TWI650598B - 光學膜片模組及其應用的裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光學膜片模組，設置於至少一顯示單元上，其中顯示單元具有至少一顯示區及至少一非顯示區，光學膜片模組包含：一光學透光層，設置於顯示單元上；複數個微透鏡結構，形成於光學透光層上，其中微透鏡結構是覆蓋於顯示單元的至少部分非顯示區上。本發明的光學膜片模組可設置於顯示裝置或發光裝置上，以形成無接縫或無邊框的視覺效果。且光學膜片模組可更包含光補償結構，用於補償非顯示區附近的亮度，以減少顯示裝置或發光裝置整體亮度不一致的情形。

Description

光學膜片模組及其應用的裝置

本發明關於一種光學膜片模組及其應用的裝置，特別是關於一種可形成單機顯示時之無邊框視覺效果，或是多機並排時之接縫縮減或消除效果的光學膜片模組及其應用的顯示或發光裝置。

現今，由於任何顯示器在顯示時皆有外圍邊框，為求突顯外觀設計，各家顯示器廠商力求將顯示器之視覺接縫加以縮小而不惜成本。而在大尺寸看板市場，其顯示器之開發仍受限於成本及技術門檻而難以突破。因此，利用現有尺寸的面板進行組裝，即為製造大型面板可尋求的解決方式之一。

然而，利用多塊液晶面板進行組裝時，單一面板周圍之邊框所形成的面板間縫隙，將使拼接式大型面板產生切割、不連續的顯像結果。以一般常見的電視牆為例，即便經由數台電視的組合，能夠獲得大型的影像呈現，提供戶外展示或觀賞上的便利，惟其畫面的整體性卻因電視外框的存在而產生明顯可見的間隙。同樣地，利用多個面板組合成單一大型面板時，個別面板外框亦成為面板上明顯可見的縫隙，使畫面遭到切割，造成視覺上不完美的影像呈現。因此，如何縮減面板邊 框在拼接式大型面板上的接縫，即成為其達到高顯像品質之關鍵。

本發明之一目的在於提供一種光學膜片模組，設置於至少一顯示單元(如單一式顯示螢幕或大型的多塊拼接式顯示螢幕)上，於本發明中，將可呈現完整畫面之顯示單元範圍定義為一顯示裝置，因此一顯示裝置可由單個顯示單元單獨構成或由多個顯示單元拼接而成。

其中該至少一顯示單元具有至少一顯示區及至少一非顯示區，該光學膜片模組包含一光學透光層及複數個微透鏡結構，光學透光層是設置於該顯示單元上，微透鏡結構是形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該顯示單元的至少部分該非顯示區及/或至少部分該顯示區上。其中，每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。

在本發明的一些實施例中，當該光學膜片模組設置於該顯示單元上時，至少50%以上的該些微透鏡結構的該些仰角是指向非顯示區外緣(亦即仰角開口朝向顯示區)來排列。

在本發明的一些實施例中，每一該些微透鏡結構的三角形剖面具有一頂角、一底角及一仰角，至少50%以上的該些微透鏡結構的該些仰角是指向非顯示區外緣來排列。

本發明之另一目的在於提供一種顯示裝置，顯示裝置包含至少一顯示單元及一光學膜片模組。顯示單元具有至少一顯示區及至少一非顯示區。光學膜片模組是設置於至少一 顯示單元上，其中該至少一顯示單元具有至少一顯示區及至少一非顯示區，該光學膜片模組包含一光學透光層及複數個微透鏡結構，光學透光層是設置於該顯示單元上，微透鏡結構是形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該顯示單元的至少部分該非顯示區及/或至少部分該顯示區上。其中，每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。

本發明之又一目的在於提供一種光學膜片模組，設置於至少一發光單元(如照明裝置)上，其中該至少一發光單元具有至少一發光區及至少一非發光區，該光學膜片模組包含一光學透光層及複數個微透鏡結構，光學透光層是設置於該發光單元上，微透鏡結構是形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該發光單元的至少部分該非發光區及/或至少部分該發光區上。其中，每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。

本發明之另一目的在於提供一種發光裝置，發光裝置包含至少一發光單元及一光學膜片模組。發光單元具有至少一發光區及至少一非發光區。光學膜片模組是設置於至少一發光單元上，其中該至少一發光單元具有至少一發光區及至少一非發光區，該光學膜片模組包含一光學透光層及複數個微透鏡結構，光學透光層是設置於該發光單元上，微透鏡結構是形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該發光單元的至少部分該非發光區及/或至少部分該發光區上。其中， 每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。

在本發明的一些實施例中，顯示裝置可由多個顯示單元所拼接組成，非顯示區可形成於多個顯示單元之間，例如非顯示區為多個顯示單元之間的接縫。

在本發明的一些實施例中，非顯示區是形成於顯示單元的周圍，例如顯示單元的邊框區域。

在本發明的不同實施例中，光學透光層的材料例如為塑膠或玻璃等透明材質，用以承載光學膜片及微透鏡結構。

在本發明的不同實施例中，光學透光層的厚度可例如為50um~10mm，例如50um~250um(如透光膜)或1mm~10mm(如透光板)。

在本發明的不同實施例中，光學透光層的折射率例如為1~2。

在本發明的一些實施例中，光學膜片模組還包含光學膜片，光學膜片是形成於光學透光層上，用於成型微透鏡結構。

在一些實施例中，微透鏡結構亦可直接成型於光學透光層上，而未形成光學膜片。亦即，光學膜片模組中可省略設置光學膜片。

在本發明的一些實施例中，光學膜片模組還包含保護層或是保護膜，其中保護層係填充並覆蓋於微透鏡結構上，而保護膜係覆蓋於微透鏡結構上，兩者均可用於保護微透 鏡結構。

在本發明的一些實施例中，保護層的折射率可小於微透鏡結構的折射率。

在本發明的一些實施例中，保護層的折射率例如為1~2。

在一些實施例中，當微透鏡結構與保護層之間的折射率差異增加時，微透鏡結構與顯示單元或發光單元之間的距離可對應縮短。另外，在一些實施例中，當微透鏡結構與保護層之間的折射率差異增加時，微透鏡結構之仰角的最大角度可對應變小。

