带光纤的框架型光学构件及具有该构件的多面板显示装置的制作方法

文档序号:20501640发布日期:2020-04-21 22:48阅读:180来源:国知局
带光纤的框架型光学构件及具有该构件的多面板显示装置的制作方法

本申请是申请号为201610577337.8,发明名称为“带光纤的框架型光学构件及具有该构件的多面板显示装置”且申请日为2016年7月20日的发明专利申请的分案申请。

本发明的实施方式涉及包括多个个体显示装置的多面板显示装置,这些个体显示装置结合起来以形成单个大型图像输出装置,更具体地说,本发明的实施方式涉及显示个体显示装置的连续的图像接合区的多面板显示装置。



背景技术:

随着信息社会的进步,越加需求一种以多种形式以及多种显示装置显示图像的显示装置。显示装置包括液晶显示装置、等离子体显示装置以及有机发光显示装置。

出于商业目的,需求一种大型显示装置。然而,目前构成显示装置的显示面板的尺寸是受限的。因此,在一种多面板显示装置中,多个独立显示面板或者显示装置结合以显示单个大图像,这样的多面板显示装置已经被用作大型显示装置。这样的多面板显示装置被称作电视墙。

构造这样的多面板显示装置的每个独立的显示面板或者显示装置包括:中央工作区,在该中央工作区中显示图像;以及绕工作区布置的非工作区,在该非工作区中不显示图像。非工作区具有环绕显示面板的边缘的框架形状,该框架形状具有恒定的宽度。这样的非工作区被称为边框区。非工作区或者说边框区是不可缺少的部分,该部分包括用于驱动显示面板的栅极驱动电路、数据驱动电路以及多种信号线。



技术实现要素:

实施方式涉及包括结合起来的多个个体显示装置以及位于所述多个个体显示装置上的光学构件的多面板显示装置。所述光学构件包括:框架部分,该框架部分覆盖所述个体显示装置的不显示图像的接合区以及所述个体显示装置的显示区的邻近所述接合区的部分。所述框架部分包括具有第一折射率的多个光导管以及低于所述第一折射率的第二折射率的包层部,所述包层部环绕所述多个光导管。

在一个实施方式中,每个所述光导管均包括:第一表面,该第一表面构造成接收来自所述显示区的被覆盖部的光;以及第二表面,该第二表面背离所述个体显示装置。

在一个实施方式中,所述第二表面的中央相对于所述第一表面的中央朝接合区偏移。所述接合区邻近所述框架部分的包括各个所述光导管的部分。

在一个实施方式中,所述框架部分的一部分至少由以下部分限定:底面,该底面面对个体显示装置的显示区;内倾斜面,该内倾斜面从所述底面延伸并且背离所述个体显示装置;以及外倾斜面,该外倾斜面从所述底面延伸。所述外倾斜面在所述显示装置的非工作区上方延伸并且面对所述个体显示装置与相邻的个体显示装置之间的接合区。

在一个实施方式中,所述内倾斜面与所述底面之间的第一锐角小于所述外倾斜面与所述底面之间的第二锐角。

在一个实施方式中,所述多面板显示装置还包括位于所述内倾斜面的一侧上的折射补偿构件。从所述倾斜面接收的光沿垂直于所述个体显示装置的表面的方向被所述折射补偿构件折射。

在一个实施方式中,所述折射补偿构件包括面对所述内倾斜面的第一表面以及背离所述内倾斜面的第二表面。所述第一表面相对于所述第二表面形成锐角。

在一个实施方式中,所述多面板显示装置还包括位于所述折射补偿构件与所述内倾斜面之间的视角增大板。该视角增大板从形成所述内倾斜面的所述光导管接收具有第一视角的第一光并且从背离所述内倾斜面的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

在一个实施方式中,所述第一表面等于或者小于所述个体显示装置的像素或者子像素,并且所述第二表面大于所述第一表面。

在一个实施方式中,第一光导管的第二表面大于第二光导管的第二表面。所述第一光导管比第二光导管的第二表面更靠近边缘,第二光导管比第一光导管更远离边缘。

在一个实施方式中,所述框架部分的所述一部分还由以下部分限定:顶表面,该顶表面至少在所述个体显示装置的非工作区的上方延伸并且背离所述个体显示装置,所述内倾斜面与所述外倾斜面位于所述顶表面与所述底面之间。

在一个实施方式中,所述光导管与所述包层部中的每一者均被具有第三折射率的支撑材料环绕,该第三折射率低于第一折射率以及第二折射率。

在一个实施方式中,所述光学构件还包括位于所述框架部分与另一框架部分之间的透光层。

在一个实施方式中,每个所述光导管均具有凸多边形的剖面形状。

在一个实施方式中,所述多面板显示装置还包括在所述框架部分的与结合起来的所述多个个体显示装置相对的一侧处位于所述光学构件的所述框架部分上的视角增大板。所述视角增大板在面对所述光导管的第一侧处接收来自所述光导管的具有第一视角的第一光,并且从背离所述光导管的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

在一个实施方式中,所述视角增大板包括一组第三折射率的光导管以及固定所述多个光导管的支撑部分。所述支撑部分具有高于所述第三折射率的第四折射率。

在一个实施方式中,所述一组光导管包括直径相同的光纤。

在一个实施方式中,每个所述光纤的直径都小于所述多个光导管中每一者的直径的50%,或者大于所述多个光导管中每一者的直径的200%。

在一个实施方式中,所述视角增大板的所述第一侧与所述第二侧平行。

在一个实施方式中,所述视角增大板具有0.1mm至3mm的厚度。

实施方式还涉及一种用于多面板显示装置的光学构件。该光学构件包括:第一框架部分,该第一框架部分覆盖第一个体显示装置与第二个体显示装置的不显示图像的接合区以及所述第一个体显示装置与所述第二个体显示装置的显示区的邻近所述接合区的部分。所述第一框架部分包括具有第一折射率的多个光导管以及具有低于所述第一折射率的第二折射率的包层部。所述包层部环绕所述多个光导管。

在一个实施方式中,所述光学构件还包括:连接至所述第一框架部分的第二框架部分。该第二框架部分覆盖所述第一个体显示装置与邻近所述第一个体显示装置的第三个体显示装置的接合区。

在一个实施方式中,每个所述光导管均包括:第一表面,该第一表面构造成接收来自被覆盖的显示区的光;以及第二表面,该第二表面背离所述个体显示装置。

在一个实施方式中,所述第二表面的中央相对于所述第一表面的中央朝接合区偏移,所述接合区邻近所述框架部分的包括各个所述光导管的部分。

在一个实施方式中,所述第一框架部分的一部分至少由以下部分限定:(i)底面,该底面面对所述第一个体显示装置的显示区;(ii)内倾斜面,该内倾斜面从所述底面延伸并且背离所述第一个体显示装置;(iii)以及外倾斜面,该外倾斜面从所述底面延伸,所述外倾斜面在所述第一个体显示装置的非显示区上方延伸并且面对所述第一个体显示装置与所述第二个体显示装置之间的接合区。

在一个实施方式中,所述内倾斜面与所述底面之间的第一锐角小于所述外倾斜面与所述底面之间的第二锐角。

在一个实施方式中,所述光学构件还包括位于所述内倾斜面上的折射补偿构件,从所述倾斜面接收的光沿垂直于所述个体显示装置的表面的方向被所述折射补偿构件折射。

在一个实施方式中,所述折射补偿构件包括面对所述内倾斜面的第一表面以及背离所述内倾斜面的第二表面,所述第一表面相对于所述第二表面形成锐角。

在一个实施方式中,所述第二表面相对于所述个体显示装置的所述表面形成另一锐角。

在一个实施方式中,所述光学构件还包括位于所述折射补偿构件与所述内倾斜面之间的视角增大板。该视角增大板从形成所述内倾斜面的所述光导管接收具有第一视角的第一光并且从背离所述内倾斜面的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

在一个实施方式中,所述第一框架部分的所述一部分还由以下部分限定:顶表面,该顶表面至少在所述第一个体显示装置的非显示区的上方延伸并且背离所述第一个体显示装置,所述内倾斜面与所述外倾斜面位于所述顶表面与所述底面之间。

在一个实施方式中,所述光导管与所述包层部中的每一者均被具有第三折射率的支撑材料环绕,该第三折射率低于第一折射率以及第二折射率。

在一个实施方式中,该光学构件还包括在所述框架部分的与结合起来的所述多个个体显示装置相对的一侧处位于所述光学构件的所述框架部分上的视角增大板。所述视角增大板在面对所述光导管的第一侧处接收来自所述光导管的具有第一视角的第一光,并且从背离所述光导管的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

在一个实施方式中,所述视角增大板包括具有第三折射率的一组光导管以及固定所述多个光导管的支撑部分。所述支撑部分具有高于所述第三折射率的第四折射率。

在一个实施方式中,所述一组光导管包括直径相同的光纤。

在一个实施方式中,每个所述光纤的直径都小于所述多个光导管中每一者的直径的50%,或者大于所述多个光导管中每一者的直径的200%。

在一个实施方式中,所述视角增大板的所述第一侧与所述第二侧平行。

在一个实施方式中,所述视角增大板具有0.1mm至3mm的厚度。

实施方式还涉及一种制造用于放置在多个个体显示装置上的框架型光学构件的方法。多个光纤被捆成块。加热所述光纤块。

在所述块的两侧按压被加热的所述光纤的块以将所述块成形成所述框架型光学构件的一部分,从而在所述一部分中的所述光纤的至少一个子集具有面积小于相应的输出面的面积的输入面。所述输入面从所述显示装置的工作区接收光,并且所述输出面透射所述接收的光。冷却所述光学构件以固化所述光学构件的形状。

