TWI502231B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI502231B
TWI502231B TW103100383A TW103100383A TWI502231B TW I502231 B TWI502231 B TW I502231B TW 103100383 A TW103100383 A TW 103100383A TW 103100383 A TW103100383 A TW 103100383A TW I502231 B TWI502231 B TW I502231B
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light
display device
guide plate
light guide
recessed
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TW103100383A
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Chiawei Kuo
Boshiang Tseng
Yiyang Liao
Kunying Shin
Chinghuan Lin
Chintang Chuang
Yihsiang Lai
Norio Sugiura
Original Assignee
Au Optronics Corp
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    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
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Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置，特別係關於一種透明顯示裝置。
隨著顯示科技的進步，目前已發展出一種透明顯示裝置。進一步來說，透明顯示裝置能夠供觀看者觀看到顯示面板後方的景像或物品。
一般透明顯示裝置包含液晶面板與背光源。在目前的透明顯示裝置中，背光源通常係由一燈箱來實現。在使用時，燈箱中的光可照射液晶面板，以供使用者能夠看到液晶面板的顯示畫面。此外，液晶面板係透光的，以供使用者能夠看到液晶面板後方的景象或物品。然而，由於液晶面板後方為光箱，故這種態樣的透明顯示裝置僅能供使用者看到光箱中的物品，仍無法讓使用者看到光箱後方的景象或物品。
若欲以的習知側入式背光模組做為液晶面板的背光源，則由於反射片的存在，會導致使用者無法觀看到背光模組後方的景象。但若省卻了背光模組中的反射片，則會降低背光模組的出光效果。因此，目前的透明顯示裝置 仍存在上述困難急需克服。
有鑑於此，本發明之一目的係在於提供一種透明顯示裝置，其係利用側入式背光模組做為背光源，且在不具反射片的情況下，仍能夠提供足夠的出光效果。
為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種顯示裝置包含一顯示面板、一導光板、至少一光源以及至少一反射體。導光板係相對顯示面板設置。導光板具有至少一入光面、一出光面、一背面、複數凹陷微結構以及複數反射體。背面比出光面遠離顯示面板。入光面鄰接於出光面與背面之間。凹陷微結構係位於背面，且反射體係位於凹陷微結構內。光源係相對入光面設置。
於上述實施方式中，由於背面上設有凹陷微結構，且凹陷微結構中還容納有反射體，故當光源朝導光板放射光線時，凹陷微結構與位於凹陷微結構中的反射體可反射光線，以提高導光板的出光效果。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
100‧‧‧顯示面板
110、160‧‧‧偏光片
120‧‧‧薄膜電晶體陣列基板
130‧‧‧顯示液晶層
140‧‧‧彩色濾光片
142、144、146‧‧‧次畫素區域
150‧‧‧基板
200‧‧‧導光板
201‧‧‧出光面
202‧‧‧背面
203‧‧‧入光面
205a、205b、205c‧‧‧導光區域
210、220、910‧‧‧凹陷微結構
212、222、912‧‧‧表面
212a、222a、912a‧‧‧第一部份表面
212b、222b、912b‧‧‧第二部份表面
222c‧‧‧第三部份表面
300‧‧‧光源
400‧‧‧反射體
400’‧‧‧反射材料
500‧‧‧低折射率層
600‧‧‧液晶層
700‧‧‧透明電極
