CN101566729B - 显示装置和显示装置的透镜片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示装置和该显示装置的透镜片。所述显示装置包括：显示面板，多个像素以矩阵形式排列在显示面板上；透镜片，设置在显示面板之上并包括设置在透镜片上的多个棱镜透镜。所述多个棱镜透镜的每个棱镜透镜包括第一表面、第二表面和第三表面。棱镜透镜的每个表面设置为沿与棱镜透镜的纵向基本平行的第一方向延伸。

Description

显示装置和显示装置的透镜片

本申请要求于2008年4月22日提交的第10-2008-0037267号韩国专利申请的优先权和其中的全部权益，其全部公开通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种显示装置和该显示装置的透镜片，更具体地讲，涉及这样一种显示装置和该显示装置的透镜片，所述显示装置可以防止三维(“3D”)图像交错(image crossing)并改善亮度分布的均匀性，从而提高3D图像的品质。

背景技术

由于传统的阴极射线管(“CRT”)装置不能满足对薄且大尺寸的显示装置的需求，所以对诸如等离子体显示面板(“PDP”)装置、等离子体寻址液晶(“PALC”)显示面板装置、液晶显示(“LCD”)装置和有机发光二极管(“OLED”)装置之类的平板显示装置的需求日益增加。

此外，由显示装置显示的图像的整体品质已显著改进，并且已经开发了不仅能够显示二维(“2D”)图像而且还能够显示三维(“3D”)图像的显示装置。这种立体显示装置能够利用左眼和右眼看到稍微不同的图像的事实来提供3D图像。

显示3D图像的方法可以包括使用特殊玻璃、全息图、透镜片或屏障(barrier)。

在利用透镜片显示3D图像的方法中，利用透镜片将物体的2D图像分成右眼图像和左眼图像，从而利用右眼图像和左眼图像之间的不同使物体被感觉为三维。

发明内容

利用透镜片显示3D图像的方法会有缺点，例如会产生黑矩阵波纹(blackmatrix moire)现象，在该现象中，以一定的间隔看到黑矩阵。因此，黑矩阵波纹现象会不利地降低3D图像的亮度，使视角变窄，导致渗色(colorbleeding)并最终降低3D图像的整体品质。所述黑矩阵指不透射光的区域。

示例性实施例提供了一种显示装置和该显示装置的透镜片，所述显示装置能够减少或有效地防止三维(“3D”)图像交错并改善亮度分布的均匀性，从而提高3D图像的品质。

然而，本发明的方面、特征和优点不限于这里阐述的方面、特征和优点。通过参照下文中给出的对本发明的具体描述，本发明的上述和其它方面、特征和优点对本发明所属领域的普通技术人员来说，将变得更清楚。

在本发明的示例性实施例中，提供了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板和设置在显示面板之上的透镜片，其中，多个像素以矩阵形式排列在所述显示面板上。透镜片包括设置在透镜片上的多个棱镜透镜(prism lens)。所述多个棱镜透镜的每个棱镜透镜包括第一表面、第二表面和第三表面。棱镜透镜的每个表面设置为沿与棱镜透镜的纵向基本平行的第一方向延伸。

在本发明的示例性实施例中，提供了一种透镜片，所述透镜片包括基座和设置在基座上的多个棱镜透镜。所述多个棱镜透镜的每个包括第一表面、第二表面和第三表面，每个表面设置为沿与棱镜透镜的纵向一致的第一方向延伸。

在本发明的示例性实施例中，提供了一种形成显示装置的方法。所述方法包括：在基本排列在第一方向上的多个列和基本排列在与第一方向垂直的第二方向的多个行中设置显示面板的多个像素；与所述多个像素的每个像素的所有边相邻地设置黑矩阵；形成包括多个棱镜透镜的透镜片；在显示面板上面设置透镜片，从而使显示面板的通过棱镜的每个画面包括要观察的整个第一像素、包围要观察的第一像素的黑矩阵BM和与要观察的第一像素相邻的第二像素的一部分。每个棱镜透镜包括第一表面、第二表面和第三表面，每个表面设置为沿第一方向延伸。第一表面、第二表面和第三表面排列为互相成角度，且第一表面、第二表面和第三表面的每个表面设置为沿与棱镜透镜的纵向基本平行的第一方向延伸。在平面图中，第二表面被设置在棱镜透镜的中心区域。

