CN102682674B - 一种基于oled-led的高亮度裸眼3d显示屏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏，属平面显示技术领域。该系统采用了视差屏障式3D技术的实现方法，即在背光模组与OLED面板之间安置了相当于开关的偏振片，来控制光线透过与阻断的原理。系统采用了一种有益于人眼的裸眼3D显示屏，并使用具有自发光特点的OLED屏，且在OLED基底的四周放置LED光源，大大提高了显示系统的亮度及均匀性。系统结构简单、且与传统的背光源工艺兼容，在量产性和成本上具有绝对优势。特别适合于高亮度、高均匀性的裸眼3D显示技术。

Description

一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏
技术领域
本范明属于平面显示技术领域，涉及一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏，特别适用于高亮度3D平板显示。
背景技术
随着人们对显示成像效果的不断追求，近年来，3D技术受到人们的追捧。然而长期佩带着偏振眼镜给观众带来极大的困扰，更重要的是会给人眼造成极大的伤害。因此裸眼3D技术必将成为显示技术的最终趋势。而传统裸眼3D显示系统存在的最大的不足便是亮度低。OLED作为最具有潜力的新型平板显示器件，具有自发光的优点。因此将其应用到裸眼3D显示技术中，并配合使用LED光源，可以大大提高传统3D显示屏幕的亮度，改善传统技术的不足，获得更好的显示效果。
与本发明最为接近的已有技术是专利CN201010150595.0，该发明通过改进基板材料，仅实现了简单的二维平板显示，而且更倾向于照明应用，并不能应用于3D显示。
为了克服上述缺点，特设计一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏，非常适于高亮度的裸眼3D显示方面，系统结构简单、与原有背光源技术兼容，并获得了较好的显示效果。
发明内容
本发明的目的是解决传统裸眼3D显示系统存在的可视角度小和亮度不足等问题，提出一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明的一种基于OLED的高亮度裸眼3D显示屏包括：侧光式背光源模块(1)、人眼追踪面板(2)、2mm玻璃层(3)、柱面透镜阵列(4)、PDLC(5)、偏振片(6)、2mm玻璃层(7)、微调制器(8)和OLED显示屏(9)；在光的传播方向上，以上各光学元件依次按顺序同轴排列。
其中，侧光式背光源模块(1)用于提供照明光源，人眼追踪面板(2)用于控制背光源的光线是否通过，PDLC(5)用于切换2D与3D之间的播放模式、偏振片(6)用于控制光线透过与阻断，微调制器(8)用于改变偏振光的位相。
本发明具体设计方法如下：
1.采用尺寸为88.9*127mm的侧光式背光源模块(1)，该背光源使用光源为CCFL灯管，光通量为68.4流明，其发光效果如图2(a)所示。背光源照度为2800lx，亮度为3000cd/m2。
2.背光源发出的光经过显示屏各层结构之后，由于光能的损失，其亮度大幅度下降，如图2(b)所示。此时，显示屏的照度为2200lx，亮度为2300cd/m2。
3.为了提高系统的亮度，我们采用OLED显示屏(8)作为显示屏幕，OLED屏的光通量为300流明，此时得到的发光效果如图2(c)所示。此时，显示屏的照度达26000lx，亮度达4300cd/m2。
4.为了进一步提高该显示屏的亮度，我们在OLED玻璃基底四周的外侧放置180颗LED。宽度127mm的两侧放置的单个LED的光通量为10流明，长度88.9mm的两侧放置的单个LED的光通量为15流明。LED的发光表面为0.7*2mm。由OLED与LED结合使用所得到的显示效果如图2(d)。其亮度达到33000lx，亮度达5100cd/m2。
5.OLED玻璃基底四周放置的LED的排布如图3。其中每3颗LED为一组，一组内LED之间的间隔为0.2mm，组与组之间的间隔为0.5mm。
通过以上的设计方法，本发明的一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏，非常适于高亮度的裸眼3D显示方面，系统结构简单、与原有背光源技术兼容，并获得了较好的显示效果。
本发明的工作原理：在侧光式背光源模块(1)与OLED显示屏(9)之间安置了相当于开关的“视差障壁”。即采用了偏振片(6)控制光线透过与阻断的原理，形成了一系列垂直排列的栅状的条纹，这些条纹宽几十微米，用于在显示3D图像时来阻断光线(在显示2D图像时透光)，而条纹的间隙可以透过光线；在3D显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在OLED屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在OLED屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。
有益效果
本发明对比已有技术具有以下显著优点：本发明采用了一种有益于人眼的裸眼3D显示屏，并使用具有自发光特点的OLED屏，同时加入辅助照明光源LED，大大提高了显示系统的亮度。系统结构简单、且与传统的背光源工艺兼容，在量产性和成本上具有绝对优势。特别适合于高亮度、大视场角的裸眼3D显示技术。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明所获得的发光效果与传统结构的效果对比图；
图3是本发明中LED的排布图；
图4是已有技术的结构示意图；
图中，1-侧光式背光源模块、2-人眼追踪面板、3-2mm玻璃层、4-柱面透镜阵列、5-PDLC、6-偏振片、7-2mm玻璃层、8-微调制器、9-OLED显示屏。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例如图1所示，本发明将主要应用于高亮度，大视场角的裸眼3D显示技术。可广泛用于家用裸眼3D显示设备。
如图1所示，本发明的一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏包括：侧光式背光源模块(1)、人眼追踪面板(2)、2mm玻璃层(3)、柱面透镜阵列(4)、PDLC(5)、偏振片(6)、2mm玻璃层(7)、微调制器(8)和OLED显示屏(9)；在光的传播方向上，以上各光学元件依次按顺序同轴排列。
实施例中，利用软件LightTools模拟背光源(1)发出的光线依次经过以上各光学元件后得到的发光效果。
实施例中，背光源模块(1)用于提供照明光源，人眼追踪面板(2)用于控制背光源的光线是否通过，PDLC(5)用于切换2D与3D之间的播放模式、偏振片(6)用于控制光线透过与阻断，微调制器(8)用于改变偏振光的位相。
实施例中各层结构具体参数如表1所示。
实施例中，采用的视差屏障式显示原理，并使用OLED与LED结合作为显示屏，通过软件LightTools仿真的显示结构，主要有如下优点：
1.在保护人眼健康的同时，实现3D显示效果。
2.系统结构中使用自发光的OLED屏作为显示屏幕，并辅以LED来照明，大大提高了系统的亮度及均匀性。
3.与传统背光源技术相兼容，无需投资新的设备和生产线。
表1(单位：mm)
  结构组件   说明
  OLED显示屏(9)   尺寸88.9*127mm
  柱面透镜阵列(4)   半径0.5mm，厚度1mm
  偏振片(6)   厚度：0.15mm

