TWI624712B - 彎曲的邊框隱藏式顯示器裝置殼蓋與無邊框顯示器裝置 - Google Patents

彎曲的邊框隱藏式顯示器裝置殼蓋與無邊框顯示器裝置 Download PDF

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Abstract

揭示彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋及顯示器裝置。在一實施例中，邊框隱藏式顯示器殼蓋用於耦接至顯示器裝置，該顯示器裝置具有邊框及顯示面板，該邊框隱藏式顯示器殼蓋包含彎曲周圍部份，該彎曲周圍部份具有第一表面及第二表面，其中該彎曲周圍部份係經配置以自該顯示器裝置之該邊框偏移變化間隙GA。邊框隱藏式顯示器殼蓋進一步包含稜鏡陣列，該稜鏡陣列位於彎曲周圍部份之第一表面或第二表面之至少一者上。稜鏡陣列自彎曲周圍部份之邊緣延伸達距離L。稜鏡陣列及彎曲周圍部份係經配置以偏移由顯示面板所產生的靠近邊框之影像之一部份，使得該影像之該偏移部份對於觀看者而言看起來在該邊框的上方。

Description

彎曲的邊框隱藏式顯示器裝置殼蓋與無邊框顯示器裝置 相關申請案之交叉引用
本申請案依據專利法主張申請於2011年10月12日之美國臨時申請案序號第61/546,296號與申請於2012年3月9日之美國臨時申請案序號第61/608,995號之優先權的權益，參照該等臨時申請案之內容並以全文引用之方式併入本文。
本揭示案係有關於用於顯示器裝置(例如電視)之具有彎曲輪廓的邊框隱藏式顯示器殼蓋，及無邊框顯示器裝置。
如本文所使用的用語「顯示器裝置」意圖涵蓋全部能顯示視覺內容的裝置，該等裝置包含但不限於電腦(包含膝上型電腦、筆記型電腦、平板電腦及桌上型電腦)、行動電話及電視(TV)。前述裝置之各者包含許多部件部份，包含個別部件可位於其中的實體外殼或箱子、電路板、電路元件例如積體電子電路部件及當然有顯示面板 本身。當前，這些顯示面板為平面顯示面板，該等顯示面板包含液晶顯示元件、有機發光二極體(OLED)顯示元件或電漿顯示元件及當然有玻璃或塑膠基板，這些元件中之許多元件係設置於該等玻璃或塑膠基板及/或被該等玻璃或塑膠基板封入。通常，平面顯示面板之邊緣部份與顯示器裝置本身係利用作為電性導線及與顯示面板操作有關之各種其他電子電路部件，例如驅動面板畫素之電路及驅動在液晶顯示器(LCD)顯示面板例子中的LED照明器之電路。此舉造成平面顯示面板製造商將邊緣部份裝進邊框內及/或在邊框後方，該邊框用來隱藏前述部件，但該邊框亦遮蔽顯示面板之邊緣部份，藉此減小整體影像尺寸。
基於美學的理由，平面顯示器製造者正試圖最大化影像觀看面積且提供更美觀的外觀，且因此最小化環繞影像的邊框之尺寸。然而，對於此最小化過程有實際限制，且當前邊框尺寸的寬度在3mm至10mm的等級。因此，為了達到根本沒有邊框的最終目標，已提出了將給予觀看者影像是佔據整個面板表面的印象而同時減小影像形成顯示面板與顯示器殼蓋之間的間隙的光學解決方案。
大致上，本文所述實施例係針對彎曲的邊框隱藏式顯示器殼蓋，該等殼蓋對於顯示器裝置提供實質上無邊框外觀。邊框隱藏式顯示器裝置偏移靠近顯示器裝置之 邊框的影像之部份，使得那些部份對於觀看者而言出現於邊框的上方，藉此最小化邊框之外觀。
在一態樣中，邊框隱藏式顯示器殼蓋用於耦接至顯示器裝置，該顯示器裝置具有邊框及顯示面板，該邊框隱藏式顯示器殼蓋包含彎曲周圍部份，該彎曲周圍部份具有第一表面及第二表面，其中該彎曲周圍部份係經配置以自該顯示器裝置之該邊框偏移變化間隙GA。該邊框隱藏式顯示器殼蓋進一步包含第一稜鏡陣列，該第一稜鏡陣列位於該彎曲周圍部份之該第一表面或該第二表面之至少一者上。第一稜鏡陣列自該彎曲周圍部份之邊緣延伸達距離L。第一稜鏡陣列之各稜鏡具有稜鏡角θ。第一稜鏡陣列及彎曲周圍部份係經配置以偏移由顯示面板所產生的靠近邊框之影像之一部份，使得該影像之該偏移部份對於觀看者而言看起來在該邊框的上方。
在某些實例中，彎曲周圍部份包含相對於顯示面板的凹彎曲，使得間隙GA以從彎曲周圍部份之邊緣朝向邊框隱藏式顯示器殼蓋之中心的方向達距離L而減小。某些實例包含中央區域，該中央區域以該彎曲周圍部份為界，其中當邊框隱藏式顯示器殼蓋係耦接至顯示器裝置時，該中央區域與顯示面板之間的間隙GA為約零。在某些實例中，於彎曲周圍部份之邊緣處正切彎曲周圍部份相對於顯示面板之平面具有等於或小於20的角。在某些實例中，第一稜鏡陣列係放置於彎曲周圍部份之第一表面上，且該彎曲周圍部份之第一表面面向觀看者。邊框隱藏 式顯示器殼蓋進一步可包含第二稜鏡陣列於彎曲周圍部份上，其中第一稜鏡陣列與第二稜鏡陣列係分別放置於該彎曲周圍部份之第一表面與第二表面上。第一稜鏡陣列之個別稜鏡之空間頻率可不同於第二稜鏡陣列之個別稜鏡之空間頻率。
在某些實例中，彎曲周圍部份包含相對於顯示面板的凸彎曲，使得間隙GA以從該彎曲周圍部份之邊緣朝向邊框隱藏式顯示器殼蓋之中心的方向達長度L而增加。第一稜鏡陣列之稜鏡角θ可從顯示器裝置之邊緣處的最大稜鏡角θ1而減小。在某些實例中，彎曲周圍部份進一步包含第一直線部份、凸彎曲部份及第二直線部份，第一直線部份從邊框之表面延伸，凸彎曲部份從第一直線部份之一端延伸，其中第一稜鏡陣列係位於凸彎曲部份處，第二直線部份從凸彎曲部份之一端延伸且平行於顯示面板。在某些實例中，第一直線部份可相對於垂直於邊框之平面呈角度。第一稜鏡陣列可放置於彎曲周圍部份之第二表面上，且彎曲周圍部份之第二表面面向顯示面板。在某些情況下，稜鏡可位於殼蓋之第二面上，其中稜鏡之第一刻面為在相對於稜鏡中的光行進之垂直之+/-20度內，且稜鏡之第二刻面為在平行於稜鏡中的光行進之+/-20度內。
在某些實例中，彎曲周圍部份包含凸彎曲部份及凹彎曲部份，使得該凹彎曲部份從靠近邊框的顯示器裝置之邊緣延伸，使得最大間隙GA發生於該凹彎曲部份 內，且該凸彎曲部份從該凹彎曲部份延伸，其中於凸彎曲部份之終止處無間隙。
在另一態樣中，顯示器裝置包含邊框隱藏式顯示器殼蓋、背光、顯示面板及邊框，該邊框具有寬度W，該邊框係經設置圍繞該顯示面板之周圍邊緣。邊框隱藏式顯示器殼蓋包含彎曲周圍部份及以該彎曲周圍部份為界的中央區域、第一表面與第二表面及第一稜鏡陣列，第一稜鏡陣列設置於第一表面或第二表面之至少一者上，其中第一稜鏡陣列自該邊框隱藏式顯示器殼蓋之邊緣延伸朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋之該中央區域達距離L。顯示面板係放置於背光與邊框隱藏式顯示器殼蓋之間，使得該顯示面板與該邊框隱藏式顯示器殼蓋之第二表面之間存在間隙GA。顯示面板係經配置以顯示影像。彎曲周圍部份朝向顯示面板向內彎曲，且該間隙GA於該距離L之後為實質上零。