附图说明

通过参照附图对示例性实施例的具体描述，本发明的上述和其它方面和特征将会变得更加明显，其中：

图1示出了根据本发明的显示装置的示例性实施例的分解透视图；

图2示出了图1中示出的透镜片的一部分的平面图的示例性实施例和位于透镜片之下的多个像素；

图3示出了沿图1的线III-III’截取的剖面图；

图4A至图4C示出了解释观察图1中示出的透镜片的不同观察位置的各种光路的图；

图5A示出了图1中示出的透镜片的另一示例性实施例；

图5B示出了图1中示出的透镜片的另一示例性实施例；

图5C示出了图1中示出的透镜片的另一示例性实施例；

图6A示出了根据本发明的显示装置的透镜片的一部分的平面图的另一示例性实施例和位于透镜片之下的多个像素；

图6B示出了解释当通过图6A中示出的透镜片观察时，对观察者的裸眼多个像素看起来可能像什么的示意图；

图7示出了根据本发明的显示装置的透镜片的一部分的平面图的另一示例性实施例和位于透镜片之下的多个像素；

图8A示出了根据本发明的显示装置的透镜片的一部分的平面图的另一示例性实施例和位于透镜片之下的多个像素；

图8B示出了解释当通过图8A中示出的透镜片观察时，对观察者的裸眼多个像素看起来可能像什么的示意图；

图9示出了根据本发明的显示装置的另一示例性实施例的分解透视图。

具体实施方式

现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的构思充分地传达给本领域技术人员。在附图中，相同的标号表示相同的元件，因此，将跳过对它们的具体描述。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。

应该理解的是，当元件或层被称作在另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、直接连接或结合到另一元件或层，或者存在中间元件或中间层。相反，当元件被称作“直接”在另一元件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。

应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称作第二元件、组件、区域、层或部分。

为了便于描述，在这里可使用空间相对术语，如“在...之下”、“在...下方”、“下面的”、“在...上方”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应该理解的是，空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下方”或“下面”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因而，示例性术语“在...下方”可包括“在...上方”和“在...下方”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者在其它方位)，并对在这里使用的空间相对描述符做出相应的解释。

这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

在此参照作为本发明的理想实施例(和中间结构)的示意图的剖面图来描述本发明的实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，本发明的实施例不应该被解释为局限于在此示出的区域的具体形状，而将包括例如由制造导致的形状偏差。

例如，示出为矩形的注入区域将通常在其边缘具有倒圆或弯曲的特征和/或具有注入浓度的梯度，而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样，通过注入形成的埋区会导致在埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，在图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状并不意图示出装置的区域的实际形状，也不意图限制本发明的范围。

除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的环境中它们的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们。

这里所描述的所有方法可以以适当的顺序来执行，除非这里另有指示或与上下文明显矛盾。示例或示例性语言(如“例如”)的任何和全部使用，都只意图更好地说明本发明，不造成对本发明的范围的限制，除非另有声明，正如这里所使用的，说明书中的语言不应解释为将任何没有声明的元件表示为对本发明的实践是必需。

以下，将参照附图详细描述本发明。

以下将参照图1至图4C详细描述根据本发明的示例性实施例的显示装置。

图1示出了根据本发明的显示装置的示例性实施例的分解透视图，图2示出了图1中示出的透镜片100a的一部分的平面图和位于透镜片100a之下的多个像素35a，图3示出了沿图1的线III-III’截取的剖面图，图4A至图4C示出了解释观察透镜片100a的不同观察位置的各种光路的图。

参照图1，显示装置包括透镜片100a、显示面板30和背光组件10。

透镜片100a使显示面板30上的多个像素35a根据观察位置被选择性地识别。透镜片100a可以包括基座110和设置在基座110上的多个棱镜透镜120a。基座110基本是平的或板形的，基座110的底表面可以基本上是平面的。在平面图中，棱镜透镜120a可以沿与像素35a排列的水平方向基本平行的方向排列，或相对于像素35a排列的水平方向倾斜地排列。以下，像素指控制来自背光组件10的光以显示图像的区域。

