TWI646511B - 拼接顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種拼接顯示裝置，包含第一顯示面板、第二顯示面板及光學單元。光學單元設置於第一顯示面板、拼接縫與第二顯示面板上。第一顯示面板包含第一子畫素與第二子畫素。第二顯示面板包含第三子畫素與第四子畫素。第二子畫素位於拼接縫與第一子畫素之間。第四子畫素位於拼接縫與第三子畫素之間。光學單元包含透明基材、反射片及半穿透半反射片。反射片設置於拼接縫上。半穿透半反射片設置於透明基材的斜面且分別與第二子畫素的至少一部分以及第四子畫素的至少一部分重疊。

Description

拼接顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種拼接顯示裝置。

為滿足使用者大面積顯示各種共享資訊及綜合資訊的需求。具有多個顯示面板整合之拼接顯示裝置已廣泛地應用於各領域。舉例而言，拼接顯示裝置常見於公共信息顯示領域(例如：大型廣告、監控管理螢幕等)或私人信息顯示領域(例如：手機等)。

然而，拼接顯示裝置通常會存在整體顯示畫面不連續的問題，而影響觀看品質。

本發明提供一種拼接顯示裝置，具有較佳顯示效果。

本發明的拼接顯示裝置包含第一顯示面板、第二顯示面板以及光學單元。第一顯示面板包含具有多個第一子畫素的第一顯示區與具有多個第二子畫素的至少一第一區。第二顯示面板包 含具有多個第三子畫素的第二顯示區與具有多個第四子畫素的至少一第二區。第二顯示面板之相鄰於第一顯示面板的至少一側與第一顯示面板之間存在拼接縫。第一區的第二子畫素位於拼接縫與第一顯示區的第一子畫素之間。第二區的第四子畫素位於拼接縫與第二顯示區的第三子畫素之間。光學單元設置於第一顯示面板、拼接縫與第二顯示面板上。光學單元包含透明基材、反射片及半穿透半反射片。透明基材設置於第一顯示面板、拼接縫與第二顯示面板上。透明基材與第一區的第二子畫素的至少一部分以及第二區的第四子畫素的至少一部分重疊。透明基材具有頂面與底面，頂面具有至少二斜面與位於至少二斜面之間的平面。反射片設置於拼接縫上。反射片具有散射面，且透明基材之頂面的平面與反射片的至少一部分重疊。半穿透半反射片分別設置於第一顯示面板與第二顯示面板上。半穿透半反射片分別與第一區的第二子畫素的至少一部分以及第二區的第四子畫素的至少一部分重疊。半穿透半反射片分別設置於透明基材的斜面。

基於上述，本發明一實施例的拼接顯示裝置利用光學單元之半穿透半反射片與反射片，拼接顯示裝置能將來自第二子畫素及第四子畫素的部分光線引導到邊界區上方出光，且使拼接顯示裝置的整體厚度薄。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧上基板

10’、20’‧‧‧外表面

20‧‧‧下基板

30‧‧‧顯示介質

100‧‧‧第一顯示面板

100b~100d、200a~200d‧‧‧側

110‧‧‧第一子畫素

120‧‧‧第二子畫素

152、154‧‧‧亮度衰減片

162、164‧‧‧透明基板

162a、164a、310a‧‧‧頂面

162b、164b、310b‧‧‧底面

162c、164c、310a-1、310a-2‧‧‧斜面

162d、164d、310c-1、310c-2‧‧‧側面

200‧‧‧第二顯示面板

210‧‧‧第三子畫素

220‧‧‧第四子畫素

300‧‧‧光學單元

310‧‧‧透明基材

310a-3‧‧‧平面

320‧‧‧反射片

320a‧‧‧散射面

330A、330B‧‧‧半穿透半反射片

1000、1000A‧‧‧拼接顯示裝置

1000a、1000b‧‧‧邊界區

A‧‧‧顯示區

A1‧‧‧第一顯示區

A2‧‧‧第二顯示區

I-I’‧‧‧剖線

B1‧‧‧第一區

B2‧‧‧第二區

f1、f2‧‧‧邊緣

H1‧‧‧高度

L、L1、L2‧‧‧光線

P1、P2‧‧‧偏光板

S‧‧‧拼接縫

P‧‧‧透鏡層

T、t、tg、tp、t1‧‧‧厚度

Wb、Wp‧‧‧寬度

x、y、z、d1、d2‧‧‧方向

θ、θ1、θ2‧‧‧角度

圖1為本發明一實施例之拼接顯示裝置的上視示意圖；圖2為本發明一實施例之拼接顯示裝置的剖面示意圖；圖3為圖2之拼接顯示裝置的局部的放大示意圖；圖4為比較例之拼接顯示裝置的剖面示意圖；圖5模擬在銳角θ=35.5°下拼接顯示裝置之邊界區上光線L的相對強度；圖6模擬在銳角θ=36°下拼接顯示裝置之邊界區上的光線L相對強度；圖7模擬在銳角θ=36.5°下拼接顯示裝置之邊界區上的光線L相對強度；圖8模擬在銳角θ=37°下拼接顯示裝置之邊界區上的光線L相對強度；圖9A模擬本發明一實施例於0°視角下邊界區與其兩側子畫素上光線L的亮度；圖9B模擬本發明一實施例於15°視角下邊界區與其兩側子畫素上光線L的亮度；圖9C模擬本發明一實施例於30°視角下邊界區與其兩側子畫素上光線L的亮度；圖9D模擬本發明一實施例於45°視角下邊界區與其兩側子畫素上光線L的亮度； 圖10為用以模擬圖9A至圖9D之拼接顯示裝置的光場型；圖11為本發明另一實施例之拼接顯示裝置的剖面示意圖。