在某些實例中，顯示器裝置進一步包含設置於彎曲周圍部份與顯示面板之間的聚合物材料，其中該聚合物材料包含擴散粒子材料分散於該聚合物材料中。在某些實例中，邊框隱藏式顯示器殼蓋包含彎曲周圍部份上的第二稜鏡陣列，其中第一稜鏡陣列及第二稜鏡陣列分別放置於該彎曲周圍部份之第一表面及第二表面上。
在又另一態樣中，顯示器裝置包含邊框隱藏式顯示器殼蓋、背光、顯示面板及邊框，該邊框具有寬度W，該邊框係經設置圍繞該顯示面板之周圍邊緣。邊框隱藏式 顯示器殼蓋包含彎曲周圍部份及以該彎曲周圍部份為界的中央區域、第一表面與第二表面及稜鏡陣列，該稜鏡陣列設置於第一表面或第二表面之至少一者上，其中稜鏡陣列自該邊框隱藏式顯示器殼蓋之邊緣延伸朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋之該中央區域達距離L。顯示面板係放置於背光與邊框隱藏式顯示器殼蓋之間，使得該顯示面板與該邊框隱藏式顯示器殼蓋之第二表面之間存在間隙GA。顯示面板係經配置以顯示影像。彎曲周圍部份遠離顯示面板向外彎曲，且最大值間隙GA於距離L之後發生。
在某些實例中，稜鏡陣列之個別稜鏡之稜鏡角θ從顯示器裝置之邊緣處的最大值稜鏡角θ1而減小。在某些實例中，稜鏡陣列可放置於彎曲周圍部份之第二表面上，且彎曲周圍部份之第二表面面向顯示面板。
在某些實施例中，顯示器殼蓋僅於顯示器之左區域及右區域中彎曲，其中左及右標示相對於平分該顯示器殼蓋的假想垂直線之位置。
稜鏡陣列可位於彎曲左區域及彎曲右區域中的殼蓋之第二表面上，同時其他稜鏡可位於顯示器殼蓋之直線(非彎曲)頂區域及底區域中的顯示器殼蓋之第一表面上。
應明瞭本揭示案包含實施例，該等實施例包括以水平方向或是垂直方向並肩(「並排式」)設置的顯示器裝置陣列。
10‧‧‧顯示器裝置
12‧‧‧顯示面板
14‧‧‧邊框
14a‧‧‧邊框部份/頂邊框
14b‧‧‧邊框部份/底邊框
14c‧‧‧邊框部份
14d‧‧‧邊框部份
15a‧‧‧側
15b‧‧‧側
16‧‧‧邊框隱藏式顯示器殼蓋
17‧‧‧周圍部份
18‧‧‧稜鏡區域
18a‧‧‧稜鏡部份
18b‧‧‧稜鏡部份
18c‧‧‧稜鏡部份
18d‧‧‧稜鏡部份
20‧‧‧視覺上透明中央區域
22‧‧‧稜鏡
22a‧‧‧第一稜鏡陣列之單一前側面稜鏡
22b‧‧‧第二稜鏡陣列之單一後側稜鏡
24‧‧‧實線
26‧‧‧虛線
28‧‧‧寬黑帶
30‧‧‧區域
32‧‧‧紅畫素
34‧‧‧綠畫素
36‧‧‧藍畫素
38‧‧‧長軸
40‧‧‧稜鏡之一部份
42‧‧‧稜鏡之另一部份
44‧‧‧部份
46‧‧‧前側刻面
48‧‧‧非通過刻面
50‧‧‧前側刻面
52‧‧‧光線
54‧‧‧通過光線
56‧‧‧後側刻面
60‧‧‧光束
61‧‧‧光束
70‧‧‧成形殼蓋玻璃
71‧‧‧第一直線部份
72‧‧‧彎曲部份
73‧‧‧第二直線部份
80‧‧‧角度濾片膜
81‧‧‧第一直線部份
82‧‧‧彎曲部份
83‧‧‧第二直線部份
85‧‧‧切線
86‧‧‧塑膠材料/環氧化物
87‧‧‧平面
88‧‧‧曲線
90‧‧‧曲線
100a‧‧‧殼蓋/頂邊框隱藏式顯示器殼蓋
100b‧‧‧底邊框隱藏式顯示器殼蓋
102‧‧‧凸彎曲部份
104‧‧‧凹彎曲部份
200‧‧‧曲線
202‧‧‧曲線
204‧‧‧曲線
206‧‧‧曲線
C0‧‧‧曲線
C10‧‧‧曲線
C20‧‧‧曲線
C40‧‧‧曲線
GA‧‧‧間隙
h‧‧‧高度
L‧‧‧距離
O‧‧‧觀看者
R‧‧‧半徑
W‧‧‧邊框寬度
X1‧‧‧位置
X2‧‧‧位置
α‧‧‧視角
β‧‧‧角度
γ‧‧‧視角
θ‧‧‧稜鏡角
δ‧‧‧稜鏡偏向角
ψ‧‧‧正切角
φ‧‧‧離開入射角
當參照附圖閱讀以上詳細描述時，能更為瞭解該等態樣及其他態樣，其中：第1A圖為顯示器裝置之前視圖，該顯示器裝置包括顯示面板及邊框；第1B圖為並排式顯示器裝置陣列之前視圖；第2圖為邊框隱藏式顯示器殼蓋之前視圖，該邊框隱藏式顯示器殼蓋包含稜鏡區域用以隱藏邊框；第3A圖為稜鏡區域之一部份之示意圖，圖示個別稜鏡；第3B圖為圖示稜鏡角θ作為顯示器裝置上的位置之函數的圖形；第4圖示意地繪示觀看者位於遠離顯示器裝置之顯示面板之處，該顯示器裝置由邊框隱藏式顯示器殼蓋所覆蓋；第5圖為顯示器裝置上之位置對於邊框隱藏式顯示器殼蓋上之位置的圖形；第6圖為間隙距離D對於邊框寬度W之比值、該比值作為稜鏡角θ之函數的圖形；第7圖為經由包括稜鏡的顯示器殼蓋之一部份所見的影像之圖，且圖示位於稜鏡位置處的局部影像放大(條帶效應)； 第8圖為紅色、綠色及藍色(RGB)畫素陣列之示意圖，其中該等畫素係經配置而正交於稜鏡陣列之稜鏡之長軸，以減小條帶效應；第9圖為RGB畫素陣列之示意圖，以減小條帶效應；第10圖為經由包括稜鏡的顯示器殼蓋所見的影像之一部份之圖，圖示沒有稜鏡的部份、具有稜鏡但沒有局部模糊之部份及具有稜鏡且局部模糊之部份；第11圖為包括彎曲前側刻面的稜鏡之示意圖；第12圖為顯示面板與邊框及平坦邊框隱藏式顯示器殼蓋之示意圖，該平坦邊框隱藏式顯示器殼蓋包括稜鏡陣列，該稜鏡陣列從邊框隱藏式顯示器殼蓋之邊緣分佈跨越距離L；第13圖為顯示面板與邊框及第12圖之稜鏡陣列之單一稜鏡之示意圖，繪示正視角與負視角及間隙GA；第14圖為間隙/邊框寬度比值作為稜鏡角θ之函數的圖形；第15圖為放置於邊框隱藏式顯示器殼蓋之觀看者側上的稜鏡陣列之示意圖，繪示該等稜鏡內的內反射，該內反射造成看到邊框；第16圖為放置於邊框隱藏式顯示器殼蓋之觀看者側上的稜鏡陣列之示意圖，繪示該稜鏡之角度設定， 使得觀看者經由兩個前側刻面觀看影像，藉此允許看到邊框；第17圖為觀看者以錯誤方向(朝向邊框)觀看之百分比、該百分比作為稜鏡角θ之函數的圖形；第18圖為對於全內反射發生之視角、該視角作為稜鏡角之函數的圖形；第19圖為顯示面板之一部份及邊框，以及包括彎曲周圍部份之顯示器殼蓋之截面側視圖；第20圖為設置於第19圖之顯示器殼蓋上的稜鏡陣列之單一稜鏡之示意圖，圖示稜鏡經旋轉，使得沒有刻面(表面)與顯示面板平行；第21圖為顯示面板與邊框及顯示器殼蓋之一部份之示意圖，其中顯示器殼蓋包括稜鏡於該顯示器殼蓋之兩側上；第22圖為顯示面板與邊框及顯示器殼蓋之一部份之示意圖，該顯示器殼蓋包括彎曲部份，其中介於該顯示器殼蓋與該顯示面板之間的間隙之一部份填充有聚合物材料(例如，環氧化物)；第23圖為對於有填充的間隙與未填充的間隙，間隙-邊框寬度比值作為稜鏡角之函數之圖形；第24圖為顯示面板與邊框及顯示器殼蓋之一部份之示意圖，該顯示器殼蓋包括彎曲部份，其中介於該顯示器殼蓋與該顯示面板之間的間隙之一部份填充有聚 