專利名稱：利用微透鏡的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，尤其是涉及在投影儀、掃描儀、液晶顯示器、 電致發(fā)光顯示裝置等利用微透鏡的顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著信息化社會(huì)的逐漸發(fā)展，對(duì)顯示裝置的各種形態(tài)的要求也日益增多。
針對(duì)這些需求，近年來(lái)研究開發(fā)出了液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display; LCD)、等離子顯示裝置(Plasma Display Panel; PDP)、電致發(fā)光顯示裝置 (Electro Luminescent Display; ELD)等各種平板顯示裝置，并且部分技術(shù) 已經(jīng)應(yīng)用為各種設(shè)備的顯示裝置。
例如，應(yīng)用在投影裝置(投影儀)或掃描裝置(掃描儀)、條形碼裝置 等，利用照明將所需的影像顯示于屏幕上的裝置、計(jì)算機(jī)或手機(jī)等。
以下對(duì)現(xiàn)有的采用各種方式的顯示裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是現(xiàn)有的利用微鏡陣列的投影顯示裝置的概略圖，可以了解到利用 微鏡陣列的投影方式顯示裝置。
現(xiàn)有的利用微鏡陣列的投影方式的顯示裝置包括光源(light);將從光 源照射進(jìn)來(lái)的光入射的入射鏡14;以矩陣形狀設(shè)置的多個(gè)微鏡的微鏡陣列11; 支撐微鏡陣列11的基板10;以及將從微鏡陣列11反射的反射光13透射至屏 幕的透射鏡15。
如上結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的顯示裝置是通過(guò)微鏡陣列11將從光源入射的入射光12 以設(shè)定角度反射，并通過(guò)透射鏡15投射到屏幕。
此時(shí)，設(shè)置在微鏡陣列11上的多個(gè)微鏡可以相對(duì)于基板10分別進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，并起到根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度將入射光12反射到各個(gè)不同的方向的作用。根據(jù)反
射的方向，分為可以顯示圖像的亮狀態(tài)和不能顯示圖像的暗狀態(tài)，通過(guò)調(diào)整 維持兩種狀態(tài)的時(shí)間來(lái)顯示影像。
在此，通過(guò)入射鏡14入射的入射光12是經(jīng)過(guò)整個(gè)微鏡陣列11被入射， 但是通過(guò)微鏡陣列之間的縫隙d入射的入射光12無(wú)法被反射，因此影像上必 然會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)狀的陰影區(qū)。并且，目前由得克薩斯Instruments公司單獨(dú)使用 的微鏡在中央部位形成有設(shè)定的凹槽用于支撐鏡板，該部分也是被顯示為陰 影區(qū)，存在著降低影像亮度及質(zhì)量的弊端。
圖2是現(xiàn)有的掃描顯示裝置的概略圖。
如圖2所示，現(xiàn)有的采用掃描方式的顯示裝置，從光源(light)通過(guò)第 一透鏡24入射的入射光22被掃描微鏡21以設(shè)定角度反射后，通過(guò)第二透鏡 25透射到屏幕。此時(shí)，根據(jù)設(shè)置在基板20上的可旋轉(zhuǎn)的掃描微鏡21的旋轉(zhuǎn) 角度，決定影像的透射位置。通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)這種掃描微鏡21，在屏幕上 掃描出影像，并顯示整個(gè)圖像。
這種原理不僅可以適用于掃描顯示裝置，而且還可以適用于掃描儀、條 碼識(shí)別器等，但其缺點(diǎn)是為了顯示高圖像品質(zhì)，需要快速地驅(qū)動(dòng)微鏡21。
圖3是現(xiàn)有的液晶顯示裝置的示意圖，現(xiàn)有的液晶顯示裝置是利用液晶 (Liquid Crystal)透光的顯示器。
這種顯示器在背面設(shè)置有背光單元30作為光源(light)，在背光單元30 的前面設(shè)置有帶有多個(gè)單位像素32a排列的液晶面板32等，通過(guò)透過(guò)或者阻 攔從背光單元30發(fā)出的光31的方式，顯示所需的影像。
液晶面板32是通過(guò)對(duì)多個(gè)單位像素32a施加電場(chǎng)而改變構(gòu)成單位像素 32a的液晶的排列，根據(jù)透過(guò)液晶面板32的光的量來(lái)顯示影像。并且為了區(qū) 分各個(gè)像素或者顏色，在各個(gè)單位像素32a之間使用了黑色矩陣32b。
但是，設(shè)置有黑色矩陣32b的區(qū)域A無(wú)法透光，并影像上引起陰影區(qū)， 因此存在著影響影像的亮度及品質(zhì)的缺陷。
