CN106556890A - 具有光纤的板型光学部件及具有该部件的多面板显示装置 - Google Patents

Abstract

在一种用于多面板显示装置的板型光学部件中，所述多面板显示装置中接合有多个单独显示装置并且包括单独显示装置的非有效区域布置的接合区域，所述板型光学部件包括多个光纤和支撑光纤的树脂支撑结构，光纤具有开口至板型光学部件的下部的输入端和开口至板型光学部件的上部的输出端。通过在多面板显示装置的前表面上设置板型光学部件，可保证面板接合区域中的图像连续性。

Description

具有光纤的板型光学部件及具有该部件的多面板显示装置

本申请要求享有于2015年9月25日提交的韩国专利申请第10-2015-0136730号的优先权，为了所有目的通过参考将该专利申请结合在此，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种其中接合有多个单独显示装置以形成单个大尺寸图像输出装置的多面板显示装置。

背景技术

随着信息社会的发展，对以各种形式和各种显示装置来显示图像的显示装置的需求更多。显示装置包括液晶显示装置、等离子体显示装置和有机发光显示装置。

存在对用于商业目的的大尺寸显示装置的需求。然而，目前组成显示装置的显示面板的尺寸有限。因此，已使用其中多个单独显示面板或显示装置被接合以显示单个大图像的多面板显示装置作为大尺寸显示装置。这种多面板显示装置称作视频墙(video wall)。

组成这种多面板显示装置的单独显示面板或显示装置的每一个包括显示图像的中心有效区域以及设置在有效区域周围且不显示图像的非有效区域。非有效区域具有包围显示面板的边缘的、宽度恒定的框形。这种非有效区域称为边框区域。非有效区域或边框区域是包括栅极驱动电路、数据驱动电路以及用于驱动显示面板的各种信号线所必不可少的部分。

发明内容

实施方式涉及一种多面板显示装置，包括多个单独显示装置和位于所述多个单独显示装置上的光学部件。所述多个单独显示装置沿接合线邻接。所述光学部件具有厚度小于单独显示装置的长度或高度的平板外形。所述光学部件包括第一折射率的多个光导管和包围所述光导管的包层部。所述包层部具有低于所述第一折射率的第二折射率。所述光导管包括接收来自所述显示装置的有效区域的光的输入表面以及传输接收的光的输出表面。

在一个实施方式中，所述光导管的一子组具有输出表面，所述输出表面相对于所述光导管的该子组的输入表面来说向着所述接合线偏移，以在所述显示装置的非有效区域上传输光。

在一个实施方式中，所述输入表面和所述输出表面平行。

在一个实施方式中，所述光学部件包括第一区域以及位于所述第一区域与接合线之间的第二区域。位于所述第一区域中的第一光导管在所述光学部件的厚度方向上直线延伸。位于所述第二区域中的第二光导管具有向着所述接合线倾斜的至少一个壁。

在一个实施方式中，所述第一光导管每一个的输入表面具有与所述第一光导管每一个的输出表面相同的面积。所述第二光导管每一个的输入表面具有比所述第二光导管每一个的输出表面小的面积。

在一个实施方式中，比另一第二光导管的第二输出表面更靠近接合线的一第二光导管的第一输出表面具有比所述第二输出表面大的面积。

在一个实施方式中，所述多面板显示装置进一步包括支撑材料，所述支撑材料包围并支撑所述光导管和所述包层部。所述支撑材料具有低于所述第一折射率和所述第二折射率的第三折射率。

在一个实施方式中，所述光导管和所述包层部是光纤。

在一个实施方式中，所述光导管每一个具有凸多边形的截面形状。

在一个实施方式中，所述包层部包括黑色珠粒，所述黑色珠粒配置成吸收经由所述包层部传输的光。

实施方式还涉及一种用于多面板显示装置的光学部件。所述光学部件包括多个光导管和包层部。所述光导管具有第一折射率，所述光导管包括接收来自显示装置的有效区域的光的输入表面以及传输接收的光的输出表面。所述光导管的一子组具有输出表面，所述输出表面相对于所述光导管的该子组的输入表面来说向着接合线偏移，以在所述显示装置的非有效区域上传输光。所述包层部具有低于所述第一折射率的第二折射率。所述包层部包围所述多个光导管。

实施方式还涉及一种制造光学部件的方法，所述光学部件用于放置在多个单独显示装置上。将多个光纤捆成块。加热所述光纤的块。在所述块的两侧处挤压被加热的光纤的块，以使所述块成形为所述光学部件。所述光学部件中的所述光纤的至少一子组的输入表面的面积小于输出表面。所述输入表面接收来自所述显示装置的有效区域的光，所述输出表面传输接收的光。将所述光学部件冷却，以固化所述光学部件的形状。

