TWI695191B - 多螢幕顯示裝置 - Google Patents

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TWI695191B
TWI695191B TW108110023A TW108110023A TWI695191B TW I695191 B TWI695191 B TW I695191B TW 108110023 A TW108110023 A TW 108110023A TW 108110023 A TW108110023 A TW 108110023A TW I695191 B TWI695191 B TW I695191B
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劉勁谷
吳中豪
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誠屏科技股份有限公司
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Abstract

一種多螢幕顯示裝置,包括多個顯示螢幕及配置於具有夾角的相鄰兩顯示螢幕之間的稜鏡結構光學元件。稜鏡結構光學元件包括基材及沿預定方向排列於基材上的多個稜鏡柱。基材包括相鄰且於預定方向的長度為La的第一區域及於預定方向的長度為Lb的第二區域,且La≧Lb。稜鏡柱包括在第一區域的多個第一稜鏡柱及在第二區域的多個第二稜鏡柱。各第一稜鏡柱具有相鄰於基材的第一表面及第二表面。各第二稜鏡柱具有相鄰於基材的第三表面及第四表面。第二表面及/或第四表面為吸光面,或者,第二表面及第四表面的粗糙度大於第一表面及第三表面的粗糙度。

Description

多螢幕顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置,且特別是有關於一種多螢幕顯示裝置。
有用過多螢幕顯示裝置的人都知道多螢幕顯示裝置的方便性。因為使用多螢幕可同時接收更多來自螢幕的訊息,達到迅速分析整合的多工效果,因此多螢幕顯示裝置已廣泛使用於特定行業,如股票證券業。一般工作上,使用多螢幕也有助於提高工作效率。此外,多螢幕同時輸出可讓使用者能自行調整所需觀看畫面大小,享受不同的視覺觀感。而且,現行高階的顯示卡幾乎都支援多螢幕輸出,使用者買回多台螢幕後,可自行拼接出想要的顯示器配置方式,享受更好的觀看品質。另外,在影音娛樂這塊市場上,多螢幕顯示也是玩家希望享受的重點之一。
另一方面,在顯示產業中,曲面螢幕被視為重點發展的項目之一。因為曲面螢幕具有沈浸其中的視覺體驗,曲面的設計讓觀看者彷彿置身在零死角的環繞視野,且當景深變大或觀賞距離變近時,視覺效果更加生動。
然而,無論是平面螢幕或曲面螢幕,都包括圍繞顯示區的邊框。當使用多台螢幕拼接時,在拼接處的邊框會影響觀賞品質。
本「先前技術」段落只是用來幫助瞭解本發明內容,因此在「先前技術」中所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常 知識者所知道的習知技術。此外,在「先前技術」中所揭露的內容並不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題,也不代表在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。
本發明提出一種多螢幕顯示裝置,以改善螢幕的邊框影響顯示品質的問題。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本發明一實施例所提供的多螢幕顯示裝置包括多個顯示螢幕及至少一稜鏡結構光學元件。這些顯示螢幕彼此相鄰排列,且這些顯示螢幕中至少一相鄰的兩顯示螢幕之間具有夾角,所述夾角大於90度且小於180度,各顯示螢幕具有顯示區以及圍繞顯示區的邊框。各稜鏡結構光學元件配置於具有夾角的相鄰的兩顯示螢幕之間,且遮蓋兩顯示螢幕的邊框中彼此相鄰的兩側邊以及兩顯示螢幕的顯示區的局部。各稜鏡結構光學元件包括基材及多個稜鏡柱,這些稜鏡柱沿預定方向排列於基材上,且各稜鏡柱的延伸方向實質上平行於彼此相鄰的兩側邊。