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TWI683155B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI683155B
TWI683155B TW107146275A TW107146275A TWI683155B TW I683155 B TWI683155 B TW I683155B TW 107146275 A TW107146275 A TW 107146275A TW 107146275 A TW107146275 A TW 107146275A TW I683155 B TWI683155 B TW I683155B
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Abstract

一種顯示裝置，包括一顯示元件、一框體以及一光學透鏡。顯示元件具有一中央區及位於中央區周圍的至少一邊緣區。中央區與至少一邊緣區形成一顯示面。框體具有一邊框部及一容置空間。顯示元件配置於容置空間中且邊框部圍繞顯示元件。光學透鏡配置於顯示元件上，包括一本體。本體具有一平坦部及位於平坦部周圍的至少一延伸部，其中至少一延伸部具有一特徵面，且特徵面在垂直框體的方向上重疊於至少一邊緣區及邊框部。

Description

顯示裝置
本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種顯示裝置。
為擴充顯示畫面以取得較佳的視覺效果，現有的其中一種作法是將多個顯示器拼接為一個巨幅顯示裝置，並因應顯示器的數量將整幅顯示畫面切割成多個子顯示畫面，藉由各個顯示器顯示出對應的子顯示畫面，以拼接成整幅顯示畫面。然而，這樣的作法不但成本高，且存在著收納不易的缺點。並且，相鄰接的任兩子顯示器之間的邊框會造成整幅顯示畫面不連續。
現有的另一種作法是將兩子顯示器收納於主顯示器的背側（即相對於顯示面的一側），其中此兩子顯示器在主顯示器上的正投影相重疊，且任一子顯示器的尺寸實質上與主顯示器的尺寸相同，故存在著整體重量過重與整體厚度過厚等缺點。並且，在此兩子顯示器分別沿著兩相反方向相對於主顯示器展開而拼接為巨幅顯示裝置後，相鄰接的任一子顯示器與主顯示器之間的邊框仍會造成整幅顯示畫面不連續。
本發明提供一種顯示裝置，可使得使用者體驗無邊框的視覺效果。
本發明的一種顯示裝置包括一顯示元件、一框體以及一光學透鏡。顯示元件具有一中央區及位於中央區周圍的至少一邊緣區。中央區與至少一邊緣區形成一顯示面。框體具有一邊框部及一容置空間。顯示元件配置於容置空間中且邊框部圍繞顯示元件。光學透鏡配置於顯示元件上，包括一本體。本體具有一平坦部及位於平坦部周圍的至少一延伸部，其中至少一延伸部具有一特徵面，且特徵面在垂直框體的方向上重疊於至少一邊緣區及邊框部。
在本發明的一實施例中，上述的特徵面在水平方向上的長度為框體的邊框部在水平方向上的寬度的3至4倍。
在本發明的一實施例中，上述的顯示元件為使用冷陰極螢光燈管、次毫米發光二極體、有機發光二極體或微發光二極體作為背光模組的液晶顯示器。
在本發明的一實施例中，上述的顯示元件為次毫米發光二極體液晶顯示器，且顯示元件具有300個以上的發光區。
在本發明的一實施例中，上述的至少一邊緣區的發光強度大於中央區的發光強度，以使平坦部以及至少一延伸部具有大致相同的亮度。
在本發明的一實施例中，上述的至少一邊緣區與中央區的發光強度可分別由顯示元件中的背光模組所控制。
在本發明的一實施例中，上述的特徵面為曲面，且特徵面鄰近平坦部的一端遠離顯示元件。
在本發明的一實施例中，上述的特徵面為平面，且特徵面鄰近平坦部的一端鄰近顯示元件。
在本發明的一實施例中，上述的光學透鏡還包括多個光學微結構，配置排列於至少一延伸部的特徵面上。
在本發明的一實施例中，上述的光學微結構在特徵面上的排列疏密程度由鄰近平坦部朝遠離平坦部的一端逐漸增加。
在本發明的一實施例中，上述的本體為空心結構，平坦部與顯示元件之間具有空氣。
在本發明的一實施例中，上述的本體為玻璃。
在本發明的一實施例中，上述的本體為塑膠。
在本發明的一實施例中，上述的平坦部為玻璃，至少一延伸部為塑膠。
在本發明的一實施例中，上述的平坦部為玻璃及塑膠的組合，至少一延伸部為塑膠。
在本發明的一實施例中，上述的光學透鏡還包括一保護層，配置於本體，本體位於保護層與顯示元件之間。
基於上述，在本發明的顯示裝置中，光學透鏡配置於顯示元件上，且光學透鏡的本體的延伸部具有特徵面，且特徵面在垂直框體的方向上重疊於顯示元件的邊緣區及框體的邊框部。因此，邊緣區所發出的影像光可由光學透鏡的本體的延伸部均勻發出。如此一來，此影像光可經過光學透鏡均勻發光而傳遞至使用者，以使得使用者可從而體驗無邊框的視覺效果。
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。
圖1為本發明一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖1。本實施例提供出一種顯示裝置10，包括一顯示元件50、一框體60以及一光學透鏡100。本實施例的顯示裝置10可應用於一般顯示器、筆記型電腦、平板裝置或智慧型手機上，使得使用者可從而體驗無邊框的視覺效果，但本發明並不限於此。
