TWI531841B - 背光單元和顯示裝置 - Google Patents

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TWI531841B
TWI531841B TW100140341A TW100140341A TWI531841B TW I531841 B TWI531841 B TW I531841B TW 100140341 A TW100140341 A TW 100140341A TW 100140341 A TW100140341 A TW 100140341A TW I531841 B TWI531841 B TW I531841B
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宮入秀和
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Description

背光單元和顯示裝置
本發明有關背光單元。本發明有關包含該背光單元的顯示裝置。本發明有關設置有包含該背光單元之該顯示裝置的電子裝置。
自諸如電視接收機之大的顯示裝置至諸如行動電話之小的顯示裝置之範圍的顯示裝置正逐漸發展成為由液晶顯示裝置所代表。今後，將需要更高添加價值的產品，且該等產品亦正在發展中。近年來，對於低消耗功率之顯示裝置的發展正引起注意，此係因為全球環境之重視正漸增著，且該等低消耗功率之顯示裝置可增進行動裝置的便利性之故。
低消耗功率之顯示裝置包含以場序系統(亦稱為色序顯示系統，分時顯示系統，或連續添加式混色顯示系統)而顯示影像的顯示裝置。在場序系統中，紅色(在下文中，於某些情況中縮寫成R)、綠色(在下文中，於某些情況中縮寫成G)、及藍色(在下文中，於某些情況中縮寫成B)之背光的照明會隨著時間而切換，且彩色影像係藉由添加式混色所產生。因此，場序系統排除了用於各自像素之濾色片的需要，且可增加來自背光之光的使用效率，而藉以達成低消耗功率。在場序顯示裝置中，R、G、及B可以以一個像素而表示；因此，場序顯示裝置係有利於其中可易於獲得高解析度之影像。
用於場序系統的驅動具有諸如色分離(亦稱為色裂)之顯示缺陷的獨特問題。已知地，增加一定週期期間之視頻信號輸入的頻率可消除色分離問題。
專利文獻1及非專利文獻1各自揭示場序液晶顯示裝置的結構，其中，為了要增加一定週期期間之視頻信號輸入的頻率，顯示區係畫分成為複數個區，且對應的背光單元亦係畫分成為複數個區。
[專利文件] [專利文獻]
專利文獻1：日本公開專利申請案第2006-220685號
[非專利文獻]
非專利文獻1：Wen-Chih Tai等人，“使用多重區域控制演算之場序彩色LCD-TV”,Proc.SID’08 Digest,第1092至1095頁。
在專利文獻1及非專利文獻1中所揭示之各自的結構中，係將顯示區畫分成為複數區，且執行用於場序系統之驅動。背光單元亦係畫分成為複數個區，而各自對應至顯示區中之複數個區的其中一者，且光係自該等個別的區而被選擇性地發射出。在此，倘若不但在顯示區中之對應的區，而且在鄰接於該對應的區之區，係以來自背光單元之一區所發射出的光所照射時，則顯示缺陷發生。
注意的是，具有顯示缺陷，觀視者會看到其中混合與預定彩色不同之彩色的光之影像；因此，在下文中，將該顯示缺陷稱作混色問題。此外，在用於其中將顯示區畫分成為複數個區，且亦將背光單元畫分成為複數個區，而各自對應至顯示區中之複數個區的其中一者之場序系統的驅動中，該背光單元的驅動方法係稱為彩色掃描背光驅動(或掃描背光驅動)。
將參照第9A至9C圖之概略視圖來敘述其中執行彩色掃描背光驅動的情況中之混色問題。第9A圖示意地描繪背光單元的結構。第9A圖描繪光源部901、發光表面902、及擴散板903，做為背光單元900的組件。注意的是，發光表面902係使用以示意地顯示其中來自光源部901的光通過擴散板903且被發射出至複數個區之場景，以及實際上，該發光表面902係擴散板903的表面。
注意的是，雖然並未被描繪於第9A圖之中，但包含顯示元件的顯示面板與背光單元900重疊。例如，在液晶顯示裝置中，顯示面板具有其中液晶元件及控制來自背光單元的光是否傳送之開關元件係以矩陣而配置的區域。該區域用作顯示區。
在第9A圖中所描繪的光源部901中，複數個具有藉由添加或混色而產生白色的彩色組合之光源911係以矩陣而配置。其中光源部901係依據顯示區之畫分而畫分成為第一光源區912，第二光源區913，及第三光源區914的結構被描繪。在光源部901中，紅色(R)發光二極體915、綠色(G)發光二極體916、及藍色(B)發光二極體917係描繪為具有藉由添加式混色而產生白色的彩色組合之光源911的組件。
在第9A圖中所描繪的發光表面902中，第一區921、第二區922、及第三區923係描繪成各自對應至第一光源區912、第二光源區913、及第三光源區914的其中一者之區域。第9B圖描繪發光表面區902中之第一區921、第二區922、及第三區923。該等矩形區域各自具有縱向方向931及橫向方向932。
例如，假定第二光源區913選擇綠色(G)發光二極體916的照明，且第二區922發射出綠色光。此時，自第9A圖中之第二光源區913所發射出的光之強度分佈係各向同性地展佈，且係藉由擴散板903所展佈，以致使發光表面902中的第二區922形成。因此，如第9C圖中所示意描繪地，自第二光源區913所發射出的光不僅進入第二區922，而且進入第二區922與鄰接的第一區921之間及第二區922與鄰接的第三區923之間的邊界處。因而，形成混色區941。
因此，本發明之一實施例的目的在於提供使用彩色掃描背光驅動之背光單元的新穎結構，而該結構可消除混色問題。
本發明之一實施例係背光單元，包含：(j+1)個反射壁(j係自然數)，其係具有在垂直於底部面之方向中的高度且係以平行於該底部面之一方向(x方向)而延伸的柱狀物，及其係平行而設置；光導板，包含第r個柱狀透明層，係設置在介於該(j+1)個反射壁的第r個反射壁(r係自然數，1rj)與第(r+1)個反射壁之間的區域中；以及第r個光源，係設置在光導板的側表面上，而使光進入至該第r個透明層之內。
該等(j+1)個反射壁可設置於規則的間隔處。
注意的是，光導板可進一步包含反射層，該反射層係設置成底部面。該反射層及該等反射壁可成一體地形成。該反射層及該等反射壁可係相同的材料或不同的材料。此外，背光單元可進一步包含反射板。該反射板可設置成光導板的面，其係相反於其中發射出光的面，而取代反射層。
在第r個光源中所產生的光係在第r個透明層內傳播，並同時，自鄰接的反射壁或該反射層反射，且然後，從第r個透明層之表面發射出。換言之，柱狀透明層的表面對應至背光單元之發光表面的一部分。進入第r個透明層的光係由第r個光源所控制。因此，在其中發光表面係畫分成為複數個柱狀區的背光單元中，發光彩色的選擇及每一區的發射狀態可予以獨立地作成。因而，可達成彩色掃描背光驅動。
注意的是，可將複數個反射結構設置在透明層的表面上。控制該等結構的尺寸、配置、及密度可使自透明層所發射出之光的強度分佈相等化。
背光單元可進一步包含擴散板。背光單元可進一步包含稜鏡板。背光單元可進一步包含光亮度增加板(亦稱作光亮度增加膜)。藉由提供擴散板、稜鏡板、光亮度增加板、或其類似物至其中發射出光之光導板的面，則可使自光導板所發射出之光的強度分佈幾乎更相等化，且可增加光的強度。
本發明之一實施例可係使用上述背光單元之顯示裝置。
本發明之一實施例可係包含背光單元及顯示面板的顯示裝置，而該顯示面板係以來自該背光單元的光所照射。該顯示面板包含顯示區，該顯示區具有配置於矩陣中之像素。顯示區係畫分成為複數個區，以便畫分一行之像素。影像信號係同時輸入至該複數個區的每一者中之任一列中的該等像素。注意的是，影像信號可順序地輸入至該複數個區的每一者中之任一列中的該等像素。在背光單元中之複數個柱狀透明層係設置而對應至該複數個區的每一者，以致使顯示區中之列方向(其中在相同列中之像素被配向的方向)與其中行延伸之方向(x方向)可實質地相同。
因此，具有同時(或順序)輸入影像信號之像素的複數個列可以以來自背光單元之不同的發光彩色，而予以照射。因為在背光單元中之複數個柱狀透明層對應至顯示區中之所畫分的區之每一者，所以在所畫分的區中之以光所照射的照射區可具有以列方向而延伸之近似柱狀的形狀，且該照射區可以以行方向而被掃描。
像素可包含顯示元件及開關元件。顯示元件可係液晶元件。開關元件可係電晶體。該電晶體可係使用諸如矽的半導體之者，或使用氧化物半導體於主動層之中者。