基材包括相鄰的第一區域及第二區域,分別對應於兩顯示螢幕的局部,第一區域於預定方向的長度為La,第二區域於預定方向的長度為Lb,且La≧Lb。這些稜鏡柱包括排列於第一區域的多個第一稜鏡柱及排列於第二區域的多個第二稜鏡柱。各第一稜鏡柱具有相鄰於基材的兩內角θa1、θa2、第一表面及第二表面,內角θa1位於內角θa2與第二區域之間,內角θa1為第一表面與基材之間的夾角,內角θa2為第二表面與基材之間的夾角。各第二稜鏡柱具有相鄰於基材的兩內角θb1、θb2、第三表面及第四 表面,內角θb1位於內角θb2與第一區域之間,內角θb1為第三表面與基材之間的夾角,內角θb2為第四表面與基材之間的夾角。這些第二表面及/或這些第四表面為吸光面,或者,這些第二表面及這些第四表面的粗糙度大於這些第一表面及這些第三表面的粗糙度。
在本發明的一實施例中,La>Lb,且第一區域對應於兩顯示螢幕其中之一的局部外,更對應於兩顯示螢幕其中另一的局部。
在本發明的一實施例中,1≦La/Lb≦1.2。
在本發明的一實施例中,θa1<θa2,θb1<θb2。
在本發明的一實施例中,上述之第一稜鏡柱的內角θa1、θa2的角度為相同,第二稜鏡柱的內角θb1、θb2的角度為相同。
在本發明的一實施例中,上述之稜鏡柱為三角稜鏡柱,且40°≦θa1<70°,60°≦θa2≦90°,40°≦θb1<70°,60°≦θb2≦90°。
在本發明的一實施例中,上述之第一稜鏡柱的內角θa1是從第一區域與第二區域的交界處朝遠離第二區域的方向逐漸變小,第二稜鏡柱的內角θb1是從第一區域與第二區域的交界處朝遠離第一區域的方向逐漸變小。
在本發明的一實施例中,上述之稜鏡柱為三角稜鏡柱,且0°<θa1≦70°,0°<θb1≦70°。
在本發明的一實施例中,45°≦θa1≦60°,45°≦θb1≦60°。
在本發明的一實施例中,上述之顯示螢幕的數量為三個,而至少一稜鏡結構光學元件的數量為兩個,且這些稜鏡結構光學元件的第一區域對應於這些顯示螢幕中,位於中間的顯示螢幕。
在本發明的一實施例中,上述之各稜鏡結構光學元件更包括偏光吸收材料層,配置於基材,且這些顯示螢幕分別具有上偏光片,而偏光吸收材料層的偏光方向與上偏光片的偏光方向相同。
在本發明的一實施例中,上述之偏光吸收材料層配置於基材之遠離稜鏡柱的表面。
本發明實施例的多螢幕顯示裝置具有稜鏡結構光學元件遮蓋相鄰兩顯示螢幕的邊框中彼此相鄰的兩側邊以及顯示區的局部。稜鏡結構光學元件能將從顯示區中被稜鏡結構光學元件遮蓋的局部所出射的光線導引至觀看者的眼睛,讓觀看者在觀賞由多個顯示螢幕拼接而成的影像畫面時,不易察覺到相鄰兩顯示螢幕之間的邊框及稜鏡結構光學元件,所以能提升顯示品質。此外,藉由使稜鏡柱的第二表面及/或第四表面為吸光面,或者,使第二表面及第四表面的粗糙度大於第一表面及第三表面的粗糙度,可以減輕光線通過第二表面及第四表面所導致的鬼影現象。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
100、100a:多螢幕顯示裝置
110a、110b、110c:顯示螢幕
111:顯示區
112:邊框
113:側邊
120、120a、120b、120c:稜鏡結構光學元件
121、121b:基材
122:稜鏡柱
1221:第一稜鏡柱
1221a:第一表面
1221b:第二表面
1222:第二稜鏡柱
1222a:第三表面
1222b:第四表面
123:上端
124:下端
125:承載面
126:表面
130:偏光吸收材料層
θ1:夾角
θ3、θ4:出光角度
θa1、θa1-1、θa1-2、θa1-3、θa1-4、θa1-5、θa1-6、θa2、θb1、θb1-1、θb1-2、θb1-3、θb1-4、θb1-5、θb1-6、θb2:內角
A1、A2:方向
C:中心線
D1:延伸方向
D2:預定方向
D3、D4:觀看方向
La、Lb:長度
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13:光線
P1、P2:觀看位置
R1:第一區域
R2:第二區域
圖1是本發明一實施例的多螢幕顯示裝置的示意圖。
圖2是本發明一實施例的多螢幕顯示裝置之稜鏡結構光學元件的示意圖。
圖3是本發明一實施例中相鄰兩顯示螢幕的正向光通過稜鏡結構光學元件的光路徑示意圖。
