CN103620666A - 光输出面板和具有该光输出面板的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种包括用于提供第一彩色的光的第一发光区域(1)和用于提供与所述第一彩色不同的第二彩色的光的第二发光区域(2)的面板，所述第一和第二发光区域沿着与所述面板的法线垂直的第一间隔轴(5)通过第一间隔(3)而与彼此分离，其中所述第一间隔(3)小于5微米。优选地，所述发光区域中的至少一个的宽度(4)同样小于5微米。当这些间隔和/或尺度接近由所述发光区域所发射的光的波长时，这些区域之间的边界变得模糊或者甚至所述区域由于混合而变得彼此难区分。本发明的面板能够被有利地用在照明和或显示设备中，特别是用在朝它们的用户放大所述发光区域的那些设备，诸如具有双凸透镜状透镜布置的自动立体显示器。

Description

光输出面板和具有该光输出面板的设备

技术领域

本发明涉及用于提供用于在显示器和/或(大区域)照明设备中使用的光输出的面板并且涉及一种制造这种面板的方法。本发明还涉及将这种设备使用到诸如例如包括这种面板中的一个或多个的显示器或照明设备。特别地但非排它地，本发明涉及这种面板和包括它们的设备，所述设备在将面板的输出提供给观众之前可选地放大所述输出。甚至更特别地，本发明涉及这种面板在能够提供双视图或自动立体(autostereoscopic)观看模式的设备中的使用，例如涉及这样类型的显示设备，其包括具有用于产生显示的显示像素的显示面板和用于将图像的不同视图导向观众的不同眼睛的光学装置。本发明进一步涉及一种制造所述面板和/或包括或者使用这种面板的设备的方法。

背景技术

自动立体显示器可以显示图像的两个透视(视差)视图，使得在单个位置处的单个观众能够从一个方向感知立体图像，而不用观众必须佩戴特殊辅助器以便在观众的正确眼睛之间区分不同的图像。更先进类型的这种显示器可以提供更多的这种视图(例如9或15个)，以便观众能够从不同的方向或视角观察到数个立体视图。因此，观众能够相对于显示器移动以便体验环视效果。

已知类型的这种自动立体显示设备包括具有显示像素的行和列阵列的二维液晶显示器(LCD)面板，所述显示像素作为空间光调制器以产生可以为静止图像或视频的一部分的图像的显示。彼此平行地延伸的拉长的双凸透镜状透镜(lenticular lenses)的阵列覆盖在显示像素阵列上面，并且显示像素通过这些双凸透镜状透镜而被观察到。双凸透镜状透镜被提供为透镜的薄片。透镜中的每一个都是具有沿着拉长的方向的圆柱轴的拉长的半圆柱状透镜，沿着所述拉长的方向不存在透镜表面曲率。双凸透镜状透镜在显示面板的列方向上延伸，它们的圆柱轴与列方向平行并且每个双凸透镜状透镜覆盖在显示像素的两个或更多个相邻列的相应组上面。

在其中例如每个双凸透镜状透镜与显示子像素的两个列相关联的布置中，每列中的显示子像素提供相应的二维子图像的垂直切片。双凸透镜状薄片将这两个切片和来自与其它双凸透镜状透镜相关联的显示子像素列的对应的切片导向定位在所述薄片前面的用户的左眼和右眼，以便用户观察到单个立体图像。双凸透镜状透镜的薄片因此通过它的光输出引导功能来提供视图形成功能。

在其它布置中，每个双凸透镜状元件与在行方向上的比方说四个或更多个相邻显示子像素的组相关联。每组中的显示子像素的对应列被适当地布置成从相应的二维子图像提供垂直切片。当用户的头被从左向右移动时，一系列连续的、不同的立体图像被察觉到，从而在显示在设备上的场景中创建例如环视印象。

上面描述的设备提供有效的三维显示器。然而，应当领会，为了提供立体视图，在设备的水平分辨率方面存在必要的牺牲。在垂直双凸透镜状透镜的情况下，分辨率的损失是完全在行(水平)方向上。如在美国专利6064424中所描述的倾斜双凸透镜状透镜的使用允许分辨率的损失被在行和列方向之间分担。

存在其它已知的自动立体显示器设计。例如，栅栏能够被用来阻挡光的通过，以便不同的像素被投影到观众的不同眼睛。同样，其它微透镜阵列能够被使用代替双凸透镜状透镜阵列。在透镜功能能够被关掉的意义上提供可切换透镜也是已知的，以便全分辨率2D模式能够附加于自动立体(3D)模式被提供。

发明内容

自动立体显示器的一些设计的问题是用于提供视图的双凸透镜状透镜布置引起像素的放大。因此，通过执行它的视图形成功能，透镜布置光学上放大显示面板的输出。特别地，由于放大，(子)像素结构(子像素布置和/或区域的形状和/或它们的相互分离)能够变得可见，这能够导致彩色分裂(breakup)在立体图像中的出现，因为每个子像素的不同彩色似乎源自于3D图像的不同部分，并且在子像素之间的边界之上存在明显的彩色转变。