实施方式还涉及一种用于具有多个连接起来的个体显示装置的多面板显示装置的框架型光学构件。该框架型光学构件具有:框架部分,该框架部分包括覆盖每个个体显示装置的部分工作区的底部、从所述底部相对于所述个体显示装置的表面以第一角向上延伸的内倾斜面、平行于所述底部延伸的顶部、具有位于所述底部中的输入端以及位于所述内倾斜面中的输出端的第一光纤以及具有位于所述底部中的输入端以及位于所述顶部中的输出端的第二光纤。所述框架型光学构件还包括位于所述框架部分的所述顶部上的第一视角增大板。所述第一视角增大板包括这样一组光纤,这组光纤构造成从所述框架部分接收具有第一视角的第一光并且透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

在一个实施方式中,所述第一光纤的所述输入端的直径与所述第一光纤的所述输出端的直径相同,并且所述第二光纤的所述输入端的直径小于所述第二光纤的所述输出端的直径。

在一个实施方式中,所述第一视角增大板中的所述一组光纤中每一者的直径与所述第一光纤的所述输入端的直径不同。

在一个实施方式中,所述第一视角增大板中的每个所述光纤的直径都小于所述第一光纤的所述输入端的直径的50%,或者大于所述第一光纤的所述输入端的直径的200%。

在一个实施方式中,所述视角增大板具有0.1mm至3mm的厚度。

在一个实施方式中,所述框架型光学构件包括位于所述框架部分的所述内倾斜面上的折射补偿构件以折射从所述框架部分的所述第一光纤射出的光。从所述倾斜面接收的光借助所述折射补偿构件沿垂直于所述个体显示装置的表面折射。

在一个实施方式中,所述框架型光学构件包括位于所述框架部分的所述内倾斜面上的第二视角增大板。所述第二视角增大板包括另一组光纤。所述第二视角增大板从所述框架部分接收具有第三视角的第三光并且透射第四视角的第四光,该第四视角大于所述第三视角。

在一个实施方式中,所述框架型光学构件还包括位于所述第二视角增大板上的折射补偿构件以沿垂直于所述个体显示装置的表面折射从所述第二视角增大板的所述另一组光纤射出的光。

附图说明

为了进一步理解本发明而包含附图,这些附图结合在本申请中并构成本申请的一部分,这些附图图示了本发明的实施方式并且与文字描述一起用于解释本发明的原理。

图1示出根据本发明的一种实施方式的多面板显示装置的平面图以及多面板显示装置的面板接合区的放大剖面图。

图2是示出根据现有技术的多面板显示装置的个体显示装置的接合区中发生的图像间断的视图。

图3是示出当视角等于或者大于预定角度时图2的折射光学构件中发生的图像间断的视图。

图4a是根据本发明的一个实施方式的包括框架型光学构件的多面板显示装置的立体图。

图4b是根据本发明的一个实施方式的包括框架型光学构件的多面板显示装置的示意性剖面图。

图5a与图5b是根据本发明的一个实施方式的框架型光学构件的放大立体图。

图6是根据本发明的一个实施方式的框架型光学构件的框架部分的放大剖面图。

图7a与图7b是根据本发明的一个实施方式的框架型光学构件的框架部分的放大剖面图。

图8a与图8b是根据本发明的一个实施方式示出取决于框架型光学构件的内倾斜面的第一角度(θ1)的大小的视野差异的剖面图。

图9是示出根据本发明的第一实施方式的光纤的输入端与输出端的尺寸与布置的剖面图。

图10是示出根据本发明的第二实施方式的光纤的输入端与输出端的尺寸与布置的剖面图。

图11a与图11b是示出框架型光学构件的框架部分的剖面形状的实施例的剖面图。

图12a、图12b以及图12c是示出能用在根据一个实施方式的框架型光学构件中的光纤的剖面形状的实施例的视图。

图13a与图13b是示出能用在根据一个实施方式的框架型光学构件中的光纤的剖面形状的实施例的视图。

图14a与图14b是包括根据本发明的另一实施方式的框架型光学构件的多面板显示装置的剖面图。

图15a是根据一个实施方式示出制造框架型光学构件的方法的视图。

图15b是根据一个实施方式示出根据权利要求13a的方法制造的框架型光学构件的一部分的视图。

图16a与图16b是根据一个实施方式包括框架型光学构件的多面板显示装置的剖面图,该框架型光学构件包括位于顶部上的视角增大板。

图17a是根据一个实施方式示出图16a和图16b中具有恒定直径的第一光纤的光透射特性的视图。

图17b是根据一个实施方式示出图16a和图16b中具有逐渐增大的直径的第二光纤的光透射特性的视图。

图18a与图18b是根据一个实施方式示出图16a和图16b的视角增大板的增大视角效果的视图。

图19是根据一个实施方式的具有布置在框架部分的内倾斜面上的折射补偿构件的框架型光学构件的剖面图。

图20a与图20b是根据一个实施方式示出折射补偿构件的光折射补偿效果的视图。

图21a至图21c是示出根据图19的实施方式的折射补偿构件的多种形状的剖面图。

图22a至图22c示出根据一个实施方式具有两个视角增大板以及折射补偿构件的框架型光学构件。

图23示出根据一个实施方式具有框架部分的框架型光学构件,框架部分仅由内倾斜面(不包括顶部)构成,并且第二视角增大板与折射补偿构件布置在内倾斜面上。

具体实施方式

下文中,将参照附图详细描述本发明的若干实施方式。在参照附图描述本发明期间,无论图号如何,相同元件由相同附图标记或者符号指示。在确定涉及本发明的公知技术的详细描述使本发明的主旨模糊不清的情况下,将不做详细描述。

诸如第一、第二、a、b、(a)以及(b)之类的术语可以用于描述本发明的元件。这些术语仅用于使一个元件区别于另一个元件,元件的实质、次序、顺序、编号等不限于这些术语。如果提到元件“联接”或者“连接”至另一元件,那么应理解成元件是直接联接或者连接至另一元件;或者再一元件“介于”其间;或者说元件可以在再一元件介于其间的情况下相互“联接”或者“连接”。

图1示出了根据一种实施方式的多面板显示装置并且示出了此多面板显示装置的平面图以及多面板显示装置的面板接合区的放大剖面图。参照图1,通过结合多个个体显示装置200形成整个多面板显示装置100。多面板显示装置100包括个体显示装置200结合的接合区300。

每个个体显示装置200都独立地用作单独的全功能显示装置,并且都能实施为例如液晶显示装置(lcd)、有机发光显示装置(oled)等。

本文中描述的个体显示装置指构成多面板显示装置的单个显示装置,并且在本文中也可以称为个体面板或者面板。

如图1中所示,每个个体显示装置200包括:工作区(a/a)212,该工作区指面板的中央,并且在该工作区中显示图像;以及非工作区(n/a)210,该非工作区指面板的环绕工作区的边缘,并且在该非工作区中不显示图像。个体显示装置200的非工作区210也称作边框区。

另一方面,每个个体显示装置200可包括:显示面板222;背光单元224,该背光单元布置在显示面板下方以向显示面板供应光;以及支撑结构226,该支撑结构环绕整个显示装置。

通过结合第一基板而制造显示面板222,此第一基板是阵列基板。薄膜晶体管等形成在第一基板中。像素区域限定在第二基板中,该第二基板是形成有黑色矩阵以及/或者滤色层等的上基板。在基于oled显示装置的面板的情况下,第二基板可以仅用作防护基板。

背光单元224可以包括子单元,例如:光源模块,该光源模块包括诸如led之类的光源、固定光源的保持器以及光源驱动电路;导光板(lgp)或者扩散板,该扩散板向整个面板区域扩散光;反射板,该反射板向显示面板反射光;led柔性电路,该led柔性电路是用于控制光源等开闭的电路;以及一个或者多个光学膜或者光学片,光学膜或者光学片布置在导光板上以便改善照度、光的扩散、防护等。

覆盖显示装置的外部支撑构件226可以是:作为每个显示装置的单元的环绕并保护背光单元224以及显示面板222的底盖以及/或者导板;作为集电子装置的单元的后盖等,该集电子装置是包括显示装置的最终电子产品。

另一方面,如图1中所示,每个个体显示装置200包括位于其不显示图像的预定边缘区的非工作区(n/a)210。因为多面板显示装置是通过结合多个个体显示装置200形成的,所以在个体显示装置在多个显示面板中接合的接合区300中不显示图像。

另一方面,每个个体显示装置200的非工作区(n/a)210可由显示面板222本身的非工作区、被背光单元224等覆盖的区域、覆盖显示装置的整个外表面的壳顶部或者前盖等形成。

