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CN110568657A - 显示装置 - Google Patents

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CN110568657A
CN110568657A CN201810567461.5A CN201810567461A CN110568657A CN 110568657 A CN110568657 A CN 110568657A CN 201810567461 A CN201810567461 A CN 201810567461A CN 110568657 A CN110568657 A CN 110568657A
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CN
China
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light
guide plate
light guide
light source
microstructures
Prior art date
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Application number
CN201810567461.5A
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English (en)
Inventor
黄佩婷
蔡秉翰
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Coretronic Corp
Original Assignee
Coretronic Corp
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Publication date
Application filed by Coretronic Corp filed Critical Coretronic Corp
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Priority to US16/427,360 priority patent/US10620364B2/en
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Abstract

一种显示装置，包括背光模块以及配置于背光模块出光侧的显示面板。显示面板包括第一显示模式以显示第一透光图案以及第二显示模式以显示第二透光图案。背光模块包括相叠置的第一导光板与第二导光板以及对应配置的第一光源及第二光源。第一导光板具有多个第一微结构，且第一微结构的分布的区域对应第一透光图案。第二导光板具有多个第二微结构，且第二微结构的分布的区域对应第二透光图案。第一光源用于发出第一光线入射第一导光板并经由第一微结构出射第一导光板。第二光源用于发出第二光线入射第二导光板并经由第二微结构出射第二导光板。

Description

显示装置
技术领域
本发明是有关于一种光学装置，且特别是有关于一种显示装置。
背景技术
液晶显示装置的液晶显示面板不发光，所以需藉由背光模块提供面光源。背光模块包括直下式背光模块与侧入式背光模块。目前常见的直下式背光模块是将呈二维阵列排列的多个发光二极管配置于扩散板下方。直下式背光模块虽具有较佳的亮度均匀性，却存在厚度较厚的问题。目前的侧入式背光模块因为发光二极管灯条配置在导光板的侧边，因此相较于直下式背光模块具有较薄的厚度。
然而，无论是直下式背光模块或侧入式背光模块，皆有显示画面的对比度不够明显的问题，虽然可以藉由动态分区调光(local dimming)的技术改善，但动态分区调光仍无法完整对应至显示面板所显示的图案，造成非图案显示区仍会有漏光现象。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种显示装置，可提升影像画面的对比度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明实施例所提供的一种显示装置包括显示面板及背光模块。显示面板配置于背光模块的出光侧。显示面板包括第一显示模式及第二显示模式，第一显示模式下显示面板显示第一透光图案，第二显示模式下显示面板显示第二透光图案。背光模块包括第一导光板、第二导光板、第一光源及第二光源。第一导光板具有第一入光面、邻接第一入光面的第一出光面与第一底面以及多个第一微结构。第一微结构位于至少第一出光面与第一底面其中之一，且第一微结构的分布的区域对应第一透光图案。第二导光板叠置于第一导光板，并具有第二入光面、邻接第二入光面的第二出光面与第二底面以及多个第二微结构。第二微结构位于至少第二出光面与第二底面其中之一，且第二微结构的分布的区域对应第二透光图案。第一光源配置于第一入光面旁，并用于发出第一光线入射第一导光板，第一光线经由第一微结构出射第一导光板。第二光源配置于第二入光面旁，并用于发出第二光线入射第二导光板，第二光线经由第二微结构出射第二导光板。