810‧‧‧透明物體
812‧‧‧表面
820‧‧‧圖案化遮罩
822‧‧‧貫穿孔
900‧‧‧透光薄膜
901‧‧‧內表面
902‧‧‧外表面
a1、a2、a3‧‧‧橫向間距
b1、b2、b3、b4‧‧‧縱向間距
D1、D2‧‧‧口徑
F‧‧‧微結構實際位置
L1、L2‧‧‧光線
N1、N2、N3‧‧‧入光量
S1、S2‧‧‧間距
I‧‧‧微結構假想位置
R‧‧‧偏移量
W‧‧‧寬度
α、β‧‧‧夾角
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖；第2圖繪示第1圖之光源與導光板的光路圖；第3圖及第4圖揭露依據本發明一實施方式之凹陷微結構的排列方式之示意圖；第5圖繪示依據本發明一實施方式之光源與導光板的剖面圖；第6圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的局部俯視圖；第7圖繪示依據本發明一實施方式之導光板的局部剖面圖；第8圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖；第9A至9F圖繪示依據本發明一實施方式之導光板的製造方法在各個步驟下的剖面圖；第10圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖；第11圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的局部俯視圖；以及第12圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數實施方式，為明確 說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本發明。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖。如第1圖所示，顯示裝置可包含顯示面板100、導光板200以及光源300。導光板200係相對顯示面板100設置於顯示面板100之下方或後方。導光板200具有出光面201、背面202及入光面203。入光面203鄰接於出光面201與背面202之間，且於部分實施方式中，出光面201、入光面203、背面202以及與入光面203相對之另一側面可依序鄰接而呈現矩形輪廓，以構成長方體狀的導光板200。背面202比出光面201遠離顯示面板100，換句話說，出光面201係朝向顯示面板100，而背面202係背向顯示面板100。於部分實施方式中，出光面201可位於顯示面板100與背面202之間。
光源300係相對入光面203設置，而非位於顯示面板100下方，以利與導光板200共同構成側入式背光模組。導光板200具有複數凹陷微結構210於其背面202，且導光板200還具有複數反射體400。這些反射體400分別位於這些凹陷微結構210中。
於上述實施方式中，由於導光板200的背面202上設有凹陷微結構210，且凹陷微結構210中還容納有反射體 400。如此一來，當光源300朝導光板200放射光線時，凹陷微結構210與位於凹陷微結構210中的反射體400可反射光線，以提高導光板200的出光效果。於部分實施方式中，反射體400之材質可包含金屬，以利反射光線，而提高導光板200的出光效果。舉例來說，反射體400之材質可包含鋁、銀或金，但本發明並不以此為限。
於本實施方式中，顯示裝置為透明顯示裝置或可穿透式顯示裝置，而導光板200為透明導光板，導光板200的背面202可顯現於外界環境，而不被遮光材料所遮蔽。舉例來說，導光板200的背面202可直接暴露於外界空氣中，或是被透明材料所覆蓋。如此一來，觀看者除了可觀看到顯示面板100所顯示的畫面，還可從顯示面板100上方或前方觀看到導光板200下方或後方的景象或物品，從而實現透明顯示技術的效果。
第2圖繪示第1圖之光源300與導光板200的光路圖。於部分實施方式中，如第2圖所示，光源300所放射的部份光線L1係以全反射的方式在導光板200中行進。進一步來說，未遭遇到凹陷微結構210的光線L1在行進至出光面201或背面202時，均會發生全反射，而持續在導光板200中行進。另外，當光源300所放射的部份光線L2行進至凹陷微結構210時，凹陷微結構210可將光線L2沿實質上垂直於出光面201的方向反射，以利光線L2由出光面201出光，而照射上方的顯示面板100(可參閱第1圖)。
