TWI699593B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI699593B TW108113820A TW108113820A TWI699593B TW I699593 B TWI699593 B TW I699593B TW 108113820 A TW108113820 A TW 108113820A TW 108113820 A TW108113820 A TW 108113820A TW I699593 B TWI699593 B TW I699593B
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Abstract

一種顯示裝置包括顯示面板、導光板以及膠框。顯示面板具有顯示區。導光板重疊於顯示區，且具有出光面與連接出光面的側壁。膠框包括反射面、高反射率材料部以及低反射率材料部。反射面朝向導光板的側壁。高反射率材料部配置用以承接顯示面板。低反射率材料部配置與高反射率材料部連接，且低反射率材料部的反射率低於高反射率材料部的反射率。高反射率材料部與低反射率材料部的至少一交界處設置於反射面。至少一交界處與顯示區的側緣具有連線，且連線與出光面之間具有等於或小於45度的夾角。本發明的顯示裝置，在不同視角下的出光均勻佳。

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具有背光模組的顯示裝置。
近年來，伴隨著顯示技術的發展，消費性顯示器（例如智慧電視、電競顯示器）除了在顯示性能（例如超高解析度、高對比、高幀率）的提升外，其整體外觀（例如窄邊框、薄型化）的品味也逐漸成為消費者在選購時的重要指標之一。另一方面，在成本與使用壽命等因素的考量下，大尺寸顯示器仍以液晶顯示器為大宗。由於液晶顯示面板為非自發光型的顯示面板，因此需搭配背光模組的使用方能顯示畫面。
一般來說，背光模組依發光元件的配置方式可區分為直下式背光模組與側入式背光模組，其中又以側入式背光模組因具有較輕薄的外觀而逐漸成為市場上的主流。然而，這類具有導光板的薄型化顯示器在窄邊框（Bezel-less）的設計需求下，其周邊機構（例如膠框）的可配置空間明顯減少，致使周邊機構需緊鄰導光板設置。
舉例來說，為了補足背光模組在顯示區邊緣的輝度值，膠框顏色的選用一般以白色為主。然而，自導光板側緣出射的部分光束經由白色膠框的（漫）反射，易導致顯示區邊緣在側視角下的漏光異常。相反地，當膠框的顏色為黑色時，又無法補足顯示區邊緣的輝度值，導致顯示區邊緣暗紋（或暗線）的形成。因此，如何解決上述兩難的問題已成為相關廠商在追求外觀品味時的重要課題之一。
本發明提供一種顯示裝置，其在不同視角下的出光均勻佳。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種顯示裝置，顯示裝置包括顯示面板、導光板以及膠框。顯示面板具有顯示區。導光板重疊於顯示區，且具有出光面與連接出光面的側壁。膠框包括反射面、高反射率材料部以及低反射率材料部。反射面朝向導光板的側壁。高反射率材料部配置用以承接顯示面板。低反射率材料部配置與高反射率材料部連接，且低反射率材料部的反射率低於高反射率材料部的反射率。高反射率材料部與低反射率材料部的至少一交界處設置於反射面。至少一交界處與顯示區的側緣具有連線，且連線與出光面之間具有等於或小於45度的夾角。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括光學膜片，設置於顯示面板與導光板的出光面之間。顯示區的側緣與至少一交界處的連線通過光學膜片。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的高反射率材料部位於顯示面板與低反射率材料部之間。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的低反射率材料部在導光板的延伸方向上重疊於導光板的側壁。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置在出光面的法線方向上，低反射率材料部於導光板的側壁上的正投影具有長度，導光板具有厚度，且低反射率材料部的長度等於或小於導光板的厚度。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的高反射率材料部與光學膜片之間具有第一縫隙，低反射率材料部與導光板之間具有第二縫隙，且第一縫隙重疊於第二縫隙。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的第一縫隙的第一寬度小於第二縫隙的第二寬度。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的顯示面板還具有位於顯示區的側緣外側的遮光區，且遮光區重疊於第一縫隙與第二縫隙。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的膠框為多色射出一體成型。
