TWI298415B - Microdisplay screen and lenticular lens sheet thereof - Google Patents

Description

1298415 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 " 本發明係關於一種螢幕及其柱狀透鏡板，特別是關於 ， 一種微顯示器螢幕及其柱狀透鏡板。 【先前技術】 月投顯示器係以其大螢幕、圖像清晰爲特色，與傳統 利用映像管之顯示器相比，背投式顯示器除了具有無輻 • 射、晝面尺寸大等優點外，更可直接接上電腦或是其他影 . 音設備，達到最大的娛樂效果。因此，隨著生活水準的提 高和居住條件的改善，背投顯示器愈來愈受到消費者的青 睞。 背投顯示器按照投影技術來區分，可以分成陰極射線 管（Cathode Ray Tube，CRT)投影技術、以及微顯示器 (Microdisplay)投影技術。其中，陰極射線管顯示器主要 是利用陰極射線管上的影像經由光學系統在螢幕上擴大 • 投影的顯示器；微顯示器則是利用各種不同的顯像單元， 例如穿透式液晶面板、數位微鏡元件（DMD)、反射式液 · 晶面板（LCoS)，將光源發出的光投射在螢幕上的顯示器。 • 隨著視訊技術的提昇與市場的需求，近年來微顯示器 螢幕（Microdisplay Screen)係廣泛地運用於背投電視機 (Rear Projection TV )之顯示螢幕、終端機螢幕（Monitor Screen )、及多媒體展示發幕（Multi-screen Installation )等 等 1298415 請參照圖1 ’微顯不器螢幕1係為一穿透型營幕 (Transmissive Screen)，其主要係由一菲淫耳透鏡板n (Fresnel Lens Sheet)與一柱狀透鏡板 i2 ( Lenticular Lens