該等反射壁可使所漏洩至除了預定區外之區域內的光降低，而藉以消除混色問題於使用彩色掃描背光驅動的背光單元中。同時，光使用效率可予以增進。進一步地，可降低背光單元之中所使用之光源的數目，而藉以獲得成本降低。
將參照圖式來敘述本發明之實施例於下文。注意的是，該等實施例可以以各式各樣不同的方式而實施。熟習於本項技藝之該等人士將立即理解的是，該等實施例的模式及細節可以以各式各樣的方式來加以修正，而不會背離本發明之精神和範疇。因此，本發明不應被解讀成為受限於該等實施例的說明。注意的是，在下文所描述之本發明的結構中，表示相同部分之參考符號係共同地使用於不同的圖式之中。
注意的是，在實施例中的圖式及其類似物中所描繪之每一個組件的尺寸、層厚度、或區域係在某些情況中為闡明之緣故而被誇大。因此，本發明之實施例並未受限於該等比例。
注意的是，在此說明書中，“第一”、“第二”、“第三”、及“第n”(n係自然數)之用語係使用以避免組件之間的混淆，且並非限制組件的數目。
(實施例1)
將敘述本發明的一實施例中之背光單元的結構。第1A至1D圖係背光單元的概略視圖。第1A圖係透視圖，其示意地描繪背光單元。第1B圖係透視圖，其示意地描繪第1A圖中之背光單元的一部分。第1C圖係示意圖，其中在第1A圖中所示之背光單元係以z方向而觀察。第1D圖係示意圖，其中在第1A圖中之背光單元係以x方向而觀察。注意的是，該背光單元在z方向中發射出光。
如第1A至1D圖中所描繪地，背光單元包含光導板101及光源111。光導板101包含反射壁102，透明層103，及反射層104。
每一個反射壁102係柱狀物，其具有在垂直於光導板101的底部面(圖式中之xy平面)之方向(圖式中之z方向)中的高度，且其係以平行於該底部面之一方向(x方向)而延伸，以及(j+1)個反射壁102(j係自然數)係彼此互相平行而設置。注意的是，第1A至1D圖描繪其中j係9之情況。該等反射壁102可設置於近似規則的間隔處。
透明層103係柱狀物，且係設置在介於毗鄰的反射壁102之間的區域中。第1A至1D圖描繪其中設置九個透明層103之結構。注意的是，雖然並未藉由參考符號所伴隨，但透明層103係存在於第1A圖之中。第1B圖係僅描繪兩個鄰接的反射壁102及介於其間之區域的結構之圖式，以明確地顯示透明層103。
光源111係設置於光導板101的側表面上，以使光進入至個別的透明層103之內。
反射層104係設置於光導板101的底部面(圖式中之xy平面)上。
第1A至1D圖描繪其中10個反射壁102係彼此互相獨立的結構，但本發明之一實施例並未受限於此，例如，可將複數個反射壁102的任何部分彼此互相連接。第1A至1D圖描繪其中九個透明層103係彼此互相獨立的結構，但本發明之一實施例並未受限於此，例如，可將複數個透明層103的任何部分彼此互相連接。第1A至1D圖描繪其中光源111係提供至光導板101之兩個相對的側表面之結構，但本發明之一實施例並未受限於此，例如，可將該等光源111各自地提供至光導板101之兩個相對的側表面之僅其中一者。第1A至1D圖描繪其中反射層104及反射壁102係接觸的結構，但本發明之一實施例並未受限於此，例如，可具有空間於反射層104與反射壁102之間。反射層104及反射壁102可係不同的材料或相同的材料。此外，該反射層104及該等反射壁102可成一體地形成。在背光單元中，所提供至其中對應至光導板101之xy平面且係相對於光所發射出之面的面之反射板可係反射層104的替代物。反射壁102，反射層104，及反射板可使用反射性塗料(例如，高效率反射性塗料)而形成。取代該等反射壁102、該反射層104、或該反射板，可提供具有與透明層103的折射係數大大不同之折射係數的構件，而使用由於該等折射係數間之差異所產生的全反射。
在光源111中所產生的光係傳播於透明層103之內，並自鄰接的反射壁102或反射層104反射，且然後，自透明層103的表面發射出。換言之，柱狀透明層103的表面對應至背光單元之發光表面的一部分。
第6A圖係描繪與一柱狀透明層103相關聯之光傳播的概略視圖。在光源111中所產生的光係如圖式中之箭頭所示地傳播於透明層103之內，並自鄰接的反射壁102或反射層104反射，且然後，自透明層103的表面發射出。
第6B圖描繪由一柱狀透明層103的表面所發射出之光的縱向方向151中的強度分佈161及橫向方向152中的強度分佈162。縱向方向151係其中行延伸之方向。提供該等反射壁102可降低橫向方向152中之強度分佈162的下擺之寬度。因此，可降低所漏洩至除了預定區外之區域內的光。
注意的是，可將複數個反射性結構160設置於透明層103的表面上，如第6C圖中所示地。例如，結構160亦稱作反射點。控制該等結構160之尺寸、配置、及密度可使自透明層103所發射出之光的強度分佈均勻。
注意的是，在第1A至1D圖中的結構中，背光單元可進一步包含擴散板、稜鏡板、或光亮度增加板(亦稱作光亮度增加膜)。藉由提供擴散板、稜鏡板、光亮度增加板、或其類似物至其中發射出光之光導板101的面，則可使自光導板101所發射出之光的強度分佈成為均勻，且可增加光的強度。
如上述，進入至複數個透明層103的光係藉由個別的光源111所控制。因此，在其中發光表面係畫分成為複數個柱狀區的背光單元中，發光彩色的選擇及每一區的發射狀態可予以獨立地作成。因而，可達成彩色掃描背光驅動。該等反射壁102可使所漏洩至除了預定區外之區域內的光降低，而藉以消除混色問題於使用彩色掃描背光驅動的背光單元中。同時，光使用效率可予以增進。進一步地，因為該背光單元係側光類型者，其中該等光源111係提供至光導板101的側表面且光自該等側表面而進入，所以可降低背光單元之中所使用的光源數目，而藉以獲得成本降低。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
(實施例2)
此實施例將參照第4A至4C圖來敘述背光單元中的光導板101與光源111間之連接點結構的一實施例，而該背光單元具有實施例1中之參照第1A至1D圖所描述的結構。在第1A至1D圖中所使用的參考符號將被使用以供說明之用。
為說明起見，第4A至4C圖顯示兩個鄰接的反射壁102、靠近透明層103之邊緣的部分、及對應的光源111之放大視圖。實用上，如第1A、1C、及1D圖中所描繪地，複數個反射壁102、複數個透明層103、及複數個光源111可具有與第4A至4C圖中之該等者相同的結構。
在光導板101與光源111之間的連接點結構之一實施例係描繪於第4A圖之中。背光單元包含反射鏡141。該反射鏡141係設置以便反射由光源111所發射出的光，且使該光進入至透明層103之內。
在光導板101與光源111之間的連接點結構之另一實施例係描繪於第4B圖之中。背光單元包含聚光透鏡142。該聚光透鏡142係設置以便聚光由光源111所發射出的光，且使該光進入至透明層103之內。
在光導板101與光源111之間的連接點結構之另一實施例係描繪於第4C圖之中。背光單元包含光學纖維143。該光學纖維143係設置以便傳播由光源111所發射出的光，且使該光進入至透明層103之內。
第4A至4C圖中之結構允許由光源111所發射出的光有效率地進入至透明層103之內。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
(實施例3)
此實施例將參照第5A至5I圖來敘述背光單元中之光源111結構的一實施例，而該背光單元具有實施例1中之參照第1A至1D圖所描述的結構。
光源111可藉由複數個光源的組合，例如，藉由添加式混色而產生白色之彩色光源的組合所形成。例如，光源111可藉由紅色光源(R)、綠色光源(G)、及藍色光源(B)的組合所形成。針對另一實例，光源111可藉由紅色光源(R)、綠色光源(G)、及藍色光源(B)、及另一彩色之光源的組合所形成。該另一彩色可係以下之其中一者或更多者：黃色、青色、紫紅色、及其類似者。選擇性地，該另一彩色可係白色。該光源可係發光二極體、有機EL元件、或其類似物。
第5A至5C圖各自描繪其中光源111係藉由紅色光源(R)、綠色光源(G)、及藍色光源(B)的組合所形成之情況中的該等光源之配置的實例。
第5D至5F圖各自描繪其中光源111係藉由紅色光源(R)、綠色光源(G)、及藍色光源(B)，及以下之任一者的光源：黃色、青色、紫紅色、及其類似者(由圖式中之Y所表示)的組合所形成之情況中的該等光源之配置的實例。