基於上述，在本發明一實施例的顯示裝置中，用以承接顯示面板的膠框具有反射率截然不同的兩材料部，這兩材料部的交界處位在膠框朝向導光板的一反射面上，且重疊於導光板連接出光面的側壁。藉由調整這兩材料部朝向導光板的兩表面於導光板之側壁上的兩正投影面積的比例，可降低自導光板的側壁出射的光束經由膠框反射的比例，有助於提升顯示裝置在側視角下其顯示區邊緣的出光均勻度。
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。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1是本發明一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖1，顯示裝置10包括背光模組100與顯示面板200，其中顯示面板200配置於背光模組100上。舉例而言，來自背光模組100的光束在通過顯示面板200後，可形成影像光束並傳遞至人眼中以產生顯示畫面。在本實施例中，顯示面板200例如是液晶顯示面板，但本發明不以此為限。在其他實施例中，顯示面板200也可以是電泳（electrophoretic）顯示面板、或其他非自發光型顯示面板。
由圖1可知，顯示面板200可包括兩基板210與兩偏光片220，且兩基板210設置於兩偏光片220之間。需說明的是，為清楚呈現與說明起見，圖1未繪示出夾設於兩基板210之間的顯示介質層（例如多個液晶分子），且應理解的是，顯示面板200的其他組成構件可由本領域的技術人員所周知的用於非自發光型顯示面板的任一組成構件來實現，於此便不再贅述。
在本實施例中，背光模組100包括背板101、導光板110與膠框120。導光板110與膠框120設置於該背板101上，且導光板110與膠框120位於顯示面板200與背板101之間。具體而言，顯示面板200具有顯示區AA以及位於顯示區AA外側的遮光區SA。導光板110具有朝向顯示面板200的出光面110a，且顯示面板200的顯示區AA在x軸的軸向上與導光板110的出光面110a重疊。膠框120在x軸的軸向上與顯示面板200的遮光區SA重疊，且配置用以承接顯示面板200。在本實施例中，背光模組100還可選擇性地包括光學膜片130與反射片140，其中光學膜片130設置於顯示面板200與導光板110的出光面110a之間，反射片140設置於導光板110相對於出光面110a的一側。舉例來說，光學膜片130可包括擴散片（diffuser）、稜鏡片（prism plate）、或其他不同形式的光學增亮膜（brightness enhancement film，BEF）。
進一步而言，膠框120包括高反射率材料部121與低反射率材料部122，其中高反射率材料部121位於低反射率材料部122與顯示面板200之間，且連接於低反射率材料部122。具體而言，膠框120係透過高反射率材料部121以承接顯示面板200。另一方面，導光板110還具有連接出光面110a的側壁110b，膠框120具有朝向導光板110的側壁110b的反射面120s，且高反射率材料部121與低反射率材料部122於反射面120s上具有交界處125。也就是說，膠框120的反射面120s係由高反射率材料部121的部分表面與低反射率材料部122的部分表面所定義。
承接上述，高反射率材料部121與低反射率材料部122的交界處125在導光板110的延伸方向（即y軸的軸向）上與導光板110的側壁110b重疊；亦即，膠框120的低反射率材料部122在y軸的軸向上重疊於導光板110的側壁110b。具體而言，在本實施例中，低反射率材料部122於導光板110之側壁110b上的正投影與導光板110於出光面110a的法線方向（即x軸的軸向）上分別具有長度L與厚度t，且低反射率材料部122的長度L可小於導光板110的厚度t，但本發明不以此為限。
值得一提的是，低反射率材料部122的反射率（reflectivity）小於高反射率材料部121的反射率。舉例而言，高反射率材料部121的材質可包括白色膠框材料、或其他可見光吸收率較低的材料，而低反射率材料部122的材質可包括黑色膠框材料、或其他可見光吸收率較高的材料。在本實施例中，膠框120可透過雙料射出一體成型的方式進行製作，但本發明不以此為限。根據其他實施例，膠框120也可以是具有三種不同反射率材料部的構件，亦即，膠框120也可透過多色射出（或多料射出）一體成型的方式進行製作。