圖4是現(xiàn)有的自發(fā)光型顯示裝置的示意圖，圖示了有機(jī)二極管(Organic
Light Emitting Diodes; 0LED)、等離子顯示裝置(plasma display panel; PDP)、場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置(Field Emission Display; FED)、無(wú)機(jī)厚膜電致發(fā) 光顯示裝置(Electroluminescent; EL)、發(fā)光二極管(luminescent diode; LED)等自身發(fā)光并無(wú)須光源的顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)。
為了易于區(qū)分，現(xiàn)有的自發(fā)光型顯示裝置在基板40上以設(shè)定間隔42排 列了多個(gè)單位像素41,利用由多個(gè)單位像素41發(fā)出的光進(jìn)行圖像顯示。
這種情況下，如圖3中的顯示裝置，在單位像素41的指定間隔42不能 顯示影像，并一直顯示為陰影部分，因此影響了影像的亮度及品質(zhì)。
如上所述，現(xiàn)有的各種顯示裝置中及時(shí)地提高光源利用率和消除各個(gè)單 位像素之間的陰影區(qū)，即單位像素間的縫隙，已成為改善圖像的亮度及品質(zhì) 所必須解決的棘手問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用微透鏡的顯示裝置。 在利用微鏡或者圖像顯示部件的顯示裝置中，克服了由通過(guò)像素區(qū)分像 素或者黑色矩陣導(dǎo)致在，消除圖像顯示過(guò)程中、在像素之間的縫隙區(qū)域出現(xiàn) 的陰影部分的缺陷，不僅提高了光利用率，還可以顯示高品質(zhì)影像、改善功 耗。
識(shí)的本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)以下記載可以清楚地獲知哪些沒(méi)被提及的其它技術(shù) 問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一實(shí)施例提供一種利用微透鏡的顯示裝 置，包括光源；微鏡陣列，用于反射從所述光源入射的入射光并由多個(gè)微 鏡排列構(gòu)成；基板，用于支撐所述微鏡陣列；及微透鏡陣列，由設(shè)置在所述 光源和所述微鏡陣列之間的多個(gè)微鏡構(gòu)成，用于將從所述光源入射的入射光 匯聚到所述微鏡陣列，并補(bǔ)償所述微鏡陣列反射的反射光路徑。
設(shè)置在所述基板上的所述多個(gè)微鏡可分別旋轉(zhuǎn)為佳。
通過(guò)所述微透鏡陣列的所述入射光匯聚到所述微鏡陣列的所述多個(gè)微鏡 的反射面上為佳。
將所述微透鏡陣列中的所述多個(gè)微透鏡相鄰設(shè)置為佳。
本發(fā)明再一實(shí)施例提供一種利用微透鏡的顯示裝置，包括光源；掃描 微鏡，用于反射從所述光源入射的入射光；基板，用于支撐所述掃描微鏡； 第一微透鏡，位于所述光源和所述掃描微鏡之間并用于將從所述光源入射的 入射光匯聚到所述掃描微鏡的反射面上；以及第二微透鏡，位于所述掃描微 鏡反射的反射光的路徑上并用于補(bǔ)償所述反射光的路徑。
設(shè)置在所述基板上的所述掃描微鏡可旋轉(zhuǎn)為佳。
本發(fā)明再一實(shí)施例提供一種利用微透鏡的顯示裝置，所述第一微透鏡及 所述第二微透鏡分別由多個(gè)微透鏡排列構(gòu)成。此時(shí)，根據(jù)所述第一微透鏡的
數(shù)量，通過(guò)所述第一微透鏡的入射光，被分離成塊單位，并傳播到所述掃描 微鏡上。
本發(fā)明再一實(shí)施例提供一種利用微透鏡的顯示裝置，所述第一微透鏡及 所述第二微透鏡分別由多個(gè)微透鏡排列構(gòu)成，所述掃描微鏡由多個(gè)掃描微鏡 排列構(gòu)成。
此時(shí)，根據(jù)所述第一微透鏡的數(shù)量，通過(guò)所述第一微透鏡的入射光，被 分離成塊單位，并且所述被分離的入射光分別匯聚到所述多個(gè)掃描微鏡上為 佳。
本發(fā)明再一實(shí)施例提供一種利用微透鏡的顯示裝置，包括光源；掃描 微鏡，用于反射從所述光源入射的入射光；基板，用于支撐所述掃描微鏡； 第一菲涅爾透鏡(Fresnel lens)，位于所述光源和所述掃描微鏡之間并用于 將從所述光源入射的入射光匯聚到所述掃描微鏡的反射面；以及第二菲涅爾 透鏡(Fresnel lens)，位于所述掃描微鏡反射的反射光的路徑上并用于補(bǔ)償 反射光的路徑。
設(shè)置在所述基板上的所述掃描微鏡可旋轉(zhuǎn)為佳。
本發(fā)明再一實(shí)施例還提供一種利用微透鏡的顯示裝置，其特點(diǎn)在于，包
括光源；液晶面板，由以矩陣形狀排列設(shè)置的有多個(gè)單位像素構(gòu)成，并通 過(guò)以透過(guò)或阻攔從光源入射的入射光的方式顯示影像；第一微透鏡陣列，由 在所述光源和所述液晶面板之間排列設(shè)置的有多個(gè)微透鏡構(gòu)成，并用于將從 所述光源入射的入射光匯聚到所述多個(gè)單位像素；以及第二^f鼓透鏡，在透過(guò) 所述液晶面板的光傳播路徑上排列設(shè)置多個(gè)微透鏡，以補(bǔ)償從所述多個(gè)單位 像素射出的光的路徑。
