多，則藉由低反射塗層76所吸收的光愈多。此外，當面積比例Ras係愈高時，則已反射於波長選擇透射層20且已返回至照明單元70之光所衝擊在結構74上的次數係愈多。也就是說，光提取量Lq的減少意指的是，光衝擊在結構74上的次數變大。然後，此意指的是，光衝擊在結構74上的次數愈多，則在波長選擇透射層20上 之入射角度變大的機率愈高。針對該等理由，如在此模擬中，當第一傾斜面74a及第二傾斜面74b係塗佈以具有相對低之反射比的低反射塗層76且結構74的面積比例Ras係做成更高時，則可想像的是，當結構74的面積比例Ras變成高於一定值時，則光提取量Lq減少。此時，假定結構74的面積比例Ras係大約15%。如上述，當面積比例Ras變成高於大約13%時，則其中反射於波長選擇透射層20且返回至光導體71之內部的光衝擊在結構74上的頻率增加。增加來自光導體71所輸出之光的角度之結構74的影響力係大於增加來自光導體71所輸出之光的光提取量Lq之結構74的影響力。
第11圖係描繪依據第一實施例之顯示裝置的進一步特徵之模擬結果的圖形圖。
第12圖係描繪依據第一實施例的顯示裝置之模型的示意橫剖面視圖。
而且，第11圖中之縱軸係光提取量Lq。第11圖中之水平軸係結構的面積比例Ras。
如第12圖中所示，依據第一實施例之顯示裝置160的模型包含照明單元70及波長選擇透射層20。依據第一實施例之顯示裝置160的模型並不包含波長選擇吸收層40。
當光導體71係以縱向方向而觀視時之橫剖面具有等腰三角形之形式，其中第一傾斜面74a之傾角θ a及第二傾斜面74b之傾角θ b係45度。第一傾斜面74a及第二傾斜面74b係塗佈以低反射塗層76。該低反射塗層76的反射比係85% 。也就是說，該低反射塗層76反射85%的入射光，且吸收剩餘之15%的光。例如，金屬塗層係使用做為低反射塗層76。
反射膜72的反射比係99%。
結構74的間距Ps係約略恆定於整個光導體71中。較佳地，結構74的間距Ps係例如，大約70微米至100微米。
在此，結構74的深度Ds表示光導體71之第一主表面71a與V形刻槽的頂端之間的距離。
在此模擬中，於其中結構74的深度Ds係設定為10微米及50微米之情況的每一者中，與結構之面積比例Ras相關聯的光提取量Lq被計算。此模擬的結果係顯示於第11圖中。依據此，在其中結構74的深度Ds係10微米及50微米的情況中，來自光導體71所輸出之光的光提取量Lq增加，直至結構74之面積比例Ras到達大約15%為止。對照地，當結構74之面積比例Ras變成高於大約15%時，則來自光導體71所輸出之光的光提取量Lq減少。可認為的是，此係與上文關於第8至10圖所敘述之理由相同。
此外，可發現到的是，當結構74的面積比例Ras係例如8至25%時，則可維持來自光導體71所輸出之光的光提取量Lq，以便成為更大量。換言之，當結構74的面積比例Ras係低於8%、或結構74的面積比例Ras係高於25%時，則難以維持來自光導體71所輸出之光的光提取量Lq成為更大量。因此，較佳地，結構74的面積比例係例如，大約8至25%。再者，較佳地，結構74的深度Ds係例如，大約5 微米至7微米。
第13A及13B圖係描繪依據第一實施例之顯示裝置的進一步特徵之模擬結果及實驗結果的圖形圖。
第14圖係描繪光導體之模型及使用於實驗中之光導體的示意橫剖面視圖。
第13A及13B圖中之縱軸係方向值Vd。第13A及13B圖中之水平軸係傾角θ a(θ b)。此外，第13A圖係描繪模擬結果的圖形圖。第13B圖係描繪實驗結果的圖形圖。
如第14圖中所示，形成於此模擬之模型的光導體71及此實驗之取樣的光導體71中之凹形部74d具有V形刻槽的形式。第一傾斜面74a之傾角θ a係與第二傾斜面74b之傾角θ b相同。也就是說，當結構74係以縱向方向而觀視時的橫剖面具有等腰三角形的形式。
