[發(fā)明專利]基于主動發(fā)光型顯示技術(shù)的裸眼三維顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610280819.7
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN105959672B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬文;陳林森;朱鳴;萬文強(qiáng);黃文彬;浦東林;朱鵬飛;方宗豹
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州蘇大維格光電科技股份有限公司;蘇州大學(xué)
• 主分類號: H04N13/04
• 分類號: H04N13/04
• 代理公司: 蘇州華博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32232
• 代理人: 彭益波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種顯示裝置，具體涉及一種基于主動發(fā)光型顯示技術(shù)的裸眼三維顯示裝置。

背景技術(shù)

主動發(fā)光式顯示器件具備自發(fā)光，不需背光源，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)，包括LED顯示技術(shù)和OLED顯示技術(shù)等。

LED顯示屏是由LED點(diǎn)陣組成的，通過紅色，藍(lán)色，綠色LED燈的亮滅來顯示影像。傳統(tǒng)LED顯示屏通常由顯示模塊、控制系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組成。顯示模塊由LED燈組成的點(diǎn)陣構(gòu)成，負(fù)責(zé)發(fā)光顯示；控制系統(tǒng)通過控制相應(yīng)區(qū)域的亮滅，可以讓屏幕顯示文字、圖片、視頻等內(nèi)容。LED顯示屏之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、大型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。與其它大屏幕終端顯示器相比，LED顯示屏主要有以下特點(diǎn)：1、亮度高：戶外LED顯示屏的亮度可大于8000mcd/m2，是目前唯一能夠在戶外全天候使用的大型顯示終端；戶內(nèi)LED顯示屏的亮度可大于2000md/m2。2、壽命長：LED壽命長達(dá)100,000小時(十年)以上；3、屏幕面積可大可小，小至不到一平米，大則可達(dá)幾百、上千平米；

OLED是指在電場驅(qū)動下，電子與空穴分別注入到有機(jī)發(fā)光材料并復(fù)合產(chǎn)生發(fā)光的顯示技術(shù)。與傳統(tǒng)顯示器件相比，OLED具有超輕、超薄、高亮度、高效率、耐低溫、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。

此外，主動發(fā)光式顯示屏還包括FED(field emission dislay,場致發(fā)射顯示)器件、VFD(vacuum fluorescent display，真空熒光顯示)、電泳顯示(electrophoretic display)等具有廣闊應(yīng)用前景的顯示技術(shù)。

盡管二維圖像顯示已得到長足發(fā)展，給人們生活帶來巨大便利。使觀看顯示屏幕能像觀看自然景觀一樣栩栩如生，即實現(xiàn)攜帶深度信息的三維顯示一直是人類的夙愿。近百年來，無數(shù)科研工作者為了這個目標(biāo)做了很多創(chuàng)新與嘗試，然而到目前為止，尚未實現(xiàn)三維顯示的普及應(yīng)用。

視障法、微柱透鏡光柵法，都是依據(jù)視差原理。該原理已發(fā)明100多年，國內(nèi)外企業(yè)不斷有基于視差原理的裸眼3D顯示樣機(jī)展示，但是，由于圖像串?dāng)_易引起視覺疲勞等問題，制約了裸眼3D顯示器真正進(jìn)入消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。

指向性背光技術(shù)是近期出現(xiàn)的新3D顯示技術(shù)，在導(dǎo)光板上加工特殊設(shè)計的結(jié)構(gòu)，使光線傳播指向不同方向，形成視差照明。但是，已有指向性背光源的設(shè)計與加工存在巨大技術(shù)困難，制造成本也很高。中國專利CN201410187534.X提出一種裸眼3D背光模組，采用一組或多組LED時序光源結(jié)合凸透鏡、多邊棱鏡、視差屏障，可實現(xiàn)多視角3D顯示。然而，背光源結(jié)構(gòu)的設(shè)計和精密加工精度在技術(shù)上難以實現(xiàn)，且很容易產(chǎn)生光線串?dāng)_的問題。因此，基于所提出的指向性背光源方案，一直未見實際裸眼3D顯示器件的樣品或者產(chǎn)品。

David fattal提出的基于導(dǎo)光板的裸眼三維顯示，利用納米結(jié)構(gòu)實現(xiàn)圖像的相位調(diào)制，解決了柱狀透鏡技術(shù)和視障技術(shù)圖像串?dāng)_、容易產(chǎn)生視覺疲勞等缺點(diǎn)，是較好的三維顯示方法。在該技術(shù)中，LED側(cè)向?qū)Ч庹彰鞯恼穹{(diào)制方式盡管具有體積小的優(yōu)點(diǎn)，但加工難度大、成本高、安裝精度苛刻、難以實現(xiàn)均勻化照明。

中國專利2015107780865公開了一種指向性彩色濾光片及裸眼3D顯示裝置提出利用激光投影的方法可實現(xiàn)指向性光場的高亮度、均勻化照明，然而其照明系統(tǒng)較大，不易集成，難以實現(xiàn)超薄顯示。

裸眼3D顯示的優(yōu)點(diǎn)是擺脫了眼鏡束縛，但現(xiàn)有裸眼3D顯示方案在圖像幅面大小、顯示分辨率、可視角度和可視距離等方面存在諸多不足，最大缺點(diǎn)就是無法滿足大幅面的顯示需求，且易使觀察者產(chǎn)生視覺疲勞。

柱狀透鏡技術(shù)也被稱為微柱透鏡3D技術(shù)，其優(yōu)勢是顯示亮度不會受到影響。微柱透鏡3D技術(shù)的原理是在液晶顯示屏的前面或者后面覆蓋一層微柱透鏡薄膜。受到液晶顯示屏幕大小的限制，該技術(shù)無法滿足大幅面裸眼3D顯示需求。此外，由于其空間分離的圖像并不單純，視角之間容易產(chǎn)生串?dāng)_，導(dǎo)致其存在長時間觀看易產(chǎn)生視覺疲勞的缺點(diǎn)。

指向性背光顯示技術(shù)結(jié)合方向照明實現(xiàn)3D顯示，是近期出現(xiàn)的新技術(shù)。同樣地，該技術(shù)依賴液晶顯示屏和指向性背光源，兩者難以實現(xiàn)大幅面的圖形照明和顯示。而且其指向性背光源設(shè)計與加工存在巨大困難，制造成本高。