TWI556034B

TWI556034B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI556034B
Application number: TW101124226A
Authority: TW
Inventors: 王炯翰; 蔡卲瑜
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2016-11-01
Also published as: CN102854644A; CN102854644B; TW201403177A

Description

顯示裝置

本發明關於一種顯示裝置，尤指一種利用顯示面板顯示影像之顯示裝置。

以目前液晶面板製造技術而言，液晶面板仍需結構的支撐及固定，並且液晶面板的電路匯流通常亦直接使用液晶面板的基板來佈局，因此整個液晶面板必然存在有無法顯示影像的區域。此外，於目前實際液晶顯示器的組裝結構中，液晶面板需與其他構件連接，例如結構框架，故目前的液晶顯示器於正常視角下，均有無法顯示影像的非顯示區。

於大型顯示設備之應用中，例如電視牆，其係利用複數個顯示器疊設形成。但因受限於目前顯示器均有無法顯示影像的非顯示區，電視牆整體無可避免地將形成帶有格線的屏幕，格線破壞影像的整體性。此外，因每一個顯示器邊框的存在，通常使得視覺上影像拼接不連續，當邊框寬度相對較寬時，影像將更顯得破碎，影像的整體性被破壞的更形嚴重，甚至妨礙使用者正確辨識出影像的內容。

針對此邊框問題，目前有利用放大鏡的原理，將面板影像放大，使得使用者於正常視角下，放大的影像能遮蔽邊框，宛如沒有邊框存在。但當觀看者偏移視角時，邊框便無法有效被遮蔽。並且，受限於用於放大影像的光學鏡片設計，例如菲涅耳透鏡(Fresnel lens)，當近距離觀看時，因光學成像限制，可能發現影像並非平均地被放大，造成放大的影像有扭曲的現象。此外，亦有可能產生雲紋(Moire)現象。

另外，針對此邊框問題，目前亦有利用光學膜片將影像整個偏移，以遮蔽其中一側或兩相鄰側之邊框。但影像偏移極易受到背光的準直度及光學膜片本身的光學特性的影像，而產生影像偏移後有模糊的現像。並且，因採用偏移整個影像，故無影像區域面積仍未有效減少，並且因僅有單一側或兩相鄰側之邊框被遮蔽，故拼接影像亦受限，例如只有相鄰兩個或四個顯示面板可拼接成無接縫之顯示區，可能不足以滿足所需的顯示面積。

鑑於先前技術中的問題，本發明的目的之一在於提供一種顯示裝置，利用分光構件及光反射構件以將光線分離、反射，使得非顯示區之上亦能顯示影像，進而產生視覺上縮減或消除邊框的效果。