在一个实施方式中，树脂将所述光纤保持在所述块中。

在一个实施方式中，所述光纤的所述子组的输出表面相对于所述光纤的所述子组的输入表面来说向着所述显示装置的接合线偏移，以在所述显示装置的非有效区域上传输光。

附图说明

给本发明提供进一步理解并并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1图解了根据本发明一实施方式的多面板显示装置的平面图以及多面板显示装置的面板接合区域的放大截面图；

图2是图解根据现有技术的多面板显示装置的单独显示装置的接合区域中发生的图像中断的示图；

图3是图解当视角等于或大于一预定角度时图2的折射光学部件中发生的图像中断的示图；

图4A和4B是根据一实施方式的包括板型光学部件的多面板显示装置的透视图和示意性截面图，所述板型光学部件包括光纤；

图5是根据实施方式的板型光学部件的放大截面图，其中图解了板型光学部件与单独显示装置的像素之间的布置关系；

图6是图解从像素传输的光经由根据该实施方式的板型光学部件中包括的光纤传播到板型光学部件外部的光路的示图；

图7A是图解根据一个实施方式的、布置在单独显示装置的中心区域中的第一光纤的示图；

图7B是图解根据一个实施方式的、布置在单独显示装置的包括边框区域的边缘区域中的第二光纤的示图；

图8是图解根据第一实施方式的第二光纤的输入端和输出端的尺寸和布置的截面图；

图9是图解根据第二实施方式的第二光纤的输入端和输出端的尺寸和布置的截面图；

图10A是图解根据第三实施方式的第二光纤的输入端和输出端的尺寸和布置的截面图；

图10B是图解第二光纤的输入端和输出端的详细构造的示图；

图11A、11B和11C是图解能够用在根据实施方式的板型光学部件中的光纤的截面形状的示图；

图12A和12B是图解能够用在根据实施方式的板型光学部件中的光纤的截面形状的示图；

图13A是图解根据一个实施方式的制造板型光学部件的方法的示图；和

图13B是图解根据一个实施方式的、通过图13A的方法制造的板型光学部件的一部分的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的一些实施方式。在参照附图描述本发明时，不管图号如何，相似的要素由相似的参考数字或标记表示。当确定本发明中涉及的已知技术的详细描述会使本发明的主旨模糊不清时，将省略其详细描述。

可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”之类的术语描述本发明的要素。这些术语仅用于区分一个要素与另一个要素，要素的本质、顺序、次序、编号或类似物不限于这些术语。如果提到一要素“耦接”或“连接”至另一要素，则应当理解，所述要素直接耦接或连接至另一要素或者在它们之间“夹有”再一要素，或者在要素之间夹有再一要素的情况下要素可彼此“耦接”或“连接”。

图1图解了根据一实施方式的多面板显示装置，并图解了多面板显示装置的平面图以及多面板显示装置的面板接合区域的放大截面图。参照图1，一般的多面板显示装置100是通过邻接多个单独显示装置200形成的。多面板显示装置100包括其中将单独显示装置200邻接的接合区域300。

每个单独显示装置200独立地用作单独全功能的显示装置，每个单独显示装置200例如能由液晶显示装置(LCD)、有机发光显示装置(OLED)或类似物实现。

在此描述的单独显示装置是指组成多面板显示装置的单个显示装置并且在此也可称为单独面板或面板。

如图1中所示，每个单独显示装置200包括指代面板的中心并且显示图像的有效区域(A/A)212、以及指代包围有效区域的面板的边缘并且不显示图像的非有效区域(N/A)210。单独显示装置200的非有效区域210也称为边框区域。

另一方面，每个单独显示装置200可包括显示面板222、设置在显示面板下方以给显示面板提供光的背光单元224、以及包围整个显示装置的支撑结构226。

通过粘合第一基板来制造显示面板222，所述第一基板是阵列基板。第一基板中形成有薄膜晶体管等。在第二基板中界定有像素区域，第二基板是形成有黑矩阵/或滤色器层等的上基板。在基于OLED显示装置的面板的情形中，第二基板可仅用作保护基板。

背光单元224可包括子单元，子单元例如是：包括诸如LED之类的光源、固定光源的保持器和光源驱动电路的光源模块；将光扩散至整个面板区域的导光板(LGP)或扩散板；将光反射至显示面板的反射板；LED柔性电路，其是用于控制光源等的ON/OFF的电路；以及设置在导光板上用于提高亮度、光的扩散、保护等的一个或多个光学膜或光学片。

覆盖显示装置的外部支撑构件226可以是：包围并保护背光单元224和显示面板222的、作为每个显示装置的单元的底盖和/或引导板；作为整套电子装置(set electronic device)的单元的后盖，所述整套电子装置是包括显示装置的最终电子产品；或类似物。

另一方面，如图1中所示，每个单独显示装置200包括位于其不显示图像的预定边缘区域处的非有效区域(N/A)210。因为多面板显示装置是通过接合多个单独显示装置200形成的，所以在多个显示面板中接合单独显示装置的接合区域300中不显示图像。

