本發(fā)明涉及一種顯示裝置；具體而言，本發(fā)明涉及一種具環(huán)境光補償?shù)娘@示裝置。

背景技術：

平面及曲面顯示裝置已被廣泛地應用于各式的電子裝置之中，例如移動電話、個人穿戴裝置、電視、交通工具用主機、個人電腦、數(shù)字相機、掌上型電玩等。然而為了提高使用者的視覺感受，業(yè)者仍在不斷地就顯示裝置的光學表現(xiàn)進行改良。

然而往往為使用者所忽略的是，在使用顯示裝置時，需同時注意其亮度與外在環(huán)境光的搭配，以減少長期使用下對眼睛造成的損傷。以個人電腦熒幕為例，若是熒幕亮度高，而周圍環(huán)境過暗，將會因使用者的瞳孔放大而感覺熒幕亮度太高，進而使得眼睛不適。為了解決此一問題，部分使用者會以臺燈或其他燈具進行補光，然而在補光不均勻的狀況下，仍然會使得使用者的眼睛覺得不適。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種顯示裝置，可在不外加光源的狀況下提供適當?shù)沫h(huán)境光補償。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種顯示裝置，可提高使用者觀看顯示裝置時的舒適度，以減輕眼睛因環(huán)境亮度過暗或不均勻而產(chǎn)生的疲勞。

為達上述目的，本發(fā)明的顯示裝置包含顯示面板、背光模塊及后光變向?qū)印ｏ@示面板具有相對的顯示面及底面；其中底面供自背光模塊接收背光進入顯示面板，以于顯示面形成影像。背光模塊設置于顯示面板的底面?zhèn)?，并具有導光板及光源。導光板具有與底面相對的第一面及與第一面平行的第二面。導光板另具有入光面，位于導光板的側(cè)邊，而分別連接第一面及第二面的端部。光源沿著入光面設置，其產(chǎn)生的光線自入光面進入導光板。

后光變向?qū)釉O置于第二面上靠近邊緣的位置。后光變向?qū)影械谝粎^(qū)及第二區(qū)；第一區(qū)上具有一或多條第一棱鏡，第二區(qū)上具有一或多條第二棱鏡。部分進入導光板的光線會被傳導自第二面出射，并進入后光變向?qū)?。這些光線部分會經(jīng)由第一棱鏡折射，而部分則經(jīng)由第二棱鏡折射，經(jīng)過第一棱鏡及第二棱鏡折射后的光線會形成相異的出射角度。

此外，在上述的第一棱鏡相對于第二面具有第一內(nèi)底角及第一外底角，第二棱鏡相對于第二面具有第二內(nèi)底角及第二外底角；且第一內(nèi)底角的角度不等于第二內(nèi)底角的角度，而第一外底角的角度不等于第二外底角的角度。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明顯示裝置的實施例元件分解圖；

圖1b為圖1a所示實施例的局部放大圖；

圖2為后光變向?qū)拥膶嵤├室晥D；

圖3為圖2第一棱鏡及第二棱鏡的實施例剖視圖；

圖4為后光變向?qū)拥牧硪粚嵤├室晥D；

圖5為圖4第一棱鏡、第二棱鏡及第三棱鏡的實施例剖視圖；

圖6為顯示裝置的實施例剖視圖；

圖7為顯示裝置的另一實施例剖視圖；

圖8為顯示裝置的另一實施例元件分解圖；

圖9為圖8所示顯示裝置的剖視圖；

圖10為顯示裝置的另一實施例剖視圖。

符號說明

10參考墻面

30支撐面

100顯示面板

110底面

130顯示面

131顯示區(qū)

132顯示區(qū)垂直投影范圍

133周邊區(qū)

134周邊區(qū)垂直投影范圍

300背光模塊

310導光板

311第一面

312第二面

313入光面

330光源

340、350反射片

370光學膜片

500后光變向?qū)?/p>

501擴散片

503增亮片

505棱鏡片

510第一區(qū)

511第一棱鏡

520第二區(qū)

521第二棱鏡

530第三區(qū)