第5G至5I圖各自描繪其中光源111係藉由紅色光源(R)、綠色光源(G)、及藍色光源(B)、及白色光源(由圖式中之W所表示)的組合所形成之情況中的該等光源之配置的實例。
注意的是，預定之彩色的光可使用轉換濾光器或其類似物而產生，以取代設置產生各自彩色之光的光源。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
(實施例4)
此實施例顯示具有實施例1中之參照第1A至1D圖所描述的結構之背光單元的製造方法之一實施例。說明係參照第2A至2E圖、第16A至16C圖、及第3A至3F圖而做成。
形成透明膜201於表面200上，如第2A圖中所描繪地。用於該透明膜201的材料可係無機玻璃(具有1.42至1.7之折射係數及80至91%的透射因子)，例如，石英及硼矽酸鹽玻璃、或塑膠材料(樹脂材料)。此塑膠可係混合有以下任何樹脂之材料：諸如熟知為丙烯酸之聚甲基丙烯酸甲酯(具有1.49之折射係數及92至93%的透射因子)的甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯(具有1.59之折射係數及88至90%的透射因子)、聚芳基酸酯(具有1.61之折射係數及85%的透射因子)、4-1-甲基戊基聚烯烴(具有1.46之折射係數及90%的透射因子)、AS樹脂[丙烯腈-苯乙烯聚合物](具有1.57之折射係數及90%的透射因子)，以及MS樹脂[甲基丙烯酸甲基-苯乙烯聚合物](具有1.56之折射係數及90%的透射因子)。注意的是，用於透明膜201之材料並未受限於此，且可係任何透光材料。
表面200係任何透光材料之基板、薄板、或其類似物的表面。例如，該表面200可係塑膠基板表面或玻璃基板表面。選擇性地，該表面200可係其中與背光單元結合而形成顯示裝置的顯示面板中所包含之基板或光學板(其對應至偏轉板或類似物)的表面。
其次，如第2B圖中所描給地，透明膜201係接受蝕刻，而藉以形成複數個透明層103。雖然第2B圖描繪其中形成透明層之邊緣103a的情況，但透明層之邊緣103a可藉由蝕刻而予以去除。
接著，反射層102及反射層104係使用反射性材料而形成，如第2C圖中所描繪地。第2C圖顯示其中反射壁102及反射層104係使用相同的材料而成一體地形成之情況，但本發明之一實施例並未受限於此。例如，可接受的是，如第2D圖中所描繪地，反射壁102係形成以便填補複數個透明層103之間的空間，且然後，反射層104形成。而且，可接受的是，如第2E圖中所描繪地，反射壁102係形成以使填補複數個透明層103之間的空間，且然後，黏著層122形成，以及接著，反射層104形成。在此情況中，可接受的是，將反射層104使用做為反射板，且該反射板、該複數個透明層103、及該等反射壁102係藉由黏著層122而彼此互相地附著。在第2E圖中，具有空間於反射層104與每一反射壁102之間。注意的是，在第2D及2E圖之中的結構中，反射壁102及反射層104可係不同的材料。
因此，製造出光導板101且提供光源111及其類似物，而藉以製造出背光單元。
與第2A至2E圖中所描繪之背光單元的製造方法不同的方法之一實施例將在第16A至16C圖中來加以敘述。
如第16A圖中所描繪地，反射層104係藉由使用反射性材料而形成於表面200上。透明膜201係形成於反射層104之上。用於透明膜201之材料可與用於第2A至2E圖之說明所列入的該等材料之任一者相同。
表面220係任何基板、薄板、或其類似物的表面。
其次，如第16B圖中所描繪地，透明膜201係接受蝕刻，而形成複數個透明層103。雖然第16B圖描繪其中形成透明層之邊緣103a的情況，但透明層之邊緣103a可藉由蝕刻而予以去除。
接著，反射壁102係使用反射性材料而形成，以便填補該複數個透明層103之間的空間，如第16C圖中所描繪地。第16C圖顯示其中反射壁102及反射層104係不同材料的情況，但本發明之一實施例並未受限於此；其可係相同的材料。
因此，製造出光導板101且提供光源111及其類似物，而藉以製造出背光單元。
與第2A至2E圖或第16A至16C圖中所描繪之背光單元的製造方法不同的方法之一實施例將在第3A至3F圖中來加以敘述。如第3A圖中所描繪地，具有通道形狀之剖面且以一方向而延伸的構件130係藉由使用反射性材料所製造。此外，柱狀形狀(立方體形狀)之透光材料的透明層103係如第3B圖中所描繪地形成。然後，如第3C圖中所描繪地，透明層103係嵌入於構件130中。
注意的是，具有第3C圖中所描繪之結構的構件亦可藉由施加反射性塗料至類似於第3B圖中所描繪之柱狀形狀(立方體形狀)之透光材料的透明層103之表面而形成。例如，該反射性塗料可係白色塗料。
形成各自具有第3C圖中所描繪之結構的複數個構件。然後，如第3D圖中所描繪地，組合該複數個構件，而藉以形成光導板101。
光導板101可藉由附著各自具有第3C圖中所描繪之結構的複數個構件至表面231而形成，如第3E圖中所描繪地。注意的是，在第3E圖中，並不具有用以接合通道形狀之構件130及透明層103至表面231的黏著層，但可設置黏著層。
表面231係任何透光材料之基板、薄板、或其類似物的表面。例如，該表面231可係塑膠基板表面或玻璃基板表面。選擇性地，該表面231可係其中與背光單元結合而形成顯示裝置的顯示面板中所包含之基板或光學板(其對應至偏轉板或類似物)的表面。
與第3E圖中不一樣地，光導板101可藉由附著各自具有第3C圖中所描繪之結構的複數個構件至表面232而形成，如第3F圖中所描繪地。注意的是，在第3F圖中，並不具有用以接合通道形狀之構件130至表面232的黏著層，但可設置黏著層。
因此，製造出光導板101且提供光源111及其類似物，而藉以製造出背光單元。
注意的是，反射性材料可係例如，鋁、銀、金、鉑、銅，包含鋁之合金、或包含銀之合金。注意的是，反射壁102或反射層104可係一層或複數個層。該反射性材料可係反射性塗料，例如，白色塗料。
在背光單元之中所使用的黏著層(例如，黏著層122)係透光黏著劑，且較佳地具有盡量接近於具有表面200之基板或薄板、或透明層103之折射係數的折射係數。例如，可使用包含環氧樹脂之黏著劑、包含胺基樹脂之黏著劑、或包含矽氧樹脂之黏著劑。用以形成黏著層的方法係依據所選擇之材料而選自以下：滴注法、塗佈法、旋塗法、浸塗法、及其類以方法。進一步地，黏著層可使用諸如手術刀、輥塗器、簾塗器、或刀塗器而形成。
用於其中傳播來自光源的光之所包含於背光單元中的構件(透明層103、黏著層、擴散板、稜鏡板、及其類似物)之材料較佳地具有盡量接近而製成的折射係數(使得該等折射係數之間的差異可係0.15或更小)。此可降低由於折射係數的差異所造成之反射的雜散光，而藉以有效率地使用光源111中所產生的光做為自背光單元所發射出的光。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
(實施例5)
此實施例顯示使用背光單元的顯示裝置之結構的一實施例，而該背光單元具有已在實施例1中參照第1A至1D圖所敘述的結構。
第7A及7B圖描繪顯示裝置的橫剖面結構。第7A圖係橫剖面視圖，其中顯示裝置係以x方向而觀察。第7B圖係橫剖面視圖，其中顯示裝置係以y方向而觀察。
在第7A及7B圖中，顯示裝置包含背光單元701及顯示面板702，該顯示面板702係以來自背光單元701的光所照射。使用者的眼睛178在由白色箭頭所揭示的方向中觀看顯示裝置，且感覺到影像。
顯示面板702包含：元件基板174；複數個像素179，係設置於元件基板174之上；基板177，係與元件基板174相對；以及偏光器173a及173b。元件基板174及基板177需成為透光基板，以透射由背光單元701所發射出的光。第7A及7B圖描繪其中設置偏光器173a及173b的結構，但本發明之一實施例並未受限於此。設置更多個偏光器或不設置偏光器係可接受的。
複數個像素179係以矩陣而設置於元件基板174上。像素179可包含開關元件175及顯示元件176。顯示元件176可係液晶元件。注意的是，液晶元件176可係任何元件，只要該元件可控制光是否被透射即可，且因此，例如，可係微電機機械系統(MEMS)，而取代液晶元件。開關元件175可係電晶體。該電晶體可係使用諸如矽之半導體的電晶體，或使用氧化物半導體於主動層中的電晶體。
背光單元701包含光源111、光導板101、擴散板171、及稜鏡板172。第7A及7B圖描繪其中設置擴散板171及稜鏡板172的結構，但本發明之一實施例並未受限於此。設置更多個擴散板或稜鏡板、或不設置該等板係可接受的。而且，設置光亮度增加板(光亮度增加膜)亦係可接受的。該光導板101的結構係與第1A至1D圖中所描繪的結構及其類以物相同；因此，將省略其說明。