在本發明的不同實施例中，微透鏡結構的折射率例如為1~2.5。在一些的實施例中，微透鏡結構的折射率可例如為1.3~1.75。

在一些實施例中，微透鏡結構的折射率可大於光學透光層的折射率。

在一些實施例中，微透鏡結構可排列於全部顯示區(或發光區)及至少部分非顯示區(或非發光區)上。在一些實施例中，微透鏡結構可排列於顯示區(或發光區)的周圍區域及至少部分非顯示區(或非發光區)上。在一些實施例中，微透鏡結構可排列於顯示區(或發光區)的周圍區域及全部的非顯示區(或非發光區)上。

在不同的實施例中，這些微透鏡結構可形成多個微槽道。

在不同的實施例中，每一這些微透鏡結構的高度 例如為20um~300um，在一些實施例中，微透鏡結構的高度例如為20um~50um。

在本發明的不同的實施例中，微透鏡結構的底角可實質等於90度，亦即微透鏡結構的剖面三角形可呈直角三角形。

在一些實施例中，位於該非顯示區外緣上的該微透鏡結構的該仰角角度是該些微透鏡結構的該些仰角中相對較大的角度，亦即位於非顯示區上的微透鏡結構的仰角角度是大於位於顯示區上的微透鏡結構的仰角角度。

在一些實施例中，微透鏡結構之仰角的角度變化可為連續性的，例如微透鏡結構的仰角開口是朝向顯示區中央來逐漸變小。在一些實施例中，微透鏡結構之仰角的角度變化亦可為非連續性的，例如部分的微透鏡結構的仰角角度是相同的。

在不同的實施例中，微透鏡結構的仰角例如是小於70度。在一些實施例中，微透鏡結構之仰角的最大角度例如為20~70度。

在不同的實施例中，當微透鏡結構的折射率變小，微透鏡結構之仰角的最大角度應對應地變大。

在一些實施例中，微透鏡結構的頂角可指向顯示單元或發光單元，而光學透光層是靠近於使用者。此時，間隔層是形成於光學膜片模組與顯示單元之間；間隔層之作用係在提供足夠空間予訊號光線做偏折，因此間隔層的存在有助於「正視角情況下之接縫或邊框的消除能力」。此間隔層的材質 可為空氣、透明液體或透明固體，且此間隔層的折射率小於微透鏡結構的折射率。

在一些實施例中，光學透光層是設置靠近於顯示單元或發光單元，光學膜片是靠近於使用者。此時，間隔層是形成於光學膜片與光學透光層之間。

在一些實施例中，光學膜片模組可包含多個光學膜片及一或多個保護層。多個光學膜片可上下堆疊地設置於光學透光層上，而微透鏡結構可設置於堆疊的光學膜片之間，保護層可填充於光學膜片及微透鏡結構之間或包覆最外側的微透鏡結構，以保護微透鏡結構。在此一實施例中，亦可採用保護膜取代保護層，用以保護微透鏡結構。在一實施例中，上、下層的微透鏡結構的頂角可皆指向使用者。在一實施例中，上、下層的微透鏡結構的頂角可皆指向顯示單元或發光單元。在一實施例中，上、下層的微透鏡結構的頂角可相互指向彼此，亦即上、下層的微透鏡結構可上、下相反。在一實施例中，上、下層的微透鏡結構的頂角可相互指向相反的方向。

在一些實施例中，上、下層的微透鏡結構可分別朝不同的非顯示區外緣來排列。在一些實施例中，同一層的微透鏡結構亦可分別朝不同的非顯示區外緣來排列，例如排列成二維交錯的微槽道結構。

在一些實施例中，微透鏡結構可排列於光學透光層的相對上、下表面上，而保護層填充於微透鏡結構之間或包覆最外側的微透鏡結構，以保護微透鏡結構。

在一些實施例中，微透鏡結構可排列於光學透光 層的相對上、下表面上，而保護膜可覆蓋於微透鏡結構之上，以保護微透鏡結構。

在不同實施例中，光學膜片模組可更包含光補償結構，用於補償非顯示區附近的亮度，以減少顯示裝置或發光裝置整體亮度不一致的情形。光補償結構的排列區域是至少部分位於顯示區中，且至少靠近於非顯示區。每一該些光補償結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。

在一些實施例中，每一這些光補償結構可具有剖面三角形，光補償結構的剖面三角形具有頂角、底角及仰角。

在一些實施例中，每一這些光補償結構可具有兩斜面及一底面，各該斜面與該底面間各有一相同角度的仰角，為對稱的等腰三角形型態，並且該些等腰三角形型態的光補償結構可為正的等腰三角形型態或是倒的等腰三角形型態。

在一些實施例中，每一這些光補償結構可具有一弧面及一底面，該弧面係為對稱的圓弧型態，並且該些圓弧型態的光補償結構可為正的圓弧型態或是倒的圓弧型態。

在一些實施例中，上述具有對稱型態的光補償結構可將顯示器兩側之訊號光同時作光補強，且使光線分布均勻；其作用是將顯示區靠邊框位置的訊號光，經光補償結構後，從原本正出顯示器之方向(垂直出顯示器表面之法線方向)，向兩側偏折，轉向至大視角出光，以補償大視角的低亮度問題。