在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件”上”或”連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為”直接在另一元件上”或”直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，”連接”可以指物理及/或電連接。

本文使用的”約”、”近似”或、”實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，”約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30%、±20%、±10%、±5%內。再者，本文使用的“約”、”近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術 語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

此外，諸如”下”或”底部”和”上”或”頂部”的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的”下”側的元件將被定向在其他元件的”上”側。因此，示例性術語”下”可以包括”下”和”上”的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件”下方”或”下方”的元件將被定向為在其它元件”上方”。因此，示例性術語”下面”或”下面”可以包括上方和下方的取向。

圖1為本發明一實施例之拼接顯示裝置的上視示意圖。圖2為本發明一實施例之拼接顯示裝置的剖面示意圖。其中，圖2對應於圖1的剖線I-I’。請參照圖1及圖2，拼接顯示裝置1000包含至少二個顯示面板。舉例而言，在本實施例中，拼接顯示裝置1000包含可以相互拼接的第一顯示面板100與第二顯示面板200，第一顯示面板100與第二顯示面板200之間存在一拼接縫S。於本實施例中，第二顯示面板200位於第一顯示面板100的一側200a。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，拼接顯示裝置1000也可包含三個或三個以上的顯示面板，第二顯示面板200及/或第一顯示面板100之200b、200c、200d、100b、100c及100d 其中至少一側可與相鄰之其它顯示面板(未繪示)之間也可存在其它拼接縫。

在本實施例中，第一顯示面板100及第二顯示面板200分別包含上基板(或稱為第一基板)10、下基板(或稱為第二基板)20以及位於上基板10與下基板20之間的顯示介質30。舉例而言，上基板10與下基板20材質可分別為玻璃、石英、陶瓷、金屬、合金或聚亞醯胺(polyimide；PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate；PEN)、聚醯胺(polyamide；PA)等有機材料或其它合適的材料或上述至少兩種材料的結合。第一顯示面板100及第二顯示面板200可為任意種類的顯示面板。舉例而言，顯示介質30可為非自發光材料，例如：液晶(liquid crystal)或其它合適的材料，而第一顯示面板100及第二顯示面板200可為液晶顯示面板，但本發明不限於此，在其它實施例中，第一顯示面板100及第二顯示面板200也可為自發光顯示面板(例如：有機發光元件、無機發光元件或其它合適的元件)或其他適當種類的顯示面板。

請參照圖2，第一顯示面板100包含具有多個第一子畫素110的第一顯示區A1、具有多個第二子畫素120的第一區B1及邊緣f1。第一顯示面板100之第一區B1的第二子畫素120位於邊緣f1與第一顯示面板100之第一顯示區A1的第一子畫素110之間。舉例而言，在第一顯示面板100中，第二子畫素120較第一子畫 素110鄰近於拼接顯示裝置1000的邊界(Boarder)區1000a或拼接縫S。類似地，第二顯示面板200包含具有多個第三子畫素210的第二顯示區A2、具有多個第四子畫素220的第二區B2及邊緣f2。第二顯示面板200之第二區B2的第四子畫素220位於邊緣f2與第二顯示面板200之第二顯示區A2的第三子畫素210之間。舉例而言，在第二顯示面板200中，第四子畫素220較第三子畫素210鄰近於拼接顯示裝置1000的邊界區1000a或拼接縫S。於一實施例中多個第一子畫素110可分別顯示不同顏色之子畫素，例如：紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素，但不限於此。多個第二子畫素120可分別顯示不同顏色之子畫素，例如：紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素，但不限於此。多個第三子畫素210可分別顯示不同顏色之子畫素，例如：紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素，但不限於此。多個第四子畫素220可分別顯示不同顏色之子畫素，例如：紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素，但不限於此。於本實施例中，第一顯示面板100之第一顯示區A1與第一區B1較佳分別係由紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素所組成，但不限於此。類似地，第二顯示面板200之第二顯示區A2與第二區B2較佳分別係由紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素所組成，但不限於此。一般而言，不論顯示面板之類型(例如：非自發光顯示面板或自發光顯示面板)，前述子畫素(例如：第一子畫素110、第二子畫素120、第三子畫素210與第四子畫素220)其中至少一者基本上包含至少一切換元件(未繪 示)，其具有閘極(未繪示)連接於至少一掃描線(未繪示)、源極(未繪示)連接於至少一資料線(未繪示)、以及汲極連接一控制顯示介質(例如：自發光材料或非自發光材料，未繪示)之電極(未繪示)，而切換元件(未繪示)可為底閘型電晶體、頂閘型電晶體或其它合適的電晶體。拼接顯示裝置1000包含光學單元300。光學單元300設置於第一顯示面板100、拼接縫S與第二顯示面板200上。在本實施例中，光學單元300沿著拼接縫S的延伸方向(例如：圖1之y方向)延伸，光學單元300覆蓋邊界區1000a。光學單元300包含透明基材310。透明基材310設置於第一顯示面板100、拼接縫S及第二顯示面板200上，例如：透明基材310與第一顯示面板100之第一區B1的多個第二子畫素120的至少一部分及第二顯示面板200之第二區B2的多個第四子畫素220的至少一部分在預定方向(例如：圖2之z方向)上重疊。在本實施例中，透明基材310的材質例如為玻璃或壓克力，但本發明不限於此，在其他實施例中，透明基材310也可採用其他適當材料。