本發明之顯示裝置包含一顯示面板、一分光構件及一光反射構件。該顯示面板具有一出光面，其上定義一顯示區及一非顯示區，該非顯示區位於該顯示區之側邊。該分光構件設置於該顯示區上且鄰近該非顯示區。該光反射構件對應該分光構件設置於該非顯示區上。自該第一顯示區透射出並進入於該分光構件之一光線，該光線經由該分光構件分離為一第一部分光線及一第二部分光線，且該光線自該分光構件射出後，該第一部分光線朝該顯示方向行進，而該第二部分光線朝向該第一非顯示區行進。該第二部分光線接著被該光反射構件反射以朝該顯示方向行進。藉此，對使用者而言，該非顯示區之上亦有影像產生，進而實現縮減或消除邊框的效果。此外，該光反射構件係利用反射原理，與前述技術中採用透鏡折射原理不同，不易造成影像扭曲及雲紋的現象。並且本發明非將整個區域(例如對應該分光構件)之光線偏移，故邊框確實被反射的影像遮蔽以產生縮減或消除邊框的效果，與先前技術中僅將整個影像偏移而視覺上無法產生影像的區域面積並未減少者不同，故有利於將多個本發明之顯示裝置疊置形成大型顯示屏幕，例如電視牆。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，其為根據本發明之一較佳實施例之顯示裝置1局部的剖面示意圖。顯示裝置1具有一顯示方向10並包含一顯示面板12、一分光構件14、一光反射構件16及一背光模組20。顯示面板12具有一出光面122，其上定義一顯示區1222及一非顯示區1224，非顯示區1224位於顯示區1222之側邊；其中，於第1圖中，以影線表達不會產生顯示畫面之非顯示區1224。分光構件14設置於顯示區1222上且鄰近非顯示區1224，用以將自顯示區1222對應分光構件14發射之光線，即自顯示區1222透射出並進入於分光構件14之光線分離為一第一部分光線L11及一第二部分光線L12，第一部分光線L11朝顯示方向10行進，第二部分光線L12朝向非顯示區1224行進。光反射構件16對應分光構件14設置於非顯示區1224上，用以反射第二部分光線L12進而使第二部分光線L12朝顯示方向10行進。其他自顯示區1222發射之光線L10亦朝顯示方向10行進。背光模組20設置於顯示面板12之下以提供顯示面板12所需之背光。藉此，對使用者而言，其視覺上整個顯示面板12均有光線射出，故能實現縮減或消除非顯示區1224的效果。補充說明的是，於實作上，影像通常係由畫素組成，因此前述將分離光線係指將自顯示區1222上不同畫素的光線分開，如前述第一部分光線L11對應一部分的畫素，第二部分光線L12則對應另一部分的畫素；於本實施例中，此兩部分之畫素係交錯分佈。但本發明不以此為限。

請併參閱第2圖，其為第二部分光線L12之行進路徑示意圖。第二部分光線L12經分光構件14分離出後，其行進方向與顯示方向10間形成一偏離角度A1。於本實施例中，光反射構件16具有一反射面162，其法線與顯示方向10間形成一設置角度A2。反射面162係用以反射第二部分光線L12進而第二部分光線L12使朝顯示方向10行進，故偏離角度A1的二分之一與設置角度A2之和需為90度。

於本實施例中，光反射構件16係一平面鏡，提供單一反射面，但本發明不以此為限。請參閱第3圖，其為根據另一實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。第3圖之顯示裝置與前述顯示裝置1結構大致相同，主要不同之處在於第3圖之顯示裝置之光反射構件17則為一稜鏡形之反射構件，其亦可提供單一反射面172，用以反射第二部分光線L12進而使第二部分光線L12朝顯示方向10行進。請參閱第4圖，其為根據另一實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。第4圖之顯示裝置與前述顯示裝置1結構大致相同，主要不同之處在於第3圖之顯示裝置之光反射構件18則為一階梯狀之反射鏡，其具有複數個反射面182，用以共同反射第二部分光線L12進而使第二部分光線L12朝顯示方向10行進。於遮蔽相同的非顯示區1224要求下，此反射鏡18相較於第3圖之稜鏡形之反射構件17(以虛線表示其輪廓於第4圖中)具有較低的設置高度。

請參閱第5圖，其為根據一實施例之分光構件14之分光機制示意圖。於本實施例中，分光構件14包含一遮光部142及一透光部144，其中遮光部142以影線表示於第5圖中。於實作上，分光構件14可為一透明板件，其上利用印刷不透光塗料的方式形成，塗有不透光塗料的區域即構成遮光部142，未塗有不透光塗料的區域即構成透光部144。藉此，第一部分光線L11朝顯示方向10穿透透光部144，第二部分光線L12自遮光部142下方斜向穿透透光部144以朝向非顯示區1224行進。

請參閱第6圖，其為根據另一實施例之分光構件14之分光機制示意圖。於本實施例中，分光構件14包含一光調制部146及一平面透光部148，其中光調制部146可由複數個透鏡構成，利用光學原理對光線折射。藉此，第一部分光線L11朝顯示方向10穿透平面透光部148，第二部分光線L12經光調制部146調制以朝向非顯示區1224行進。