Sheet)所構成。其中，光源所發出的入射光先射入菲涅耳 透鏡板11聚光以形成平行光’再射至柱狀透鏡板12。藉 由柱狀透鏡板12之入光側上之複數柱狀透鏡12ι來控制 水平方向的光線分佈，以提昇影像的亮度均勻度，並使得 視域内的光線能做良好的運用。 驗另外，在柱狀透鏡板12之出光侧，更具有複數黑帶 條紋122 (Black Stripes),其係具有遮光性材料，且分別 精確覆蓋相對於柱狀透鏡121之非聚光部（N〇n_F〇cusing Part )，用以散射光線，並同時降低外部光線之影響。 通系’習知的柱狀透鏡板12之製造方法有二種，一 種是利用滾輪（Roller)來壓合並經過紫外光硬化成型， 其所製作之柱狀透鏡板12較薄；而另一種則是利用壓出 φ 機（Extruder)來壓出成形。然而，壓出機所製造出來的 柱狀透鏡板12,之厚度較厚（約800μιη)。如圖2所示，柱 狀透鏡板12之厚度愈小，光線折射的角度愈小（θι>θ2)， 貝J螢幕較易有大視角；反之，如圖3所示，柱狀透鏡板I]， 之厚度愈大，光線折射的角度愈小，則螢幕愈不容易有大 視角。因此，習知柱狀透鏡板12之製程中，大都係利用 滾輪壓合成形，以減少柱狀透鏡板 12之厚度（約200μιη)， 進而達到大視角的作用。 然而’利用滾輪壓合成形來製造柱狀透鏡板12，則需 1298415 要較多的人力、無法自動化生產、會浪費較多的生產時 間，並且造成量產性較低等等缺點。因此，如何能使柱狀 :透鏡板12不受滾輪壓合製程及壓出機壓出製程之厚度限 r制，而均能達到大視角的功效，一直是業者致力要解決的 重要問題之一。 有鑑於上述課題，本案發明人爰因於此，亟思一種可 以不受柱狀透鏡板厚度限制均具有大視角功效之「微顯示 器螢幕及其柱狀透鏡板」。 【發明内容】 有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種具有導光 部之微顯示器螢幕及其柱狀透鏡板，以增加大柱狀透鏡板 之視角。 緣是，為達上述目的，依本發明之微顯示器螢幕，其 係包含一柱狀透鏡板、以及一菲涅爾透鏡板。其中，柱狀 •透鏡板係具有複數第一柱狀透鏡，第一柱狀透鏡係沿一第 一方向平行設置於一光入射侧，第一柱狀透鏡係分別具有 一寬度，且分別具有至少一導光部。當複數光束由導光部 入射第一柱狀透鏡後，部份光束經折射後出射柱狀透鏡板 ' 於第一方向之位移距離，係大於第一柱狀透鏡之寬度。菲 涅爾透鏡板係與柱狀透鏡板相對而設。 為達上述目的，依本發明之柱狀透鏡板係具有複數第 一柱狀透鏡，第一柱狀透鏡係沿一第一方向平行設置於一 光入射侧，第一柱狀透鏡係分別具有一寬度，且分別具有 1298415 至少一導光部。當複數光束由導光部入射第一柱狀透鏡 後，部份光束經折射後出射柱狀透鏡板於第一方向之位移 二距離，係大於第一柱狀透鏡之寬度。 : 纟上所述，因依本發日狀微航H鋒及其柱狀透鏡 板，於柱狀透鏡板上係具有導光部。與習知技術相比，本 發明之微顯示器螢幕及其柱狀透鏡之導光部，係能使光束 折射後出射柱狀透鏡板於第一方向之位移距離，大於第一 柱狀透鏡之寬度。如此一來，即能提高微顯示器螢幕及其 鲁柱狀透鏡於大視角區域之亮度，使得微顯示器螢幕具有大 視角。因此，位於視角較大區域之使用者，則可因為微顯 示器螢幕亮度之提高而獲得較清晰之影像，使得產品之品 貝h之挺幵。再者，柱狀透鏡板係可利用壓出機來製作， 不但自動化生產容易、量產性高，故也降低了製程所需之 人力成本。 •【實施方式】 以下將參照相關圖式，說明依本發明之微顯示器螢幕 及其柱狀透鏡板之數個實施例。 第一實施例 、 如圖4所示，微顯示器螢幕2係包含一柱狀透鏡板 21、以及一菲淫爾透鏡板22。 柱狀透鏡板21係具有複數第一柱狀透鏡211。其中， 第一柱狀透鏡211之材質係為一熱塑性塑膠、或一光固性 樹脂。本實施例中，柱狀透鏡板21係由壓出機（Extruder) 1298415 壓出成形’其厚度係約為O.lmm至2mm。 菲涅爾透鏡板22係與柱狀透鏡板21相對而設。本實 細例中，菲涅爾透鏡板22係具有一菲涅爾透鏡221，菲涅 爾透鏡221係與複數柱狀透鏡板21相對而設。 睛苓照圖5，第一柱狀透鏡211係沿一第一方向！）平 4亍。又置於光入射側212。本實施例中，第一柱狀透鏡211 平行入射光線之截面形狀為一梯形。第一柱狀透鏡211係 分別具有一寬度P，且分別具有至少一導光部213。其中， ❿寬度P係、約為，而且寬度p係可與柱狀鏡 板21之厚度匹配。 月门時參知圖5及圖6 ’當複數光束由導光部213入 射第一柱狀透鏡211後，部份光束經折射後出射柱狀透鏡 板於第一方向D之位移距離s，係大於第一柱狀透鏡 之覓度P。如此一來，即可提昇大視角區域之亮度，使微 顯示器螢幕2具有大視角。 鲁 本汽知例中，由於出射柱狀透鏡板21之光束可能較 不夠分散，故可於柱狀透鏡板21之光出射側214再設置 :具有高密度擴散顆粒之擴散板，以使光束均勻分散。 請參照圖7,柱狀透鏡板21更具有複數第二柱狀透鏡 215，其係位於柱狀透鏡板21之一光出射側214，每一第 才主狀透鏡215係各自對應每一第一柱狀透鏡: # $本實施例中，第二柱狀透鏡215之材質係為一熱塑性 2膠、或一光固性樹脂。第一柱狀透鏡211及第二柱狀透 1298415 鏡215係為一體成形。 另外，柱狀透鏡板21更具有至少一黑帶條紋216，其 , 係設置於相鄰之第二柱狀透鏡215之間，黑帶條紋216係 具有遮光桎材料，用以提昇與外部光線（External light) 之對比’如此一來，可使微顯示器螢幕2具有高對比之性 質。 圖8係為圖7中之柱狀透鏡板21之光學路徑模擬圖。 如圓8所示，當部份光束由導光部213入射第一柱狀透鏡 春211後’係經折射後出射柱狀透鏡板21。由圖中可知，部 份出射柱狀透鏡板21之光束，係出射至較大視角之區域， 故能提高大視角區域之亮度，使得微顯示器螢幕2具有大 視角。 圖9係為本實施例中圖7之柱狀透鏡板21之增益值， 在此稱為”實驗組”，而對照組則為沒有導光部214之柱狀 透鏡板21’之增益值。由圖中可知，本實施例中之柱狀透