第7A及7B圖描繪其中該等像素179係以具有27列及36行之矩陣而配置於元件基板174上，且在具有3列及36行之矩陣中的像素係配置以便與一柱狀透明層103重疊之結構，但本發明之一實施例並未受限於此。與一柱狀透明層103重疊之像素179的數目可係任何數目。反射壁102或柱狀透明層103的數目亦可係任何數目。
在第7A及7B圖中的結構致使來自背光單元701中所包含之柱狀透明層103的光進入至複數列之像素179中。進一步地，背光單元701執行彩色掃描背光驅動；因此，顯示裝置可藉由場序系統而顯示影像。
注意的是，在其中背光單元701及顯示面板702係與第7A及7B圖中相似地彼此互相重疊的顯示裝置中，用於其中傳播來自光源111之光的構件之材料較佳地具有盡量接近而製成的折射係數(使得該等折射係數之間的差異可係0.15或更小)。尤其，在其中背光單元171及顯示面板702係透過黏著層或其類似物而彼此互相牢固地接合以形成顯示裝置(固態)的情況中，用於其中傳播來自光源111的光之背光單元701或顯示面板702中的構件之材料，與用於黏著層之材料較佳地具有盡量接近而製成的折射係數(使得該等折射係數之間的差異可係0.15或更小)。此可降低由於折射係數的差異所造成之反射的雜散光，而藉以有效率地使用光源111中所產生的光做為使用於顯示裝置中之影像顯示的光。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
(實施例6)
此實施例描繪藉由場序系統而顯示影像的顯示裝置之驅動方法的一實施例。說明將參照第10圖、第11A及11B圖，第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖而做成。注意的是，與第1A至1D圖以及第7A及7B圖中之部分相同的該等部分係藉由相同的參考符號而加以表示，且其說明將予以省略。
首先，將參照第11A及11B圖來敘述顯示裝置之特定結構。
第11A圖係顯示面板702的頂視圖。顯示面板702包含其中像素179係以矩陣而配置的顯示區801。顯示區801係畫分成為複數個區，以致可將一像素行予以畫分(第11A及11B圖描繪其中顯示區801係畫分成為三個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)的情況)。在顯示區801中之列方向係其中在相同列803中的像素179對齊且對應於圖式中之橫向方向的方向。
第11B圖係與第11A圖中所描繪的顯示面板702重疊之背光單元701的頂視圖。在背光單元701中之柱狀透明層103係設置使得顯示區801中之列方向(其中在相同列803中的像素對齊的方向)可與其中該等柱狀物延伸的方向實質地相同。複數個透明層103(在第11A及11B圖中之四個透明層103)係與複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者重疊。複數列之像素(在第11A及11B圖中之三列像素)係與一透明層103重疊。在此，對應至一透明層之像素802的組合係稱作區塊。在第11A及11B圖中所描繪的結構中，複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)分別具有第一至第四區塊。
接著，將參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖來敘述具有第11A及11B圖中的結構之顯示裝置驅動方法的一實施例，其中影像係藉由場序系統所顯示。
第10圖描繪藉由選擇信號之掃描(在行方向中的掃描)及顯示裝置中之背光的照明時序。選擇信號控制每一個像素179中之開關元件175的開關。當選擇信號選擇像素179做為影像信號所輸入之像素時，則影像信號係輸入至該像素179。在第10圖中之垂直軸指示第11A及11B圖中之顯示區801中的像素列。當第11A及11B圖中之顯示裝置使用第10圖中的驅動方法時，則k係3且n係12。在第10圖中之水平軸指示時間。在第10圖中，粗體線示意地指示當輸入影像信號至每一個像素時的時序。在第10圖中，“R”表示紅色發光彩色，且指出複數個對應像素(例如，第一至第k個像素)係以來自透明層103的光而照射。在第10圖中，“B”表示藍色發光彩色，且指出複數個對應像素(例如，第(n+1)至第(n+k)個像素)係以來自透明層103的光而照射。在第10圖中，“G”表示綠色發光彩色，且指出複數個對應像素(例如，第(2n+1)至第(2n+k)個像素)係以來自透明層103的光而照射。
在取樣週期(t1)中，係順序選擇第一至第n列(n係自然數，且在第11A及11B圖中，n係12)中所設置之m個像素179(m係自然數，且在第11A及11B圖中，m係50)，順序選擇第(n+1)至第2n列中所設置之m個像素179，以及順序選擇第(2n+1)至第3n列中所設置之m個像素179；因此，影像信號被輸入至每一個像素。
將參照第12A至12E圖及第13A至13F圖來詳細敘述取樣週期(t1)之期間的驅動方法。在第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖中，黑色像素列係影像信號所輸入者。進一步地，R、B、及G分別指示發射出紅色光的透明層103、發射出藍色光的透明層103、及發射出綠色光的透明層103。白色部分對應至並未發射出光(其並未被照明)的透明層103。
在取樣週期(t1)的開始時，影像信號係如第12A圖中所描繪地同時輸入至第一、第(n+1)、及第(2n+1)列中之像素。選擇性地，影像信號可順序地輸入至該等列中的像素。然後，如第12B圖中所描繪地，影像信號係同時輸入至以下之列中的像素：第二，第(n+2)，及第(2n+2)列。選擇性地，影像信號可順序地輸入至該等列中的像素。在此方式中，於該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第一區塊之中，影像信號的輸入係藉由逐列地選擇像素列而執行。之後，當完成對該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第一區塊中之像素的影像信號輸入直至最後的像素列時，如第12C圖中所描繪地，則在背光單元701中之對應的透明層103如第12D圖中所描繪地發射出光。
注意的是，在第12D圖中，對應至第一區801a中之第三及第四區塊的透明層103發射出藍色光，對應至第二區801b中之第三及第四區塊的透明層103發射出綠色光，以及對應至第三區801c中之第三及第四區塊的透明層103發射出紅色光。影像信號係在取樣週期(t1)之前的取樣週期中輸入至該等區塊中的像素，以致使影像根據該等影像信號而顯示。
接著，以相同的方式，影像信號係如第12E圖中所描繪地輸入至該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第二區塊中之像素。當完成對該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第二區塊中之像素的影像信號輸入直至最後的像素列時，則在背光單元701中之對應的透明層103如第13A圖中所描繪地發射出光。當執行對第二區塊中之像素的影像信號輸入時，則對應至第一、第三、及第四區塊的透明層103會發射出光。換言之，影像信號的輸入及背光單元701的照明係同時完成。
上述之操作亦可如第13B至13E圖中所描繪地施加至第三及第四區塊。然後，取樣週期(t1)終止。在取樣週期(t1)之後的背光單元701之光發射狀態可類似於第13F圖中所顯示之狀態。在第13F圖中，對應至第一區塊之透明層103並未發射出光。
與取樣週期(t1)中之操作相同的操作係如第14A至14C圖中所描繪地執行於取樣週期(t2)中。然而，在該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之中，取樣週期(t1)與取樣週期(t2)在藉由背光單元701中之每一個透明層103所發射出之光的彩色中係不同的。在取樣週期(t2)之後的背光單元701之光發射狀態可係第14D圖中所示之狀態。在第14D圖中，對應至第一區塊之透明層103並未發射出光。