在此模擬中，係計算及測量來自光導體71所輸出的光與第一傾斜面74a之傾角θ a(第二傾斜面74b之傾角θ b)相關聯的方向值。
此處，於申請案的說明書中，〝方向值〞表示來自光導體71所輸出之全部光的光量之其中來自光導體71所輸出之光的角度不超過30度之光的光量之比例。因此，此意指的是，當方向值係更大時，則可抑制來自光導體71之光的方向性角分佈於更窄的範圍中。
此模擬的結果係顯示於第13A圖之中。此外，此實驗的結果係顯示於第13B圖之中。依據該等者，可發現到的是，當傾角θ a(θ b)係大約40度至50度時，則可維持來 自光導體71所輸出之光的方向值Vd，以便成為相對地高。也就是說，當傾角θ a(θ b)係大約40度至50度時，可以以更窄的範圍而抑制來自光導體71所輸出之光的方向性角分佈。因此，較佳地，第一傾斜面74a之傾角θ a及第二傾斜面74b之傾角θ b係例如，大約40度至50度。
第15A及15B圖係描繪依據第一實施例的另一顯示裝置之光導體的示意視圖。
而且，第15A圖係沿著第15B圖中所示的線A-A所取得之示意橫剖面視圖。第15B圖係當垂直於光導體71之第一主表面71a而觀視時之示意平面視圖。
在第15A及15B圖中所示之凹形部77d具有四面角錐之刻槽的形式。如第15A圖中所示，光導體71的第一主表面71a具有複數個凹形部77d及其中並未設置複數個凹形部77d的平坦部71e，該等凹形部77d具有第一傾斜面77a及與該第一主表面71a相關聯而傾斜的第二傾斜面77b。第一傾斜面77a及第二傾斜面77b並不垂直於其中設置光源73於上之第一側面71c。
例如，當結構77係以縱向方向而觀視時之橫剖面具有等腰三角形的形式，其中頂角θ c係大約96度。也就是說，第一傾斜面77a之傾角θ a及第二傾斜面77b之傾角θ b係大約42度。結構77的面積比例係例如，大約8至25%。更佳地，結構77的面積比例係例如，大約15%。結構77係均勻地設置於光導體71之整個第一主表面71a之上。因此，在整個第一主表面71a上之結構77的面積比例係均勻的。
結構77可改變所傳送於整個光導體71之光的行進方向，且致使光以小的入射角度而進入波長選擇透射層20。因此，如上文關於第3至5圖所敘述地，並未通過波長選擇透射層20之特定區域的光返回至照明單元70。然後，該光係在其中光衝擊在結構77上之頻率降低之狀態中，反射於反射膜72。因此，該光被再使用。因為此之緣故，所以可獲得高的光使用效率。因而，可獲得其中彩色係鮮艷、顯示係明亮、且對比係適當的顯示。此外，可降低功率消耗。
第16A及16B圖係描繪依據第一實施例的進一步顯示裝置之光導體的示意視圖。
而且，第16A圖係沿著第16B圖所示的線B-B所取得之示意橫剖面視圖。第16B圖係當垂直於光導體71之第一主表面71a而觀視時之示意平面視圖。
也就是說，在第16A及16B圖中所示之凹形部78d具有所謂V形刻槽的形式。結構78係與其中設置光源73於上之第一側面71c約略平行而延伸。如第16B圖中所示，有如在上文關於第1及2圖所述之結構74中似地，結構78並未自光導體71之一側面延伸至面向該一側面的另一側面。結構78係自光導體71的一側面延伸至該光導體71之約略中央的部分。也就是說，複數個結構78係沿著結構78的縱向方向(延伸方向)而約略線性地設置。在第16A及16B圖中所示的光導體71中，沿著結構78的縱向方向而約略線性設置之結構78的數目係二。然而，結構78的數目並未受限於此，且可不小於三。
如第16A圖中所示，光導體71的第一主表面71a具有複數個凹形部78d及其中並未設置複數個凹形部78d的平坦部71e，該等凹形部78d具有第一傾斜面78a及與該第一主表面71a相關聯而傾斜的第二傾斜面78b。第一傾斜面78a及第二傾斜面78b並不垂直於其中設置光源73於上之第一側面71c。結構78的面積比例係例如，大約8至25%。更佳地，結構78的面積比例係例如，大約15%。結構78係均勻地設置於光導體71之整個第一主表面71a之上。因此，在整個第一主表面71a上之結構78的面積比例係均勻的。