作为透镜片100a的一部分的基座110保持棱镜透镜120a的形状。在示例性实施例中，基座110可以包含透明材料，并可以与棱镜透镜120a形成为一体。透镜片100a被认为是单个的、连续的和不可分的元件，基座110和棱镜透镜120a共同限定透镜片100a。如图1所示，棱镜透镜120a可以设置为直接地彼此相邻，或者可选择地，存在设置在棱镜透镜120a之间并与棱镜透镜120a交替的另外的特征。

棱镜透镜120a从基座110的顶表面和/或底表面突出，并沿预定的方向在基座110上延伸。棱镜透镜120a的延伸方向取为沿棱镜透镜120a的与棱镜透镜的纵向基本平行的第一方向。以下，所述纵向可以指轴向。棱镜透镜120a的排列方向取为与棱镜透镜120a的纵向和第一方向基本垂直的第二方向。棱镜透镜120a可以在沿基座110的相应表面的第一方向的整个距离上延伸，或者可以仅延伸沿基座110的第一方向的距离的一部分。类似地，棱镜透镜120a可以排列在沿基座110的相应表面的第二方向的整个距离上，或者可以仅排列在沿基座110的第二方向的相应距离的一部分上。

在示例性实施例中，棱镜透镜120a可以通过适当地切割圆柱透镜或椭圆柱透镜而得到。棱镜透镜120a可以是多焦点透镜或者可以包括多个切面。下文将进一步描述透镜片100a。

显示面板30显示图像且包括像素35a。如图2的平面图所示，像素35a基本上以矩阵的形式排列在显示面板30上。像素35a根据预定的规则基本均匀地水平且垂直地排列。一系列沿垂直方向(如棱镜透镜120a的纵向)或沿水平方向(如相对纵向的横向)连续排列的像素35a可以称为像素35a的“组”。

每个像素35a可以形成图像的像素，并可以代表红、绿和蓝之一。显示面板30可以为等离子体显示面板(“PDP”)、等离子体寻址液晶(“PALC”)显示面板、液晶显示(“LCD”)面板或有机发光二极管(“OLED”)面板。在示出的实施例中，显示面板30为LCD面板。

背光组件10设置在显示面板30下面，例如，相对显示面板30，与显示装置的画面侧(viewing side)相反。由于显示面板30为无源显示面板，例如需要额外光源的LCD面板，所以可以在显示面板30下面设置背光组件，并可以向显示面板30提供光。

显示面板30可以通过由背光组件提供光而显示各种图像。由于示出的实施例的透镜片100a，根据在显示装置的画面侧的观察者的视点(viewpoint)，会对观察者显现不同的显示面板30显示的图像。

以下将参照图2和图3进一步详细描述棱镜透镜120a和像素35a。

参照图2，多个像素35a可以以矩阵的形式基本上均匀地排列。每个像素35a可以代表多种颜色中的一种。在透镜片中沿行方向排列的邻近的像素35a可以基于不同的视角显示不同的图像。

透镜片100a设置在像素35a之上，例如相对显示面板30与背光组件10相对。可以通过透镜片100a的棱镜透镜120a来观看到像素35a。每个棱镜透镜120a可以包括多个平坦的表面：分别是第一表面121a、第二表面122a和第三表面123a。在下文中可以将这些平坦的表面称为线性表面。每个棱镜透镜120a的第一表面121a、第二表面122a和第三表面123a可以不必是平坦的。在实施例中，每个棱镜透镜120a的第一表面121a、第二表面122a和第三表面123a可以弯曲。

如图2所示，黑矩阵BM设置为与每个像素35a的所有边相邻。在平面图中，黑矩阵BM和像素35a共同限定透镜片100a的整个表面。在平面图中黑矩阵BM被认为是完全包围像素35a，在棱镜透镜120a的第一方向和第二方向上与像素35a交替。示例性实施例不局限于黑矩阵BM的结构。黑矩阵BM指不透射来自背光组件10的光的区域。

每个棱镜透镜120a的焦距可以与要观看的一些像素35a基本一致。每个棱镜透镜可以从一部分到另一部分具有不同的焦距。每个棱镜透镜120a的第一表面121a和第二表面122a之间的角度和每个棱镜透镜120a的第二表面122a和第三表面123a之间的角度可以根据棱镜透镜120a的折射率和/或观看者的位置和距离适当地确定。

