TWI531842B

TWI531842B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI531842B
Application number: TW103104094A
Authority: TW
Inventors: 陳冠勳; 吳俊賢; 高望碩
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2016-05-01
Also published as: TW201531769A; CN103985316B; CN103985316A

Description

顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種顯示區的尺寸隨著遠離中心而遞減的顯示裝置。

隨著日新月異的科技發展，顯示面板於今日社會已是隨處可見，並廣泛的運用在各種電子產品如平板電腦、智慧型手機或平面電視之中。顯示面板通常設置有多個尺寸均一化的顯示區，並透過顯示區發出均勻的光線，以提供使用者顯示畫面。一般而言，當使用者在觀看顯示面板時，目光主要是集中在顯示面板的中央區域。因此，在整個顯示面板的亮度分布是均勻的情況下，顯示面板上下兩側所呈現出的亮度將會對觀看顯示面板的使用者造成干擾，使得顯示面板無法提供使用者較理想的視覺效果。

本發明提供一種顯示裝置，所述顯示裝置在顯示面板上的亮度分布隨著遠離顯示面板的中心而遞減。

本發明的顯示裝置包括顯示面板，所述顯示面板具有多個畫素區，每一畫素區具有一顯示區，其中一虛擬中心線通過顯示面板的中心點且沿著第一方向延伸，以及顯示區在與第一方向垂直的第二方向上的長度隨著遠離虛擬中心線而遞減。

基於上述，在本發明所提出的顯示裝置中，由於顯示區的長度隨著遠離虛擬中心線而遞減，使得顯示面板可呈現出顯示畫面的中心區域的亮度大於上下兩側區域的亮度的顯示效果，而提供使用者較理想的視覺效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

20、30、40‧‧‧顯示裝置

100、200、300、400‧‧‧顯示面板

102、202‧‧‧畫素區

104、204、204R、204L‧‧‧顯示區

206‧‧‧遮光圖案層

210、310、310a、410‧‧‧背光模組

212、312‧‧‧燈箱

214、316、316a‧‧‧發光元件

216‧‧‧擴散板

314‧‧‧導光板

318、318a‧‧‧出光圖案

420‧‧‧相位延遲片

C‧‧‧虛擬中心線

D₁、D₂‧‧‧方向

L、W‧‧‧長度

P1、P5‧‧‧高度

P2、P3、P4‧‧‧間距

RR、RL‧‧‧相位延遲區

S1‧‧‧底面

S2‧‧‧出光面

V‧‧‧使用者

圖1是依照本發明一實施方式的顯示面板的上視示意圖。

圖2是依照本發明一實施方式的顯示裝置的剖面示意圖。

圖3A是圖2之顯示面板的亮度分佈示意圖。

圖3B是圖2之背光模組的亮度分佈示意圖。

圖3C是圖2之顯示裝置的亮度分佈示意圖。

圖4A是依照本發明另一實施方式的顯示裝置的剖面示意圖。

圖4B是圖4A的背光模組的上視示意圖。

圖5A及圖5B分別是另一背光模組的上視示意圖。

圖6是依照本發明另一實施方式的顯示裝置的剖面示意圖。

圖7是圖6之相位延遲片的上視示意圖。

圖8A是圖6之顯示裝置的中心區域的局部放大示意圖。

圖8B是圖6之顯示裝置的下側處的局部放大示意圖。

圖1是依照本發明一實施方式的顯示面板的上視示意圖。

請參照圖1，顯示面板100具有多個畫素區102。每一畫素區102具有一顯示區104。在圖1中，畫素區102在第二方向D₂上具有相同的高度P1，但本發明並不以此為限。在其他實施方式中，畫素區102也可以具有不相同的高度P1。

另外，如圖1所示，在第二方向D₂上，顯示區104的長度L隨著遠離虛擬中心線C而遞減，其中虛擬中心線C通過顯示面板100的中心點且沿著與第二方向D₂垂直的第一方向D₁延伸。也就是，在顯示區104的寬度固定時，顯示區104的面積隨著遠離虛擬中心線C而遞減。

在一實施例中，顯示區104的長度L隨著遠離虛擬中心線C而相對鄰接的顯示區104以0.07%至0.1%的比例遞減。在另一實施例中，顯示區104的長度L隨著遠離虛擬中心線C而相對鄰接的顯示區104以0.076%至0.098%的比例遞減。在又一實施例中，顯示區104的長度L隨著遠離虛擬中心線C而相對鄰接的顯示區104較佳以0.098%的比例遞減。也就是說，顯示區104的長度L可以是隨著遠離虛擬中心線C而連續性地遞減。然而，本發明並不以此為限。在其他實施方式中，顯示區104的長度L也可以是隨著遠離虛擬中心線C而階段性地比例遞減。