在一些實施例中，該些對稱型態的光補償結構間 可留有一間隙，透過該些光補償結構間的間隙，利用窄縫分光的原理可進一步強化大視角亮度。

值得注意的是，上述具有對稱型態的光補償結構，其設置位置與不具對稱型態特徵的光補償結構相同，可設置該些不具對稱型態(如直角三角形型態)的光補償結構之處，均可設置該些具有對稱型態(如正的等腰三角形型態、倒的等腰三角形型態、正的圓弧型態或倒的圓弧型態)的光補償結構；其中，前述各種型態的光補償結構皆可形成於補償膜片上，並藉由上述折射原理達到分光、強化大視角功能的效果。

在一些實施例中，當光學膜片模組設置於顯示單元或發光單元上時，至少50%以上的這些光補償結構的這些仰角是指向顯示區中央(或發光區中央)來排列。

在不同實施例中，光補償結構的折射率可例如為1~2.5，每一這些光補償結構的高度例如為20um~300um。

在不同實施例中，光學膜片模組可更包含補償膜片，光補償結構可形成於補償膜片上。

在一些實施例中，光補償結構可設置於微透鏡結構及顯示單元的發光源(例如背光模組)之間，用於調整由發光源所發出的光線路徑。

在一些實施例中，微透鏡結構可設置於液晶顯示面板之上方(或有光學透光層及間隔層)，而光補償結構可設置於微透鏡結構與背光模組之間，光補償結構例如可位於液晶顯示面板的內側(靠近背光模組)或外側(靠近觀賞者)。當光補償結構設置於顯示單元的外側(靠近觀賞者)時，補償膜片可貼 附於顯示單元的表面上或光學透光層的另一側表面上；且此時，間隔層可填充於顯示單元與光學透光層之間。

在一些實施例中，光補償結構及補償膜片亦可設置於顯示單元的發光源中。在一些實施例中，光補償結構及補償膜片可設置於背光模組的導光板或擴散板上，以補償非顯示區附近的亮度。

在一些實施例中，光補償結構可直接形成於背光模組的光學元件上，以補償非顯示區附近的亮度。

在一些實施例中，視角補償結構可形成於光學膜片上，且穿插排列於複數個微透鏡結構之中，其作用可讓觀察者在較大視角觀看時，仍有顯示器(顯示單元)邊框或接縫消除之視覺效果。其中視角補償結構具有一斜面、一底面及一仰角，且視角補償結構的仰角角度指向可不同於微透鏡結構的仰角角度指向；並且，視角補償結構底面積與視角補償結構及微透鏡結構之加總底面積的比值小於50%甚至30%，以避免影響或稀釋原有微透鏡結構所形成之影像放大效果。上述避免影響或是稀釋原有微透鏡結構所形成之影像放大效果，係由於原有微透鏡結構之主要功能為「放大所投射之可視區」，使其在視覺上填滿邊框或接縫；而視角補償結構之主要功能乃是讓觀察者在大視角觀看時，其邊框或接縫亦是被消除。

在一些實施例中，光學透光層可具有導角結構，此導角結構可位於非顯示區上，用於進一步將光線或訊號朝顯示區來偏折。其中，導角結構可為削角、圓弧導角或多邊形導角。

在一些實施例中，保護層的折射率可大於該些微透鏡結構的折射率。當光學膜片模組設置於顯示單元或發光單元上時，至少50%以上(例如70%以上)的這些微透鏡結構的這些仰角是指向顯示區中央(或發光區)來排列(仰角開口朝向非顯示區的外緣)。當保護層折射率小於微透鏡結構折射率時，微透鏡結構的仰角是指向非顯示區(仰角開口朝向中央的顯示區)；當保護層折射率大於微透鏡結構折射率時，則微透鏡結構的仰角指向顯示區(仰角開口朝向非顯示區的外緣)。

相較於現有的顯示器接縫或邊框問題，本發明的光學膜片模組可設置於顯示裝置或發光裝置上，以形成無接縫或無邊框的視覺效果。且光學膜片模組可更包含光補償結構，用於補償非顯示區(非發光區)附近的亮度，以減少顯示裝置或發光裝置整體亮度不一致的情形。

為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

100‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧顯示單元

111‧‧‧顯示區

112‧‧‧非顯示區

113‧‧‧發光源

114A‧‧‧導光板

114B‧‧‧擴散板

115‧‧‧擴散膜

120、220、320、420、520、1120‧‧‧光學膜片模組

121、221、321、421、521、921、1121‧‧‧光學透光層

122、222、322、422、522、1122‧‧‧光學膜片

123、223、323、423、523、1123‧‧‧微透鏡結構

124、324、424、524、1124‧‧‧保護層

124A、524A、1124A‧‧‧保護膜

125、625、725‧‧‧光補償結構

125A、125B‧‧‧光補償結構

825A、825B‧‧‧視角補償結構

126、626‧‧‧補償膜片

127、224、327A、327B‧‧‧間隔層

927‧‧‧導角結構

A1‧‧‧視角補償結構底面積

A2‧‧‧總底面積

A、D‧‧‧頂角

B、E‧‧‧底角

C、F‧‧‧仰角

C1~C3‧‧‧仰角

α、α’‧‧‧角度

α1~α8‧‧‧折射角

α1’~α8’‧‧‧折射角

圖1為本發明顯示裝置一實施例的示意圖；圖2A及圖2B為本發明顯示裝置的一些實施例的示意圖；圖3A至圖3G為本發明顯示裝置的一些實施例的示意圖；圖4A、圖4B為本發明光學膜片模組在一些實施例中的示意圖；圖5為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；圖6A至圖6C為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；圖7A、圖7B、圖7C及圖7D為本發明顯示裝置的一些實施例 的示意圖；圖8為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；圖9A、圖9B為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；圖10為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；圖11為本發明光補償結構在一些實施例中的示意圖；圖12A至圖12E為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；圖13A、圖13B為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；圖14A、圖14B為本發明發光源在一些實施例中的示意圖；圖15A至圖15C為本發明光學膜片模組在一些實施例中的示意圖；圖16及圖17為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖；及圖18為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、外緣、中央、水準、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