本发明实施例的第一导光板的第一微结构分布的区域对应第一透光图案，第二导光板的第二微结构分布的区域对应第二透光图案，在第一显示模式时使第一光线经由第一微结构传递至显示面板时能提升第一透光图案的亮度，且降低非第一透光图案的显示区域的漏光现象，在第二显示模式时第二光线经由第二微结构传递至显示面板时能提升第二透光图案的亮度，且降低非第二透光图案的显示区域的漏光现象，因此在第一显示模式及第二显示模式下都可以提升显示装置的影像画面的对比度。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的显示装置的剖面示意图。
图2A是本发明一实施例的显示装置在第一显示模式的示意图。
图2B是本发明一实施例的显示装置在第二显示模式的示意图。
图3A及图3B为本发明另一实施例的第一微结构分布的示意图。
图4为本发明另一实施例的显示装置的剖面示意图。
图5A是本发明另一实施例的显示装置在第一显示模式的示意图。
图5B是本发明另一实施例的显示装置在第二显示模式的示意图。
图5C是本发明另一实施例的显示装置在第三显示模式的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的显示装置的剖面示意图。图2A是本发明一实施例的显示装置在第一显示模式的示意图。图2B是本发明一实施例的显示装置在第二显示模式的示意图。请参考图1、图2A及图2B，本实施例的显示装置10包括显示面板100及背光模块200。显示面板100配置于背光模块200的出光侧。显示面板100例如包括第一显示模式及第二显示模式。背光模块200包括第一导光板210、第二导光板220、第一光源230及第二光源240。第一导光板210具有第一入光面211、邻接第一入光面211的第一出光面212与第一底面213以及多个第一微结构214。第一微结构214例如是分布于第一导光板210的第一底面213。第二导光板220叠置于第一导光板210，并具有第二入光面221、邻接第二入光面221的第二出光面222与第二底面223以及多个第二微结构224。第二微结构224例如是分布于第二导光板220的第二底面223。第一导光板210例如是配置于第二导光板220与显示面板100之间，但不以此为限，亦可将第二导光板220配置于第一导光板210与显示面板100之间。第一光源230配置于第一入光面211旁，并用于发出第一光线L1经由第一入光面211入射第一导光板210，且第一光线L1经由第一微结构214出射第一导光板210。第二光源240配置于第二入光面221旁，并用于发出第二光线L2经由第二入光面221入射第二导光板220，且第二光线L2经由第二微结构224出射第二导光板220。此外，图1中的第一微结构214及第二微结构224虽是以内凹的三角形例示，但本发明并不特别限制微结构的样式，只要能达到将光线传递出射导光板的功能即可，例如具有平面反射面、曲面反射面的微结构。
在第一显示模式下显示面板100例如显示第一透光图案101(如图2A所示)，且上述的第一微结构214分布的区域215的形状与位置对应第一透光图案101。在第二显示模式下显示面板100例如显示第二透光图案102(如图2B所示)，且上述的第二微结构224分布的区域225的形状与位置对应第二透光图案102。第一透光图案101及第二透光图案102可为显示面板100上彼此分离的两个图案，也可以为显示面板100上部分重叠的两个图案，不以此为限。在本实施例中，第一透光图案101为大小不同的多个圆形，第二透光图案102为矩形，但不以此为限，第一透光图案101及第二透光图案102可以是任何形状，也可以是显示面板100的单一区域显示或分为多个区域显示。第一透光图案101及第二透光图案102例如可具有部分重叠，当两者具有部分重叠时，由于第一导光板210上的微结构214分布的区域215以及第二导光板220上的微结构224分布的区域225会分别对应于第一透光图案101以及第二透光图案102的区域，因此第一微结构214分布的区域215及第二微结构224分布的区域225也会具有部分重叠。以下将藉由第一导光板210及显示面板100举例说明微结构与透光图案的对应关系。
请再参考图1及图2A，在显示面板100切换至第一显示模式时，显示面板100显示第一透光图案101。第一光源230发出第一光线L1入射至第一导光板210，第一光线L1经由第一微结构214出射第一导光板210而传递至显示面板100，由于第一微结构214分布的区域215的形状与位置对应于第一透光图案101，因此可以使由第一导光板210出射的第一光线L1的光形相同于第一透光图案101，当第一光线L1照射于第一透光图案101时，由于第一光线L1的光形相同于第一透光图案101的形状，使得第一光线L1集中照射于第一透光图案101来提升第一透光图案101的亮度，且能降低第一光线L1照射于显示面板100上非第一透光图案101的区域的情形以降低非第一透光图案的显示区域的漏光现象。
请再参考图1及图2B，同前述的说明，在显示面板100切换至第二显示模式时，显示面板100显示第二透光图案102。第二光源240发出第二光线L2入射至第二导光板220，第二光线L2经由第二微结构224出射第二导光板220而传递至显示面板100，由于第二微结构224分布的区域225的形状与位置对应于第二透光图案102，因此可以使由第二导光板220出射的第二光线L2的光形相同于第二透光图案102，当第二光线L2照射于第二透光图案102时，由于第二光线L2的光形相同于第二透光图案102的形状，使得第二光线L2集中照射于第二透光图案102来提升第二透光图案102的亮度，且能降低第二光线L2照射于显示面板100上非第二透光图案102的区域的情形以降低非第二透光图案的显示区域的漏光现象。