合物材料(例如，環氧化物)，其中聚合物材料包括粒子狀散射粒子；第25圖為顯示面板與邊框及顯示器殼蓋之一部份之示意圖，其中該顯示器殼蓋包括彎曲部份，該彎曲部份遠離該顯示面板而彎曲；第26圖為彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋之一部份之示意圖，該彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋具有第一直線部份與第二直線部份及彎曲部份；第27圖為繪製對於各種視角，在顯示器裝置上的位置對於在邊框隱藏式顯示器殼蓋上的位置之圖形，其中稜鏡角度為32°；第28圖為描繪第27圖中繪製的邊框隱藏式顯示器殼蓋之輪廓之圖形；第29圖為繪製對於各種視角，在顯示器裝置上的位置對於在邊框隱藏式顯示器殼蓋上的位置之圖形，其中稜鏡角為32°，且邊框隱藏式顯示器殼蓋之直線部份呈20°角；第30圖為描繪第29圖中繪製的邊框隱藏式顯示器殼蓋之輪廓之圖形；第31圖為繪製對於各種視角，在顯示器裝置上的位置對於在邊框隱藏式顯示器殼蓋上的位置之圖形，其中稜鏡具有變化的角度，且邊框隱藏式顯示器殼蓋之直線部份呈20°角； 第32圖為描繪第31圖中繪製的邊框隱藏式顯示器殼蓋之輪廓之圖形；第33圖為彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋之彎曲稜鏡部份之輪廓之示意圖；第34圖為描繪彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋之輪廓量測之圖形；第35圖為描繪第34圖中描繪的彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋之局部曲率進化之圖形；第36圖為對於設定視角於邊框維持不可見的30°，對於朝外彎曲顯示器殼蓋邊緣部份，間隙-邊框寬度比值及L/邊框寬度比值作為放大倍數之函數之圖形；第37圖為對於-50°的負視角，對於朝外彎曲顯示器殼蓋邊緣部份，間隙-邊框寬度比值及L/邊框寬度比值作為放大倍數之函數之圖形；第38圖為彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋之示意圖，該彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋具有凸彎曲部份及凹彎曲部份；及第39圖為顯示器裝置及附著至該顯示器裝置的如第38圖中描繪所配置的兩彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋之示意圖。
以下參照附圖現將更充分描述實例，附圖其中圖示有實施例。盡可能在圖式各處使用相同的元件符號來 指稱相同或相似部件。然而，態樣可能以許多不同形式實現且不應被視為受限於本文所述實施例。
顯示裝置例如電視顯示面板、電腦顯示器及膝上型顯示面板之美學受存在圍繞該等顯示器裝置之周圍的邊框之尺寸與外觀的影響。舉例而言，可使用顯示器裝置之邊框以容納用於驅動顯示面板之畫素的電子電路，以及在某些情況下，提供用於顯示器裝置之背光照明。舉例而言，LCD電視顯示面板可包含保持於顯示器裝置之邊框區域內的複數個背光照明發光二極體(LED)。
最近幾年的趨勢已朝向越來越小的邊框。當前邊框寬度在3.0mm至10mm的等級。然而，具有非常大顯示面板的電視模型已達到在至少兩個邊界上如2mm般小的寬度及在另兩個邊界上4mm的寬度的邊框區域。然而，邊框之存在儘管小，卻仍然分散注意力，特別是當以並排式配置組裝顯示器裝置以形成非常大的顯示影像時。該等並排式顯示器裝置之邊框產生不想要的「格柵」影像之外觀，而非無接縫之結合的大影像。眼睛對於分離並排式顯示器裝置之黑線之存在是非常敏感的，造成如此難看的影像。
本揭示案之實施例包含成形的邊框隱藏式顯示器殼蓋，該等殼蓋具有彎曲的周圍，以一或更多稜鏡陣列隱藏邊框，使得邊框之存在為不可見的，或至少在可預期的視角內對於觀看者而言邊框是不顯著的。舉例而言， 該等顯示器殼蓋可由玻璃所形成。在某些實施例中，玻璃可為化學強化玻璃。
現參看第1A圖，繪示之顯示器裝置10係經配置作為平面顯示面板電視。雖然以下描述主要是在電視方面，應注意本文所述實施例可適用於其他顯示器裝置且因此所述實施例並不限於電視。顯示器裝置10包括顯示面板12，顯示面板12具有邊框14，邊框14係放置圍繞顯示面板12之周圍。邊框14包括邊框部份14a至14d。邊框部份14a至14d可封入顯示器驅動電子電路以及背光照明顯示面板部份12之背光照明硬體，例如邊緣發光二極體(LED)。邊框部份14a至14d可具有特定寬度，舉例而言，例如介於3mm與10mm之間。邊框部份14a至14d可能讓觀看者分心，特別是若為了觀看整個影像而以矩陣來配置數個顯示器裝置，如第1B圖中所繪示。
第2圖示意地描繪根據一實施例的邊框隱藏式顯示器殼蓋16。繪示的實施例之邊框隱藏式顯示器殼蓋16係經配置為機械上耦接至顯示器裝置(例如，如第1A圖中所繪示的顯示器裝置10)。邊框隱藏式顯示器殼蓋16應安裝於顯示器裝置10上，使得邊框隱藏式顯示器殼蓋16與顯示器裝置10之表面之間具有間隙(例如，低折射率間隙或空氣間隙)。在一實施例中，邊框隱藏式顯示器殼蓋16係藉由位於邊框隱藏式顯示器殼蓋16之角落處的透明支柱(未圖示)而耦接至顯示器裝置10。
舉例而言，邊框隱藏式顯示器殼蓋16可包括周圍部份17，周圍部份17包含相鄰該顯示器殼蓋之周圍的四個稜鏡部份18a至18d。如以下更詳細的描述，稜鏡部份18a至18d包括以陣列配置的許多稜鏡，該等稜鏡對於顯示面板12之相對於觀看者而言放置於邊框部份14a至14d後方的區域作為光曲折(折射)濾片。顯示器殼蓋及由稜鏡部份18a至18d所提供的光曲折濾片使得可以隱藏邊框，使得邊框之存在為不可見的，或至少於預期的視角內對於觀看者而言並不明顯。
在某些實施例中，邊框隱藏式顯示器殼蓋16可進一步包括以稜鏡部份18a至18d為界之視覺上透明中央區域20，視覺上透明中央區域20並不含有任何稜鏡且因此實質上為平坦的。在其他實施例中，邊框隱藏式顯示器殼蓋16並不包含中央區域，使得僅提供有由周圍部份17所界定的框架。
邊框隱藏式顯示器殼蓋16可由玻璃所製成。舉例而言，玻璃可為化學上強化玻璃，例如離子交換玻璃、酸洗玻璃或兩者。舉例而言，稜鏡部份18a至18d可由市售光曲折濾片材料所製成，該光曲折濾片材料可附著至顯示器殼蓋，該光曲折濾片材料例如由3M公司製造的Vikuiti影像導向膜(image directing film；IDF II)。應瞭解Vikuiti是且僅是許多可能的光曲折濾片解決方案中的一者，且本文提出Vikuiti僅作為一非限制的實例。在另一實例中，光曲折濾片可被直接結合進入顯示 器殼蓋16中。舉例而言，稜鏡可直接形成於顯示器殼蓋材料中。如以下更詳細的描述，為了自觀看者隱藏邊框之目的，可最佳化且發展專用的光曲折濾片。注意當使用Vikuiti光曲折濾片時可能需要的間隙為大約2.7倍的所需側向影像偏移。
在另一實施例中，稜鏡亦可為圍繞顯示器的框架之一部份且由例如塑膠或玻璃的透明材料所製成。舉例而言，藉由射出成型且模本身可包含產生所需光學效果所必要的微稜鏡結構，可製造框架。在該等實施例中，中央區域20可為自由空間。