所述多個(gè)單位像素間隔地分離設(shè)置所述液晶面板上為佳。 本發(fā)明再一實(shí)施例提供一種利用微透鏡的顯示裝置，包括顯示面板， 由排列設(shè)置在基板上的多個(gè)發(fā)光單位像素構(gòu)成；以及微透鏡陣列，在從所述 顯示面板射出的光的路徑上形成有多個(gè)微透鏡，以補(bǔ)償光的路徑。 所述多個(gè)單位像素間隔地分離設(shè)置所述顯示面板上為佳。 其它實(shí)施例的具體事項(xiàng)都包含在具體實(shí)施例及附圖部分。本發(fā)明的有益 效果及特點(diǎn)，還有實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)方案的方法可以通過(guò)參照與附圖結(jié)合詳細(xì) 記載的實(shí)施例而得以明確。但是，本發(fā)明并不局限于以下將公開的實(shí)施例， 可以以各種形態(tài)變化并實(shí)現(xiàn)。以下具體實(shí)施例僅僅是為了能完整地公開本發(fā)
發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。
根據(jù)以上本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例中利用顯微鏡頭的顯示裝置，消 除了現(xiàn)有的采用各種方式的顯示裝置中單位像素之間的分離或者因?yàn)V色鏡的 使用而引起的無(wú)法利用光或者無(wú)法顯示影像的像素間縫隙區(qū)域，從而可顯示 更加柔和的影像，并可以演繹出明暗比更高的影像。
并且，在入射端及出射端匯聚入射光、并補(bǔ)償?shù)皆瓉?lái)的光傳播路經(jīng)上， 從而提高光效率、改善耗電量，并且還可以演繹出高分辨率的影像。


圖l是現(xiàn)有的利用微震鏡陣的投影顯示裝置的概略圖2是現(xiàn)有的掃描顯示裝置的概略圖3是現(xiàn)有液晶顯示裝置的概略圖4是自發(fā)光型顯示裝置的概略圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例中的顯示裝置的示意圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例中顯示裝置的微鏡為打開(0N)狀態(tài)時(shí)的光路 經(jīng)示意圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例中顯示裝置的微鏡為關(guān)閉(OFF)狀態(tài)時(shí)的光路 經(jīng)示意圖8至圖15是本發(fā)明的第二實(shí)施例至第七實(shí)施例中顯示裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例
圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例中的顯示裝置的示意圖，圖6是本發(fā)明第一實(shí) 施例中顯示裝置的微鏡為打開(0N)狀態(tài)時(shí)的光路經(jīng)示意圖，圖7是本發(fā)明 第一實(shí)施例中顯示裝置的微鏡為關(guān)閉(OFF)狀態(tài)時(shí)的光路經(jīng)示意圖。
首先參照?qǐng)D5，本發(fā)明第一實(shí)施例中的顯示裝置是利用反射型投影方式的 顯示裝置，包括提供光的光源51、入射鏡52、微透鏡陣列53、微鏡陣列 54、基板55及透射鏡56。
入射鏡52設(shè)置于顯示裝置的入射端，入射從光源51照射進(jìn)來(lái)的光，透 射鏡56設(shè)置于顯示裝置的出射端，將微鏡陣列53反射的反射光58投射至屏幕。
基板55支撐著微鏡陣列54,微鏡陣列54上的多個(gè)微鏡54a分別可旋轉(zhuǎn) 地設(shè)置于基板55上，根據(jù)其旋轉(zhuǎn)角度將從入射鏡52入射的入射光57發(fā)射到 不同方向。根據(jù)反射的方向，分為圖像可顯示的亮狀態(tài)和不能顯示圖像的陰
影狀態(tài)，通過(guò)調(diào)整該兩種狀態(tài)的維持時(shí)間而顯示影像。
微透鏡陣列53的結(jié)構(gòu)是在入射鏡52和微鏡陣列54之間排列有多個(gè)微透 鏡53a,將從入射鏡52入射的入射光集光到微鏡陣列54，將微鏡陣列54反 射的反射光58在集光為平行光。即， 一個(gè)微透鏡陣列53同時(shí)執(zhí)行變化入射 光57及反射光58的路徑的作用。
此時(shí)，多個(gè)微透鏡陣列53a互相緊鄰設(shè)置，防止微透鏡陣列53a之間縫 隙的出現(xiàn)，通過(guò)多個(gè)微透鏡陣列53a的入射光從微鏡陣列54的各個(gè)孩i鏡54a 入射進(jìn)去。