上述的显示装置10例如还包括控制单元300，电性连接于显示面板100、第一光源230及第二光源240。在切换至第一显示模式时，控制单元300控制以开启第一光源230与关闭第二光源240，使第一光线L1经由第一微结构214分布的区域215而照射于第一透光图案101。在切换至第二显示模式时，控制单元300控制以关闭第一光源230与开启第二光源240，使第二光线L2经由第二微结构224分布的区域225而照射于第二透光图案102。
上述的显示面板100例如是液晶显示面板或其他非自发光显示面板。显示面板100可依据设计需求包括多种显示模式，本实施例的显示面板100是以第一显示模式及第二显示模式两种为例，但不以此为限。在另一实施例中，显示面板100也可以包括三种显示模式或更多，即第一显示模式、第二显示模式及第三显示模式或更多。
上述的第一光源230及第二光源240例如是包括多个点光源的条状光源，其中点光源例如是发光二极管(light emitting diode,LED)，但不以此为限。第一光源230及第二光源240也可以是其他种类的条状光源，例如灯管，本发明并不限制光源种类。
上述的背光模块200例如还包括反射片250，配置于第二导光板220远离第一导光板210的一侧，以将从第一导光板210及第二导光板220下方漏出的光线反射回第一导光板210及第二导光板220内，提升光利用效率。此外，背光模块200可还包括至少一光学膜片260，例如是两片(光学膜片261、262)，光学膜片260例如是扩散膜或增亮膜等，配置于显示面板100与第一导光板210之间，以提升背光模块200的出光亮度与均匀度等。
本实施例的显示装置10中，第一导光板210的第一微结构214分布的区域215对应第一透光图案101，第二导光板220的第二微结构224分布的区域225对应第二透光图案102，在第一显示模式时使第一光线L1经由第一微结构214传递至显示面板100时能提升第一透光图案101的亮度，且降低非第一透光图案101的显示区域的漏光现象，在第二显示模式时第二光线L2经由第二微结构224传递至显示面板100时能提升第二透光图案102的亮度，且降低非第二透光图案102的显示区域的漏光现象，因此在第一显示模式及第二显示模式下都可以提升显示装置10的影像画面的对比度，让本实施例的背光模块200不需使用动态分区调光也能在显示画面上呈现高动态范围(high dynamic range,HDR)的效果。
为提升影像画面的对比度，上述的显示模式的种类数量需对应于背光模块200中导光板的数量。举例而言，本实施例的显示面板100包括第一显示模式及第二显示模式，背光模块200在设计架构下包括第一导光板210及第二导光板220，则为达到优选的显示效果，显示面板100会仅在第一显示模式及第二显示模式间切换，即仅会显示第一透光图案101及第二透光图案102，不会再包括其他的显示模式。
图3A及图3B为本发明另一实施例的第一微结构分布的示意图。请参考图1、图3A及图3B，上述的第一微结构214例如是分布于第一导光板210的第一底面213，但不以此为限，第一微结构214也可分布于第一导光板210a的第一出光面212，或者同时分布于第一导光板210b的第一底面213及第一出光面212，如图3B所示。由于第二微结构224于第二导光板220可分布的位置与第一微结构214相同，在此不再重述。然而，在一实施例中，第二微结构224于第二导光板220的分布位置与第一微结构214于第一导光板210的分布位置可以是不同，例如第二微结构224分布于第二底面223，而第一微结构214分布于第一出光面212，第一微结构214与第二微结构224的分布组合可依设计需求调整。
图4为本发明另一实施例的显示装置的剖面示意图。图5A是本发明另一实施例的显示装置在第一显示模式的示意图。图5B是本发明另一实施例的显示装置在第二显示模式的示意图。图5C是本发明另一实施例的显示装置在第三显示模式的示意图。请参考图4、图5A、图5B及图5C，本实施例的显示装置10a与上述的显示装置10的结构与优点相似，差异仅在于本实施例的显示面板100a还包括第三显示模式。第三显示模式下显示面板100a显示第三透光图案103。背光模块200a还包括第三导光板270及第三光源280。第三导光板270与第一导光板210、第二导光板220相叠置。本实施例中，第一导光板210例如配置于第二导光板220与显示面板100之间，第三导光板270例如配置于第二导光板220远离第一导光板210的一侧，但不以此为限。第三导光板270具有第三入光面271、邻接第三入光面271的第三出光面272与第三底面273以及多个第三微结构274。第三光源280配置于第三入光面271旁，并用于发出第三光线L3入射第三导光板270，第三光线L3经由第三微结构274出射第三导光板270。
在第三显示模式下显示面板100a例如显示第三透光图案103(如图5C所示)，且上述的第三微结构274分布的区域275的形状与位置对应第三透光图案103。本实施例的第三微结构274例如是分布于第三导光板270的第三底面273，但不以此为限。第三微结构274于第三导光板270可分布的位置与上述的第一微结构214及第二微结构224相同，在此不再重述。
上述的第三透光图案103例如也可与第一透光图案101及第二透光图案102至少其中之一具有部分重叠，当具有部分重叠时，由于导光板上的微结构会对应于透光图案的区域，因此第三微结构274分布的区域275与第一微结构214分布的区域215及第二微结构224分布的区域225至少其中之一也会具有部分重叠。