請參閱第7圖，其為根據另一實施例之分光構件14之分光機制示意圖。於本實施例中，分光構件14包含複數個光調制部150，例如稜鏡，利用光學原理對光線反射及折射。於實作上，光調制部150可直接固定於顯示面板12上，但本發明不以此為限。藉此，第一部分光線L11仍朝顯示方向行進，第二部分光線L12則經光調制部150調制以朝向非顯示區1224行進。補充說明的是，於實作上，光調制部150可形成於一透明板件上，此透明板件未設置有光調制部150之區域則構成平面透光區域，仍可供第一部分光線L11朝顯示方向10穿透；此時，此設置有光調制部150之透明板件結構邏輯上即與第6圖中之分光構件14相同。

請回到第1圖。於本實施例中，由於分光構件14對形成影像光線的分光效果，顯示區1222可視為包含一影像重疊區1222a及一正常影像區1222b。於影像重疊區1222a之光線被分光構件14分離為第一部分光線L11及第二部分光線L12，其中第一部分光線L11形成一第一子影像，第二部分光線L12經光反射構件16反射後形成一第二子影像。該第一子影像與該第二子影像拼接，而該第一子影像本身即與光線L10形成之影像連續，故可使得顯示面板12可產生視覺上遮蓋非顯示區1224之完整影像。補充說明的是，由於影像重疊區1222a之光線被分散，故該第一子影像及該第二子影像之光強度小於其他未通過光反射構件16之光線L10(即發射自之正常影像區1222b之光線)之光強度，造成影像亮度不均。此時，於實作上，可使背光模組18對應影像重疊區1222a提供的背光強度高於對應正常影像區1222b提供的背光強度，以作為影像亮度補償。另外，由於平面反射具有使影像左右相反之作用，故為了能讓使用者可看到正常的影像，第二子影像於面板12之出光面122時之影像需為左右相反之影像，使得第二子影像經過光反射構件16一次反射後可獲得正常的影像。

於前述各實施例中，光反射構件16、17、18均以獨立構件實作，但本發明不以此為限。一般而言，顯示裝置多具有透明保護蓋，主要用以保護顯示面板，故本發明之光反射構件實可整合至此透明保護蓋之結構中。請參閱第8圖，其為根據另一實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。第8圖之顯示裝置與前述顯示裝置1結構大致相同，主要不同之處在於第8圖之顯示裝置之光反射構件19係一透明保護構件，設置於顯示面板12之上。透明保護構件19，例如一透明玻璃，具有一側邊192及位於此側邊192之一全內反射面194。全內反射面194係用以反射第二部分光線L12進而使第二部分光線 L12朝顯示方向10行進，而第一部分光線L11朝顯示方向10穿透透明保護構件19。補充說明的是，自分光構件14射出之第二部分光線L12進入光反射構件19時，其行進路徑將因折射效應而有偏折的情形，因此第2圖中對第二部分光線L12行進路徑之說明於此需作修正而適用，此修正可為本發明所屬技術領域具有通常知識者基於光學原理而可輕易完成，故不再另行說明。另外，於前述實施例中，雖僅就顯示區1222之單一側邊為說明，但本發明所屬技術領域具有通常知識者自可基於前述說明而將之適用於顯示區1222之其他側邊，故亦不再另行說明。再補充說明的是，於實作上，分光構件14亦可結構整合至透明保護構件19，例如於透明保護構件19之底表面上形成具有所需折射介面的表面結構，以作為分光結構。