特別是，各個(gè)微透鏡53a同時(shí)執(zhí)行與某一個(gè)微鏡54a對(duì)應(yīng)匯聚入射光57 的作用和與另 一個(gè)微鏡對(duì)應(yīng)并將從另 一個(gè)微鏡反射的反射光58轉(zhuǎn)換為平行光 的作用。圖5中示出了與相鄰的微鏡對(duì)應(yīng)而執(zhí)行以上作用的情況，但是，根 據(jù)微鏡的反射角度、各個(gè)位置及距離，可以與相鄰的微鏡對(duì)應(yīng)，也可以與陣 列上的任意位置的微鏡對(duì)應(yīng)。
如上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第一實(shí)施例中的顯示裝置，由光源51發(fā)出的入射光57 透過(guò)入射鏡52入射，并通過(guò)微透鏡陣列53匯聚到微鏡陣列54，匯聚的光被 微鏡陣列54反射到指定角度后，通過(guò)微透鏡陣列53而轉(zhuǎn)換為平行光，在出 射端通過(guò)透射鏡56投射到屏幕。
如上所述，本發(fā)明第一實(shí)施例中的顯示裝置是，通過(guò)入射鏡52入射的入 射光57通過(guò)微透鏡陣列52匯聚到微鏡陣列54的反射面而入射，因此，微鏡 陣列54的邊緣和各個(gè)微鏡54a之間并沒(méi)有入射光57入射，而是入射光57被 微鏡54a集光后被反射，導(dǎo)致影像上出現(xiàn)陰影區(qū)的問(wèn)題。
請(qǐng)參考圖6,在微鏡陣列54為打開(0N )狀態(tài)時(shí)，入射光57被微透鏡陣 列53匯聚到微鏡54a的反射面上，則因?yàn)榛?5上設(shè)置有多個(gè)旋轉(zhuǎn)指定角 度的微鏡54a,入射光57被微鏡陣列54反射，被反射的反射光58射到微透 鏡陣列52方向，轉(zhuǎn)換為平行光。
相反，如圖7所示，微鏡陣列54為OFF狀態(tài)時(shí)，雖然入射光57匯聚到
微鏡54a的反射面，但是基板55上的多個(gè)微鏡54a并沒(méi)有旋轉(zhuǎn)，因此，被微 鏡54a反射的反射光58并沒(méi)有射到微透鏡陣列53，反而向顯示畫面的區(qū)域外 射出。
如果將上述本發(fā)明第一實(shí)施例中的顯示裝置應(yīng)用在現(xiàn)有的投影方式上， 則應(yīng)該由一個(gè)微透鏡53a和一個(gè)微鏡54a構(gòu)成單位像素，利用各個(gè)孩t鏡54a 調(diào)整透過(guò)或阻攔構(gòu)成單位像素的光的時(shí)間，從而顯示影像。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于單 位像素的影像是單色光，利用微鏡54a調(diào)節(jié)透射單一色入射光的時(shí)間來(lái)顯示 影像，因此，即使通過(guò)一個(gè)微鏡54a反射的影像的左右出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，影像本身 仍沒(méi)有變化。
第二實(shí)施例
圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例中顯示裝置的示意圖，是采用掃描方式的顯示 裝置。
如圖8所示，本發(fā)明第二實(shí)施例中的顯示裝置，是為了變換從掃描微鏡 84入射的光和掃描微鏡84反射的光的路徑，在光的入射端及出射端各具備微 鏡的結(jié)構(gòu)，包括光源81、第一透鏡82、第一微透鏡83、掃描微鏡84、基板 85、第二微鏡86和第二透鏡87。
第一透鏡82設(shè)置于光的入射端入射從光源81照射的光，第二透鏡87設(shè) 置于光的出射端，將從微鏡86出射的光投射到屏幕。
掃描微鏡85由基板85支撐，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于基板85上，反射從第一透 鏡82入射的入射光。此時(shí)，根據(jù)掃描微鏡84的驅(qū)動(dòng)角度，被反射的光快速 掃描到屏幕，由這些掃描的光顯示圖像。
第一微透鏡83設(shè)置于第一透鏡82和掃描微鏡84之間，將從第一透鏡82 入射的入射光匯聚到掃描微鏡84的反射面，第二微透鏡86設(shè)置于從掃描微 鏡84反射的光的路徑上，即掃描微鏡84和第二透鏡87之間，將掃描微鏡84 反射的發(fā)射光補(bǔ)償?shù)皆瓉?lái)的路徑上。
如上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第二實(shí)施例中的顯示裝置上，從光源81通過(guò)第一透鏡
82入射的入射光被第一微透鏡83匯聚到掃描微鏡84反射面的一個(gè)小區(qū)域， 被匯聚的光被掃描微鏡84反射指定角度后，通過(guò)第二微透鏡86補(bǔ)償?shù)皆?徑上，并被第二透鏡87投射到屏幕。當(dāng)這種掃描微鏡連續(xù)快速驅(qū)動(dòng)時(shí)，從各 個(gè)反射角度射出的光被匯聚而顯示如光柵(raster pattern)的2維掃描圖案， 并顯示在屏幕上。
本發(fā)明第二實(shí)施例中的掃描方式顯示裝置如上所述，有一個(gè)掃描微鏡84 快速運(yùn)行，以單位像素為單位射出光，因此由掃描微鏡84的運(yùn)行速度來(lái)決定 影像分辨率。也就是說(shuō)，掃描微鏡84的掃描速度越快，能更好地顯示出高分 辨率的圖像。