附圖和說明被認為在本質上是示出性的，而不是限制性的。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。另外，為了理解和便於描述，附圖中示出的每個元件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本發明不限於此。

在附圖中，為了清晰起見，誇大了層、膜、面板、區域等的厚度。在附圖中，為了理解和便於描述，誇大了一些層和區域的厚度。將理解的是，當例如層、膜、區域或基底的元件被稱作“在”另一元件“上”時，所述元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中間元件。

另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包括”將被理解為意指包括所述元件，但是不排除任何其它元件。此外，在說明書中，“在......上”意指位於目標群組件上方或者下方，而不意指必須位於基於重力方向的頂部上。

請參照圖1，圖1為本發明顯示裝置的一實施例的示意圖。本實施例的顯示裝置100可用於顯示影像，顯示裝置100可包含至少一顯示單元110，光學膜片模組120可設置於顯示單元110上，用以形成無接縫或無邊框的視覺效果。亦即，光學膜片模組120可消除或減少使用者看到接縫或邊框的可能性，因而可改善顯示裝置100的顯像品質。

如圖1所示，顯示裝置100的顯示單元110可例如為：液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有機電致發光顯示器(Organic Electro Luminescence Display，OEL)、有機發光二極體顯示器(Organic Light Emission Diode Display，OLED)、發光二極體顯示器(Light Emission Diode Display，LED)、電漿顯示面板(Plasma Display Panel，PDP)、場放射顯示器(Field Emission Display)、奈米炭管顯示器、電子墨水(E-ink)顯示器、干涉調控顯示器(Interferometric Modulator Display)、 電致變色顯示器(Electrochromic Display，ECD)、投影顯示器、曲面顯示器或3D顯示器。

如圖1所示，顯示裝置100的顯示單元110具有至少一顯示區111及至少一非顯示區112，顯示區111是表示為顯示單元110中央的顯示區域，亦可表示為顯示單元110的實際影像顯示區域。非顯示區112是形成於顯示區111的周圍或多個顯示區111之間，相對地，非顯示區112是表示為顯示單元110的非顯示區域，非顯示區112亦可表示為顯示單元110未產生影像的區域。

請參照圖2A及圖2B，圖2A及圖2B為本發明顯示裝置的一些實施例的示意圖。在一些實施例中，如圖2A所示，顯示裝置100可由多個顯示單元110(如LCD面板)所拼接組成；此時，非顯示區112可形成於多個顯示單元110之間，例如非顯示區112為多個顯示單元110之間的接縫。在一些實施例中，如圖2B所示，顯示裝置100可由單一顯示單元110所形成，此時，非顯示區112是形成於此顯示單元110的周圍，例如為此顯示單元110的邊框區域。

在一些實施例中，光學膜片模組120也可設置於一個或多個發光單元(圖面未顯示，其意義相當於實施例所述的顯示單元)上形成一發光裝置，用於消除或減少使用者看到發光單元間之接縫或邊框(非發光區，意義相當於實施例所述的非顯示區)的可能性。其中，發光單元例如為冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)、平面螢光燈(Flat Fluorescent Lamp，FFL)或電激發光元件(Electro-Luminescence，EL)。

如圖1及圖4A、圖4B所示，光學膜片模組120可包含光學透光層121、光學膜片122、複數個微透鏡結構123及保護層124或保護膜124A。當光學膜片模組120設置於顯示單元110或發光單元上時，光學透光層121、光學膜片122、微透鏡結構123及保護層124(或保護膜124A)可依序地設置於顯示單元110或發光單元上。光學透光層121的材料例如為塑膠或玻璃等透明材質(在一實施例中，光學透光層121與顯示單元110間可有空氣層存在)，用以承載光學膜片122及微透鏡結構123。光學膜片122可形成於光學透光層121上，用於成型微透鏡結構123。其中，光學膜片122的材料例如為PET/TAC/PC膜等透明材料。保護層124或保護膜124A是如圖4A、圖4B所示覆蓋於微透鏡結構123上，用於保護微透鏡結構123。在一些實施例中，保護層124的折射率可以是小於微透鏡結構123的折射率，例如保護層124的折射率為1~1.5。在此一實施例中，保護層折射率小於微透鏡結構折射率，則微透鏡主結構仰角指向非顯示區外緣。

在一些實施例中，光學透光層121的厚度及折射率可依據光學膜片模組120的光學設計來決定。其中，光學透光層121的厚度可例如為50um~10mm，例如50um~250um(如透光膜)或1mm~10mm(如透光板)。其中，光學透光層121的折射率例如為1~2。

在一些實施例中，微透鏡結構123亦可直接一體 成型於光學透光層121上，而未形成光學膜片122。亦即，光學膜片模組120中可省略設置光學膜片122。

如圖1所示，微透鏡結構123可形成於光學膜片122上。在一些實施例中，微透鏡結構123可一體成型於光學膜片122上，且微透鏡結構123的材料可相同於光學膜片122的材料，亦即微透鏡結構123的折射率可相同於光學膜片122的折射率。其中，微透鏡結構123的折射率例如為1~2.5。在一些實施例中，微透鏡結構123的折射率可例如為1.25~1.8。

