发明内容
有鉴于此,提供一种视觉效果较好的显示装置实为必要。
提供一种视觉效果较好的拼接式显示器亦为必要。
提供一种可提高显示装置的视觉效果的背光模组亦为必要。
一种显示装置,其包括背光模组、显示面板及图像补偿元件,该显示面板包括主显示区及位于主显示区外侧的边缘显示区,该主显示区及该边缘显示区均包括多个像素,该图像补偿元件包括对应该边缘显示区的补偿部,该补偿部用于将该边缘显示区显示的图像扩展至远离该主显示区的该边缘显示区的外侧,该补偿部包括对应该边缘显示区的入光面、出光面、及多个导光路径相互独立且沿该入光面向该出光面方向延伸的导光通道,定义平行于该显示面板的平面为第一平面,该多个导光通道相对该第一平面倾斜设置,该背光模组用于向该显示面板提供光线,该背光模组对应该边缘显示区的位置设置有多个第一集光单元,定义垂直该第一平面的方向为第一方向,该第一集光单元用于将沿该第一方向射入该第一集光单元的光线朝向一第一集光轴汇集,其中该第一集光轴与该导光通道的延伸方向相同。
一种拼接式显示器,其包括多个拼接在一起的显示装置,其中,该显示装置包括背光模组、显示面板及图像补偿元件,该显示面板包括主显示区及位于主显示区外侧的边缘显示区,该主显示区及该边缘显示区均包括多个像素,该图像补偿元件包括对应该边缘显示区的补偿部,该补偿部用于将该边缘显示区显示的图像扩展至远离该主显示区的该边缘显示区的外侧,该补偿部包括对应该边缘显示区的入光面、出光面、及多个导光路径相互独立且沿该入光面向该出光面方向延伸的导光通道,定义平行于该显示面板的平面为第一平面,该多个导光通道相对该第一平面倾斜设置,该背光模组用于向该显示面板提供光线,该背光模组对应该边缘显示区的位置设置有多个第一集光单元,定义垂直该第一平面的方向为第一方向,该第一集光单元用于将沿该第一方向射入该第一集光单元的光线朝向一第一集光轴汇集,其中该第一集光轴与该导光通道的延伸方向相同。
一种背光模组,用于提供面光源给显示面板,该背光模组包括主发光区及设置于该主发光区一侧的边缘发光区,该背光模组对应该边缘发光区的位置设置有多个第一集光单元,定义该背光模组形成的面光源所在的平面为第一平面,定义垂直该第一平面的方向为第一方向,该第一集光单元用于将沿该第一方向射入该第一集光单元的光线朝向一第一集光轴汇集,其中该第一集光轴相对于该第一平面倾斜设置。
相较于现有技术,该边缘显示区显示的图像可以扩展至远离该主显示区的该边缘显示区的外侧,从而该边缘显示区可以呈现比其自身尺寸大的视觉效果,使得整个显示装置及拼接式显示器可以呈现比自身尺寸大的视觉效果。另外,该背光模组中,由于该第一集光轴相对于该第一平面倾斜设置,从而可使大部分光线基本沿该导光通道的延伸方向射入该导光通道,进而提高该补偿部的光利用率,也有效提高边缘显示区的显示效果。
具体实施方式
请参阅图1,图1是本发明显示装置10的立体分解图。该显示装置10包括显示面板11、图像补偿元件12、及背光模组13。该显示面板11可以为液晶显示面板或电润湿显示面板等非自发光式显示面板。该图像补偿元件12设置于该显示面板11上方。该背光模组13设置于该显示面板的下方。
该显示面板11包括主显示区110、位于主显示区110外侧的边缘显示区112及位于该边缘显示区112外侧的非显示区114。其中,该非显示区114可以为该显示装置10的不显示图像的边框区域。请一并参阅图2,图2是图1所示显示装置10的显示面板11的平面结构示意图。该主显示区110及该边缘显示区112均包括多个像素116,且该主显示区110及该边缘显示区112的多个像素116呈矩阵排列。
该主显示区110的多个像素116的面积及相邻两个像素116之间的间距基本一致,且该主显示区110(在单位面积内)的像素116的密度小于该边缘显示区112(在单位面积内)的像素116的密度。具体地,该主显示区110的像素116之间的间距可以大于或者等于(优选为大于)该边缘显示区112的像素116之间的间距,且该主显示区110的像素116的面积大于该边缘显示区112的像素116的面积。该边缘显示区112的像素116的面积小于该主显示区110的像素116的面积,如:该边缘显示区112的像素116的长小于该主显示区110的像素116的长,或者该边缘显示区112的像素116的宽小于该主显示区110的像素的宽。可以理解,其中,该像素116的宽定义为该像素在该方向X的宽度,该像素116的长定义为该像素116沿垂直于该方向X的Y方向的长度。