顯示元件50具有一中央區52及位於該中央區52周圍的至少一邊緣區54，而中央區52與邊緣區54共同形成一顯示面S1，即影像的出光面。在本實施例中，顯示元件50可選擇使用冷陰極螢光燈管（Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL）、有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode，OLED）、次毫米發光二極體（Mini Light-Emitting Diode，Mini LED）或微發光二極體（Micro Light-Emitting Diode，Micro LED）作為背光模組（未繪示）的液晶顯示器（Liquid-Crystal Display，LCD）。在較佳的實施例中，顯示元件50為次毫米發光二極體液晶顯示器，但本發明並不限於此。
框體60具有一邊框部62及一容置空間E。顯示元件50配置於容置空間E中且邊框部62圍繞顯示元件50。上述顯示元件50的邊緣區54在水平方向上的寬度可依據框體60的邊框部62在水平方向上的寬度而決定。在本實施例中，框體60的邊框部62在水平方向上的寬度小於或等於5毫米。
光學透鏡100配置於顯示元件50上，包括一本體110，本體110具有一平坦部112及位於平坦部112周圍的至少一延伸部114。光學透鏡100的材質可以是玻璃或塑膠。具體而言，光學透鏡100完全地覆蓋顯示元件50，且在垂直方向上重疊顯示元件50及框體60。延伸部114具有一特徵面S2，且此特徵面S2在垂直框體60的方向上重疊於邊緣區54及邊框部62。因此，由顯示元件50的邊緣區54所發出的影像光，可經過光學透鏡100中本體110的延伸部114以均勻發光而傳遞至使用者，以使得使用者可從而體驗無邊框的視覺效果。
圖2為圖1中區域A的部分放大示意圖。請參考圖1及圖2。詳細而言，在本實施例中，上述的特徵面S2為曲面，且特徵面S2鄰近平坦部112的一端遠離顯示元件50。換句話說，本實施例的光學透鏡100例如是一個凸平光學透鏡，以全貼合的方式配置於顯示元件50及框體60。光學透鏡100藉由延伸部114中特徵面S2的曲面特性，將邊緣區54所發出的影像光折射由延伸部114的出光面均勻發出。在材質為玻璃的情況下，延伸部114的特徵面S2可依據所模擬的光學效果以物理拋光方式切磨製成符合模擬光學效果的特定曲率，或者是使用簡易的化學蝕刻製程。在材質為塑膠的情況下，則可透過模型射出技術製成。
更詳細而言，在本實施例中，特徵面S2在水平方向上的長度L1為框體60的邊框部62在水平方向上的寬度L2的3至4倍。以特徵面S2在水平方向上的長度L1為框體60的邊框部62在水平方向上的寬度L2的3倍為例，若邊框部62所佔寬度L2為2.5毫米，則特徵面S2在水平方向上所佔長度L1為7.5毫米，而顯示元件50的邊緣區54所佔長度L3則為特徵面S2在水平方向上所佔長度L1減去邊框部62所佔寬度L2，即為5毫米。因此，在發光時，所佔寬度為5毫米的邊緣區54所發出的影像光，藉由光學透鏡100中所佔長度為7.5毫米的延伸部114的折射而從出光面均勻發出。如此一來，使用者可從而體驗無邊框的視覺效果。
圖3為圖1中隱藏光學透鏡的俯視示意圖。請參考圖1至圖3。值得一提的是，在本實施例中，顯示元件50中更包括有控制單元（未繪示），適於藉由控制光源的電性參數以調整光源的發光強度。因此，可進一步藉由增強邊緣區54的發光強度以調整藉由延伸部114所發出影像光的出光效率。舉例而言，若邊緣處的邊緣區54所發出光有約10%朝非正視方向傳遞，則邊緣處的邊緣區54所發出光的可利用率為原發光效率的90%。且若特徵面S2在水平方向上的長度L1為框體60的邊框部62在水平方向上的寬度L2的3倍，即邊緣區54所佔長度L3為延伸部114所佔長度L1的三分之二，則邊緣處的邊緣區54所發出光在延伸部114所佔面積上衰減為原發光效率的67%。因此，可進一步推算得出，邊緣區54所發出的光強度的整體使用效率約為邊緣區54原發出的光強度的60%（正視方向90%×面積效應67%）。換句話說，若邊緣區54所發出光必須供應至特徵面S2的所有涵蓋面積且達到與平坦部112具有相同亮度，則可藉由顯示元件50中的控制單元進一步調整邊緣區54的發光強度為中央區52的發光強度的1.66倍，以使得透過延伸部114與平坦部112具有相同亮度。在本實施例中，若欲使顯示面的左右兩邊有無邊框效果，則可將顯示元件50分為三區，即一區為中央區52及其兩旁兩區的邊緣區54，如圖3所繪示。如此一來，可藉由調整邊緣區54的發光強度進一步補償延伸部114的出光效率，而使顯示裝置10具有更良好的顯示效果。