值得說明的是，當均勻的光線透過顯示區104發出時，由於顯示區104的長度L隨著遠離虛擬中心線C而遞減，使得顯示面板100上的亮度分布會隨著遠離虛擬中心線C而遞減。也就是說，在顯示區104的長度L隨著遠離虛擬中心線C而遞減的情形下，顯示面板100可呈現出顯示畫面的中心區域的亮度大於上下兩側區域的亮度的顯示效果，而提供使用者較理想的視覺效果。

另外，本實施方式的顯示面板100例如是有機發光顯示面板，而顯示區104可視為畫素中的發光區。也就是說，顯示面板100可為自發光顯示面板，不需與背光模組整合而能夠直接作為顯示裝置使用。

圖2是依照本發明一實施方式的顯示裝置的剖面示意圖。

請參照圖2，顯示裝置20包括顯示面板200及背光模組210，其中顯示面板200配置於背光模組210上。另外，顯示面板200的上視示意圖請參考圖1。

請同時參照圖2及圖1，顯示面板200與顯示面板100相似，顯示面板200中的畫素區202及顯示區204與顯示面板100中對應的畫素區102及顯示區104相同，故於此不再重述。顯示面板200與顯示面板100不相同之處在於：顯示面板200更包括遮光圖案層206，遮光圖案層206遮蔽顯示面板200除了顯示區204外的其他區。也就是說，顯示面板200的顯示區204的長度L隨著遠離虛擬中心線C而遞減，而對應每一畫素區202的遮光圖案層206的長度W會隨著遠離虛擬中心線C而遞增。

值得說明的是，當顯示面板200搭配可提供均勻面光源的背光模組時，由於顯示區204的長度L隨著遠離虛擬中心線C而遞減，使得顯示面板200上的亮度分布會呈現隨著遠離虛擬中心線C而遞減，如圖3A所示。也就是說，顯示面板200的中心區域的出光量會大於上下兩側區域的出光量。如此一來，透過設置顯示面板200，顯示裝置20能夠呈現出顯示畫面的中心區域的亮度大於上下兩側區域的亮度的顯示效果，而提供使用者較理想的視覺效果。

另外，本實施方式的顯示面板200例如是液晶顯示面板，並且為了清楚說明遮光圖案層206與顯示區204之間的關係，圖2中省略繪示液晶顯示面板所需的其他元件，例如畫素陣列基板、顯示介質等。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，顯示面板200也可以是電泳顯示面板等的其他非自發光顯示面板，或者也可以是有機發光顯示面板、無機發光顯示面板、電漿顯示面板、螢光顯示面板、磷光顯示面板等的自發光顯示面板。當顯示面板200為上述自發光顯示面板時，顯示裝置20不需設置背光模組210。

另外，在圖2中，雖然顯示面板200包括八行顯示區204，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，根據實際上顯示裝置20的設計，顯示面板200可包括1080行顯示區204。

背光模組210包括燈箱212、多個發光元件214及擴散板 216。發光元件214配置於燈箱212中。在本實施方式中，發光元件214可以是所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種光源。發光元件214可以是陣列排列的點光源，例如發光二極體；或線光源，例如冷陰極螢光燈管。

在圖2中，發光元件214的間距P2隨著遠離虛擬中心線C而遞減。因此，與背光模組210的中心區域相比，發光元件214在背光模組210的上下兩側區域的分布較為密集。如此一來，背光模組210所提供的面光源在顯示面板200上的亮度分布會隨著遠離虛擬中心線C而遞增，如圖3B所示。當顯示面板200搭配所述背光模組210時，顯示裝置20會呈現如圖3C所示的亮度分布。也就是說，顯示裝置20能夠呈現出顯示畫面的中心區域的亮度大於上下兩側區域的亮度的顯示效果，而提供使用者較理想的視覺效果。另外，本發明並不限定間距P2遞減的比例及形式，可依照使用者對於背光模組210的亮度需求及視覺效果來調整，只要背光模組210所提供的面光源在顯示面板200上的亮度分布會隨著遠離虛擬中心線C而遞增即可。