由此，如果使用本發(fā)明中的第一微透鏡83及第二微透鏡86，則可以利用 第一微透鏡83將從掃描微鏡84入射的入射光匯聚到掃描孩i鏡84反射面的一 個(gè)小區(qū)域，從而可以縮小目前使用的掃描微鏡84的大小。掃描微鏡84的大 小變小就可以提高其運(yùn)行速度，因此可以顯示高品質(zhì)圖像。
第三實(shí)施例
圖9是本發(fā)明第三實(shí)施利中顯示裝置的示意圖。
本發(fā)明第三實(shí)施例中的顯示裝置如同第二實(shí)施例中的顯示裝置，引用的 是掃描方式，但區(qū)別點(diǎn)是用兩個(gè)菲涅爾透鏡(Fresnel lens)代替了第二實(shí) 施例中的第一微透鏡(圖8中的83 )和第二微透鏡(圖8中的86 )。
如上本發(fā)明第三實(shí)施例中的顯示裝置包括光源91、第一透鏡92、第一 菲涅爾透鏡93、掃描微鏡94、基板95、第二菲涅爾透鏡96及第二透鏡97。
在此，為了避免重復(fù)說(shuō)明，省略相同功能及相同結(jié)構(gòu)的說(shuō)明，僅對(duì)其它 結(jié)構(gòu)進(jìn)行記載，第一菲涅爾透鏡93設(shè)置于第一透鏡92和掃描微鏡94之間， 將從第一透鏡92入射的入射光匯聚到掃描微鏡94反射面上的一個(gè)小區(qū)域， 第二菲涅爾透鏡96設(shè)置于從掃描微鏡94反射的反射光的路徑上，即掃描微 鏡94和第二透鏡97之間，起到將從掃描微鏡94反射的反射光補(bǔ)償?shù)皆窂?上的作用。
第一菲涅爾透鏡93及第二菲涅爾透鏡96通常是分為多個(gè)帶狀部分，在 各個(gè)帶狀部分上形成具有棱鏡作用的像差，如圖所示，其中央部形成有凸透 一鏡的^>面部分，以中央部為中心，兩側(cè)對(duì)稱地形成有^f象差。
因此，通過(guò)第一透鏡92入射的入射光因第一菲涅爾透鏡93上的像差而 折射，并匯聚到掃描微鏡94的小區(qū)域，從掃描微鏡94反射的反射光透過(guò)第 二菲涅爾透鏡96補(bǔ)償?shù)皆窂健?br> 如果如圖8所示，利用第一微透鏡83及第二微透鏡86 —個(gè)微透鏡，就 需要將微透鏡的尺寸調(diào)整為與屏幕或者微鏡尺寸對(duì)應(yīng)的大小，因此，透鏡的 尺寸和厚度都將變大。
于此相反，如本發(fā)明的第三實(shí)施例利用第 一菲涅爾透鏡9 3及第二菲涅爾 透鏡96就可以減少透鏡的厚度，特別是可以精密調(diào)整第一菲涅爾透鏡93及 第二菲涅爾透鏡96的數(shù)值，可適用于掃描方式上。
第四實(shí)施例
圖10是本發(fā)明第四實(shí)施例中顯示裝置的示意圖，圖ll是利用本發(fā)明第 四實(shí)施例中的顯示裝置顯示高分辨率的原理示意圖。
參照?qǐng)D10，本發(fā)明第四實(shí)施例中的顯示裝置與圖8中第二實(shí)施例的顯示 裝置相同，也是采用掃描方式，適用多個(gè)微透鏡的另一實(shí)施例。
如上本發(fā)明第四實(shí)施例中的顯示裝置包括光源101;入射從光源101照 射過(guò)來(lái)的光的入射端的第一透鏡102;具有多個(gè)微透鏡103a的第一微透鏡陣 列103;基板105;可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于基板105上的掃描微鏡104;具有多個(gè)微 透鏡106a的第二微透鏡陣列106;將掃描微鏡104反射的反射光投射到屏幕 的出射端的第二透鏡107。
在這里，為了避免重復(fù)說(shuō)明，省略了對(duì)相同功能及結(jié)構(gòu)的說(shuō)明，僅記載 了其它構(gòu)成部分，如圖所示，第一微透鏡陣列103及第二微透鏡陣列106具 有多個(gè)以陣列(array )狀排列的微透鏡103a和106a，由第一微透鏡陣列103 及第二微透鏡陣列106與一個(gè)掃描微鏡104共同顯示影像。為了防止在第二實(shí)施例中使用一個(gè)透鏡時(shí)出現(xiàn)的透鏡尺寸和厚度變大的
問(wèn)題，第一微透鏡陣列103及第二微透鏡陣列106排列形成有多個(gè)微透鏡103a 和106a,以縮小透鏡的尺寸和厚度。
本發(fā)明第四實(shí)施例中的顯示裝置上，從光源101通過(guò)第一透鏡102入射 的入射光被第一微透鏡陣列103匯聚到掃描微鏡104反射面的小區(qū)域內(nèi)，匯 聚的光通過(guò)掃描微鏡104反射指定角度后，通過(guò)第二微透鏡陣列106補(bǔ)償?shù)?原路徑。這樣被補(bǔ)償?shù)墓馔ㄟ^(guò)第二透鏡107投射到屏幕。
此時(shí)，如圖ll所示，通過(guò)第一透鏡102入射的入射光通過(guò)構(gòu)成^f敖透lfe陣 列103的多個(gè)微透鏡103a，則入射光以通過(guò)各個(gè)微透鏡103a分散為多路的狀 態(tài)匯聚在掃描微鏡104，而匯聚的入射光通過(guò)掃描微鏡104反射并通過(guò)構(gòu)成第 二微透鏡陣列106的多個(gè)微透鏡106a。
