TW201533480A - 顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括一基板；以及一導光板，設於顯示面板之一入光側；其中，當溫度介於0℃至150℃之間，基板與導光板之膨脹率之差值係介於0%至0.5%之間。此外，本發明之顯示裝置可更包括：一發光單元，設於導光板之一側邊。

Description

顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置，尤指一種可使導光板與顯示面板具有類似膨脹率之顯示裝置。

隨著電子產品不斷的發展，使用者對於電子產品之要求越來越高。於顯示裝置中，顯示品質係為使用者所要求之項目之一。其中，背光模組是顯示裝置不可缺少的元件，且背光模組之效能更是影響顯示品質之要素之一。一般來說背光模組通常由背板、導光板、光源及多層光學膜所組成。

習知之導光板多由高分子聚合物所製備。然而，高分子聚合物有較高之熱膨脹係數及吸水率；故在使用者使用的過程中，往往因顯示面板所產生的熱能，而有膨脹的情形發生，造成導光板與顯示面板有相對位移的情形。特別是，此相對位移對於立體顯示裝置之影響更是顯著。

此外，對於更高的顯示品質且更提升發光單元之光使用率之需求，由高分子聚合物所製得之導光板，其穿透率不如預期，勢必犧牲部分發光單元所發出的光之使用率，而造成顯示面板之亮度降低。

有鑑於此，目前亟需發展出一種新型態之導光板，其具有與顯示面板相似之膨脹率，甚至是具有高穿透率，而可提升顯示裝置之顯示品質。

本發明之主要目的係在提供一種顯示裝置，藉由使用與顯示面板之基板具有相似膨脹率之導光板，得以減少顯示面板與導光板間之相對位移產生。

本發明之另一目的係在提供一種導光板之製作方法，其可降低導光板側邊之粗糙度，以提升發光單元從側邊入光之入光率。

為達成上述目的，本發明提供一顯示裝置，包括：一顯示面板，包括一基板；以及一導光板，設於顯示面板之一入光側；其中，當溫度介於0℃至150℃之間，基板與導光板之膨脹率之差值係介於0%至0.5%之間。

此外，本發明更提供另一顯示裝置，包括：一顯示面板，包括一基板；一導光板，設於顯示面板之一入光側；以及一發光單元，設於導光板之一側邊；其中，當溫度介於0℃至150℃之間，基板與導光板之膨脹率之差值係介於0%至0.5%間。

於本發明所提供之顯示裝置中，藉由將顯示面板及導光板之膨脹率之差值控制在一特定範圍內，而可達到減少顯示面板與導光板間之相對位移產生。特別是，當本發明之顯示裝置應用於立體顯示裝置上，因顯示面板與導光板間之相對位移可大幅降低，故可減少顯示面板之畫 素單元與導光板間之相對位移，進而改善立體顯示裝置因前述相對位移所導致之影像於人眼之串擾(cross-talk)影響。

於本發明之顯示裝置中，當溫度介於0℃至150℃之間，基板及導光板之膨脹率係分別介於0%至0.5%之間。更具體而言，當溫度介於0℃至150℃之間，導光板及基板之熱膨脹係數係分別介於1x10^-5mm/℃至1x10^-6mm/℃之間；此外，當溫度介於0℃至150℃之間，導光板及基板之吸水率係分別介於0%至0.28%之間。較佳為，導光板及基板具有相同之膨脹率。最佳為，導光板及基板之材料係相同。更佳為，導光板及基板之材料係均為玻璃。

此外，於本發明所提供之導光板之製造方法中，包括下列步驟：提供一導光母板；研磨導光母板之側邊；以及以一導光膠塗布研磨後之導光母板之一側邊，經固化後以得到一導光板。當前述所製得之導光板與顯示面板組裝後，則可得到本發明之顯示裝置。藉此，於本發明之顯示裝置中，導光板之一側邊係設置有一導光膠。於本發明之顯示裝置更包括一發光單元之情形下，導光膠係與發光單元相對應。在此，導光膠可選用與導光板具有相似折射率之膠材；較佳為，導光膠之折射率係介於1至1.7之間。

於本發明中，前述之顯示裝置可為一平面顯示裝置或一立體顯示裝置。

其中，當本發明之顯示裝置為一立體顯示裝置時，導光板具有一第一表面及相對之一第二表面，顯示面 板係設置於第一表面上，導光板之第二表面上更設有一複數散射條紋圖案。此外，顯示面板可包括一畫素單元，且畫素單元可包括複數子畫素單元。在此，散射條紋圖案間之間距較佳係為該些子畫素單元寬度之整數倍；同時，散射條紋圖案之寬度較佳係分別與子畫素單元之寬度相同。