本实施方式中,该主显示区110左右两侧的边缘显示区112a的像素116的长等于该主显示区110的像素116的长,但该左右两侧的边缘显示区112a的像素116的宽小于该主显示区110的像素116的宽,并且该左右两侧的边缘显示区112a的像素116的宽均相等。
进一步地,该主显示区110上下两侧的边缘显示区112b的像素116的宽等于该主显示区110的像素116的宽,但该上下两侧的边缘显示区112b的像素116的长小于该主显示区110的像素116的长,并且该上下两侧的边缘显示区112b的像素116的长均相等。
另外,对于该显示面板11四个角落处的边缘显示区112c的像素116来说,该角落处的边缘显示区112c的像素116的长小于该主显示区110的像素116的长,且该角落处的边缘显示区112c的像素116的宽小于该主显示区110的像素116的宽。具体地,该角落处的边缘显示区112c的像素116的长可以等于该左右侧的边缘显示区112a的像素的长,该角落处的边缘显示区112c的像素116的宽可以等于该上下侧的边缘显示区112b的像素的宽。
请参阅图3,图3是该补偿部122及该支撑部123的结构示意图。该图像补偿元件12包括补偿部122及支撑部123。本实施方式中,该补偿部122及支撑部123的数量均为四,且该四个补偿部122及支撑部123拼接在一起大致形成中空的矩形框体结构。该补偿部122用于设置于该边缘显示区112上,用于将该边缘显示区112显示的图像放大扩展至该边缘显示区112及该边缘显示区112的远离该主显示区110的外侧。该支撑部123用于设置于该非显示区114并于该补偿部122相接以支撑该补偿部122。
请参阅图4及图5,图4是图1所示显示装置10的立体组装图,图5是图4沿IV-IV线的剖面放大示意图。具体地,该补偿部122的截面可以为钝角三角形,其包括入光面1220、出光面1222、连接该入光面1220与该出光面1222的倾斜侧面1224。该入光面1220正对该边缘显示区112设置,该出光面1222与该入光面1220相交且构成锐角,该倾斜侧面1224位于该补偿部122远离该主显示区110的一侧,且该倾斜侧面1224与该入光面1220构成钝角(如135度的钝角)。该补偿部122还包括多个导光路径相互独立且沿该入光面1220向该出光面1222方向延伸的导光通道1226,该出光面1222在该入光面1220所在的平面的投影面积大于该入光面1220的面积,使得自该入光面1220射入该导光通道1226的光束从该出光面1222射出时被扩展,从而该边缘显示区112显示的图像被放大扩展。本实施方式中,该出光面1222在该入光面1220的投影覆盖该边缘显示区112及该非显示区114,使得该补偿部122将该边缘显示区112显示的图像不仅显示在该边缘显示区112的上方,还扩展显示至该非显示区114的上方。本实施方式中,多个导光路径(即该多个导光通道1226的延伸方向)大致平行倾斜侧面1224设置。
本实施方式中,该导光通道1226为导光纤维1228,请参阅图6,图6是该导光通道1226的导光纤维1228的立体示意图。其中,每一导光纤维1228从该入光面1220朝该出光面1222延伸,并且每一导光纤维1228的截面面积保持不变(即每个导光纤维1228的直径保持不变,上下一致)。可以理解,本实施例中,该导光纤维1228主要通过该出光面1222相对于的倾斜程度来达到所需要的放大程度,具体地,每一导光纤维1228在该出光面1222的投影面积大于该导光纤维1228在该入光面1220的投影面积,使得该边缘显示区112的多个像素116显示的图像经对应的导光纤维1228被放大。其中,该多个导光通道1226也可以由若干个光纤、导光薄板等导光材料阵列排布堆叠而成。本实施方式中,该光纤可以是塑料光纤、石英光纤、玻璃光纤等。