本发明的目标是提供面板和包括这样的面板的设备，所述设备使得能降低或防止彩色分裂效果。

本发明由独立权利要求来定义。从属权利要求定义有利的实施例。

本发明通过规定根据权利要求1的面板来解决前述问题。

所述面板的第一和第二发光区域以它们之间的小间隔沿着至少一个轴被布置在面板的平面中。根据本发明的小间隔使得第一和第二发光区域之间的边界通过第一和第二发光区域的边界区的光的混合而是较少可见的或模糊的。当第一和第二发光区域提供不同彩色的光时，不同地着色的光形成边界混合以给出混合彩色。因此，追随着沿着跨越第一和第二发光区域之间的边界的间隔轴的线，在交叉后的彩色转变不是突变的，而是平滑的。从而彩色分裂效果被感知为被降低了。

而且，当间隔值接近由发光区域所发射的波长时，混合光由于罗利(Raleigh)分辨率标准而不能够被光学上解析。所述混合也就是说是“不可逆的”并且光学放大不能够撤消光的这种混合。因此，混合发生在其中的边界区将仍然导致已放大的发光区域示出混合的彩色平滑的边界。当发光区域朝用户的光学放大发生时，这种面板因此是特别有利的。

本发明的效果能够被有利地利用在许多种类的显示器中，所述显示器包括使用放大仪器的那些显示器，诸如自动立体显示器并且特别是基于双凸透镜状透镜的自动立体显示器。

本发明的优点然后是进一步基于现今单层制造精确度好于可见光的波长的认识的，并且这能够被利用来形成成形的子像素结构，使得它们的发射对于原色子像素的任何组合看起来平滑。光刻的分辨率取决于光源的波长。类似地，微型发射体的图案的空间分辨率取决于发射光的波长。光学放大不允许这个分辨率极限被传递。

光的混合在间隔的降低后变得更有效。因此优选地，所述间隔小于3微米，或者甚至小于1.5微米。最优选的是1微米或更小(例如0.5微米或更小)的间隔，因为然后间隔将接近具有在0.2与1微米之间的波长的感兴趣的电磁光谱内的光的波长。优选的是针对可见光光谱最佳的值，所述可见光光谱已知具有波长在0.39至0.75微米之间的光(见当前申请的描述)。

在实施例中，所述第一和第二发光区域中的至少一个沿着第一间隔轴具有根据本发明被规定的宽度。所述宽度越小，具有小宽度的发光区域的更多光与其它发光区域(的至少边界区)的光混合。这进一步改进了彩色转变的平滑度。优选地，所述第一和第二发光区域两者都具有根据本发明的小间隔。

所述效果在减少(一个或多个)宽度值特别地减少到接近被发射光的波长的值时改进了。最优选的是，第一和/或第二发光区域沿着第一间隔轴的宽度是1微米或更小或者0.5微米或更小，因为然后所述值接近具有0.2与1微米之间的波长的感兴趣的电磁光谱的波长，或接近可见光光谱的更优选的那些，所述可见光光谱已知具有波长在0.39至0.75微米之间的光(见当前申请的描述)。

在另一实施例中，存在沿着第二间隔轴以第二间隔与第一发光区域隔开的第三发光区域，其中所述第二间隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者与0.5微米相同或小于0.5微米。根据如上面所说明的相同混合原理，混合现在沿着第一发光区域的两个边界发生。如果第一和第二间隔轴形成非零(180)度角，则彩色转变的平滑因此在面板的平面中的两个方向上发生。对于这个实施例的例子见图2C。替换地，第一和第二间隔可以沿着平行的第一和第二轴或者甚至沿着相同的间隔轴(第一和第二间隔轴可以是相同的)被定义，以便彩色转变的平滑至少沿着平行轴或单个间隔轴发生。对于这个实施例的例子见图2A和2B。

优选地，间隔轴可以形成90度角使得本发明的效果在正交方向上发生。用于填充面板的平面的发光区域的许多阵列在行和列中具有为正交的区域布置。

优选选项可以是其中第二发光区域(至少部分地)在第一和第三发光区域之间的实施例。因为第二间隔根据本发明被定义，所以这暗示同样至少部分地在第一和第三发光区域之间的第二发光区域的宽度根据本发明被定义，导致第二发光区域的光与第一和第三发光区域的至少边界区的光全地混合。对于这个实施例的例子见图2B。

更优选的实施例是这样的实施例，其中附加于前一个实施例存在第四和第五发光区域使得第二发光区域也在第四和第五发光区域之间并且第四和第五发光区域之间的间隔沿着不与第二间隔的间隔轴平行的间隔轴被定义成为小于5微米、或者小于3微米、或者小于1.5微米、或者与0.5微米相同或小于0.5微米。如针对前一个实施例的一维情况所说明的那样，现在第二发光区域的光也完全地与第四和第五发光区域的光混合，以便第二发光区域与周围的发光区域是完全难区分的。对于这个实施例的例子见图5。

在实施例中，至少第一发光区域、第二发光区域以及第三发光区域用于提供相互不同的彩色的光。一组不同地着色的发光区域之间的边界现在被平滑了并且能够形成选自“全”彩色光谱的彩色。为此目的，相互不同的彩色可以选自适当的彩色系统，诸如例如红、绿、蓝系统或青、品红、黄系统，它们中的任一个扩充有黑和/或白。