531第三棱鏡

550第一棱線走向

610第一照射區(qū)域

620第二照射區(qū)域

630第三照射區(qū)域

700殼體

710后開口

730前開口

900前光變向?qū)?/p>

911前棱鏡

930前照射區(qū)

950第二棱線走向

具體實施方式

本發(fā)明提供一種顯示裝置，例如：電腦顯示器、電視、監(jiān)視器、車用主機等。然而在不同的實施例中，顯示裝置也可運用于其他電子裝置上而作為顯示之用。

如圖1a所示，顯示裝置包含顯示面板100、背光模塊300、后光變向?qū)?00及殼體700。顯示面板100較佳為液晶顯示面板，然而在不同實施例中，也可為其他可搭配背光模塊300的不同類型顯示面板。顯示面板100具有顯示面130及底面110；底面110與顯示面130為相反的兩面；其中底面110供自背光模塊300接收背光進入顯示面板100，以于顯示面130形成影像。顯示面板100、背光模塊300及后光變向?qū)?00經(jīng)組裝后設置于殼體700內(nèi)，而顯示面130自殼體700的開口向外顯示影像。然而在其他實施例中，殼體700也可僅包覆或支撐背光模塊300以形成無邊框的顯示裝置；此外，殼體700也可能為底板、其他結構組件或其他結構連接方式所替代。

背光模塊300設置于顯示面板100的底面110側(cè)，并具有導光板310及光源330。導光板310具有第一面311及第二面312；第一面311與底面110相對，而第二面312則與第一面311平行，亦即導光板310相反于第一面311的一面。此外，導光板310另具有入光面313；入光面313位于導光板310的側(cè)邊，而分別連接第一面311及第二面312的端部。光源330沿著入光面313設置；在優(yōu)選實施例中，光源330例如為發(fā)光二極管燈條，平行于入光面313設置。光源330產(chǎn)生的光線自入光面313進入導光板310，并經(jīng)過導光板310內(nèi)部傳遞后至少部分自第一面311出射并進入底面110。在此優(yōu)選實施例中，背光模塊300可包含有光學膜片370設置于第一面311及底面110間，以對光線進行調(diào)變。光學膜片370包含但不限于擴散片、增亮片、半穿反射片等等。此外，背光模塊300較佳也可于第二面312的一側(cè)設有反射片340，以增加光線回收再利用的效率。

如圖1a所示，后光變向?qū)?00直接或間接地設置于第二面312上靠近邊緣的位置。較佳而言，后光變向?qū)?00形成為長條狀，并沿著第二面312上垂直于入光面313的一側(cè)邊緣設置。此外，如圖1a所示，后光變向?qū)?00較佳是成對分別設置于第二面312相對的兩側(cè)邊上，但不限于此，也可僅設置于單獨一側(cè)，或分設于第二面312的上側(cè)與下側(cè)，或設于上側(cè)及兩側(cè)邊等。后光變向?qū)?00較佳設置于第二面312上未設有反射片340的位置，亦即不與反射片340重疊。在本實施例中，后光變向?qū)?00設置于反射片340相對的兩側(cè)邊外。

具體而言，后光變向?qū)?00較佳可由數(shù)層光學元件疊合而成，例如擴散片501及增亮片503，并貼合于第二面312上；然而在不同實施例中，后光變向?qū)?00也可由單獨一層的光學膜片所形成。如圖1a所示，殼體700上具有后開口710與后光變向?qū)?00對應。以此實施例而言，后開口710具有與后光向?qū)?00形狀類似且延伸方向平行的長條形狀，但不限于此，且位置的設計可容許自后光變向?qū)?00出射的光線向外射出殼體700。此外，在此優(yōu)選實施例中，背光模塊300較佳包含有另一反射片350設置于第一面311上，而與后光變向?qū)?00相對應。在導光板310內(nèi)的部分光線可經(jīng)由反射片350的反射，而自第二面312出射至后光變向?qū)?00。較佳而言，反射片350在第一面311上的涵蓋范圍會落于顯示面130上的顯示區(qū)131于第一面311上的垂直投影范圍132外，以減少因反射片350的設置而影響到顯示區(qū)131內(nèi)的影像顯示效果。換言之，反射片350的設置位置會落在顯示面130上圍繞顯示區(qū)131的周邊區(qū)133于第一面311上的垂直投影范圍134之內(nèi)。在不同的實施例中，反射片350也可由形成于第一面311上相應位置的微結構來代替(或兩者共用)，以在第一面311上設置微結構處產(chǎn)生破壞光全反射的效果，而提高在對面后光變向?qū)?00處的出光效率。