擴散板216可以是所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種擴散板，配置於發光元件214與顯示面板200之間。另外，雖然透過調整發光元件214的間距P2，背光模組210能夠提供如圖3B所示的亮度分布，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，背光模組210也可以透過於擴散板216上設置出光圖案或開孔來達成如圖3B所示的亮度分布。在其他實施方式中，更可進一步配置具有或不具有出光圖案的導光板於背光模組210中，本發明不加以限制。

另外，雖然本實施方式的背光模組210為直下式背光模組，但本發明並不限於此。如圖4A所示，圖4A的顯示裝置30與圖2的顯示裝置20相似，顯示裝置30中的顯示面板300與顯示裝置20中對應的顯示面板200相同，故於此不再重述，而顯示裝置30與顯示裝置20不同之處在於：顯示裝置30中的背光模組310為側邊入光式背光模組，而顯示裝置20中的背光模組210為直下式背光模組。

背光模組310包括燈箱312、導光板314、多個發光元件316以及出光圖案318。導光板314配置於燈箱312內且位於顯示面板300下方，其中導光板314具有相對的底面S1及出光面S2。發光元件316可以是所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種光源。發光元件316可以是點光源，例如發光二極體，但本發明不以此為限。出光圖案316配置在導光板314的底面S1上。出光圖案318可以是所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種出光圖案。出光圖案318例如是點圖案、咬花圖案、雕刻圖案或油墨圖案等。

背光模組310同樣也能夠提供如圖3B所示的亮度分布，使得與顯示面板300整合時，顯示裝置30能夠呈現如圖3C所示的亮度分布。以下，將參照圖4B來說明背光模組310。

圖4B是圖4A的背光模組的上視示意圖。請參照圖4B，發光元件316的間距P3隨著遠離虛擬中心線C而遞減，而出光圖案318具有相同的尺寸及間距P4。因此，在背光模組310中，發光元件316在上下兩側區域的分布比在中心區域的分布來得密集，而出光圖案318均勻地分布。如此一來，背光模組310所提供的面光源在顯示面板300上的亮度分布會隨著遠離虛擬中心線C而遞增。

除了透過如圖4A、圖4B所示的設計以使背光模組310提供如圖3B所示的亮度分布，進而使得與顯示面板300整合時，顯示裝置30能夠呈現如圖3C所示的亮度分布外，背光模組還可透過其他設計來達到上述目的。以下將搭配圖5A及圖5B來說明。

圖5A及圖5B分別是另一背光模組的上視示意圖。請同時參照圖4B、圖5A及圖5B，圖5A及圖5B之背光模組310a與上述圖4B之背光模組310相似，因此與圖4B相同的元件以相同的符號表示，且不再重覆贅述。

請參照圖5A，發光元件316a及出光圖案318a分別都具有相同的間距P3及間距P4，但出光圖案318a的尺寸隨著遠離虛擬中心線C而遞增。因此，在背光模組310a中，發光元件316a均勻地分布，而出光圖案318a分布的面積隨著遠離虛擬中心線C而遞增。如此一來，背光模組310a所提供的面光源在顯示面板300上的亮度分布會隨著遠離虛擬中心線C而遞增。在一實施例中，出光圖案318a的尺寸介於50μm至200μm之間，但不以此為限。

另外，請參照圖5B，發光元件316a具有相同的間距P3，出光圖案318a具有相同的尺寸，出光圖案318a的間距P4隨著遠離虛擬中心線C而遞減。因此，在背光模組310a中，發光元件316a均勻地分布，而出光圖案318a分布的面積隨著遠離虛擬中心線C而遞增。如此一來，背光模組310a所提供的面光源在顯示面板300上的亮度分布會隨著遠離虛擬中心線C而遞增。

基於上述可知，透過整合顯示面板300與背光模組310或背光模組310a，顯示裝置30能夠呈現出顯示畫面的中心區域的亮度大於上下兩側區域的亮度的顯示效果，藉以提供使用者較理想的視覺效果。

另外，在圖4B、圖5A及圖5B中，雖然出光圖案318、318a的形狀為圓形，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，出光圖案的形狀可以是任一種幾何圖形或不規則圖案。

另外，背光模組310、310a可更包括一光學膜片(未繪示)，其配置於導光板314的出光面S2上方。光學膜片例如是擴散片(diffuser film)、增光片(brightness enhanced film，BEF)、稜鏡片(prism sheet)或其組合。為了使顯示裝置30能夠達到提供使用者較理想的視覺效果，在所述光學膜片上可設置出光圖案或開孔，其中出光圖案可以是如圖5A及圖5B所示的出光圖案318a。值得一提的是，前述背光模組210的擴散板216上同樣可設置如圖5A及圖5B所示的出光圖案318a。