圖4是本發明另一實施例的多螢幕顯示裝置之稜鏡結構光學元件的示意圖。
圖5是圖4之稜鏡結構光學元件折射光線的示意圖。
圖6A是圖5的第一區域的鄰近第二區域之處的第一稜鏡柱折射光線的放大示意圖。
圖6B是圖5的第一區域的鄰近顯示螢幕的第一稜鏡柱折射光線的放大示意圖。
圖7是觀看者在不同觀看位置觀看多螢幕顯示裝置的示意圖。
圖8A是觀看者在圖7的觀看位置P1時的局部光路徑示意圖。
圖8B是觀看者在圖7的觀看位置P2時的局部光路徑示意圖。
圖9是本發明另一實施例的多螢幕顯示裝置之稜鏡結構光學元件折射光線的示意圖。
圖10A是觀看者在較佳的觀看位置觀看圖9之顯示裝置時的局部光路徑示意圖。
圖10B是觀看者在較遠的觀看位置觀看圖9之顯示裝置時的局部光路徑示意圖。
圖11是本發明另一實施例之多螢幕顯示裝置的稜鏡結構光學元件的示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1是本發明一實施例的多螢幕顯示裝置的示意圖。請參考圖1,本實施例之多螢幕顯示裝置100包括稜鏡結構光學元件120以及多個顯示螢幕,而圖1是以三個顯示螢幕110a、110b、110c為例。這些顯示螢幕110a、110b、110c彼此相鄰排列,且這些顯示螢幕110a、110b、110c中至少一相鄰的兩顯示螢幕之間具有夾角θ1,此夾角θ1大於90度且小於180度。在本實 施例中,相鄰的兩顯示螢幕110a、110b之間有夾角θ1,而相鄰的兩顯示螢幕110a、110c之間也有夾角θ1。夾角θ1的角度可視不同設計需求而定。此外,各顯示螢幕110a、110b、110c具有顯示區111以及圍繞顯示區111的邊框112。本實施例之顯示螢幕110a、110b、110c可為各種類型的顯示螢幕,例如液晶顯示螢幕、有機發光兩極體顯示螢幕等,但不以此為限。顯示螢幕110a、110b、110c可為平面顯示螢幕或曲面顯示螢幕。
上述之稜鏡結構光學元件120配置於具有夾角θ1的相鄰的兩顯示螢幕之間,例如配置於顯示螢幕110a、110b之間以及配置於顯示螢幕110a、110c之間。也就是說,稜鏡結構光學元件120的數量可為一個或多個,任一具有夾角θ1的相鄰的兩顯示螢幕之間配置有一個稜鏡結構光學元件120。於其他實施例中,亦可視設計需求決定這些顯示螢幕中具有夾角θ1的相鄰的兩顯示螢幕之間是否皆配置有一個稜鏡結構光學元件120,例如顯示螢幕110a、110b之間配置有稜鏡結構光學元件120,但顯示螢幕110b、110c之間則不配置有稜鏡結構光學元件120。此外,各稜鏡結構光學元件120遮蓋其所對應的兩顯示螢幕的邊框112中彼此相鄰的兩側邊113以及兩顯示區111的局部。舉例來說,對應顯示螢幕110a、110b的稜鏡結構光學元件120是以分別相對傾斜於兩顯示螢幕110a、110b中彼此相鄰的兩側邊113以及顯示螢幕110a、110b的兩顯示區111的局部的方式配置使其可同時遮蓋顯示螢幕110a、110b的邊框112中彼此相鄰的兩側邊113以及顯示螢幕110a、110b的兩顯示區111的局部;對應顯示螢幕110a、110c的稜鏡結構光學元件120是以分別相對傾斜於兩顯示螢幕110a、110c中彼此相鄰的兩側邊113以及顯示螢幕110a、110c的兩顯示區111的局部的方式配置使其可同時遮蓋顯示螢幕110a、110c的邊框112中彼此相鄰的兩側邊113以及顯示螢幕110a、110c的兩顯示區111的局部。換言之,對應顯示螢幕110a、110b的稜鏡結構光學元 件120不平行也不垂直於顯示螢幕110a、110b,而對應顯示螢幕110a、110c的稜鏡結構光學元件120不平行也不垂直於顯示螢幕110a、110c。