也就是說(shuō)，投射到屏幕108的光(或影像)分為與多個(gè)微透鏡103a個(gè)數(shù) 相等的塊單位108a而投射，因此，在掃描微鏡104的運(yùn)行速度較慢的情況下 也可以顯示高分辨率的影像。
在這里，圖示的是第一微透鏡陣列103及第二微透鏡陣列106為2 x 2形 式排列的實(shí)施例，但本發(fā)明不局限于此實(shí)施例，可以根據(jù)需要進(jìn)行變形及變 更。
第五實(shí)施例
圖12是本發(fā)明第五實(shí)施例中顯示裝置的示意圖，圖13是利用本發(fā)明第 五實(shí)施例中的顯示裝置顯示高分辨率的原理示意圖。
參照?qǐng)D12，本發(fā)明第五實(shí)施例中的顯示裝置是采用掃描方式的另一實(shí)施 例，如圖所示，包括光源121,第一透鏡122，第一微透鏡陣列123，掃描 微鏡陣列124,基板125，第二微透鏡陣列126和第二透鏡127。
在這里，第一微透鏡陣列123和第二微透鏡陣列127及掃描孩i鏡陣列124 各自具備一個(gè)以上多個(gè)微透鏡123a和126a及掃描微鏡124a,以m x n形態(tài)排 列(array)的結(jié)構(gòu)，而且微透鏡123a和126a數(shù)量和掃描微鏡124a數(shù)量相同
為佳。
通過(guò)第一微透鏡陣列123中的一個(gè)微透鏡123a的入射光匯聚到與一個(gè)微 透鏡123a對(duì)應(yīng)的掃描微鏡124a的反射面，被掃描微鏡124a反射的反射光將 通過(guò)第二微透鏡126中與掃描微鏡124a對(duì)應(yīng)的另一個(gè)微透鏡126a。
如上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第五實(shí)施例中的顯示裝置，由光源121照射的光分為 與《效透鏡123a的數(shù)量相等的塊單位128a而投射到屏幕128，因此就算掃描微 鏡陣列124的運(yùn)行速度較慢也可以顯示高分辨率影像，并且還可以縮小掃描 微鏡124a的尺寸，與第四實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)一個(gè)掃描微鏡(圖10中的104 )相 比能提高掃描微鏡的驅(qū)動(dòng)速度。特別是，掃描微鏡的驅(qū)動(dòng)速度提高就更有利 于高分辨率影像的顯示。
以下，對(duì)本發(fā)明第五實(shí)施例中顯示裝置未進(jìn)行說(shuō)明的結(jié)構(gòu)部分與第二實(shí) 施例相同，因此省略重復(fù)說(shuō)明部分。
第六實(shí)施例
圖14是本發(fā)明第六實(shí)施例中顯示裝置的示意圖，本發(fā)明第六實(shí)施例中的 顯示裝置是以透過(guò)或阻攔光源照射的光的方式顯示影像的液晶顯示裝置 (Liquid Crystal Display; LCD)。
如上本發(fā)明第六實(shí)施例中的顯示裝置包括設(shè)置于下方的背光單元141; 背光單元141前面的液晶面板143;設(shè)置于背光單元141和液晶面板143之間 的第一微透鏡陣列142;及設(shè)置于液晶面板143前面的第二微透鏡陣列144。
背光單元141為光源，通常設(shè)置于液晶面板143的后面，起到給液晶面 板143提供光的作用。
液晶面板143是在上板和下板之間以一定間隔、矩陣形式排列有多個(gè)單 位像素143a，為了區(qū)分各個(gè)像素或者顏色，在各個(gè)單位像素143a之間形成有 黑色矩陣143b。因此，通過(guò)給多個(gè)單位像素143a施加電以變更構(gòu)成單位像素 143a的液晶的排列，從而根據(jù)透過(guò)液晶面板143的光的量顯示所需的圖像。
第一微透鏡陣列142具有以陣列形狀排列的多個(gè)微透鏡142a,將從背光
單元141入射的入射光匯聚到液晶面板143的各個(gè)單位像素143a。
第二微透鏡陣列144是在透過(guò)液晶面板143的光的路徑上具有以陣列形
狀排列的多個(gè)微透鏡144a，將多個(gè)單位像素143a出射的光補(bǔ)償?shù)皆窂缴稀?此時(shí)，第一微透鏡陣列142及第二微透鏡陣列144與多個(gè)單位像素143a
一對(duì)一對(duì)應(yīng)，因此，通過(guò)第一微透光陣列142中的一個(gè)樣史透4竟142a的入射光
依次通過(guò)與一個(gè)微透鏡142a對(duì)應(yīng)的單位像素143a及第二孩i透鏡陣列144的
微透鏡144a。
如上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第六實(shí)施例中的顯示裝置，是由背光單元141照射的 光通過(guò)與液晶面板143的各個(gè)單位像素143a對(duì)應(yīng)的第一^t透鏡陣列142，并 無(wú)光損失地將光匯聚到各個(gè)單位像素143a的小區(qū)域內(nèi)，被匯聚的光透過(guò)單位 像素143a，通過(guò)第二微透鏡陣列144補(bǔ)償?shù)皆窂?，因此，光可以完整地?射在屏幕上。從而可以消除因單位像素143a的分離或者濾色鏡等的使用而無(wú) 法在單位像素143a之間顯示圖像的陰影縫隙區(qū)域B,從而可以提高影像亮度， 顯示柔和的影像。特別是，利用微透鏡集光，因此幾乎沒(méi)有光的損失，提高 光利用濾而可以減少^^電量，還可以顯示高品質(zhì)的影^f象。