另一方面，能够通过显示面板222自身的非有效区域、被背光单元224或类似物覆盖的区域、覆盖显示装置的整个表面的顶壳或前盖等形成每个单独显示装置200的非有效区域(N/A)210。

因此，当在图1中所示的多面板显示装置或视频墙上显示信号图像时，在接合区域300中发生不显示图像的图像中断。

图2图解了折射光学部件的示例，其放大并且显示了多面板显示装置的接合区域以及当使用折射光学构件时前方视野中的图像。如图2中所示，用于解决多面板显示装置的接合区域中的图像中断现象的一个方式是使用在多面板显示装置上设置折射光学部件的技术，从而折射或放大接合区域附近的光路。

图2图解了其中使用设置在多面板显示装置上的透镜板作为这种折射光学部件的构造。图2中所示的作为折射光学部件的透镜板240是一种透光屏，透镜板240包括基板242和透镜单元，基板242是具有预定厚度的一般透光面板材料，透镜单元形成在多面板显示装置的接合区域300附近。

形成在透镜板240中的透镜单元244用于折射接合区域300附近的光路并且能够使用菲涅耳透镜或类似物，但透镜单元不限于菲涅耳透镜。

当如图2中所示用户处于接合区域300前方时，来自相邻有效区域中的像素P1到P4的光通过形成在多面板显示装置的接合区域上的透镜板240的透镜单元244折射并入射到用户的视野上。当用户从前侧观看多面板显示装置时，如图2的下部中所示，相邻像素的图像被折射并投射到接合区域300，以显示预定图像。因此，面板接合区域中的图像中断在一定程度上被补偿。

在使用菲涅耳透镜板的这些尝试中，当从前方观看时，面板接合区域中的图像中断被有利地防止。然而，当用户的视角从前侧(具有0度视角)离开并且等于或大于大约45度(α)时，未形成图2中所示的光路，面板接合区域300被暴露。就是说，如图3中所示，当视角为α(α>大约45度)时，来自接合区域附近的像素的一些光未入射到倾斜观看多面板显示装置的用户上，因而单独显示装置的边框被暴露。因此，如图3的下部中所示，发生了面板接合区域中的图像中断现象。

本发明的实施方式甚至在等于或大于预定角度的视角时仍补偿多面板显示装置的接合区域中发生的图像中断现象。在本发明的实施方式中，为了在接合多个单独显示装置的多面板显示装置中，在前方视角和高视角处在单独显示装置的接合区域中提供无缝图像，在多面板显示装置上设置包括多个光纤和支撑光纤的树脂支撑结构的板型光学部件，以经由光纤的输出端将图像输出至非有效区域。

下文中，将参照图4A到图11C描述根据本发明实施方式的板型光学部件及具有该板型光学部件的多面板显示装置的详细构造。

图4A和4B是根据一实施方式的包括板型光学部件的多面板显示装置的透视图和示意性截面图，所述板型光学部件包括光纤。如图4A和4B中所示，根据一实施方式的多面板显示装置可包括：显示面板部分400，显示面板部分400是通过接合多个单独显示装置形成的并且包括其中将单独显示装置的非有效区域接合的接合区域；以及板型光学部件500，板型光学部件500包括多个光纤510和设置在光纤之间并且支撑和捆绑光纤的树脂支撑结构520。显示面板部分400还包括显示图像的有效区域412。

板型光学部件500是板型部件，该板型部件包括多个光纤510和支撑光纤的树脂支撑结构520，光纤510具有开口至板型光学部件的下部的输入端(例如，图7的722和742)、和开口至板型光学部件的上部的输出端(例如，图7的724和744)。光纤510具有光学传输特性。

如在此描述的，板型光学装置的底部是面对显示面板部分400的表面，并且板型光学装置的顶部是经由光纤输出图像的图像显示表面。根据本发明实施方式的多面板显示装置的显示面板部分400对应于通过接合单独显示装置410而显示图像的多面板显示装置的显示单元。在将单独显示装置接合的边界区域中，单独显示装置的边框区域或非有效区域(NA)414被接合，以形成不显示图像的区域。如在此描述的，将单独显示装置接合的边界区域被称为接合区域300。

因此，多面板显示装置的接合区域300是在整个多面板显示装置中以格子形状形成的非有效区域，每个接合区域300的宽度是每个单独显示装置410的非有效区域414的宽度的两倍。

在这些接合区域300中，发生图像中断。如下面详细描述的，实施方式涉及经由板型光学部件中包括的光纤将来自有效区域的像素的输出图像传输至光学部件的顶部区域，顶部区域包括与接合区域对应的区域。如下详细描述该光纤的详细构造以及图像中断现象的应对方案。

本发明能够使用的单独显示装置410可以是液晶显示装置，但并不限于此，其包括所有形式的显示装置，诸如等离子体显示装置(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示装置等。