圖2是本發明一實施例的多螢幕顯示裝置之稜鏡結構光學元件的示意圖。請參考圖1及圖2,本實施例之稜鏡結構光學元件120包括基材121及多個稜鏡柱122,這些稜鏡柱122沿預定方向D2排列於基材121上,且各稜鏡柱122的延伸方向D1實質上平行於圖1所述之彼此相鄰的兩側邊113。也就是說,各稜鏡柱122是從圖1之稜鏡結構光學元件120的上端123延伸至下端124。各稜鏡柱122的延伸方向D1平行於顯示區111之縱向側邊。基材121包括相鄰的第一區域R1及第二區域R2,分別對應於圖1所述兩顯示螢幕110a、110b或110a、110c的局部。第一區域R1於預定方向D2的長度為La,第二區域R2於預定方向D2的長度為Lb,且La≧Lb,圖2是以La=Lb為例。此外,基材121例如具有遠離相鄰的兩顯示螢幕(例如遠離顯示螢幕110a、110b或遠離顯示螢幕110a、110c)的承載面125,亦即承載面125面向觀看者。稜鏡柱122配置於承載面125上,且包括排列於第一區域R1的多個第一稜鏡柱1221及排列於第二區域R2的多個第二稜鏡柱1222。各第一稜鏡柱1221具有相鄰於基材121的兩內角θa1、θa2、第一表面1221a及第二表面1221b,內角θa1位於內角θa2與第二區域R2之間,且內角θa1為第一表面1221a與基材121之間的夾角,內角θa2為第二表面1221b與基材121之間的夾角。各第二稜鏡柱1222具有相鄰於基材121的兩內角θb1、θb2、第三表面1222a及第四表面1222b,內角θb1位於內角θb2與第一區域R1之間,且內角θb1為第三表面1222a與基材121之間的夾角,內角θb2為第四表面1222b與基材121之間的夾角。本實施例之基材121例如為薄膜,但本發明並不限制基材121的具體形狀。另外,本實施例之各稜鏡柱122例如為三角稜鏡柱,但不以此為限。
圖3是本發明一實施例中相鄰兩顯示螢幕的正向光通過稜鏡結構光學元件的光路徑示意圖。請參考圖3,稜鏡結構光學元件120折射從顯示螢幕110a的顯示區111正向出光的光線L1及從顯示螢幕110b的顯示區111正向出光的光線L2,且光線L1、L2通過稜鏡結構光學元件120也能正向出光。具體而言,當顯示螢幕110a的顯示區111正向出光的光線L1經由基材121入射第一稜鏡柱1221後,會於第一表面1221a折射後達到正向出光(光線出射時垂直於承載面125)。同理,當顯示螢幕110b的顯示區111正向出光的光線L2經由基材121入射第二稜鏡柱1222後,會於第三表面1222a折射後達到正向出光。於一實施例,稜鏡結構光學元件120分別覆蓋相鄰的兩顯示螢幕110a、110b的顯示區域111的局部的兩端部分別抵靠於相鄰的兩顯示螢幕110a、110b的顯示區域111以穩定固定於相鄰的兩顯示螢幕110a、110b上(如圖3中所繪示)。於另一實施例,稜鏡結構光學元件120也可以透過其他機構方式固定而使其分別覆蓋相鄰的兩顯示螢幕110a、110b的顯示區域111的局部的兩端部沒有抵靠在相鄰的兩顯示螢幕110a、110b的顯示區域111,本發明並不以此為限,以下相似說明圖示不再一一贅述。經由稜鏡結構光學元件120的折射,相鄰兩顯示螢幕110a、110b的邊框112的相鄰兩側邊113所對應的區域也有光線L1、L2朝向觀看者傳遞,所以觀看者不會觀看到相鄰兩顯示螢幕110a、110b的邊框112的相鄰兩側邊113,因此當相鄰兩顯示螢幕110a、110b聯合顯示一個影像畫面時,可讓觀看者觀看到拼接良好的影像畫面,不會因為邊框112而影響顯示品質。同理,圖1之相鄰兩顯示螢幕110a、110c之間因有設置稜鏡結構光學元件120,所以也不會因為邊框112而影響顯示品質。
第一稜鏡柱1221具有第一表面1221a及第二表面1221b,由於稜鏡結構光學元件120所遮蓋的顯示螢幕110a的顯示區111的局部正向出光的光 線L1經由第一稜鏡柱1221的第一表面1221a出射,所以對應於顯示螢幕110a的顯示區111的第一表面1221a之第二表面1221b不易有能量較強的光線出射,因而有亮度較低的問題,而且,從第二表面1221b出射的光線方向不同於從第一表面1221a出射的光線L1方向,觀看者可能察覺到輕微的鬼影現象。同理,第二稜鏡柱1222具有第三表面1222a及第四表面1222b,由於稜鏡結構光學元件120所遮蓋的顯示螢幕110b的顯示區111的局部正向出光的光線L2經由第二稜鏡柱1222的第三表面1222a出射,所以對應於顯示螢幕110b的顯示區111的第二稜鏡柱1222之第四表面1222b不易有能量較強的光線出射,因而有亮度較低的問題,而且,從第四表面1222b出射的光線的方向不同於從第三表面1222a出射的光線L2的方向,觀看者可能察覺到輕微的鬼影現象。