1‧‧‧導光板

11‧‧‧導光母板

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

113‧‧‧凹槽

114‧‧‧側邊

115‧‧‧斜面

12‧‧‧散射條紋圖案

13‧‧‧導光膠

131‧‧‧上表面

132‧‧‧下表面

133‧‧‧側面

21‧‧‧夾具

31‧‧‧輪盤

4‧‧‧顯示面板

41‧‧‧基板

411‧‧‧入光側

43‧‧‧畫素單元

431‧‧‧子畫素單元

5‧‧‧發光單元

6‧‧‧背板

7‧‧‧光學層

71‧‧‧擴散層

72‧‧‧第一稜鏡層

73‧‧‧第二稜鏡層

74‧‧‧擴散片

D1‧‧‧間距

D2,D3,D4‧‧‧寬度

圖1A及圖1B係本發明實施例1之導光母板及其上方所設之散射條紋圖案之示意圖。

圖2係本發明實施例1之導光母板拋光製程之示意圖。

圖3係本發明實施例1之導光母板點膠製程之示意圖。

圖4及圖5係本發明其他實施例之導光板之部分剖面示意圖。

圖6係本發明實施例1之背光模組之示意圖。

圖7係本發明實施例1之立體顯示裝置之示意圖。

圖8係本發明實施例2之平面顯示裝置之示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

實施例1-立體顯示裝置

首先，如圖1A所示，提供一導光母板11，其係為一玻璃基板。其中，導光母板11具有一第一表面111及相對之一第二表面112，且第二表面112上更設有複數散射條紋圖案12。在此，每一散射條紋圖案12係嵌設於導光母板11之一凹槽113內。然而，於其他實施例中，散射條紋圖案12可直接設於導光母板11之第二表面112上，如圖1B所示。

在此，散射條紋圖案12之材料並無特殊限制，可為任何能降低全反射情形發生之材料。舉例而言，散射條紋圖案12之材料可為由二氧化鈦與油墨或光阻所形成之複合材料；然而，本發明並不僅限於此。

接著，如圖2所示(其中，圖1A及圖1B之散射條紋圖案12係省略未示)，將導光母板11夾置於夾具21中，並於施予適當壓力下(如箭號所示)，以輪盤31研磨導光母板11之側邊114以進行拋光製程。於導光母板11之側邊114之拋光製程中，可選用不同粗糙度之砂輪使其更加平整。在此，先以金屬砂輪作為輪盤31研磨導光母板11之側邊114，而後再將金屬砂輪至換成更細緻的樹脂砂輪研磨導光母板11之側邊114，以使導光母板11之側邊114更加平整。然而，於其他實施例中，可選用不同材料砂輪或多個砂輪進行拋光。

於本實施例中，為了更加提升導光母板11之側邊114之平整度，如圖3所示，於導光母板11之側邊114塗佈一導光膠13。於本實施例中，導光膠13可為一熱固性 樹脂或一光固性樹脂(UV樹脂)；只要導光膠13固化後之折射率與導光母板11相近即可。於本實施例中，導光母板11係為一玻璃基板，其折射率約為1.5；故導光膠13之折射率可介於1至1.7之間，較佳介於1.3至1.6之間，且更佳介於1.4至1.6之間。

當所塗佈之導光膠13定型及固化後，則可得到本實施例之導光板。藉由塗佈此導光膠13，可改善原先導光母板11之側邊114之粗糙度，即塗上導光膠13後的表面粗糙度小於原導光母板11之側邊114之粗糙度，使得所製得之導光板表面更加光滑平整，加上適當選擇導光膠的折射率，使提高側邊入光時之導光耦合效率。

於圖1A、圖1B及圖3所顯示之導光母板11中，係為不具倒角之導光母板11；然而，於其他實施例中，導光母板11亦可選用具有倒角之導光母板11，如圖4及圖5所示。當導光母板11之第一表面111及第二表面112與側邊114間設有一斜面115時，導光膠13可同時覆蓋此斜面115，且導光膠13之上表面131及下表面132可與第一表面111及第二表面112實質齊平(如圖4所示)，或導光膠13係部分覆蓋之第一表面111及第二表面112(如圖5所示)；同時，導光膠13之一側面133係與其上表面131及下表面132實質垂直。