於部分實施方式中，凹陷微結構210具有表面 212，表面212具有第一部份表面212a以及第二部份表面212b，第一部份表面212a與第二部份表面212b係相對的。第一部份表面212a實質上朝向光源300。第一部份表面212a可相對背面202傾斜，以利將光線L2沿實質上垂直於出光面201的方向反射。進一步來說，第一部份表面212a與背面202之間定義夾角α，夾角α可為鈍角。藉此，第一部份表面212a可將光線L2沿實質上垂直於出光面201的方向反射。於部分實施方式中，夾角α可滿足：125°<α<145°。上述之角度條件可利於第一部份表面212a所反射的光線L2穿透出光面201，從而提升導光板200的出光效果。
於部份實施方式中，凹陷微結構210之尺寸為微米級。舉例來說，凹陷微結構210之口徑D1可滿足：0<D1<20微米。在上述口徑D1的條件下，當光源300發光時，觀看者較不易觀看到凹陷微結構210與位於其中的反射體400，故可防止觀看者觀看到顆粒狀的圖案，此外，還可避免遮蔽背面202下方或後方的景象或物品。
於部分實施方式中，如第2圖所示，表面212可為曲面。換句話說，第一部份表面212a與第二部份表面212b可為曲面，而非平面。應瞭解到，當第一部份表面212a為曲面時，夾角α可為第一部份表面212a上任一點之切線與背面202的夾角。也就是說，只要第一部份表面212a上任一點之切線與背面202的夾角是介於125°與145°之間，即可利於第一部份表面212a將光線L2沿實質上垂直於出光 面201的方向反射。於部分實施方式中，凹陷微結構210之剖面形狀可為半球形凹槽、半橢圓形凹槽、或半角錐形凹槽，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，如第1圖所述，凹陷微結構210之數量為複數個，這些凹陷微結構210係非週期性地排列。相較於週期性的排列方式而言，非週期性的排列方式可防止導光板200顯現條紋狀圖案(又可稱為Moiré圖案)，從而提升顯示裝置的視覺效果。
第3圖及第4圖揭露依據本發明一實施方式之凹陷微結構210的排列方式之示意圖。如第3圖所示，可先在導光板200上選擇複數微結構假想位置I。這些微結構假想位置I係以二維陣列的形式排列的，亦即，微結構假想位置I係排列成具有複數行及複數列的陣列，其中相鄰的微結構假想位置I之間的橫向間距由左往右依序為a1,a2,a3,...及aj，而相鄰的微結構假想位置I之間的縱向間距由左往右依序為b1,b2,b3,b4,...及bj，其中j為正整數。於部分實施方式中，橫向間距a1,a2,a3,...,及aj係沿靠近光源300的方向排列的，且縱向間距b1,b2,b3,...,及bj亦係沿靠近光源300的方向排列的。於部分實施方式中，a1<a2<a3<...<aj，且b1<b2<b3<b4<...<bj。
接著，如第4圖所示，可在導光板200上對應每一微結構假想位置I選擇一微結構實際位置F，其中微結構實際位置F與其所對應的微結構假想位置I相距偏移量R，其中，且0<Rxj<aj，0<Ryj<bj。舉例來說，可 對第1列第1行上的微結構假想位置I做偏移，其偏移量R滿足，其中0<Rx1<a1，0<Ry1<b1。製造者可根據此偏移量R選擇對應的微結構實際位置F，並在此微結構實際位置F設置凹陷微結構210。
藉由上述方式，凹陷微結構210可以非週期性的方式排列，從而防止導光板200顯現條紋狀圖案。此外，若偏移量R越大(亦即，微結構假想位置I與微結構實際位置F相距越遠時)，則抑制條紋狀圖案的效果越好。如此一來，觀看者不僅能更清楚地觀看到顯示面板100(可參閱第1圖)所顯示的畫面，也可更清楚地觀看到位於導光板200下方或後方的景色或物品。
第5圖繪示依據本發明一實施方式之光源300與導光板200的剖面圖。如第5圖所示，於部分實施方式中，任兩相鄰之凹陷微結構210定義間距S1。至少兩個間距S1不相等。也就是說，至少部分的凹陷微結構210係不等距地排列的，以防止導光板200顯現條紋狀圖案。於部分實施方式中，所有間距S1均不相等。也就是說，所有凹陷微結構210均係不等距地排列的，如此可使凹陷微結構210排列得更為隨機，以進一步抑制條紋狀圖案的顯現。
於部分實施方式中，如第5圖所示，越遠離光源300的間距S1越小。換句話說，越遠離光源300的凹陷微結構210排列得越密，而越靠近光源300的凹陷微結構210排列得越疏。也就是說，越遠離光源300的凹陷微結構210越多，而越靠近光源300的凹陷微結構210越少。如此一 來，即便在導光板200中，光通量可能會隨著遠離光源300的方向而減少，但由於越遠離光源300的凹陷微結構210數量越多，故反射光線的效果越好，從而幫助導光板200均勻出光，以免導光板200上較靠近光源300的區域較亮，而較遠離光源300的區域較暗。