現參照第3A圖，繪示了放置於邊框隱藏式顯示器殼蓋16上的稜鏡部份18之一部份。稜鏡部份18包括許多稜鏡22，稜鏡22的形狀為三角形。在該圖中，稜鏡22放置於顯示器殼蓋16之外側表面上(面向觀看者)。稜鏡22包含稜鏡角θ，稜鏡角θ造成接近邊框的影像被偏移，其中稜鏡角是以光主要通過稜鏡所經過的稜鏡之面(刻面)為界的角度。第3B圖為圖示稜鏡角θ作為在顯示器裝置10上的位置之函數的圖形。大致上，稜鏡22之角度θ應在邊框隱藏式顯示器殼蓋16之邊緣處為最大值且遠離該顯示器殼蓋之邊緣而下降至零(亦即，根本沒有稜鏡)。因此，僅有由顯示面板12所產生的影像之一小部份將會被偏移。稜鏡陣列之頻率，亦即稜鏡之週期性，應大於顯示面板之畫素之頻率，以避免在所產生的影像中有所混淆。大致上，稜鏡之尺寸應小於顯示面板之畫素。舉例 而言，個別稜鏡可如顯示面板之單一畫素之尺寸的十分之一小。
實線24描繪一實例，其中稜鏡之角度θ跨越距離L自邊框隱藏式顯示器殼蓋16之邊緣處線性地減小且於中央區域處下降至零。虛線26描繪一實例，其中稜鏡之角度θ跨越距離L非線性地改變。可考慮更複雜的虛線26之輪廓，目的為避免干擾影像不連續性。
第4圖示意地繪示觀看者O位於遠離顯示器裝置10之顯示面板12之處，其中邊框隱藏式顯示器殼蓋16係放置於該顯示面板與觀看者O之間。於邊框隱藏式顯示器殼蓋16與顯示面板12之間存在有間隙GA。模擬追跡自顯示面板12發射至觀看者O的光束且指出，對於顯示面板12上的給定位置X1，光束抵達邊框隱藏式顯示器殼蓋16處的位置X2。在一模擬中，稜鏡面向觀看者O，且稜鏡之稜鏡角自邊框隱藏式顯示器殼蓋16之極邊緣處(亦即，邊框14之一部份的上方)為32°而線性地變化至離顯示器殼蓋16之外側邊緣約10mm處為0°。邊框隱藏式顯示器殼蓋16之折射率在模擬中為1.5，且間隙GA為約15mm。
第5圖為模擬結果之圖形，圖示於邊框隱藏式顯示器殼蓋16之極邊緣處(X2=0)，由觀看者O所見顯示器裝置10之顯示面板12上的位置X1離顯示器殼蓋16之邊緣為約4.8mm。因此，若邊框14之尺寸(寬度)小於4.8mm，則觀看者無法看見邊框14。
可由稜鏡所產生的光束偏向程度為稜鏡之角度θ之函數。假設折射率為1.5且進一步假設對於20°的視角邊框保持為實質上不可見的，在第6圖中所描繪的圖形圖示間隙GA對於邊框寬度W的比值，該比值作為稜鏡角θ之函數。作為一實例且並非限制，藉由使用45度的稜鏡角θ，間隙需為邊框之寬度的至少4倍(GA/W比值為4)。
本文所述邊框隱藏式顯示器殼蓋之介紹可能引入由顯示器裝置所顯示的影像中的假影及/或扭曲，觀看者可能可看見該等假影及/或扭曲。以下所述為可能引入的數個影像假影，以及可被最佳化的設計參數，以最小化該等影像假影及/或扭曲之存在。
由靠近顯示器裝置(例如顯示器裝置10)之邊框的邊框隱藏式顯示器殼蓋16之前述實例所提供的局部光曲折濾片可能產生局部影像放大。局部放大之第一個衝擊為引入影像變形，藉由使用影像扭曲修正演算法可部份地補償該影像變形。影像扭曲修正演算法可模擬操作由顯示面板12所顯示的影像，以最小化放大之現象。然而，因為影像中的扭曲為視角γ之函數(例如，如第12圖中所示)，僅可對於給定視覺角度來補償影像(例如，當以法線入射或其他固定視角γ來觀看顯示器時)。
有關於局部放大之另一個影像假影為個別畫素之影像可能被高度放大，造成彩色帶或黑帶引入該影像中。第7圖繪示藉由使用放置於像素化(pixilated)螢幕 前方的變化的角度稜鏡結構，影像被局部放大之情況。由於放大，畫素間的空間所造成的區域30內的寬黑帶28被高度放大，藉此造成影像中視覺上可注意到的黑線。此效應稱為「條帶效應」。
作為一個實例，藉由最小化相同色彩的畫素之間的空間，可減小或消除條帶效應。第8圖描繪一實例，其中顯示面板10之紅畫素、綠畫素及藍畫素(分別為32、34及36)為經對準而正交於稜鏡之長軸37方向。另一個方式係描繪於第9圖中。該方式包括相對於彼此以大角度(例如，近似45度)對準該等畫素(例如，紅畫素32、綠畫素34及藍畫素36)且每一其他線偏移色彩。在該情況下，每一其他線偏移了彩色帶或黑帶，且因此彩色帶或黑帶變得較不可見。
此外，可模擬操作個別畫素之尺寸，以最小化放大之效應。於大型顯示器中的典型單一畫素尺寸，例如55吋(約1.4m)對角線的顯示器，為約0.7mm，取決於解析度，意謂於5倍的放大倍數時，畫素明顯可見。藉由使顯示面板之畫素小於或具有不同幾何結構可避免之。對於5倍的放大倍數，利用將為5倍較小之子畫素，將消除所察覺的條帶效應。從電子電路的觀點而言，子畫素各組可仍由相同的電晶體來驅動，藉此避免更複雜的電子電路系統。
亦可修改邊框隱藏式顯示器殼蓋以減小或消除條帶效應。舉例而言，藉由引入在稜鏡之刻面上的粗糙 度，或藉由使那些表面稍微彎曲而非平坦(亦即，增加透鏡部件至稜鏡)，而使單一畫素之影像稍微模糊，來減小或消除條帶效應。舉例而言，藉由用以產生主要稜鏡及主要稜鏡之微複製稜鏡之鑽石車削技術，可獲得適合的粗糙度。第10圖描繪一影像，其中稜鏡之一部份40具有曲率(部份模糊地帶)，及另一部份42其中稜鏡僅具有平坦刻面(無模糊地帶)。如圖中可見，畫素之間的寬黑線於部份42中已被消除。部份44係在沒有稜鏡的情況下所見。第11圖為稜鏡22之示意圖解，稜鏡22包括彎曲部份46。
當觀看者並非於法線入射觀看顯示器裝置10時，觀看者可能部份地或完全地可看見邊框14。特別是，當觀看者O位於非常靠近顯示器裝置10之處時，觀看者將於高入射角度下觀看顯示器殼蓋之全部的邊緣，此舉可能使全部的邊框部份為可見的，且舉例而言給予的印象則為，盒子內的電視。
在某些實施例中，藉由於邊框隱藏式顯示器殼蓋16之稜鏡部份18a至18d上增加擴散質地，可達成於增加的視角下減小邊框之可見度。在靠近邊框部份14a至14d的此區域中影像可能部份模糊，因為影像之該部份係產生於邊框隱藏式顯示器殼蓋16本身上。然而，對於大型電視，具有10mm的模糊區域可能並非為顯著的視覺分心，因為觀看者通常將他們的注意力固定於影像之靠近中心處，且周圍資訊並非如此顯著的。在某些實例中，稜 鏡部份18a至18d可具有稜鏡於邊框隱藏式顯示器殼蓋16之各側上，以增大視角。
現參照第12圖，考慮觀看者O於相對於顯示面板12之法線以視角γ正注視顯示器裝置10(例如，電視)。為了確保邊框14於視角γ下為不被看見，由放置於顯示器殼蓋16上的稜鏡22所引入之偏向角δ須為：δ=γ+arctan(W/GA) (1)
或GA=W/tan(δ-γ)其中δ為稜鏡偏向角，γ為視角，W為邊框寬度，且GA為顯示面板12與顯示器殼蓋16之間的間隙之距離。第12圖亦圖示稜鏡應放置跨越的最小距離L，最小距離L從顯示器殼蓋之邊緣延伸朝向顯示器殼蓋之內部：L=W+GAtan(γ) (2)