透明基材310具有頂面310a及底面310b。頂面310a較底面310b遠離第一顯示面板100及第二顯示面板200。透明基材310的頂面310a具有至少二斜面310a-1、310a-2以及位於至少二斜面310a-1、310a-2之間的平面310a-3。舉例而言，在本實施例中，透明基材310之斜面310a-1位於第一顯示面板100之至少部分的第二子畫素120上方，透明基材310之斜面310a-2位於第二顯示面板200之至少部分的第四子畫素220上方，而透明基材310 之平面310a-3位於拼接縫S上方。斜面310a-1、310a-2分別位於拼接縫S所在處的兩側且皆遠離拼接縫S。在本實施例中，斜面310a-1與斜面310a-2可朝相反的兩方向傾斜。舉例而言，斜面310a-1朝指向圖2之右側的方向傾斜，而斜面310a-2朝指向圖2之左側的方向傾斜，但本發明不以此為限。

此外，在本實施例中，透明基材310可選擇性地具有或不具有側面310c-1、310c-2。側面310c-1連接底面310b與斜面310a-1。側面310c-2連接底面310b與斜面310a-2。以下將於後續段落配合其他圖示舉例說明，何種情況下透明基材310可具有或不具有側面310c-1、310c-2。

光學單元300包含半穿透半反射片330A、330B。半穿透半反射片330A、330B分別設置於第一顯示面板100與第二顯示面板200上。舉例而言，半穿透半反射片330A、330B分別與第一顯示面板100之第二子畫素120及第二顯示面板200之第四子畫素220重疊。半穿透半反射片330A、330B可分別設置於透明基材310的斜面310a-1、310a-2上，而相對於第一顯示面板100及第二顯示面板200傾斜。在本實施例中，半穿透半反射片330A、330B分別位於拼接縫S所在處的兩側且皆遠離拼接縫S。在本實施例中，半穿透半反射片330A、330B朝相反的兩方向傾斜，例如，半穿透半反射片330A朝指向圖2之右側的方向傾斜，而半穿透半反射片330B朝指向圖2之左側的方向傾斜，但本發明不以此為限。

半穿透半反射片330A、330B能反射來自子畫素之部分光 線L且能讓來自子畫素之另一部分光線L通過，其中，來自子畫素之光線L可依不同類型之顯示面板而有不同，例如：非自發光顯示面板之子畫素光線來自於背光模組(未繪示)，且自發光顯示面板之子畫素光線來自於發光層(未繪示)。舉例而言，在本實施例中，半穿透半反射片330A、330B能反射約50%的光線L2且能讓約50%的光線L1通過；換言之，在本實施例中，半穿透半反射片330A。、330B可選擇性地具有約50%的反射率及約50%的穿透率，但本發明不以此為限。需說明的是，雖然半穿透半反射片330A、330B命名為“半”穿透“半”反射片，但本發明並不限制半穿透半反射片330A、330B反射率及穿透率一定要是約50%。在其他實施例中，半穿透半反射片330A、330B的反射率及穿透率也可視實際的需求設計為其它適當數值。

光學單元300包含反射片320。反射片320設置於第一顯示面板100與第二顯示面板200間的拼接縫S上，且與透明基材310之平面310a-3的至少一部分重疊。反射片320係具有散射(scattering)面320a。在本實施例中，反射片320的散射面320a，例如：可為形成在反射片320之基材上的散射層，所述散射層例如但不限於白色塗料層，白色塗料層的材質例如但不限於硫酸鋇。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，反射片320的散射面320a也可利用其它適當方式形成，例如：可在反射片320之基材的表面形成凹凸起伏的微結構，以做為散射面320a。

