CN103472588A - 3d显示装置及3d显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D显示装置，其包括显示单元和眼镜，其中，所述显示单元包括多个紫外发光像素（110）和多个可见发光像素（120），所述眼镜至少包括第一镜片（210）和第二镜片（220），所述第一镜片（210）用于将紫外发光像素（110）发出的紫外光转换成可见光，所述第二镜片（220）用于直接接收所述可见发光像素（120）发出的可见光。本发明提供的3D显示装置可使左、右视差图像高度分离；而且该3D显示装置反应速度快、对比度高、视角大、3D显示效果好。本发明还公开了一种基于上述3D显示装置的3D显示方法。

Description

3D显示装置及3D显示方法
技术领域
本发明属于3D（ThreeDimensions）显示领域，更具体地讲，涉及一种具有OLED（OrganicLightEmittingDiode）显示器的3D显示装置和3D显示方法。
背景技术
有机发光二极管（OrganicLightEmittingDiode，OLED）显示器具有自发光的特色，无需背光源，可以做得更轻、更薄的同时，还具有省电、节约成本等优点；而且，有机发光二极管显示器具备高亮度、宽视角、高对比度、可挠曲、低能耗的特性，因此受到广泛的关注。
有机发光二极管显示器包括主动式有机发光二极管（ActiveMatrixOrganicLightEmittingDiode，AMOLED）显示器和被动式有机发光二极管（PassiveMatrixOrganicLightEmittingDiode，PMOLED）显示器。AMOLED显示器具有可大尺寸化、省电、高解析度、面板寿命长等优点，在显示屏幕朝向大尺寸全彩色方向发展的今天倍受青睐。
AMOLED显示器包括衬底，薄膜晶体管（ThinFilmTransistor，TFT）基板，有机发光层（即OLED层）和阴极基板层。其中，TFT作为开关来控制流向每个像素的电流流向；有机发光层则在电场驱动下，通过载流子注入和复合而发光。有机发光二极管发光原理是用氧化铟锡（IndiumTinOxide，ITO）透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。
3D显示技术已成为目前显示领域的发展趋势。目前，3D显示技术一般是采用双目视差原理来实现，即将两幅视差图像（即左、右视差图像）显示在二维显示屏上，然后利用一定的技术使观看者的左、右眼分别只能看到显示屏上的左、右视差图像。
现有的3D显示技术主要包括偏振光3D显示技术、快门3D显示技术和分色3D显示技术。其中，偏振光3D显示技术一般采用分割空间的方法，因而会损失一半的分辨率，降低了3D显示的效果，视角也受到影响且易引起串扰；快门3D显示技术一般采用分割时间的方法，容易引起画面闪烁，也易引起串扰；分色3D显示技术利用互补色原理并滤掉了大部分颜色，使得画面颜色严重失真、亮度也严重下降，因而大大降低了3D显示的效果。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种3D显示装置及3D显示方法，使第一图像（即左视差图像）和第二图像（即右视差图像）高度分离；而且反应速度较快、对比度更高、视角较大。
为了实现上述目的，本发明提供了一种3D显示装置，包括显示单元和眼镜，所述显示单元包括多个紫外发光像素和多个可见发光像素，所述眼镜至少包括第一镜片和第二镜片，其中，所述第一镜片用于将所述紫外发光像素发出的紫外光转换成可见光，所述第二镜片用于直接接收所述可见发光像素发出的可见光。
优选地，所述显示单元为有机发光二极管显示器。
优选地，所述第一镜片为荧光镜片。
优选地，所述可见发光像素包括第一可见发光亚像素、第二可见发光亚像素和第三可见发光亚像素，其中，所述第一可见发光亚像素、第二可见发光亚像素和第三可见发光亚像素分别为三原色发光亚像素中的一种。
优选地，所述紫外发光像素包括第一紫外发光亚像素、第二紫外发光亚像素和第三紫外发光亚像素，其中，所述第一紫外发光亚像素、第二紫外发光亚像素和第三紫外发光亚像素发出的紫外光的波长各不相同。
优选地，所述第一镜片用于将所述第一紫外发光亚像素、第二紫外发光亚像素和第三紫外发光亚像素发出的紫外光分别转换为三原色光中的一种。
优选地，所述紫外发光像素发出的紫外光透过所述第一镜片后转换成可见光的亮度与所述可见发光像素发出的可见光透过所述第二镜片后的亮度相同。