方程式1表示當稜鏡偏向角δ增加或視角γ減小時，間隙GA會減小，意謂於較小視角下邊框14將變得可被觀看者所見。此外，方程式2表示對於小間隙GA，從顯示器殼蓋之邊緣用以隱藏邊框的稜鏡22之分佈所需的長度L將減小，意謂影像假影局部維持於靠近顯示器裝置之邊緣的影像之一小部份內。現在參照第13圖，描繪觀看者O觀看顯示器裝置10，顯示器裝置10具有由邊框14所環繞的顯示面板12，邊框14具有寬度W。繪示了稜鏡陣列之單一稜鏡22。稜鏡22具有前側刻面56、非通過刻面48及後側刻面50。後側刻面56與前側刻面50界定稜 鏡角θ。假設稜鏡22面向觀看者O(在玻璃殼蓋之觀看者側上)，相對於稜鏡角θ且當固定視角於不同值時所決定的間隙對於邊框寬度比值GA/W，可計算偏向角δ。
第14圖為藉由假設希望於多達+30度的正視角+γ維持邊框不可見，描繪最小間隙-邊框寬度比值GA/W之圖形。稜鏡之折射率假設為1.56。如自第14圖可見，稜鏡角θ應至少為55°，以維持觀看者不能看見邊框且保持合理的間隙GA。對於邊框隱藏式顯示器殼蓋16之配置之最佳化設計可為以下更詳細描述之其他影像假影之函數。
第15圖描繪當使用具有小稜鏡角θ的稜鏡22時之結果，且稜鏡22之相反的非通過刻面48(光線不通過之刻面)經設定與相鄰的通過前側刻面50呈90°(亦即，由角度β所形成的直角三角形)。當沿著光線52觀看顯示面板影像時，通過全內反射，光線52藉由非通過刻面48所反射且以使邊框14為可見之方向行進。作為一個實例，當稜鏡角θ為55°時，進入稜鏡的光線之近似40%的光線以錯誤的方向行進。
或者，稜鏡22之角度β為如第16圖中所示使稜鏡22之非通過刻面48平行於稜鏡內部的通過光線54。然而，該部份光線現將藉由稜鏡22之其中一個刻面48直接透射且對於55°稜鏡角θ，通過稜鏡的光線之近似40%的光線將仍以錯誤的方向行進。第17圖的圖形圖示以錯誤的方向折射之光量作為稜鏡角θ之函數，且繪示對 於約55°的稜鏡角θ，約40%的光線到達錯誤的刻面(亦即，刻面48)，意謂由觀看者O所見的影像將於邊緣處看起來較暗。雖然40%可被大多數觀看者所接受，仍假設錯誤偏向光量大於40%為視覺上不可接受的。因此，延伸影像在影像之邊緣處將為較暗的，且55°的稜鏡角θ是用來維持亮度減小低於40%的最大稜鏡角。
再度參照第13圖，當稜鏡22面向觀看者O且稜鏡22係放置於平坦玻璃基板上時，後側刻面56(於顯示器殼蓋16處的刻面)係平行於顯示面板12之平面。於大的負視角(-γ)下，光線於後側刻面56處之入射角，變得非常大，且光線於後側刻面56處以全內反射被反射。第18圖之圖形描繪對於稜鏡內開始發生全內反射之視角γ，稜鏡角θ作為該視角γ之函數，且圖示對於約55°的稜鏡角θ，全內反射始於約-31°的視角γ。對於較不負於約-31°的負視角-γ，稜鏡22將看起來像是擴散反射片。
本文所述的邊框隱藏式顯示器殼蓋具有彎曲的周長，使得包含稜鏡陣列的周圍部份為朝向顯示器裝置向內彎曲或遠離顯示器裝置向外彎曲。顯示器殼蓋之彎曲部份可提供於變化稜鏡之角度時的彈性，以及間隙GA之尺寸。因此，比起具有平坦的周長之邊框隱藏式顯示器殼蓋之可見性角度，具有彎曲的周長之邊框隱藏式顯示器殼蓋可增加可見性角度。於平坦殼蓋片設計中，於邊框隱藏式顯示器殼蓋與顯示器裝置之間到處存有間隙GA，此可能呈現破裂問題，因為55吋(約1.4m)薄的玻璃片可能 非常有彈性。第19圖示意地描繪邊框隱藏式顯示器殼蓋16具有周圍部份17，周圍部份17相對於顯示面板12為凹的(亦即，顯示器殼蓋16之曲率朝向顯示面板12向內彎曲)，使得顯示器殼蓋16接觸(或幾乎接觸)顯示面板12跨越顯示面板12之實質上全部的表面。亦即，藉由實質上全部，意謂全部的顯示器殼蓋係與顯示面板12接觸(或幾乎接觸)，除了相鄰顯示器之邊緣的彎曲周圍部份17。於凹的周圍部份17與由邊框14及顯示面板12所界定的平面之間存在可變角ψ。因為顯示器殼蓋16為凹的，間隙GA遠離顯示器裝置10之邊緣沿著長度L而減小。
對於放置於顯示器殼蓋之觀看者側上的稜鏡22，問題之幾何形狀相似於上述說明的平坦顯示器殼蓋實例中的問題之幾何形狀，除了稜鏡於邊緣處由於顯示器殼蓋之角度而旋轉。相似於第13圖，第20圖描繪觀看者O觀看顯示器裝置10，顯示器裝置10具有由邊框14所環繞的顯示面板12，邊框14具有寬度W。繪示了放置於第12圖中描繪的凹周圍部份17之面向觀看者表面上的稜鏡陣列之單一稜鏡22。稜鏡22具有後側刻面56、非通過刻面48及前側刻面50。後側刻面56與前側刻面50界定稜鏡角θ。假設稜鏡22面向觀看者(在玻璃殼蓋之觀看者側上)，相對於當固定視角於不同值時所決定的稜鏡角θ及間隙對於邊框寬度比值GA/W，可計算偏向角δ。
如關於第13圖的以上所述，當稜鏡22面向觀看者O時，後側刻面56(於凹的、彎曲的表面上之顯示器 殼蓋16處的刻面)與顯示面板12之平面呈角度。如箭頭A所指出，因為凹表面，於後側刻面56上的入射角α改變。對於相同的偏向，隨著稜鏡之角位移增加，於前側刻面50上的光束角度亦增加。因此，發生全內反射之負視角將會減小。因此，相對於顯示面板12之平面87，正切顯示器殼蓋之彎曲部份之邊緣的切線85之間的角ψ應維持越小越好。
實例1
在本實例中，顯示器殼蓋正切於顯示器殼蓋之邊緣處之角度ψ為10度，且於邊緣處最大間隙GA為10mm。，稜鏡角θ從65°跨越14mm的距離L而減小至0°。顯示器裝置之邊框寬度W為4mm。觀察到邊框不可見的視角範圍為介於約-20°至約+30°之間。
如上所述，對於凹曲率，因為玻璃殼蓋之斜率增加於稜鏡22之離開面上的入射角，全內反射可能更為盛行。在某些實施例中，如第21圖中所示，藉由增加第二稜鏡陣列至顯示器殼蓋16(面向顯示面板12)之後側表面(亦即，第二表面)，使得稜鏡22之後側刻面56平行於顯示面板10之平面，可避免入射角增加。在第21圖中，第一稜鏡陣列之單一前側面稜鏡標記為元件符號22a，且第二稜鏡陣列之單一後側稜鏡標記為元件符號22b。以此方式，可控制進入入射角α及離開入射角φ兩者，產生平坦顯示器殼蓋行為。然而，應注意到，當以相似空間週期 疊加兩個稜鏡陣列時，可能發生可見的波紋(moiré)效應。因此，對於兩稜鏡陣列可選擇不同空間頻率，使得波紋效應發生於極高空間頻率時。此外，使稜鏡之位置隨機化亦可協助消除週期性影像缺陷。
現參照第22圖，在某些實施例中，藉由在彎曲顯示器殼蓋16之背側表面上射出成型可提供塑膠材料86(例如，環氧化物)。如第22圖中所示，輸出平行於顯示器，此對於全內反射為更佳的情況。儘管如此，當顯示器殼蓋16與顯示面板12之間存在間隙時，稜鏡之刻面兩者皆造成光線彎曲。當以塑膠或環氧化物填充，僅前側面貢獻，導致需要增加間隙GA。第23圖描繪間隙-邊框寬度比值GA/W作為稜鏡角θ之函數之圖形，該稜鏡角θ為保持無邊框印象達+30°的視角所需要的角度。如第23圖之圖形所示，以55°的稜鏡角，當間隙填充有環氧化物時，間隙/邊框寬度比值為約4(曲線88)，且當間隙填充有空氣時，間隙/邊框寬度比值為約2(曲線90)。