多个像素35a可以以矩阵的形式排列在棱镜透镜120a之下。黑矩阵BM可以设置在像素35a之中并可以阻挡光的透射。棱镜透镜120a可以沿与棱镜透镜120a的轴向平行的方向形成多个视点。在示出的实施例中，可以这样设置棱镜透镜120a以使不同的像素35a根据观察每个棱镜透镜120a的观察位置可以被不同地看到。

如图2的平面图所示，为形成一组像素35a的多个视点，多个像素35a可以沿与棱镜透镜120a的轴向垂直的方向与每个棱镜透镜120a重叠。有利的是，能够根据观察每个棱镜透镜120a的观察角度来看到不同的像素35a。

与每个棱镜透镜120a的表面(如平坦表面)的数量对应的若干像素35a可以沿与棱镜透镜120a的轴向垂直的方向与每个棱镜透镜120a重叠。

参照图2，排列在垂直方向的第一组像素35a与第一平坦表面121a完全重叠。类似地，均排列在垂直方向的第二组像素35a和第三组像素35a分别与第二平坦表面122a和第三平坦表面123a完全重叠。水平地排列的第四、第五和第六组像素35a中的每个像素35a分别与第一、第二和第三平坦表面121a、122a和123a完全重叠。在平面图中，上面定义的每组像素35a设置为完全在各自的平坦表面的边缘内，从而没有像素35a与两个彼此相邻的平坦表面的共有边或平坦表面的边界重叠。

在示例性实施例中，棱镜透镜120a可以为具有可变折射率的透镜，例如液晶透镜或含液透镜(fluid lens)。有利的是，能够显示二维(“2D”)图像和3D图像并有助于调整多个视点从而生动地显示图像。

参照图4A，当观察者从位于棱镜透镜120a的左侧的位置E₁观看棱镜透镜120a时，通过棱镜透镜120a可以看到显示面板30上的区域A₁。区域A₁代表棱镜透镜120a和显示面板30的重叠区域的右边部分。要观察的像素35a可设置在区域A₁中。如由从位置E₁的虚线所示，可以通过棱镜透镜120a看到要观察的整个第一像素35a、围绕要观察的第一像素35a的黑矩阵BM以及与要观察的与第一像素35a相邻的像素35a的一部分。

参照图4B，当观察者从位于棱镜透镜120a的中心正上方的位置E₂观看棱镜透镜120a时，通过棱镜透镜120a可以看到显示面板30上的区域A₂。区域A₂代表棱镜透镜120a和显示面板30的重叠区域的中间部分。要观察的像素35a和限定要观察的像素35a的边界的黑矩阵BM可以设置在区域A₂中。如由从位置E₂的虚线所示，可以通过棱镜透镜120a看到要观察的整个第二像素35a、围绕要观察的第二像素35a的黑矩阵BM和与要观察的第二像素35a相邻的像素35a的一部分。

参照图4C，当观察者从位于棱镜透镜120a的右侧的位置E₃观看棱镜透镜120a时，通过棱镜透镜120a可以看到显示面板30上的区域A₃。区域A₃代表棱镜透镜120a和显示面板30的重叠区域的左边部分。要观察的像素35a可以设置在区域A₃。如由从位置E₃的虚线所示，可以通过棱镜透镜120a看到要观察的整个第三像素35a、围绕要观察的第三像素35a的黑矩阵BM和与要观察的第三像素35a相邻的像素35a的一部分。

参照图4A至图4C，根据观察者观看设置在透镜片100a上的棱镜透镜120a的观察角度，主要图像会不同地显现。如果观察者的左眼和右眼分别位于位置E₁和E₃，则对观察者的左眼和右眼中的每个来说，主要图像不同地显现。根据示出的实施例，通过向观察者提供从显示面板30上的不同位置观察的物体的多个图像，能够使观察者立体地感知物体。

同时，能够通过调整每个棱镜透镜120a的第一表面121a和第二表面122a之间的角度、每个棱镜透镜120a的第二表面122a和第三表面123a之间的角度，或者将棱镜透镜120a设计为包括三个以上的表面，来调整从将从每个位置看到的图像。在一个示例性实施例中，可以在分别从一对相邻位置看到的两个图像之间设置重叠区域，从而防止单独的图像根据观察者的位置而彻底改变，且减少或有效地防止黑矩阵波纹现象(例如当只看到像素35a中的黑矩阵BM时)的发生。