具體地，微透鏡結構123的折射率可依據光學膜片模組120的光學設計來決定。在一些實施例中，微透鏡結構123的折射率可大於光學透光層121的折射率。

請參照圖3A至圖3G，圖3A至圖3G為本發明顯示裝置(或發光裝置)的一些實施例的示意圖。複數個微透鏡結構123可直接形成於光學透光層121上，當光學膜片模組120如圖1所示設置於顯示單元110或發光單元上時，這些微透鏡結構123的排列區域可覆蓋於顯示單元110(或發光單元)的至少部分顯示區111(或發光區)及至少部分非顯示區112(或非發光區)上。在一些實施例中，如圖3A所示，微透鏡結構123可排列於顯示區111(或發光區)的周圍區域及至少部分非顯示區112(或非發光區)上。在一些實施例中，如圖3B所示，微透鏡結構123可排列於全部顯示區111(或發光區)及至少部分非顯示區112(或非發光區)上。在一些實施例中，微透鏡結構可排列於顯示區111(或發光區)的周圍區域及全部的非顯示區112(或非發光區)。關於微透鏡結構的幾種分布情形，如表1中的 圖3C至圖3G所示。

請參照圖4A及圖4B，圖4A及圖4B為本發明光學膜片模組在一些實施例中的示意圖。在不同的實施例中，光學膜片模組120的這些微透鏡結構123可形成多個微槽道。在不同的實施例中，每一這些微透鏡結構123的高度例如為300um以下。以目前可達到的技術下，在一些實施例中，每一這些微透鏡結構123的高度可為20um~50um，並且隨著技術的進步，可望縮小至20um以下。

如圖1及圖4A、圖4B所示，在不同的實施例中，每一該些微透鏡結構123可具有一斜面、一底面及一仰角C，該底面靠近光學透光層121，該仰角C由該底面及該斜面相夾 而成。其中，微透鏡結構123的斜面可以為傾斜的平面或傾斜的曲面。

如圖1及圖4A、圖4B所示，在一些實施例中，每一這些微透鏡結構123可例如具有一剖面三角形，亦即每一微透鏡結構123的剖面形狀可呈三角形。此剖面三角形具有一頂角A、一底角B及一仰角C，微透鏡結構123的斜面是形成於頂角A與仰角C之間。當光學膜片模組120如圖1所示設置於顯示單元110或發光單元上時，微透鏡結構123的頂角A是朝向使用者，而底角B及仰角C是靠近於光學透光層121。微透鏡結構123的底角B可實質等於90度，亦即微透鏡結構123的剖面三角形可呈直角三角形。其中，保護層124的折射率可小於該些微透鏡結構123的折射率，且當光學膜片模組120如圖1所示設置於顯示單元110或發光單元上時，至少50%以上(例如70%以上)的這些微透鏡結構123的這些仰角C是指向非顯示區112外緣(或非發光區外緣)來排列。在光學膜片模組120的微透鏡結構123中，微透鏡結構123的仰角C角度是可變化的(如圖1所示)。在一些實施例中，位於非顯示區112(非發光區)上的微透鏡結構123的仰角C角度(例如圖1中的C1)是最大的，亦即位於非顯示區112上的微透鏡結構123的仰角C角度是大於位於顯示區111(發光區)上的微透鏡結構123的仰角C角度。

在一些實施例中，微透鏡結構123的仰角C的角度變化可為連續性的，例如在圖1中，微透鏡結構123的仰角C開口是朝向顯示區111中央(發光區)來逐漸變小(C1>C2> C3)。然不限於此，在一些實施例中，微透鏡結構123的仰角C的角度變化亦可為非連續性的，例如部分的微透鏡結構123的仰角C角度是相同的。

在不同的實施例中，微透鏡結構123的仰角C例如是小於70度。在一些實施例中，微透鏡結構123的仰角C的最大角度(例如在圖1中的C1)例如為20~70度。

在不同的實施例中，微透鏡結構123的仰角C的最大角度可依據光學膜片模組120的光學設計來決定。例如，當微透鏡結構123的折射率變小，微透鏡結構123的仰角C的最大角度應對應地變大。

如圖1所示，當光學膜片模組120設置於顯示單元110或發光單元上時，利用微透鏡結構123的光學設計，經過光學膜片模組120的光線或訊號，會朝顯示區111來偏折。利用微透鏡結構123的光學設計，則人眼無法觀察到非顯示區112(非發光區)之暗帶，亦即使用者會無法或不易看到非顯示區112，因而可消除或減少使用者看到接縫或邊框的可能性，形成無接縫或無邊框的視覺效果。

在不同的實施例中，依據微透鏡結構123與保護層124之間的折射率差異，光學膜片模組120的光學設計會有所不同。具體地，在一些實施例中，當微透鏡結構123與保護層124之間的折射率差異增加時，微透鏡結構123與顯示單元110或發光單元之間的距離可對應縮短。另外，在一些實施例中，當微透鏡結構123與保護層124之間的折射率差異增加時，微透鏡結構123的仰角C的最大角度可對應變小。

請參照圖5，圖5為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，光學膜片模組220包含光學透光層221、光學膜片222、複數個微透鏡結構223及間隔層224。當光學膜片模組220設置於顯示單元110或發光單元上時，微透鏡結構223的頂角A可指向顯示單元110或發光單元，而光學透光層221可靠近於使用者。此時，間隔層224是形成於光學膜片模組220的光學膜片222與顯示單元110之間，此間隔層224的材質可為空氣、透明液體或透明固體，且此間隔層224的折射率小於微透鏡結構223的折射率。

請參照圖6A至圖6C，圖6A至圖6C為本發明顯示裝置在一些實施例中採用不同間隔層結構的示意圖。在一些實施例中，光學膜片模組320包含光學透光層321、光學膜片322、複數個微透鏡結構323及間隔層327A、327B。當光學膜片模組320設置於顯示單元110或發光單元上時，光學透光層321是設置靠近於顯示單元110或發光單元，光學膜片322可靠近於使用者。