與取樣週期(t1)或(t2)中之操作相同的操作係如第14E圖中所描繪地執行於取樣週期(t3)中。然而，在該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之中，由背光單元701中之每一個透明層103所發射出之光的彩色係與取樣週期(t1)或(t2)中不同。在取樣週期(t3)中，於對第一區塊中之像素的影像信號寫入之後的背光單元701之光發射狀態可係第14F圖中所示之狀態。在第14F圖中，對應至第二區塊之透明層103並未發射出光。
在取樣週期(t1)至(t3)中之操作產生一影像於顯示區801上。換言之，該等取樣週期(t1)至(t3)對應至一像框週期。
注意的是，參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖所敘述的驅動方法使用紅色(R)、綠色(G)、及藍色(B)之三彩色的光做為背光，但本發明之一實施例並未受限於此。換言之，可使用產生任何彩色之背光的組合。在一像框週期中之取樣週期的數目可依據背光所使用之彩色的數目而予以設定。注意的是，可將一像框週期中之取樣週期的數目設定成任何數目。進一步地，一像框週期可包含其中並未使背光發光之週期。
如上述地，參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖所敘述的驅動方法可藉由同時地供應影像信號至複數列之像素，以增加對每一個像素之影像信號輸入的頻率，而無需改變顯示裝置中所包含之諸如電晶體的開關元件之回應速度。例如，參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖所敘述的驅動方法可使對每一個像素之影像信號輸入的頻率成為三倍，而無需改變驅動器電路或其類似物的時脈頻率。
在場序顯示裝置中，彩色資訊係分時的。因此，由使用者所觀視的影像會由於使用者眨眼的影像短時間截止之特殊顯示資訊的遺漏，而自根據原始顯示資料之影像來改變(降級)(此現象稱作色裂或色分離)。此處，在降低色分離中，增加像框頻率係有效的。然而，為了要藉由場序系統而顯示影像，對每一個像素之影像信號輸入的頻率需高於像框頻率。因此，為了要以習知之顯示裝置而使用場序系統及高像框頻率驅動來顯示影像，在顯示裝置中之元件需達成極高的性能(高速度的回應)。對照地，透過參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖所敘述的驅動方法，影像信號係同時供應至複數列之像素，而藉以增加對每一個像素之影像信號的輸入頻率，無需受限於元件之特徵。此將使場序顯示裝置中之色分離易於降低。
如參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖所敘述的驅動方法中之使來自背光單元701的不同彩色之光同時進入至顯示區801的不同部分中，係較佳地在以下諸點中用於場序顯示裝置。在其中使來自背光單元701之一彩色的光進入至全部顯示區801之中的情況中，僅有關特殊彩色之彩色資訊係在特殊的時刻中呈現於顯示區801上。因此，由於使用者眨眼或其類似情事之在特殊週期中的顯示資訊之遺漏將導致特殊彩色資訊的遺漏。對照地，在其中使來自背光單元701之不同彩色的光同時進入至顯示區801之不同部分中的情況中，有關複數個彩色之彩色資訊係在特殊的時刻中呈現於顯示區801之上。因此，由於使用者眨眼或其類似情事之在特殊週期中的顯示資訊之遺漏並不會導致特殊彩色資訊的遺漏。換言之，使來自背光單元701之不同彩色的光同時進入顯示區801的不同部分中可降低色分離。進一步地，參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖所敘述的驅動方法係其中不使來自背光單元701之不同彩色的光進入至顯示區801中之鄰接區塊內，而可藉以降低混色之影響的驅動方法。
此實施例可與另一其他的實施例自由地結合。
(實施例7)
此實施例敘述藉由場序系統而顯示影像之顯示裝置的驅動方法，其係與實施例6中之驅動方法不同的驅動方法。說明將參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、第20A至20F圖、及第21圖而做成。注意的是，與第1A至1D圖、第7A及7B圖、以及第11A及11B圖中之部分相同的該等部分係藉由相同的參考符號而加以表示，且其說明將予以省略。
顯示裝置的結構係與實施例6中之參照第11A及11B圖所敘述的結構相同；因此，將省略其特定的說明。
實施例6描述參照第10圖、第12A至12E圖、第13A至13F圖、及第14A至14F圖所敘述的驅動方法中之其中三個區塊中的透明層103係在複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中同時地發射出光的情況。然而，本發明之一實施例並未受限於此。在複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)的每一者中，其中透明層103同時發射出光之區塊的數目可係任何數目。
此實施例敘述其中，在複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)的每一者之中，其中透明層103同時發射出光之區塊的數目係1之情況。
第17圖描繪藉由選擇信號之掃描(在行方向中的掃描)及顯示裝置中之背光的照明時序。選擇信號控制每一個像素179中之開關元件175的開關。當選擇信號選擇像素179做為影像信號所輸入之像素時，則影像信號係輸入至該像素179。在第17圖中之垂直軸指示第11A及11B圖中之顯示區801中的像素列。當第11A及11B圖中之顯示裝置使用第17圖中的驅動方法時，則k係3且n係12。在第17圖中之水平軸指示時間。在第17圖中，粗體線示意地指示當輸入影像信號至每一個像素時的時序。在第17圖中，“R”表示紅色發光彩色，且指出複數個對應像素(例如，第一至第k個像素)係以來自透明層103的光而照射。在第17圖中，“B”表示藍色發光彩色，且指出複數個對應像素(例如，第(n+1)至第(n+k)個像素)係以來自透明層103的光而照射。在第17圖中，“G”表示綠色發光彩色，且指出複數個對應像素(例如，第(2n+1)至第(2n+k)個像素)係以來自透明層103的光而照射。
在取樣週期(t1)中，係順序選擇第一至第n列(n係自然數，且在第11A及11B圖中，n係12)中所設置之m個像素179(m係自然數，且在第11A及11B圖中，m係50)，順序選擇第(n+1)至第2n列中所設置之m個像素179，以及順序選擇第(2n+1)至第3n列中所設置之m個像素179；因此，影像信號被輸入至每一個像素。
將參照第18A至18E圖及第19A至19F圖來詳細敘述取樣週期(t1)之期間的驅動方法。在第18A至18E圖、第19A至19F圖、及第20A至20F圖中，黑色像素列係影像信號所輸入者。進一步地，R、B、及G分別指示發射出紅色光的透明層103、發射出藍色光的透明層103、及發射出綠色光的透明層103。白色部分對應至並未發射出光(其並未被照明)的透明層103。
在取樣週期(t1)的開始時，影像信號係如第18A圖中所描繪地同時輸入至第一、第(n+1)、及第(2n+1)列中之像素。選擇性地，影像信號可順序地輸入至該等列中的像素。然後，如第18B圖中所描繪地，影像信號係同時輸入至以下之列中的像素：第二，第(n+2)列、及第(2n+2)列。選擇性地，影像信號可順序地輸入至該等列中的像素。在此方式中，於該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第一區塊之中，影像信號的輸入係藉由逐列地選擇像素列而執行。之後，當完成對該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第一區塊中之像素的影像信號輸入直至最後的像素列時，如第18C圖中所描繪地，則在背光單元701中之對應的透明層103如第18D圖中所描繪地發射出光。
接著，以相同的方式，影像信號係如第18E圖中所描繪地輸入至該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第二區塊中之像素。當完成對該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之每一者中的第二區塊中之像素的影像信號輸入直至最後的像素列時，則在背光單元701中之對應的透明層103如第19A圖中所描繪地發射出光。當執行對第二區塊中之像素的影像信號輸入時，則對應至第一區塊的透明層103會發射出光。換言之，影像信號的輸入及背光單元701的照明係同時完成。
