專利名稱：具有光路改變裝置的多重顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)平板顯示器的多重顯示設(shè)備(multi-displayapparatus)，并尤其涉及一種沒(méi)有非顯示區(qū)地提供圖象的多重顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
多重顯示設(shè)備是指一種通過(guò)連結(jié)多個(gè)平板顯示器而形成一個(gè)屏幕區(qū)域的顯示設(shè)備。在多重顯示設(shè)備中，通常將折疊型顯示設(shè)備用于便攜裝置，如筆記本電腦中，而大屏幕顯示設(shè)備被廣泛的用作體育場(chǎng)中的顯示器或用作別處的廣告顯示器。
圖1示出用作筆記本電腦的傳統(tǒng)折疊型顯示設(shè)備。如圖中所示，折疊型顯示設(shè)備由一個(gè)顯示屏11和一個(gè)主體13組成。顯示屏11由具有預(yù)定寬度d1的遮光區(qū)域15所包圍。遮光區(qū)域15減小了顯示屏11的寬度，使得當(dāng)用戶觀看顯示屏11時(shí)具有可視范圍變窄的感覺(jué)。
圖2是連結(jié)傳統(tǒng)的兩個(gè)LCD板的平板顯示設(shè)備的平面圖。參見(jiàn)附圖，在兩個(gè)顯示屏14和16之間出現(xiàn)一個(gè)寬度為d2的非顯示區(qū)18，該非顯示區(qū)分隔圖象，使得圖象質(zhì)量降低。
在具有多個(gè)平板顯示器的傳統(tǒng)顯示設(shè)備中，顯示屏對(duì)應(yīng)于其中連結(jié)平板顯示器的部分的邊界表面由遮光元件封閉，無(wú)光線從其通過(guò)，使得不顯示圖象的非顯示區(qū)分割圖象并降低圖象的分辨率，由此降低圖象質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述及其它問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多重顯示設(shè)備，它可以在具有彼此連結(jié)的多個(gè)平板顯示器的顯示設(shè)備中的一個(gè)顯示屏上無(wú)非顯示區(qū)地呈現(xiàn)圖象。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，多重顯示設(shè)備包括多個(gè)平板顯示器，當(dāng)它們的側(cè)邊彼此接觸時(shí)，平板顯示器彼此連結(jié)；一個(gè)光路改變單元，具有一個(gè)與平板顯示器的邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，該傾斜表面將平板顯示器發(fā)出的光移向平板顯示器之間的邊界表面，使得顯示沒(méi)有非顯示區(qū)的圖象。
光路改變單元由一個(gè)三角形棱鏡陣列形成，三角形棱鏡具有關(guān)于邊界表面彼此對(duì)稱的傾斜表面。三角形棱鏡陣列由多個(gè)陣列形成，其中上部三角形棱鏡陣列的傾斜表面與下部三角形棱鏡陣列的傾斜表面對(duì)稱。
光路改變單元由一個(gè)具有與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面的波導(dǎo)陣列組成。光路改變單元由一個(gè)波導(dǎo)陣列和一個(gè)設(shè)置在波導(dǎo)上表面上的三角形棱鏡陣列的組件構(gòu)成，其中波導(dǎo)陣列具有一個(gè)與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，而三角形棱鏡陣列具有一個(gè)在與波導(dǎo)的傾斜表面相反的方向上傾斜的、且與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面。
光路改變單元由一個(gè)第一三角形棱鏡陣列組件、波導(dǎo)陣列和一個(gè)第二棱鏡陣列形成，其中第一三角形棱鏡陣列具有一個(gè)與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，波導(dǎo)陣列有一個(gè)在與第一三角形棱鏡陣列相同的方向上傾斜并對(duì)稱于邊界表面的傾斜表面，而第二三角形棱鏡陣列設(shè)置在波導(dǎo)的上表面上并具有一個(gè)與第一三角形棱鏡陣列對(duì)稱的傾斜表面。
光路改變單元是一個(gè)由三角形棱鏡形成的菲涅耳透鏡型三角形棱鏡陣列，該三角形棱鏡具有與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，且該傾斜表面關(guān)于每個(gè)平板顯示器的中心同心分布。在三角形棱鏡陣列中，傾斜表面的傾角隨著三角形棱鏡遠(yuǎn)離邊界表面定位而減小。
平板顯示器可以是LCD、PDP、FED和EL中的任一種。