結構78可改變所傳送於整個光導體71之光的行進方向，且致使光以小的入射角度而進入波長選擇透射層20。此時，結構78的面積比例係例如，8至25%。因此，可獲得與上文關於第15A及15B圖所敘述之優點相似的優點。
(第二實施例)
現將參照圖式來敘述依據第二實施例之用於顯示裝置的背光。
第17圖係描繪依據第二實施例之用於顯示裝置的背光之組態的示意橫剖面視圖。
如第17圖中所示，依據該實施例之照明單元(用於顯示裝置的背光)70包含光導體71、反射膜72、及光源73。反射膜72及光源73分別地係與上文關於第1及2圖所描述之反射膜72及光源73相似。
光導體71具有第一主表面71a、第二主表面71b、第一 側面71c、及第二側面71d、第二主表面71b係與第一主表面71a相對、以及第二側面71d係與第一側面71c相對。第一主表面71a係與第二主表面71b平行。結構74係形成於光導體71的第一主表面71a中。該等結構74具有例如，改變光行進之方向的功能。例如，該等結構74反射光且改變光行進之方向。該等結構74係與其中設置光源73於上之第一側面71c約略平行而延伸(請參閱第2圖)。具有凹凸形狀之諸如刻槽的結構係使用做為結構74。第17圖中所示的照明單元70中，具有第一傾斜面74a及第二傾斜面74b的凹形部74d係使用做為結構74。
也就是說，如第17圖中所示，光導體71的第一主表面71a具有複數個凹形部74d及其中並未設置複數個凹形部74d的平坦部71e，該等凹形部74d具有第一傾斜面74a及與該第一主表面71a相關聯而傾斜的第二傾斜面74b。
特別地，凹形部74d具有V形刻槽的形式。較佳地，結構74的面積比例係例如，大約8至25%。更佳地，結構74的面積比例係例如，大約15%。結構74係均勻地設置於光導體71之整個第一主表面71a之上。因此，在整個第一主表面71a上之結構74的面積比例係均勻的。
第一傾斜面74a及第二傾斜面74b並不垂直於其中設置光源73於上之第一側面71c。換言之，當垂直於光導體71之第一主表面71a而觀視時，則對第一傾斜面74a之法線及對第二傾斜面74b之法線係與對第一側面71c之法線平行。也就是說，第一傾斜面74a及第二傾斜面74b各自具有與第 一側面71c約略平行之側。
產生於光源73中的光係自第一側面71c進入光導體71的內部。例如，當進入光導體71的內部之光係全反射於光導體71與空氣之間的介面時，則光透過光導體71而傳送。選擇性地，當進入光導體71的內部之光係反射於反射膜72時，則光透過光導體71而傳送。
結構74改變透過光導體71所傳送之光的行進方向，且光被輸出至光導體71的外部。此時，在其中結構74的面積比例Ras係例如，8至25%的狀態中，當使用依據實施例的照明單元70做為具有干涉型彩色濾光片之顯示裝置的背光時，則可增強來自光導體71所輸出之光的光提取量。也就是說，可增強光的使用效率。
例如，當結構74係以縱向方向而觀視時之橫剖面可具有等腰三角形的形式，其中頂角θ c約係96度。也就是說，第一傾斜面74a之傾角θ a及第二傾斜面74b之傾向θ b可係大約42度。在此情況中，可使來自光導體71所輸出之光的角度變小。
此外，在第17圖中所示的光導體71中，係形成與第一主表面71a及第一側面71c相關聯而傾斜的錐形部75。此外，形成與第二主表面71b及第一側面71c相關聯而傾斜的錐形部75。錐形部75的傾角θ T係大約10度。錐形部75的長度LT係大約3毫米至4毫米。