於部分實施方式中，間距S1可隨著其所在區域的入光量而減小。更具體地說，如第5圖所示，於部分實施方式中，導光板200具有導光區域205a、205b及205c。導光區域205a、205b及205c均橫跨出光面201與背面202，且導光區域205a、205b及205c均涵蓋多個凹陷微結構210。也就是說，至少兩個凹陷微結構210係位於導光區域205a中，至少兩個凹陷微結構210係位於導光區域205b中，且至少兩個凹陷微結構210係位於導光區域205c中。導光區域205a、205b及205c係沿著遠離光源300的方向排列。也就是說，導光區域205a比導光區域205b更靠近光源300，而導光區域205b比導光區域205c更靠近光源300。
當光源300發光時，導光區域205a可接收到入光量N1，導光區域205b可接收到入光量N2，而導光區域205c可接收到入光量N3。由於位於導光區域205a中的凹陷微結構210及其中的反射體400可反射光線，而使部分光線脫離導光板200，因此，入光量N2會小於入光量N1。相似地，由於位於導光區域205b中的凹陷微結構210及其中的反射體400可反射光線，而使部分光線脫離導光板200， 因此，入光量N3會小於入光量N2。因此，入光量N1大於入光量N2，而入光量N2大於入光量N3。
為了使導光板200均勻出光，於部分實施方式中，入光量N1、N2及N3與位於導光區域205a、205b及205c中的間距S1係正相關的。也就是說，位於導光區域205a中的間距S1係大於位於導光區域205b中的間距S1，而位於導光區域205b中的間距S1係大於位於導光區域205c中的間距S1。如此一來，導光區域205b中的凹陷微結構210可排列得比位於導光區域205a中的凹陷微結構210更密，故反射光線的效果較好，從而利於導光區域205b與205a均勻出光。相似地，導光區域205c中的凹陷微結構210可排列得比位於導光區域205b中的凹陷微結構210更密，故反射光線的效果較好，從而利於導光區域205c與205b均勻出光。因此，上述設計可使導光板200均勻出光。
應瞭解到，第5圖中所示的導光區域僅係用以闡釋入光量與間距的關係，其形狀及數量並不以此圖式所示為限。舉例來說，導光板200亦可被區分為四、五、六或多個導光區域。
於部分實施方式中，請復參閱第1圖，顯示裝置還包含低折射率層500。低折射率層500係位於顯示面板100與導光板200的出光面201之間。於部分實施方式中，低折射率層500之材質的折射率係低於導光板200之材質的折射率，以利光線於導光板200進行全反射傳輸。舉例來說，低折射率層500之材質可為矽氧樹脂(Silicone)、丙烯 酸酯(Acrylic)、干油(Glycerol)或聚酯樹脂(Polyester)，而導光板200的材質可為玻璃，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，低折射率層500可為空氣層，而導光板200的材質可為玻璃，由於空氣的折射率為1，低於玻璃的折射率，故可利於光線於導光板200進行全反射傳輸。
於部分實施方式中，如第1圖所示，顯示面板100可為液晶顯示面板。舉例來說，顯示面板100可包含偏光片110及160、薄膜電晶體陣列基板120、顯示液晶層130、彩色濾光片140、基板150。薄膜電晶體陣列基板120係設置於偏光片110上。顯示液晶層130係設置於薄膜電晶體陣列基板120上，顯示液晶層130包含多個液晶分子，其可受到薄膜電晶體陣列基板120上的電場影響而偏轉。彩色濾光片140係設置於顯示液晶層130上，其可過濾部分波段的光線，以呈現彩色影像。基板150係設置於彩色濾光片140上，而偏光片160係設置於基板150上。基板150之材質可為玻璃，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，如第1圖所示，顯示面板100可包含次畫素區域142、144及146。次畫素區域142、144及146可分別為彩色濾光片140上顏色不同的區域。舉例來說，次畫素區域142、144及146的顏色可分別為紅色、綠色及藍色，以利呈現彩色影像。於部分實施方式中，次畫素區域142、144及146在導光板200的背面202上的投影分別覆蓋至少一個凹陷微結構210。換句話說，至少一個 凹陷微結構210係位於次畫素區域142的正下方，至少一個凹陷微結構210係位於次畫素區域144的正下方，而至少一個凹陷微結構210係位於次畫素區域146的正下方。如此一來，次畫素區域142、144及146均可接收凹陷微結構210及其中的反射體400所反射的光線，以利呈現彩色影像。