另外，在本實施方式中，雖然背光模組310、310a是透過導光板314來引導光線，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，背光模組310、310a也可包括導光腔體，而導光腔體同樣可設置出光圖案。

另外，本發明並不限定背光模組310、310a的結構形態，雖然此處所提及的背光模組310具有間距P3隨著遠離虛擬中心線C而遞減的發光元件316，且背光模組310a具有分布的面積隨著遠離虛擬中心線C而遞增的出光圖案318，但其他能提供同等亮度分布的結構設計，仍屬於本發明可採用的技術方案，不脫離本發明所欲保護的範圍。

另外，上述圖1、圖2及圖4之實施方式的顯示裝置皆為二維顯示裝置，以提供使用者具有較理想的視覺效果的二維影像。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，本發明的顯示裝置亦可以是三維顯示裝置。

圖6是依照本發明另一實施方式的顯示裝置的剖面示意圖。圖7是圖6之相位延遲片的上視示意圖。

請同時參照圖6及圖2，圖6的顯示裝置40與圖2的顯示裝置20相似，顯示裝置40中的顯示面板400及背光模組410與顯示裝置20中對應的顯示面板200及背光模組210相同，故於此不再重述，而顯示裝置40與顯示裝置20不同之處在於：顯示裝置40更包括相位延遲片420，其配置在顯示面板400上。

請同時參照圖6及圖7，相位延遲片420具有交錯排列的多個第一相位延遲區RR與多個第二相位延遲區RL，其中第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL的相位延遲量不同。詳細而言，第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL交錯排列的設置是對應於顯示面板400之畫素區202中的顯示區204而設計。在本實施方式中，第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL為條狀，且平行虛擬中心線C所延伸的方向彼此交錯排列。因此，各個第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL分別對應顯示面板400中的各列顯示區204。如此一來，當顯示區204所顯示的影像通過具有不同相位延遲量的第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL後，顯示裝置40會呈現出對應第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL的右眼畫面以及左眼畫面，使得使用者能夠看到右眼畫面以及左眼畫面並在腦中疊加形成立體影像。

如前文所述，由於顯示區204的長度L隨著遠離虛擬中心線C而遞減，使得顯示面板400上的亮度分布會呈現隨著遠離虛擬中心線C而遞減。因此，透過整合顯示面板400與背光模組410，顯示裝置40能夠呈現出顯示畫面的中心區域的亮度大於上下兩側區域的亮度的立體影像，藉以提供使用者較理想的視覺效果。

雖然本實施方式的第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL為條狀，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL也可以是分別對應於一個或多個顯示區204的島狀圖案(island-like patterns)。也就是說，本發明並不限定第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL的形狀、大小與排列方式，所屬領域中具有通常知識者可視實際需求來設計第一相位延遲區RR、第二相位延遲區RL與顯示區204的對應關係。

另外，相位延遲片420可以是所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種相位延遲片。相位延遲片是位於使用者與顯示面板之間，因此相位延遲片中的相位延遲區的間距微微小於畫素區的間距。以圖6的顯示裝置40為例，第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL的高度P5小於畫素區202的高度P1。因此，在顯示裝置40的中心區域，顯示區204幾乎與其對應的第一相位延遲區RR或第二相位延遲區RL對準，而在顯示裝置40的上下兩側處，顯示區204不會與其對應的第一相位延遲區RR或第二相位延遲區RL完全對準。在一實施例中，第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL的高度P5相較於畫素區202的高度P1小了0.14μm。

然而，在製作或運送過程中，相位延遲片容易受到環境(例如溫溼度)的影響而發生變化，使得相位延遲區的間距變大或變小，而導致每一相位延遲區與其原始位置相比會發生偏移。在前述情況下，變化後的相位延遲片的上下兩側與其原始位置相比會產生嚴重的偏移。因此，使用者在觀看現行的顯示裝置時，實際上容易在顯示面板的上下兩側區域看到重疊影像。

在本實施方式中，顯示區204的長度L隨著遠離虛擬中心線C而遞減，藉此即使第一相位延遲區RR與第二相位延遲區RL的高度發生變化，使用者在顯示面板400的上下兩側區域也可以看到正確的立體影像。在一實施例中，整個相位延遲片420總尺寸變化量為±100μm。以下，將參照圖8A及圖8B進行說明。