因此,当在图1中所示的多面板显示装置或者电视墙上显示信号图像时,接合区300中发生图像间断(不显示图像)。

图2示出了放大并显示多面板显示装置的接合区的折射光学构件以及当使用此折射光学构件时前视野中的图像的实施例。如图2中所示,解决多面板显示装置的接合区中的图像间断的现象的一种方式是利用这样一种技术,其中,折射光学构件布置在多面板显示装置上以折射或者放大接合区附近的光学路径。

图2示出了这样一种构造,其中,布置在多面板显示装置上的透镜板用作这样的折射光学构件。透镜板240是图2中示出的折射光学构件,该透镜板是一种透光屏,并且透镜板包括:基部板242,该基部板是具有预定厚度的普通透光面板材料;以及透镜单元,该透镜单元形成在多面板显示装置的接合区300附近。

形成在透镜板240中的透镜单元244用于折射接合区300附近的光学路径,并且可以使用菲涅尔透镜等,但是透镜单元不限于菲涅尔透镜。

当如图2中所示使用者处于接合区300前方时,来自相邻的工作区中的像素p1至p4的光借助形成在多面板显示装置的接合区上的透镜板240的透镜单元244被折射并入射在使用者的视野内。当使用者从前侧观察多面板显示装置时,相邻像素的图像被折射并投射到接合区300以显示如图2的下部中示出的预定图像。因此,一定程度上补偿了面板接合区中的图像间断。

在利用菲涅尔透镜板的这些尝试中,在从前方看的情况下有利地预防了需要解决面板接合区中的图像间断的问题。然而,当使用者的视角离开前侧(0度视角)并且视角等于或大于约45度(α)时,不形成图2中所示的光学路径,从而暴露面板接合区300。即,如图3中所示,当视角是α(α>45度)时,来自接合区附近的像素的一些光不朝斜视多面板显示装置的使用者入射,并因此暴露个体显示装置的边框。因此,如图3的下部中所示,在面板接合区中发生图像间断的现象。

提出本发明的实施方式是即便在视角等于或者大于预定角度的情况下也补偿发生在多面板显示装置的接合区中的图像间断的现象。

在本发明的实施方式中,为了在结合多个个体显示装置的多面板显示装置中在前视角以及高视角的情况下提供个体显示装置的接合区中的无缝图像,包括多个光纤以及支撑光纤的树脂支撑件的框架型光学构件布置在多面板显示装置上以借助光纤的输出端向非工作区输出图像。

特别地,框架型光学构件包括:内倾斜面,光纤的输出端布置在该内倾斜面上;以及外倾斜面,该外倾斜面覆盖个体显示装置的非工作区(边框区),并且该框架型光学构件能通过利用包括光纤的框架型光学构件借助光纤的输出端向非工作区输出图像而在构成多面板显示装置的个体显示装置的接合区中提供连续图像。

在下文中,将参照图4a至图11b描述根据本发明的实施方式的框架型光学构件以及具有此框架型光学构件的多面板显示装置的详细构造。

图4a是根据本发明的一个实施方式的包括框架型光学构件500的多面板显示装置的立体图。图4b是根据本发明的一个实施方式的包括框架型光学构件500的多面板显示装置的示意性剖面图。

如图4a与图4b中所示,根据本发明的一个实施方式的多面板显示装置可以包括:显示面板部分400,该显示面板部分通过结合多个个体显示装置而形成并且包括接合区,所述多个个体显示装置的非工作区在此接合区中接合;以及框架型光学构件500,该框架型光学构件包括光导管(例如多个光纤510)以及布置在光纤之间的树脂支撑件520,该树脂支撑件支撑并束缚光纤。

框架型光学构件500包括透光的中央区580以及环绕该中央区的框架部分590。框架部分590覆盖个体显示装置410的非工作区或者面板框区以及个体显示装置的工作区的部分边缘。

即,如图4a与图4b中所示,根据此实施方式的框架型光学构件500具有框架,该框架覆盖多面板显示装置的以晶格形状布置的接合区300的整个顶部区并且具有对应个体显示装置的中央区的开口。

框架型光学构件500的框架部分590包括多个光纤510以及树脂支撑件520,该树脂支撑件520布置在光纤510之间。光纤510接收来自布置在个体显示装置的工作区的边缘处的像素的光,并在框架型光学构件的顶部输出接收到的光。树脂支撑件520束缚并支撑光纤510。

框架型光学构件500的框架部分590包括:底部560,该底部覆盖个体显示装置的工作区的部分边缘;以及内倾斜面530,该内倾斜面从所述底部相对于显示面板部分以第一角度θ1延伸。

除了底部560与内倾斜面530外,框架型光学构件500的框架部分590还包括:外倾斜面540,该外倾斜面布置在个体显示装置的非工作区上并且相对于显示面板部分具有第二角度θ2;以及顶部550,该顶部在内倾斜面530与外倾斜面540之间沿平行于底部560的方向延伸。

因此,如图4b中所示,根据本实施方式的框架型光学构件500是框架部分590的剖面具有扭曲的四边形形状。

然而,框架型光学构件的框架部分590的剖面不限于此扭曲的四边形,并且如图11a与图11b中所示,可以是由内倾斜面530’与底部560’形成的直角三角形形状或者是由内倾斜面530’、底部560’以及外倾斜面540’(不具有顶部)形成的三角形形状。

而且,多个光纤510布置在根据此实施方式的框架型光学构件的框架部分590中。每个光纤均具有朝框架部分的底部560开放的输入端以及朝框架部分的内倾斜面530开放的输出端。

光纤510的输入端面对布置在个体显示装置410的工作区412的边缘中的像素或者子像素。输入端的尺寸可以等于或者小于对应的像素或者子像素的尺寸。

每个光纤510均接收来自相应的像素的光,并且借助全内反射使光透射到框架型光学构件的内倾斜面530的顶部。

如这里描述的,框架型光学装置的底部或底部分是面向显示面板部分400的表面,并且框架型光学装置的顶部或内倾斜面是图像显示面,其中图像经由光纤在该图像显示面中输出。

根据本发明的实施方式的多面板显示装置的显示面板部分400相当于多面板显示装置的显示单元,该显示单元通过将个体显示装置410接合起来而显示图像。在个体显示装置接合的边界区域中,个体显示装置的边框区或者非工作区(na)414接合而形成不显示图像的区域。如本文中所述,将个体显示装置接合的边界区称作接合区300。

因此,多面板显示装置的接合区300是以晶格形状形成在整个多面板显示装置中的非工作区,并且每个接合区300的宽度是每个个体显示装置410的非工作区414的宽度的两倍。

在这些接合区300中发生图像间断。如下文将描述的,为了解决此问题,本实施方式构思成:从工作区的像素透射的图像经由包括在框架型光学构件中的一些光纤输出至光学构件的顶部区。顶部区包括对应接合区的区域。此光纤的详细构造以及图像间断现象的解决原理将详细描述如下。

可以与本发明一起使用的个体显示装置410可以是液晶显示装置,但不限于此,并且该个体显示装置包括诸如等离子体显示装置(pdp)、有机发光二极管(oled)显示装置等的所有形式的显示装置。

而且,本发明的实施方式中应用的个体显示装置410可以包括形成有像素的显示面板以及诸如底盖之类的面板支撑结构,此面板支撑结构支撑显示面板。个体显示装置410可以是仅由简单的显示面板与驱动显示面板用的驱动电路组成的模块,并且诸如壳体之类的支撑结构可以由作为一个单元的整个多面板显示装置形成。

即,如本文中所述的个体显示装置用作完整并且独立的显示装置,并且此个体显示装置可以包括:显示面板,该显示面板包括阵列基板、上基板以及布置在阵列基板与上基板之间的显示材料层(液晶材料、有机发光材料等);驱动显示面板用的驱动电路等,但是可以不包括诸如底盖之类的支撑结构。

当个体显示装置410是液晶显示装置时,显示面板是液晶面板,并且显示面板还可以包括背光单元,该背光单元布置在液晶面板的下部中并向液晶面板供应光。

另一方面,当个体显示装置410也是液晶显示装置时,液晶显示面板可以包括:阵列基板,该阵列基板包括多个栅极线、多个数据线、由栅极线与数据线交叉的区域限定的多个像素以及薄膜晶体管tft,该薄膜晶体管用作控制每个像素中的光透射用的切换装置;上基板,该上基板包括滤色器以及/或者黑矩阵等;以及液晶材料层,该液晶材料层形成在阵列基板与上基板之间。触摸窗可进一步布置在显示面板的整个顶部表面上。

当与本发明的实施方式一起应用的个体显示装置是有机发光二极管(oled)显示装置时,显示面板可以由阵列基板与上部防护基板组成,此阵列基板包括栅极线、数据线、由栅极线与数据线交叉的区域限定的像素、以及薄膜晶体管tft,该薄膜晶体管用作选择性地向有机场发射材料层施加电信号用的切换装置。