在某些實例中，在對於觀看者並非為顯著可察覺的分心的情況下，於邊緣處影像可被完全地模糊。首先，對於真實影像，例如電影，於影像之邊緣處通常幾乎沒有資訊，且大部分的動作集中於顯示器裝置之中央區域處。此外，觀看者傾向集中他們的注意力於影像之中心處，留下邊緣給他們的周圍視覺。
因此，雖然朗伯特(Lambertian)表面擴散片看似給予有趣的結果，但由於環境光散射，表面擴散片給 予邊緣呈現白色外觀。此外，間隙減小至<10mm傾向減小影像之亮度。在某些實例中，如第24圖中所示，藉由以環氧化物86填充間隙，環氧化物86包括擴散粒子分散於環氧化物86中，可消除霧狀，其中粒子作為散射中心。藉由設計散射中心使得向後散射最小化，可避免霧狀。假設與散射有關的平均自由路徑長度大於環氧化物之厚度，使得不發生多重散射事件。此外，影像自非模糊逐漸發展成模糊而沒有突然跳躍。再者，調整某些背光參數可降低亮度問題。舉例而言，某些由背光光源(例如，發光二極體)所發射的光通常並非在全內反射模式中，使得光於導光板之極邊緣處從導光板漏出。該光可導向至擴散片，而非擋住該光，而於邊緣處增加影像亮度。
如以上所解釋，為了最小化間隙GA，稜鏡角θ應增加。然而，即使當以顯示面板之法線入射來觀看時，此舉仍可能導致影像假影。作為一個實例，對於平坦殼蓋玻璃設計且稜鏡角θ起始於55°，預期40%的光偏向於錯誤方向中。
第25圖描繪一實施例，其中顯示器殼蓋16於邊緣處具有凸彎曲周圍部份。亦即，彎曲部分遠離顯示面板12而向外彎曲。第25圖描繪光束以法線入射到達凸彎曲部份。稜鏡陣列22放置於顯示器殼蓋16之第二表面上，該第二表面面向顯示面板12。光束以大角度入射於顯示器殼蓋16之顯示面板側上的稜鏡，而引入非常大光束偏向。此外，因為於顯示器殼蓋12之觀看者側上沒有 稜鏡，不須擔心光束入射於錯誤的稜鏡刻面。因此，在該實施例中，在不影響影像的情況下(忽略放大及/或條帶效應)可容忍大光束偏向。
於顯示器殼蓋16之顯示面板側上的稜鏡角θ界定為使得當觀看者於法線入射處時，於前側刻面上的光束之角度亦接近法線入射。以此方式，邊框14仍為不可見的負視角可增加，且避免全內反射。大部份的光束偏向係藉由顯示器殼蓋12本身之觀看者側所引入，其中該側沒有稜鏡。雖然並非必然包括較小間隙GA，至少於法線入射處，該影像將為實質上沒有任何缺陷。
現參照第26圖，邊框隱藏式顯示器殼蓋16包括成形殼蓋玻璃70及附著於成形殼蓋玻璃70的角度濾片膜80。殼蓋玻璃70於高度h處具有第一直線部份71，該高度h提供介於顯示器裝置10之邊框14與顯示面板12之間的間隙。殼蓋玻璃70進一步包括具有半徑R的彎曲部份72及第二直線部份73，第二直線部份73延伸跨越顯示器裝置10之中心部份。在一實施例中，殼蓋玻璃70為化學強化玻璃。角度濾片膜80包含如上述之稜鏡陣列，角度濾片膜80可附著至殼蓋玻璃70之下側(亦即，第二表面)，且相似地角度濾片膜80包括第一直線部份81、具有稜鏡之彎曲部份82及第二直線部份83。在某些實施例中，角度濾片膜80僅提供於彎曲部份82處。在繪示的實施例中，顯示面板12之稜鏡面，如第25圖所描繪，使得角度濾片膜80之平坦部份附著至殼蓋玻璃70。在其他實 施例中，可利用折射率匹配黏劑以將角度濾片膜80之呈角度側附著至殼蓋玻璃70，或用以附著在各側上具有稜鏡之角度濾片膜。
如上所述，稜鏡之角度於靠近顯示器裝置10之邊緣處應為最大值且從顯示器裝置10之邊緣於某距離處下降至最小值(例如，零)。注意到於某些視角下，彎曲部份可能造成稜鏡操作於全內反射制度中，藉此造成邊框隱藏式顯示器殼蓋16之部份看起來像面鏡子。如上所述，用於補償全內反射以及增加視角範圍之一個方式為最佳化在角度濾片膜80之彎曲部份82中(或在稜鏡直接形成於玻璃中的實施例中的殼蓋玻璃70之彎曲部份72中)的稜鏡之角度變異輪廓。以下描述具有彎曲周圍部份17的顯示器殼蓋16之數個實例。以下實例受限於稜鏡面向顯示器裝置10之情況，待隱藏之邊框之尺寸為3mm，且最大視角為40°。
實例2
第27圖及第28圖描繪模擬之結果，其中稜鏡之角度為定值32°，高度h為8.5mm，且半徑R為7.0mm。在第27圖中，垂直軸為X1，X1為於顯示面板12上的位置，單位為毫米。水平軸為X2，X2為光束抵達顯示器殼蓋12之處的位置。曲線C0為0°視角γ，曲線C20為20°視角γ，且曲線C40為40°視角γ。第28圖圖示邊框隱藏式顯示器殼蓋12之輪廓及光束60之行進。第27圖 之圖形圖示，在此配置中，由於在顯示器裝置上的位置維持大於3mm邊框尺寸(由點折線所指出)，僅對於低於20°的視覺角度，邊框14維持不可見。
實例3
第29圖及第30圖描繪模擬之結果，其中第一直線部份71/81設定於20°角。第29圖之圖形還包含曲線C10，曲線C10對應於10°視角。在此情況下，當於法線入射觀看時，透過直線部份71/81，邊框14變得可見。然而，稜鏡引入縮小，使得邊框之尺寸幾乎減小了3倍。此減小增加了某些由邊框隱藏式顯示器殼蓋16之曲率所引起的混淆，使得觀看者非常難以偵測邊框14。因此，使第一直線部份71/81呈角度，使得多達40°視角時邊框14為不可見的。注意到由於不可見性池效應(invisibility pool effect)，邊框於X1=0處的視角為不可見的。
實例4
另一最佳化過程可包含提供具有變化的稜鏡角之稜鏡陣列。第31圖及第32圖繪示一例子，其中稜鏡角θ自邊框隱藏式顯示器殼蓋之極邊緣處的60°(亦即，最大稜鏡角θ)線性變化至離邊緣12mm遠處(亦即，L=12mm)的零。直線部份之高度h可被減小，造成8.5 mm空氣間隙。如圖可見，雖然空氣間隙已顯著地減小，第31圖之曲線相似於第29圖之曲線。
第33圖描繪成形邊框隱藏式顯示器殼蓋16之示例性彎曲輪廓。平坦、一致的中央部份覆蓋大部份的顯示器表面A-B(例如，250mm至1650mm)。彎曲部份呈現半徑之連續，該半徑範圍從B-D中的0至C中的最大值R。可能並未察覺曲率半徑有所改變，且曲率半徑從F至G接近R。作為一實例而非限制，R的典型值可為3mm至10mm。平坦部份D-E從彎曲部份延伸。此平坦部份之長度可變化，舉例而言，例如從2mm至10mm。第34圖描繪彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋16之示例性輪廓量測，而第35圖描繪第34圖中描繪的輪廓之局部曲線演化。