為了改善上述問題,本實施例的稜鏡結構光學元件120具有以下設計:請參考圖2及圖3,各第一稜鏡柱1221的兩內角θa1、θa2之間的關係式為θa1<θa2,各第二稜鏡柱1222的兩內角θb1、θb2之間的關係式為θb1<θb2,且這些第一稜鏡柱1221的這些內角θa1的角度例如為相同、這些內角θa2的角度例如為相同,這些第二稜鏡柱1222的這些內角θb1的角度例如為相同、這些內角θb2的角度例如為相同。
在本實施例中,各稜鏡結構光學元件120的第一區域R1例如是對應於圖1的顯示螢幕110a、110b、110c中,位於中間的顯示螢幕110a。此外,稜鏡柱122例如為三角稜鏡柱,上述內角θa1、θa2、θb1、θb2還符合下列關係式:40°≦θa1<70°,60°≦θa2≦90°,40°≦θb1<70°,60°≦θb2≦90°。
在第一稜鏡柱1221中,藉由內角θa2大於內角θa1的設計,相鄰於內角θa1的第一表面1221a於基材121上的正投影面積大於相鄰於內角θa2的第二表面1221b於基材121上的正投影面積,所以從顯示螢幕110a的顯示區 111正向出光的光線L1大部分可從第一表面1221a出射,如此不僅能提升亮度,還可改善光線從第二表面1221b出射而產生的鬼影現象。同理,在第二稜鏡柱1222中,藉由內角θb2大於內角θb1的設計,相鄰於內角θb1的第三表面1222a於基材121上的正投影面積大於相鄰於內角θb2的第四表面1222b於基材121上的正投影面積,所以從顯示螢幕110b的顯示區111正向出光的光線L2大部分可從第三表面1222a出射,如此不僅能提升亮度,還可改善光線從第四表面1222b出射而產生的鬼影現象。
除了上述內角的設計之外,本實施例的稜鏡結構光學元件120還可將第二表面1221b及第四表面1222b的粗糙度設計為大於第一表面1221a及第三表面1222a的粗糙度。由於第二表面1221b及第四表面1222b的粗糙度較高,可以使通過第二表面1221b及第四表面1222b的光線發散,以減輕光線L1通過第二表面1221b以及光線L2通過第四表面1222b所導致的鬼影現象。或者,將第二表面1221b或第四表面1222b至少其中一表面設計為吸光面,具體而言,例如是以網版印刷、噴墨、曝光顯影等方式將吸光材料(圖未示)配置於第二表面1221b及第四表面1222b,達到吸收光線的效果,避免光線L1、L2分別從第二表面1221b及第四表面1222b出射而產生的鬼影現象。
圖4是本發明另一實施例的多螢幕顯示裝置之稜鏡結構光學元件的示意圖。圖5是圖4之稜鏡結構光學元件折射光線的示意圖。請參考圖4及圖5,本實施例的稜鏡結構光學元件120a與上述的稜鏡結構光學元件120結構及優點相似,以下僅針對其結構的主要差異處進行說明。本實施例的稜鏡柱122中,多個第一稜鏡柱1221的多個內角θa1是從第一區域R1與第二區域R2的交界處朝遠離第二區域R2的方向逐漸變小,多個第二稜鏡柱1222的多個內角θb1是從第一區域R1與第二區域R2的交界處朝遠離第一區域R1的方 向逐漸變小。在一實施例中,θa1以及θb1的角度例如為:0°<θa1≦70°,0°<θb1≦70°。較常見的設計的是,45°≦θa1≦60°,45°≦θb1≦60°。圖4中的第一稜鏡柱1221及第二稜鏡柱1222的數量是各以6個示意,並不以此為限。在本實施例中,多個第一稜鏡柱1221的多個內角θa1-1、θa1-2、θa1-3、θa1-4、θa1-5、θa1-6的關係式為θa1-1≧θa1-2≧θa1-3≧θa1-4≧θa1-5≧θa1-6,且θa1-1>θa1-6。換言之,在符合內角θa1-1至θa1-4角度趨勢為逐漸變小的條件下,依據不同設計需求,任意至少兩相鄰內角的角度例如可以是相同,例如θa1-1>θa1-2=θa1-3>θa1-4。同理,上述說明亦適用於多個第二稜鏡柱1222的多個內角θb1-1、θb1-2、θb1-3、θb1-4、θb1-5、θb1-6,亦即θb1-1≧θb1-2≧θb1-3≧θb1-4≧θb1-5≧θb1-6,且θb1-1>θb1-6。圖5中的光線L1、L2是以從顯示螢幕110a、110b正向出光的方式示意,實際上應具有出光角度,以下將詳細說明稜鏡結構光學元件120a的內角設計對於出光亮度變化的影響。