而且,框架型光学构件500包括树脂支撑件520,该树脂支撑件布置在多个光纤之间以支撑并束缚这些光纤,其中,树脂支撑件520可以由热固性树脂或者uv固化树脂制成。

因此,可以通过布置具有一定形状的光纤510、用树脂材料填充光纤之间的空间然后通过利用热或者紫外光(uv)固化树脂材料而形成根据本实施方式的框架型光学构件500。

可以通过利用透光树脂材料形成此树脂支撑件520,但不限于此。而且,树脂支撑件520的树脂材料的折射率可以小于光纤510的光纤材料的折射率。

图5a与图5b是根据本发明的实施方式的框架型光学构件的放大立体图。

如图5b中所示,可以通过结合多个作为单个晶格构造覆盖多面板显示装置的接合区的框架部分590而形成根据本发明的实施方式的框架型光学构件,但不限于此。即,如图5a中所示,每个框架部分590可以独立形成,然后布置在多面板显示装置的相应区域上。

在图5a的情况与图5b的情况下,当框架型光学构件布置在多面板显示装置上时,框架型光学构件包括:中央区580,该中央区按原样透射个体显示装置的工作区的中央的图像;以及框架部分590,该框架部分布置成环绕中央区580并且借助内部的光纤将工作区的边缘的像素的图像传送至接合区。

图6是根据本发明的实施方式的框架型光学构件的框架部分的放大剖面图。如图6中所示,多个光纤510布置在框架型光学构件的框架部分中,并且光纤的输入端朝框架部分的底部560开放,这些输入端正好布置在位于个体显示装置410的工作区412的边缘中的像素p7至p0上以接收来自相应的像素的光。

例如,八个光纤f7至f0布置成从框架部分的最内侧开始分别对应像素p7至p0,并且各个光纤的输入端正好布置在相应的像素上。

各个光纤f7至f0的输出端布置在框架型光学构件的框架部分的内倾斜面530中以向外部输出经由输入端接收并在光纤中全反射的相应像素的光。因此,图像聚焦在框架型光学构件的内倾斜面530上。

而且,如图6中所示,因为光纤510的一些输出端布置在个体显示装置的至少一个非工作区以及多面板显示装置的接合区上,所以在多面板显示装置的接合区上输出工作区的像素的图像,使得不发生多面板显示装置的接合区中的图像间断。

图7a与图7b是根据本发明的实施方式的框架型光学构件的框架部分的放大剖面图,其中示出了外倾斜面540与内倾斜面530之间的关系。

在根据图7a与图7b的实施方式的框架型光学构件的框架部分中,除了其中布置有光纤的输出端的内倾斜面530以外,还设置有布置在个体显示装置的非工作区414上的外倾斜面540。而且,具有矩形剖面形状的框架部分还可以包括位于底部的相对侧的顶部550。

为了减小框架型光学构件的重量,位于外倾斜面540下方的空间可以是空的。由内倾斜面530与显示面板部分形成的第一角度θ1小于由外倾斜面540与显示面板部分400形成的第二角度θ2。

因此,如图7a中,框架型光学构件的框架部分的底部的宽度wds大于个体显示装置的非工作区的宽度wna,宽度wna是外倾斜面的投影的长度。

而且,作为由内倾斜面530与显示面板部分形成的锐角的第一角度θ1可以在10度到20度的范围内。

图8a与图8b是示出框架型光学构件的内倾斜面的第一角度(θ1)的大小的效果的剖面图。如图8a中所示,当框架型光学构件的第一角度θ1增大时,光纤的输出端的尺寸根据第一角度增大。即,参照图8a的第三光纤f3作为示例,与光纤f3的输出端平行于底部时第一角度是0度的情况相比,当第一角度是θ1(θ1>0)时光纤f3的输出端的尺寸wo3是其1/cosθ1倍。

因此,当第一角度θ1为60度时,光纤的输出端的尺寸相当于第一角度θ1为0度时的情况的两倍。

另一方面,因为如上所述,输出端的尺寸woi与输入端的尺寸wii之比相当于被相应的光纤放大的图像的放大率,所以当第一角度θ1增大时,输出至内倾斜面的图像的放大倍数也增大。

参照作为实施例的图8a,布置成对应中央区的大部分边缘的像素p4的图像在未经框架型光学构件的中央区放大的情况下输出,但是紧邻像素p4的像素p3的图像被放大1/cosθ1,然后聚焦在内倾斜面上。

因为当内倾斜面530的第一角度θ1增大时在框架型光学构件的内倾斜面中图像的尺寸迅速增大,所以不能显示连续的图像。

而且,当内倾斜面530的第一角度θ1增大时,内倾斜面不被前方视野的观察者910察觉,但是内倾斜面本身可被侧方视野的观察者920认知为新的图像间断线。

另一方面,如图7b中所示,当如上文所述内倾斜面530的第一角度θ1减小时,图像在内倾斜面中被放大,因此可以向前方视野的观察者910与侧方视野的观察者920都显示无缝图像。因此,包括在框架型光学构件的框架部分中的内倾斜面530的角度可以在20度以下。

另一方面,当内倾斜面的第一角度θ1减小时,可以解决上述问题。然而,框架部分具有预定厚度d,使得朝工作区的内部延伸的底部的宽度wds大大变宽。

当内倾斜面的第一角度θ1减小并因此框架部分的底部560的宽度wds变宽时,整个框架型光学构件的尺寸整体增大并且包括在其中的光纤的数量增多。

根据此实施方式,当构成框架型光学构件的框架部分的内倾斜面的第一角度被设定成小于外倾斜面的第二角度并且内倾斜面的第一角度在约10度至约20度的范围内变化时,在适当维持光学构件的尺寸的情况下可能在多面板显示装置的接合区中显示自然的图像。

根据实际的测试结果,当个体显示装置的非工作区的宽度wna约为4mm时,框架部分的底部的宽度wds可以在约40mm到约50mm的范围内变化。

另一方面,布置在框架型光学构件的框架部分中的光纤510的输入端的所有尺寸wii可以具有对应个体显示装置的像素的尺寸并且彼此相等,但是光纤510的输出端的尺寸woi等于或者大于输入端的尺寸,将参照图9与图10描述这方面内容。

图9是示出根据本发明的第一实施方式的光纤的输入端与输出端的尺寸与布置的剖面图。在图9中所示的第一实施方式中,布置在框架型光学构件的框架部分中的光纤f0至f5的输入端对应布置在个体显示装置的工作区中的像素,并且光纤f0至f5的输入端wi0至wi5的尺寸彼此相等,但是光纤f0至f5的输出端的尺寸大于输入端wii的尺寸并且朝个体显示装置的边缘逐渐增大。

即,尽管图9的光纤f0至f5的输入端的尺寸wi0至wi5彼此相等,但是框架部分的最内部的光纤f5的输出端的wo5具有最小的尺寸。输出端的尺寸朝边缘逐渐增大。

因此,根据图9的第一实施方式,布置在框架型光学构件500的框架部分中的光纤的输入端与输出端的尺寸关系可表示成如下的数学表达式1:

[数学表达式1]

wi<wo4<wo3<wo2<wo1<wo0

在图9的第一实施方式中,个体显示装置的工作区的边缘区域的像素的图像朝框架型光学构件500的框架部分中的边缘逐渐增大。可以基于个体显示装置的非工作区的尺寸、框架型光学构件的厚度等确定光纤510的输出端的尺寸的增大率。然而,最大的输出端的尺寸(即,布置在个体显示装置的最外侧中的光纤的尺寸)可能比输入端的尺寸的3倍要小。

根据图9的第一实施方式,多面板显示装置的接合区的图像放大倍数连续增大,从而能显示连续的无缝图像。

图10是示出根据本发明的第二实施方式的光纤的输入端与输出端的尺寸与布置的剖面图。图10中所示的实施方式与图9的第一实施方式相似之处在于光纤的输入端的尺寸wi0’至wi7’彼此相等,但是与第一实施方式的不同之处在于光纤的输出端的尺寸woi大于或者等于输入端的尺寸wii并且所有光纤的尺寸都彼此相等。

即,参照图10,光纤f0至f5的输入端的尺寸wi0至wi7具有相同的值,并且光纤f0至f5的输出端的尺寸wo0至wo7彼此相等。在此,所有光纤的输出端的尺寸woi等于或者大于输入端的尺寸wii。

因此,在图10的第二实施方式中,布置在框架型光学构件500的框架部分中的光纤510的输入端与输出端的尺寸关系可以表示成如下的数学表达式2:

[数学表达式2]

wi<wo4=wo3=wo2=wo1=wo0

在上述第二实施方式中,框架型光学构件500的内倾斜面或者顶部中的图像的放大比率彼此相等。因此,与放大倍数根据图像类型逐渐增大的第一实施方式相比,可以提供更自然的无缝图像。

与第二实施方式相同,当图像以相同的放大比率供应在非工作区上时,图像不失真,这是因为放大比率朝个体显示装置的边缘逐渐增大。

特别地,当所有光纤的输出端的尺寸woi等于输入端的尺寸wii时,即便作为光纤的输出端woi之间的空间的树脂支撑区朝边缘增大,也能使由于光纤的图像放大而引起的图像失真最小化,这是因为像素的图像被按原样传送。

即,根据第二实施方式,尽管布置在个体显示装置的边缘中的像素的图像在不放大的情况下传送至更广的区域并因此分辨率减小,但是当个体显示装置在使放大引起的图像失真最小化的情况下具有足够的分辨率时可以提供无缝图像。