籲鏡板21的確提高了大視角區域（圖中之約6〇度至川度） 之亮度。 ^ 第三實施I 女圖10所不，第一柱狀透鏡211平行入射光線之截 面形狀也可依實際製程需要而改變，例如成為弧線組成之 一弧狀禚彬。 1束由導光部213入射第一柱狀透鏡2ιι，係經折射 =射柱狀透鏡板21。由圖η可知，部份出射柱狀透鏡 板21之光束’係能出射至較大視角之區域，故能提高大 1298415 視角區域之亮度，使得微顯示器螢幕2具有大視角。 α接著，請參照圖5至圖12以說明本發明之柱狀透鏡 如圖5及圖12所示，柱狀透鏡板21係包含複數第一 ^狀透鏡2H，第一柱狀透鏡211係沿一第一方向〇平行 叹置於一光入射側212,第一柱狀透鏡211係分別具有一 寬，Ρ，且分別具有至少-導光部213。當複數光束、由導 光。卩213入射第一柱狀透鏡21後，部份光束經折射後出 射柱狀透鏡板21於第一方向D之位移距離，係大於第一 柱狀透鏡21之寬度p。 本貫施例中之柱狀透鏡板21，其功效及特徵係鱼本發 明之微顯示器螢幕2之柱狀透鏡板21相同，於此不再^ 述。 綜上所述，本發明之微顯示器螢幕及其柱狀透鏡板， 於柱狀透鏡板上係具有導光部。與習知技術相比，本發明 之微顯示器螢幕及其柱狀透鏡之導光部，係能使光束折射 後出射柱狀透鏡板於第一方向之位移距離，大於第一柱狀 透鏡之寬度。如此一來，即能提高微顯示器螢幕及其柱狀 透鏡於大視角區域之亮度，使得微顯示器螢幕具有大視 角。因此，位於視角較大區域之使用者，則可因為微顯示 器螢幕亮度之提高而獲得較清晰之影像，使得產品之品質 隨之提昇。再者，柱狀透鏡板係可利用壓出機來製作，木 但自動化生產容易、量產性高，故也降低了製程所需之人 力成本。 11 1298415 圖12係本發明之柱狀透鏡板之一示意圖。 元件符號說明： 1 微顯示器螢幕 11 菲涅耳透鏡板 12 柱狀透鏡板 12’ 柱狀透鏡板 121 柱狀透鏡 φ 122 黑帶條紋 2 微顯示器螢幕 21 柱狀透鏡板 211 第一柱狀透鏡 212 光入射侧 213 導光部 214 光出射侧 215 第二柱狀透鏡 _ 216黑帶條紋 22 菲涅爾透鏡板 221 菲涅爾透鏡 Θ1 角度 Θ2 角度 D 第一方向 P 寬度 S 位移距離 13

Claims (1)