圖4為本發明另一實施例的顯示裝置中隱藏光學透鏡的俯視示意圖。請參考圖2及圖4。本實施例的顯示元件50A類似於圖3的顯示元件50，且本實施例的顯示元件50A可應用於圖2所繪示的顯示裝置10。兩者不同之處在於，在本實施例中，若欲使顯示面的上下左右四邊皆有無邊框效果，則可將顯示元件50A進一步分為九個發光區，即一發光區為中央區52及其周圍八發光區的邊緣區54，以進一步藉由顯示元件50A的背光模組調整中央區52以及這些邊緣區54的發光強度，以使得光學透鏡100中本體110平坦部112以及延伸部114具有大致相同的亮度，但本發明並不限於此。在一較佳的實施例中，顯示元件50A為次毫米發光二極體液晶顯示器，且顯示元件50具有300個以上的發光區。另外，在特徵面S2在水平方向上的長度L1為框體60的邊框部62在水平方向上的寬度L2的4倍的實施例中，可進一步藉由上述說明的原理推算得出需調整邊緣區54的出光強度為中央區52的出光強度的1.48倍，但本發明亦不限於此。
圖5為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖5。本實施例的顯示裝置10A類似於圖1的顯示裝置10，惟兩者不同在於，在本實施例中，延伸部114的特徵面S2A為平面，且特徵面S2A鄰近平坦部112的一端鄰近顯示元件50。換句話說，本實施例的光學透鏡100A例如是一個剖面為梯型的光學透鏡，且以全貼合的方式配置於顯示元件50。光學透鏡100A藉由延伸部114中特徵面S2A的折射效果，可將邊緣區54所發出的影像光由外部進入並由出光面均勻折射發出。在本實施例中，光學透鏡100A的本體110A的材質可以是玻璃或塑膠。或者是，平坦部112為玻璃，而延伸部114為塑膠。又或者是，平坦部112為玻璃及塑膠的組合，而延伸部114為塑膠，本發明並不限於此。
詳細而言，特徵面S2A為從顯示元件50中的中央區52與邊緣區54交界處延伸至外部的斜面，且特徵面S2A在垂直框體60的方向上重疊於顯示元件50的至少一邊緣區54及框體60的邊框部62。其特徵面S2A在水平方向上所佔長度L1、邊框部62所佔寬度以及顯示元件50的邊緣區54所佔長度比例的詳細實施方式可由上述的圖1及圖2的說明內容獲取足夠啟示而進行實施，故不再贅述。此外，進一步藉由調整邊緣區54的出光強度以調整藉由延伸部114所發出的影像光的詳細實施方式亦可由上述的圖1及圖2的說明內容獲取足夠啟示而進行實施，故亦不再贅述。如此一來，使用者可從而體驗無邊框的視覺效果。
在本實施例中，光學透鏡110A還可進一步包括多個光學微結構120，配置排列於延伸部114的特徵面S2A上。因此，可進一步調整由邊緣區54所發出的影像光在延伸部114內的折射角度，以提升延伸部114的出光效果。更進一步地，本實施例的光學微結構120在特徵面S2A上的排列疏密程度由鄰近平坦部112朝遠離平坦部112的一端逐漸增加。如此一來，可進一步提升由邊緣區54所發出的大角度影像光在延伸部114內的折射角度，以提升延伸部114的出光效果。
圖6為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖6。本實施例的顯示裝置10B類似於圖5的顯示裝置10A，惟兩者不同在於，在本實施例中，光學透鏡100B還包括一保護層130，配置於本體110A。本體110A位於保護層130與顯示元件50之間。保護層130例如是硬度大於塑膠的玻璃。如此一來，可進一步提升光學透鏡100B的抗刮程度。
圖7為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖7。本實施例的顯示裝置10C類似於圖5的顯示裝置10A，惟兩者不同在於，在本實施例中，本體110B為空心結構，且平坦部112與顯示元件50之間具有空氣H。因此，光學透鏡100C可以邊框貼合的方式配置於顯示元件50。如此一來，可進一步減輕重量且降低成本。
圖8為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖8。本實施例的顯示裝置10D類似於圖7的顯示裝置10C，惟兩者不同在於，在本實施例中，光學透鏡100D還包括類似於圖6所繪示的保護層130，配置於本體110B。本體110B位於保護層130與顯示元件50之間。如此一來，可進一步提升光學透鏡100B的抗刮程度。
圖9為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖9。本實施例的顯示裝置10E類似於圖7的顯示裝置10C，惟兩者不同在於，在本實施例中，光學透鏡100E的本體110C的平坦部112為玻璃，而延伸部114為塑膠。如此一來，可進一步提供良好的光學顯示效果。
綜上所述，在本發明的顯示裝置中，光學透鏡配置於顯示元件上，且光學透鏡的本體的延伸部具有特徵面，且特徵面在垂直框體的方向上重疊於顯示元件的邊緣區及框體的邊框部。因此，邊緣區所發出的影像光可由光學透鏡的本體的延伸部均勻發出。如此一來，此影像光可經過光學透鏡均勻發光而傳遞至使用者，以使得使用者可從而體驗無邊框的視覺效果。
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、10A、10B、10C、10D、10E‧‧‧顯示裝置
50‧‧‧顯示元件
52‧‧‧中央區
54‧‧‧邊緣區
60‧‧‧框體
62‧‧‧邊框部
100、100A、100B、100C、100D、100E‧‧‧光學透鏡