此外，本发明实施方式中应用的单独显示装置410可包括具有像素的显示面板、以及面板支撑结构，诸如底盖。面板支撑结构支撑显示面板。单独显示装置410可以是仅由简单显示面板和用于驱动显示面板的驱动电路组成的模块，并且可对作为单元的整个多面板显示装置形成诸如外壳之类的支撑结构。

就是说，在此描述的单独显示装置能够独立地充当完整的显示装置并且可包括：显示面板，显示面板包括阵列基板、上基板以及设置在阵列基板与上基板之间的显示材料层(液晶材料、有机发光材料或类似物)；用于驱动显示面板的驱动电路单元等，但可不包括诸如底盖之类的支撑结构。

当单独显示装置410是液晶显示装置时，所述显示面板是液晶面板并且可进一步包括布置在液晶面板的下部并给液晶面板提供光的背光单元。

另一方面，当单独显示装置410是液晶显示装置时，液晶显示面板可包括：阵列基板，阵列基板包括多条栅极线、多条数据线、由栅极线和数据线交叉的区域界定的多个像素、以及用作用于控制每个像素中的光透射率的开关装置的薄膜晶体管TFT；上基板，上基板包括滤色器和/或黑矩阵等；和形成在阵列基板与上基板之间的液晶材料层。可在显示面板的整个顶表面上进一步布置触摸窗(touch window)。

当本发明实施方式中使用的单独显示装置是有机发光二极管(OLED)显示装置时，显示面板可由阵列基板和上部保护基板组成，阵列基板包括栅极线、数据线、由栅极线和数据线交叉的区域界定的多个像素、以及用作用于选择性地给有机场发光材料层施加电信号的开关装置的薄膜晶体管TFT。

图5是根据实施方式的板型光学部件的放大截面图。图5图解了板型光学部件与单独显示装置的像素之间的布置关系。图7A和7B是图解根据该实施方式的板型光学部件中包括的光纤的示图。具体地说，图7A图解了布置在单独显示装置的中心区域中的第一光纤，图7B图解了布置在单独显示装置的包括边框区域的边缘区域中的第二光纤的示图。

如图5、7A和7B中所示，根据该实施方式的板型光学部件500中使用的光纤512和514是在板型光学部件500的厚度方向上延伸的光纤。每个光纤包括位于其下部的输入端、位于其上部的输出端、以及设置在输入端与输出端之间以传输光的传输线。

因为光纤512和514具有布置成与布置在板型光学部件下方的单独显示装置的像素区域对应的输入端，所以光纤经由输入端接收来自相应像素的光并且通过全反射经由输出端输出光。结果，单独显示装置的像素图像能够被成像在板型光学部件500的顶表面上。

如下面参照图11A到11C详细描述的，板型光学部件中包括的光纤512和514包括设置在中心的一个或多个芯部以及包围芯部的包层部。因为芯部的折射率大于包层部的折射率，所以光纤能够通过全反射将经由输入端输入的光传输至输出端。

根据该实施方式的板型光学部件500包括与单独显示装置的中心区域对应的第一区域550和与边缘区域对应的第二区域560，所述边缘区域包括单独显示装置的至少非有效区域。在板型光学部件中，第一光纤512布置在第一区域550中，具有与第一光纤512不同构造的第二光纤514布置在第二区域560中。

根据图5和8的实施方式，布置在板型光学部件的第一区域550中的第一光纤512是具有相同尺寸的输入端和输出端的直线型光纤，因而将相应图像没有放大地原样传输至板型光学部件的顶部。

因此，图5的第一光纤512中包括的光纤F7、F8和F9具有相同尺寸的输入端和输出端，并且将来自布置在光纤F7、F8和F9下方的单独显示装置的像素P7、P8和P9的图像没有放大地分别传输至顶部。

另一方面，布置在板型光学部件的第二区域560中的第二光纤514是弯曲型光纤，每个光纤具有比输入端大的输出端，因而将相应像素的图像放大地传输至板型光学部件的顶部。为了该目的，第二光纤514的输入端和输出端不是排列成直线。就是说，输入端布置成与单独显示装置的边缘的一些像素对应，但输出端布置成相对于输出端来说偏移到更外侧的边缘。结果，第二光纤514具有倾斜至接合区域300的弯曲型构造。

就是说，图5的第二光纤514中包括的光纤F0到F6的输入端布置在单独显示装置的相应像素P0到P6上，但第二光纤F0到F6的输出端相对于输入端来说向着更外侧的边缘布置。

与单独显示装置的像素对应的第二光纤514的输入端的尺寸可相同。然而，如将参照图9到0描述的，第二光纤514的输出端的尺寸可等于或大于输入端的尺寸。

图7A和7B是图解根据该实施方式的板型光学部件中包括的光纤的示图，图7A图解了第一光纤，图7B图解了第二光纤。

如图7A中所示，第一光纤720布置在板型光学部件的第一区域550中，并且第一光纤720由输入端722、输出端724、以及位于输入端与输出端之间的传输线726组成。输入端722的尺寸WI等于输出端724的尺寸WO。如在此定义的，光纤的输入端和输出端的尺寸是指输入端和输出端的截面。