Claims (3)

1.一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏，其特征在于：包括侧光式背光源模块(1)、人眼追踪面板(2)、第一2mm玻璃层(3)、柱面透镜阵列(4)、PDLC(5)、偏振片(6)、第二2mm玻璃层(7)、微调制器(8)和OLED显示屏(9)；在光的传播方向上，以上各光学元件依次按顺序同轴排列。
2.根据权利要求1所述的一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏，其特征在于：侧光式背光源模块(1)用于提供照明光源，人眼追踪面板(2)用于控制背光源的光线是否通过，偏振片(6)用于控制光线透过与阻断，微调制器(8)用于改变偏振光的位相。
3.根据权利要求1所述的一种基于OLED-LED的高亮度裸眼3D显示屏，其特征在于该显示屏的设计方法如下：
1)采用尺寸为88.9mm*127mm的侧光式背光源模块(1)，该侧光式背光源模块(1)使用光源为CCFL灯管，光通量为68.4lm，背光源照度为2800lx，亮度为3000cd/m2；
2)背光源发出的光经过各层结构之后，其亮度大幅度下降，为了提高该显示屏的亮度，采用OLED显示屏(8)作为显示屏幕，OLED屏的光通量为300lm，此时，显示屏的照度达26000lx，亮度达4300cd/m2；
3)为了进一步提高该显示屏的亮度，在OLED玻璃基底四周的外侧放置180颗LED，宽度为127mm的OLED玻璃基底四周的两侧放置的单个LED的光通量为10lm，长度为88.9mm的OLED玻璃基底四周的两侧放置的单个LED的光通量为15lm，LED的发光表面为0.7mm*2mm，由OLED与LED结合使用，其照度达到33000lx，亮度达5100cd/m2。
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