此時，間隔層可以幾種型式結合於顯示裝置中，如圖6A所示，該間隔層327A係形成於光學膜片模組320與顯示單元110之間，在此一實施例中，保護層324填充於微透鏡結構323之間，以保護微透鏡結構；或如圖6B所示，複數個微透鏡結構323及間隔層327B是形成於光學膜片322與光學透光層321之間；或如圖6C所示，形成於光學膜片模組320與顯示單元110之間的間隔層327A與形成於光學膜片322與光學透光層321之間的327B可同時存在設置。

請參照圖7A、圖7B、圖7C及圖7D，圖7A、圖7B、圖7C及圖7D為本發明顯示裝置的一些實施例的示意圖。在一些實施例中，光學膜片模組420包含光學透光層421、多個光學膜片422、複數個微透鏡結構423及一或多個保護層424(其中，保護層424亦可以圖4B中的保護膜124A取代，惟在此一實施例中僅以保護層424為實施例進行圖式說明)。當光學膜片模組420設置於顯示單元110或發光單元上時，多個光學膜片422可上下堆疊地設置於光學透光層421上，而微透鏡結構423可設置於堆疊的光學膜片422之間，保護層424可填充於光學膜片422及微透鏡結構423之間或包覆最外側的微透鏡結構423，以保護微透鏡結構423。在一實施例中，如圖7A所示，上、下層的微透鏡結構423的頂角A可皆指向使用者。在一實施例中，如圖7B所示，上、下層的微透鏡結構423的頂角A可皆指向顯示單元110或發光單元。在一實施例中，如圖7C所示，上、下層的微透鏡結構423的頂角A可相互指向彼此，亦即上、下層的微透鏡結構423可上、下相反。在一實施例中，如圖7D所示，上、下層的微透鏡結構423的頂角A可相互指向相反的方向。

在一些實施例中，上、下層的微透鏡結構423可形成錯位排列，例如圖7C或圖7D所示。

請參照圖8為本發明微透鏡結構排列在一些實施例中的上視圖。在一些實施例中，上、下層的微透鏡結構423可分別朝不同的非顯示區外緣來排列。在一些實施例中，同一層的微透鏡結構423亦可分別朝不同的非顯示區外緣來排列， 例如排列成二維交錯的微槽道結構。

請參照圖9A、圖9B，圖9A、圖9B為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，光學膜片模組520可包含光學透光層521、一光學膜片522、複數個微透鏡結構523及多個保護層524或保護膜524A。當光學膜片模組520設置於顯示單元110或發光單元上時，微透鏡結構523可排列於光學膜片522的上、下表面上，而保護層524可填充於微透鏡結構523之間或包覆最外側的微透鏡結構523、保護膜524A可覆蓋於微透鏡結構523之外側，以保護微透鏡結構523。

請參照圖10，圖10為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，光學膜片模組120可更包含光補償結構125及補償膜片126，光補償結構125可形成於補償膜片126上，用於補償非顯示區112(非發光區)附近的亮度，並避免在大視角觀察時接縫處兩側之顯示單元的訊號光強度差異過大，以減少顯示裝置100整體亮度不一致的情形。光補償結構125的排列區域是至少部分位於顯示區111(發光區)中，且至少靠近於非顯示區112(非發光區)，用於將顯示區111(發光區)的光線朝非顯示區112(非發光區)來偏折，因而可調整光線穿過光學透光層121後，在非顯示區112(非發光區)的亮度表現，以補償非顯示區112(非發光區)附近的亮度。

請參照圖11，圖11為本發明光補償結構在一些實施例中的示意圖。在不同的實施例中，光補償結構125的折射率及結構可相似於微透鏡結構123。具體地，光補償結構125 的折射率可例如為1~2.5，每一這些光補償結構125的高度例如為20um~300um，每一該些光補償結構125可具有一斜面、一底面及一仰角F，該底面靠近如圖10所示的光學透光層121，該些光補償結構125的仰角F由該底面及該斜面相夾而成。

在一些實施例中，每一這些光補償結構125可具有剖面三角形，光補償結構125的剖面三角形具有頂角D、底角E及仰角F。不同於微透鏡結構123，當光學膜片模組120設置於顯示單元110或發光單元上時，這些光補償結構125的這些仰角F可指向顯示區111(或發光區)中央來排列。

請參照圖10及圖12A，圖12A為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。光補償結構125可設置於微透鏡結構123及顯示裝置100或顯示單元110的發光源113(例如背光模組)之間，用於調整由發光源113所發出的光線路徑，使得顯示區111(發光區)的光線可朝非顯示區112(非發光區)來偏折，以補償非顯示區112(非發光區)附近的亮度。在一些實施例中，光學膜片模組120的微透鏡結構123可設置於液晶顯示面板上，而光補償結構125可設置於微透鏡結構123與背光模組之間，光補償結構125例如可位於液晶顯示面板的內側(如圖10所示，靠近背光模組)或外側(如圖12A所示，靠近觀賞者)。如圖12A所示，當光補償結構125設置於顯示單元110的外側(靠近觀賞者)時，補償膜片126可貼附於顯示單元110的表面上或光學透光層121的另一側表面上；且此時，間隔層127可填充於顯示單元110與光學透光層121之間。

請參閱圖12B至圖12E，在一些實施例中，上述的光補償結構可為對稱的型態，對稱型態的光補償結構可將顯示器兩側之訊號光同時作光補強，且使光線分布均勻；其作用是將顯示區靠邊框位置的訊號光，經光補償結構後，從原本正出顯示器之方向(垂直出顯示器表面之法線方向)，向兩側偏折，轉向至大視角出光，以補償大視角的低亮度問題；如圖12B及圖12C中的光補償結構125A或圖12D及圖12E的光補償結構125B所示。

