用于显示盖板的膜和包括其的显示设备的制造方法_2

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的电视模型已实现了至少在两个边界具有小到2mm的宽度和在其它两个边界小到4mm的承载框区域。但是,承载框的存在甚至尽管较小时,仍然分散注意力,特别是当显示设备以平铺的排布组成以形成非常大的图像时。这种平铺的显示设备的承载框产生不利的图像“栅格,”外观而不是无缝的连续大图像。眼睛对分离平铺的显示设备的黑线的存在非常敏感,使得这种图像不能观看。
[0059]本发明的实施方式包括隐藏承载框的显示盖板,其隐藏承载框,从而承载框的存在是不可见的或者至少对在可预计的观看角度之内的观察者而言是不显著的。例如,这种显不盖板可由玻璃形成。在一些实施方式中玻璃可为化学强化玻璃。
[0060]现参考图1A,显示了构造为平板显示面板电视的显示设备10。虽然下面的描述主要通过电视,应理解本文所述的实施方式可适用于其它显示设备,因此所述实施方式不限于电视。显示设备10包括显示面板12,其包括绕着其周界设置的承载框14。承载框14包括承载框部分14a- 14d。承载框部分14a- 14d可封装显示驱动电子器件,以及用于为显示面板部分12提供背光的背光硬件,例如边缘发光二极管(LED)。例如,承载框部分14a - 14d可具有特定宽度例如3mm-10mm。承载框部分14a - 14d可分散观察者的注意力,特别是如果将多个显示设备设置成矩阵以观看整个图像,见图1B。
[0061]图2示意性地显示根据一种实施方式的隐藏承载框的显示盖板16。所示实施方式的隐藏承载框的显示盖板16构造成机械地结合到显示设备(例如,如图1A所示的显示设备10)。隐藏承载框的显示盖板16应安装在显示设备10上,从而隐藏承载框的显示盖板16和表面显示设备10之间存在间隙(例如,低的索引间隙或空气间隙)。在一种实施方式中,通过在隐藏承载框的显示盖板16的角落处的透明的支柱(未显示),把隐藏承载框的显示盖板16结合到显示设备10。
[0062]例如,隐藏承载框的显示盖板16可包括周界部分17,其包括邻近显示盖板周界的4个棱柱部分18a - 18d0如下文所更加详细描述,棱柱部分18a - 18d包括以阵列设置的许多棱柱,其用作相对于观察者位于承载框部分14a - 14d后面的显示面板12的区域的光弯曲(折射)滤光器。通过棱柱部分18a - 18d提供的显示盖板和光弯曲滤光器使得能隐藏承载框,从而它的存在是不可见的,或者至少对于在可预计的观看角度之内的观察者而言不是显而易见的。
[0063]在一些实施方式中,隐藏承载框的显示盖板16还可包括被棱柱部分18a - 18d围住的可见的透明的中央区域20,其不包括任何棱柱,因此是基本上平坦的。在其他实施方式中,隐藏承载框的显示盖板16不包括中央区域从而只提供由周界部分17限定的框架。
[0064]隐藏承载框的显示盖板16可由玻璃制成。例如,玻璃可为化学强化玻璃例如离子交换的玻璃和/或酸洗玻璃。例如,棱柱部分18a - 18d可由粘附到显示盖板的市售的光弯曲滤光器材料制成,例如3M公司制造的Vikuiti图像引导膜(IDF II)。应理解,Vikuiti只是许多可能的光弯曲滤光器解决方案中的一种,并在本文中列出仅作为非限制性例子。在另一实施例中,可将光弯曲滤光器直接结合进入显示盖板16。例如,可直接在显示盖板材料中形成棱柱。如下文所更加详细描述,为了向观察者隐藏承载框,可优化和开发具体光弯曲滤光器。应指出,当使用Vikuiti光弯曲滤光器时,可需要为约2.7倍所需横向图像漂移的间隙。
[0065]在另一种实施方式中,棱柱还可为环绕显示器的框架的一部分,和由透明的材料例如塑料或玻璃制成。例如可通过注塑制备框架,模具自身可包括制备所需光学效果所需的微观棱柱结构。在这种实施方式中,中央区域20可为自由空间。
[0066]现参考图3A,显示了位于隐藏承载框的显示盖板16上的部分棱柱区域18。棱柱区域18包括许多三角形棱柱22。在图中,棱柱22位于显示盖板16的外侧表面(面向观察者)。棱柱22包括导致靠近承载框的图像发生漂移的棱柱角度Θ,其中棱柱角度是光通行棱柱时主要穿过的一个或多个棱柱表面围住的角度。图3B是图片,显示棱柱角度Θ随在显示设备10上位置的变化。通常,棱柱22的角度Θ应在隐藏承载框的显示盖板16的边缘是最大值,而在远离显示盖板的边缘时下降到零(即,完全没有棱柱)。因此,只有少部分由显示面板12产生的图像发生漂移。棱柱阵列的频率即棱柱的周期性应大于显示面板的像素的频率,以防止混淆所得图像。通常,棱柱的尺寸应小于显示面板的像素。例如,单个棱柱可小到显示面板单一像素的尺寸的1/10。
[0067]实线24描述一种实施例,其中,在距离L上,棱柱的角度Θ从隐藏承载框的显示盖板16的边缘线性降低,并在中央区域处下降到零。虚线26描述一种实施例,其中棱柱的角度Θ在距离L上非线性的变化。为了避免打乱图像不连续性,可考虑更加复杂的虚线26轮廓。
