[發明專利]顯示裝置和透鏡狀屏

無效

• 申請號: 01804892.7
• 申請日: 2001-11-26
• 公開（公告）號: CN1401095A
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發明（設計）人: J·C·范德文;L·M·維格爾斯
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: G03B21/62
• 分類號: G03B21/62;H04N9/31
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,張志醒

本發明涉及一如在權利要求1的前述特征部分所定義的顯示裝置。

本發明還涉及一用于顯示裝置的透鏡狀屏。

該顯示裝置被用來顯示電視和圖形圖象。

該顯示裝置可包括兩個或多個液晶顯示板，這些液晶顯示板一個緊挨著一個地排列，以便在不用增大該顯示板的尺寸的情況下就可使該顯示器的實際尺寸增大。這樣，就可獲得一相當價廉的顯示器。在上述液晶顯示板的相鄰邊就存在一接縫。為了減小上述液晶板間接縫的可見度，必須防止光進入該接縫區。這可通過一在整個顯示器橫向上呈周期性的黑色遮蓋和通過應用準直的光分布來實現。該準直光分布要求一與該液晶顯示板光耦合的透鏡狀屏，以便在該光通過該液晶顯示器板后將該顯示器的亮度分布擴大。

該顯示裝置可具有這樣的液晶顯示板的配置，使其只存在垂直接縫。因此，該黑色遮蓋也只具有一周期性的垂直結構。在這種類型的顯示裝置中，準直光源在該垂直方向上的要求是不太嚴格的，而且在該顯示裝置前面的光強或亮度是可增加的。為了獲得一該顯示裝置的增大的流明輸出，可選擇最寬的可能準直角，對于這種準直角來說在該液晶顯示裝置的垂直方向不會出現灰度等級反轉(grey?scaleinversion)。

本顯示裝置的缺點在于這種準直角將在水平方向產生觀察的不對稱性。

本發明的目的在于提供一種在水平方向上減小視角不對稱性的顯示裝置。這個目的是通過按權利要求1中限定的發明所述的顯示裝置來實現的。按本發明所述顯示裝置的透鏡狀屏的梯形結構將那些對法線成正和負角度穿過該液晶板的光線在第二方向上進行混合。由不同的正和負角度來的上述光線將在該梯形結構的斜邊上全反射，在第二方向上光強在視角方面的不對稱性將被平均，并將被減小。該已知的透鏡狀屏僅只擴大該亮度分布，而并不使相對于透鏡狀屏法線成傾斜角的入射光混合，因而在第二方向的不對稱性并不減小。

按本發明的顯示裝置的優選實施例被規定在相關的權利要求中。

本發明的這些和其它的一些方面從后面描述的實施例來看是明顯的，而且將借助這些實施例來對其進行闡述。

在附圖中，

圖1表示一液晶顯示裝置和一準直照明系統，

圖2是一包括兩個液晶盒的顯示裝置的前視圖，

圖3表示幾個模擬扭曲向列液晶顯示板在垂直和水平方向上處于不同灰度水平上的亮度與視角關系的曲線，以及

圖4是一透鏡狀屏的梯形結構的橫截面。

圖1是顯示裝置1和照明系統2的一示意圖。該照明系統2包括光源3，反射器5和準直系統7。最好，該準直角為大約30°，以防止在垂直方向上的灰度反轉。此外，該顯示裝置1最好包括兩個液晶顯示板20，22，相互緊挨著配置并有一接縫24分隔。在這例子中，在該兩液晶顯示板22，24之間的接縫24是沿垂直方向的。而且，該顯示裝置1上裝設有一透鏡狀屏9，由于準直照明系統2的應用，會使得水平方向的亮度分布增大。

該液晶顯示板20和22包括傳統的90度扭曲向列液晶盒。對于該液晶盒的取向層的摩擦方向被選成這樣，以使在第一c.q.垂直方向的視角對于該液晶顯示板20，22的法線是對稱的。因此，在水平方向上的視角對于該法線則變成不對稱的。為了減小該接縫24的可見度，就必須防止光進入該接縫區。這可通過在兩液晶顯示板20，22上設置一黑色遮蓋26來實現，該遮蓋具有一周期性的沿垂直方向的線狀結構。

圖2是顯示裝置1的一前視圖，它包括兩個液晶顯示板20，22。覆蓋該顯示板20，22的黑色遮蓋26用周期性的線狀結構28來代表。該周期性線狀結構28在第二c.q.水平方向上與像素的間距相匹配。此外，圖1所示的準直照明系統2的應用也可防止光進入該接縫區。如果該顯示裝置只具有一沿垂直方向的單個接縫24，則在這個方向上對該準直照明系統的要求可以是不太嚴格的。為了增大該顯示裝置1的光強或前亮度，可選擇最寬的準直角來提供在垂直方向不出現灰度反轉的最大視角。這角度可由圖3b和圖3d導出。

圖3表示模擬在液晶顯示板的不同方向上處于5個灰度水平上的亮度與視角關系的特性曲線。圖3a和圖3b表示液晶顯示板的水平和垂直方向上的相應亮度與視角關系的特性曲線，該液晶顯示板在光學上是與一層疊在該液晶顯示板上的寬視角薄片耦合的。圖3c和圖3d表示在沒有這種寬視角薄片的情況下，液晶顯示板的水平和垂直方向上的相應亮度與視角關系的特性曲線。選擇的標稱灰度水平分別為0，0.25，0.5，0.75和1。相應的曲線41-45代表亮度與視角的關系特性曲線。對于這些圖來說都應假設，該光的分布是各向同性的。在圖3a-圖3d中，曲線41-45相互交叉的角度表示灰度反轉的開始。