如圖1a、圖1b及圖2所示，后光變向?qū)?00包含有棱鏡片505，其具有第一區(qū)510及第二區(qū)520。第一區(qū)510上包含有一或多條較佳為平行設置的第一棱鏡511，第一棱鏡511較佳是沿著后光變向?qū)?00的延長方向或是第二面312的側(cè)邊延伸。第二區(qū)520上包含有一或多條較佳為平行設置第二棱鏡521，第二棱鏡521較佳具有與第一棱鏡511相同的延伸方向。在此優(yōu)選實施例中，后光變向?qū)?00具有第一棱線走向550，而第一棱線走向550較佳是沿著第一面311的側(cè)邊延伸。第一棱線走向550較佳可為各個第一棱鏡511及第二棱鏡521上棱線平均延伸方向的平均，或為單一第一棱鏡511或第二棱鏡521上棱線的平均延伸方向。由于第一棱鏡511及第二棱鏡521上的棱線不一定為直線，且可能具有多段棱線，因此較佳可以于棱線上取數(shù)個點，而以各點的棱線行進方向平均取得第一棱鏡511或第二棱鏡521上棱線的平均延伸方向。

如圖2所示，部分進入導光板310的光線會被傳導自第二面312出射，并進入后光變向?qū)?00。這些光線部分會經(jīng)由第一棱鏡511折射，而部分則經(jīng)由第二棱鏡521折射，唯經(jīng)過第一棱鏡511及第二棱鏡521折射后的光線會產(chǎn)生相異的出射角度。具體而言，當離開第二面312的光線經(jīng)由第一區(qū)510及第二區(qū)520內(nèi)的棱鏡改變行進方向后，將會分別形成第一照射區(qū)域610及第二照射區(qū)域620。在本實施例中，第二區(qū)520較第一區(qū)510接近第二面312的邊緣，亦即第一區(qū)510在比較接近第二面312中心的位置；然而如圖2所示，經(jīng)由第一區(qū)510及第二區(qū)520折射而出的光線會交錯而分別形成第一照射區(qū)域610及第二照射區(qū)域620。換言之，第一照射區(qū)域610會較第二照射區(qū)域620偏離第二面312的中心。

如圖2所示，若以距后光變向?qū)?00約15厘米至30厘米的后方參考墻面10而言，第一照射區(qū)域610及第二照射區(qū)域620落于其上的范圍會以第一照射區(qū)域610的中心離第二面312的中心較遠。此外，第一照射區(qū)域610及第二照射區(qū)域620落于其上的范圍較佳在交界的邊緣處會有重疊的寬帶，以維持照射范圍的連貫性，降低亮暗不均的狀況。在此較佳實施例中，第一區(qū)510占后光變向?qū)?00總面積的比例界于48％至68％之間，使得投射到第一照射區(qū)域610及投射到第二照射區(qū)域620的光線中最高亮度一致。由于第一區(qū)510距離第二面312的中心較近，因此所接受的光強度也較高，由其來提供光線給距離最遠的第一照射區(qū)域610將有助于整體環(huán)境光補償?shù)木鶆蛐?。通過此一設計，由后光變向?qū)?00射出的光線可以提供顯示裝置背側(cè)環(huán)境光的補償，進而達到保護視力的效果。此外，由于所使用的光線是來自于原本背光模塊300中的光源330，而沒有另外加設其他的光源，因此在電力配置及機構設計上均較為簡易。

特別要說明的是，棱鏡片505上各棱鏡的分布并不以此實施例為限，也可采用剖面幾合均相同的棱鏡，或采用不同的棱鏡配置方式，例如將第一區(qū)510及第二區(qū)520的位置顛倒或采交錯設置。