上述之操作亦可如第19B至19E圖中所描繪地施加至第三及第四區塊。然後，取樣週期(t1)終止。在取樣週期(t1)之後的背光單元701之光發射狀態可係第19F圖中所示之狀態。
與取樣週期(t1)中之操作相同的操作係如第20A至20C圖中所描給地執行於取樣週期(t2)中。然而，在該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之中，取樣週期(t1)與取樣週期(t2)在藉由背光單元701中之每一個透明層103所發射出之光的彩色中係不同的。在取樣週期(t2)之後的背光單元701之光發射狀態可係第20D圖中所示之狀態。
與取樣週期(t1)或(t2)中之操作相同的操作係如第20E圖中所描繪地執行於取樣週期(t3)中。然而，在該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)之中，由背光單元701中之每一個透明層103所發射出之光的彩色係與取樣週期(t1)或(t2)中不同。在取樣週期(t3)中，於對第一區塊中之像素的影像信號寫入之後的背光單元701之光發射狀態可係第20F圖中所示之狀態。
在取樣週期(t1)至(t3)中之操作產生一影像於顯示區801上。換言之，該等取樣週期(t1)至(t3)對應至一像框週期。
注意的是，已針對參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、及第20A至20F圖所述之驅動方法而敘述其中使透明層103在對於對應的像素列結束影像信號的輸入後立即發射出光的情況，但本發明之一實施例並未受限於此。可使對應的透明層103在結束影像信號的輸入後之一會兒才發射出光。該驅動方法之實例係描繪於第21圖的時序圖之中。注意的是，基本上，此驅動方法係與參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、及第20A至20F圖所述之驅動方法相同；因而，省略其特定說明。例如，自影像信號之輸入結束起至當使對應的透明層103發射出光時之時間可根據顯示元件的回應時間而決定。在其中使用液晶元件做為顯示元件的情況中，此可根據液晶元件的回應時間而決定。藉由使對應的透明層在諸如液晶元件之顯示元件的適當回應之後發射出光，可獲得根據影像信號的準確顯示。
注意的是，參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、第20A至20F圖、及第21圖所敘述的驅動方法使用紅色(R)、綠色(G)、及藍色(B)之三彩色的光做為背光，但本發明之一實施例並未受限於此。換言之，可使用呈現任何彩色之背光的組合。在一像框週期中之取樣週期的數目可依據背光所使用之彩色的數目而予以設定。注意的是，可將一像框週期中之取樣週期的數目設定成任何數目。進一步地，一像框週期可包含其中並未使背光發光之週期。
如上述地，參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、第20A至20F圖、及第21圖所敘述的驅動方法可藉由同時地供應影像信號至複數列之像素，以增加對每一個像素之影像信號輸入的頻率，而無需改變顯示裝置中所包含之諸如電晶體的開關元件之回應速度。例如，參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、第20至20F圖、及第21圖所敘述的驅動方法可使對每一像素之影像信號輸入的頻率成為三倍，而無需改變驅動器電路或其類似物的時脈頻率。
在場序顯示裝置中，彩色資訊係分時的。因此，由使用者所觀視的影像會由於使用者眨眼的影像短時間截止之特殊顯示資訊的遺漏，而自根據原始顯示資料之影像來改變(降級)(此現象稱作色裂或色分離)。此處，在降低色分離中，增加像框頻率係有效的。然而，為了要藉由場序系統而顯示影像，對每一個像素之影像信號輸入的頻率需高於像框頻率。因此，為了要以習知之顯示裝置而使用場序系統及高像框頻率驅動來顯示影像，在顯示裝置中之元件需達成極高的性能(高速度的回應)。對照地，透過參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、第20A至20F圖、及第21圖所敘述的驅動方法，影像信號係同時供應至複數列之像素，而藉以改善對每一個像素之影像信號的輸入頻率，無需受限於元件之特徵。此將使場序顯示裝置中之色分離易於降低。
如參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、第20A至20F圖、及第21圖所敘述的驅動方法中之使來自背光單元701的不同彩色之光同時進入至顯示區801的不同部分中，係較佳地在以下諸點中用於場序顯示裝置。在其中使來自背光單元701之一彩色的光進入至全部顯示區801之中的情況中，僅有關特殊彩色之彩色資訊係在特殊的時刻中呈現於顯示區801上。因此，由於使用者眨眼或其類似情事之在特殊週期中的顯示資訊之遺漏將導致特殊彩色資訊的遺漏。對照地，在其中使來自背光單元701之不同彩色的光同時進入至顯示區801之不同部分中的情況中，有關複數個彩色之彩色資訊係在特殊的時刻中呈現於顯示區801之上。因此，由於使用者眨眼或其類似情事之在特殊週期中的顯示資訊之遺漏並不會導致特殊彩色資訊的遺漏。換言之，使來自背光單元701之不同彩色的光同時進入顯示區801的不同部分中可降低色分離。進一步地，參照第17圖、第18A至18E圖、第19A至19F圖、第20A至20F圖、及第21圖所敘述的驅動方法係其中不使來自背光單元701之不同彩色的光進入至顯示區801中之鄰接區塊內，而可藉以降低混色之影響的驅動方法。尤其，藉由增加該複數個區(第一區801a、第二區801b、及第三區801c)的每一者中之區塊的數目以及降低其中對應的透明層103同時發射出光之區塊的數目，則可使其中來自背光單元701之不同彩色的光所進入之區塊彼此互相分開地安置。此可進一步降低混色之影響。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
(實施例8)
此實施例顯示與上述該等實施例中之背光單元結合所使用的顯示面板。
該顯示面板的外部視圖及剖面將參照第15A1、15A2及15B圖來加以敘述。第15A1及15A2圖係顯示面板的頂視圖。第15B圖係沿著第15A1及15A2圖中之M-N的橫剖面視圖。
密封劑4005係設置以便包圍第一基板4001上所設置之顯示區4002及掃描線驅動器電路4004。此外，第二基板4006係設置於顯示區4002及掃描線驅動器電路4004之上。顯示區4002及掃描線驅動器電路4004係藉由第一基板4001、密封劑4005、及第二基板4006而與液晶層4008密封在一起。第一基板4001對應至元件基板。做為第一基板4001及第二基板4006，可使用透光玻璃、塑膠、或其類似物。
柱狀間隔物4035係設置以控制液晶層4008的厚度(胞格縫隙)。柱狀間隔物4035可藉由絕緣膜之選擇性蝕刻而形成。注意的是，可使用球狀間隔物以取代柱狀間隔物4035。
在第15A1圖之中，信號線驅動器電路4003係安裝於第一基板4001上之與藉由密封劑4005所包圍之區域不同的區域上。該信號線驅動器電路4003係形成於與第一基板4001及第二基板4006不同的基板上，且係使用單晶半導體膜或多晶半導體膜而形成。第15A2圖描繪其中信號線驅動器電路的一部分係透過電晶體的使用而形成於第一基板4001上之情況。信號線驅動器電路4003b係透過電晶體的使用而形成於第一基板4001上。進一步地，信號線驅動器電路4003a係包含於第一基板4001之上。該信號線驅動器電路4003a係形成於與第一基板4001及第二基板4006不同的基板上，且係使用單晶半導體膜或多晶半導體膜而形成。注意的是，掃描線驅動器電路可分離地形成而安裝，或僅部分之掃描線驅動器電路可分離地形成而安裝。
在驅動器電路的安裝方法上並無特殊的限制；可使用COG法、打線法、TAB法、或其類似方法。第15A1圖描繪其中信號線驅動器電路4003係藉由COG法而安裝的情況。第15A2圖描繪其中信號線驅動器電路4003係藉由TAB法而安裝的情況。
在第一基板4001上所設置的顯示區4002及掃描線驅動器電路4004包含複數個電晶體。第15B圖描繪顯示區4002中所包含之電晶體4010及掃描線驅動器電路4004中所包含之電晶體4011。在該等電晶體4010及4011的種類上並無特殊的限制；可使用各式各樣的電晶體。諸如矽之半導體(例如，非晶矽、微晶矽、或多晶矽)或氧化物半導體可使用於該等電晶體4010及4011之每一者中的主動層(其中形成通道之層)。