优选地，所述紫外发光像素和所述可见发光像素沿行方向依次间隔排列。
优选地，所述紫外发光像素和所述可见发光像素沿列方向依次间隔排列。
本发明还提供了一种基于上述3D显示装置的3D显示方法，包括：控制多个紫外发光像素发出紫外光而显示第一画面，同时控制多个可见发光像素发出可见光而显示第二画面；利用第一镜片将所述紫外发光像素发出的紫外光转换成可见光，同时利用第二镜片直接接收所述可见发光像素发出的可见光。
有益效果：
本发明提供的3D显示装置，包括具有多个紫外发光像素和多个可见发光像素的显示单元以及与之相配合的眼镜，在裸眼的情况下，可见光像素能够通过人眼进入视网膜形成2D显示画面。佩戴眼镜后，紫外发光像素发出的紫外光通过为荧光镜片的第一镜片而红移至可见光，与通过第二镜片的可见光共同进入观看者的视网膜，合成3D画面。因此该3D显示装置可使左、右视差图像高度分离；而且该装置反应速度快、对比度高、视角大、3D显示效果好。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的3D显示装置的显示单元的像素分布示意图。
图2为本发明另一实施例提供的3D显示装置的显示单元的像素分布示意图。
图3为本发明另一实施例提供的3D显示装置的显示单元的像素分布示意图。
图4为本发明另一实施例提供的3D显示装置的显示单元的像素分布示意图。
图5为本发明一实施例提供的3D显示装置的显示原理示意图。
图6为本发明一实施例提供的3D显示装置的3D显示方法的流程示意图。
具体实施方式
如前所述，本发明针对现有技术中的缺陷，提供了一种3D显示装置，包括显示单元和眼镜，其中，所述显示单元包括多个紫外发光像素和多个可见发光像素，所述眼镜至少包括第一镜片和第二镜片，所述第一镜片用于将所述紫外发光像素发出的紫外光转换成可见光，所述第二镜片用于直接接收所述可见发光像素发出的可见光。
进一步地，所述显示单元优选地采用有机发光二极管（OrganicLightEmittingDiode，OLED）显示器；所述第一镜片优选地采用荧光镜片。
为了更好地阐述本发明的技术特点和结构，以下结合实施例及其附图进行详细描述。在以下实施例中，优选地，采用可大尺寸化的主动式有机发光二极管（ActiveMatrixOrganicLightEmittingDiode，AMOLED）显示器作为显示单元为例进行详细说明，当然，显示单元也可以采用其他的有机发光二极管显示器（例如被动式有机发光二极管（PassiveMatrixOrganicLightEmittingDiode，PMOLED）显示器）或者能实现本发明目的的其他类型显示器。
图1为本发明一实施例提供的3D显示装置的显示单元的像素分布示意图。
如图1所示，本发明一实施例提供的3D显示装置的显示单元包括多组沿方向A（即行方向）交错排列的紫外发光像素110和可见发光像素120，而在方向B（即列方向）上均为紫外发光像素110或可见发光像素120，其中，紫外发光像素110包括第一紫外发光亚像素111、第二紫外发光亚像素112和第三紫外发光亚像素113，可见发光像素120包括第一可见发光亚像素121、第二可见发光亚像素122和第三可见发光亚像素123。第一紫外发光亚像素111、第二紫外发光亚像素112和第三紫外发光亚像素113为可以提供不同波长紫外光的多个相邻的有机发光二极管电路，其中紫外光的发光波长由有机发光二极管电路的发光材料控制，其发光材料可以为含咔唑类、含芴类、含三苯胺类、五联苯类等有机化合物；第一可见发光亚像素121、第二可见发光亚像素122和第三可见发光亚像素123为可以提供不同可见色光的多个相邻的有机发光二极管电路，其中可见光的发光波长由有机发光二极管电路的发光材料控制。在本实施例中，不同可见色光分别为红光、绿光和蓝光。在一些其他的实施例中，不同可见色光还可以包括黄光，即可见发光像素可以提供的不同组合的多种可见色光，例如红光、绿光、蓝光和黄光。
在每个紫外发光像素110中，第一紫外发光亚像素111、第二紫外发光亚像素112和第三紫外发光亚像素113沿行方向A顺序排列；在每个可见发光像素120中，第一可见发光亚像素121、第二可见发光亚像素122和第三可见发光亚像素123也沿行方向A顺序排列。同时，紫外发光像素110和可见发光像素120沿行方向A依次间隔排列。