如圖3所示，在本實施例中同一棱鏡的兩個底角中，表示的是較接近于第二面312中心的稱之為內(nèi)底角，而較接近第二面312側(cè)邊的則稱之為外底角。第一棱鏡511相對于第二面312具有第一內(nèi)底角θ1及第一外底角φ1。第二棱鏡521較第一棱鏡511靠近第二面312的邊緣，并相對于第二面312具有第二內(nèi)底角θ2及第二外底角φ2。第一內(nèi)底角θ1及第一外底角φ1較佳分別第二內(nèi)底角θ2及第二外底角φ2相異，以達到使光線折射角度不同的功效。在優(yōu)選實施例中，第一內(nèi)底角θ1小于第一外底角φ1，而第二內(nèi)底角θ2則大于第二外底角φ2。更佳而言，第一內(nèi)底角界θ1介于48度至56度之間，第一外底角φ1界于58度至62度之間；第二內(nèi)底角θ2介于80度至90度之間，第二外底角φ2介于55度至65度之間，以使第一照射區(qū)域610及第二照射區(qū)域620的分布范圍符合需求，例如可補償至顯示裝置背側(cè)向外張角為40度至45度左右的背景區(qū)域。

圖4所示為后光變向?qū)?00的另一實施例。在本實施例中，除了第一區(qū)510及第二區(qū)520外，后光變向?qū)?00還包含了與第一區(qū)510及第二區(qū)520平行設置的第三區(qū)530。第三區(qū)530較第二區(qū)520更接近第二面312的邊緣，并與第一區(qū)510共同將第二區(qū)520夾于中間。第三區(qū)530內(nèi)具有一或多條較佳為平行設置的第三棱鏡531，經(jīng)過第三棱鏡531折射的光線會與經(jīng)第一棱鏡511及第二棱鏡521折射后的光線產(chǎn)生相異的出射角度。具體而言，當離開第二面312的光線經(jīng)由第三區(qū)530的第三棱鏡531改變行進方向后，將會形成第三照射區(qū)域630。如圖4所示，經(jīng)由第三區(qū)530及第二區(qū)520折射而出的光線會交錯而分別形成第三照射區(qū)域630及第二照射區(qū)域620。換言之，第三照射區(qū)域630會較第二照射區(qū)域620接近第二面312的中心。此外，第三照射區(qū)域630及第二照射區(qū)域620落于其上的范圍較佳在交界的邊緣處會有重疊的寬帶，以維持照射范圍的連貫性，降低亮暗不均的狀況。在此優(yōu)選實施例中，第二區(qū)520占后光變向?qū)?00總面積的比例界于13％至22％之間；第三區(qū)530占后光變向?qū)?00總面積的比例界于19％至30％之間。通過此一設計，可使由后光變向?qū)?00射出的光線可以提供顯示裝置背側(cè)較均勻及廣泛的環(huán)境光補償，進而提高對視力保護的效果。

如圖5所示，第三棱鏡531相對于第二面312具有第三內(nèi)底角θ3及第三外底角φ3。較佳而言，第三內(nèi)底角界θ3介于80度至90度之間，第三外底角φ3介于45度至55度之間，以使第三照射區(qū)域630及第二照射區(qū)域620的分布范圍符合需求。

如圖6所示，后光變向?qū)?00較佳地設置凹于殼體700之內(nèi)，而至少部分出線的光線可自后開口710射出。在此優(yōu)選實施例中，經(jīng)由第一區(qū)510及第二區(qū)520折射而出的光線會交錯，因此第二區(qū)520所折射出較接近垂直的光線將較易避開開口710的右側(cè)邊緣而不被阻擋，增加光線的利用率。然而棱鏡片505上的棱鏡分布并不以此實施例為限，特此說明。

在另一實施例中，如圖7所示，后光變向?qū)?00也可部分或全部嵌入于后開口710內(nèi)，使得自后光變向?qū)?00射出的光線更不易為殼體700所阻擋。上述的「嵌入」包含但不限于以后光變向?qū)?00的邊緣與后開口710的邊緣相抵觸或緊配合，也包含后光變向?qū)?00的邊緣與后開口710的邊緣間留有間隙的情形。