在实施例中，第一和第三发光元件用于提供相同彩色的光。因此，同样地着色的发光区域之间的边界现在沿着所述面板的平面中的至少一个方向被平滑了。

在实施例中，至少第一发光区域、第三发光区域以及第四发光区域用于提供相同彩色的光。沿着两个不同地定向的轴的同样地着色的发光区域之间的边界现在被平滑了。

在优选实施例中，所述发光区域具有三角形形状、四边形形状或六边形形状中的任何一个。采用这些形状，所述面板的平面能够被规则地填充。优选地，所有形状是相同的并且还具有相同的尺度。替换地，其它平面填充图案可以被使用，其中存在被组合的不同类型的形状和/或尺度。

在一个替换的实施例中，所述发光区域具有凸多边形的形状。凸多边形是简单多边形，其内部是凸集。如果每个内角严格地小于180度，则简单多边形是严格地凸的。等同地，如果多边形的两个非相邻顶点之间的每个线段除在其端点处之外是严格地在多边形内部，则多边形是严格地凸的。凸多边形的对立面将是凹多边形。

针对发光区域的上述形状和/或尺度允许用发光元件填充面板平面，使得彩色分裂跨越被填充的面板的平面被降低或者防止。

优点对于被同样地使用的面板适用，所述面板即被用户在没有进一步操纵面板输出的情况下观察的面板。然而，优点对于与使发光区域朝用户被放大的放大装置或放大布置相结合地使用的面板来说甚至更好。这种装置可以是放置在面板后面(面板然后是在所述装置和用户之间)或者优选在面板前面(装置然后是在面板和用户之间)的透镜或棱镜。然而，其它这种放大光学装置未被排除。这些放大装置或放大布置就它被附连到面板、或者被与面板集成、或者与面板分离但结合面板使用来说可以是面板的一部分。

本发明的面板当被用作包括像素的显示面板时是特别有利的，其中每个像素包括第一子像素和第二子像素并且其中第一子像素包括第一发光区域以及第二子像素包括第二发光区域。遍及本发明，像素被定义为面板的一部分。因此，像素被定义为用于将图像的单个图像点提供给观众的面板的最小单元。子像素被定义为用于将单个图像点的一部分提供给观众的面板的最小单元。优选地，并且根据当前实践，子像素提供单个彩色给像素使得像素的诸子像素将不同彩色提供给像素。然而，替换地，子像素还可以仅提供单个图像点的单个部分使得像素的不同子像素提供单个图像点的不同部分。这些部分然后可以是相同彩色的，或者为不同彩色的。

显示面板典型地具有多个像素，每一个提供图像点给观众。而且在大多数情况下，每个像素包括多个单彩色子像素以用于给予像素全彩色能力。因为第一发光区域是像素的第一子像素的一部分并且第二发光区域是所述像素的第二发光区域的一部分，所以所述面板的第一和第二子像素当它们现在根据本发明被隔开和/或标出尺度时享受本发明的有益效果。因此，跨越由所述面板所显示的图像的彩色分裂可以被降低或者甚至消除。

像素和/或子像素可以被布置在行和列中。这些优选地是正交的，但还可能具有其它相对定向。

在实施例中，显示面板具有像素，其中第一子像素包括多个第一发光区域并且其中第二子像素包括多个第二发光区域。所述发光区域具有间隔并且可能地还具有尺度，所述尺度被本发明限制于低于5微米的非常小的值。然而，例如由于相对于完整显示面板区域的特定(数字)分辨率的图像内容，可能期望在面板上具有超过这些值的像素区域。因此，在那种情况下，如果每个(子)像素存在多个发光区域，则是有利的。因此，第一和第二发光区域优选地被以规则的方式交错。对于例子见图8B至8E。一个子像素的所述多个发光区域优选地提供相同彩色。在替代方案中，每个子像素可以包括发光区域的重复图案，使得发光区域之间的间隔与由所述发光区域所发射的光的波长相关，使得波长越大，发射这个波长的光的发光区域之间的间隔越大。

根据之前本文中所定义的实施例的所述显示面板具有像素，其中归因于根据本发明的发光区域规范，单独的子像素在从一个转向另一个时具有平滑的彩色转变，或者可能在已发射的彩色中根本不是光学上可区分的。

在实施例中，先前的实施例中的任一个的显示面板具有像素，其中这些像素中的每一个都覆盖单个连续面板区域。因此，不存在一个像素的连续面板区域被另一像素的连续面板区域包封的部分。优选地，连续面板区域的形状是凸多边形的形状。针对凸多边形的定义见上文。优选的凸多边形形状是三角形、诸如矩形或正方形之类的四边形、或六边形。采用这些连续面板区域形状，所述面板的平面能够被规则地填充。优选地，所有形状是相同的并且还具有相同的尺度。替换地，其它平面填充图案可以在存在组合的不同类型的形状和/或尺度的情况下被使用。