该支撑部123的截面为直角三角形,其包括对应该非显示区114设置的底面1230、垂直该底面1230的第一侧面1232及连接该底面1230与第一侧面1232的倾斜的第二侧面1234。该第二侧面1234与该补偿部122的倾斜侧面1224叠合在一起,具体地,该第二侧面1234与该补偿部122的倾斜侧面1224可以通过胶体粘接在一起。该支撑部123的材料可以为透明材料(如玻璃或透明树脂),也可以为不透明的金属或塑料材料。
该背光模组13用于向该显示面板11提供平面光,请再次参阅图1及图5,该背光模组13包括对应该主显示区110的主发光区130及对应该边缘显示区112的边缘发光区131。该背光模组13包括导光板132及位于该导光板132一侧的光源133。该导光板132还包括邻近该光源133的入光面134、与该入光面134相邻的底面135及与该底面135相对的出光面136。该背光模组13对应该边缘发光区131的出光面136上设置有多个第一集光单元137。定义该背光模组13形成的面光源所在的平面为第一平面P(其中该显示面板11平行于该第一平面P),定义垂直该第一平面P的方向为第一方向D,该第一集光单元137用于将沿该第一方向D射入该第一集光单元137的光线朝向一第一集光轴A1汇集,其中该第一集光轴A1与该导光通道1226的延伸方向相同。可以理解,该导光通道1226的延伸方向相对于该第一平面P倾斜设置(即该导光通道1226的延伸方向与该第一平面P之间的夹角小于90度),因此该第一集光轴A1相对于该第一平面P倾斜设置(即该第一集光轴A1与该第一平面P之间的夹角小于90度)。
该第一集光单元137可以为棱锥结构,该棱锥结构包括顶点1371及底面1372,该顶点1371到该底面1372的中心点1373的连线1374相对该第一平面P倾斜设置,并且,本实施方式中,该第一集光轴A1与该顶点1371到该底面1372的中心点1373的连线1374重迭。
请参阅图7,图7是图1所示的背光模组13的背面示意图。该导光板的底面135包括对应显示面板11的主显示区110(也就是对应背光模组13的主发光区130)的第一区域1351及对应该边缘显示区112(也就是对应背光模组13的边缘发光区131)的第二区域1352,该底面135还设置有多个网点1353。优选地,多个网点1353通过印刷的方式形成于该底面135上。
本实施方式中,该第一区域1351的网点1353的密度基本等于该第二区域1352的网点1353的密度,但该第一区域1351的网点1353的大小小于该第二区域1352的网点1353的大小。具体地,该第二区域1352的网点1353的大小(即平面面积)与该第一区域1351的网点1353的大小(即平面面积)的比例范围可以为1.5至4。
相较于现有技术,该边缘显示区112的像素116密度较大从而占据的尺寸较小,但经由该图像补偿元件12的补偿部122补偿后,该边缘显示区112的像素116显示的图像可以扩展至远离该主显示区110的该边缘显示区112的外侧,从而该边缘显示区112可以呈现比其自身尺寸大的视觉效果,使得整个显示装置10可以呈现比自身尺寸大的视觉效果。
另外,该补偿部122可以将该边缘显示区112的像素116所显示的图像扩展至该非显示区114,进而在该显示装置10前方观测时可以基本看不到该非显示区114,从而在视觉上可以达到无边框的显示效果。
进一步地,该背光模组13中,该导光板132将该光源133发出的光线转换为平面光提供给显示面板11,其中该第二区域1352的多个网点1353较大,可使该背光模组13的边缘发光区131的光线强度(即亮度)高于该主发光区130的光线强度,从而使得提供到该显示面板11的边缘显示区112的光线强度较高,使得该显示面板11的边缘显示区112射出的光线强度经该图像补偿元件12衰减后与该主显示区110的射出的光线强度基本相等,使得该显示装置10可以得到较好的显示效果。进一步地,该第一集光单元137将光线朝向该第一集光轴A1汇集,而该第一集光轴A1与导光通道1226的延伸方向基本相同,从而可使该背光模组13的大部分光线基本沿该导光通道1226的延伸方向射入该导光通道1226,进而提高该补偿部122的光利用率,也有效提高边缘显示区112的显示效果。