通過(guò)下面參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特征將變得更加清晰，其中圖1是傳統(tǒng)折疊型顯示裝置的透視圖；圖2是傳統(tǒng)大屏幕顯示設(shè)備的平面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的大屏幕顯示設(shè)備的透視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的大屏幕顯示設(shè)備的平面圖；圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備的截面圖；圖5B是圖5A中部分A的放大視圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備的截面圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備的截面圖；
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備的截面圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備的截面圖；圖10A是示出根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備的截面圖；以及圖10B是示出圖10A的多重顯示設(shè)備的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖中，為了解釋的方便，擴(kuò)大了光路改變裝置的寬度和高度。
參見(jiàn)圖3，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備的折疊型顯示設(shè)備20包括兩個(gè)顯示屏23和25，顯示屏23的一側(cè)接觸顯示屏25的一側(cè)；以及設(shè)置在顯示屏23和25下表面的主體27。兩個(gè)平板顯示裝置(未示出)在主體27的內(nèi)部連結(jié)，并且連結(jié)部分仍為不透射光的遮光區(qū)域。在本發(fā)明中，光路改變裝置布置在包含連結(jié)部分的平板顯示器的上表面上，以將光路移到顯示屏23和25之間的邊界表面，使得如圖所示，可以從顯示屏23和25的邊界表面21中消除非顯示區(qū)。
在此，雖然可以將液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)效應(yīng)顯示器(FED)、等離子顯示板(PDP)或電致發(fā)光顯示器(EL)設(shè)置為平板顯示器，但本發(fā)明不限于這些。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的多重顯示設(shè)備的大屏幕顯示設(shè)備30。參見(jiàn)該圖，多個(gè)顯示屏33像棋盤(pán)一樣的分布以呈現(xiàn)單個(gè)圖象?？梢钥吹?，與圖3中所示的折疊型顯示裝置20一樣，在顯示屏33之間的邊界表面31中未出現(xiàn)非顯示區(qū)。
如圖3和4所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備通過(guò)在平板顯示器的上表面上提供一個(gè)光路改變裝置(未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖5A至圖9示出根據(jù)本發(fā)明第一至第五優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備，他們主要用作折疊型顯示設(shè)備。圖10A和10B示出根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備，他們主要用作大屏幕顯示設(shè)備。
參見(jiàn)圖5A，根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的多重顯示設(shè)備包括一個(gè)產(chǎn)生圖象的LCD裝置40，以及分布在LCD裝置40的上表面上、作為光路改變單元的三角形棱鏡陣列43。平板顯示器如FET、PDP和EL可以用于代替LCD裝置40。
一般，LCD裝置是一個(gè)通過(guò)利用具有介電各項(xiàng)異性的液晶物質(zhì)透射和阻擋光線來(lái)顯示圖象的顯示器。LCD可以分為通過(guò)透射背光光束來(lái)顯示圖象的透射型LCD和通過(guò)反射入射的自然光來(lái)顯示圖象的反射型LCD。
LCD裝置40是一種透射反射型(transflective)LCD裝置，包括彼此面對(duì)布置的上、下襯底48和49；一對(duì)形成在上襯底48下表面以及下襯底49上表面上的透明電極46和46′，呈帶狀彼此垂直分布；一對(duì)依次沉積在透明電極44和44′上的絕緣層44和44′；和一對(duì)形成在絕緣層44和44′上的校準(zhǔn)層42和42′。在校準(zhǔn)層42和42′之間通過(guò)將液晶物質(zhì)注入到由密封劑45密封的上、下襯底48和48′之間的空間而形成一個(gè)LCD層41。偏振膜47附著到上襯底48的上表面上，透射預(yù)定的偏振光。透射反射膜43附著到下襯底49的下表面，以反射經(jīng)上襯底48入射的自然光并透射背光(BL)光束。