在实施例中，显示面板具有带子像素的像素，其中第一子像素包括多个第一发光区域并且其中第二子像素包括多个第二发光区域，以及其中像素在第一连续面板区域与第二连续面板区域不邻接的情况下覆盖第一连续面板区域和第二连续面板区域，而且其中所述第一连续面板区域和所述第二连续面板区域各包括第一子像素的第一发光区域和第二子像素的第二发光区域。在这个实施例中，像素被定义成覆盖面板上不是邻接的两个连续区域。此外，这些连续区域中的每一个都让同一个子像素的发光区域被包封。因此，在这个实施例中，存在分布在多个连续面板区域的子像素。这样的显示面板能够被用于自动立体显示器以在显示器的立体视图中提供没有彩色分裂的自动立体成像。这种面板的例子参考图14和16被描述。优选地，所述第一连续面板区域和/或所述第二连续面板区域包括多个第一和/或第二发光区域。这使得能够独立于发光区域间隔和尺度来选择区域的尺寸。在连续面板区域内，不同彩色的发光区域的顺序布置可以视需要被选择。然而，优选地，这个顺序在所有连续面板区域中是相同的。更优选地，所述顺序在整个显示面板之上重复。

在实施例中，包括含有多个第一发光区域的第一子像素并且包括含有多个第二发光区域的第二子像素的如之前在本文中所描述的显示面板是这样的显示面板，其中第一子像素的发光区域被互连使得它们同时地可用一根互连线寻址和/或第二子像素的发光区域被互连使得它们同时地可用一根互连线寻址。在这个实施例中，子像素的发光区域被互连。因此，尽管每个子像素存在许多发光区域，但是它们不需要相同的多根寻址线和连接。每个发光区域能够被用相同的信息(例如，电压或电流)驱动以表示子像素的强度值。

在具有第一和第二连续但非邻接面板区域的显示面板的实施例中，被像素的第一连续面板区域覆盖的第一子像素和第二子像素中的每一个的发光区域被互连使得它们同时地可用一根互连线寻址，并且其中被所述像素的第二连续区域覆盖的第一子像素和第二子像素中的每一个的发光区域被互连使得它们同时地可用一根互连线寻址。在这个实施例中，位于像素的连续区域内的子像素的发光区域被互连。尽管这比在前一个实施例中需要更多的互连线，但是这具有像素的建立可以被再定义的优点。更具体地，虽然在所述面板的操作的第一模式下，像素可能正在覆盖其第一和第二面板区域是非邻接的两个或更多个连续面板区域，但是在操作的另一模式下，像素可以覆盖两个或更多个连续面板区域，其至少一个不同于操作的第一模式的诸个面板区域。当操作的第一模式被利用用于自动立体显示器(3D显示器)或双视图显示器然而第二模式被用于规则2D显示器或不同于自动立体显示器或双视图显示器的第一模式的自动立体显示器的模式时，这个特征是有利的。特别地，自动立体显示器的第一模式可能需要覆盖了连续区域的像素，所述连续区域相互被至少三个其它像素的连续区域分离，而在2D模式下所述像素可以被定义成正覆盖仅一个或多个但邻接的连续区域。

双视图显示被定义为两个交错图像在面板之上的显示，使得至少两个观众中的每一个在不必在眼睛之前佩戴图像分离装置的情况下都能够观察到交错图像中的仅一个。这就像自动立体显示器一样需要具有跨越显示面板的非邻接区域的分布式子像素和像素的使用。

本发明的面板可以被用于照明以及因此可以是照明设备或系统的一部分。特别地，大区域照明可以受益于本发明，因为然后具有平滑彩色转变的表面能够被作出。

本发明的面板以及特别是如之前在本文中所描述的根据本发明的显示面板能够被有利地用于显示目的。因此，它们可以是电子图片帧、投影显示设备、近眼显示设备、多视图显示设备、双视图显示设备、立体显示设备或自动立体显示设备的一部分。这些设备中的任何一个还可能具有用于朝设备的用户光学上放大面板的输出的光学放大装置。这些装置在多视图显示器中的任何一个的视图形成布置中可能是固有的。

光学放大在投影显示器中发生，其中规则的二维图像可以使用诸如透镜或棱镜等之类的光学部件在屏幕上被放大。替换地，在多视图显示器(其包括双或三视图显示器或自动立体显示器)的一些设计中，归因于视图形成布置(包括双凸透镜状透镜、棱镜阵列、微透镜阵列或甚至视差栅栏)的光学放大还可能甚至作为不需要的副作用而发生。

因此，根据本发明的优选显示器是包括视图形成布置的多视图显示器，所述视图形成布置用于至少将第一视图中像素的第一子集(在显示面板上定义)和不同于所述像素的第一子集的像素的第二子集引导到第二视图中。所述像素将由于视图形成布置而被放大。视图可以是针对观众的特定眼睛的视图，使得观众像在其中第一和第二视图被用来将视差图像提供给观众的不同眼睛的自动立体显示器中一样在不同的眼睛中接收到不同的视图。替换地，像在其中第一视图被用来将特定图像提供给第一观众并且第二视图被用来将另一图像提供给另一个观众的双视图显示器中一样，第一视图可以针对一个特定观众的两只眼睛的，同时第二视图是针对另一观众的两只眼睛的。所述视图在多视图显示设备的视野内总是在不同的方向上被提供。

所述视图形成布置可以包括双凸透镜状透镜的阵列。优选地，这些是具有半圆柱状形状(或其它曲透镜形状)的拉长的双凸透镜状透镜的阵列，所述拉长的双凸透镜状透镜彼此平行地延伸。所述阵列覆盖在显示面板上面并且显示像素通过这些双凸透镜状透镜而被观察到。透镜可以远离显示面板使得像素基本上位于双凸透镜状透镜阵列的焦平面中。