在本實施例中，高反射率材料部121與低反射率材料部122的交界處125與顯示面板200的顯示區AA的側緣AAa的連線CL可通過光學膜片130，且連線CL與導光板110的出光面110a之間的夾角θ可以是45度。詳細而言，膠框120的低反射率材料部122於x-y平面上的正投影可全部位於連線CL與背板101於x-y平面上的兩正投影之間，且低反射率材料部122於x-y平面上的正投影輪廓可以是等邊直角三角形，但本發明不以此為限。在一些實施例中，連線CL於x-y平面上的正投影可貫穿低反射率材料部122於x-y平面上的正投影，亦即，在x-y平面上，反射率材料部122的正投影的兩部分可分別位於連線CL的正投影的相對兩側。
特別說明的是，此處夾角θ的數值設定係取決於顯示裝置10的檢視規格，例如針對顯示裝置10在側視角45度下的光學表現（例如顯示區AA的出光均勻度、亮度、對比）進行量測。換句話說，本發明所屬技術領域中具通常知識者所應當理解的是，夾角θ的數值設定可視實際的產品規格設計而調整，本發明並不以圖式揭示內容為限。
進一步而言，背光模組100更包括設置在導光板110連接出光面110a的另一側壁旁的發光元件（未繪示）。發光元件適於提供多道光束（例如光束B1、光束B2、光束B3與光束B4），且這些光束可經由在導光板110內的多次全反射（total internal reflection，TIR）以大致上平行於出光面110a的方向進行傳遞。其中一部分來自發光元件的光束B1與光束B2在出射導光板110的側壁110b後傳遞至膠框120的反射面120s，其中光束B1被低反射率材料部122所吸收，而光束B2在經由低反射率材料部122的表面（即反射面120s被低反射率材料部122所定義的部分）（漫）反射後傳遞至光學膜片130。特別說明的是，低反射率材料部122的表面在光束B2入射時僅吸收其大部分的光能，亦即，光束B2在經由低反射率材料部122的表面（漫）反射後，其光強度可明顯減弱。也因此，光強度明顯減弱的光束B2並無法通過光學膜片130（抑或是顯示面板200的偏光片220）。據此，可降低顯示區AA邊緣在側視角（例如45度）下的出光強度。
另一方面，其中一部分來自發光元件的光束B3與光束B4在出射導光板110的側壁110b後傳遞至膠框120的反射面120s，且光束B3與光束B4在入射高反射率材料部121的表面（即反射面120s被高反射率材料部121所定義的部分）時，其光強度並未明顯減弱，亦即，高反射率材料部121的表面在光束B3與光束B4入射時僅吸收一小部分的光能。也因此，光強度並未明顯減弱的光束B3與光束B4可依序通過光學膜片130與顯示面板200並傳遞至人眼中。據此，可避免顯示區AA邊緣在側視角（例如45度）下的輝度值（Luminance）不足。基於上述，藉由調整低反射率材料部122的長度L與導光板110的厚度t的比例，可縮小顯示區AA邊緣與顯示區AA的其他部分在側視角下的出光強度差異，以提升顯示裝置10在側視角下的出光均勻度。
進一步而言，膠框120的高反射率材料部121與光學膜片130之間具有第一縫隙151，膠框120的低反射率材料部122與導光板110之間具有第二縫隙152，且第一縫隙151於x軸的軸向上與第二縫隙152重疊。另一方面，第一縫隙151所占區域在y軸的軸向上具有第一寬度W1，第二縫隙152所占區域在y軸的軸向上具有第二寬度W2，且第一縫隙151的第一寬度W1可小於第二縫隙152的第二寬度W2，有助於降低背光模組100在正視下的側漏光強度，並提升光源的使用效率。
值得一提的是，在x軸的軸向上，顯示面板200的遮光區SA可重疊於第一縫隙151與第二縫隙152，以更進一步地遮蔽背光模組100在正視下的側漏光。舉例來說，如圖1所示，光束B4在經由反射面120s的反射並傳遞至光學膜片130後，光束B4的一部分B41可依序通過光學膜片130與顯示面板200並傳遞至人眼中；光束B4的另一部分B42則可再經由光學膜片130與高反射率材料部121的表面（漫）反射通過第一縫隙151並傳遞至顯示面板200。也就是說，光束B4的一部分B42成為背光模組100的側漏光。舉例來說，顯示面板200還可包括設置在遮光區SA的遮光圖案230，用以遮擋這類由第一縫隙151出射的光束。
圖2是本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖2，本實施例的顯示裝置11與圖1的顯示裝置10的主要差異在於：低反射率材料部的構型與尺寸。在本實施例中，低反射率材料部122A的長度L實質上可等於導光板110的厚度t。也就是說，背光模組100A中的膠框120A的高反射率材料部121A定義反射面120s的部分表面在y軸的軸向上並不重疊於導光板110的側壁110b。由圖2可知，光束B3在經由低反射率材料部122A的表面（漫）反射後，其光強度可明顯減弱，致使光束B3無法通過光學膜片130（抑或是顯示面板200的偏光片220），如此可降低顯示區AA邊緣在更大的側視角（例如50度）下的出光強度。