請參閱第9圖，其為根據本發明之另一較佳實施例之顯示裝置3局部的剖面示意圖。於本實施例中，顯示裝置3除具有前述顯示裝置1之結構外，且尚包含另一顯示面板32、另一分光構件34、另一光反射構件36及另一背光模組38。顯示面板32具有一出光面322，其上定義一顯示區3222及一非顯示區3224，非顯示區3224位於顯示區3222之側邊。顯示面板32相鄰顯示面板12設置，使得非顯示區1224及非顯示區3224位於顯示區1222及顯示區3222之間。分光構件34設置於顯示區3222之上且鄰近非顯示區3224，用以將自顯示區3222對應分光構件34發射之光線分離為一第三部分光線L13及一第四部分光線L14。第三部分光線L13朝顯示方向10行進，第四部分光線L14朝向非顯示區3224行進，光反射構件36 對應分光構件34設置於非顯示區3224之上，用以反射第四部分光線L14進而使第四部分光線L14朝顯示方向10行進。於本實施例中，顯示裝置3可視為兩個顯示裝置1對稱相連接設置，因此關於顯示裝置3之其他說明，請參閱前述顯示裝置1之相關說明及其變形說明，在此不另贅述。但本發明於實際應用中，兩相鄰接的顯示面板不以相同為限。

同樣地，第三部分光線L13形成一第三子影像，第四部分光線L14經光反射構件36反射後形成一第四子影像，該第一子影像、該第二子影像、該第四子影像與該第三子影像依序拼接，連同其他未經分光構件14、34之光線形成之影像可共同產生視覺上遮蓋非顯示區1224及非顯示區3224之完整影像。此外，於實作上，光反射構件16與光反射構件36可相互連接，甚至整合製作，例如一體成型，有益於前述影像拼接效果，尤其是該第二子影像與該第四子影像間的拼接。此外，補充說明的是，於實作上，背光模組20及背光模組38亦可整合為單一背光模組。但本發明均不以此為限。

請參閱第10圖，其為根據另一實施例之顯示裝置5的剖面示意圖。顯示裝置5與顯示裝置3邏輯結構大致相同，主要不同之處在於顯示裝置5採用第8圖所示光反射構件與透明保護構件結構整合之設計，故為便於說明，於第10圖中，各元件符號仍沿用第8圖及第9圖之元件符號；其中各元件之說明可直接參閱前述關於第8圖、第9圖中各元件之說明，不再贅述。於本實施例中，對應顯示面板 12、32之光反射構件19a(透明保護構件)係整合成單一構件，可簡化製程，但本發明不以此為限。此外，與前述關於第8圖所示之光反射構件19之說明相同，於實作上，分光構件14亦可結構整合至透明保護構件19a，不待贅述。與顯示裝置3相似，第一部分光線L11形成一第一子影像，第二部分光線L12形成一第二子影像，第三部分光線L13形成一第三子影像，第四部分光線L14形成一第四子影像；該第一子影像、該第二子影像、該第四子影像與該第三子影像依序拼接，連同其他未經分光構件14、34之光線形成之影像可共同產生視覺上遮蓋非顯示區1224及非顯示區3224之完整影像。

補充說明的是，於本實施例中，顯示裝置3、5僅是連接兩個顯示面板為例，但本發明不以此為限。於實作上，本發明實可應用於連接更多個顯示面板以形成大型顯示屏幕的情形，例如電視牆。並且，由於本發明相較於先前技術能有效產生視覺上縮減或消除邊框的效果，因此所形成的大型顯示屏幕可有效抑制或消除格線、影像破碎、非顯示區影像扭曲、變形等現象。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1、3、5‧‧‧顯示裝置

