[发明专利]利用微透镜的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其是涉及在投影仪、扫描仪、液晶显示器、电致发光显示装置等利用微透镜的显示装置。

背景技术

随着信息化社会的逐渐发展，对显示装置的各种形态的要求也日益增多。针对这些需求，近年来研究开发出了液晶显示装置(Liquid Crystal Display；LCD)、等离子显示装置(Plasma Display Panel；PDP)、电致发光显示装置(Electro Luminescent Display；ELD)等各种平板显示装置，并且部分技术已经应用为各种设备的显示装置。

例如，应用在投影装置(投影仪)或扫描装置(扫描仪)、条形码装置等，利用照明将所需的影像显示于屏幕上的装置、计算机或手机等。

以下对现有的采用各种方式的显示装置进行详细说明。

图1是现有的利用微镜阵列的投影显示装置的概略图，可以了解到利用微镜阵列的投影方式显示装置。

现有的利用微镜阵列的投影方式的显示装置包括：光源(light)；将从光源照射进来的光入射的入射镜14；以矩阵形状设置的多个微镜的微镜阵列11；支撑微镜阵列11的基板10；以及将从微镜阵列11反射的反射光13透射至屏幕的透射镜15。

如上结构的现有的显示装置是通过微镜阵列11将从光源入射的入射光12以设定角度反射，并通过透射镜15投射到屏幕。

此时，设置在微镜阵列11上的多个微镜可以相对于基板10分别进行旋转，并起到根据旋转角度将入射光12反射到各个不同的方向的作用。根据反射的方向，分为可以显示图像的亮状态和不能显示图像的暗状态，通过调整维持两种状态的时间来显示影像。

在此，通过入射镜14入射的入射光12是经过整个微镜阵列11被入射，但是通过微镜阵列之间的缝隙d入射的入射光12无法被反射，因此影像上必然会产生网状的阴影区。并且，目前由得克萨斯Instruments公司单独使用的微镜在中央部位形成有设定的凹槽用于支撑镜板，该部分也是被显示为阴影区，存在着降低影像亮度及质量的弊端。

图2是现有的扫描显示装置的概略图。

如图2所示，现有的采用扫描方式的显示装置，从光源(light)通过第一透镜24入射的入射光22被扫描微镜21以设定角度反射后，通过第二透镜25透射到屏幕。此时，根据设置在基板20上的可旋转的扫描微镜21的旋转角度，决定影像的透射位置。通过快速旋转驱动这种扫描微镜21，在屏幕上扫描出影像，并显示整个图像。

这种原理不仅可以适用于扫描显示装置，而且还可以适用于扫描仪、条码识别器等，但其缺点是：为了显示高图像品质，需要快速地驱动微镜21。

图3是现有的液晶显示装置的示意图，现有的液晶显示装置是利用液晶(Liquid Crystal)透光的显示器。

这种显示器在背面设置有背光单元30作为光源(light)，在背光单元30的前面设置有带有多个单位像素32a排列的液晶面板32等，通过透过或者阻拦从背光单元30发出的光31的方式，显示所需的影像。

液晶面板32是通过对多个单位像素32a施加电场而改变构成单位像素32a的液晶的排列，根据透过液晶面板32的光的量来显示影像。并且为了区分各个像素或者颜色，在各个单位像素32a之间使用了黑色矩阵32b。

但是，设置有黑色矩阵32b的区域A无法透光，并影像上引起阴影区，因此存在着影响影像的亮度及品质的缺陷。

图4是现有的自发光型显示装置的示意图，图示了有机二极管(OrganicLight Emitting Diodes；OLED)、等离子显示装置(plasma display panel；PDP)、场发射型显示装置(Field Emission Display；FED)、无机厚膜电致发光显示装置(Electroluminescent；EL)、发光二极管(luminescent diode；LED)等自身发光并无须光源的显示装置的光学系统。

为了易于区分，现有的自发光型显示装置在基板40上以设定间隔42排列了多个单位像素41，利用由多个单位像素41发出的光进行图像显示。

这种情况下，如图3中的显示装置，在单位像素41的指定间隔42不能显示影像，并一直显示为阴影部分，因此影响了影像的亮度及品质。

如上所述，现有的各种显示装置中及时地提高光源利用率和消除各个单位像素之间的阴影区，即单位像素间的缝隙，已成为改善图像的亮度及品质所必须解决的棘手问题。

发明内容