圖8及圖9所示為顯示裝置的另一實施例。在此實施例中，除了前述的顯示面板100、背光模塊300、后光變向?qū)?00及殼體700外，顯示裝置并包含有前光變向?qū)?00直接或間接設置于第一面311上靠近邊緣的位置。較佳而言，前光變向?qū)?00是設置于第一面311上最接近于支撐面30(例如桌面)的底邊附近，以提供照射在支撐面30上的光線來作為補償?shù)沫h(huán)境光。前光變向?qū)?00較佳可設置于光學膜片370上，即間接地設置于第一面311上，因此可接受較為準直且均勻的入線光線；然而在不同實施例中，前光變向?qū)?00也可直接設置于第一面311上。如圖9所示，自入光面313進入導光板310的光線至少部分自第一面311出射而進入前光變向?qū)?00，并經(jīng)由前光變向?qū)?00折射以偏離顯示面板100的中心。

如圖8及圖9所示，前光變向?qū)?00包含一或多條較佳為平行設置的前棱鏡911。在此優(yōu)選實施例中，前光變向?qū)?00具有第二棱線走向950，而第二棱線走向950較佳地沿著第一面311的底邊延伸。第二棱線走向950較佳可為各個前棱鏡911上棱線平均延伸方向的平均，或為單一前棱鏡911上棱線的平均延伸方向。由于前棱鏡911上的棱線不一定為直線，且可能具有多段棱線，因此較佳可以于棱線上取數(shù)個點，而以各點的棱線行進方向平均取得前棱鏡911上棱線的平均延伸方向。如圖8所示，第二棱線走向950較佳與第一棱線走向550相交錯；在更佳實施例中，第二棱線走向950則與第一棱線走向550大致垂直。部分進入導光板310的光線會被傳導自第一面311出射并進入前光變向?qū)?00。這些光線會經(jīng)由前棱鏡911折射而朝遠離顯示面板100中心法線的方向偏離。具體而言，如圖9所示，當離開第一面311的光線經(jīng)由前棱鏡911改變行進方向后，將會形成前照射區(qū)域930，并提供支撐面30補償?shù)沫h(huán)境光。此外，前光變向?qū)?00的設計也可如前述實施例中的后光變向?qū)?00般采取分區(qū)設計，而于不同區(qū)中分別設置具有不同底角的棱鏡，以達到進一步優(yōu)化環(huán)境光補償?shù)男Ч?，但不以此限。相對而言，在本實施例中的后光變向?qū)?00也不限于采取前述的分區(qū)設計，而可采用具有相同底角的多個棱鏡而達成提供顯示裝置背側(cè)補償光的效果。

另如圖9所示，前光變向?qū)?00較佳地設置凹于殼體700之內(nèi)，而至少部分出線的光線可自前開口730射出。然而在另一實施例中，如圖10所示，前光變向?qū)?00也可部分或全部嵌入于前開口730內(nèi)，使得自前光變向?qū)?00射出的光線更不易為殼體700所阻擋。上述的「嵌入」包含但不限于以前光變向?qū)?00的邊緣與前開口730的邊緣相抵觸或緊配合，也包含前光變向?qū)?00的邊緣與前開口730的邊緣間留有間隙的情形。

通過此一設計，由前光變向?qū)?00射出的光線可以提供顯示裝置支撐面上環(huán)境光的補償，進而達到保護視力的效果。此外，由于所使用的光線是來自于原本背光模塊300中的光源330，而沒有另外加設其他的光源，因此在電力配置及機構設計上均較為簡易。由于前光變向?qū)?00射出的光線可以提供顯示裝置前方支撐面上的環(huán)境光補償，而后光變向?qū)?00可提供顯示裝置背側(cè)的環(huán)境光補償，因此使用者得到的環(huán)境光補償將更為全面性而完整。

本發(fā)明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權利要求的精神及范圍的修改及均等設置均包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。