110、110A、110B、110C‧‧‧本體
112‧‧‧平坦部
114‧‧‧延伸部
120‧‧‧光學微結構
130‧‧‧保護層
E‧‧‧容置空間
H‧‧‧空氣
L1、L3‧‧‧長度
L2‧‧‧寬度
S1‧‧‧顯示面
S2、S2A‧‧‧特徵面
圖1為本發明一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖2為圖1中區域A的部分放大示意圖。 圖3為圖1中隱藏光學透鏡的俯視示意圖。 圖4為本發明另一實施例的顯示裝置中隱藏光學透鏡的俯視示意圖。 圖5為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖6為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖7為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖8為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖9為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
10‧‧‧顯示裝置
50‧‧‧顯示元件
52‧‧‧中央區
54‧‧‧邊緣區
60‧‧‧框體
100‧‧‧光學透鏡
110‧‧‧本體
112‧‧‧平坦部
114‧‧‧延伸部
E‧‧‧容置空間
L1、L3‧‧‧長度
L2‧‧‧寬度
S1‧‧‧顯示面
S2‧‧‧特徵面

Claims (15)

  1. 一種顯示裝置，包括：一顯示元件，具有一中央區及位於該中央區周圍的至少一邊緣區，該中央區與該至少一邊緣區形成一顯示面；一框體，具有一邊框部及一容置空間，該顯示元件配置於該容置空間中且該邊框部圍繞該顯示元件；以及一光學透鏡，配置於該顯示元件上，包括一本體，該本體具有一平坦部及位於該平坦部周圍的至少一延伸部，其中該至少一延伸部具有一特徵面，且該特徵面在垂直該框體的方向上重疊於該至少一邊緣區及該邊框部，其中該特徵面為平面或曲面的兩者中之一者，其中該特徵面在水平方向上的長度為該框體的該邊框部在水平方向上的寬度的3至4倍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該顯示元件為使用冷陰極螢光燈管、次毫米發光二極體、有機發光二極體或微發光二極體作為背光模組的的液晶顯示器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該顯示元件為次毫米發光二極體液晶顯示器，且該顯示元件具有300個以上的發光區。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該至少一邊緣區的發光強度大於該中央區的發光強度，以使該平坦部以及該至少一延伸部具有大致相同的亮度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該至少一邊緣區與該中央區的發光強度可分別由該顯示元件中的背光模組所控制。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該特徵面為曲面，且該特徵面鄰近該平坦部的一端遠離該顯示元件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該特徵面為平面，且該特徵面鄰近該平坦部的一端鄰近該顯示元件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的顯示裝置，其中該光學透鏡還包括多個光學微結構，配置排列於該至少一延伸部的該特徵面上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該些光學微結構在該特徵面上的排列疏密程度由鄰近該平坦部朝遠離該平坦部的一端逐漸增加。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該本體為空心結構，該平坦部與該顯示元件之間具有空氣。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該本體為玻璃。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該本體為塑膠。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該平坦部為玻璃，該至少一延伸部為塑膠。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該平坦部為玻璃及塑膠的組合，該至少一延伸部為塑膠。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該光學透鏡還包括一保護層，配置於該本體，該本體位於該保護層與該顯示元件之間。
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