作為光路改變單元的陣列53通過(guò)在相對(duì)于LCD裝置40的邊界表面51的一側(cè)將多個(gè)具有預(yù)定角度傾斜表面的三角形棱鏡53a帶狀布置成一行并在另一側(cè)布置多個(gè)三角形棱鏡53b而形成，使得棱鏡對(duì)稱。在通過(guò)LCD裝置40的偏振片47之后，光線11入射到三角形棱鏡53a和53b上并折射兩次。由于光路向邊界表面51移動(dòng)，光線11向顯示屏(未示出)發(fā)射。因而由于光線11的光路的移動(dòng)，消除了出現(xiàn)在遮光區(qū)中的非顯示區(qū)。遮光區(qū)由密封劑51密封，并且不透光。
圖5B是圖5A的部分A的放大圖。在圖5B中，從偏振膜47輸出的光以預(yù)定的角度δ入射到三角形棱鏡53a上，并且根據(jù)Snell法則以φ角度折射。然后，光隨著其通過(guò)三角形棱鏡53a而再次折射，并以θ角射出。假設(shè)三角形棱鏡53a的折射系數(shù)和偏振膜47的折射系數(shù)分別為n和n′(＜n)，則因?yàn)槿抢忡R53a的傾斜表面和偏振膜47的表面之間形成的夾角與從三角形棱鏡53a輸出的光線的折射角θ相等，所以可以從方程1得到角θ[方程1]n′sinδ＝nsingΦ＝sinθ如圖5A和5B所示，具有以預(yù)定傾角相對(duì)于邊界表面51傾斜的傾斜表面的三角形棱鏡53a和53b相對(duì)于邊界表面51對(duì)稱布置。然后，從偏振模47輸出的光線11在光路水平移向邊界表面51的情況下前進(jìn)，使得從顯示在顯示屏上的圖像中消除非顯示區(qū)。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器。參見(jiàn)圖6，根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器60使用與本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器50的LCD裝置相同的裝置，并且包括形成在LCD裝置上作為光路改變單元的第一和第二三角形棱鏡陣列63和73。
第二三角形棱鏡陣列73由多個(gè)棱鏡73a形成，棱鏡73a布置成其傾斜表面關(guān)于邊界表面51左右對(duì)稱，與圖5A所示的三角形棱鏡陣列53類(lèi)似。第一三角形棱鏡陣列63以預(yù)定的間隔設(shè)置在第二三角形棱鏡陣列73之下。在第一三角形陣列63中，左和右棱鏡陣列63a的傾斜表面布置成彼此對(duì)稱，并且還與第二三角形棱鏡陣列73的傾斜表面對(duì)稱。
參見(jiàn)圖6，從偏振模47輸出的光線12通過(guò)第一三角形棱鏡陣列63并折射兩次。在通過(guò)第二三角形棱鏡陣列63的同時(shí)，光線12被兩次折射并且光線12的光路水平移向邊界表面51。射向顯示屏(未示出)的光線12可以沒(méi)有非顯示區(qū)地形成圖像。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器。參見(jiàn)圖7，根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器70采用與本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器50中的LCD裝置相同的裝置，并且包括作為光路改變單元的形成在LCD裝置上的波導(dǎo)陣列75。波導(dǎo)陣列75包括多個(gè)彼此平行且相對(duì)于邊界表面51以預(yù)定角度傾斜的波導(dǎo)75a。
從偏振模47輸出的光線13以預(yù)定的角度入射到波導(dǎo)75a上，被全反射后前行。因?yàn)椴▽?dǎo)75a以相對(duì)于邊界表面51預(yù)定的角度傾斜，所以通過(guò)波導(dǎo)75a的光線13被導(dǎo)向邊界表面51。例如，垂直于偏振膜47的平坦表面射出的光線13被具有45°傾角的波導(dǎo)75a的內(nèi)表面以45°角全反射，并且垂直于波導(dǎo)75a的表面輸出。因此，可以通過(guò)消除非顯示區(qū)而形成一個(gè)完整的圖像。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器。參見(jiàn)圖8，根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器80采用與本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器50中的LCD裝置相同的裝置，并且包括作為光路改變單元的形成在LCD裝置之上的波導(dǎo)陣列組件85和三角形棱鏡陣列83。