能够提供具有多个视点的显示装置1(参照图9)并通过适当地改变棱镜透镜120a的排列和棱镜透镜120a下面的像素35a的排列来提供更逼真的3D图像。具有多个视点的显示装置1可以显示运动的图像。

在下文中将参照图5A至图5C详细描述图1至图4C示出的实施例的显示装置的透镜片100a的变化。图5A示出了透镜片100a的另一示例性实施例，即，透镜片100b，图5B示出了透镜片100a的另一示例性实施例，即，透镜片100c，图5C示出了透镜片100a的又一示例性实施例，即，透镜片100d。在图1至图5C中，相同的标号表示相同的元件，因此，将跳过对它们的具体描述。

参照图5A，透镜片100b包括棱镜透镜120b，每个棱镜透镜120b分别包括第一表面121b、第二表面122b、第三表面123b、第四表面124b和第五表面125b。所述第一表面121b、第二表面122b、第三表面123b、第四表面124b和第五表面125b都为平坦表面，并可以设置为直接彼此相邻。第一表面121b、第二表面122b、第三表面123b、第四表面124b和第五表面125b中的每个表面折射来自棱镜透镜120b下面的若干像素35a的光。根据第一表面121b、第二表面122b、第三表面123b、第四表面124b和第五表面125b棱镜透镜120b可以形成5个视点。第一表面121b、第二表面122b、第三表面123b、第四表面124b和第五表面125b可以在工艺上是平坦的，因此，第一表面121b、第二表面122b、第三表面123b、第四表面124b和第五表面125b的曲率半径的绝对值可以是无限大的。可选择地，第一表面121b、第二表面122b、第三表面123b、第四表面124b和/或第五表面125b的曲率半径可以比棱镜透镜120b的平均曲率半径大至少一倍以上。

参照图5B，透镜片100c包括具有稍微弯曲的轮廓的棱镜透镜120c。示出的实施例的棱镜透镜120c分别包括第一表面121c、第二表面122c、第三表面123c、第四表面124c和第五表面125c。第一表面121c、第三表面123c和第五表面125c基本上是平坦的，第二表面122c和第四表面124c是弯曲的并且分别设置在第一表面121c和第三表面123c之间以及第三表面123c和第五表面125c之间。可以认为包括第一表面121c、第二表面122c、第三表面123c、第四表面124c和第五表面125c的棱镜透镜120c具有圆形边。

第一表面121c、第三表面123c和第五表面125c的曲率半径的绝对值可以是无限大的。可选择地，第一表面121c、第三表面123c和第五表面125c的曲率半径可以比棱镜透镜120b的平均曲率半径大至少一倍以上。本发明不限于当第一表面121c、第三表面123c和第五表面125c具有突起轮廓因而具有正的曲率半径的情况。在可选择的实施例中，第一表面121c、第三表面123c和第五表面125c具有凹进的轮廓，因此可以具有负的曲率半径。

第二表面122c和第四表面124c都是弯曲的表面。第二表面122c的曲率半径R没有必要与第四表面124c的曲率半径相同。第一表面121c、第二表面122c、第三表面123c、第四表面124c和第五表面125c可以具有不同的曲率半径。能够通过适当地调整第一表面121c、第二表面122c、第三表面123c、第四表面124c和第五表面125c的曲率半径来调整从每个观察位置看到的图像。有利的是，能够减少或有效地防止黑矩阵波纹现象和渗色的发生。

参照图5C，透镜片100d可以包括基本成形为菲涅耳透镜(Fresnel lens)的棱镜透镜120d。菲涅耳透镜包括多个具有预定的高度或深度的凸透镜或凹透镜。单独的棱镜透镜120d可以分别包括第一表面121d、第二表面122d、第三表面123d、第四表面124d和第五表面125d。单个的棱镜透镜还可以总体被认为包括两个第一表面121d、两个第二表面122d、两个第三表面123d和两个第四表面124d以及只有一个第五表面125d。