10‧‧‧顯示方向

12、32‧‧‧顯示面板

14、34‧‧‧分光構件

16、17、18、19、19a、36‧‧‧光反射構件

20、38‧‧‧背光模組

122、322‧‧‧出光面

142‧‧‧遮光部

144‧‧‧透光部

146、150‧‧‧光調制部

148‧‧‧平面透光部

162、172、182‧‧‧反射面

192‧‧‧側邊

194‧‧‧全內反射面

1222、3222‧‧‧顯示區

1222a‧‧‧影像重疊區

1222b‧‧‧正常影像區

1224、3224‧‧‧非顯示區

L10、L11、L12、L13、L14‧‧‧光線

A1‧‧‧偏離角度

A2‧‧‧設置角度

第1圖為根據本發明之一較佳實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。

第2圖為第1圖中顯示裝置之第二部分光線之行進路徑示意圖。

第3圖為根據另一實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。

第4圖為根據另一實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。

第5圖為根據一實施例之分光構件之分光機制示意圖。

第6圖為根據另一實施例之分光構件之分光機制示意圖。

第7圖為根據另一實施例之分光構件之分光機制示意圖。

第8圖為根據另一實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。

第9圖為根據本發明之另一較佳實施例之顯示裝置局部的剖面示意圖。

第10圖為根據另一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

1‧‧‧顯示裝置

10‧‧‧顯示方向

12‧‧‧顯示面板

14‧‧‧分光構件

16‧‧‧光反射構件

20‧‧‧背光模組

122‧‧‧出光面

162‧‧‧反射面

1222‧‧‧顯示區

1222a‧‧‧影像重疊區

1222b‧‧‧正常影像區

1224‧‧‧非顯示區

L10、L11、L12‧‧‧光線

Claims

一種顯示裝置，具有一顯示方向，該顯示裝置包含：一第一顯示面板，具有一第一出光面，其上定義一第一顯示區及一第一非顯示區，而該第一非顯示區位於該第一顯示區之側邊；一第一分光構件，設置於該第一顯示區上且鄰近該第一非顯示區；以及一第一光反射構件，設置於該第一非顯示區上且對應於該第一分光構件，該第一光反射構件係一透明保護構件，設置於該第一顯示面板上以保護該第一顯示面板，該透明保護構件具有一側邊及位於該側邊之一全內反射面；其中，自該第一顯示區透射出並進入於該第一分光構件之一光線經由該第一分光構件分離為一第一部分光線及一第二部分光線，且該光線自該第一分光構件射出後，該第一部分光線朝該顯示方向行進並穿透該透明保護構件，而該第二部分光線朝向該第一非顯示區行進並為該全內反射面反射進而朝該顯示方向行進。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一分光構件包含一遮光部及一透光部，該第一部分光線朝該顯示方向穿透該透光部，該第二部分光線自該遮光部下方斜向穿透該透光部。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一分光構件包含一光調制部，該第二部分光線經該光調制部調制以朝向該第一非顯示區行進。
如請求項3所述之顯示裝置，其中該第一分光構件包含一平面透光部，該第一部分光線朝該顯示方向穿透該平面透光部。
如請求項1所述之顯示裝置，進一步包含背光模組，設置於該第一顯示面板之下，該第一顯示區包含一影像重疊區及一正常影像區，該背光模組對應該影像重疊區提供的背光強度高於對應該正常影像區提供的背光強度。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一部分光線形成一第一子影像，該第二部分光線經該第一光反射構件反射後形成一第二子影像，該第一子影像與該第二子影像拼接。
如請求項1所述之顯示裝置，進一步包含一第二顯示面板、一第二分光構件及一第二光反射構件，該第二顯示面板具有一第二出光面，其上定義一第二顯示區及一第二非顯示區，該第二非顯示區位於該第二顯示區之側邊，該第二顯示面板相鄰該第一顯示面板設置，使得該第一非顯示區及該第二非顯示區位於該第一顯示區及該第二顯示區之間，該第二分光構件設置於該第二顯示區上且鄰近該第二非顯示區，該第二光反射構件對應該第二分光構件設置於該第二非顯示區上，自該第二顯示區透射出並進入於該第二分光構件之另一光線經由該第二分光構件分離為一第三部分光線及一第四部分光線，且該另一光線自該第二分光構件射出後，該第三部分光線朝該顯示方向行進，該第四部分光線朝向該第二非顯示區行進。
如請求項7所述之顯示裝置，其中該第一光反射構件與該第二光反射構件連接。
如請求項7所述之顯示裝置，其中該第一部分光線形成一第一子影像，該第二部分光線經該第一光反射構件反射後形成一第二子影像，該第三部分光線形成一第三子影像，該第四部分光線經該第二光反射構件反射後形成一第四子影像，該第一子影像、該第二子影像、該第四子影像與該第三子影像依序拼接。