接著，如圖6所示，其係為本發明之使用前述導光板之背光模組之示意圖。其中，導光板1係設於一背板6上，而發光單元5則設於導光膠13旁。在此，導光膠 13係圍繞導光母板11之整個側邊114(請同時參考圖3)；然而，於其他實施例中，導光膠13僅需與發光單元5相對應即可，即導光膠13係設置於導光板1之入光側。於本實施例中，發光單元5係為複數個發光二極體，但本發明並不僅限於此。此外，於導光板1上更設置有至少一光學層7，且此光學層7係由一擴散層71、一第一稜鏡層72、一第二稜鏡層73以及一擴散片74依序層疊於導光板1上而形成。最後，將一顯示面板(圖未示)設置於光學層7上，則完成本實施例之顯示裝置。

圖7係為本實施例之立體顯示裝置之示意圖，其中，為簡潔表示，圖6之背板6及光學層7等部件係省略未示於圖7中。如圖7所示，本實施例之立體顯示裝置包括：一顯示面板4，包括一基板41；一導光板1，設於顯示面板4之一入光側411；以及一發光單元5，設於導光板1之一側邊114。其中，導光板1之一側邊114係設置有一導光膠13，且發光單元5係與導光膠13相對應。在此，圖7係顯示以由圖1A之導光母板所製得之導光板所製得之立體顯示裝置；於其他實施例中，亦可選用如圖1B之導光母板製備立體顯示裝置。

如圖7所示，本實施例之立體顯示裝置之顯示面板4包括一畫素單元43，且畫素單元43係包括複數子畫素單元431。在此，係以一個畫素單元43包括六個子畫素單元431之情形做為示例；然而，於其他實施例中，只要一個畫素單元43包括至少兩個子畫素單元431，即可達到 本實施例之立體顯示裝置之目的。

當發光單元5入射至導光板1時，透過導光膠13之設置，可使得所製得之導光板1側邊114具有更加光滑平整，以提高側邊入光時之導光耦合效率。此外，發光單元5所發出的光於導光板1中進行全反射，當光打至散射條紋圖案12時，則可從不同子畫素單元431射出，使得觀測者可同時看到子畫素單元431所發出的光。舉例而言，左側發光單元5所發出的光經全反射打到散射條紋圖案12後，可從由「1」所示之子畫素單元431射出，而觀測者的左眼則會看到由「1」所示之子畫素單元431所射出的光；同樣的，右側發光單元5所發出的光經全反射打到散射條紋圖案12後，可從由「6」所示之子畫素單元431射出，而觀測者的右眼則會看到由「6」所示之子畫素單元431所射出的光。透過觀測者的左右眼同時觀察到不同子畫素單元431所射出的光，而可達到立體顯示影像之目的。此外，藉由於導光板1上設置散射條紋圖案12，可使光以亮暗交錯排列的型式(parallax)導出，當經導光板1散射並進入顯示面板中，可於觀測者眼中呈現立體影像。

由於立體顯示裝置在使用時，顯示面板4及導光板1均可能會有膨脹的情形發生；故若顯示面板4與導光板1之膨脹率相差太多，將會導致子畫素單元431與散射條紋圖案12間會有相對位移的情形發生，造成立體顯示裝置因前述相對位移所導致之影像於人眼之串擾(cross-talk)影響。於本實施例之立體顯示裝置中，顯示面板4之基板 41係為一玻璃基板。由於顯示面板4之基板41與導光板1均由玻璃基板所製得，故顯示面板4與導光板1具有相同的膨脹率，而可改善前述問題，進而提升立體影像顯示品質。除此之外，以玻璃製成之導光板1相較於習知以高分子聚合物製得之導光板具有更高之穿透率，而可使所製得之顯示裝置展現更好之亮度。再者，以玻璃製成之導光板更具有可用於現今薄膜電晶體製程中之優點。