當錐形部75的傾角θ T係10度時，則若行進於光導體71內部之光係一次全反射於錐形部75時，在光導體71之厚 度方向中之方向性角度會在朝向反向方向的全反射之前，自行進方向偏移20度。因此，若錐形部75的長度LT係設定使得自光源73進入光導體71之全部的光係全反射於錐形部75至少一次時，則可抑制光導體71之厚度方向中的方向性角分佈於不大於約20度。
在此方式中，若結構74係以其中在光導體71之厚度方向中的方向性角分佈被抑制於不大於約20度的光而照射時，則當具有V形刻槽之形式的凹形部74d之第一傾斜面74a的傾角θ a及第二傾斜面74b的傾角θ b係大約40度至50度時，可抑制來自光導體71所輸出的光之不少於70%的光於不大於40度。
此外，如第17圖中所示，光導體71的第二側面71d並不垂直於第一主表面71a，但與第一主表面71a相關聯而傾斜。與延伸自第一主表面71a之線相關聯而傾斜之第二側面71d的傾角θ 1係例如，大約80度。在此情況中，於水平方向(與第一主表面71a平行的方向)中，若行進於光導體71內部之光係一次反射於第二側面71d上所設置之反射膜72時，在光導體71之厚度方向中的方向性角度會在朝向反向的全反射之前，自行進方向偏移20度(θ 2=20度)。然後，例如，全反射於光導體71與空氣間之介面處且其行進方向係藉由結構74所改變的光，係自光導體71輸出至外部，成為照明光70L。
光導體71的第二側面71d可垂直於第一主表面71a(請參閱第1圖)。
雖然已敘述其中使用液晶層做為光控制層50的實例於上文。但在該等實施例中，光控制層50係選擇性的。例如，可使用其中使用MEMS(微電機機械系統)之機械快門或其類似物，做為光控制層50。
在上文中，本發明之代表性實施例係參照特定的實例而予以描述。然而，本發明並未受於該等特定的實例。例如，熟習於本項技藝之人士可藉由自熟知的技藝來適當選擇包含於顯示裝置中之諸如第一基板、第二基板、波長選擇透射層、開關元件、光控制層、波長選擇吸收層、及照明單元的組件之特定組態，而同樣地實施本發明。在獲得相似功效於該處的範圍內之該實施係包含於本發明的範疇之中。
進一步地，該等特定實例之任二個或更多個組件可在技術可行性的範圍內予以結合，且在包括本發明之要旨的範圍內包含於本發明的範疇之中。
此外，可由熟習於本項技藝的人士根據如上述之本發明實施例的顯示裝置及用於顯示裝置的背光之適當的設計修正而實施之所有顯示裝置及顯示裝置的背光，亦係在包括本發明之要旨的範圍內包含於本發明的範疇之內。
各式各樣之其他的變化及修正可由熟習於本項技藝之該等人士在本發明的精神內予以想出，且應瞭解的是，該等變化及修正亦係包含於本發明的範疇之內。
雖然已敘述若干實施例，但該等實施例僅係藉由實例而予以呈現，且不打算要限制本發明之範疇。確實地，在 此所敘述之新穎的實施例可以以種種其他的形式而予以實施；再者，此處所敘述之該等實施例的形式中之各式各樣的省略、取代、及改變可予以作成，而不會背離本發明之精神。附錄之申請專利範圍及其等效範圍係打算要將該等形式或修正涵蓋於本發明的範疇及精神之內。
11‧‧‧第一基板
11a，12a，71a‧‧‧第一主表面
11b，12b，71b‧‧‧第二主表面
12‧‧‧第二基板
20‧‧‧波長選擇透射層
20a‧‧‧第一區
20b‧‧‧第二區
20c‧‧‧第三區
32a‧‧‧第一開關元件
32b‧‧‧第二開關元件
32c‧‧‧第三開關元件
40‧‧‧波長選擇吸收層
40a‧‧‧第一吸收層
40b‧‧‧第二吸收層
40c‧‧‧第三吸收層
50‧‧‧光控制層
70‧‧‧照明單元
70L‧‧‧照明光
71‧‧‧光導體
71c‧‧‧第一側面
71d‧‧‧第二側面
71e‧‧‧平坦部
72‧‧‧反射膜
73‧‧‧光源
74，78‧‧‧結構
74a、77a，78a‧‧‧第一傾斜面
74b，77b、78b‧‧‧第二傾斜面
74d，77d，78d‧‧‧凹形部
75‧‧‧錐形部
76‧‧‧低反射塗層
110，120，140，150，160‧‧‧顯示裝置