圖6A是圖5的第一區域的鄰近第二區域之處的第一稜鏡柱折射光線的放大示意圖。圖6B是圖5的第一區域的鄰近顯示螢幕的第一稜鏡柱折射光線的放大示意圖。請參考圖6A及圖6B,若光線L3是從顯示螢幕110a以出光角度θ3出射後入射稜鏡結構光學元件120a上第一區域R1的鄰近第二區域R2之處的第一稜鏡柱1221,並經由折射後從稜鏡結構光學元件120a正向出光。若光線L4從顯示螢幕110a以出光角度θ4出射後入射稜鏡結構光學元件120a上第一區域R1的鄰近顯示螢幕110a的第一稜鏡柱1221,並經由折射後從稜鏡結構光學元件120a正向出光。在上述的第一稜鏡柱1221的設計下(例如θa1-1>θa1-6),出光角度θ3會大於出光角度θ4。由於顯示螢幕110a的設計為在正向出光時的亮度最高,所以出光角度越大的光線其亮度越低(例如光線L4的亮度大於光線L3的亮度),換言之,從稜鏡結構光學元件120a 的第一區域R1出射的光線所呈現的亮度變化是從遠離第二區域R2朝鄰近第二區域R2的方向(如圖5A的方向A1)逐漸降低。類似地,從顯示螢幕110b出光的光線從稜鏡結構光學元件120a的第二區域R2出射後所呈現的亮度變化是從遠離第一區域R1朝鄰近第一區域R1的方向(如圖5A的方向A2)逐漸降低。在本實施例中,由於從顯示螢幕110a、110b出射的光線的亮度高於從稜鏡結構光學元件120a出射的光線的亮度,從稜鏡結構光學元件120a出射的光線所呈現的亮度變化為從靠近顯示螢幕110a、110b的兩端朝中間逐漸降低。藉由此種亮度漸變遞減的方式,使觀看者較不容易察覺顯示螢幕110a、110b與稜鏡結構光學元件120a所呈現出的影像畫面的亮度差異。同理,當稜鏡結構光學元件120a配置於顯示螢幕110a及110c之間時,亦可使觀看者較不容易察覺上述影像畫面的亮度差異。
圖7是觀看者在不同觀看位置觀看多螢幕顯示裝置的示意圖。圖8A是觀看者在圖7的觀看位置P1時的局部光路徑示意圖。圖8B是觀看者在圖7的觀看位置P2時的局部光路徑示意圖。請先參照圖7與圖8A,本實施例的多螢幕顯示裝置100a採用兩個圖2的稜鏡結構光學元件120,而在顯示螢幕110a的中心線C上,有一較佳的觀看位置P1。當觀看者在觀看位置P1時,圖8A的光線L5、L6大致是平行圖7中觀看者的觀看方向D3,換言之,觀看者會接收到光線L5、L6,其中光線L5來自顯示螢幕110a的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120的第一區域R1的鄰近第二區域R2之處折射至觀看者,而光線L6來自顯示螢幕110b的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120的第二區域R2的鄰近第一區域R1之處折射至觀看者。因此,即使觀看者往第一區域R1與第二區域R2的交界處觀看,也不會看到顯示螢幕110a、110b的邊框112中彼此相鄰的兩側邊113。
請參照圖7及圖8B,當觀看者位在離顯示螢幕110a較遠的觀看位置P2時,觀看方向會改變,而圖8B的光線L7、L8、L9大致是平行圖7中觀看者的觀看方向D4。換言之,觀看者會接收到光線L7、L8、L9,其中光線L7來自顯示螢幕110a的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120的第一區域R1的鄰近第二區域R2之處折射至觀看者,而光線L9來自顯示螢幕110b的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120的第二區域R2折射至觀看者。然而,光線L9來自顯示螢幕110b的顯示區111的邊緣,但其並未經由稜鏡結構光學元件120的第二區域R2的鄰近第一區域R1之處折射至觀看者。經由稜鏡結構光學元件120的第二區域R2的鄰近第一區域R1之處折射至觀看者的光線L8是來自顯示螢幕110b的邊框112之相鄰於顯示螢幕110a的側邊113,所以觀看者可能會觀看到顯示螢幕110b的邊框112之相鄰於顯示螢幕110a的側邊113。同理,觀看者也可能會觀看到顯示螢幕110c的邊框112之相鄰於顯示螢幕110a的側邊113。
