[發(fā)明專利]多角度出光顯示單元及具有2D或3D功能切換的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710908485.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109839748B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡繼忠;廖本瑜;曹文平
• 申請（專利權(quán)）人: 胡繼忠
• 主分類號: G02B30/24
• 分類號: G02B30/24;H04N13/341
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 周乃鑫

本發(fā)明提出一種多角度出光顯示單元及具有2D或3D同時間分區(qū)域顯示或全屏功能切換的顯示裝置。所述顯示單元由下襯底、上襯底、像素單元及光學(xué)封裝體構(gòu)成。上襯底包含復(fù)數(shù)個穴位，且各個穴位與下襯底水平和垂直面間分別具有相同或各自不同的穴位偏射角，像素單元分置于各穴位中。所述顯示單元可以同時投射光形成2D影像，或分別依時序經(jīng)各個穴位偏射角導(dǎo)引而朝觀眾左右眼兩方向投射光而產(chǎn)生兩眼視差圖像，再由人腦組合成3D影像。因此，顯示裝置可依所播放的內(nèi)容，動態(tài)地切換全屏顯示2D或3D影像功能，或同一時間在屏幕不同區(qū)域分別播放2D或3D影像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種顯示單元及其顯示裝置，特別是有關(guān)于一種多角度出光顯示單元及其具有2D/3D同時間分區(qū)域顯示或全屏功能切換的顯示裝置。

背景技術(shù)

由于一般人左眼與右眼瞳孔相距約為6.0cm～7.0cm，導(dǎo)致兩眼視網(wǎng)膜所接收到的影像信息因為視角差異而有些微不同，而人腦有融合兩個不同視角影像信息產(chǎn)生深度知覺的功能，故人眼觀看物體時會形成立體視覺效果。

在立體顯示技術(shù)領(lǐng)域中，習(xí)知技術(shù)主要分為：眼鏡式以及裸眼式3D顯示技術(shù)。而裸眼式3D顯示技術(shù)又以柱鏡光柵(lenticular lens)和狹縫光柵(parallax barrier)為大多數(shù)顯示產(chǎn)品所采用。

一般而言，裸眼3D顯示技術(shù)需搭配液晶顯示面板呈現(xiàn)立體圖像，不僅制程繁復(fù)、成本高，且光柵與液晶面板的像素對準(zhǔn)和組裝精準(zhǔn)度要求極高。尤其對大尺寸的顯示屏幕而言，搭配光柵的裸眼3D顯示產(chǎn)品，不良率和制造組裝成本都相對高出許多，且因為液晶面板和光柵透鏡的制程有其面積尺寸的限制因素，不適合大面積顯示產(chǎn)品的應(yīng)用。

因液晶面板前裝置光柵透鏡是為實現(xiàn)裸眼3D，因此2D的影像或文字呈現(xiàn)便受到影響。現(xiàn)有切換2D或3D顯示模式的習(xí)知技術(shù)，大多運用光電元件或移動光學(xué)器件來實現(xiàn)，但并未普遍運用于現(xiàn)今產(chǎn)品中。同樣，LED顯示屏幕若利用與液晶面板前面加裝光柵透鏡如柱鏡光柵和狹縫光柵等相似方法實現(xiàn)3D顯示或2D顯示模式切換也會出現(xiàn)前述類似的缺點，尤其對大型LED顯示屏幕前整面加裝透鏡后若播放2D內(nèi)容顯示就受透鏡影響而變差，更無法在同一時間屏幕不同區(qū)域中各自顯示2D或3D內(nèi)容，也不能動態(tài)變換顯示2D或3D內(nèi)容的屏幕區(qū)域。

在CN203930226U利用一種裸眼3D顯示像素單元組成多視圖裸眼3D顯示裝置。其光學(xué)封裝體包含光學(xué)導(dǎo)引區(qū)域及混光區(qū)域，該混光區(qū)域能夠?qū)⒃撟酉袼貑卧l(fā)出的光透過反射、折射或全反射作用于該光學(xué)封裝體內(nèi)混合，并且導(dǎo)引至該光學(xué)導(dǎo)引區(qū)域，該光學(xué)導(dǎo)引區(qū)域與該子像素單元相互對應(yīng)，該光學(xué)導(dǎo)引區(qū)域可導(dǎo)引子像素單元發(fā)出的光使其偏轉(zhuǎn)匯聚至不同方向，或經(jīng)由擋板遮擋作用，導(dǎo)引出該光學(xué)封裝體外，使像素單元有效發(fā)出左、右眼視差圖像，后至觀看者的兩眼，讓人腦感知該視差圖像后并融合成立體圖像。

因為將裸眼3D顯示單元最小化到零件級，故可以依據(jù)用途和室內(nèi)/戶外安裝現(xiàn)場需要，將裸眼3D顯示像素單元縱橫排列組成顯示單元模塊或箱體，并將多個顯示單元模塊拼接成不同面積尺寸、外凸弧形、內(nèi)凹弧形或自由曲面形狀的大型面積顯示屏幕，無須在顯示屏幕前平行裝設(shè)光學(xué)透鏡、完全不受透鏡面積尺寸限制，自由擴展無縫拼接成符合不同形狀與大小需要的顯示屏幕。

另將裸眼3D顯示單元搭配全彩LED，分別行列相鄰交替排布在電路基板上組成顯示單元模塊，并組裝成大面積屏幕。此系統(tǒng)便可以經(jīng)由多角度出光顯示單元和全彩LED交互點亮或滅燈，切換2D和3D圖像顯示模式。當(dāng)全彩LED點亮?xí)r多角度出光顯示單元熄滅，此時屏幕顯示2D圖像。反之，當(dāng)多角度出光顯示單元點亮?xí)r，此時屏幕顯示3D圖像。

因此，可以同一時間在顯示屏幕全彩LED區(qū)域播放2D內(nèi)容，而在裸眼3D顯示單元區(qū)域播放裸眼3D內(nèi)容。或依據(jù)節(jié)目內(nèi)容全屏幕實時切換2D或3D顯示模式，此種裝置需要裸眼3D顯示單元和LED兩種顯示器件相鄰搭配組成，但控制兩相鄰不同元件的亮度、色彩及灰階的一致性有其困難，另因裸眼3D顯示單元和LED兩者相鄰排布各自分別顯示3D和2D信息，結(jié)果將導(dǎo)致2D和3D圖像分辨率的降低。