而且,在本发明的实施方式中,无论布置在框架型光学构件的框架部分中的光纤510的输入端与输出端的尺寸关系如何,输入端与输出端之间的传送线516(图9)都以某角度弯曲并且从显示面板的法线的方向a的倾斜角度为α。

在此,光纤510布置成:邻近框架型光学构件的边缘的光纤具有较大的倾斜角度α,该倾斜角度α由光纤的传送线与显示面板的法线的方向a形成。

因此,如图6中所示,布置在框架型光学构件500的框架部分590中的光纤510使光从个体显示装置的像素朝外侧转移,然后输出光,并且光纤510的一些输出端布置在多面板显示装置的接合区300或者个体显示装置的非工作区414上。因此,图像可在多面板显示装置的接合区中输出。

然而,根据本发明的实施方式的光纤的输入端的尺寸wii与输出端的尺寸woi不限于上述第一实施方式至第三实施方式。例如,在光纤的输出端的所有尺寸都彼此相等并且输入端的尺寸小于输出端的尺寸的情况下,输入端朝向边缘可能具有较小的尺寸或者具有任意的尺寸。

图11a与图11b是示出框架型光学构件的框架部分的剖面形状的实施例的剖面图。如上所述,在图4a至图10的实施方式的框架型光学构件的框架部分590中,框架部分具有包括所有内倾斜面530、外倾斜面540、顶部550以及底部560的四边形形状。

然而,框架部分不限于此。框架部分可以具有如图11b中所示的直角三角形形状,并可以具有如图11a中所示的三角形形状,该三角形形状由内倾斜面530’、底部560’以及外倾斜面540’组成而不包括顶部。

当框架型光学构件的框架部分具有如图11a中所示的由内倾斜面530’、底部560’以及外倾斜面540’(不包括顶部)组成的三角形截面时,布置在内倾斜面中的光纤的输出端的尺寸变动具有恒定值,因此图像放大倍数可以被控制成恒定值。

而且,当框架型光学构件的框架部分具有仅由内倾斜面530’与底部560’组成的直角三角形截面时,框架部分具有结构简单并且图像放大倍数恒定的优点。此外,因为树脂支撑件520’填充在外倾斜面下方,所以可以提高光学构件的稳固性。

另一方面,如图4至图10中所示,当框架型光学构件的框架部分具有由内倾斜面530、外倾斜面540、顶部550以及底部560组成的四边形剖面时,光纤的输出端可以布置在内倾斜面530与顶部550中,因此,与图11的实施方式相比,可以减小框架型光学构件的整体厚度。

图12a、图12b以及图12c是示出能用在根据本发明的框架型光学构件中的光纤的剖面形状的实施例的视图,并且图13a与图13b是示出能用在根据本发明的框架型光学构件中的光纤的剖面形状的实施例的视图。

如图12a、图12b以及图12c中所示,在用于这些实施方式中使用的框架型光学构件中的光纤510中,每个光纤均可以包括一个或者多个芯部517以及环绕芯部的包层部518。

在此,光纤510的芯部517的折射率a大于包层部518的折射率b,并且包层部518的折射率b大于树脂支撑件520的折射率c。

基于这样的折射率关系,穿过光纤510的输入端而输入的光被包层部518的内表面全反射,因此仅通过芯部517传播。

而且,尽管一些输入光因光入射在光纤的输入端上的入射角而透过包层部518的内表面,但是借助折射率小于包层部的折射率的树脂支撑件520而发生光的全反射,并因此光留在包层部518的内部。因此可以减少泄露到光纤外部的光。

作为能用于根据本发明的实施方式的框架型光学构件的光纤510以及树脂支撑件520的材料,使用诸如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚芳醚砜(pes)、丙烯酸苯乙烯(ms)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、丙烯醛基、二氧化硅、玻璃之类的透光材料。因此,可以根据上述折射率关系选择使用适当材料。

例如,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)材料具有约90%的透光率且折射率约为1.49至1.50,聚碳酸酯(pc)具有约86%至89%的透光率且折射率约在1.57以上。

而且,聚芳醚砜(pes)具有约73%的透光率且折射率约为1.65,丙烯酸苯乙烯(ms)具有约90%的透光率且折射率约为1.5677。玻璃也具有约1.89以上的折射率。

因此,例如,当聚芳醚砜(pes)或者玻璃用作光纤510的芯部517的材料,聚碳酸酯(pc)或者丙烯酸苯乙烯(ms)用作光纤的包层部518的材料,并且聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等用作树脂支撑件520的材料时,能够保证框架型光学构件500的在本发明中所需的光学特性。

然而,用于光纤的材料不限于上述材料组合。因此,一旦材料组合满足这样的条件:光纤510的芯部517的折射率a大于包层部518的折射率b,并且包层部518的折射率b大于树脂支撑件520的折射率c,就可以使用具有预定透光比以上的所有材料。

如图12a与图12b中所示,光纤510可以包括布置在中央区域中的单个芯部,但是不限于此,并且光纤510可以是包括位于其中的一束芯部的多芯光纤。

即,如图12b中所示,可以用在根据本发明的实施方式的框架型光学构件中的光纤可以是多芯光纤,在多芯光纤中,一束芯部517’布置在包层部518’中。因此,当使用多芯光纤时,能够增大光传输路径的单位面积整合度。

如图12c中所示,光纤的包层部518’可以包括多个位于其中的黑珠519。

黑珠519吸收不通过光纤的芯部传播并且从光纤的芯部分离到包层部或者基体的噪声光,因此黑珠519用以减小相邻的光纤之间的混色。

黑珠519的折射率可以与包层部材料的折射率不同。

黑珠也由呈黑色的pmma、二氧化硅以及pc中至少一者制成。黑珠可以具有球形形状、四角锥形形状等,但是可以具有无固定形的形状(不确定的形状)。

在一些情况下,黑珠519可以包括折射率以及/或者尺寸互不相同的至少两个或者更多个珠,以改善光散射性能以及光吸收性能。例如,可以使用具有第一折射率以及在1μm至10μm的范围内的直径的第一黑珠以及具有第二折射率以及在20μm至80μm的范围内的直径的第二黑珠,第二折射率比第一折射率小0.02至0.2。在本文中,可以通过调节单位体积的分布密度而获得所需的光吸收性能。

图13a与图13b是示出能用在根据本发明的框架型光学构件中的光纤的剖面形状的实施例的视图。

如图12a、图12b以及图12c中所示,用在根据本发明的实施方式的框架型光学构件中的光纤510可以是具有圆形剖面的圆形光纤。

因为光纤的光透射效率与占空因数(光纤占据的面积的面积比)有关并且具有圆形剖面的圆形光纤展示出卓越的光透射效率,所以期望在这些实施方式中使用圆形光纤。

然而,实施方式不限于圆形光纤,并且如图13a或者图13b中所示,实施方式可以使用具有四边形剖面或者多边形剖面的多边形光纤。

特别地,期望本发明中使用的光纤布置成对应设置在光纤下方的个体显示装置的像素。因为像素的示意形状是四边形,所以通过利用图13a或者图13b中所示的多边形光纤能够提高光纤的输入端与相应的像素的匹配度。

而且,当使用图13a与图13b中所示的多边形光纤时,相邻的光纤之间的邻近度增大并且光纤之间的空间减小。因此,能够提高光纤占据的面积与框架型光学构件的整个面积的面积比。

即,当使用图13a或者图13b中所示的多边形光纤时,光纤可以布置成在光纤之间具有小的空间,因此能够减小用于不传送光的树脂支撑件的面积。因此,能够提高整个框架型光学构件的光透射效率。

图14a与图14b是包括根据本发明的另一实施方式的框架型光学构件的多面板显示装置的剖面图。

在前述实施方式中,布置在框架型光学构件的框架部分中的中央区580是开口。

然而,图14a与图14b的框架型光学构件包括:框架部分1590,在该框架部分中布置有一个或者多个光纤,并且该框架部分具有内倾斜面;以及透光层1600,该透光层布置在位于框架部分中的中央区1580中。

即,尽管框架型光学构件1500的框架部分1590与前述实施方式的框架部分相同时,但是框架型光学构件的中央区1580不保持开放并且被透光层1600填充,在此透光层中布置有特别的透光膜或者透光填料。

在图14a中,通过在框架型光学构件的框架部分1590的顶部以及中央区1580两者上布置透光膜而形成透光层。

而且,在图14b中,框架部分1590的中央区1580填充有透光材料以形成具有与框架部分的厚度相同的厚度的透光层1600。

在此,作为用于透光层1600的透光材料,可以使用与用于支撑框架部分中的光纤的树脂支撑件520相同的材料,但不限于此,并且可以通过利用不同于树脂支撑件520的材料形成透光层。附图标记1610指在框架部分1590上延伸的透光层1600。

然而,鉴于框架型光学构件1500的制造过程,期望通过利用与支撑光纤的树脂支撑件520的相同材料形成透光层1600。

当如上文所述,框架型光学构件的中央区不保持开放而填充有特别的透光层时,个体显示装置200的中央工作区的图像可被向上透射,可以使个体显示装置的中央区免受外部影响,并且可以提供在多面板显示装置上安装光学构件发明的便利。