請參閱圖12B，在一些實施例中，每一這些光補償結構125A可具有兩斜面及一底面，各該斜面與該底面間各有一相同角度的仰角，為對稱的等腰三角形型態，並且該些光補償結構係為正的等腰三角形型態。

請參閱圖12C，在一些實施例中，每一這些光補償結構125A可具有兩斜面及一底面，各該斜面與該底面間各有一相同角度的仰角，為對稱的等腰三角形型態，並且該些光補償結構係為倒的等腰三角形型態。

請參閱圖12D及圖12E，在一些實施例中，每一這些光補償結構125B可具有一弧面及一底面，該弧面係為對稱的圓弧型態，如圖12D的正的圓弧型態或12E的倒的圓弧型態。前述該些光補償結構125B間亦可留有一間隙G，如同光補償結構125A，透過光補償結構間的間隙，可利用窄縫分光的原理進一步強化大視角亮度。

值得注意的是，上述具有對稱型態的光補償結構(如等腰三角形型態的光補償結構125A或圓弧型態的光補償結 構125B)，其設置位置與不具對稱型態特徵的光補償結構125相同，可設置該些不具對稱型態(如直角三角形型態)的光補償結構125之處，均可設置該些具有對稱型態的光補償結構(如等腰三角形型態的光補償結構125A或圓弧型態的光補償結構125B)；其中，前述各種型態的光補償結構皆可成型於補償膜片126上，並藉由上述折射原理達到分光、強化大視角功能的效果。

請參照圖13A及圖13B，圖13A及圖13B為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，光補償結構625及補償膜片626亦可設置於顯示單元110的發光源113(例如背光模組)中。例如，光補償結構625及補償膜片626可設置於背光模組的導光板114A或擴散板114B的擴散膜115之上，以補償非顯示區附近的亮度。

請參照圖14A及圖14B，圖14A及圖14B為本發明發光源在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，光補償結構725亦可直接一體成型於發光源113(例如背光模組)的光學元件(例如導光板114A或擴散板114B的擴散膜115)上，以補償非顯示區附近的亮度。

請參照圖15A至圖15C，圖15A至圖15C為本發明光學膜片模組在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，如圖15A所示，視角補償結構825A、825B可形成於光學膜片122上，且位於複數個微透鏡結構123之中，以補償顯示器接縫及邊框的視角效果，讓觀察者在較大視角觀察到接縫或邊框時，該接縫或邊框在視覺上仍舊是消失或縮小的。視角補償結 構可分為同向角及反向角，同向角代表其仰角指向與相鄰之微透鏡結構的仰角指向相同，反向角代表其仰角指向與相鄰之微透鏡結構的仰角指向相反，而同向視角補償角與反向視角補償角要同時存在。換言之，視角補償結構之仰角指向與原有其它之微透鏡結構123之仰角指向相同者，為正向或同向之視角補償結構825B；反之，則為逆向或反向之視角補償結構825A(如圖15A及15B所示)。

視角補償結構825A、825B之原理如圖15B所示，視角補償結構825A、825B之意義在於人眼在大視角觀察時，可藉由光線折射的角度縮小非顯示區112的寬度，使觀察者認為顯示單元達到了無邊框(單一顯示單元)或接縫消除(多顯示單元)的效果。

如圖15B所示，當微透鏡結構123之折射率大於保護層124(如圖15A所示)之折射率時，左方之黑色光線代表左側顯示單元110接縫附近的光「穿過正向仰角之視角補償結構825B」後經折射角α 1~折射角α 8之折射路徑進入眼睛；右方之黑色光線代表右側顯示單元110邊框附近的光「穿過逆向仰角之視角補償結構825A」後經折射角α 1’~折射角α 8’之折射路徑進入眼睛。兩條黑色光線進入眼睛之角度α與角度α’相同，且穿出微透鏡結構123平面之位置接近，因此眼睛在此大視角之觀察角度下，視覺上可感受到兩顯示單元110間之總邊框(接縫)消除。

此時微透鏡結構123與視角補償結構825A(及圖面未顯示的825B)之分布比例請參考圖15C。其中，視角補償 結構825A(及圖面未顯示的825B)所佔部分為視角補償結構底面積A1，而微透鏡結構123及視角補償結構825A(及圖面未顯示的825B)相加之底面積為總底面積A2，則視角補償結構825A(及圖面未顯示的825B)之底面積佔總底面積的比值為A1/A2；該比值需小於50%，以避免影響人眼在正視角(接縫之正前方或上方位置)時的無接縫或無邊框之視覺效果，並且，該比值小於30%時可達到最佳的視角補償效果。

請參照圖16及圖17，圖16及圖17為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，光學透光層921可具有導角結構927，此導角結構927可位於非顯示區112上，用於進一步將光線或訊號朝顯示區111來偏折。此導角結構927可為削角、圓弧導角或多邊形導角，當通過此導角結構927，光線或訊號會朝顯示區111(發光區)來偏折。因此，利用微透鏡結構123及導角結構927的光學設計，可使使用者更無法或不易看到非顯示區112，因而可消除或減少使用者看到接縫或邊框的可能性，形成無接縫或無邊框的視覺效果。

請參照圖18，圖18為本發明顯示裝置在一些實施例中的示意圖。在一些實施例中，光學膜片模組1120可包含光學透光層1121、一光學膜片1122、複數個微透鏡結構1123及保護層1124，其中保護層1124的折射率可大於該些微透鏡結構1123的折射率。在此一實施例中，保護層折射率大於微透鏡結構折射率，則不同於上述保護層折射率小於微透鏡結構折射率時微透鏡主結構仰角指向非顯示區外緣，此時微透鏡主結構仰角將指向顯示區中央。當光學膜片模組1120設置於顯 示單元110或發光單元上時，至少50%以上(例如70%以上)的這些微透鏡結構1123的這些仰角C是朝向顯示區111(或發光區)來排列。利用微透鏡結構1123的光學設計，經過光學膜片模組1120的光線或訊號會朝顯示區111(發光區)來偏折。利用微透鏡結構1123與保護層1124的光學設計，則人眼無法或不易觀察到非顯示區112(非發光區)之暗帶，亦即使用者會無法或不易看到非顯示區112(非發光區)，因而可消除或減少使用者看到接縫或邊框的可能性，形成無接縫或無邊框的視覺效果。