所述透镜中的每一个都优选地是沿着拉长的方向具有圆柱轴的拉长的半圆柱状透镜，沿着所述拉长的方向不存在透镜表面曲率。显示面板可以具有包括布置在行和列中的连续区域的像素，其中优选的是这些行和列是正交的。双凸透镜状透镜可以在显示面板的列方向上延伸，它们的圆柱轴与列方向平行并且每个双凸透镜状透镜覆盖在显示像素的两个或更多个相邻列的相应组上面。优选地，双凸透镜状透镜在显示面板的列方向上延伸，它们的圆柱轴与列方向形成倾斜角并且每个双凸透镜状透镜覆盖在显示像素的两个或更多个相邻列的相应组上面。所述倾斜角是这样的，使得像素的至少两个连续面板区域能够被选择成位于不同的行中。这对于视图中的单元像元的形状来说是有利的，所述形状能够变得更加正方形状而不是拉长的。例子参考图16被描述了。

本发明的发光区域优选地是直接发射元件的一部分。优选地，这样的元件是发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)。

优选地，所述方法包括：

定义具有与所期望的子像素尺度相对应的尺度的驱动电极的图案；

在形成驱动电极之间的坝的过程中将所述驱动电极图案用作掩模；以及

向所述坝之间的空间提供发光元件材料，从而在驱动电极之上形成子像素；

这将电极图案用作为掩模以用于形成(在坝之间的)通道以便接收发光元件材料。向坝之间的空间提供发光元件材料优选地包括印刷有机发光二极管材料。

所述方法能够进一步包括使用所述坝结构来定义印刷垫，所述印刷垫被耦合到相应的子像素，并且其中所述印刷是对于印刷垫的。这简化了所需要的印刷过程。

附图说明

现将参考附图详细地描述本发明的例子，在附图中：

图1、2A、2B、2C、3、4、5A以及5B是根据本发明的具有发光元件的面板的示意图；

图6是已知的自动立体显示设备的示意透视视图；

图7A是示出多个视图1、2、3以及4的图6的显示器的示意顶视图；

图7B是详述视图引导和像素放大如何归因于形式为双凸透镜状透镜的视图形成布置而发生的图6的显示器的示意顶视图；

图8A和8B被用来示出如图8A中的常规(子)像素图案与如图8B中的根据本发明的(子)像素图案的之间的差异；图8C至8E示出了具有分布式发光区域的根据本发明的图8B的像素的子像素；

图9A、9B、10A以及10B示出了对于其它像素类型的本发明的实施方案；

图11A示出了根据本发明具有曲折和叉状子像素的像素，所述子像素具有尺度和相互间隔；

图11B示出了过程如何能够使得能实现较简单的喷墨印刷头对准；

图12A和12B示出了一个子像素或像素内的多个发光区域如何能够通过并行互连而被用一根地址线寻址；

图13示出了如图6的自动立体显示器一样的自动立体显示器中的单元视图像元如何从面板子像素和透镜改变方向；

图14示出了本发明如何能够被应用于图13的显示器；

图15A示出了具有倾斜的双凸透镜状透镜的已知的自动立体显示器的一部分；

图15B示出了单元视图像元如何被从图15A的显示面板的子像素建立；

图16A示出了本发明如何能够被应用于图15A的显示器；

图16B示出了如根据图16A所应用的本发明在图15B的单元视图像元上的效果；

图17示出了本发明的制造过程。

具体实施方式

现将关于例子来描述本发明的细节。首先，如图1至5中所描绘的针对发光区域的一些示例性的示意面板布局将被描述，使用其进一步阐明了本发明如何能够被一般性地采用于面板和利用这样的面板的设备。在图中，相同的参考标号指示类似的特征。在这些例子中，除非另外指示，否则面板可以被解释为具有某种平面，发光区域在这个平面上分布，所述发光区域是一个或多个发光元件的一部分。这些发光元件当被驱动装置(通常是电子装置或集成电路设备)驱动时能够提供光，并且它们以发光区域来提供它们的光。这样的发光元件可能优选地是发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)，但其它发光元件未被排除。面板可以包括驱动装置，例如形式为诸如提供适当的电压或电流以用于这种发光元件的驱动的集成电路之类的电子装置。替换地，面板可以仅具有适于将它们连接到外部驱动装置的元件和连接。形式为电子装置的驱动装置在针对照明应用以及针对显示应用的领域中是众所周知的，并且将为了简洁起见在当前申请中未被描述。

图1表示根据本发明的示例性面板的平面视图。所述面板(绘制在纸的平面中)具有沿着间隔轴5以第一间隔3与彼此分离的第一发光区域1和第二发光区域2。第一间隔3被选择成为以下各项中的任何一个：小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。