请参阅图8,图8是本发明显示装置第二实施方式的背光模组23的背面示意图,该第二实施方式的显示装置与第一实施方式的显示装置10基本相同,二者的主要区别在于:导光板232底面235的结构有所不同。具体地,第一区域2351的网点2353与该第二区域2352的网点2353的大小基本相等,但该第一区域2351的网点2353的密度小于该第二区域2352的网点2353的密度。具体地,该第二区域2352的网点2353的密度与该第一区域2351的网点2353点2353密度较大,也可以有效提高整个背光模组23的边缘发光区231的亮度。
请参阅图9及图10,图9是本发明显示装置30第三实施方式的立体示意图,图10是图9所示显示装置30的剖面示意图。该第三实施方式的显示装置30与第一实施方式的显示装置10基本相同,二者的主要区别在于:导光板332的结构与第一实施方式的导光板132的结构有所不同。具体地,该导光板332对应主显示区310的出光面336上设置有第二集光单元338,该第二集光单元338用于将沿第一方向D射入该第二集光单元338的光线朝向一第二集光轴A2汇集,其中该第二集光轴A2的方向与第一方向D相同。
请参阅图11及图12,图11是本发明显示装置40第四实施方式的立体示意图,图12是图11所示显示装置40的剖面示意图。第四实施方式的显示装置40与第一实施方式的显示装置10基本相同,二者的主要区别在于:第四实施方式的显示装置40的背光模组43进一步包括棱镜片439,该棱镜片439位于导光板432的上方且夹于该导光板432与显示面板41之间。请一并参阅图13,图13是图11所示显示装置40的棱镜片439的反面结构示意图。该棱镜片439包括邻近导光板432的入光面、第一集光单元437及第二集光单元438。该第一集光单元437设置于该棱镜片439对应边缘显示区412的入光面上,用于将沿第一方向D射入该第一集光单元437的光线朝向第一集光轴A1汇集,其中该第一集光轴A1与导光通道4226的延伸方向相同。该第二集光单元438用于将沿该第一方向D射入该第二集光单元438的光线朝向一第二集光轴A2汇集,其中该第二集光轴A2的方向与该第一方向D相同。
请参阅图14及图15,图14是本发明显示装置50第五实施方式的立体示意图,图15是图14所示的显示装置50的剖面示意图。第五实施方式的显示装置50与第三实施方式的显示装置30基本相同,二者的主要区别在于:第五实施方式的显示装置50的背光模组53进一步包括棱镜片539,该棱镜片539位于导光板532的上方且夹于该导光板532与显示面板51之间。具体地,该棱镜片539远离该导光板532一侧的出光面上设置有第一集光单元537及第二集光单元538。
该第一集光单元537用于将沿第一方向D射入该第一集光单元537的光线朝向第一集光轴A1汇集,其中该第一集光轴A1与导光通道5226的延伸方向相同。该第二集光单元538用于将沿该第一方向D射入该第二集光单元538的光线朝向一第二集光轴A2汇集,其中该第二集光轴A2的方向与该第一方向D相同。可以理解,第一集光单元537及第二集光单元538分别与第一及第三实施方式的位于导光板132及532的出光面的第一集光单元137及第二集光单元338的结构相同,此处就不再赘述其具体结构。
进一步地,可以理解,该第一至第五实施方式中,该第一集光单元137为四棱锥结构(即包括一个底面及四个侧面的五面体结构),然而,请参阅图16,在该上述第一至第五实施方式的一种变更实施方式中,该第一集光单元137可以为图16所示的六棱锥结构(即包括一个底面及六个侧面的七面体结构),同样可以达到所需要的集光效果。
请参阅图17,图17是本发明拼接式显示器100第一实施方式的立体结构示意图。该拼接式显示器100包括两个并列设置并拼接在一起的显示装置101。该显示装置101可以采用上述第一至第五实施方式以及第一至第五实施方式的变更实施方式的显示装置。
本发明拼接式显示器100中,由于具有该显示装置101具有图像补偿元件102,不仅使得整个显示装置101可以呈现比自身尺寸大的视觉效果,而且由于每个显示装置101可以达到无边框的视觉效果,相邻显示装置101之间的拼接缝隙几乎不可见,有效的提高了拼接式显示器100的显示质量。