[0068]图4示意性地显示远离显示设备10的显示面板12的观察者0,其中隐藏承载框的显示盖板16位于显示面板和观察者O之间。隐藏承载框的显示盖板16和显示面板12之间存在间隙Ga。这模拟了从显示面板12发射到观察者O的光射线的轨迹,并表明对于显示面板12上给定位置XI,光射线在位置X2撞击隐藏承载框的显示盖板16。在一种模拟中,棱柱面向观察者0,棱柱的棱柱角度从每个隐藏承载框的显示盖板16的边缘(即,在部分承载框14上方)处的32°线性变化到远离显示盖板16的外部边缘约1mm处的0°。模拟中隐藏承载框的显示盖板的折射率16是1.5,间隙Ga是约15mm。
[0069]图5模拟结果的图片,表明在隐藏承载框的显示盖板16的最边缘处(X2 = O),观察者O在远离显示屏13边缘约4.8mm处看见在显示设备10显示面板12上的位置XI。因此,如果承载框14的尺寸(宽度)小于4.8mm,承载框14对于观察者是不可见的。
[0070]可通过棱柱产生的光束偏向的量是棱柱角度Θ的函数。图6中所示的图像显示间隙Ga和承载框宽度W的比例随棱柱角度Θ的变化,假设折射率是1.5和还假设承载框在观看角度为20°时仍然是基本上不可见的。作为示例但不限于,通过使用45度的棱柱角度Θ,间隙需为至少4倍的承载框宽度(Ga/W比例是4)。
[0071]引入本文所述的隐藏承载框的显示盖板可在通过显示设备显示的图像中引入伪影和/或扭曲,这可能对于观察者是可见的。下面描述的是可能引入的几种图像伪影,以及可优化来最小化出现这种图像伪影和/或扭曲的设计参数。
[0072]由隐藏承载框的显示盖板16的前述实施例在靠近显示设备例如显示设备10的承载框提供局部光弯曲滤光器,可产生局部图像放大。该局部放大的第一个影响是引入图像变形,这可通过使用图像扭曲校正算法来部分地进行补偿。图像扭曲校正算法可操作由显示面板12显示的图像,从而最小化放大的出现。但是,因为图像中的扭曲是观看角度γ (例如,见图12)的函数,图像只能在给定观看角度进行补偿(例如,当在法向入射或一些其它静态观看角度γ贯穿显示器时)。
[0073]与局部放大相关的另一图像伪影是单个像素的图像可能被高度放大,导致在图像中引入着色或黑色的带。图7显示的情况中,通过使用改变像素化屏前面的棱柱结构的角度来局部放大图像。因为放大,由像素之间的间距导致的区域30之内的宽的深色28带被高度放大,由此导致中图像可见的明显的黑线。这种效应称为“条带”。
[0074]例如,通过最小化相同颜色的像素之间的间距,可减少或消除条带。图8显示了一种示例,其中显示面板12的红、绿和蓝像素(分别是32,34和36)垂直于棱柱的长轴方向对齐。另一种方法见图9。这种方法包括使像素(例如,红,绿和蓝像素,分别为32,34和36)以大角度相互对齐(例如,约45度)和每隔一行变换颜色。在这种情况下,着色的或黑色的带每隔一行变换,由此变得更不可见。
[0075]此外,可操纵单个像素的尺寸来最小化放大的影响。取决于分辨率,大显示器例如55”对角线显示器中的单一像素尺寸为约0.7_,意指放大因数是5,像素易于可见。可通过使显示面板的像素变小或具有不同的几何形貌来避免这个。放大因数为5时,使用小5倍的子像素将消除观察到的条带。从电子器件的角度看,各组子像素可仍然由相同的晶体管驱动,由此避免更复杂的电子电路。
[0076]还可修改隐藏承载框的显示盖板来减少或消除条带。例如,可通过在棱柱面上引入粗糙度使单一像素的图像变得稍微模糊,或通过使那些表面稍微弯曲而不是平坦的(即,向棱柱添加透镜组件),来减少或消除条带。例如,可通过金刚石车削(turning)技术形成原模(master)和微观复制原模,来获得合适的粗糙度。图10显示图像,其中棱柱的部分40具有曲率(部分模糊的区),和另一部分42其中棱柱只具有平坦的面(无模糊化区)。可知消除了部分42中像素之间的宽的深色线。看见部分44没有棱柱。图11示意性地显示包括弯曲的前表面的棱柱。
[0077]当观察者不在法向入射观看显示设备10时,承载框14对于观察者可为部分或全部可见的。具体来说,当观察者O非常靠近显示设备10时,观察者将在高的入射角处观看到所有的显示盖板边缘,这使得所有承载框部分是可见的,并可得到例如在箱子里面的电视的印象。
[0078]图12是图片,显示在与图4所示相同情况下于法向入射(曲线A),和在与图6类似的情况下具有10°的入射角度(曲线B,α = 10)观看显示设备10时关于看见的显示设备10上的位置的模拟结果。如图所示,曲线A和B是类似的但它们相对于彼此漂移。在第一种近似中,曲线B漂移了 AG*sin(a),其中AG是空气间隙,α是观看角度。因此,在较小的观看角度(例如,10° ),承载框开始变得可见。应注意,棱柱角度可进行非线性的变化来提供更大的观看角度(见图3Β的虚线26)。
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