第一表面121d和第三表面123d为倾斜表面。第二表面122d和第四表面124d为分别从第一表面121d和第三表面123d延伸的垂直表面。第二表面122d和第四表面124d可以与基座110的上表面基本垂直。第一表面121d和第二表面122d可以共同形成基本为三角形的第一棱镜部。类似地，第三表面123d和第四表面124d可以共同形成基本为三角形的第二棱镜部。包括第五表面125d的棱镜透镜120a的突起部可以称为第三棱镜部。从基座110的上表面到第一棱镜部的末端的距离和从基座110的上表面到第二棱镜部的末端的距离以及从基座110的上表面到第三棱镜部的末端的距离可以基本相同，但本发明不限于此。如图5C所示，第一棱镜部、第二棱镜部和第三棱镜部设置为彼此直接相邻。

从若干像素35a折射的光可以穿过第一表面121d和第三表面123d透射。第二表面122d和第四表面124d可以作为全反射表面并因此可以减少或有效地防止光漏进预定区域。第五表面125d为水平面。可以通过第五表面125d观察棱镜透镜120d的中间部分。

由于棱镜透镜120d基本成形为菲涅耳透镜，因此能够有利地减小透镜片100d的厚度并改进高度的均匀性。

以下将参照图6A和图6B详细描述根据本发明的另一示例性实施例的显示装置。图6A示出了根据本发明的显示装置的透镜片100a一部分的示例性实施例的平面图和位于透镜片100a之下的多个像素35b，图6B示出了解释当通过图6A中示出的透镜片100a观察时，对观察者的裸眼多个像素看起来可能像什么的示意图。在图1至图4C、图6A和图6B中，相同的标号表示相同的元件，因此将跳过对它们的具体描述。

在示出的图6A和图6B的实施例中，一对垂直相邻的像素35b沿透镜片100a的多个透镜棱镜120a的轴向彼此错开。“垂直”是指在图6A的平面图中观察的垂直方向。

更具体地，参照图6A，所述一对垂直相邻的像素35b沿透镜片100a的多个透镜棱镜120a的轴向彼此错开，而一对水平相邻的像素35b沿垂直于透镜片100a的轴向彼此对齐。

参照图6A，排列在垂直方向的第一(最左边的)组像素35b与棱镜透镜120a的第一平坦表面121a不完全重叠。类似地，第二组垂直排列的像素35b和第三组垂直排列的像素35b也分别与第二平坦表面122a和第三平坦表面123a不完全重叠。在平面图中，上面定义的每组像素35a与彼此相邻的两个平坦表面的共同的边重叠，相邻的平坦表面之间的每个边界与多个像素35a重叠。

图6A的平面图中示出的像素35b与由第一平坦表面121a和第二平坦表面122a之间的边界、第二平坦表面122a和第三平坦表面123a之间的边界以及第一平坦表面121a和第三平坦表面123a之间的边界定义的共同边重叠。在示例性实施例中，由相邻平坦表面的边界定义的所有边可以与至少一个像素35b重叠。像素35b的每一行(如水平设置的)可以包括与相邻平坦表面之间的边重叠的至少一个像素35b。可选择地，如图6A所示，只有奇数行可以包括与相邻平坦表面之间的边重叠的像素35b的第一部分，而偶数行包括整个设置在平坦表面的相邻边之间的像素35b的第二部分。

图6B示出了解释当通过图6A中示出的透镜片120a从预定的观察点观察时，像素35b看起来可能像什么的示意图。参照图6B，当通过图6A的平面图中示出的透镜片100a观看时，每个像素35b显得足够大以具有与棱镜透镜120a的宽度相同的宽度。

可以从预定的观察位置看到的图像可以包括多个像素35b和黑矩阵BM的镶嵌图案(mosaic)。可以通过棱镜透镜120a看到沿棱镜透镜120a的轴向划分的多个图像。如图6A所示，可以排列像素35b以使一对水平相邻的像素35b可以沿与棱镜透镜120a的轴向垂直的方向彼此对齐，并使一对垂直相邻的像素35b可以沿棱镜透镜120a的轴向彼此稍微错开。在这种结构中，沿棱镜透镜120a轴向划分的图像不会仅呈现出黑矩阵BM。有利的是，能够减少或有效地防止通过棱镜透镜120a仅看到黑矩阵BM从而防止黑矩阵波纹现象的发生。