第1圖係示意橫剖面視圖，描繪依據第一實施例之顯示裝置的組態；第2圖係示意平面視圖，描繪依據第一實施例之顯示裝置的光導體；第3圖係示意橫剖面視圖，描繪依據第一實施例之顯示裝置的操作；第4圖係示意橫剖面視圖，描繪依據參考實例之顯示裝置的操作；第5圖係圖形圖，描繪來自光導體所輸出之光的方向性角分佈；第6圖係圖形圖，描繪依據第一實施例的顯示裝置之特徵的實驗結果；第7圖係示意橫剖面視圖，描繪使用於此實驗中的顯示裝置；第8圖係圖形圖，描繪依據第一實施例的顯示裝置之其他特徵的模擬結果；第9圖係示意橫剖面視圖，描繪依據第一實施例之顯 示裝置的模型；第10圖係示意橫剖面視圖，描繪依據參考實例之顯示裝置的模型；第11圖係圖形圖，描繪依據第一實施例的顯示裝置之進一步特徵的模擬結果；第12圖係示意橫剖面視圖，描繪依據第一實施例之顯示裝置的模型；第13A及13B圖係圖形圖，描繪依據第一實施例的顯示裝置之進一步特徵的模擬結果及實驗結果；第14圖係示意橫剖面視圖，描繪光導體之模型及使用於該實驗中之光導體；第15A及15B圖係示意視圖，描繪依據第一實施例之另一顯示裝置的光導體；第16A及16B圖係示意視圖，描繪依據第一實施例之進一步顯示裝置的光導體；以及第17圖係示意橫剖面視圖，描繪依據第二實施例之用於顯示裝置之背光的組態。
11‧‧‧第一基板
11a，12a，71a‧‧‧第一主表面
11b，12b，71b‧‧‧第二主表面
12‧‧‧第二基板
20‧‧‧波長選擇透射層
20a‧‧‧第一區
20b‧‧‧第二區
20c‧‧‧第三區
32a‧‧‧第一開關元件
32b‧‧‧第二開關元件
32c‧‧‧第三開關元件
40‧‧‧波長選擇吸收層
40a‧‧‧第一吸收層
40b‧‧‧第二吸收層
40c‧‧‧第三吸收層
50‧‧‧光控制層
70‧‧‧照明單元
70L‧‧‧照明光
71‧‧‧光導體
71c‧‧‧第一側面
71d‧‧‧第二側面
71e‧‧‧平坦部
72‧‧‧反射膜
73‧‧‧光源
74‧‧‧結構
74a‧‧‧第一傾斜面
74b‧‧‧第二傾斜面
74d‧‧‧凹形部
75‧‧‧錐形部
110‧‧‧顯示裝置

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包含：光導體，具有第一主表面、第二主表面、及側面，該第二主表面係與該第一主表面相對，且該側面連接該第一主表面及該第二主表面；光源，致使光自該側面進入該光導體的內部；波長選擇透射層，係設置於該第二主表面上，該波長選擇透射層具有：第一區，透射第一波長帶之光、可見光之光及排除該第一波長帶之波長帶的反射光；以及第二區，透射不同於該第一波長帶之第二波長帶之光，該可見光之光，及排除該第二波長帶之波長帶的反射光；以及光控制層，係設置於該波長選擇透射層上，並改變通過該光控制層之光的強度，該第一主表面具有複數個凹形部，該等凹形部具有與該第一主表面相關聯而傾斜之傾斜面，與該第一主表面的面積相關聯之突出於該第一主表面上之該複數個凹形部的總面積之比例係8%至25%，且該複數個凹形部係均勻設置在該第一主表面中。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等傾斜面係設置不垂直於該側面，且各自具有與該側面平行的面。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該波長選擇透射層具有其中堆疊複數個電介質膜的結 構，該等電介質膜具有各自不同的折射率，且至少任何該複數個電介質膜的主表面係與該光導體之該第一主表面平行。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中與該第一主表面相關聯之該等傾斜面的角度係40度至50度。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等凹形部具有V形刻槽之形式。