第6圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的局部俯視圖。如第6圖所示，次畫素區域142、144及146均具有寬度W。相鄰之凹陷微結構210之間的間距S1係小於寬度W。如此一來，即便凹陷微結構210係非週期性地排列，亦可確保次畫素區域142、144及146的正下方均設有至少一個凹陷微結構210，以利接收被凹陷微結構210及其中的反射體400(可參閱第5圖)所反射的光線，而呈現彩色影像。
第7圖繪示依據本發明一實施方式之導光板200的局部剖面圖。如第7圖所示，於本實施方式中，導光板200可具有凹陷微結構220，其形狀與前述凹陷微結構210(可參閱第5圖)之形狀不同。具體來說，凹陷微結構220之表面222可包含第一部份表面222a、第二部份表面222b以及第三部份表面222c。第一部份表面222a、第二部份表面222b以及第三部份表面222c均為平面，且第三部份表面222c係鄰接於第一部份表面222a與第二部份表面222b之間。第一部份表面222a係實質上朝向光源300(可參閱第5圖)，且第一部份表面222a與背面202所定義的夾角α為鈍角， 以利反射來自光源300的光線。於部分實施方式中，此夾角α滿足：125°<α<145°，以進一步地提升導光板200的出光效果。於部分實施方式中，凹陷微結構220之剖面形狀可為梯形凹槽，但本發明並不以此為限。於部分實施方式中，導光板200可具有多個凹陷微結構210及多個凹陷微結構220。於部分實施方式中，導光板200可僅具有多個凹陷微結構210，而不具有凹陷微結構220。相反地，於部分實施方式中，導光板200可僅具有多個凹陷微結構220，而不具有凹陷微結構210。
第8圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖。本實施方式與第1圖之實施方式之間的主要差異在於：本實施方式包含液晶層600以及透明電極710與720。液晶層600係位於導光板200與顯示面板100之間，且夾在透明電極710與720之間。透明電極710與720係用以控制液晶層600在透明(transparent)狀態與半透明(translucent)狀態之間切換。舉例來說，當光源300發光，且顯示面板100顯示影像時，透明電極710與720可控制液晶層600呈現半透明狀態。在半透明狀態下，液晶層600可改變光線行進方向，以使光線散射，而防止觀看者看到凹陷微結構210所產生的顆粒狀圖案。相對地，當光源300不發光，且顯示面板100不顯示影像時，透明電極710與720可控制液晶層600呈現透明狀態，以利觀看者觀看到導光板200下方或後方的景象或物品。於部分實施方式中，液晶層600之材質可為高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,PDLC)或高分子網路型液晶(Polymer Network Liquid Crystal,PNLC)，但本發明並不以此為限。於部分實施方式中，透明電極710與720之材質可為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)等透明導電材料，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，如第8圖所示，低折射率層500可位於透明電極710與導光板200的出光面201之間，以利光線於導光板200進行全反射傳輸。
第9A至9F圖繪示依據本發明一實施方式之導光板的製造方法在各個步驟下的剖面圖。如第9A圖所示，可先提供透明物體810。此透明物體810的材質可為玻璃，但本發明並不以此為限。
接著，如第9B圖所示，可在透明物體810的表面812上形成圖案化遮罩820。進一步來說，此圖案化遮罩820具有至少一貫穿孔822，此貫穿孔822會暴露出透明物體810的部份表面812。舉例來說，圖案化遮罩820之材質可為光阻、金屬或是非晶矽(Amorphous Silicon,a-Si)，但本發明並不以此為限。當圖案化遮罩820之材質為光阻時，可藉由曝光顯影的方式來形成貫穿孔822。當圖案化遮罩820為金屬或非晶矽時，可藉由蝕刻的方式來形成貫穿孔822。以上形成貫穿孔822的方法僅為範例，而非用以限制本發明。