特別一提的是，在本實施例中，高反射率材料部121A與低反射率材料部122A的交界處125與顯示面板200的顯示區AA的側緣AAa的連線CL與導光板110的出光面110a之間的夾角θ可小於45度（如圖2所示，例如是40度）。據此，可避免顯示區AA邊緣在側視角下的輝度值（Luminance）不足，並且可縮小顯示區AA邊緣與顯示區AA的其他部分在側視角下的出光強度差異，以提升顯示裝置11在側視角下的出光均勻度。另一方面，在本實施例中，低反射率材料部122A於x-y平面上的正投影輪廓可以是直角梯形，但本發明不以此為限。在其他實施例中，低反射率材料部122A於x-y平面上的正投影輪廓可根據實際的設計需求或製程限制而調整。
綜上所述，在本發明一實施例的顯示裝置中，用以承接顯示面板的膠框具有反射率截然不同的兩材料部，這兩材料部的交界處位在膠框朝向導光板的一側面上，且重疊於導光板連接出光面的側壁。藉由調整這兩材料部朝向導光板的兩表面於導光板之側壁上的兩正投影面積的比例，可降低自導光板的側壁出射的光束經由膠框反射的比例，有助於提升顯示裝置在側視角下其顯示區邊緣的出光均勻度。
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。
10、11:顯示裝置
100、100A:背光模組
101:背板
110:導光板
110a:出光面
110b:側壁
120、120A:膠框
120s:反射面
121、121A:高反射率材料部
122、122A:低反射率材料部
125:交界處
130:光學膜片
140:反射片
151:第一縫隙
152:第二縫隙
200:顯示面板
210:基板
220:偏光片
230:遮光圖案
AA:顯示區
AAa:側緣
B1、B2、B3、B4、B41、B42:光束
CL:連線
L:長度
SA:遮光區
t:厚度
W1、W2:寬度
x、y:軸
θ:夾角
圖1是本發明一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖2是本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
10:顯示裝置
100:背光模組
101:背板
110:導光板
110a:出光面
110b:側壁
120:膠框
120s:反射面
121:高反射率材料部
122:低反射率材料部
125:交界處
130:光學膜片
140:反射片
151:第一縫隙
152:第二縫隙
200:顯示面板
210:基板
220:偏光片
230:遮光圖案
AA:顯示區
AAa:側緣
B1、B2、B3、B4、B41、B42:光束
CL:連線
L:長度
SA:遮光區
t:厚度
W1、W2:寬度
x、y:軸
θ:夾角

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，具有一顯示區；一導光板，重疊於該顯示區，且具有一出光面與連接該出光面的一側壁；以及一膠框，包括：一反射面，朝向該導光板的該側壁；一高反射率材料部，配置用以承接該顯示面板；以及一低反射率材料部，配置與該高反射率材料部連接，且該低反射率材料部的反射率低於該高反射率材料部的反射率，其中該高反射率材料部與該低反射率材料部的至少一交界處設置於該反射面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括一光學膜片，設置於該顯示面板與該導光板的該出光面之間，其中該至少一交界處與該顯示區的一側緣具有一連線，該連線與該出光面之間具有等於或小於45度的夾角，該連線通過該光學膜片。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該高反射率材料部位於該顯示面板與該低反射率材料部之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該低反射率材料部在該導光板的延伸方向上重疊於該導光板的該側壁。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中在該出光面的法線方向上，該低反射率材料部於該導光板的該側壁上的正 投影具有一長度，該導光板具有一厚度，且該低反射率材料部的該長度等於或小於該導光板的該厚度。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該高反射率材料部與該光學膜片之間具有一第一縫隙，該低反射率材料部與該導光板之間具有一第二縫隙，且該第一縫隙重疊於該第二縫隙。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中該第一縫隙的一第一寬度小於該第二縫隙的一第二寬度。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中該顯示面板還具有位於該顯示區的一側緣外側的一遮光區，且該遮光區重疊於該第一縫隙與該第二縫隙。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該膠框為多色射出一體成型。
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