如图7B中所示，第二光纤740布置在板型光学部件的第二区域560中，并且第二光纤740包括输入端742、输出端744、以及位于输入端与输出端之间的传输线746。输出端744的尺寸WO可大于输入端742的尺寸WI。基于第二光纤740的输出端的尺寸WO与输入端的尺寸WI的比率，确定了图像经由光纤的放大率。

就是说，入射到第二光纤740的输入端742上的光被全反射并且之后经由具有比输入端的尺寸大的尺寸的输出端744输出。结果，相应像素的图像能够通过输出端与输入端的尺寸比率而放大。

如上所述，在一些情形中，第二光纤514的输出端的尺寸WO可等于输入端的尺寸WI，这将参照图10进行描述。

不管输入端与输出端之间的尺寸关系如何，输入端与输出端之间的传输线746都以一度数弯曲，板型光学部件的法线方向与传输线746所形成的角度有第一角度θ表示。

因此，如图5中所示，布置在板型光学部件500的第二区域560中的第二光纤514将来自单独显示装置的像素的光偏移到更外侧的边缘并且之后输出光。结果，第二光纤514的输出端能够在多面板显示装置的接合区域300或单独显示装置的非有效区域414上方输出图像。

如图5中所示，板型光学部件500包括布置在第一光纤512与第二光纤514之间以支撑并捆绑光纤的树脂支撑结构520，其中树脂支撑结构520可由热固化树脂或UV固化树脂制成。

因此，能够通过布置第一光纤512和第二光纤514，用树脂材料填充第一光纤512与第二光纤514之间的空间并且之后通过使用热或紫外线(UV)固化该树脂材料来形成根据该实施方式的板型光学部件500。

该树脂支撑结构520理想的是通过使用透光树脂材料形成，但并不限于此。

此外，树脂支撑结构520的树脂材料的折射率必须小于第一光纤512和第二光纤514的光纤材料的折射率。

图6是图解从像素传输的光经由根据该实施方式的板型光学部件中包括的光纤传播到板型光学部件外部的光路的示图。

如图6中所示，布置在板型光学部件500的第一区域550中的第一光纤512利用全内反射反射从单独显示装置的相应像素Pi输出的光Li且之后在板型光学部件上原样输出光Li’。

此外，布置在板型光学部件500的第二区域560中的第二光纤514利用全内反射反射从布置在单独显示装置的边缘中的像素P0输出的光L0且之后在板型光学部件上输出光L0’。第二光纤514的输出端覆盖单独显示装置的非有效区域414或多面板显示装置的接合区域300的全部。

结果，因为在全部前方视野或视角内都识别不到多面板显示装置的接合区域并且接收到单独显示装置的边缘的像素图像，所以可在多面板显示装置中显示无缝图像。

因此，当未使用根据本发明的板型光学部件时，如图2中所示，多面板显示装置的接合区域300被识别为黑影，因而在接合区域300中出现图像中断现象。

另一方面，当在接合区域300中使用板型光学部件时，如图6B中所示，相邻像素的图像被传输且之后被接收，使得能够去除接合区域300中的图像中断。

图8是图解根据本发明第一实施方式的第二光纤的输入端和输出端的尺寸和布置的示图。

在图8所示的第一实施方式中，提供了下述构造，其中第一光纤(未示出)和第二光纤F0到F4的输入端布置成与布置在单独显示装置的有效区域中的像素对应，第一光纤的输入端的尺寸和第二光纤的输入端的尺寸WI0到WI4彼此相等，但第二光纤的输出端的尺寸大于输入端的尺寸WIi并且向着单独显示装置的边缘增加。

就是说，如图8中所示，第二光纤F0到F4的输入端的尺寸WI0到WI4彼此相等，但布置在最内侧区域中的第二光纤F4的输出端的尺寸W4大于输入端的尺寸WI4并且输出端的尺寸向着边缘增加。

因此，根据图8的第一实施方式，布置在板型光学部件500的第二区域560中的第二光纤514的输入端和输出端的尺寸关系能够由如下的数学关系式1表示：

WI<WO4<WO3<WO2<WO1<WO0 关系式1

在图8的第一实施方式中，单独显示装置的有效区域的边缘区域的像素的图像在板型光学部件500的第二区域560中被逐渐放大。能够基于单独显示装置的非有效区域的尺寸、板型光学部件的厚度等确定第二光纤514的输出端的尺寸的增加率。然而，理想的是，最大输出端的尺寸(即，布置在单独显示装置的最外侧边缘中的第二光纤的尺寸)小于输入端的三倍尺寸。