圖8A是圖6之顯示裝置的中心區域的局部放大示意圖。圖8B是圖6之顯示裝置的下側處的局部放大示意圖。請先參照圖8A，在顯示裝置40的中心區域處，顯示區204的尺寸較大，且顯示區204幾乎與其對應的第一相位延遲區RR或第二相位延遲區RL對準。因此，當使用者V在平行於顯示裝置40的中心區域的位置觀看顯示裝置40時，即使相位延遲片420發生偏移，使用者V仍能夠觀看到正確的立體影像。

接著，請參照圖8B，在顯示裝置40的下側處，雖然顯示區204不會與其對應的第一相位延遲區RR或第二相位延遲區RL對準，但由於顯示區204的尺寸較小，藉此能夠避免顯示區204彼此之間的干擾。因此，當使用者V觀看顯示裝置40時，即使相位延遲片420發生嚴重偏移，使用者V仍不會錯誤地看到顯示區204R的影像而能夠觀看到正確的立體影像。進一步而言，若顯示區204R及顯示區204L的尺寸比圖8B所示的更大，則顯示區204R所提供的右眼影像也會通過第二相位延遲區RL而成為左眼畫面的一部分。也就是說，使用者V所看到的畫面會有重疊影像，無法觀看到好的立體影像。

為了清楚說明顯示面板400與相位延遲片420之間的關係，圖8A及圖8B中省略繪示背光模組410。另外，雖然上述背光模組410是以圖2的背光模組210來實現，但所屬領域中具有通常知識者應可理解，背光模組410亦可以圖4的背光模組310來實現。此時，顯示裝置40為非自發光顯示裝置。另外，雖然顯示裝置40包括背光模組410，但所屬領域中具有通常知識者應可理解，顯示裝置40也可以不包括背光模組410，意即顯示裝置40也可以是自發光顯示裝置。進一步而言，在顯示裝置40為自發光顯示裝置的情況下，上述顯示面板400亦可以圖1的顯示面板100來實現。

綜上所述，在本發明所提出的顯示裝置中，由於顯示區的長度隨著遠離虛擬中心線而遞減，使得顯示面板可呈現出顯示畫面的中心區域的亮度大於上下兩側區域的亮度的顯示效果，而提供使用者較理想的視覺效果。另外，本發明的顯示裝置可以是二維顯示裝置或三維顯示裝置，且在顯示裝置為三維顯示裝置的情況下，使用者能夠在顯示裝置上下兩側區域也都看到正確的立體影像。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧顯示面板

102‧‧‧畫素區

104‧‧‧顯示區

C‧‧‧虛擬中心線

D₁、D₂‧‧‧方向

L‧‧‧長度

P1‧‧‧高度

Claims

一種顯示裝置，包括：一顯示面板，具有多個畫素區，每一畫素區具有一顯示區，一虛擬中心線通過該顯示面板的中心點且沿著一第一方向延伸，該些顯示區在與該第一方向垂直的一第二方向上的長度隨著遠離該虛擬中心線而遞減。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些顯示區在該第二方向上的長度隨著遠離該虛擬中心線而相對鄰接的該些顯示區以0.07%至0.1%的比例遞減。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些顯示區在該第二方向上的長度隨著遠離該虛擬中心線而相對鄰接的該些顯示區以0.076%至0.098%的比例遞減。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該顯示面板包括一遮光圖案層，該遮光圖案層遮蔽該顯示面板除了該些顯示區外的其他區。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括一背光模組，其中該顯示面板為液晶面板，該顯示面板配置於該背光模組上。
如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中該背光模組為側邊入光式背光模組或直下式背光模組。
如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中該背光模組所提供的面光源在該顯示面板上的亮度分布隨著遠離該虛擬中心線而遞增。
如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中該背光模組具有多個發光元件，該些發光元件的間距隨著遠離該虛擬中心線而遞減。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括一相位延遲片，配置在該顯示面板上，該相位延遲片具有交錯排列的多個第一相位延遲區與多個第二相位延遲區，該些第一相位延遲區與該些第二相位延遲區的相位延遲量不同。
如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中該些第一相位延遲區與該些第二相位延遲區為條狀，且平行該第一方向彼此交錯排列。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些顯示區在該第二方向上的長度隨著遠離該虛擬中心線而相對臨接的該些顯示區是連續性地遞減或階段性地遞減。