因为本发明对发射具有大概在0.2与1微米之间的波长λ的电磁辐射的应用感兴趣。上面针对间隔3在这里规定的值与这个波长范围相关。优选的是，本发明对于服务人眼的应用为最佳的。因此，这样的面板优选地在为在0.39至0.75微米之间的波长区中操作，所述区然后表示可见光光谱。具有0.5微米的波长的光可以被用作为这个光谱内的代表性波长值以便以本发明的特征尺寸为基础。因此例如发光区域的间隔(例如间隔3)和宽度、高度或其它特征尺寸(尺度)的值可以被指示为因子c乘以波长λ或代表性波长值。该因子可以是范围从10至1的整数值或诸如0.75、0.5或0.25之类的非整数值。优选地，发光区域的特征尺寸和/或间隔的值然后等于或低于1微米，或者甚至等于或低于0.5微米，因为这种间隔和/或特征尺寸接近可见光谱的代表性值于2、1或甚至更少倍内，从而大大地增加输出光的混合。

在图1的当前例子中，根据本发明规定的间隔3在所述间隔根据本发明所在的区中导致第一区域1与第二区域2之间的边界的模糊。这是归因于光的不可逆混合，因为在这个区中罗利辐射分辨率标准是可适用的。然而这不必然地意味着区域1和2的所有光因此混合。毕竟，如沿着例如间隔轴5所测量的第一和第二发光区域1和2的宽度可能远大于针对间隔3所规定的值，使得源于第一和第二发光区域的更远部分的光可能不根据本发明混合。然而，这种区域的边界将被混合以及因此被模糊，从而当跟随着在从一个区域转向下一个区域时跨过边界的线时提供平滑转变。

在图1的例子的优选替代方案中，第一和第二发光区域1和2可以具有特征尺寸(沿着例如轴5的宽度4)，所述特征尺寸被选择成为以下各项中的任何一个：小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。在这种情况下，随着逐渐减少的特征尺寸(宽度4)，一个或多个发光元件的区域1和2的越来越大的部分彼此被混合。最终，例如当发光区域1和2的特征尺寸(宽度4)变得和发射光的波长一样小时，输出的完全混合可能在发生到这样的程度以致于这些甚至在光学放大之后也不再能够被单独地观察到。

发光区域的附加的尺度可以是它们的高度。

在如由图2A至2C所表示的例子中，图1的面板被复制，其中所述面板进一步包括被沿着间隔轴8以第二间隔7与第一发光区域1间隔开的第三发光区域6。第二间隔被选择成为以下各项中的任何一个：小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。间隔轴8可能像在图2A和2B的实施例中那样与间隔轴5平行，或者这些间隔轴可能像在图2C的实施例中那样不是平行的。

在图2A的实施例中，发光区域1是在其它发光区域和间隔3、7之间并且宽度4可以被彼此独立地定义，从而在提供本发明的优点的同时给予针对面板上的发光区域的设计的自由。

在图2B的优选实施例中，第二发光区域2位于第一和第三发光区域1和6之间。作为针对第二间隔7的值的规范的结果，第一发光区域1和第三发光区域6的边界将混合并且被模糊或者不是明显的。此外，因为间隔3和7都关于第一发光区域1被定义，所以针对间隔7的值确定针对第一间隔3和宽度4的和的值的上边界，使得第一间隔3和宽度4两者都将满足对于整个发光区域2的光到发光区域1和3的边界中的混合的要求。当第二间隔小于1.5微米时，这尤其如此。

发光区域2可以因此不被单独地观察而被完全地混合，特别是当间隔7变得小于1.5微米时，因为然后它接近被发射的可见光谱的光的波长，例如可见光的代表性波长的2至1倍。

第二发光区域2被绘制成完全地在发光区域1和6之间。然而，它还可能是仅部分地在这些发光区域之间；例如，当它在与轴5或8垂直的方向上关于其它偏移时。在那种情况下，混合应用于在诸区域之间的至少这个部分。因此，光输出的平滑转变在从发光区域1经由2进入6中被观察到。注意，对于所述例子的这个实施例来说，第一间隔3和宽度4能够被自由地选择，只要它们的和合计达第二间隔7的值。

在图2C的实施例中，间隔轴5和8作出不同于零的任何角度。间隔轴5和8能够例如作出30、45、60或90度的角度，但其它值未被排除。在图2C中，轴5和8是正交的，然而在例如图4中这些轴是大约60度。为非平行间隔轴5和8规定间隔3和7导致光在面板之上在不同方向上的混合，从而以仅与针对图1的实施例所描述的相同方式在面板之上在不同方向上使区域边界变模糊。因此，平滑输出转变和/或平滑彩色转变可以不仅在一个方向上而是在面板的区域之上被获得。

图3示出了优选实施例，其在于第二发光区域2与如针对图2B的实施例所描述的发光区域1和6的至少部分的混合现在也沿着间隔轴11发生。因此，附加的第四发光区域9被沿着间隔轴11以第三间隔10与第二发光区域2间隔开。第五发光区域12被沿着间隔轴14以第四间隔13与第四发光区域9间隔开。间隔10 (以及因此同样13)被再次选择成为以下各项中的任何一个：小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。第二发光区域是在第四和第五发光区域9和12之间。因此，出于如针对图2B的实施例所描述的类似原因，第二发光区域2现在可以在两个方向上完全地与邻近区域混合，特别是当间隔7和13变得和被发射光的波长一样低时。间隔轴11和14在图3的情况下是平行的。