波導(dǎo)陣列85由多個(gè)彼此平行布置且相對(duì)于邊界表面51以預(yù)定角度對(duì)稱傾斜的波導(dǎo)75a，類(lèi)似于圖7所示的波導(dǎo)陣列75。三角形棱鏡陣列83由三角形棱鏡83a形成，三角形棱鏡83a具有相對(duì)于邊界表面51傾斜預(yù)定角度的表面，這些表面關(guān)于邊界表面51左、右對(duì)稱地布置，與圖5所示的三角形棱鏡陣列53類(lèi)似。光線14通過(guò)波導(dǎo)陣列85并在棱鏡陣列83中兩次折射。然后，光線14朝向顯示屏(未示出)的邊界表面51輸出，使得實(shí)現(xiàn)一個(gè)沒(méi)有非顯示區(qū)的完整圖像。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器。參見(jiàn)圖9，根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器90采用與本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器50中的LCD裝置40相同的裝置，并且包括設(shè)置在LCD裝置40之上作為光路改變單元的第一三角形棱鏡陣列93，設(shè)置在第一三角形棱鏡陣列93之上并與之分開(kāi)預(yù)定距離的波導(dǎo)陣列，和設(shè)置在波導(dǎo)陣列95上的的第二三角形棱鏡陣列103的組件，以作為光路改變單元。
光線15被多個(gè)相對(duì)于邊界表面51對(duì)稱布置的棱鏡陣列93a所形成的第一三角形棱鏡陣列93兩次折射并輸入到由多個(gè)相對(duì)于邊界表面51對(duì)稱布置的波導(dǎo)95a形成的波導(dǎo)陣列95中。然后，光線15被波導(dǎo)95a的內(nèi)表面全反射并前行入射到第二三角形棱鏡陣列103，并被折射兩次而射向顯示屏(未示出)，其中第二三角形棱鏡陣列103與第一三角形棱鏡陣列93對(duì)稱并同時(shí)布置在兩側(cè)的傾斜表面。
在根據(jù)本發(fā)明第一至第五優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器中，雖然三角形棱鏡53a、63a、73a、83a、93a和103a的傾斜表面的傾角形成為相同，但是，優(yōu)選從邊界表面51向外側(cè)減小傾角，這樣可以減小圖象的畸變。
在根據(jù)本發(fā)明第一至第五優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器中，因?yàn)槿切卫忡R53a、63a、73a、83a、93a和103a的傾斜表面的傾角可以形成為從邊界表面51向外側(cè)減小，所以視角被擴(kuò)大，并且消除了非顯示區(qū)，從而圖像的分辨率及質(zhì)量得到提高。
圖10A示出根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器。圖10B是圖10A的平板顯示器截面圖。如圖10A和10B所示，根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的平板顯示器110主要使用連結(jié)多個(gè)平板顯示器的大屏幕顯示器。
參見(jiàn)圖10A和10B，多個(gè)平板顯示器(未示出)(此處是四個(gè)平板顯示器)連結(jié)成像一個(gè)棋盤(pán)，并且多個(gè)菲涅耳透鏡型的菲涅耳透鏡型三角形棱鏡113a共軸布置在每個(gè)平板顯示器上。三角形棱鏡113a關(guān)于兩個(gè)顯示屏彼此接觸的中心部分105和邊界表面111左、右對(duì)稱分布，形成一個(gè)三角形棱鏡陣列113。與邊界表面111相鄰的每個(gè)三角形棱鏡113a的傾斜表面的傾角朝著每個(gè)平板顯示器的中心部分減小。三角形棱鏡113a不布置在顯示屏的中心部分105上。
此處，通過(guò)分割多個(gè)圓形透鏡形成菲涅耳透鏡以產(chǎn)生多個(gè)平行光束。因此，三角形棱鏡113a同心布置，并通過(guò)逐漸將傾斜表面的傾角從預(yù)定的角度減小到0°而使從平板顯示器發(fā)出的光成為多束平行光。
接近邊界表面111發(fā)出的光線16入射到菲涅耳型三角形棱鏡陣列113并被折射兩次，使得光線16的光路被導(dǎo)向邊界表面111。因?yàn)槿切卫忡R113a的傾角朝著顯示屏的中心部分105減小，所以接近顯示屏的中心部分105發(fā)出的光16的光路比邊界表面111水平移動(dòng)的程度低，使得圖像的畸變得到避免。因?yàn)槿切卫忡R113a不布置在顯示屏的中心部分105，所以光線16以初始的發(fā)射角發(fā)射。上述菲涅耳透鏡型三角棱鏡陣列113布置在平板顯示器40上，使得在多個(gè)大屏幕上顯示的圖像不被劃分或變形，并且可以平滑地顯現(xiàn)。
在本發(fā)明中，光路改變單元設(shè)置在多個(gè)平板顯示器之上，以將平板顯示器發(fā)出的光線的光路移向邊界表面。由此消除了顯示在屏幕上的圖像的非顯示區(qū)并擴(kuò)大了視角，使得圖像分辨率和質(zhì)量得到提高。