為了改善上述問題,可如圖9所示,將稜鏡結構光學元件120b的基材121b的第一區域R1於預定方向D2的長度La設計成大於第二區域R2於預定方向D2的長度Lb,且第一區域R1對應於所述兩顯示螢幕110a、110b其中之一的局部外,更對應於所述兩顯示螢幕110a、110b其中另一的局部。以圖9為例,遮蓋顯示螢幕110a、110b的稜鏡結構光學元件120b,其第一區域R1對應於顯示螢幕110a的局部之外,更對應於顯示螢幕110b的局部。同理,當稜鏡結構光學元件120b遮蓋圖7之顯示螢幕110a、110c時,其第一區域R1對應於顯示螢幕110a的局部之外,更對應於顯示螢幕110c的局部。在一實施例中,長度La與長度Lb例如是符合關係式:1<La/Lb≦1.2。
圖10A是觀看者在較佳的觀看位置觀看圖9之顯示裝置時的局部光路徑示意圖。圖10B是觀看者在較遠的觀看位置觀看圖9之顯示裝置時的局 部光路徑示意圖。請先參照圖10A,當觀看者在較佳的觀看位置時,圖10A的光線L10、L11大致是平行觀看者的觀看方向,換言之,觀看者會接收到光線L10、L11,其中光線L10來自顯示螢幕110a的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120b的第一區域R1的鄰近第二區域R2之處折射至觀看者,而光線L11來自顯示螢幕110b的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120b的第二區域R2的鄰近第一區域R1之處折射至觀看者。因此,即使觀看者往第一區域R1與第二區域R2的交界處觀看,也不會看到顯示螢幕110a、110b的邊框112中彼此相鄰的兩側邊113。
請參照圖10B,當觀看者比上述之較佳的觀看位置更遠離顯示螢幕110a時,觀看方向會改變,而圖10B的光線L12、L13大致是平行觀看者的觀看方向。換言之,觀看者會接收到光線L12、L13,其中光線L12來自顯示螢幕110a的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120b的第一區域R1的鄰近第二區域R2之處折射至觀看者,而光線L13來自顯示螢幕110b的顯示區111並經由稜鏡結構光學元件120b的第二區域R2折射至觀看者。因此,即使觀看者往第一區域R1與第二區域R2的交界處觀看,也不會看到顯示螢幕110a、110b的邊框112中彼此相鄰的兩側邊113。
圖11是本發明另一實施例之多螢幕顯示裝置的稜鏡結構光學元件的示意圖。請參照圖11,本實施例的稜鏡結構光學元件120c與圖2的稜鏡結構光學元件120相似,主要差異在於稜鏡結構光學元件120c更包括偏光吸收材料層130,配置於基材121,舉例來說,偏光吸收材料層130例如是配置於基材121之遠離稜鏡柱122的表面126。在其他實施例中,偏光吸收材料層130也可配置於稜鏡柱122與基材121之間。偏光吸收材料層130能降低環境光源所形成的反射光。若圖1之顯示螢幕110a、110b、110c是具有上偏光片的顯示螢幕(例如液晶顯示螢幕),則偏光吸收材料層130的偏光方向與上偏光 片的偏光方向相同。換言之,偏光吸收材料層130的穿透軸與上偏光片的穿透軸平行。此偏光吸收材料層130可應用至本發明各實施例的稜鏡結構光學元件中。
綜上所述,本發明實施例的多螢幕顯示裝置具有稜鏡結構光學元件遮蓋相鄰兩顯示螢幕的邊框中彼此相鄰的兩側邊以及顯示區的局部。稜鏡結構光學元件能將從顯示區中被稜鏡結構光學元件遮蓋的局部所出射的光線導引至觀看者的眼睛,讓觀看者在觀賞由多個顯示螢幕拼接而成的影像畫面時,不易察覺到相鄰兩顯示螢幕之間的邊框及稜鏡結構光學元件,所以能提升顯示品質。此外,藉由使稜鏡柱的第二表面及/或第四表面為吸光面,或者,使第二表面及第四表面的粗糙度大於第一表面及第三表面的粗糙度,可以減輕光線通過第二表面及第四表面所導致的鬼影現象。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外,本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外,摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用,並非用來限制本發明之權利範圍。此外,本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍,而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