以上例子的发光区域的间隔和尺度可以在本发明的定义内被选择。然而，优选实施例具有低于2微米的间隔7和/或间隔13，因为然后转变将沿着轴5或11中的至少一个基本上在发光区域2的整个区域之上被平滑。这种间隔低于1或甚至0.5微米将更好。转变区中的光输出然后将是基本上均匀的。

注意，在上述例子中的任一个中，间隔3和/或10可以基本上是零。以这种方式，整个面板区域提供光输出并且不存在可能给出任何种类的输出强度变化的黑暗区。因此优选地，邻近发光元件之间的间隔接近或者是零，同时诸如发光区域的宽度和高度的特征尺寸被选择为以下各项中的任何一个：小于5微米、小于3微米、小于1.5微米、小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。这使得所有面板区域都被用于提供光，同时边界和区域的最佳混合被实现。

在例子中，面板可以具有多个第一和第二发光区域，并且如果适用，还可以具有多个第三、第四以及第五发光区域。在本发明的面板中，一组像素可以具有如由权利要求中的任一项所限定的本发明的基本特征。同时，仅部分地或者完全地不同于第一组的另一组像素还可以具有根据权利要求中的任何一项的基本特征。这个的例子将在本文下面被描述。

根据本发明的发光区域中(例如图1至5的那些中)的一个或多个的形状可以视需要被选择。然而，特定形状相对于被规定的间隔将是有利的，特别是当面板具有多个发光区域时，其被用来填充面板(例如，具有带发光区域的像素的阵列的显示面板)上的较大区域。

在一个例子中，发光区域具有形状，采用所述形状规则地填充平面或曲面是可能的。这种发光区域当全部具有相同的形状时可以是例如三角形的、四边形的(成菱形的、长菱形的、矩形的或正方形的)或六边形的(具有相同长度边的规则六边形或具有不同长度边的不规则六边形)。图4提供了具有长菱形发光区域的面板的例子。替换地，在所有发光区域之中可能存在多种类型的形状，即，可能存在与矩形相结合的正方形、与长菱形相结合的三角形、或可以是平面填充而没有留下间隙的任何其它组合等。导致邻近发光区域的边界彼此平行的那些形状和分布是有利的，因为与邻居混合然后是更均匀的。

发光区域可以是如在图5A中一样的箭头的形式，其实际上是由如在图4中所绘制的菱形的组合产生的形状。图5B示出了具有成六边形的发光区域的面板以及区域的间隔和宽度或高度16能够被确定或者定义的方式。在这种情况下，六边形是不规则的，因为两条边(上和下)比四条其它边短。规则六边形可以被用在类似图案中。

在本发明和图1至5的实施例中，发光区域1和2的彩色是不同的并且至少两个彩色及它们的混合结果能够通过面板被提供。从一个彩色向另一个的彩色转变由于模糊而被平滑了。优选地，面板包括至少三个不同地着色的发光区域(例如第一第二和第三发光区域)，采用其完全的彩色光谱能够被生成。这种彩色可以是有或没有黄(Y)或白(W)的红、绿、蓝(RGB)或者有或没有黑(B)的青、品红、黄(CMY)。这种彩色有时被称为原色。

在替换的例子中，面板像在图2至5中那样被布置，并且至少第一和第三发光区域用于提供相同彩色的光。因此，同样地着色的发光区域之间的边界现通过光学部件沿着至少轴5而被模糊在分辨率之外。在其中同样第四发光元件9具有与第一和第三发光元件1和6相同的彩色的实施例中，同样地着色的发光区域被沿着轴11延伸。

上面所描述的面板能够被用在诸如灯之类的照明设备中。它们在大区域照明设备中将是特别有利的，其中在较大区域之上的均匀照明可能地与在大区域之上的彩色控制相结合地被要求。因此，例如彩色在大区域之上的平滑转变可以被实现。

替换地，根据本发明的面板能够被有利地用在显示设备中。显示设备典型地能够以高(数字)分辨率将图像或图片提供给观众。为此目的，这些设备通常具有像素被定义在其中的面板，所述像素中的每一个都被细分成子像素例如以用于将彩色提供给像素。

在彩色显示器中，显示器(面板)的像素定义能够被寻址以用于表示图片或图像(如果合适的话具有全彩色)的数字图像(空间)点或元素的最小单元。显示器(面板)的像素确定图片/图像以其被显示的分辨率。像素的子像素是用于将一个彩色提供给像素的最小单元。像素的子像素共同给予像素它提供全着色图片的能力。像素和子像素的寻址通常使用面板的驱动装置来完成。

像素可以被组织在具有行和列的阵列中。这些行和列不需要为正交的，但在实践中常常是正交的。在大多数像素/子像素布局中，子像素同样被组织在行和列中，从而给予具有相同彩色的子像素的列。

本发明当被用于显示器并且特别是在面板前面具有放大光学部件的显示器（诸如例如基于双凸透镜状透镜的自动立体显示器）时的细节在这里将在下面被进一步描述。发光区域的光输出的混合将是依照参考图1至5所说明的原理的。