根据图8的第一实施方式，多面板显示装置的接合区域的图像放大率连续增加，使得能够显示连续的无缝图像。

图9是图解根据本发明第二实施方式的第二光纤的输入端和输出端的尺寸和布置的截面图。

图9中所示的第二实施方式与图8的第一实施方式相似之处在于，第二光纤的输入端的尺寸WI0’到WI4’等于第一光纤(未示出)的输入端的尺寸，但与第一实施方式不同之处在于第二光纤的输出端的所有尺寸都大于输入端的尺寸WIi并且彼此相等。

就是说，参照图9，第二光纤F0到F4的输入端的尺寸WI0’到WI4’具有相同的值，但第二光纤F0到F4的输出端的尺寸WO0’到WO4’也大于输入端的尺寸并且具有相同的放大率。

因此，在图9的第二实施方式中，布置在板型光学部件500的第二区域560中的第二光纤514的输入端和输出端的尺寸关系能够由如下的数学关系式2表示：

WI<WO4＝WO3＝WO2＝WO1＝WO0 关系式2

在上述第二实施方式中，在板型光学部件500的整个第二区域560中，放大率彼此相等。因此，与其中放大率根据图像类型而逐渐增大的第一实施方式相比，能够提供更加自然的无缝图像。

如第二实施方式一样，当通过相同的放大率在非有效区域上方提供图像时，可解决由于向着单独显示装置的边缘逐渐增大的放大率而使图像畸变的问题。

图10A是图解根据本发明第三实施方式的第二光纤的输入端和输出端的尺寸和布置的截面图，图10B是图解第二光纤的输入端和输出端的详细构造的示图。

图10A中所示的第三实施方式与前述实施方式不同之处在于，第二光纤的输入端的尺寸WI0”到WI3”等于第一光纤(未示出)的输入端的尺寸，并且第二光纤的输出端的尺寸WO0”到WO3”也等于输入端的尺寸WIi。

就是说，参照图10A，第二光纤F0’到F3’的输出端的所有尺寸WO0”到WO3”等于第二光纤F0’到F3’的输入端的尺寸WI0”到WI3”。

因此，如图10B中所示，在根据第三实施方式的第二光纤740中，因为输入端的尺寸WI”等于输出端的尺寸WO”，所以基于板型光学部件500的法线方向和传输线746”所形成的第一角度θ来彼此区别第二光纤。

根据第三实施方式，第二光纤布置成越靠近单独显示装置的边缘，第二光纤的传输线和板型光学部件的法线方向所形成的第一角度θ越大。

根据第三实施方式，以与第一区域550相同的方式，在板型光学部件500的第二区域560中，与像素对应的图像没有放大地被原样输出。

因此，即使作为第二光纤的输出端WOi”之间的空间的树脂支撑区域WRi向着边缘增加，能够将由于光纤的图像放大导致的图像畸变最小化，因为像素上显示的一部分图像被原样传输。因此，当单独显示装置具有足够分辨率时，在将由于放大导致的图像畸变最小化的情况下，能够通过使用第三实施方式提供无缝图像。

然而，根据本发明实施方式的第二光纤的输入端的尺寸WIi和输出端的尺寸WOi不限于上述第三实施方式。例如，当第二光纤的输出端的所有尺寸彼此相等并且输入端的尺寸小于输出端的尺寸时，输入端可具有向着边缘减小的尺寸或者输入端可具有随机的尺寸。

图11A、11B和11C是图解能够用在根据本发明的板型光学部件中的光纤的截面形状的例子的示图，图12A和12B是图解能够用在根据本发明的板型光学部件中的光纤的截面形状的例子的示图。如图11A、11B和11C中所示，在这些实施方式使用的板型光纤部件中使用的光纤720和740中，每个光纤可包括一个或多个芯部727以及包围芯部的包层部728。

光纤720和740的芯部727的折射率A必须大于包层部728的折射率B，并且包层部728的折射率B必须大于树脂制成结构520的折射率C。

基于这种折射率关系，经由光纤720和740的输入端输入的光通过包层部728的内表面全反射，因而仅经由芯部727传播。此外，即使由于光入射到光纤的输入端上的入射角而导致一部分输入光穿过包层部728的内表面，光仍通过具有比包层部的折射率小的折射率的树脂支撑结构520全反射，因而保留在包层部728内部。结果，能够使泄露到光纤的外侧边缘的光最小化。

作为能够用于根据本发明实施方式的板型光学部件的光纤和树脂支撑结构的材料，使用透光材料，诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯(MS)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、压克力、硅石(silica)、玻璃。因此，能够根据上述折射率关系选择性地使用合适的材料。

例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料具有大约90％的光透射率和大约1.49到1.50的折射率，聚碳酸酯(PC)具有大约86％到89％的光透射率和大约1.57以及更大的折射率。

此外，聚醚砜(PES)具有大约73％的光透射率和大约1.65的折射率，聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯(MS)具有大约90％的光透射率和大约1.5677的折射率。玻璃也具有大约1.89以及更大的折射率。