1298415 十、申請專利範圍： 1、 一種微顯示器螢幕，其係包含： 一柱狀透鏡板，其係具有複數第一柱狀透鏡，該等第 一柱狀透鏡係沿一第一方向平行設置於一光入射 侧，該等第一柱狀透鏡係分別具有一寬度，且分別 具有至少一導光部，當複數光束由該導光部入射該 第一柱狀透鏡後，部份該等光束經折射後出射該桎 狀透鏡板於第一方向之位移距離，係大於該第一桂 狀透鏡之該寬度；以及 一菲涅爾透鏡板，其係與該柱狀透鏡板相對而設。 2、 如申請專利範圍第1項所述之微顯示器螢幕，其中該 專第一柱狀透鏡之材質係為一熱塑性塑膠、或一光固 性樹脂。

3、 如申請專利範圍第1項戶斤述之彳政顯不裔邊幕，其中該 第一柱狀透鏡平行該入射光線之截面形狀為一梯形。 4、 如申請專利範圍第1項所述之微顯示器螢幕，其中該 第一柱狀透鏡平行該入射光線之截面形狀為由弧線 所組成之一弧狀梯形。 5、如申請專利範圍第1項戶斤述之被顯示器螢幕，其中該 柱狀透鏡板之厚度係約為〇·1ιηιη至2mm。 1298415 6、 如申請專利範圍第i項所述之微顯示器螢幕，其中該 柱狀透鏡板係由壓出機成形。 7、 如申請專利範圍第1項所述之微顯示器螢幕，其中該 第柱狀透鏡之該寬度係約為〇 · 1 mm至2mm。 8、 如申請專利範圍第1項所述之微顯示器螢幕，其中該 柱狀透鏡板更具有複數第二柱狀透鏡，其係位於該柱 • 狀透鏡板之一光出射側，每一該第二柱狀透鏡係各自 對應每一該第一柱狀透鏡。 9、 如申請專利範圍第8項所述之微顯示器螢幕，其中該 等第二柱狀透鏡之材質係為一熱塑性塑膠、或一光固 性樹脂。 鲁10、如申請專利範圍第8項所述之微顯示器螢幕，其中該 等第一柱狀透鏡及該等第二柱狀透鏡係為一體成形。 11、 如申請專利範圍第8項所述之微顯示器螢幕，其中該 柱狀透鏡板更具有至少一黑帶條紋，其係設置於相鄰 之該第二柱狀透鏡之間。 12、 如申請專利範圍第，項所述之微顯示器螢幕，其中該 菲涅爾透鏡板係具有一菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡係 15 1298415 面對該等第一柱狀透鏡。 13、 一種柱狀透鏡板，其係包含： 複數第一柱狀透鏡，其沿一第一方向平行設置於一 光入射侧，該等第一柱狀透鏡係分別具有一寬 度，且分別具有至少一導光部，當複數光束由該 導光部入射該第一柱狀透鏡後，部份該等光束經 折射後出射該柱狀透鏡板於第一方向之位移距 離，係大於該第一柱狀透鏡之該寬度。 14、 如申請專利範圍第13項所述之柱狀透鏡板，更包含： 複數第二柱狀透鏡，其係位於一光出射侧，每一該 第二柱狀透鏡係各自對應每一該第一柱狀透鏡。 1 15、 如申請專利範圍第14項所述之柱狀透鏡板，其中該 等第一柱狀透鏡及該等第二柱狀透鏡之材質係為一 熱塑性塑膠、或一光固性樹脂。 16、 如申請專利範圍第14項所述之柱狀透鏡板，其中該 等第一柱狀透鏡及該等第二柱狀透鏡係以壓出機一 體成形。 17、 如申請專利範圍第13項所述之柱狀透鏡板，其中該 第一柱狀透鏡平行該入射光線之戴面形狀為一梯 1298415 18、 如申請專利範圍第13項所述之柱狀透鏡板，其中該 4 第一柱狀透鏡平行該入射光線之截面形狀為由弧線 所組成之一弧狀梯形。 19、 如申請專利範圍第13項所述之柱狀透鏡板，其中該 第一柱狀透鏡之該寬度係約為0.1mm至2mm。 ⑩20、如申請專利範圍第13項所述之柱狀透鏡板，其中該 柱狀透鏡板之厚度係約為0.1mm至2mm。 21、如申請專利範圍第14項所述之柱狀透鏡板，更包含: 至少一黑帶條紋，其係設置於相鄰之該第二柱狀透 鏡之間。 17