接著，如第9C及9D圖所示，可利用蝕刻製程形成凹陷微結構220。舉例來說，可從貫穿孔822所暴露的部 份表面812進行蝕刻，以形成凹陷微結構220。舉例來說，可利用濕蝕刻的方式對貫穿孔822所暴露的部份表面812進行蝕刻，以形成梯形的凹陷微結構220。在蝕刻結束後，可移除圖案化遮罩820。於本實施方式中，雖係形成凹陷微結構220，但於其他實施方式中，亦可形成形狀不同的凹陷微結構210(如第8圖所示)。
接著，如第9E圖所示，可在透明物體810的表面812與凹陷微結構220上覆蓋反射材料400’。舉例來說，可利用濺鍍、蒸鍍、化學氣相沉積或物理氣相沉積的方式將反射材料400’形成於透明物體810的表面812與凹陷微結構220中。
最後，如第9F圖所示，可移除位於凹陷微結構220外的部份反射材料400’，而留下另一部份反射材料400’於凹陷微結構220中，以形成反射體400。於本圖中，透明物體810具有容納著反射體400之凹陷微結構220，故可做為前述的導光板200。
第10圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖。本實施方式與第1圖之實施方式之間的主要差異在於：本實施方式之導光板200還包含透光薄膜900。透光薄膜900係設置於導光板200的背面202。透光薄膜900具有內表面901、外表面902以及凹陷微結構910。內表面901抵貼導光板200的背面202。外表面902係背向背面202。凹陷微結構910係凹設於外表面902。如此一來，導光板200上可無須設有凹陷微結構。於部分實施方式中， 可藉由壓印製程在透光薄膜900上形成凹陷微結構910，而無須對導光板200進行黃光與蝕刻製程，以利節省成本。
於部分實施方式中，凹陷微結構910具有表面912。表面912具有第一部份表面912a以及第二部份表面912b。第一部份表面912a與第二部份表面912b係相對的。第一部份表面912a實質上朝向光源300。第一部份表面912a與外表面902定義夾角β，夾角β可為鈍角，以利第一部份表面912a將光線沿實質上垂直於內表面901的方向反射，而使光線能夠穿透導光板200的背面202與出光面201。於部分實施方式中，夾角β可滿足：125°<β<145°。上述之角度條件可利於第一部份表面912a所反射的光線穿透內表面901及導光板200的背面202與出光面201，從而提升導光板200的出光效果。
於部份實施方式中，如第10圖所示，凹陷微結構910之尺寸為微米級。舉例來說，凹陷微結構910之口徑D2可滿足：0<D2<20微米。在上述口徑D2的條件下，當光源300發光時，觀看者較不易觀看到凹陷微結構910與位於其中的反射體400，故可防止觀看者觀看到顆粒狀的圖案，此外，還可避免遮蔽透光薄膜900下方或後方的景象或物品。
於部分實施方式中，凹陷微結構910之剖面形狀可為半球形凹槽、半橢圓形凹槽、半角錐形凹槽、或梯形凹槽，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，如第10圖所示，顯示裝置還 包含抗氧化層410。抗氧化層410係位於凹陷微結構910中並覆蓋反射體400。如此一來，當反射體400之材質包含金屬時，抗氧化層410可防止金屬氧化。於部分實施方式中，抗氧化層410亦可位於導光板200的凹陷微結構210(可參閱第1圖)中並覆蓋反射體400。
於部分實施方式中，如第10圖所述，凹陷微結構910之數量為複數個。這些凹陷微結構910係非週期性地排列。相較於週期性的排列方式而言，非週期性的排列方式可防止導光板200顯現條紋狀圖案，從而提升顯示裝置的視覺效果。進一步來說，於部分實施方式中，任兩相鄰之凹陷微結構910定義間距S2，至少兩者間距S2不相等。換句話說，至少部分凹陷微結構910係不等距地排列的。於部分實施方式中，凹陷微結構910之所有間距S2均不相等。換句話說，所有凹陷微結構910均係不等距地排列的，如此可使凹陷微結構910排列得更為隨機，以進一步抑制條紋狀圖案的顯現。
於部分實施方式中，如第10圖所述，越遠離光源300的間距S2越小。換句話說，越遠離光源300的凹陷微結構910排列得越密，而越靠近光源300的凹陷微結構910排列得越疏，以幫助導光板200均勻出光。進一步來說，即便在導光板200中，光通量可能會隨著遠離光源300的方向而減少，但由於越遠離光源300的凹陷微結構910數量越多，故反射光線的效果越好，從而幫助導光板200均勻出光，以免導光板200上較靠近光源300的區域較亮， 而較遠離光源300的區域較暗。