反射片320的散射面320a能將光線L2向四面八方散/反 射。在本實施例中，反射片320的散射面320a可遮蔽拼接縫S及第二子畫素120與第四子畫素220之間的區域，而不遮蔽第一子畫素110、第二子畫素120、第三子畫素210及第四子畫素220。較佳地，反射片320可完全遮蔽拼接顯示裝置1000的邊界區1000a(即邊緣f1、邊緣f2)，而不遮蔽具有實際子畫素的區域(即第一顯示區A1、第一區B1、第二顯示區A2、第二區B2)，但本發明不以此為限，於其它實施例中，以不影響拼接顯示畫面品質為需求，可選擇性的遮蔽拼接顯示裝置1000的一部份邊界區1000a(即一部份邊緣f1及/或一部份邊緣f2)，而不遮蔽具有實際子畫素的區域(即第一顯示區A1、第一區B1、第二顯示區A2、第二區B2)或者是遮蔽邊界區1000a(即邊緣f1、邊緣f2)、一部份的第一區B1及/或一部份的第二區B2，而不遮蔽第一顯示區A1與第二顯示區A2。

透過光學單元300的設置，拼接顯示裝置1000能優化邊界區1000a的顯示效果。舉例而言，顯示面板(例如：第一顯示面板100及/或第二顯示面板200)之靠近邊界區1000a的子畫素(例如：第二子畫素120及/或第四子畫素220)所發出的光線L會穿過透明基材310的底面310b而傳遞至斜面(例如：斜面310a-1及/或斜面310a-2)上的半穿透半反射片(例如：半穿透半反射片330A及/或半穿透半反射片330B)，部分光線L1會穿過半穿透半反射片(例如：半穿透半反射片330A及/或半穿透半反射片330B)而在子畫素(例如：第二子畫素120及/或第四子畫素220)之上方的顯示功 能，另一部分的光線L2則會被半穿透半反射片(例如：半穿透半反射片330A及/或半穿透半反射片330B)反射至位於拼接縫S上的反射片320，反射片320的散射面320a可將來自於子畫素(例如：第二子畫素120及/或第四子畫素220)的部分光線L2反射至邊界區1000a上方，進而使拼接顯示裝置1000的邊界區1000a具有顯示效果。

在本實施例中，以非自發光顯示面板為例，則拼接顯示裝置1000可選擇性地包括偏光板P1、P2。偏光板P1、P2可分別設置於第一顯示面板100及第二顯示面板200所對應之上基板10與下基板20。舉例而言，偏光板P1位於光學單元300的透明基材310底面310b與上基板10之外表面10’之間，偏光板P2則設置於下基板20之外表面20’。偏光板P1、P2分別與第一顯示面板100的至少一部分及第二顯示面板200的至少一部分重疊。舉例而言，在本實施例中，偏光板P1可與第一顯示面板100的第一子畫素110及第二子畫素120重疊，偏光板P2可與第二顯示面板200的第三子畫素210及第四子畫素220重疊，偏光板P1、P2可選擇性地不覆蓋拼接縫S，但本發明不以此為限。在本實施例中，偏光板P1、P2其中至少一者可為線柵偏光片(wire grid polarizer，WGP)或其他態樣的偏光片，且線柵偏光片或其他態樣的偏光片可依需求而設置於第一顯示面板100及/或第二顯示面板300合適的位置，而不用僅設置於前述所述之位置。於部份實施例中，若第一顯示面板100及第二顯示面板200可為自發光顯示面板，可依需 要選擇性設置或不設置偏光板於出光方向上。舉例而言，若需要偏光板，且出光方向為向上發光(例如：正z方向(+z方向))，則僅有偏光板P1設置於光學單元300的透明基材310底面310b與上基板10之外表面10’之間；若需要偏光板，且出光方向為向下發光(例如：負z方向(-z方向))，則僅有偏光板P2設置於下基板20之外表面20’；若需要偏光板，且出光方向為向上與向下發光(例如：正z與負z方向)，則偏光板P1位於光學單元300的透明基材310底面310b與上基板10之外表面10’之間，偏光板P2則設置於下基板20之外表面20’，其餘描述可參閱前述。

圖4為比較例之拼接顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖4，比較例的拼接顯示裝置與圖2相同的元件以相同或相似的標號表示；兩者不同之處在於，圖4之拼接顯示裝置將圖2的拼接顯示裝置1000的光學單元300替換成透鏡(或稱透鏡層P)，透鏡層P具有曲率的凹陷(如圖4所示)對齊於拼接縫S且透鏡層P也會設置於一般使用的子畫素(如圖2所舉例的A1與A2處的子畫素)上，其中，透鏡層P不存在任何的半穿透半反射片，且也不在反射片設置於拼接縫S與邊界區1000b上。一般而言透鏡層P，是使用兩塊透鏡分別設置於第一顯示面板100與第二顯示面板200拼接而成。透鏡層P用以將邊界區1000b兩側之顯示區A發出的光線L折射到拼接縫S上方，以使拼接顯示裝置的拼接縫S及邊界區1000b具備顯示效果。受限於透鏡層P之透鏡結構的型態，從拼接縫S及邊框區1000b上方出射的光線L是集中沿特定方向 (例如：幾乎與正視方向平行之方向z)發出，因此當使用者以大視角觀看比較例之拼接顯示裝置時，靠近拼接縫S的顯示畫面無法被大視角的使用者觀看，造成邊界區1000b的顯示效果不佳。