图15a是根据一个实施方式示出制造框架型光学构件500的方法的视图。光纤510与树脂1304被捆成块。然后将所述块加热至这样的温度,在该温度下,可在光纤510与树脂1304中发生塑性变形。

然后两个夹具1302、1308接触所述块并且沿相反方向推压所述块以将块模制成如图15b中所示的形状。

如图15a与图15b中所示,在用两个夹具1302、1308按压块之后或者同时,使块冷却以固化块的形状,然后沿线1310切割成框架型光学构件500。

以此方式,可以使光纤的输出端的尺寸wo大于光纤的输入端的尺寸wi。而且,右边缘处的光导管的输出面相对于光导管的子集的输入面向右侧偏移。当显示装置的接合线置于块500的右下侧时,来自显示装置的工作区的光经由位于显示装置的非工作区之上的光纤透射。

图16a和图16b是包括根据另一实施方式的框架型光学构件的多面板显示装置的剖面图。图16a和图16b的多面板显示装置包括布置在框架部分的顶部上的第一视角增大板2600。

在图16a与图16b的实施方式中,构成框架型光学构件的框架部分2590包括:底部2560,该底部覆盖个体显示装置的显示区的部分边缘;内倾斜面2530,该内倾斜面以相对于显示面板部分为第一角度θ1的倾斜角从底部向上延伸;顶部2550,该顶部从内倾斜面2530延伸成与底部2560平行;以及额外布置在顶部2550上的视角增大板2600。

视角增大板2600是面板构件,该面板构件包括多个线性光纤2610以及支撑部分2620,该支撑部分由树脂等形成以便固定线性光纤,并且该面板构件执行使通过框架部分2590的顶部2550发射的光的视角增大的功能。

同时,在图16a与图16b的实施方式中,在包括于框架部分中的光纤之中,线性光纤定位在内倾斜面2530与顶部2550中。第一光纤2510表示布置在内倾斜面2530的位置中的光纤,并且这些第一光纤在输入端与输出端之间具有均一的剖面。第二光纤2510’表示这样的光纤,这些光纤的直径随光纤向上延伸而增大并且这些光纤布置在顶部2550的位置中。每个第二光纤2510’均具有大于其输入端的输出端。

即,如由图16a中的f4至f8所指示的,在框架部分2590的底部2560与内倾斜面2530之间延伸的第一光纤2510具有恒定的直径。第一光纤f4至f8执行这样的功能:在不扩展光的情况下向顶部透射并输出在个体显示面板的工作区412中的像素p4至p8的光。

与之相比,如由图16a与图16b中的f0至f3所指示的,在框架部分2590的底部2560与顶部2550之间延伸的第二光纤2510’的直径从其输入端向输出端逐渐增大。第二光纤f0至f3执行扩展来自像素p0至p3的光的功能,像素p0至p3被包括在个体显示面板的工作区412的最外边缘中。第二光纤f0至f3向上侧透射并输出被扩展的光。

因此,在图16a与图16b的实施方式中,框架部分的布置有第一光纤f4至f8的内倾斜面区域可以表示成非扩展部分,并且框架部分的布置有第二光纤f0至f3的顶部可以表示成扩展部分。

图17a与图17b是示出在用于此实施方式中的光纤之中的第一光纤与第二光纤的光透射性能的视图,其中,第一光纤具有恒定直径,并且第二光纤具有逐渐增大的直径。

图17a与图17b描述了图16a与图16b中所示的视角增大板2600的功能。如图17a与17b中所示,在具有恒定直径的第一光纤2510的情况下,由于光纤内的全反射性能,从该第一光纤的输出端射出的光的输出视角βo大于或者等于入射在该第一光纤的输入端上的光的输入视角βi。即,第一光纤2510能以等于或者至少大于个体显示装置的像素的视角的视角透射光。

与之相比,在直径朝其顶部处的输出端逐渐增大的第二光纤2510’的情况下,从输出端射出的光的输出视角βo’小于入射在第二光纤的输入端的光的输入视角βi’。即,第二光纤2510’以比像素p0至p3的视角窄的视角透射光。

因此,当在像素单元中看时,从框架部分的顶部2550向上射出的光的视角比从框架部分的其余部分射出的光的视角小,从而当从侧面看时会减小图像的可见度。

因此,用于增大视角的光学构件放置在框架部分的对应框架型光学构件的扩展部分的顶部2550上。为此目的,视角增大板2600布置在框架部分的顶部2550上,该视角增大板是包括多个线性光纤2610以及用于固定线性光纤2610的支撑部分2620的面板构件。

在此情况下,用于包括在视角增大板2600中的线性光纤2610与支撑部分2620的材料与制造方法可以与前述框架型光学构件的框架部分2590的那些材料及制造方法相同,因此为了避免重复将省略其详细描述。而且,包括在视角增大板2600中的支撑部分可以由诸如(而不限于)树脂之类的材料形成,并且能够支撑并固定用于扩展视角的多个线性光纤2610的材料可以用作支撑部分的材料。

图18a与图18b是示出用在图16a与图16b的实施方式中的视角增大板的增大的视角效果的视图。

如图18a中所示,布置在扩展部分中的第二光纤2510’的输出端的输出视角βo’比输入视角βi’(像素的视角)小,但是最终的输出视角可以借助视角增大板2600的线性光纤2610而增大至βo”。

即,在从第二光纤2510’射出的光以输入视角βi”入射在视角增大板的线性光纤2610上后,如上文参照图16a所述的,光在线性光纤2610内全反射,然后离开视角增大板2600。因此,输出视角增大至βo”。从使用者的角度来看,光的最终视角紧密接近相应的像素的视角。因此,可以一定程度的减缓上述因用于扩展的第二光纤导致的视角减小。

同时,如图18b中所示,期望的是包括在视角增大板2600中的线性光纤2610的直径d2不等于包括在框架型光学构件的框架部分中的第一或者第二光纤的直径。

更具体地说,包括在视角增大板2600中的线性光纤2610的直径d2可以优选小于第一或者第二光纤的输入端的直径d1(或者wi)的50%或者大于第一或者第二光纤的输入端的直径d1(或者wi)的200%。

因为线性光纤2610的直径d2接近包括在框架部分中的第一或者第二光纤的输入端的直径d1(或者wi),所以由于两个结合的光纤之间的干涉使得可看到条纹的所谓的莫尔现象更显著。

同时,当包括在视角增大板2600中的线性光纤2610的直径d2小于包括在框架部分中的第一或者第二光纤的输入端的直径d1(或者wi)的50%时,前述莫尔现象会不那么显著,并且会增大线性光纤2610的增大的视角效果。但是视角增大板2600的透光度可能稍微减小。

而且,当包括在视角增大板2600中的线性光纤2610的直径d2大于包括在框架部分中的第一或者第二光纤的输入端的直径d1(或者wi)的200%时,前述莫尔现象会不那么显著,并且视角增大板会具有优良的透光度。但是会一定程度地限制线性光纤2610的视角增大的效果。

因此,包括在视角增大板2600中的线性光纤2610可以构造成所具有的直径d2小于包括在框架部分中的第一或者第二光纤的输入端的直径d1(或者wi)的50%或者大于包括在框架部分中的第一或者第二光纤的输入端的直径d1(或者wi)的200%,从而补偿第二光纤的视角减小的作用同时减少莫尔现象。

特别地,能够通过将直径d2选择成为小于直径d1的50%的直径或者大于直径d1的200%的直径而增大透光度并且放大视角。

而且,根据本实施方式,视角增大板2600可以优选具有约0.1mm至约3mm的厚度t。在此情况下,可以根据线性光纤的直径d确定视角增大板2600的厚度t,因为增大的视角效果可以根据包括在视角增大板2600中的线性光纤的直径d变动。然而,在不管包括在视角增大板2600中的线性光纤的直径d2如何视角增大板2600具有0.1mm以下的厚度t的情况下,增大的视角效果不足,并且难以制造视角增大板。而且,在视角增大板2600具有3mm以上的厚度t的情况下,整个光学构件的厚度(即,框架部分的厚度d与如图18a中的视角增大板的厚度t的总和)增大。

因此,在此实施方式中,视角增大板2600构造成具有约0.1mm至约3mm的厚度t,从而减小整个构件的厚度同时确保视角增大,并且便于制造视角增大板。

图19是根据一个实施方式的具有布置在框架部分的内倾斜面上的折射补偿构件的框架型光学构件的剖面图。在图19的实施方式中,折射补偿构件2700具有高折射率,并且由透光材料形成。折射补偿构件2700附加地布置在构成框架型光学构件的框架部分2590的内倾斜面2530上。

折射补偿构件2700是由这样的材料形成的透光光学构件,该材料具有与构成框架型光学构件的框架部分2590的材料(即,构成包括在框架部分中的光纤2510与2510’以及支撑部分的材料)相似的折射率(例如±0.3)。

更具体地说,折射补偿构件2700由具有约1.4以上的折射率的透光材料形成,并且优选由具有约1.6以上的折射率的玻璃材料形成。例如,折射补偿构件2700可以由具有透光性能的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚芳醚砜(pes)、丙烯酸苯乙烯(ms)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、丙烯醛基、二氧化硅、玻璃等形成。