可藉由任意數目的適合的三維玻璃成形技術來製造殼蓋玻璃270。舉例而言，申請於2011年11月23日之美國專利申請號第13/303685號且在此以全文引用之方式併入本文，該案描述適合的方法。大致上，首先切割玻璃片且獲得最終顯示器殼蓋之發展尺寸之完成的邊緣。此玻璃預形體可被劃分成至少兩個區域：中央區域及沿著玻璃預形體之邊緣之至少一區域，該中央區域將維持平坦，該沿著玻璃預形體之邊緣之至少一區域將於成形處理期間永久變形以獲得預期的三維設計。通常，兩相反邊緣被變形。玻璃預形體放置於平坦安放件上(例如，具有與待引入玻璃片中的形狀互補的形狀)。玻璃片之中央區域由安放件所支撐，玻璃之一邊緣或多個邊緣突出該安放 件。安放件與玻璃片(例如於玻璃退火窯或於烘烤爐中)經全區式加熱至玻璃之應變點與退火點之間且對應於從約1x1010泊至1x1015泊範圍中的黏度的預熱溫度。其次，待變形(彎折成彎曲形狀)的玻璃片之該邊緣或該等邊緣藉由舉例而言使用輻射加熱器來局部加熱至對應於介於1x108泊與109泊之間的範圍中的黏度的溫度。作為一個實例而非限制，對於康寧編碼2319玻璃，預熱溫度可介於約600℃與約660℃之間，且局部加熱溫度介於約750℃與約800℃之間。局部加熱器經配置以加熱該邊緣或該等邊緣，使得沿著該邊緣或該等邊緣之橫截面的熱流(或黏度)輪廓將促使所需的變形(曲率輪廓)。當達到邊緣之區域中所需的黏度程度時，玻璃以對應於施加的熱流輪廓之曲率而變形。亦可僅藉由重力(塌陷)來獲得此變形，或藉由採用一或更多致動器接觸待變形的玻璃片之區域來獲得此變形。該一或更多致動器可施加玻璃邊緣之軌跡至最終位置。一旦獲得所需的彎曲，則整個系統冷卻至室溫。
亦可採用於玻璃片之選定區域中形成曲率之替代方法。舉例而言，玻璃片可於兩互補鑄模之間被擠壓，或分離成形的邊緣可被組裝於平坦玻璃片上，該平坦玻璃片形成中央區域。在另一方法中，可於下拉玻璃條帶成形設備上藉由局部邊緣滾動件的下拉過程期間達成邊緣之成形，如於2010年7月8日申請的世界智慧財產權組織(WIPO)公開案WO12/004625中所描述，且該案以 全文引用之方式併入本文。其他方法包含玻璃片軋製方法，及於經適當配置支撐件上成形以及拋光。
現描述根據一實施例，可自動地計算理想顯示器蓋形狀及稜鏡角之迭代過程。為了開始迭代過程，定義以下輸入參數：邊框應維持不可見處的正視角、可接受的影像放大倍數M，及於影像之邊緣處的顯示器殼蓋之角△0(見第25圖)。
迭代過程開始於X2=0，其中X2為從顯示器殼蓋之邊緣沿著L朝向中央區域之垂直距離，且觀看者以視角γ觀看影像，使得考慮到邊框維持不可見的。選定初始角△0，其中△為相對於顯示面板之平面而正切顯示器殼蓋之彎曲部份之凸曲率的角度(如第25圖中所示)。計算於顯示器殼蓋之觀看者側上的偏折，決定影像與顯示器殼蓋之間確保邊框維持不可見的距離y0。
其次，計算位於顯示器殼蓋之顯示面板側上的稜鏡之稜鏡角θ，使得光束於法線入射下垂直於稜鏡之後側刻面。該過程然後前往下一位置X2=X2+dx，其中dx為某小距離。已知顯示器殼蓋角△0，決定新位置y=y0+dx*tan(△0)。已知所需影像放大倍數M，可計算光束希望抵達顯示面板之位置。因此，計算符合所需目標所需的偏向之量。自此計算得到之偏向值，可計算將提供該偏向的新顯示器殼蓋角△。以新的α值，該值為玻璃內的光之角度，計算使得光束於法線入射下垂直於後側刻面，顯示器殼蓋之後側面上的稜鏡角θ。
第36圖圖示當固定視角γ於邊框維持不可見的30°及起始殼蓋玻璃角(△0)為80°時，間隙GA作為放大倍數M之函數之演化。曲線200標示間隙/邊框寬度比值，而曲線202標示L對於邊框寬度之比值。
應用前述過程導致相對大的間隙GA及稜鏡角θ減速所跨越的大的長度。作為一個實例，對於約3倍的放大率，參數兩者皆為邊框寬度W的約6倍至7倍。當模擬這些設計時，該等結果對於極負視角例如-75°仍維持無全內反射。再者，前述過程包含限制條件在於，當於垂直於顯示面板的視角γ注視顯示面板時，可計算使得光束垂直於後側刻面，在顯示器殼蓋之顯示面板側上的稜鏡之稜鏡角θ。或者是，可選定另一視角，例如負視角(例如，-50°)，且確保設計維持無全內反射達該限制。
藉由應用前述過程，根據以下三個標準可計算獨特的顯示器殼蓋形狀以及給予最佳視覺結果的稜鏡角θ：(1)條帶效應，其中放大倍數維持低於給定視角內的給定限制；(2)對於正視角大到給定限制，邊框維持不可見的；及(3)其中稜鏡維持在全內反射制度以外上達給定負視角限制。
第37圖圖示間隙GA對於邊框寬度W比值及稜鏡長度L對於邊框寬度W比值，該等比值作為影像放大倍數之函數。無缺陷視角從-50°(對於全內反射)變化至+30度(對於邊框可見度)。假設3倍的放大倍數為可得到的最高倍數，前述比值皆為在4.4的等級。曲線204標示 間隙/邊框寬度比值，而曲線206標示L對於邊框寬度之比值。
間隙GA對於邊框寬度(GA/W)比值之變化作為全內反射出現處的最小負角之函數且亦作為影像放大倍數之函數，對於邊框維持不可見的最大正角繪製該等變化，該最大正角固定於30°，但結果為限制的設計空間。在一方面，使用大於3倍的放大倍數導致條帶效應之不可接受的程度且當試圖延伸視角更負於-50度時，間隙GA顯著地增加。
第38圖描繪邊框隱藏式顯示器殼蓋100a，殼蓋100a僅覆蓋一或多個邊框14及顯示器裝置之顯示面板12之靠近該一或多個邊框14之一部份。第38圖為邊框隱藏式顯示器殼蓋100a耦接至顯示器裝置10之頂邊框14之輪廓視圖。彎曲邊框隱藏式顯示器殼蓋100a包括透明材料(例如，玻璃或塑膠)，該透明材料具有微複製稜鏡用以彎曲由顯示器裝置10所發出的光線，使得受邊框隱藏式顯示器殼蓋100a影響的光線產生在一或多個邊框14上的影像(例如，光束60及光束61)。描繪於第38圖中的示例性邊框隱藏式顯示器殼蓋100a包括凸彎曲部份102，凸彎曲部份102首先遠離顯示器裝置10向外彎曲且然後朝向顯示器裝置10向內彎曲。凸彎曲部份102轉換成凹彎曲部份104，凹彎曲部份104朝向顯示器裝置10之顯示面板12彎曲。然後邊框隱藏式顯示器殼蓋100a可覆蓋整個顯示面板12之剩餘部份而實質上無間隙，或邊 框隱藏式顯示器殼蓋100a終止使得顯示面板12之剩餘部份並未被邊框隱藏式顯示器殼蓋100a所覆蓋。邊框隱藏式顯示器殼蓋100a與顯示器裝置10之間的最大間隙GA發生於凸彎曲部份102之峰值處。
現參照第39圖，繪示了示例性的顯示器裝置10僅具有兩個邊框，包含頂邊框14a及底邊框14b。顯示器裝置之側15a及側15b為無邊框。頂邊框14a及底邊框14b分別被頂邊框隱藏式顯示器殼蓋100a及底邊框隱藏式顯示器殼蓋100b所覆蓋。頂邊框隱藏式顯示器殼蓋100a及底邊框隱藏式顯示器殼蓋100b，可經如第38圖中所描繪的該等殼蓋配置，藉由任何包含但不限於磁性囓合、機械囓合及使用黏劑之方法，可分別附著至頂邊框14a及底邊框14b。
為了描述與界定本揭示案之實施例，應注意本文採用用語「實質上」、「近似」及「約」以代表可歸因於任何定量比較、數值、量測或其他表示之本質不確定程度。