於部分實施方式中，如第10圖所述，顯示面板100包含複數次畫素區域142、144及146。次畫素區域142、144及146在透光薄膜900的外表面902上的投影分別覆蓋至少一凹陷微結構910。換句話說，至少一個凹陷微結構910係位於次畫素區域142的正下方，至少一個凹陷微結構910係位於次畫素區域144的正下方，而至少一個凹陷微結構910係位於次畫素區域146的正下方。如此一來，次畫素區域142、144及146均可接收凹陷微結構910及其中的反射體400所反射的光線，以利呈現彩色影像。
第11圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的局部俯視圖。如第11圖所示，次畫素區域142、144及146均具有寬度W。相鄰之凹陷微結構910之間的間距S2係小於寬度W。如此一來，即便凹陷微結構910係非週期性地排列，亦可確保次畫素區域142、144及146的正下方均設有至少一個凹陷微結構910，以利接收被凹陷微結構910及其中的反射體400(可參閱第10圖)所反射的光線，而呈現彩色影像。
於部分實施方式中，如第10圖所示，低折射率層500係位於顯示面板100與導光板200的出光面201之間。於部分實施方式中，低折射率層500之材質的折射率係低於導光板200之材質的折射率，以利光線於導光板200進行全反射傳輸。舉例來說，低折射率層500之材質可為矽氧樹脂(Silicone)、丙烯酸酯(Acrylic)、干油(Glycerol)或 聚酯樹脂(Polyester)，而導光板200的材質可為玻璃，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，低折射率層500可為空氣層，而導光板200的材質可為玻璃，由於空氣的折射率為1，低於玻璃的折射率，故可利於光線於導光板200進行全反射傳輸。
第12圖繪示依據本發明一實施方式之顯示裝置的剖面圖。本實施方式與第10圖之實施方式之間的主要差異在於：本實施方式包含液晶層600以及透明電極710與720。液晶層600係位於導光板200與顯示面板100之間，且夾在透明電極710與720之間。透明電極710與720係用以控制液晶層600在透明(transparent)狀態與半透明(translucent)狀態之間切換。舉例來說，當光源300發光，且顯示面板100顯示影像時，透明電極710與720可控制液晶層600呈現半透明狀態。在半透明狀態下，液晶層600可改變光線行進方向，以使光線散射，而防止觀看者看到凹陷微結構910所產生的顆粒狀圖案。相對地，當光源300不發光，且顯示面板100不顯示影像時，透明電極710與720可控制液晶層600呈現透明狀態，以利觀看者觀看到透光薄膜900下方或後方的景象或物品。於部分實施方式中，液晶層600之材質可為高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,PDLC)或高分子網路型液晶(Polymer Network Liquid Crystal,PNLC)，但本發明並不以此為限。於部分實施方式中，透明電極710與720之材質 可為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)等透明導電材料，但本發明並不以此為限。
於部分實施方式中，如第12圖所示，低折射率層500可位於透明電極710與導光板200的出光面201之間，以利光線於導光板200進行全反射傳輸。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示面板
110‧‧‧偏光片
120‧‧‧薄膜電晶體陣列基板
130‧‧‧顯示液晶層
140‧‧‧彩色濾光片
142、144、146‧‧‧次畫素區域
150‧‧‧基板
160‧‧‧偏光片
200‧‧‧導光板
201‧‧‧出光面
202‧‧‧背面
203‧‧‧入光面
210‧‧‧凹陷微結構
212‧‧‧表面
212a‧‧‧第一部份表面
212b‧‧‧第二部份表面
300‧‧‧光源
400‧‧‧反射體
500‧‧‧低折射率層
α‧‧‧夾角

Claims (29)

  1. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一導光板，相對該顯示面板設置，該導光板具有至少一入光面、一出光面、一背面、複數凹陷微結構以及複數反射體，其中該背面比該出光面遠離該顯示面板，該入光面鄰接於該出光面與該背面之間，該些凹陷微結構係從該導光板之該背面向內凹陷的，且每一該些反射體分別容納於每一該些凹陷微結構內；以及至少一光源，相對該入光面設置。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中每一該些凹陷微結構具有一表面，部份之該表面實質上朝向該光源，且該部份表面與該背面定義一夾角α，該夾角α為鈍角。