折射补偿构件2700包括底部2710与顶部2720。底部2710与框架部分的内倾斜面2530接触,并且顶部2720暴露至光学构件的外部。

而且,折射补偿构件2700布置成除了覆盖框架部分的内倾斜表面2530以外还覆盖如图14a与图14b中所示的框架部分中的中央区1580。

根据本实施方式,折射补偿构件2700执行补偿发生于布置在框架型光学构件的框架部分的内倾斜面的位置中的第一光纤2510的输出端上的光学路径对准偏移的功能,下文将参照图20给出其详细描述。

图20a与图20b是示出根据一个实施方式借助折射补偿构件的光折射补偿效果的视图。如图20a中所示,布置在框架部分的内倾斜面的位置中的第一光纤2510具有恒定直径,但是形成为这样:第一光纤的输出端因内倾斜面的第一锐角θ1而以相对于个体显示装置的表面的第一锐角θ1倾斜。

因此,从第一光纤2510的输出端射出的光ro的方向不同于入射在第一光纤的输入端的光ri的方向。在本文中,这样的现象被称作第一光纤的光学路径对准偏移。

即,如图20a中所示,从第一光纤射出的光ro相对于入射光ri以第一锐角θ1倾斜,使得来自布置在第一光纤下方的像素的光在由于光学路径对准偏移而不对准的情况下射出,而不是沿垂直方向指向个体显示装置410的表面的情况下射出。

由于从框架部分的内倾斜面射出的光与从其余部分(即,框架部分中的中央区与框架部分的顶部)射出的光在方向上的差异,当观察者看时发生图像间断或者图像失真。

根据本实施方式的折射补偿构件2700用于在一定程度上补偿光学路径对准偏移现象。如图20b中所示,因为折射补偿构件2700是具有1.4以上折射率(低于或者高于光纤2510的折射率)的、布置在预定厚度的框架部分的内倾斜面上的光学构件(由玻璃等形成),所以从第一光纤2510射出的光r2被如图20b中所示的折射补偿构件的底部2710一次折射。穿过折射补偿构件2700进入的光r2穿过折射补偿构件2720,然后被折射补偿构件的顶部2720再折射,从而从折射补偿构件的顶部射出的光r3沿与第一入射光r1的方向相似的方向前行。因此,可以在一定程度上减小图20a中所示的光学路径对准偏移。

特别地,根据本实施方式,折射补偿构件2700的顶部2720相对于水平面以第二倾斜角θw倾斜,使得在第二倾斜角θw减小时用于光学路径对准偏移的补偿性能借助二次折射而增强。作为参考,折射补偿构件2700的底部相对于水平面倾斜的第一倾斜角与框架部分的内倾斜面2530的第一角θ1相同。

即,用于光学路径对准偏移的补偿性能随着折射补偿构件2700的顶部与底部之间相对于水平面的倾斜角的差异增大而增大,但是折射补偿构件的总厚度也会随折射补偿构件2700的顶部2720的第二倾斜角θw减小而增大。

因此,在本实施方式中,能够通过在0度与框架部分的内倾斜面的第一角θ1的范围内适当调节第二倾斜角θw而设计光学路径对准偏移的补偿程度,下文参照图21a至图21c提供更详细的描述。

图21a至图21c是示出根据图19的实施方式的折射补偿构件2700的多种形状的剖面图。更详细地说,图21a至图21c示出了具有折射补偿构件2700的顶部2720与水平面一起构成的不同大小的第二倾斜角θw的多种形状。

图21a示出了折射补偿构件2700的顶部的第二倾斜角θw为0度的情况;即,折射补偿构件2700的顶部与水平面处于同一平面。

在此情况下,如上文参照图20b所述,二次折射量增大以增强光学路径对准偏移的补偿程度,并且在理论上,能够通过使从折射补偿构件2700的顶部射出的光的视角的方向与相应的像素的视角的方向近似匹配而减小由框架部分的内倾斜面产生的光学路径对准偏移的量。

图21c示出了折射补偿构件2700”的顶部的第二倾斜角θw几乎与框架部分2590的内倾斜面的第一角θ1相同的情况。在此情况下,折射补偿构件形成为光学面板构件,该光学面板构件具有预定厚度并且覆盖个体显示装置的中央区的上侧以及框架型光学构件的框架部分的内倾斜面。

在图21c的情况下,与图21a的情况相比,光学路径对准偏移的补偿程度会略微减小,但是能够减小折射补偿构件2700”的总厚度及重量。

图21b示出了折射补偿构件2700’的顶部的第二倾斜角θw大于0度并且小于框架部分2590的内倾斜面的第一角θ1的情况。

利用图21b的实施方式,能够通过适当调节折射补偿构件2700’的顶部的第二倾斜角θw而提高对于光学路径对准偏移的补偿程度以及框架型光学构件的总厚度及重量。即,能够在考虑发生的光学路径对准偏移的量以及光学构件的期望的厚度/重量的情况下设定折射补偿构件2700’的顶部的第二倾斜角θw。

图22a示出了根据本发明的再一实施方式的框架型光学构件。根据图22a及图22b中所示的实施方式的框架型光学构件具有这样的结构,在该结构中,除了布置在该框架型光学构件的框架部分的顶部2550上的视角增大板2600以外,第二视角增大板2600’布置在该框架型光学构件的框架部分的内倾斜面2530上。折射补偿构件2700布置在第二视角增大板上。

因为如上文所述,框架型光学构件的框架部分的内倾斜面2530相对于水平面以第一角θ1倾斜,所以沿内倾斜面2530形成的第一光纤2510的输出端也相对于水平面以预定角度倾斜。

因此,如图22b中所示,由于第一光纤的输出端的倾斜,从第一光纤2510的输出端射出的光的视角β2会小于入射在第一光纤的输入端上的光的视角β1。

因此,对于布置在框架部分的内倾斜面2530的位置中的第一光纤而言,也需要增大视角的功能。为此目的,在图22a的实施方式中,第二视角增大板2600’额外布置在框架部分的内倾斜面2530上。

在此情况下,第二视角增大板2600’与图16a至图18b中所示的视角增大板2600仅在其位置方面不同,并且可以与视角增大板2600在诸如材料、形状等的详细构造方面相同。

即,第二视角增大板2600’是由多个线性光纤以及用于联接线性光纤的支撑部分构成的面板构件。

而且,包括在第二视角增大板2600’中的线性光纤可以构造成具有这样的直径,该直径小于包括在框架部分中的第一光纤的直径d1(wi)的50%或者大于包括在框架部分中的第一光纤的直径d1(wi)的200%,从而补偿第一光纤的视角减小并且使莫尔现象最小化,补偿第一光纤的视角减小是视角增大板的独特功能。

此外,在图22a的实施方式中,折射补偿构件2700额外布置在第二视角增大板2600’上以补偿由内倾斜面引起的光学路径对准偏移。因为折射补偿构件具有与上文参照图19至图21c所述的折射补偿构件相同的构造,所以将省略其详细描述。

在此情况下,布置在第二视角增大板2600’上的折射补偿构件2700可以优选由这样的材料形成,该材料具有与构成框架部分或者第二视角增大板2600’的材料相似的折射率(例如±0.3)。

如图22c中所示,当穿过第一光纤2510的第一光r1穿过第二视角增大板2600’的线性光纤时,其视角增大(r2),并且光在穿过折射补偿构件2700的顶部时被折射,从而由内倾斜面的第一角θ1引起的光学路径对准偏移被补偿并且发射出最终的光r3。

当然,在图22a的实施方式中,第一视角增大板2600可以布置在框架部分的顶部2550上以补偿由布置在扩展部分中的第二光纤2510’的直径增大引起的视角减小。

如上所述,根据图22a的实施方式,第二视角增大板2600’与第一视角增大板2600分别布置在框架部分的内倾斜面2530与顶部2550上以补偿由内倾斜面以及第二光纤的直径增大引起的视角减小,并且折射补偿构件2700布置在第二视角增大板2600’上以补偿由内倾斜面引起的光学路径对准偏移。

图23示出了根据本发明的再一实施方式的框架型光学构件。在图23的实施方式中,框架型光学构件具有这样的构造,在该构造中:其框架部分2590仅由内倾斜面2530(不包括顶部)构成;并且第二视角增大板2600’与折射补偿构件2700相继布置在内倾斜面上。

在图23的实施方式中,具有恒定直径的第一光纤与具有逐渐增大的直径的第二光纤都布置在内倾斜面2530与底部2560之间,在此情况下,第二光纤布置在第一光纤的外侧上。

如上文所述,在多个个体显示装置结合的多面板显示装置中,能够通过在多面板显示装置的前表面布置包括光纤的框架型光学构件而确保图像连续,光纤接收来自像素的光并且向覆盖个体显示装置的接合区的区域输出光。特别地,通过优化框架型光学构件的框架部分的内倾斜面的结构以及包括在框架部分中的光纤的结构,能够在多面板显示装置的面板接合区中提供连续而自然的图像。