第七實(shí)施例
圖15是本發(fā)明第七實(shí)施例中顯示裝置的示意圖。
本發(fā)明第七實(shí)施例中顯示裝置與投影儀或者液晶顯示裝置不同，具有自 發(fā)光功能，因此是采用無(wú)需光源的自發(fā)光型方式的實(shí)施例。
這種顯示裝置的結(jié)構(gòu)如圖所示，包括基板151上排列有多個(gè)發(fā)光的單 位像素152的顯示面板150;在基板150射出的光的路徑上排列有多個(gè)微透鏡 154a的孩i:透鏡陣列154。
為了分離多個(gè)單位像素15 2 ，顯示面板15 0上的單位像素以 一定間隔隔離 排列。
微透鏡陣列154的多個(gè)微透鏡154a與多個(gè)單位像素152對(duì)應(yīng)排列，補(bǔ)償 各個(gè)單位像素152透射出的光的路徑，從而微透鏡陣列具有放大影像的效果。
此時(shí)，就算是微透鏡陣列154如圖示多個(gè)微透鏡154a互相相鄰設(shè)置或者隔著 一定間距設(shè)置，只要該透鏡的尺寸和該間距是各個(gè)單位像素152發(fā)出的幾乎 所有的光都能入射到微透鏡154a的尺寸及間距，那么與結(jié)構(gòu)形式無(wú)關(guān)地，都 能適用。
本發(fā)明第七實(shí)施例中的顯示裝置中，顯示面板150的各個(gè)單位像素152 發(fā)出的光通過(guò)微透鏡陣列154可以補(bǔ)償光路徑，因此可以獲得放大影像的效 果，并且可以消除因多個(gè)單位像素152之間間隔部分不能透過(guò)光而無(wú)影像顯 示的陰影縫隙區(qū)域，從而提高影像的亮度，顯示出更柔和的影像。
上述本發(fā)明第七實(shí)施例中的顯示裝置，可以適用在采用自發(fā)光型的有機(jī) 二極管(Organic Light Emitting Diodes; 0LED)、等離子顯示裝置(plasma display panel; PDP)、場(chǎng)發(fā)光顯示裝置(Field Emission Display; FED)、 無(wú)機(jī)厚膜電致發(fā)光顯示裝置(Electroluminescent; EL)、發(fā)光二極管 (luminescent diode; LED)等。
以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是在不變更本發(fā)明的技術(shù) 思想或者必要技術(shù)特征的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以清楚理解上述本 發(fā)明的技術(shù)方案可以以其它具體形態(tài)實(shí)施。因此，以上記載的實(shí)施例僅僅是 對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的舉例，并不能限定本發(fā)明，而本發(fā)明的保護(hù)范圍是通過(guò) 后述的權(quán)利要求范圍得到體現(xiàn)，而并不是前述具體實(shí)施例部分，從權(quán)利要求 書的意義及范圍，還有其等價(jià)概念導(dǎo)出的所有修改及變形都屬于本發(fā)明的范 圍。
權(quán)利要求
1.一種利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于包括微鏡陣列，用于通過(guò)排列設(shè)置的多個(gè)微鏡反射從光源入射的入射光；基板，用于支撐所述微鏡陣列；以及微透鏡陣列，用于通過(guò)排列設(shè)置在所述光源和所述微鏡陣列之間的多個(gè)微鏡匯聚從所述光源入射的入射光，并用于補(bǔ)償所述微鏡陣列反射的反射光的路徑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于設(shè)置在 所述基板上的多個(gè)微鏡能分別旋轉(zhuǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述通 過(guò)微透鏡陣列的所述入射光匯聚到所述多個(gè)微鏡的反射面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于相鄰設(shè) 置所述多個(gè)微透鏡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述各 個(gè)微鏡反射的反射光入射到形成于所述微透鏡陣列中的一個(gè)微透鏡。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述微 鏡陣列反射的反射光通過(guò)所述微透鏡陣列補(bǔ)償成平行光并出射。