因為電晶體係易於由於靜電或其類似物而損壞，所以較佳地將保護電路設置至閘極線或源極線，該閘極線係電性連接至電晶體的閘極，以及該源極線係電性連接至電晶體的源極或汲極。較佳地，該保護電路係使用利用氧化物半導體的非線性元件而形成。
絕緣層4020及4021係形成於電晶體4010及4011之上。注意的是，該等絕緣層4020及4021的其中一者無需一定要被設置，且更多個絕緣層可設置於電晶體4010及4011之上。絕緣層4020用作保護膜。絕緣層4021用作平坦化膜，以降低由於電晶體及其類似物之不平坦度。該保護膜係設置以防止諸如有機物質、金屬、或存在於空氣中的水分之污染物雜質進入該等電晶體，且較佳地，係密質膜。該保護膜可係藉由濺鍍之單層或堆疊層的氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧化氮化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氮氧化鋁膜、或氧化氮化鋁膜。在形成保護膜之後，將成為電晶體4010及4011之主動層的半導體可接受熱處理。例如，該平坦化膜可係有機樹脂膜。
顯示區4002係設置有液晶元件4013。該液晶元件4013包含像素電極層4030、共同電極層4031、及液晶層4008。像素電極層4030係電性連接至電晶體4010。各式各樣種類的液晶可使用於液晶層4008。例如，可使用顯示藍色相的液晶層。像素電極層4030及共同電極層4031可使用諸如包含氧化鎢之氧化銦、包含氧化鎢之氧化銦鋅、包含氧化鈦之氧化銦、包含氧化鈦之氧化銦錫、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅、或添加氧化矽之氧化銦錫的透光導電材料而形成。包含導電性高分子(亦稱為導電性聚合物)的導電性組成物可使用於像素電極層4030及共同電極層4031。
第15A1、15A2、及15B圖顯示其中使用面內開關(IPS)模式中所使用之電極結構的情況。注意的是，電極結構並未受限於該IPS模式；取代地，可使用邊緣場開關(FFS)模式中所使用之電極結構。
進一步地，各自的信號及電位係自FPC(撓性印刷電路)4018供應至信號線驅動器電路、掃描線驅動器電路、或顯示區4002。在第15A1、15A2、及15B圖中，連接端子電極4015係使用與像素電極層4030相同的導電膜而形成，以及端子電極4016係使用與電晶體4010及4011之源極及汲極電極層相同的導電膜而形成。連接端子電極4015係透過各向異性導電膜4019而電性連接至FPC4018的端子。
在第15A1、15A2、及15B圖中，遮光層4034係設置於第一基板4001側，以覆蓋電晶體4010及4011。該遮光層4034可增加電晶體之特徵穩定的功效。因為遮光層4034係設置於第一基板4001側，所以在其中使用顯示藍色相之液晶層做為液晶層4008的情況中，用於液晶中的聚合物穩定而自第二基板4006側發射出紫外線可允許遮光層4034上之液晶層具有穩定的藍色相。注意的是，遮光層4034可設置於第二基板4006之上。
注意的是，場序顯示裝置並不需要濾色片。再者，與其中遮光層係設置至相反於元件基板之基板(第二基板4006)的結構不一樣地，在與其中遮光層4034係設置於第一基板4001側之第15A1、15A2、及15B圖中的結構相似的結構中，於第二基板4006的表面上不設置任何結構係可接受的。此可簡化顯示裝置的製造處理，而可藉以增強產能。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
(實施例9)
包含此說明書中所揭示之背光單元的顯示裝置可使用於各式各樣的電子裝置中(包含遊戲機)。電子裝置的實例包含電視機(亦稱作電視或電視接收器)、電腦或其類似物之監測器，諸如數位相機或數位攝影機之相機、數位像框、行動電話手機(亦稱為行動電話或行動電話裝置)、攜帶式遊戲機、個人數位助理、聲頻再生裝置、及諸如小鋼珠檯之大型遊戲機。將敘述各自包含上述實施例中所敘述之顯示裝置的電子裝置之實例。
第8A圖描繪使用顯示裝置之電子書閱讀器的實例，而該顯示裝置包含此說明書中所揭示之背光單元。第8A圖中所描繪之電子書閱讀器包含兩個外殼1700及1701。該等外殼1700及1701係以鉸鏈1704而彼此互相結合，以致使電子書閱讀器可開啟及閉合。透過該結構，電子書閱讀器可如書本一樣地操作。
顯示區1702及顯示區1703係分別結合於外殼1700及外殼1701中。顯示區1702及顯示區1703可顯示一影像或不同的影像。在其中顯示區1702及顯示區1703顯示不同影像的情況中，例如，右側的顯示部(在第8A圖中的顯示區1702)可顯示正文，以及左側的顯示部(在第8A圖中的顯示區1703)可顯示影像。
第8A圖描繪其中外殼1700包含操作部及其類似物之實例。例如，外殼1700包含電源輸入端子1705、操作鍵1706、揚聲器1707、及其類似物。透過該操作鍵1706，則可翻閱頁面。注意的是，鍵盤、指標裝置、或其類似物可設置於與外殼之顯示區相同的表面上。進一步地，外部連接端子(例如，耳機端子、USB端子、或可連接至諸如USB電纜之各式各樣電纜的端子)、記錄媒體***部、或其類似物可設置在外殼的背面或側面。進一步地，第8A圖中所描繪的電子書閱讀器可作用成為電子字典。
第8B圖描繪包含顯示裝置之數位像框的實例，而該顯示裝置包含此說明書中所揭示之背光單元。例如，在第8B圖中所描繪的數位像框中，顯示區1712係結合於外殼1711中。顯示區1712可顯示各式各樣的影像。例如，顯示區1712可顯示透過數位相機或其類似物所拍攝之影像的資料，以致使該數位像框可作用成為一般的像框。
注意的是，第8B圖中所描繪的數位像框包含操作部，外部連接端子(例如，USB端子、或可連接至諸如USB電纜之各式各樣電纜的端子)、記錄媒體***部、及其類似物。雖然該等組件可設置於與顯示區相同的表面上，但較佳地係針對數位像框的設計而將它們設置於側面或背面。例如，用以儲存透過數位相機所拍攝之影像資料的記憶體係***於數位相框的記錄媒體***部之中，以致使該影像資料可被轉移，且然後，被顯示於顯示區1712之上。
第8C圖描繪包含顯示裝置之電視機的實例，而該顯示裝置包含此說明書中所揭示之背光單元。在第8C圖中所描繪的電視機中，顯示區1722係結合於外殼1721中。顯示區1722可顯示影像。進一步地，在此，外殼1712係藉由座台1723所支撐。
第8C圖中所描給的電視機可藉由外殼1721的操作開關或分離的遙控器所操作。頻道及音量可透過遙控器的操作鍵而控制，以致可控制顯示區1722上所顯示之影像。進一步，遙控器可包含顯示區，用以顯示自該遙控器所輸出之資料。
第8D圖描繪包含顯示裝置之行動電話手機的實例，而該顯示裝置包含此說明書中所揭示之背光單元。在第8D圖中所描繪之行動電話手機包含結合於外殼1731中之顯示區1732、操作鈕1733及1737、外部連接埠1734、揚聲器1735、微音器1736、及其類似物。
在第8D圖中所描繪之行動電話手機的顯示區1732係觸控面板。當顯示區1732係以手指或其類似物而碰觸時，則可控制顯示區1732上所顯示之內容。進一步地，可藉由以手指或其類似物來觸控顯示區1732，而執行諸如撥打電話或作成郵件之操作。
此實施例可與任一其他的實施例自由地結合。
此申請案係根據2010年11月12日在日本專利局所申請之日本專利申請案序號2010-253456，該申請案的全部內容係結合於本文以供參考。
900、701．．．背光單元
901．．．光源部
902．．．發光表面
903、171．．．擴散板
911、111．．．光源
912．．．第一光源區
913．．．第二光源區
914．．．第三光源區
915．．．紅色(R)發光二極體
916．．．綠色(G)發光二極體
917．．．藍色(B)發光二極體
921、801a．．．第一區
922、801b．．．第二區
923、801c．．．第三區
931、151．．．縱向方向
932、152．．．橫向方向
941．．．混色區
101．．．光導板
102．．．反射壁
103、103a．．．透明層
104．．．反射層
161、162．．．強度分佈
160．．．反射性結構
141．．．反射鏡
142．．．聚光透鏡
143．．．光學纖維