因此，例如，当使用聚醚砜(PES)或玻璃作为第一光纤720和第二光纤740的芯部727的材料，使用聚碳酸酯(PC)或聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯(MS)作为光纤的包层部728的材料，并使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或类似物作为树脂支撑结构520的材料时，可保证本发明中要求的板型光学部件500的光学特性。

然而，用于光纤的材料不限于上述材料的组合。因此，只要材料的组合满足光纤720和740的芯部727的折射率A大于包层部728的折射率B并且包层部728的折射率B大于树脂支撑结构520的折射率C的条件，能够使用具有预定程度以及更大程度的光透射率的所有材料。

如图11A和11B中所示，光纤720和740可包括布置在中心区域的单个芯部，但并不限于此，光纤720和740可以是其中包括一捆芯部的多芯光纤。就是说，如图11B中所示，能够用在根据本发明实施方式的板型光学部件中的光纤可以是在包层部728’中布置一捆芯部727’的多芯光纤。因此，当使用多芯光纤时，可增大光学传输路径的每单位面积的集成度。

如图11C中所示，光纤的包层部728’其中可包括多个黑色珠粒729’。黑色珠粒729’吸收不经由光纤的芯部传播并且从光纤的芯部脱离到包层部或基质(matrix)的噪声光，因而用于减小相邻光纤之间的色混合。黑色珠粒729’可具有与包层部材料的折射率不同的折射率。

黑色珠粒也由具有黑颜色的PMMA、硅石和PC至少之一制成。黑色珠粒可具有球形、四角锥形等，但可具有不是特定形状的无定形形状。

在一些情形中，黑色珠粒729’可包括具有彼此不同的折射率和/或尺寸的至少两个或更多个珠粒，从而提高光学扩散特性和光学吸收特性。例如，可使用第一黑色珠粒和第二黑色珠粒，第一黑色珠粒具有1μm到10μm范围内的直径和第一折射率，第二黑色珠粒具有20μm到80μm范围内的直径和比第一折射率小0.02到0.2的第二折射率。在此，通过调整每单位体积的分布密度能够获得所需的光学吸收特性。

图12A和12B是图解能够用在根据发明的板型光学部件中的光纤的截面形状的例子的示图。

如图11A、11B和11C中所示，根据本发明实施方式的板型光学部件中使用的光纤可以是具有圆形截面的圆形光纤。

因为光纤的光学传输特性与填充因子(Fill Factor)有关，填充因子是光纤占据的面积的面积比，具有圆形截面的圆形光纤显示出出色的光学传输特性，所以理想的是在实施方式中使用圆形光纤。

然而，实施方式不限于圆形光纤，可使用如图12A和12B中所示的具有四边形截面或多边形截面的多边形光纤。

特别是，在此使用的光纤可布置成与设置在光纤下方的单独显示装置的像素对应。因为像素的概略形状是四边形，所以通过使用图12A或12B中所示的多边型光纤可提高光纤的输入端对相应像素的匹配度。

此外，当使用图12A和12B中所示的多边型光纤时，相邻光纤之间的接近度增加并且光纤之间的空间减小。结果，可提高光纤占据面积与板型光学部件的整个面积的面积比。

就是说，当使用图12A和12B中所示的多边型光纤时，光纤能够布置成在光纤之间具有很小的空间，因而能够减小不传输光的树脂支撑结构的面积。结果，可提高整个板型光学部件的光学传输效率。

图13A是图解根据一个实施方式的制造板型光学部件500的方法的示图。光纤510和树脂1304被捆成块。然后，将该块加热至在光纤510和树脂1304中可发生塑性变形的温度。

然后，两个夹具1302、1308与块接触并在相反的方向上推动该块，以将该块模制成图13B中所示的形状。

在通过两个夹具1302、1308挤压该块之后或者同时，将该块冷却，以使块的形状固化为板型光学部件500。

这样，例如参照图7B所示，光纤的输出端的尺寸WO可被制成大于光纤的输入端的尺寸WI。此外，位于右边缘的光导管(light conduit)的输出表面相对于该子组的光导管的输入表面来说向右侧偏移。当显示装置的接合线设置在块500的右侧下方时，来自显示装置的有效区域的光经由光纤在显示装置的非有效区域上方传输。

如上所述，在接合有多个单独显示装置的多面板显示装置中，通过在多面板显示装置前方设置包括光纤的板型光学部件，可保证面板接合区域中的图像连续性，所述光纤接收来自像素的光并将光输出至覆盖单独显示装置的接合区域的区域。

上述描述和附图提供了本发明的技术构思的示例，在不背离本发明的实质特点的情况下，本领域技术人员能够进行各种修改和变化，诸如构造的组合、分离、替换和改变。因此，本发明中公开的实施方式不是限制本发明的技术构思，而是用于解释本发明的技术构思。本发明的技术构思不限于这些实施方式。本发明的范围由所附权利要求界定，落入其等同范围内的所有技术构思都应解释为属于本发明的范围。

Claims (23)