然而，於其他實施例中，顯示面板4之基板41與導光板1並不一定均由玻璃基板所製得，只要當溫度介於0℃至150℃之間，基板41與導光板1之膨脹率之差值係介於0%至0.5%之間即可，較佳為膨脹率之差值係介於0%至0.35%之間，更佳為膨脹率之差值係介於0%至0.25%之間，再更佳為膨脹率之差值係介於0%至0.1%之間，且最佳為兩者具有相同之膨脹率。為達到顯示面板4之基板41與導光板1具有相同之膨脹率之目的，兩者可使用相同材料(如，玻璃)製得。於本發明中，膨脹率之差值定義如下：條件A：顯示面板4基板41長度為x，導光板1長度為y條件B：顯示面板4基板41長度為x'，導光板1長度為y'膨脹率的差異值=|(x'/x)-(y'/y)|其中，條件A及條件B可以為介於0℃至150℃之溫度，且當條件A及條件B為溫度時，前述之膨脹率之差值指的即為溫度膨脹率之差值。

更具體而言，當溫度介於0℃至150℃之間，基板41及導光板1之膨脹率係分別介於0%至0.5%之間， 較佳為兩者之膨脹率係分別介於0%至0.35%之間，且更佳為兩者之膨脹率係分別介於0%至0.25%之間，再更佳為膨脹率之差值係介於0%至0.1%之間。相較於一般使用高分子聚合物製得之導光板，藉由使用本發明具有前述特徵之導光板，而可改善習知高分子聚合物導光板與顯示面板之基板(特別是，玻璃基板)間之相對位移，進而提升立體影像顯示品質。

此外，於本實施例中，當溫度介於0℃至150℃之間，導光板及顯示面板之基板之熱膨脹係數可分別介於1x10^-5mm/℃至1x10^-6mm/℃之間；較佳為，兩者之熱膨脹係數係分別介於1x10^-5mm/℃至8x10^-6mm/℃之間。再者，當溫度介於0℃至150℃之間，導光板及顯示面板之基板之吸水率係分別介於0%至0.28%之間；較佳為，兩者之吸水率係分別介於0%至0.1%之間；且最佳兩者之吸水率均分別趨近於0%。藉此，相較於習知以高分子聚合物製得之導光板，本實施例之導光板，可更達到與顯示面板之基板間具有相似膨脹率之目的。

接著，請參考圖7，於本實施例之立體顯示裝置中，散射條紋圖案12間之間距D1可為子畫素單元431寬度D4的整數倍；於本實施例中，散射條紋圖案12間之間距D1與畫素單元43之寬度D2相同。此外，散射條紋圖案12之寬度D3係分別與子畫素單元431之寬度D4相近甚至相同。藉由前述設計，而可達到立體顯示影像之目的。

實施例2-平面顯示裝置

前述實施例1所製得之導光板，亦可應用於本實施例之平面顯示裝置；其不同點在於，本實施例之平面顯示裝置無須設有實施例1之散射條紋圖案，而是於導光板1之第二表面112形成網點圖案(圖未示)；同時，且顯示面板4之畫素單元43無須由複數子畫素單元所組成。

在此，本實施例之導光板係具有與實施例1之導光板相同之特徵，故不再贅述。

此外，前述實施例1及實施例2之顯示裝置並無特別限制，可為液晶顯示裝置或有機發光二極體顯示裝置；且其可應用於如顯示器、手機、筆記型電腦、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視等電子裝置上。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1‧‧‧導光板

114‧‧‧側邊

12‧‧‧散射條紋圖案

13‧‧‧導光膠

4‧‧‧顯示面板

41‧‧‧基板

411‧‧‧入光側

43‧‧‧畫素單元

431‧‧‧子畫素單元

5‧‧‧發光單元

D1‧‧‧間距

D2,D3,D4‧‧‧寬度

Claims (10)

1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括一基板；以及一導光板，設於該顯示面板之一入光側；其中，當溫度介於0℃至150℃之間，該基板與該導光板之膨脹率之差值係介於0%至0.5%之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該基板及該導光板之膨脹率係分別介於0%至0.5%之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該導光板及該基板具有相同之膨脹率。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該導光板及該基板之材料係相同。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該導光板之一側邊係設置有一導光膠。
6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置，其中該導光膠之折射率係介於1至1.7之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該導光板更設有複數散射條紋圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該顯示面板係包括一畫素單元，且該畫素單元係包括複數子畫素單元，其中該些散射條紋圖案間之間距係為該些子畫素單元寬度之整數倍。
9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該些散射條紋圖案之寬度係分別與該些子畫素單元之寬度相同。
10. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括一基板；一導光板，設於該顯示面板之一入光側；以及一發光單元，設於該導光板之一側邊；其中，當溫度介於0℃至150℃之間，該基板與該導光板之膨脹率之差值係介於0%至0.5%之間。