以下将参照图7详细描述根据本发明的另一实施例的显示装置。图7示出了根据本发明的显示装置的透镜片100a的一部分的平面图的另一示例性实施例和位于透镜片100a之下的多个像素35c。在图1至图4C和图7中，相同的标号表示相同的元件，因此将跳过对它们的具体描述。

参照图7，多个像素35c以矩阵形式排列在棱镜透镜100a下面，从而使一对相邻的像素35c可以表示不同的颜色，并可以提供不同颜色的镶嵌图案。相反，图2中的像素35a包括与单个平坦表面对应的相同的像素颜色。在示出的实施例中，能够减少或有效地防止某种颜色成为主导并防止渗色的发生。

可选择地，像素35c可以以Z字形的方式沿透片镜100a的多个棱镜透镜120a的轴向排列。有利的是，还能够减少或有效地防止渗色和黑矩阵波纹现象。

以下将参照图8A和图8B详细描述根据本发明的另一实施例的显示装置。

图8A示出了根据本发明的显示装置的透镜片的一部分的平面图的另一示例性实施例和位于透镜片之下的多个像素，图8B示出了解释当通过图8A中示出的透镜片观察时，对于观察者的裸眼多个像素看起来可能像什么的示意图。在图1至图4C、图8A和图8B中，相同的标号表示相同的元件，因此将跳过对它们的具体描述。

在图8A和图8B的实施例中，以Z字形的方式将多个像素35d弯折两次。

参照图8A，可以以Z字形的方式基本上沿透镜片100a的多个棱镜透镜120a的轴向将像素35d弯折两次。像素35d可以与棱镜透镜120a的轴向形成预定的角度。可选择地，可以以Z字形的方式沿除了棱镜透镜120a的轴向之外的方向将像素35d弯折两次。

图8B示出了解释当通过图8A中示出的棱镜透镜120a从预定的观察点观察时，像素35d看起来可能像什么的示意图。参照图8B，当通过图8A中示出的透镜片100a观看时，每个像素35d显得足够大以具有与棱镜透镜120a的宽度相同的宽度。以Z字形的图案形成的像素35d通过透镜片100a看上去会比它们实际的宽度宽。

此外，通过透镜片100a可以看到一对水平相邻的像素35d彼此部分重叠。因此，可以从预定的观察位置看到的图像可以包括与主图像对应的若干像素35d、黑矩阵BM和与对应于主图像的像素35d相邻的像素35d。与主图像对应的像素35d占可以从预定观察位置看到的图像的大部分，而黑矩阵BM和与对应于主图像的像素35d相邻的像素35d只占可以从预定观察位置看到的图像的相对小的部分。

在图8A和图8B示出的实施例中，像素35d沿透镜片100a的棱镜透镜120a的轴向以Z字形的方式被弯折了两次。有利的是，能够减少或有效地防止黑矩阵波纹现象的发生。此外，在图8A和图8B示出的实施例中，通过透镜片100a看到与主图像对应的若干像素35d与它们各自相邻的像素35d部分重叠。作为另一优点，能够平滑地转换图像框、改进立体感并实现逼真的运动图像。

棱镜透镜120a的轴向与像素35d可以形成锐角。在棱镜透镜120a和像素35d的这种结构中，能够减少或有效地防止黑矩阵波纹现象和渗色。

以下将参照图9详细描述根据本发明的另一实施例的显示装置。

图9示出了根据本发明的显示装置1的另一示例性实施例的分解透视图。参照图9，显示装置1可以包括其上设置有薄膜晶体管(“TFT”)阵列的下显示面板31、面对下显示面板31的上显示面板36以及设置在下显示面板31和上显示面板36之间的液晶层(未示出)。

显示装置1还可以包括透镜片100a、显示面板组件20、背光组件10、中间框50、上容器40和下容器95。

显示面板组件20包括显示面板30、液晶层、栅极驱动集成电路(“IC”)21、多个数据带载封装(“TCP”)22和印刷电路板(“PCB”)23，其中，显示面板30包括下显示面板31和上显示面板36。

显示面板30包括下显示面板31和上显示面板36，在下显示面板31上设置有多条栅极线(未示出)、多条数据线(未示出)、TFT阵列和多个像素电极，在上显示面板36上设置有多个滤色器、黑矩阵和公共电极。上显示面板36面向下显示面板31。在可选择的实施例中，滤色器和公共电极可以设置在下显示面板上，而不是设置在上显示面板36上。包括多个棱镜透镜120a的透镜片100a可以设置在显示面板30上。