1.一种多面板显示装置，包括：

沿接合线邻接的多个单独显示装置；和

位于所述多个单独显示装置上的光学部件，所述光学部件具有厚度小于单独显示装置的长度或高度的平板外形，所述光学部件包括第一折射率的多个光导管和包围所述光导管的包层部，所述包层部具有低于所述第一折射率的第二折射率，所述光导管包括接收来自所述显示装置的有效区域的光的输入表面以及传输接收的光的输出表面。

2.根据权利要求1所述的多面板显示装置，其中所述光导管的一子组具有输出表面，所述输出表面相对于所述光导管的该子组的输入表面来说向着所述接合线偏移，以在所述显示装置的非有效区域上传输光。

3.根据权利要求1所述的多面板显示装置，其中所述输入表面和所述输出表面平行。

4.根据权利要求1所述的多面板显示装置，其中所述光学部件包括第一区域以及位于所述第一区域与接合线之间的第二区域，位于所述第一区域中的第一光导管在所述光学部件的厚度方向上直线延伸，位于所述第二区域中的第二光导管具有向着所述接合线倾斜的至少一个壁。

5.根据权利要求4所述的多面板显示装置，其中所述第一光导管每一个的输入表面具有与所述第一光导管每一个的输出表面相同的面积，所述第二光导管每一个的输入表面具有比所述第二光导管每一个的输出表面小的面积。

6.根据权利要求5所述的多面板显示装置，其中比另一第二光导管的第二输出表面更靠近接合线的一第二光导管的第一输出表面具有比所述第二输出表面大的面积。

7.根据权利要求1所述的多面板显示装置，进一步包括支撑材料，所述支撑材料配置成包围并支撑所述光导管和所述包层部，所述支撑材料具有低于所述第一折射率和所述第二折射率的第三折射率。

8.根据权利要求1所述的多面板显示装置，其中所述光导管和所述包层部是光纤。

9.根据权利要求1所述的多面板显示装置，其中所述光导管每一个具有凸多边形的截面形状。

10.根据权利要求1所述的多面板显示装置，其中所述包层部包括黑色珠粒，所述黑色珠粒配置成吸收经由所述包层部传输的光。

11.一种用于多面板显示装置的光学部件，包括：

第一折射率的多个光导管，所述光导管包括接收来自显示装置的有效区域的光的输入表面以及传输接收的光的输出表面，所述光导管的一子组具有输出表面，所述输出表面相对于所述光导管的该子组的输入表面来说向着接合线偏移，以在所述显示装置的非有效区域上传输光；和

包层部，所述包层部具有低于所述第一折射率的第二折射率，所述包层部配置成包围所述多个光导管。

12.根据权利要求11所述的光学部件，其中所述输入表面和所述输出表面平行。

13.根据权利要求11所述的光学部件，其中所述光学部件包括第一区域以及位于所述第一区域与接合线之间的第二区域，位于所述第一区域中的第一光导管在所述光学部件的厚度方向上直线延伸，位于所述第二区域中的第二光导管具有向着所述接合线倾斜的至少一个壁。

14.根据权利要求13所述的光学部件，其中所述第一光导管每一个的输入表面具有与所述第一光导管每一个的输出表面相同的面积，所述第二光导管每一个的输入表面具有比所述第二光导管每一个的输出表面小的面积。

15.根据权利要求14所述的光学部件，其中比另一第二光导管的第二输出表面更靠近接合线的一第二光导管的第一输出表面具有比所述第二输出表面大的面积。

16.根据权利要求11所述的光学部件，进一步包括支撑材料，所述支撑材料配置成包围并支撑所述光导管和所述包层部，所述支撑材料具有低于所述第一折射率和所述第二折射率的第三折射率。

17.根据权利要求11所述的光学部件，其中所述光导管每一个具有凸多边形的截面形状。

18.根据权利要求11所述的光学部件，其中所述光导管和所述包层部是光纤。

19.根据权利要求11所述的光学部件，其中所述光学部件具有厚度小于所述显示装置每一个的长度或高度的平板外形。

20.根据权利要求11所述的光学部件，其中所述包层部包括黑色珠粒，所述黑色珠粒配置成吸收经由所述包层部传输的光。

21.一种制造光学部件的方法，所述光学部件用于放置在多个单独显示装置上，所述方法包括：

将多个光纤捆成块；

加热所述光纤的块；

在所述块的两侧处挤压被加热的光纤的块，以使所述块成形为所述光学部件，所述光学部件中的所述光纤的至少一子组的输入表面的面积小于输出表面，所述输入表面配置成接收来自所述显示装置的有效区域的光，所述输出表面配置成传输接收的光；以及

将所述光学部件冷却，以固化所述光学部件的形状。

22.根据权利要求21所述的方法，其中树脂将所述光纤保持在所述块中。

23.根据权利要求21所述的方法，所述光纤的所述子组的输出表面相对于所述光纤的所述子组的输入表面来说向着所述显示装置的接合线偏移，以在所述显示装置的非有效区域上传输光。