請參照圖2，拼接顯示裝置1000利用半穿透半反射片(例如：半穿透半反射片330A及/或半穿透半反射片330B)與反射片320的搭配，來自於邊界區1000a附近之子畫素(例如：第二子畫素120與第四子畫素220)的部分光線L2可在光學單元300內部反射多次後才出射；藉此，光學單元300無需具備過大的厚度t即能提供足夠的光路徑長度，以供光線L2由邊界區1000a附近的子畫素(例如：第二子畫素120與第四子畫素220)傳遞至邊界區1000a的上方而出射。圖2之光學單元300除了具備比較例(例如：圖4所示，為了設計光線L折射於拼接縫S上方，通常需要增加透鏡層P厚度來提供足夠的光路徑長度)之拼接顯示裝置之透鏡層P的功能外，還具有可薄化拼接顯示裝置1000之整體厚度T。

在圖2的實施例與比較例中，顯示面板皆以非自發光顯示面板為範例，則顯示面板會存在偏光板P1與P2。若顯示面板為自發光顯示面板，則可依前述描述來加以選擇所需要的偏光板P1及/或偏光板P2。舉例而言，於圖2的實施例中，顯示面板與偏光板P1、P2加總的厚度t1(例如：第一顯示面板100與偏光板P1、P2加總或者第二顯示面板200與偏光板P1、P2)；光學單元300具有厚度t；拼接顯示裝置1000的整體厚度T約等於厚度t1(例如：第一顯示面板100厚度與偏光板P1、P2厚度加總或者第二顯 示面板200厚度與偏光板P1、P2厚度加總)與厚度t(例如：光學單元300)的總和，則整體厚度T，例如：約為1500μm。比較例(如圖4)之拼接顯示裝置的整體厚度等於透鏡層P之厚度與顯示面板及偏光板P1、P2厚度加總t1(例如：第一顯示面板100厚度與偏光板P1、P2厚度加總或者第二顯示面板200厚度與偏光板P1、P2厚度)的總和；一般而言，在光線L與方向z之夾角大於或約等於0°且小於或約等於10°的條件下，如欲使來自分光畫素(即第二子畫素120及/或第四子畫素220)的光線L從邊界區1000b之中間上方的透鏡層P(例如：從透鏡層P具有曲率之凹陷)出射，上基板10、偏光板P1及透鏡層的厚度約為3335μm。換言之，相較於比較例(如圖4)之拼接顯示裝置的厚度，本實施例(例如：圖2)之拼接顯示裝置1000的整體厚度T可減薄約50%以上。

在本實施例中，拼接顯示裝置1000之光學單元300的反射片320是利用散射面320a“散射”及反射來自於邊界區1000a附近子畫素(即第二子畫素120與第四子畫素220)的光線L2，因此，由邊界區1000a上方發出的光線L2會朝四面八方傳遞。藉此，在大視角下觀看比較例之拼接顯示裝置之邊界區的顯示效果劣化問題能獲得改善。因此，圖2之拼接顯示裝置1000相較於圖4之比較例的拼接顯示裝置，圖2之拼接顯示裝置1000除了具有整體厚度T比圖4之比較例的拼接顯示裝置(例如：比較例為了設計光線L集中折射於透鏡層P具有曲率的凹陷處，通常需要增加透鏡層P厚度)可較薄之外，圖2之拼接顯示裝置1000之邊界區1000a 在大視角下觀看的顯示效果也比圖4之比較例的拼接顯示裝置之邊界區1000b的顯示效果可較佳。

在本實施例中，每一第二子畫素120之單位面積的亮度可選擇性地大於每一第一子畫素110之單位面積的亮度，且每一第四子畫素220之單位面積的亮度也可選擇性地大於每一第三子畫素210之單位面積的亮度。其中上述的單位面積的亮度比較單位需一致，例如流明(lm)或輝度(cd/m²)。藉此，即便子畫素(例如：第二子畫素120及/或第四子畫素220)發出的部分光線L2被分散至邊界區1000a上，從子畫素(例如：第二子畫素120及/或第四子畫素220)上方發出之部分光線L1所形成的單位面積亮度會接近於由子畫素(例如：第一子畫素110及/或第三子畫素210)上方發出之光線(未繪示)所形成的單位面積亮度。因此，增加第二子畫素120(及第四子畫素220)之單位面積亮度，可使拼接顯示裝置1000各處的亮度接近，而有助於拼接顯示裝置1000的顯示效果。

請參照圖2，在本實施例中，透明基材310之斜面(例如：斜面310a-1及/或斜面310a-2)的延伸方向(例如：延伸方向d1及/或延伸方向d2)與底面310b的延伸方向(例如：延伸方向-x及/或延伸方向x)夾有銳角(例如：銳角θ1及/或銳角θ2)。銳角(例如：銳角θ1及/或銳角θ2)可設計在適當範圍，以優化拼接顯示裝置1000的整體性能。以下利用圖3舉例說明之。

