[发明专利]具有聚焦布置的液晶显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及显示设备，其中聚焦布置提供源自显示面板的像素的光的定向。

背景技术

已知在显示器的输出使用聚焦元件，从而控制用于显示器的可能视角的范围。

如果在单个像素之上提供透镜，则可以提供放大功能。如果在多个像素之上提供透镜，则可以将显示输出从不同像素定向到不同空间地点。这是自动立体显示器操作的方式。

在自动立体显示器中使用的聚焦布置的已知实例是彼此平行延伸且布置在显示像素阵列上面的细长双凸元件的阵列。透过这些双凸元件观察显示像素。

双凸元件提供为元件片，每个元件片包括细长半圆柱透镜元件。双凸透镜元件（“光栅栏（lenicules）”）在显示面板的列方向中延伸，每个双凸元件布置在显示像素的两个或更多相邻列的相应组上面。

在例如每个光栅栏与两列显示像素相关的布置中，每一列中的显示像素提供相应二维子图像的垂直切片。双凸片将这两个切片以及源自与其他光栅栏相关的显示像素列的相应切片定向到位于双凸片前方的用户的左眼和右眼，使得用户观察到单个立体图像。双凸透镜元件片因而提供光输出定向功能。

在其他布置中，每个光栅栏与行方向中的一组4个或更多相邻显示像素相关。每一组中的显示像素的相应列适当地布置以提供源于相应二维子图像的垂直切片。当用户的头从左向右移动时，觉察到一系列连续的不同的立体视图，例如产生环视（look-around）的印象。

使用聚焦布置的问题在于，不同观看地点对应于聚焦到不同显示面板区域的光路径，且尤其是，通过显示面板的LC层的不同的光传播角度。这些不同的光传播角度给出不同路径长度，且因此，给出通过LC材料的不同数量的光调制（即，相位变化）。因而，因为来自正面的可见光精确地传播通过LC材料正确的距离，LCD在正面很好地工作。从其他角度观看，则性能劣化。

发明内容

本发明的目的是减小上述问题的影响。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定了有利实施例。

根据本发明，提供一种显示设备，包括：

液晶显示面板，具有用于产生显示的显示像素元件的阵列且包括液晶显示层；以及

透镜布置，提供在显示面板之上且包括透镜元件，该透镜元件提供从不同观看地点到透镜元件下方的不同区域的聚焦，

其中该液晶显示层的厚度在对应于透镜元件中心位置的厚度大于在对应于透镜元件边缘位置的厚度。

该布置使得液晶层提供的光调制效果对于不同视角更加均匀。

显示面板可以包括透明电极之间的液晶显示层，其中一个电极成形为限定不均匀电极间隔。不均匀间隔因而可以是修改制造工艺的结果。

每个透镜元件的最小尺寸可以对应于单个黑色和白色像素或单个彩色子像素的尺寸。这意味着来自每个像素或子像素的输出被控制以改善来自不同观看方向的均匀性。

备选地，每个透镜元件的最小尺寸可以对应于一组黑色和白色像素或一组彩色子像素的尺寸。以这种方式，不同像素或子像素被成像到不同的空间地点，使得不同图像被提供到不同地点，但是具有用于不同观看地点的更均匀的光调制属性。

在每一种情况中，每个透镜元件可以包括其中最小尺寸是宽度的双凸透镜。

显示设备可以包括自动立体显示器，其中透镜布置将来自不同像素或子像素的输出定向到不同空间位置以使得立体图像能够被观看。

附图说明

现在将参考附图纯粹以举例的方式描述本发明的实施例，附图中：

图1是已知自动立体显示设备的示意性透视图；

图2示出双凸阵列如何向不同空间地点提供不同视图；

图3示出根据本发明的显示设备的第一实例；以及

图4示出根据本发明的显示设备的第二实例。

具体实施方式

本发明提供一种液晶显示设备，其中在显示面板之上提供透镜布置。液晶显示层的厚度在对应于透镜元件中心位置的厚度大于在对应于透镜元件边缘位置的厚度。这意味着对于不同观看方向通过液晶层的光路径长度可以基本相同，或者可以选择为从这些不同观看方向提供相同的调制效果。

本发明对于自动立体显示设备是尤其感兴趣的。

图1是已知直接观看的自动立体显示设备1的示意性透视图。已知设备1包括用作空间光调制器的有源矩阵型的液晶显示面板3以产生显示。

显示面板3具有以行和列布置的显示像素5的正交阵列。为清楚起见，图中仅示出少量显示像素5。实际上，显示面板3可以包括约一百行和几千列的显示像素5。