栅极驱动IC 21可以集成在下显示面板31上，并可以与下显示面板31上的栅极线连接。数据TCP 22可以与下显示面板31上的数据线连接。在示例性实施例中，数据TCP 22可以包括将半导体芯片连接到基膜(base film)上的配线图案的卷带自动结合(“TAB”)卷带。不同于TCP，薄膜覆晶封装(COF)可以用作芯片薄膜封装，但本发明不限于此。

可以将用于将栅极驱动信号施加到栅极驱动IC 21并将数据驱动信号施加到数据TCP 22的各种驱动元件安装在PCB 23上。

背光组件10包括多个光学片60、导光板70、一个或多个光源80及反射片90。

导光板70将由光源80提供的光导向显示面板组件20。导光板70可以由诸如塑料材料(如丙烯酸塑料)的透明材料形成，并可以使由光源80产生的光朝设置在导光板70上面的显示面板30行进。

光源80向显示面板30提供光。在背光组件10中可包括至少一个光源80。在示例性实施例中，可以将诸如发光二极管(“LED”)的点光源用作光源80。

反射片90设置在导光板70上并面向导光板70的底表面。反射片90将从导光板70的底部发射的光反射回导光板70，或通过导光板70反射到显示面板30，从而将从光源80发射的光的损失最小化并改进通过导光板70提供给显示面板30的光的均匀性。

光学片60设置在导光板70上并面向导光板70的顶表面。光学片60漫射并汇聚从导光板70入射到其上的光。光学片60可以包括漫射片、棱镜片和保护片中的至少一种。漫射片漫射从导光板70入射到其上的光，从而减少或有效地防止光集中到某个区域。棱镜片包括多个棱镜的阵列，且将由漫射片漫射的光汇聚并将汇聚的光朝向基本与显示面板30垂直的方向发射。由于通过棱镜片传播的光的大部分直地(如垂直地)传播，所以保护片上的亮度分布变得均匀。设置在棱镜片上的保护片不仅保护棱镜片的表面，而且漫射光以获得均匀的光分布。

反射片90、光源80、导光板70和光学片60顺序地容纳在下容器95中。下容器95可以由诸如底盘(chassis)的材料的金属材料形成，以提供足够的刚性并用作底座。下容器95的侧壁和底部可以为容纳在下容器95中的元件限定容纳空间。下容器95和中间框50也可以限定容纳空间。

中间框50可以基本形成为具有4个侧壁的矩形框。中间框50可以与下容器95固定。

显示面板30可以设置在光学片60上，更具体地，设置在保护片上并容纳在中间框50中。中间框50可以形成为塑性模制框以减少损伤或有效地防止容纳在中间框50中的各种元件崩塌(breakdown)。

上容器40可以与下容器95结合以覆盖容纳在中间框50中的显示面板30的顶表面的外边。上容器40包括设置在上容器40的顶表面且暴露显示面板30的窗。在示例性实施例中，如同下容器95，上容器40可以由诸如底盘的材料的金属材料形成，以提供足够的刚性并用作底座。在一个示例性实施例中，上容器40可以与下容器95勾连。

PCB 23可以沿中间框50的外侧面弯曲，且可以设置在下容器95的侧表面上或底表面上。

虽已参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但本领域的普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出形式和细节上的各种改变。

Claims (5)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：

显示面板，多个像素以矩阵形式排列在所述显示面板上；

透镜片，设置在显示面板之上，所述透镜片包括多个棱镜透镜，所述多个棱镜透镜中的每个棱镜透镜包括第一表面、第二表面和第三表面，

其中，第一、第二和第三表面设置为沿与棱镜透镜的纵向一致的第一方向延伸，在平面图中，相邻像素的对沿第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向互相线性地对齐。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中，棱镜透镜具有圆形边。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中，与每个棱镜透镜的若干表面对应的若干像素与每个棱镜透镜沿与棱镜透镜的轴向垂直的方向重叠。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中，棱镜透镜为菲涅耳透镜。

5.如权利要求1所述的显示装置，其中，每个棱镜透镜的至少一个表面的曲率半径的绝对值比棱镜透镜的平均曲率半径大至少一倍。

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