在显示面板100a还包括第三显示模式，背光模块200a还包括第三导光板270及第三光源280的情况，控制单元300a还可电性连接于第三光源280，使显示面板100a在切换至第三显示模式时，控制单元300a控制以关闭第一光源230及第二光源240并开启第三光源280。
综上所述，本发明实施例的显示装置中，第一导光板的第一微结构分布的区域的形状与位置对应第一透光图案，第二导光板的第二微结构分布的区域的形状与位置对应第二透光图案，在第一显示模式时使第一光线经由第一微结构传递至显示面板时能提升第一透光图案的亮度，且降低非第一透光图案的显示区域的漏光现象，在第二显示模式时第二光线经由第二微结构传递至显示面板时能提升第二透光图案的亮度，且降低非第二透光图案的显示区域的漏光现象，因此在第一显示模式及第二显示模式下都可以提升显示装置的影像画面的对比度，让本发明实施例的背光模块不需使用动态分区调光也能在显示画面上呈现高动态范围的效果。
以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示面板及背光模块，所述显示面板配置于所述背光模块的出光侧，其中：
所述显示面板包括第一显示模式及第二显示模式，所述第一显示模式下所述显示面板显示第一透光图案，所述第二显示模式下所述显示面板显示第二透光图案，
所述背光模块包括第一导光板、第二导光板、第一光源以及第二光源，
所述第一导光板具有第一入光面、邻接所述第一入光面的第一出光面与第一底面以及多个第一微结构，所述多个第一微结构位于至少所述第一出光面与所述第一底面其中之一，且所述多个第一微结构分布的区域对应所述第一透光图案；
所述第二导光板叠置于所述第一导光板，并具有第二入光面、邻接所述第二入光面的第二出光面与第二底面以及多个第二微结构，所述多个第二微结构位于至少所述第二出光面与所述第二底面其中之一，且所述多个第二微结构分布的区域对应所述第二透光图案；
所述第一光源配置于所述第一入光面旁，并用于发出第一光线入射所述第一导光板，所述第一光线经由所述多个第一微结构出射所述第一导光板；
所述第二光源配置于所述第二入光面旁，并用于发出第二光线入射所述第二导光板，所述第二光线经由所述多个第二微结构出射所述第二导光板。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一导光板配置于所述第二导光板与所述显示面板之间。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述背光模块还包括至少一光学膜片，配置于所述显示面板与所述第一导光板之间。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述背光模块还包括反射片，配置于所述第二导光板远离所述第一导光板的一侧。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一透光图案及所述第二透光图案具有部分重叠。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述第一微结构分布的区域及所述第二微结构分布的区域具有部分重叠。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括控制单元，电性连接于所述显示面板、所述第一光源及所述第二光源，在切换至所述第一显示模式时，所述控制单元控制以开启所述第一光源与关闭所述第二光源，在切换至所述第二显示模式时，所述控制单元控制以关闭所述第一光源与开启所述第二光源。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板还包括第三显示模式，所述第三显示模式下所述显示面板显示第三透光图案，所述背光模块还包括第三导光板及第三光源，所述第三导光板与所述第一导光板、所述第二导光板相叠置，所述第三导光板具有第三入光面、邻接所述第三入光面的第三出光面与第三底面以及多个第三微结构，所述多个第三微结构位于至少所述第三出光面与所述第三底面其中之一，且所述多个第三微结构的分布的区域对应所述第三透光图案，所述第三光源配置于所述第三入光面旁，并用于发出第三光线入射所述第三导光板，所述第三光线经由所述多个第三微结构出射所述第三导光板。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述第一导光板配置于所述第二导光板与所述显示面板之间，所述第三导光板配置于所述第二导光板远离所述第一导光板的一侧。
10.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包括控制单元，电性连接于所述显示面板、所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源，在切换至所述第一显示模式时，所述控制单元控制以开启所述第一光源并关闭所述第二光源及所述第三光源，在切换至所述第二显示模式时，所述控制单元控制以关闭所述第一光源及所述第三光源并开启所述第二光源，在切换至所述第三显示模式时，所述控制单元控制以关闭所述第一光源及所述第二光源并开启所述第三光源。
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