7、 一種利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于包括 掃描微鏡，用于反射從光源入射的入射光；基板，用于支撐所述掃描微鏡；第一微透鏡，位于所述光源和所述掃描微鏡之間并用于將從所述光源入 射的入射光匯聚到所述掃描微鏡的反射面上；以及第二微透鏡，位于所述掃描微透鏡反射的反射光的路徑上并用于補(bǔ)償所 述反射光的路徑。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于在設(shè)置 在所述基板上的所述掃描微鏡能旋轉(zhuǎn)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述第 一微透鏡及所述第二微透鏡分別由多個(gè)微透鏡排列構(gòu)成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于根據(jù) 第一微透鏡數(shù)量，通過(guò)所述第一微透鏡的入射光，被分離成塊單位，并向所 述掃描微鏡方向入射。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述 第一微透鏡及所述第二微透鏡分別由多個(gè)微透鏡排列構(gòu)成，所述掃描微鏡由 多個(gè)掃描微鏡排列構(gòu)成。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于根據(jù) 所述第一微透鏡的數(shù)量，通過(guò)所述第一微透鏡的入射光，被分離成塊單位， 所述被分離的入射光分別匯聚到所述多個(gè)掃描微鏡上。
13、 一種利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于包括 掃描微鏡，用于反射從光源入射的入射光；基板，用于支撐所述掃描微鏡；第一菲涅爾透鏡，位于所述光源和所述掃描微鏡之間并用于將從所述光 源入射的入射光匯聚到所述掃描微鏡的反射面；以及，第二菲涅爾透鏡，位于從所述掃描微鏡反射的反射光的路徑上并用于補(bǔ) 償反射光的路徑。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于設(shè)置 在所述基板上的所述掃描微鏡能旋轉(zhuǎn)。
15、 一種利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于包括液晶面板，用于通過(guò)多個(gè)以矩陣形狀排列設(shè)置的單位像素，透過(guò)或阻攔 從光源入射的入射光的方式顯示影像；第一微透鏡陣列，用于通過(guò)多個(gè)排列設(shè)置在所述光源和所述液晶面板之 間的微透鏡，將從所述光源入射的入射光匯聚到所述多個(gè)單位像素；以及第二微透鏡陣列，用于通過(guò)多個(gè)排列設(shè)置在透過(guò)所述液晶面板的光路徑 上的樣t透鏡，以補(bǔ)償從所述多個(gè)單位像素射出的光的路徑。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述 多個(gè)單位像素之間間隔地分離設(shè)置在所迷液晶面板上。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述 微透鏡陣列上的所述多個(gè)微透鏡相鄰設(shè)置。
18、 一種利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于包括 顯示面板，由排列設(shè)置在基板上的多個(gè)發(fā)光單位像素構(gòu)成；以及 微透鏡陣列，通過(guò)多個(gè)位于所述顯示面板射出的光的路徑上的微透鏡，補(bǔ)償光的路徑。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述 多個(gè)單位像素之間具有間隔地分離設(shè)置在所述顯示面板上。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的利用微透鏡的顯示裝置，其特征在于所述 微透鏡陣列中的所述多個(gè)微透鏡相鄰設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在利用微鏡或圖像顯示部件的顯示裝置中消除因像素區(qū)分或者黑色矩陣等的使用而發(fā)生的陰影區(qū)，提高光利用率而顯示高品質(zhì)影像的同時(shí)，進(jìn)一步改善功耗，其中一實(shí)施例提供一種利用微透鏡陣列的顯示裝置，包括光源；微鏡陣列，排列設(shè)置有多個(gè)微鏡，用于反射從光源入射的入射光；以及微透鏡陣列，在光源和微鏡陣列之間排列設(shè)置有多個(gè)微透鏡，將入射光匯聚到一個(gè)微鏡，補(bǔ)償從微鏡陣列反射的反射光的路徑。
文檔編號(hào)H04N5/74GK101371573SQ200780001139
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者全振完, 尹浚寶, 李周珩, 林宏樹, 金大賢 申請(qǐng)人:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院