当然，在本发明中，显示单元的像素排布并不以图1所示为限，在另一实施例中，如图2所示，在每个紫外发光像素110中，第一紫外发光亚像素111、第二紫外发光亚像素112和第三紫外发光亚像素113沿行方向A顺序排列；在每个可见发光像素120中，第一可见发光亚像素121、第二可见发光亚像素122和第三可见发光亚像素123也沿行方向A顺序排列；而紫外发光像素110和可见发光像素120沿方向B依次间隔排列。换句话说，紫外发光像素110和可见发光像素120沿方向B交错排列，而在方向A上均为紫外发光像素110或可见发光像素120。
或者，在另一实施例中，如图3所示，紫外发光像素110和可见发光像素120沿方向A交错排列，而在方向B上均为紫外发光像素110或可见发光像素120；而在每个紫外发光像素110中，第一紫外发光亚像素111、第二紫外发光亚像素112和第三紫外发光亚像素113沿行方向B顺序排列；在每个可见发光像素120中，第一可见发光亚像素121、第二可见发光亚像素122和第三可见发光亚像素123也沿行方向B顺序排列。
或者，在另一实施例中，如图4所示，紫外发光像素110和可见发光像素120沿方向B交错排列，而在方向A上均为紫外发光像素110或可见发光像素120；而在每个紫外发光像素110中，第一紫外发光亚像素111、第二紫外发光亚像素112和第三紫外发光亚像素113沿行方向A顺序排列；在每个可见发光像素120中，第一可见发光亚像素121、第二可见发光亚像素122和第三可见发光亚像素123也沿行方向A顺序排列。当然，在本发明中，紫外发光像素110和可见发光像素120也可以采用其他的方式来进行排列。
参照图1和图5，本实施例提供的3D显示装置还包括眼镜，其中，眼镜至少包括第一镜片210和第二镜片220，其中，第一镜片210为荧光镜片，其用于将所述紫外发光像素110发出的紫外光转换成可见光；第二镜片220为普通的光学镜片，其用于直接接收可见发光像素120发出的可见光，第二镜片220除了对可见发光像素120发出的可见光的光谱强度（即光强）进行一定比例的衰减（下面将详细描述），其并不对可见发光像素120发出的可见光做其他任何改变。为了匹配可见发光像素120所发出的可见光，紫外发光像素110中第一紫外发光亚像素111、第二紫外发光亚像素112和第三紫外发光亚像素113的发光波长要与第一镜片210相匹配，当紫外发光像素发出的紫外光透过眼镜的第一镜片210后，第一镜片210用于将所述第一紫外发光亚像素、第二紫外发光亚像素和第三紫外发光亚像素所发射的紫外光分别转换为三原色光，即红光、绿光和蓝光，因此，第一紫外发光亚像素、第二紫外发光亚像素和第三紫外发光亚像素所发出的紫外光的波长是各不相同的。例如，第一镜片210用于将所述第一紫外发光亚像素所发射的紫外光转换为红光；第一镜片210用于将所述第二紫外发光亚像素所发射的紫外光转换为绿光；第一镜片210用于将所述第三紫外发光亚像素所发射的紫外光转换为蓝光。
由于第一镜片210将紫外光转换为可见光后，转换后的可见光的亮度要小于转换前的紫外光的亮度，因此，为了消除透过第一镜片210和第二镜片220画面的亮度差，第二镜片220的透光率由紫外发光像素所发出的紫外光的光谱强度（即光强）与该紫外光透过第一镜片210后转换为可见光的光谱强度（即光强）所确定，即第二镜片220的透光率为紫外发光像素所发出的紫外光透过第一镜片210后转换为可见光的光谱强度（即光强）与紫外发光像素所发出的紫外光的光谱强度（即光强）的比值。其中一种较为优选的是：紫外发光像素所发出的紫外光透过第一镜片210后转换为可见光的亮度与可见发光像素所发出的可见光透过第二镜片220后的亮度的比为1:1。
本实施例提供的3D显示原理如图5所示。在紫外发光像素110发出紫外光的光谱图（图5中（a）图所示）中，其光谱频率在紫外光范围内。当紫外发光像素110发出的紫外光透过眼镜中的第一镜片210后，紫外发光像素110发出的紫外光会发生红移现象，这样，第一镜片210将所述紫外发光像素110发出的紫外光转换成可见光，转换成的可见光的光谱频率在可见光范围内，如图c所示。在可见发光像素120发出可见光的光谱图（图5中（b）图所示）中，其光谱频率在可见光范围内。当可见发光像素120发出的可见光透过眼镜中的第二镜片220后，第二镜片220可改变可见发光像素120发出的可见光的亮度来匹配紫外发光像素110发出的紫外光透过第一镜片210后转换成的可见光的亮度，其发光光谱如图5中的（c）图所示。由第一镜片210转换成的可见光与通过第二镜片220的可见光共同进入观看者的视网膜，进而合成3D画面。