圖3為圖2之拼接顯示裝置1000的局部的放大示意圖。請參照圖2及圖3，光線L由第一顯示面板100之第二子畫素120 發出且沿著與正視方向實質上平行的方向z傳遞，光線L以入射角θ入射半穿透半反射片330A，半穿透半反射片330A以反射角θ反射部分光線L2，第一顯示面板100的上基板10在方向z上具有厚度tg，上偏光板P1在方向z上具有厚度tp，透明基材310之側面310c-1在方向z上具有高度H1，拼接顯示裝置1000的邊界區1000a在方向x上具有寬度Wb，由多個第二子畫素120構成的一個畫素在方向x上具有寬度Wp。根據正切函數，可得下列關係 。為減少拼接顯示裝置1000的整體厚度T，可選擇性地令H1=0(即透明基材300不具側面310c-1)。在H1=0的情況下，根據一般之上基板10的厚度tg、上偏光板P1的厚度tp、畫素的寬度Wp及邊界區1000a的寬度Wb及上述關係式(1)，反射角θ較佳地是大於0度且小於或約等於36度，以使來自第二子畫素120的部分光線L2能在邊界區1000a上方形成均勻的光分佈。又，由圖3所示的幾何關係可知，反射角θ約等於透明基材310之斜面310a-1的延伸方向d1與底面310b之延伸方向-x所夾的銳角θ1。換言之，在H1=0(即拼接顯示裝置1000整體厚度T最佳化)的情況下，透明基材310之斜面310c-1之延伸方向d1與底面310b之延伸方向-x所夾的銳角θ1較佳地是設計在大於0度且小於或約等於36度的範圍內。以下搭配圖5至圖8進一步說明之。

以Matlab數學軟體進行初步設計圖5、圖6、圖7、圖8 與並以TracePro光學機構模擬分析軟體進行圖9A至圖9D的實驗模擬，其中圖5、圖6、圖7與圖8，橫坐標表示為邊界區1000a之位置，例如：邊界區1000a之寬度Wb約為1000微米(um)。縱坐標表示能量相對強度(無單位)。圖5示出在銳角θ=35.5°下拼接顯示裝置1000之邊界區1000a上的光線L能量比例。圖6示出在銳角θ=36°下拼接顯示裝置1000之邊界區1000a上的光線L能量比例。圖7示出在銳角θ=36.5°下拼接顯示裝置1000之邊界區1000a上的光線L能量比例。圖8示出在銳角θ=37°下拼接顯示裝置1000之邊界區1000a上的光線L能量比例。

拼接顯示裝置1000的設計較佳為，邊界區1000a之中間位置(例如：對應圖5至圖8的邊界區上位置約為500μm)上的亮度略高，而邊界區1000a之兩側(例如：對應圖5至圖8的邊界區1000a上位置約為0μm及1000μm)上的亮度略低，如此邊界區1000a之兩側亮度才不會影響到顯示區A1、A2的顯示亮度。由圖5至圖8可看出，當銳角θ從約35.5°增加至約37°時，圖8所示之曲線於左右兩側略微翹起(如圖8虛線所圈起處)，其代表邊界區1000a之兩側上的亮度升高，將影響顯示區A1、A2的顯示亮度；並且，由圖5至圖8可知，當銳角θ從約35.5°增加至約37°時，邊界區1000a上的光線整體能量還下降，不利於邊界區1000a的顯示效果。綜合圖5至圖8的數據知，如圖5及圖8所示，當銳角θ約為35.5°及36°時，曲線於左右兩側部會不會翹起，且曲線峰值可維持在約1.2左右(即邊界區1000a上的光線整體能量高)。 由此可證，銳角θ 1較佳地是設計在大於0度且小於或約等於36度的範圍內，以利邊界區1000a的顯示效果。

圖9A至圖9D分別模擬出在視角為0°、15°、30°及45°下邊界區1000a與其兩側子畫素(例如：A1、A2、B1與B2)上光線L的亮度，其中銳角θ在大於0度且小於或約等於36度的範圍，例如：銳角θ約為34°及35.5°。圖10為用以模擬圖9A至圖9D之拼接顯示裝置的光場型，其中橫坐標模擬背光進入顯示面板100/200之光角度，縱坐標表示能量規一化相對強度(無單位)。圖9A至圖9D的數據可證，若銳角θ為34°及35.5°，在0°至45°的視角下，邊界區1000a上光線L皆具有足夠的亮度。換言之，使用者以各種不同的視角觀看拼接顯示裝置1000時，拼接顯示裝置1000的邊界區1000a的亮度足夠而顯示效果佳。