此外,能够通过在框架型光学构件的框架部分的内倾斜面或者顶部上布置视角增大板而补偿由光纤的输入端与输出端之间在尺寸方面的差异导致的视角减小。还能够通过布置由位于框架部分的内倾斜面上的材料(诸如玻璃等)形成的折射补偿构件而补偿由框架部分的内倾斜面引起的光学路径对准偏移。

此外,本公开至少包括根据以下条款的实施方式。

条款1.一种多面板显示装置,该多面板显示装置包括:

结合起来的多个个体显示装置;以及

位于所述多个个体显示装置上的光学构件,所述光学构件包括:

框架部分,该框架部分覆盖所述个体显示装置的不显示图像的接合区以及所述个体显示装置的显示区的邻近所述接合区的部分,所述框架部分包括具有第一折射率的多个光导管以及具有低于所述第一折射率的第二折射率的包层部,所述包层部环绕所述多个光导管。

条款2.根据条款1所述的多面板显示装置,其中,每个所述光导管均包括:

第一表面,该第一表面构造成接收来自所述显示区的被覆盖部的光;以及

第二表面,该第二表面背离所述个体显示装置。

条款3.根据条款2所述的多面板显示装置,其中,所述第二表面的中心相对于所述第一表面的中心朝接合区偏移,所述接合区邻近所述框架部分的包括各个所述光导管的部分。

条款4.根据条款1所述的多面板显示装置,其中,所述框架部分的一部分至少由以下部分限定:

底面,该底面面对个体显示装置的显示区;

内倾斜面,该内倾斜面从所述底面延伸并且背离所述个体显示装置;以及

外倾斜面,该外倾斜面从所述底面延伸,所述外倾斜面在所述显示装置的非显示区上方延伸并且面对所述个体显示装置与相邻的个体显示装置之间的接合区。

条款5.根据条款4所述的多面板显示装置,其中,所述内倾斜面与所述底面之间的第一锐角小于所述外倾斜面与所述底面之间的第二锐角。

条款6.根据条款4所述的多面板显示装置,该多面板显示装置还包括位于所述内倾斜面的一侧上的折射补偿构件,从所述倾斜面接收的光沿垂直于所述个体显示装置的表面的方向被所述折射补偿构件折射,其中,所述折射补偿构件包括面对所述内倾斜面的第一表面以及背离所述内倾斜面的第二表面,所述第一表面相对于所述第二表面形成锐角。

条款7.根据条款6所述的多面板显示装置,该多面板显示装置还包括位于所述折射补偿构件与所述内倾斜面之间的视角增大板,该视角增大板构造成从形成所述内倾斜面的所述光导管接收具有第一视角的第一光并且从背离所述内倾斜面的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

条款8.根据条款2所述的多面板显示装置,其中,所述第一表面等于或者小于所述个体显示装置的像素或者子像素,并且所述第二表面大于所述第一表面。

条款9.根据条款4所述的多面板显示装置,其中,所述框架部分的所述一部分还由以下部分限定:

顶表面,该顶表面至少在所述个体显示装置的非显示区的上方延伸并且背离所述个体显示装置,所述内倾斜面与所述外倾斜面位于所述顶表面与所述底面之间。

条款10.根据条款1所述的多面板显示装置,其中,所述光导管与所述包层部中的每一者均被具有第三折射率的支撑材料环绕,该第三折射率低于第一折射率以及第二折射率。

条款11.根据条款1所述的多面板显示装置,其中,所述光学构件还包括位于所述框架部分与另一框架部分之间的透光层。

条款12.根据条款1所述的多面板显示装置,该多面板显示装置还包括在所述框架部分的与结合起来的所述多个个体显示装置相对的一侧处位于所述光学构件的所述框架部分上的视角增大板,该视角增大板构造成在面对所述光导管的第一侧处接收来自所述光导管的具有第一视角的第一光,并且从背离所述光导管的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

条款13.根据条款12所述的多面板显示装置,其中,所述视角增大板包括一组具有第三折射率的光导管以及固定所述多个光导管的支撑部分,所述支撑部分具有高于所述第三折射率的第四折射率。

条款14.根据条款12所述的多面板显示装置,其中,所述一组光导管包括直径相同的光纤。

条款15.一种用于多面板显示装置的光学构件,该光学构件包括:

第一框架部分,该第一框架部分覆盖第一个体显示装置与第二个体显示装置的不显示图像的接合区以及所述第一个体显示装置与所述第二个体显示装置的显示区的邻近所述接合区的部分,所述第一框架部分包括多个具有第一折射率的光导管以及具有低于所述第一折射率的第二折射率的包层部,所述包层部环绕所述多个光导管。

条款16.根据条款15所述的光学构件,该光学构件包括:

连接至所述第一框架部分的第二框架部分,该第二框架部分覆盖所述第一个体显示装置与邻近所述第一个体显示装置的第三个体显示装置的接合区。

条款17.根据条款15所述的光学构件,其中,每个所述光导管均包括:

第一表面,该第一表面构造成接收来自被覆盖的显示区的光;以及

第二表面,该第二表面背离所述个体显示装置。

条款18.根据条款17所述的光学构件,其中,所述第二表面的中心相对于所述第一表面的中心朝接合区偏移,所述接合区邻近所述框架部分的包括各个所述光导管的部分。

条款19.根据条款15所述的光学构件,其中,所述第一框架部分的一部分至少由以下部分限定:

底面,该底面面对所述第一个体显示装置的显示区;

内倾斜面,该内倾斜面从所述底面延伸并且背离所述第一个体显示装置;以及

外倾斜面,该外倾斜面从所述底面延伸,所述外倾斜面在所述第一个体显示装置的非显示区上方延伸并且面对所述第一个体显示装置与所述第二个体显示装置之间的接合区。

条款20.根据条款19所述的光学构件,其中,所述内倾斜面与所述底面之间的第一锐角小于所述外倾斜面与所述底面之间的第二锐角。

条款21.根据条款19所述的光学构件,该光学构件还包括位于所述内倾斜面上的折射补偿构件,从所述倾斜面接收的光沿垂直于所述个体显示装置的表面的方向被所述折射补偿构件折射。

条款22.根据条款21所述的光学构件,其中,所述折射补偿构件包括面对所述内倾斜面的第一表面以及背离所述内倾斜面的第二表面,所述第一表面相对于所述第二表面形成锐角。

条款23.根据条款22所述的光学构件,其中,所述第二表面相对于所述个体显示装置的所述表面形成另一锐角。

条款24.根据条款21所述的光学构件,该光学构件还包括位于所述折射补偿构件与所述内倾斜面之间的视角增大板,该视角增大板构造成从形成所述内倾斜面的所述光导管接收具有第一视角的第一光并且从背离所述内倾斜面的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

条款25.根据条款19所述的光学构件,其中,所述第一框架部分的所述一部分还由以下部分限定:

顶表面,该顶表面至少在所述第一个体显示装置的非显示区的上方延伸并且背离所述第一个体显示装置;位于所述顶表面与所述底面之间的所述内倾斜面与所述外倾斜面。

条款26.根据条款15所述的光学构件,其中,所述光导管与所述包层部中的每一者均被具有第三折射率的支撑材料环绕,该第三折射率低于第一折射率以及第二折射率。

条款27.根据条款15所述的光学构件,该光学构件还包括在所述框架部分的与结合起来的所述多个个体显示装置相对的一侧处位于所述光学构件的所述框架部分上的视角增大板,该视角增大板构造成在面对所述光导管的第一侧处接收来自所述光导管的具有第一视角的第一光,并且从背离所述光导管的第二侧透射第二视角的第二光,该第二视角大于所述第一视角。

条款28.根据条款27所述的光学构件,其中,所述视角增大板包括一组第三折射率的光导管以及固定所述多个光导管的支撑部分,所述支撑部分具有高于所述第三折射率的第四折射率。

条款29.根据条款27所述的光学构件,其中,所述一组光导管包括直径相同的光纤。

条款30.一种制造用于放置在多个个体显示装置上的框架型光学构件的方法,该方法包括:

将多个光纤捆成块;

加热所述光纤的块;

在所述块的两侧按压被加热的所述光纤的块以将所述块塑造成所述框架型光学构件的一部分,从而在所述部分中的所述光纤的至少一个子集具有面积小于相应的输出面的面积的输入面,所述输入面构造成从所述显示装置的工作区接收光,并且所述输出面构造成透射所述接收的光;以及

冷却所述光学构件以固化所述光学构件的形状。

以上所述以及附图例示了本发明的理念,并且本领域的普通技术人员能在不脱离本发明的实质特征的情况下做出多种变型以及诸如构造的结合、分离、更替以及变动之类的变更。因此,本发明中公开的实施方式不限制本发明的技术理念,而是解释本发明的技术理念。本发明的技术理念不限于所述实施方式。本发明的范围由所附权利要求限定,并且在与本发明等价的范围内的所有技术理念都应理解成属于本发明的范围。

相关申请的交叉援引

本申请根据美国法典第35编第119(a)节要求2015年9月25日递交的申请号为10-2015-0136750的韩国专利申请以及2016年2月22日递交的申请号为10-2016-0020352的韩国专利申请的优先权以其权益,这些申请为了所有目的通过援引结合于此,如同其在本文中完全阐述。

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