雖然參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，在不脫離本發(fā)明由權(quán)利要求限定的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下可以對(duì)本發(fā)明做任何形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種多重顯示設(shè)備，包括多個(gè)平板顯示器，由于它們的側(cè)邊彼此接觸而彼此連結(jié)；以及一個(gè)光路改變單元，其具有一個(gè)與平板顯示器的邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，并將從平板顯示器發(fā)出的光線移向平板顯示器之間的邊界表面，使得圖象沒(méi)有非顯示區(qū)地得以顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，光路改變單元由三角形棱鏡陣列形成，該三角形棱鏡具有關(guān)于邊界表面彼此對(duì)稱的傾斜表面。
3.如權(quán)利要求2所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，三角形棱鏡陣列由多個(gè)陣列形成，其中上部三角形棱鏡陣列的傾斜表面與下部三角形棱鏡陣列的傾斜表面對(duì)稱。
4.如權(quán)利要求1所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，光路改變單元由具有與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面的波導(dǎo)陣列組成。
5.如權(quán)利要求1所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，光路改變單元由波導(dǎo)陣列和三角形棱鏡陣列的組件構(gòu)成，其中波導(dǎo)陣列具有與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，而三角形棱鏡陣列設(shè)置在波導(dǎo)上表面上并具有在與波導(dǎo)的傾斜表面相反的方向上傾斜的、且與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面。
6.如權(quán)利要求1所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，光路改變單元由第一三角形棱鏡陣列、波導(dǎo)陣列和第二棱鏡陣列的組件形成，其中第一三角形棱鏡陣列具有與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，波導(dǎo)陣列有在與第一三角形棱鏡陣列相同的方向上傾斜并與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，而第二三角形棱鏡陣列設(shè)置在波導(dǎo)的上表面上，并具有與第一三角形棱鏡陣列對(duì)稱的傾斜表面。
7.如權(quán)利要求1所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，光路改變單元是由三角形棱鏡組成的菲涅耳透鏡型三角形棱鏡陣列，該三角形棱鏡具有與邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，而傾斜表面關(guān)于每個(gè)平板顯示器的中心同心布置。
8.如權(quán)利要求2、3、5、6和7中任一項(xiàng)所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，在三角形棱鏡陣列中，隨著三角形棱鏡遠(yuǎn)離邊界表面定位，傾斜表面的傾角減小。
9.如權(quán)利要求1所述的多重顯示設(shè)備，其特征在于，平板顯示器是LCD、PDP、FED和EL中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多重顯示設(shè)備，包括多個(gè)平板顯示器，其由于它們的側(cè)邊彼此接觸而彼此連結(jié)；以及一個(gè)光路改變單元，該單元具有一個(gè)與平板顯示器的邊界表面對(duì)稱的傾斜表面，并將平板顯示器發(fā)出的光移向平板顯示器之間的邊界表面，使得圖象無(wú)非顯示區(qū)地得以顯示。由此，消除了在顯示屏上顯示的圖像的非顯示區(qū)，并且擴(kuò)大了視角，使得分辨率和圖像質(zhì)量得以提高。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1467787SQ03102989
公開(kāi)日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月17日
發(fā)明者趙虔晧, 金大式, 李羲重, 金兌熙, 趙虔 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社