然而，本發明並不限制銳角θ1一定要設計在大於0度且小於或約等於36度的範圍內。在不易形成小角度的銳角θ1，及/或邊界區1000a之寬度Wb較大的情況下，銳角θ1也可選擇性大於36度。舉例而言，在邊界區1000a的寬度Wb大於3倍之畫素寬度Wp的情況下，若令H1=0，根據一般之上基板10的厚度tg、上偏光板P1的厚度tp及上列關係式(1)，反射角θ會大於36度；此時，拼接顯示面板1000的邊界區1000a上的光分佈易不勻。因此，在邊界區1000a之寬度Wb較大的情況下(例如：Wb大於3倍的Wb)，較佳地是，選擇性地令H1大於0，以使邊界區1000a上的光分佈可較為均勻。值得注意的是，在增加H1的同時，第二 子畫素120易漏光，因此，可於透明基材310的側面310c-1上可選擇性的設置亮度衰減片152(例如：圖2所示)，以降低第二子畫素120之漏光對第一子畫素110之顯示效果的影響。亮度衰減片152是指對各種光波長具有約相同之穿透率的中性濾光片(neutral density filter)。亮度衰減片152的穿透率大小可視實際的需求而定。在本實施例中，亮度衰減片152的穿透率不大於半穿透半反射片330A的穿透率。舉例而言，若靠近拼接縫S之第二子畫素120的單位面積亮度為第一子畫素110的單位面積亮度的N倍，則亮度衰減片152的穿透率可設計為(1/N)，但本發明不以此為限，也不限於整數。

類似地，透明基材310之斜面310a-2的延伸方向d2與底面310b的延伸方向x夾有銳角θ2。銳角θ2也可依上述方式設計在適當範圍。舉例而言，在H1=0(例如：拼接顯示裝置1000整體厚度T最佳化，透明基材310不具側面310c-1、310c-2)的情況下，銳角θ2較佳地是設計在大於0度且小於或約等於36度的範圍內；在不易形成小角度的銳角θ2及/或邊界區1000a之寬度Wb較大(例如：在邊界區1000a的寬度Wb大於3倍之畫素寬度Wp)的情況下，銳角θ2也可選擇性大於36度。此外，類似地，在增加H1的同時，第四子畫素220易漏光，因此，也可於透明基材310的側面310c-2上選擇性地設置亮度衰減片154(例如：圖2所示)。亮度衰減片154的光學特性及功用與亮度衰減片152的光學特性及功用類似，於此便不再重述。

圖11為本發明另一實施例之拼接顯示裝置的剖面示意圖。圖11的拼接顯示裝置1000A與圖2的拼接顯示裝置1000類似，因此相同或相對應的元件以相同或相對應的標號表示，以下說明兩者差異處，兩者相同或相對應處，請參照前述說明，於此便不再重述。

拼接顯示裝置1000A與拼接顯示裝置1000的差異在於，拼接顯示裝置1000A還含透明基板162、164。透明基板162、164分別設置於第一顯示面板100與第二顯示面板200上。透明基板162、164與光學單元300部分重疊。透明基板162至少包含底面162b、頂面162a與斜面162c。透明基板162之斜面162c對應於透明基材310之斜面310a-1。透明基板162之頂面162a與第一子畫素110重疊。於部份實施例中，透明基板162之頂面162a也可與第二子畫素120至少一部份重疊，但不限於此。此外，若透明基材310具有側面310c-1，則透明基板162也可包含連接斜面162c與底面162b的側面162d。透明基板162的側面162d對應透明基材310的側面310c-1。類似地，透明基板164至少包含底面164b、頂面164a與斜面164c。透明基板164之斜面164c對應於透明基材310之斜面310a-2。透明基板164之頂面164a與第三子畫素210重疊。於部份實施例中，透明基板164之頂面164a也可與第四子畫素220至少一部份重疊，但不限於此。此外，若透明基材310具有側面310c-2，則透明基板164也可包含連接斜面164c與底面164b的側面164d。透明基板164的側面164d對應透明基材310 的側面310c-2。

在本實施例中，透明基板162、164之頂面162a、164a的霧度(haze)可大於透明基材310之平面310a-3的霧度。藉此，邊界區1000a的顯示效果可接近於拼接顯示裝置1000A之其它區域的顯示效果。詳言之，被反射片320散射之光線L2的發散程度較第一子畫素110、第二子畫素120、第三子畫素210及/或第四子畫素220直接發出之光線L的發散程度大，但被散射面320a散射而發散程度大的光線L2是經過霧度小之透明基材310的平面310a-3方傳遞至使用者眼中，未被散射面320a散射而發散程度小的光線L是經過霧度大之透明基板162、164的頂面162a、164方傳遞至使用者眼中。藉此，最終由邊界區1000a出射之光線L2的發散程度會接近於由其它區域出射之光線L的發散程度，而使邊界區1000a的顯示效果接近於拼接顯示裝置1000A之其它區域的顯示效果。

使透明基板162、164之頂面162a、164a具有高霧度的方法有許多種。舉例而言，在本實施例中，可於透明基板162、164的頂面162a、164a上形成凹凸起伏的微結構，以造成散射光線的效果、增加霧度。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，也可採用其他方式使頂面162a、164a具有高霧度，例如：在透明基板162、164的頂面162a、164a上形成透明散射材料層(例如：硫酸鋇)等。於部份實施例中，透明基材310之頂面310a-3可選擇性的與透明基板162、164之頂面162a、164a約齊平，以構成 約共平面之連接面，則透明基材310可為連接透明基板162、164為一整體之連接件，但不限於此。