200、220、231、232．．．表面
201．．．透明膜
122．．．黏著層
130．．．構件
702．．．顯示面板
178．．．使用者的眼睛
174．．．元件基板
179．．．像素
177．．．基板
173a、173b．．．偏光器
176．．．顯示元件
175．．．開關元件
172．．．稜鏡板
801、4002、1702、1703、1712、1722、1732．．．顯示區
4005．．．密封劑
4001．．．第一基板
4004．．．掃描線驅動器電路
4006．．．第二基板
4008．．．液晶層
4035．．．柱狀間隔物
4003、4003a、4003b．．．信號線驅動器電路
4010、4011．．．電晶體
4020、4021．．．絕緣層
4013．．．液晶元件
4030．．．像素電極層
4031．．．共同電極層
4018．．．FPC(撓性印刷電路)
4016．．．端子電極
4015．．．連接端子電極
4019．．．各向異性導電膜
4034．．．遮光層
1700、1701、1711、1721、1731．．．外殼
1704．．．鉸鏈
1705．．．電源輸入端子
1706．．．操作鍵
1707、1735．．．揚聲器
1723．．．座台
1733、1737．．．操作鈕
1734．．．外部連接埠
1736．．．微音器
第1A至1D圖係概略視圖，描繪背光單元的結構；
第2A至2E圖係描繪光導板之製造方法的圖式；
第3A至3F圖係描繪光導板之製造方法的圖式；
第4A至4C圖係概略視圖，描繪背光單元的光導板與光源之間的關係；
第5A至5I圖係概略視圖，描繪背光單元之光源的配置；
第6A至6C圖係概略視圖，描繪背光單元中的光傳播及所發射出之光的強度分佈；
第7A至7B圖係概略視圖，描繪包含背光單元及顯示面板之顯示裝置的橫剖面結構；
第8A至8D圖係描繪各自包含顯示裝置之電子裝置的圖式；
第9A至9C圖係概略視圖，描繪彩色掃描背光驅動中的混色問題；
第10圖係時序圖，描繪使用場序系統之顯示裝置的驅動方法；
第11A及11B圖係概略視圖，描繪顯示裝置中之像素與背光單元間的相對關係；
第12A至12E圖係描繪對顯示裝置中之各自像素的影像信號輸入與彩色掃描背光驅動間之關係的圖式；
第13A至13F圖係描繪對顯示裝置中之各自像素的影像信號輸入與彩色掃描背光驅動間之關係的圖式；
第14A至14F圖係描繪對顯示裝置中之各自像素的影像信號輸入與彩色掃描背光驅動間之關係的圖式；
第15A1、15A2、及15B圖係頂視圖及橫剖面視圖，描繪顯示面板的結構；
第16A至16C圖係描繪光導板之製造方法的圖式；
第17圖係時序圖，掃繪使用場序系統之顯示裝置的驅動方法；
第18A至18E圖係描繪對顯示裝置中之各自像素的影像信號輸入與彩色掃描背光驅動間之關係的圖式；
第19A至19F圖係描繪對顯示裝置中之各自像素的影像信號輸入與彩色掃描背光驅動間之關係的圖式；
第20A至20F圖係描繪對顯示裝置中之各自像素的影像信號輸入與彩色掃描背光驅動間之關係的圖式；以及
第21圖係時序圖，描繪使用場序系統之顯示裝置的驅動方法。
101．．．光導板
102．．．反射壁
104．．．反射層
111．．．光源

Claims (23)

  1. 一種背光單元，包含：光導板，包含：反射層；與該反射層接觸的(j+1)個反射壁(j係自然數)，該等(j+1)個反射壁具有在垂直於該反射層之方向中的高度，而以平行於該反射層之一方向延伸，且係彼此互相平行而設置；及與該反射層接觸的第r個透明層(r係自然數，1rj)，該第r個透明層係在該等(j+1)個反射壁的第r個反射壁與第(r+1)個反射壁之間；以及第r個光源，鄰接於該第r個透明層的表面，而使光進入至該第r個透明層之內，該表面係垂直於其中該等(j+1)個反射壁延伸之方向。
  2. 如申請專利範圍第1項之背光單元，其中該反射層和該等(j+1)個反射壁包含相同的材料。
  3. 如申請專利範圍第1項之背光單元，其中該反射層和該等(j+1)個反射壁包含不同的材料。
  4. 如申請專利範圍第1項之背光單元，進一步包含反射鏡，圍繞該第r個光源。
  5. 如申請專利範圍第1項之背光單元，進一步包含聚光透鏡，鄰接於該第r個光源。
  6. 如申請專利範圍第1項之背光單元，進一步包含光學纖維，在該第r個透明層與該第r個光源之間。
  7. 如申請專利範圍第1項之背光單元，其中該第r個透明層包含選自由石英、玻璃、及塑膠所組成之組群的材料。
  8. 一種顯示裝置，包含背光單元及顯示面板，該顯示面板係以來自該背光單元的光所照射，該背光單元包含：光導板，包含：反射層；與該反射層接觸的(j+1)個反射壁(j係自然數)，該等(j+1)個反射壁具有在垂直於該反射層之方向中的高度，而以平行於該反射層之一方向延伸，且係彼此互相平行而設置；及與該反射層接觸的第r個透明層(r係自然數，1rj)，該第r個透明層係在該等(j+1)個反射壁的第r個反射壁與第(r+1)個反射壁之間；以及第r個光源，鄰接於該第r個透明層的表面，而使光進入至該第r個透明層之內，該表面係垂直於其中該等(j+1)個反射壁延伸之方向，其中該顯示面板包含顯示區，具有設置於矩陣中之像素，其中該顯示區的列方向係平行於其中該等(j+1)個反射壁延伸之方向，其中該顯示區係畫分成為包含至少一列之j個區，且其中第r個區係在第r個透明層之上。
  9. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，其中該反射層 和該等(j+1)個反射壁包含相同的材料。
  10. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，其中該反射層和該等(j+1)個反射壁包含不同的材料。
  11. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，進一步包含反射鏡，圍繞該第r個光源。
  12. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，進一步包含聚光透鏡，鄰接於該第r個光源。
  13. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，進一步包含光學纖維，在該第r個透明層與該第r個光源之間。
  14. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，其中該第r個透明層包含選自由石英、玻璃、及塑膠所組成之組群的材料。
  15. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，其中該顯示區係畫分成為包含複數個j個區之複數個帶狀區，且其中影像信號係同時輸入至該複數個帶狀區之每一者中的任一列中之該等像素。
  16. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置，其中該顯示區係以自該背光單元之面所發射出的光而照射，該面係平行於該反射層。
  17. 一種背光單元之製造方法，包含以下步驟：形成透明膜於表面之上；形成複數個刻槽於該透明膜之中，藉此形成複數個透明層，該複數個刻槽具有在垂直於該表面之方向中的高 度，而以平行於該表面之一方向延伸，且係彼此互相平行；形成複數個反射壁而用以填充該複數個刻槽；形成與該複數個透明層和該複數個反射壁接觸的反射層；以及形成複數個光源，鄰接於該複數個透明層的表面，其中該等表面的每一者係垂直於其中該複數個刻槽延伸之方向。
  18. 如申請專利範圍第17項之背光單元之製造方法，其中該反射層和該複數個反射壁包含相同的材料。
  19. 如申請專利範圍第17項之背光單元之製造方法，其中該反射層和該複數個反射壁包含不同的材料。
  20. 如申請專利範圍第17項之背光單元之製造方法，進一步包含設置反射鏡之步驟，該反射鏡係圍繞該複數個光源之每一者。
  21. 如申請專利範圍第17項之背光單元之製造方法，進一步包含設置聚光透鏡之步驟，該聚光透鏡係鄰接於該複數個光源之每一者。
  22. 如申請專利範圍第17項之背光單元之製造方法，進一步包含設置光學纖維之步驟，該光學纖維係在該複數個透明層的每一者與該複數個光源之每一者之間。
  23. 如申請專利範圍第17項之背光單元之製造方法，其中該透明膜包含選自由石英、玻璃、及塑膠所組成之組群的材料。
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