本发明还提供了一种基于上述3D显示装置的3D显示方法，具体参照图6，其示出基于上述3D显示装置的3D显示方法的流程示意图。
如图6所示，基于上述3D显示装置的3D显示方法包括：
S1、控制多个紫外发光像素发出紫外光而显示第一画面（即左视差图像），同时控制多个可见发光像素发出可见光而显示第二画面（即右视差图像）。
S2、利用第一镜片将所述紫外发光像素发出的紫外光转换成可见光，同时利用第二镜片直接接收所述可见发光像素发出的可见光。
本发明的实施例提供的3D显示装置，包括具有多个紫外发光像素和多个可见发光像素的显示单元和与之相配合的眼镜，在裸眼的情况下，可见光像素能够通过人眼进入视网膜形成2D显示画面。佩戴眼镜后，紫外发光像素发出的紫外光通过为荧光镜片的第一镜片而红移至可见光，与通过第二镜片的可见光共同进入观看者的视网膜，合成3D画面。因此该3D显示装置可使左、右视差图像高度分离；而且该装置反应速度快、对比度高、视角大、3D显示效果好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (10)

1.一种3D显示装置，包括显示单元和眼镜，其特征在于，所述显示单元包括多个紫外发光像素（110）和多个可见发光像素（120），所述眼镜至少包括第一镜片（210）和第二镜片（220），其中，所述第一镜片（210）用于将所述紫外发光像素（110）发出的紫外光转换成可见光，所述第二镜片（220）用于直接接收所述可见发光像素（120）发出的可见光。
2.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述显示单元为有机发光二极管显示器。
3.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一镜片（210）为荧光镜片。
4.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述可见发光像素（120）包括第一可见发光亚像素（121）、第二可见发光亚像素（122）和第三可见发光亚像素（123），其中，所述第一可见发光亚像素（121）、第二可见发光亚像素（122）和第三可见发光亚像素（123）分别为三原色发光亚像素中的一种。
5.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述紫外发光像素（110）包括第一紫外发光亚像素（111）、第二紫外发光亚像素（112）和第三紫外发光亚像素（113），其中，所述第一紫外发光亚像素（111）、第二紫外发光亚像素（112）和第三紫外发光亚像素（113）发出的紫外光的波长各不相同。
6.根据权利要求5所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一镜片（210）用于将所述第一紫外发光亚像素（111）、第二紫外发光亚像素（112）和第三紫外发光亚像素（113）发出的紫外光分别转换为三原色光中的一种。
7.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述紫外发光像素（110）发出的紫外光透过所述第一镜片（210）后转换成可见光的亮度与所述可见发光像素（120）发出的可见光透过所述第二镜片（220）后的亮度相同。
8.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述紫外发光像素（110）和所述可见发光像素（120）沿行方向依次间隔排列。
9.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述紫外发光像素（110）和所述可见发光像素（120）沿列方向依次间隔排列。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的3D显示装置的3D显示方法，其特征在于，所述3D显示方法包括：
控制多个紫外发光像素发出紫外光而显示第一画面，同时控制多个可见发光像素发出可见光而显示第二画面；
利用第一镜片将所述紫外发光像素发出的紫外光转换成可见光，同时利用第二镜片直接接收所述可见发光像素发出的可见光。
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