綜上所述，本發明一實施例的拼接顯示裝置包括第一顯示面板、第二顯示面板及光學單元。第一顯示面板與第二顯示面板拼接。光學單元設置於第一顯示面板、第二顯示面板及第一顯示面板與第二顯示面板的拼接縫上。利用光學單元之半穿透半反射片與反射片的搭配，拼接顯示裝置能將來自於子畫素的部分光線引導到邊界區上方出光，且使拼接顯示裝置的整體厚度薄。此外，光學單元的反射片是利用散射面“散射”及反射來自於子畫素的部分光線，而從邊界區上方發出的光線會朝四面八方傳遞。藉此，在大視角下觀看習知拼接顯示裝置之邊界區的顯示效果劣化問題能獲得改善。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

1. 一種拼接顯示裝置，包含： 一第一顯示面板，包含具有多個第一子畫素的一第一顯示區與具有多個第二子畫素的至少一第一區； 一第二顯示面板，包含具有多個第三子畫素的一第二顯示區與具有多個第四子畫素的至少一第二區，其中，該第二顯示面板之相鄰於該第一顯示面板的至少一側與該第一顯示面板之間存在一拼接縫，且該第一區的該些第二子畫素位於該拼接縫與該第一顯示區的該些第一子畫素之間，該第二區的該些第四子畫素位於該拼接縫與該第二顯示區的該些第三子畫素之間；以及 一光學單元，設置於該第一顯示面板、該拼接縫與該第二顯示面板上，其中該光學單元包含： 一透明基材，設置於該第一顯示面板、該拼接縫與該第二顯示面板上，其中，該透明基材與該第一區的該些第二子畫素的至少一部分以及該第二區的該些第四子畫素的至少一部分重疊，且該透明基材具有一頂面與一底面，該頂面具有至少二斜面與位於該些斜面之間的一平面； 一反射片，設置於該拼接縫上，其中，該反射片具有一散射面，且該透明基材之該頂面的該平面與該反射片的至少一部分重疊；以及 二半穿透半反射片，分別設置於該第一顯示面板與該第二顯示面板上，且該些半穿透半反射片分別與該第一區的該些第二子畫素的至少一部分以及該第二區的該些第四子畫素的至少一部分重疊，其中，該些半穿透半反射片分別設置於該透明基材的該些斜面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的拼接顯示裝置，其中各該第二子畫素之單位面積的亮度大於各該第一子畫素之單位面積的亮度，且各該第四子畫素之單位面積的亮度大於各該第三子畫素之單位面積的亮度。
3. 如申請專利範圍第1項所述的拼接顯示裝置，其中各該斜面的延伸方向與該底面的延伸方向夾有一銳角。
4. 如申請專利範圍第3項所述的拼接顯示裝置，其中該銳角大於0度且小於或等於36度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的拼接顯示裝置，其中該些斜向朝相反的兩方向傾斜。
6. 如申請專利範圍第1項所述的拼接顯示裝置，更包含： 二透明基板，分別設置於該第一顯示面板與該第二顯示面板上，其中，各該透明基板至少包含一底面、一頂面與一斜面，各該透明基板之該斜面對應於該透明基材之各該斜面。
7. 如申請專利範圍第6項所述的拼接顯示裝置，其中該各該透明基板之該頂面的霧度大於該透明基材之該平面的霧度。
8. 如申請專利範圍第6項所述的拼接顯示裝置，其中各該透明基板與該光學單元部分重疊。
9. 如申請專利範圍第1項所述的拼接顯示裝置，其中該透明基材更包含至少二側面，其中，該些側面其中一者連接該底面與該些斜面其中一者，該些側面另一者連接該底面與該些斜面另一，而該光學單元更包含： 至少二亮度衰減片，分別設置於該透明基材的該些側面上。
10. 如申請專利範圍第9項所述的拼接顯示裝置，其中該些亮度衰減片的穿透率不大於該些半穿透半反射片的穿透率。
11. 如申請專利範圍第9項所述的拼接顯示裝置，更包含： 二透明基板，分別設置於該第一顯示面板與該第二顯示面板上，其中，各該透明基板至少包含一底面、一頂面、一斜面與一側面，各該透明基板之該斜面對應於該透明基材之各該斜面，各該透明基板之該側面對於該透明基材之各該側面。
12. 如申請專利範圍第11項所述的拼接顯示裝置，其中該透明基材之該平面的霧度大於各該透明基板之該頂面的霧度。
13. 如申請專利範圍第11項所述的拼接顯示裝置，其中各該透明基板與該光學單元部分重疊。
14. 如申請專利範圍第1項所述的拼接顯示裝置，其中該光學單元沿著該拼接縫的延伸方向延伸。
15. 如申請專利範圍第1項所述的拼接顯示裝置，更包含： 至少二偏光板，設置於該光學單元的該透明基材下，其中，該些偏光板分別與該第一顯示面板及該第二顯示面板的至少一部分重疊。