  6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該V形刻槽係設置以便自該光導體的第一末端部分延伸至面向該第一末端部分的第二末端部分。
  7. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該V形刻槽具有：第一V形刻槽，自該光導體的第一末端部分延伸至該光導體的中央部分；以及第二V形刻槽，自面向該第一末端部分的第二末端部分延伸至該光導體的該中央部分，且該第一V形刻槽及該第二V形刻槽係沿著延伸方向而線性地設置。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等凹形部具有四面角錐刻槽之形式。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該光導體至少具有以下之任一者：第一錐形部，係與該第一主表面及該側面相關聯而傾斜；以及 第二錐形部，係與該第二主表面及該側面相關聯而傾斜。
  10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中在與該第一主表面及該第二主表面之至少任一者平行的方向中之該第一錐形部的長度係4至5毫米。
  11. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中在與該第一主表面及該第二主表面之至少任一者平行的方向中之該第二錐形部的長度係4至5毫米。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含波長選擇吸收層，該波長選擇吸收層係設置於該光控制層上，該波長選擇吸收層包含：第一吸收層，當沿著垂直於該第一主表面之方向觀察時，該第一吸收層具有與該第一區重疊的部分；以及第二吸收層，當沿著垂直於該第一主表面之該方向觀察時，該第二吸收層具有與該第二區重疊的部分，且該第二吸收層具有與該第一吸收層之吸收光譜不同的吸收光譜。
  13. 一種用於顯示裝置的背光，包含：光導體，具有第一主表面、第二主表面、及第一側面，該第二主表面係與該第一主表面相對，且該第一側面係連接至該第一主表面及該第二主表面；以及光源，致使光自該第一側面進入該光導體的內部，該第一主表面具有複數個凹形部，該等凹形部具有與該第一主表面相關聯而傾斜之傾斜面， 與該第一主表面的面積相關聯之突出於該第一主表面上之該複數個凹形部的總面積之比例係8%至25%，且該複數個凹形部係均勻設置在該第一主表面中。
  14. 如申請專利範圍第13項之背光，其中該等傾斜面係設置不垂直於該第一側面，且各自具有與該第一側面平行的面。
  15. 如申請專利範圍第13項之背光，其中與該第一主表面相關聯之該等傾斜面的角度係40度至50度。
  16. 如申請專利範圍第13項之背光，其中該等凹形部具有V形刻槽之形式。
  17. 如申請專利範圍第13項之背光，其中該光導體至少具有以下之任一者：第一錐形部，係與該第一主表面及該第一側面相關聯而傾斜；以及第二錐形部，係與該第二主表面及該第一側面相關聯而傾斜。
  18. 如申請專利範圍第17項之背光，其中在與該第一主表面及該第二主表面之至少任一者平行的方向中之該第一錐形部的長度係3至4毫米。
  19. 如申請專利範圍第17項之背光，其中在與該第一主表面及該第二主表面之至少任一者平行的方向中之該第二錐形部的長度係3至4毫米。
  20. 如申請專利範圍第13項之背光，其中該光導體進一步具有第二側面，該第二側面係與該第 一側面相對，且連接至該第一主表面及該第二主表面，且該第二側面係與該第一主表面相關聯而傾斜。
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