  3. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該夾角α滿足：125°<α<145°。
  4. 如請求項1所述之顯示裝置，其中每一該些反射體之材質包含金屬。
  5. 如請求項1所述之顯示裝置，其中每一該些凹陷微結構之口徑D1滿足：0<D1<20微米。
  6. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該些凹陷微結構係非週期性地排列。
  7. 如請求項1所述之顯示裝置，其中任兩相鄰之該些凹陷微結構定義一間距，該些間距之其中至少兩者不相等。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該些間距越遠離該光源越小。
  9. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該導光板具有複數導光區域，該些導光區域的入光量與位於該些導光區域中的該些凹陷微結構之間的該些間距係正相關的。
  10. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該顯示面板包含複數次畫素區域，每一該些次畫素區域在該導光板的該背面上的投影覆蓋該些凹陷微結構之其中至少一者。
  11. 如請求項1所述之顯示裝置，更包含：一低折射率層，位於該顯示面板與該出光面之間，且該低折射率層之材質的折射率係低於該導光板之材質的折射率。
  12. 如請求項11所述之顯示裝置，其中該導光板之材質為玻璃，該低折射率層為一空氣層。
  13. 如請求項1所述之顯示裝置，更包含：一液晶層，位於該導光板與該顯示面板之間；以及至少一透明電極，用以控制該液晶層在一透明狀態與一 半透明狀態之間切換。
  14. 如請求項1所述之顯示裝置，更包含：至少一抗氧化層，位於該些凹陷微結構之其中至少一者中並覆蓋該些反射體之其中至少一者。
  15. 如請求項11所述之顯示裝置，其中該導光板之材質為玻璃，該低折射率層之材質為矽氧樹脂(Silicone)、丙烯酸酯(Acrylic)、甘油(Glycerol)或聚酯樹脂(Polyester)。
  16. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該導光板更具有一透光薄膜，設置於該背面，且該些凹陷微結構設置於該透光薄膜之一外表面。
  17. 如請求項16所述之顯示裝置，其中每一該些凹陷微結構具有一表面，部份之該表面實質上朝向該光源，且該部份之該表面與該透光薄膜之該外表面定義一夾角β，該夾角β為鈍角。
  18. 如請求項17所述之顯示裝置，其中該夾角β滿足：125°<β<145°。
  19. 如請求項16所述之顯示裝置，其中每一該些反射體之材質包含金屬。
  20. 如請求項16所述之顯示裝置，其中每一該些凹陷 微結構之口徑D2滿足：0<D2<20微米。
  21. 如請求項16所述之顯示裝置，其中該些凹陷微結構係非週期性地排列。
  22. 如請求項16所述之顯示裝置，其中任兩相鄰之該些凹陷微結構定義一間距，該些間距之其中至少兩者不相等。
  23. 如請求項22所述之顯示裝置，其中該些間距越遠離該光源越小。
  24. 如請求項16所述之顯示裝置，其中該顯示面板包含複數次畫素區域，每一該些次畫素區域在該透光薄膜的該外表面上的投影覆蓋該些凹陷微結構之其中至少一者。
  25. 如請求項16所述之顯示裝置，更包含：一低折射率層，位於該顯示面板與該出光面之間，且該低折射率層之材質的折射率係低於該導光板之材質的折射率。
  26. 如請求項25所述之顯示裝置，其中該導光板之材質為玻璃，該低折射率層為一空氣層。
  27. 如請求項26所述之顯示裝置，其中該導光板之材質為玻璃，該低折射率層之材質為矽氧樹脂(Silicone)、丙烯 酸酯(Acrylic)、甘油(Glycerol)或聚酯樹脂(Polyester)。
  28. 如請求項16所述之顯示裝置，更包含：一液晶層，位於該導光板與該顯示面板之間；以及至少一透明電極，用以控制該液晶層在一透明狀態與一半透明狀態之間切換。
  29. 如請求項16所述之顯示裝置，更包含：至少一抗氧化層，位於該些凹陷微結構之其中至少一者中並覆蓋該些反射體之其中至少一者。
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