應注意特定實施例之部件係以特定方式「經配置」、或擁有特定性質或以特定方式之功能的本文之敘述，為結構上的敘述，與預期的使用之敘述相反。更特定而言，本文以部件「經配置」之方式的參照指稱該部件之存在的實體條件且因此，視作為該部件之結構的特徵之明確敘述。
亦注意於描述特定部件或元件中用詞「至少一個」之使用，並非暗示於描述其他部件或元件中用詞「一」之使用排除對於該特定部件或元件之多於一個之使用。更特定而言，雖然可使用「一」描述部件，不應被解讀為限制該部件為僅有一個。
雖然本文已繪示且描述特定實施例，應瞭解在不脫離所主張申請標的之精神與範疇下，可作各種其他改變及修改。更特定而言，雖然所述實施例之某些態樣在本文辨識為較佳或特定有優勢的，本文涵蓋所主張申請標的並非必定受限於該等較佳態樣。

Claims (8)

  1. 一種邊框隱藏式顯示器殼蓋，該邊框隱藏式顯示器殼蓋包括：一彎曲周圍部份，該彎曲周圍部份包括一第一表面及一第二表面，該彎曲周圍部分進一步包括一凹彎曲部分，該凹彎曲部份係經配置以當該邊框隱藏式顯示器殼蓋係耦接至該顯示器裝置時自一顯示器裝置偏移一變化間隙GA，其中該凹彎曲部分及該顯示器裝置之間的該間隙GA從該凹彎曲部分的一邊緣朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的一中央區域減小；一第一稜鏡陣列，該第一稜鏡陣列設置於該彎曲周圍部份之該第一表面上，該第一稜鏡陣列朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該中央區域延伸達一距離L，該距離L是從該邊框隱藏式顯示器殼蓋的一邊緣朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該中央區域測量的；及一第二稜鏡陣列，該第二稜鏡陣列設置於該彎曲周圍部分的該第二表面上，其中：該第一稜鏡陣列之個別稜鏡的一空間頻率不同於該第二稜鏡陣列之個別稜鏡的一空間頻率，及該第一稜鏡陣列、該第二稜鏡陣列及該彎曲周圍部份係經配置以偏移由一顯示面板所產生的靠近一邊框之一影像之一部份，使得該影像之該偏移部份對於一觀看者而言看起來在該邊框的上方。
  2. 如請求項1所述之邊框隱藏式顯示器殼蓋，其中該凹彎曲部分與該顯示器裝置之間的該間隙GA以從該凹彎曲部份之該邊緣朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋之該中央區域的一方向達該距離L而減小。
  3. 如請求項1或請求項2所述之邊框隱藏式顯示器殼蓋，其中當該邊框隱藏式顯示器殼蓋係耦接至該顯示器裝置時，該凹彎曲部分與該顯示器裝置之間的該間隙GA在該中央區域處為約零。
  4. 如請求項1或請求項2所述之邊框隱藏式顯示器殼蓋，其中該第一稜鏡陣列係放置於該彎曲周圍部份之該第一表面上，且該彎曲周圍部份之該第一表面面向該觀看者。
  5. 一種邊框隱藏式顯示器殼蓋，該邊框隱藏式顯示器殼蓋包括：一彎曲周圍部分，該彎曲周圍部分包括一第一表面及一第二表面，該彎曲周圍部分進一步包括一凸彎曲部分，該凸彎曲部分係經配置以當該邊框隱藏式顯示器殼蓋係耦接至該顯示器裝置時自一顯示器裝置偏移一變化間隙GA，其中該凸彎曲部分及該顯示器裝置之間的該間隙GA從該凸彎曲部分的一邊緣朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的一中央區域增加，及一第一稜鏡陣列，該第一稜鏡陣列在該彎曲周圍部分的該第一表面或該第二表面中的至少一者上，該第一稜鏡陣列朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該中央區 域延伸達一距離L，該距離是從該邊框隱藏式顯示器殼蓋的一邊緣朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該中央區域測量的，其中：該第一稜鏡陣列中的各稜鏡包括一稜鏡角θ，該稜鏡角θ從一最大稜鏡角θ1朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該中央區域減小；及該第一稜鏡陣列及該彎曲周圍部分係經配置以偏移由一顯示面板所產生之靠近一邊框之一影像的一部分，使得該影像的該偏移部分對於一觀看者而言看起來在該邊框的上方。
  6. 如請求項5所述之邊框隱藏式顯示器殼蓋，進一步包括一第一直線部分及一第二直線部分，其中：當該邊框隱藏式顯示器殼蓋係耦接至該顯示器裝置時，該第一直線部份從該邊框之一表面延伸；該凸彎曲部份從該第一直線部份之一端延伸，其中該第一稜鏡陣列係位於該凸彎曲部份處；及該第二直線部份從該凸彎曲部份之一端延伸且當該邊框隱藏式顯示器殼蓋係耦接至該顯示器裝置時平行於該顯示面板。
  7. 一種顯示器裝置，包括：一邊框隱藏式顯示器殼蓋，該邊框隱藏式顯示器殼蓋包括：一彎曲周圍部份，該彎曲周圍部分包括一第一表面及一第二表面； 以該彎曲周圍部份為界的一中央區域；一第一稜鏡陣列，該第一稜鏡陣列設置於該彎曲周圍部分的該第一表面上，其中該第一稜鏡陣列自該邊框隱藏式顯示器殼蓋之一邊緣延伸朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋之該中央區域達一距離L，該距離是從該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該邊緣朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該中央區域測量的；及該彎曲周圍部分之該第二表面上的一第二稜鏡陣列，其中該第一稜鏡陣列之個別稜鏡的一空間頻率不同於該第二稜鏡陣列之個別稜鏡的一空間頻率；一背光；一顯示面板，該顯示面板係放置於該背光與該邊框隱藏式顯示器殼蓋之間，使得該顯示面板與該邊框隱藏式顯示器殼蓋之該第二表面之間存在一間隙GA，其中該顯示面板係經配置以顯示一影像，該彎曲周圍部份朝向該顯示面板向內彎曲，使得該顯示面板及該彎曲周圍部分之間的該間隙GA從該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該邊緣朝向該邊框隱藏式顯示器殼蓋的該中央區域減小，且該間隙GA於該距離L之後為實質上零；及一邊框，該邊框具有一寬度W，該邊框係經設置圍繞該顯示面板之一周圍邊緣。
  8. 如請求項7所述之顯示器裝置，進一步包括設置於該彎曲周圍部份與該顯示面板之間的一聚合物材料，其中該聚合物材料包括一擴散粒子材料分散於該聚合物材料中。
TW101137539A 2011-10-12 2012-10-11 彎曲的邊框隱藏式顯示器裝置殼蓋與無邊框顯示器裝置 TWI624712B (zh)

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