因此，本發明的光學膜片模組可用於調整出光的路徑，消除或減少使用者看到接縫或邊框的可能性，以形成無接縫或無邊框的視覺效果。且光學膜片模組可更包含光補償結構，用於補償非顯示區(非發光區)附近的亮度，以減少顯示裝置或發光裝置整體亮度不一致的情形。

在本發明的說明書中，術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中任一者，包括折射、繞射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件，或其組合。

這些例示性的實施例的各種態樣是本領域技術者在將它們的工作的內容傳達給其他本領域技術者時所常用的用詞來描述于本文中。然而，本領域技術者將可瞭解的是，本發明的實施例可以只用某些被描述的態樣來實施。為了說明的目的，特定的數量、材料及組態被提出，用以提供對於本發明的實體例的完整的瞭解。然而，本領域技術者將可瞭解的是，本發明的實施例可在沒有特定的細節下被實施。在其它例子 中，習知的特徵被省略或被簡化以避免遮蔽了示範性的實施例。

“在一些實施例中”及“在各種實施例中”等用語被重複地使用。該用語通常不是指相同的實施例；但它亦可以是指相同的實施例。“包含”、“具有”及“包括”等用詞是同義詞，除非其前後文意顯示出其它意思。

雖然各種方法、設備及系統的例子已被描述于本文中，但本揭示內容涵蓋的範圍並不局限於此。相反地，本揭示內容涵蓋所有合理地落在權利要求界定的範圍內的方法、設備、系統及製造之物，權利要求的範圍應依據已被建立的申請專利範圍解釋原理來加以解讀。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

1. 一種光學膜片模組，設置於至少一顯示單元上，其中該顯示單元具有至少一顯示區及至少一非顯示區，該光學膜片模組包含：一光學透光層，設置於該顯示單元上；至少一個導角結構，設置於該光學透光層對應於至少該非顯示區的位置；複數個微透鏡結構，形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該顯示單元的至少部分該非顯示區上；其中，每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，其中至少部分的該些微透鏡結構具有剖面三角形，該剖面三角形具有一頂角、一底角及一仰角。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，還包含至少一光學膜片，該光學膜片是形成於該光學透光層上，用於成型該些微透鏡結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，還包含至少一保護層，其填充於微透鏡結構之間，用於保護該些微透鏡結構，該保護層的折射率可大於或小於該 些微透鏡結構的折射率。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，還包含複數個光補償結構，該些光補償結構的排列區域是至少部分位於該顯示區中，且至少靠近於該非顯示區，每一該些光補償結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，更包含複數個光補償結構，該些光補償結構的排列區域是至少部分位於該顯示區中，且至少靠近於該非顯示區，每一該些光補償結構具有兩斜面及一底面，各該斜面與該底面間各有一相同角度的仰角，為對稱的等腰三角形型態。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，更包含複數個光補償結構，該些光補償結構的排列區域是至少部分位於該顯示區中，且至少靠近於該非顯示區，該些光補償結構具有一弧面及一底面，該弧面係為對稱的圓弧型態。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項其中一項所述之光學膜片模組，各該對稱型態的光補償結構間可留有一間隙。
9. 如申請專利範圍第5項至第7項其中一項所述之光學膜片模組，其中該些光補償結構是設置於該些微透鏡結構及該顯示單元的發光源之間，用於調整由該發光源所發出的光線路徑。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，更包含複數個視角補償結構，該些視角補償結構具有一斜面、一底面及一仰角，可形成於光學膜片上且位於該些微透鏡結構之中，以補償顯示單元的視角效果；其中，該些視角補償結構之該些仰角的指向及角度大小可不同於該些微透鏡結構之該些仰角的指向及角度大小。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光學膜片模組，其中，該些視角補償結構之底面積與該些視角補償結構及該些微透鏡結構之加總底面積的比值小於50%。
12. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片模組，該導角結構可為削角、圓弧導角或多邊形導角之型態。
13. 一種顯示裝置，包含：至少一顯示單元，具有至少一顯示區及至少一非顯示區；一光學膜片模組，設置於該至少一顯示單元上，其中該光學膜片模組包含： 一光學透光層，設置於該顯示單元上；至少一個導角結構，設置於該光學透光層對應於至少該非顯示區的位置；複數個微透鏡結構，形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該顯示單元的至少部分該非顯示區上；其中，每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。
14. 一種光學膜片模組，設置於至少一發光單元上，其中該發光單元具有至少一發光區及至少一非發光區，該光學膜片模組包含：一光學透光層，設置於該發光單元上；至少一個導角結構，設置於該光學透光層對應於至少該非發光區的位置；複數個微透鏡結構，形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該發光單元的至少部分該非發光區上；其中，每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。
15. 一種發光裝置，包含：至少一發光單元，具有至少一發光區及至少一非發光區；一光學膜片模組，設置於該至少一發光單元上，其中該光學膜片模組包含：一光學透光層，設置於該發光單元上；至少一個導角結構，設置於該光學透光層對應於至少該非發光區的位置；複數個微透鏡結構，形成於該光學透光層上，其中該些微透鏡結構是覆蓋於該發光單元的至少部分該非發光區上；其中，每一該些微透鏡結構具有一斜面、一底面及一仰角，該底面靠近光學透光層，該仰角由該底面及該斜面相夾而成。