110a、110b:顯示螢幕
111:顯示區
112:邊框
113:側邊
120:稜鏡結構光學元件
121:基材
122:稜鏡柱
125:承載面
1221:第一稜鏡柱
1221a:第一折射面
1221b:第一全反射面
1222:第二稜鏡柱
1222a:第二折射面
1222b:第二全反射面
La、Lb:長度
L1、L2:光線
R1:第一區域
R2:第二區域
θa1、θa2、θb1、θb2:內角

Claims (12)

  1. 一種多螢幕顯示裝置,包括:多個顯示螢幕,彼此相鄰排列,該些顯示螢幕中至少一相鄰的兩顯示螢幕之間具有一夾角,該夾角大於90度且小於180度,且各該些顯示螢幕具有一顯示區以及圍繞該顯示區的一邊框;以及至少一稜鏡結構光學元件,各該至少一稜鏡結構光學元件配置於具有該夾角的相鄰的該兩顯示螢幕之間,且遮蓋該兩顯示螢幕的該些邊框中彼此相鄰的兩側邊以及該兩顯示螢幕的該些顯示區的局部,其中各該至少一稜鏡結構光學元件包括一基材及多個稜鏡柱,該些稜鏡柱沿一預定方向排列於該基材上,且各該至少一稜鏡柱的一延伸方向實質上平行於彼此相鄰的該兩側邊,該基材包括相鄰的一第一區域及一第二區域,分別對應於該兩顯示螢幕的局部,該第一區域於該預定方向的長度為La,該第二區域於該預定方向的長度為Lb,且La≧Lb,該些稜鏡柱包括排列於該第一區域的多個第一稜鏡柱及排列於該第二區域的多個第二稜鏡柱,各該第一稜鏡柱具有相鄰於該基材的兩內角θa1、θa2、一第一表面及一第二表面,該內角θa1位於該內角θa2與該第二區域之間,該內角θa1為該第一表面與該基材之間的夾角,該內角θa2為該第二表面與該基材之間的夾角,各該第二稜鏡柱具有相鄰於該基材的兩內角θb1、θb2、一第三表面及一第四表面,該內角θb1位於該內角θb2與該第一區域之間,該內角θb1為該第三表面與該基材之間的夾角,該內角θb2為該第四表面與該基材之間的夾角,其中該些第二表面及/或該些第四表面為吸光面,或者,該些第二表面及該些第四表面的粗糙度大於該些第一表面及該些第三表面的粗糙度。
  2. 如請求項1所述之多螢幕顯示裝置,其中La>Lb,且該第一區域對應於該兩顯示螢幕其中之一的局部外,更對應於該兩顯示螢幕其中另一的局部。
  3. 如請求項1所述之多螢幕顯示裝置,其中1≦La/Lb≦1.2。
  4. 如請求項1所述之多螢幕顯示裝置,其中θa1<θa2,θb1<θb2。
  5. 如請求項1所述之多螢幕顯示裝置,其中該些第一稜鏡柱的該些內角θa1的角度為相同、該些內角θa2的角度為相同,該些第二稜鏡柱的該些內角θb1的角度為相同、該些內角θb2的角度為相同。
  6. 如請求項5所述之多螢幕顯示裝置,其中該些稜鏡柱為三角稜鏡柱,且40°≦θa1<70°,60°≦θa2≦90°,40°≦θb1<70°,60°≦θb2≦90°。
  7. 如請求項1所述之多螢幕顯示裝置,其中該些第一稜鏡柱的該些內角θa1是從該第一區域與該第二區域的交界處朝遠離該第二區域的方向逐漸變小,該些第二稜鏡柱的該些內角θb1是從該第一區域與該第二區域的交界處朝遠離該第一區域的方向逐漸變小。
  8. 如請求項7所述之多螢幕顯示裝置,其中該些稜鏡柱為三角稜鏡柱,且0°<θa1≦70°,0°<θb1≦70°。
  9. 如請求項8所述之多螢幕顯示裝置,其中45°≦θa1≦60°,45°≦θb1≦60°。
  10. 如請求項1所述之多螢幕顯示裝置,其中該些顯示螢幕的數量為三個,而該至少一稜鏡結構光學元件的數量為兩個,且該些稜鏡結構光學元件的該些第一區域對應於該些顯示螢幕中,位於中間的該顯示螢幕。
  11. 如請求項1所述之多螢幕顯示裝置,其中各該至少一稜鏡結構光學元件更包括一偏光吸收材料層,配置於該基材,且該些顯示螢幕分別具有一上偏光片,而該偏光吸收材料層的偏光方向與該些上偏光片的偏光方向相同。
  12. 如請求項11所述之多螢幕顯示裝置,其中該偏光吸收材料層配置於該基材之遠離該些稜鏡柱的一表面。
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