图8A示出了显示面板的规则像素图案的彩色像素80。该像素具有尺度(宽度和高度)83。在这种情况下，每个彩色像素80具有四个单一彩色(原色)子像素81；两个绿(G)子像素；一个蓝(B)子像素以及一个红(R)子像素。每个子像素81的区域是具有尺度(高度和宽度)82的正方形，其中尺度82在这种情况下是尺度83长度的一半。图案基本上是定标的拜耳(Bayer)图案(如由数字相机所使用的)。所述图案的仅一个彩色像素80被示出并且面板图案通过像素沿着尺度83在其中被定义的诸方向的平移而被容易地重建。因此，彩色像素80是跨越由像素的行和列(未示出)构成的显示面板的规则重复图案的一部分。

在图8A的实施例中，当表示现有技术显示面板时，像素80的尺度83例如对于42” 1080p高清晰度电视(HDTV)来说可能是约480微米或者对于高端移动电话来说是约100微米。通常，在这种显示器中，黑底被呈现在像素的发光部分附近，其宽度可以是在10至20微米范围内。黑底因此确定在(子)像素之间以及于是在子像素的发光区域之间的间隔是在这个10至20微米范围内。

在图8A的实施例的现有技术显示面板中，每像素80使用三个寻址(驱动)连接，每个单一彩色子像素81对应一个连接。注意，两个绿区域81是相同子像素81的一部分。经由能够被单独地寻址的这些寻址线，像素能够被给予具有所期望强度的在全彩色光谱中的选择的彩色以便表示要被显示的图像的一个数字点。这样的现有技术像素由于其尺寸可能导致彩色分裂（color breakup），特别是当像素区域被光学上放大时所述彩色分裂可能在诸如例如自动立体显示器或投影显示器之类的特定显示应用中发生。

为了降低或者防止彩色分裂发生，本发明能够被以图8A的像素来实施。这样做的一个方式是根据图8B中所示出的例子。在这个例子中，像素84是正方形并且具有尺度83，为了与图8A相比较起见，所述尺度83在这种情况下与图8A的像素80的那些尺度相同。因此，图8B的显示面板将能够提供与图8A的显示器相同的数字分辨率。然而，像素84现在具有根据本发明的在像素84的整个区域之上分布的多个发光区域。两个绿(G)、一个红(R)以及一个蓝(B)发光区域已经在图8B的左上角中被指示了。每个发光区域具有尺度85，并且不同地着色的发光区域可以被在它们之间的纤细的黑衬里（slim black linings）分离，但这不是必要的。

尺度85和分离根据本发明被规定以用于创建发光区域输出混合。因此，在像素84的左上侧的绿和红发光区域可以对应于参考图1至3所描述的例子中的一些的第一和第二发光区域。

在图8B的这个特定例子中，尺度85和间隔都是200 nm，即小于具有500 nm的绿光的波长。替换地，尺度85还可以是750 nm而间隔可以是仅250 nm或者它们都可以是500 nm。

注意，图8B仅仅是示意的。为了清楚，仅少数几个发光区域已被绘制。在实践中，由于相对宽度83和85可能存在更多的发光区域。

在与图8B组合的图2B的实施例中，其中例如尺度85是200 nm以便最小的整个正方形RGBG图案在两个空间方向(宽度83沿着其被测量)上重复各400 nm，发光区域的宽度小于蓝光的波长。因此，最小重复单元RGBG的所有彩色区域由于之前在本文中所描述的分辨率极限而被混杂（blend）。

根据例子，能够对如何为之前在本文中关于图1至5所描述的发光区域选择尺度作出其它选择。

像图8A的像素80一样，图8B的像素84具有三种子像素，其是一个红、两个绿以及一个蓝。这些子像素在相应的图8C、8D以及8E中被描绘，并且它们不同于关于发光区域的现有技术子像素。在图8B中具有尺度82的区域不再对应于图8A中的原始子像素被定位在的区域。在图8A中具有尺度82的子像素光提供区域在图8B中已经变得分布在具有尺度83的整个像素区域之上。因此，在图8C中存在属于红子像素但分布在像素84的整个区域之上的16个红(R)发光区域。在图8D中存在属于绿子像素的32个绿(G)发光区域，以及在图8E中存在属于蓝子像素的16个蓝(B)发光区域。这些发光区域全部具有尺度85，并且在诸子像素中的每一个内的那些区域相互被尺度85分离。

在图8B的例子中规定为200 nm的尺度85和间隔导致子像素内所有发光区域的光的混合。像素84的区域将由于子像素的发光区域在它们本身之间以及在其它子像素之间的混合而被观察为连续的着色区域。不同的子像素彩色将因此不是单独可辨别的。彩色分裂因此被降低或者甚至不存在。

图8B的每个像素的图8C至8E的子像素的区域总数为图8A中的对应子像素区域81。因此，图8A和8B的像素能够在光输出的强度和数字分辨率方面以及还以相等的寻址连接的量来提供相同的像元信息，因为一个子像素的所有发光元件可以通过并行地连接它们用针对特定像素点的强度设定和/或相同的彩色而被寻址。并行寻址将下面在本文被进一步阐明。

在图8B的替换的实施例中，驱动连接的量可以被提高直到这样的水平，其中对于每个发光区域具有单独地可寻址的这样的寻址连接的最终情形，子像素的每个连接的较少的发光区域是可能的。在最终情形下，每个发光区域因此是子像素，并且像素可以被选择成为小得多(在该子像素仍然具有仅四个单独的发光元件的条件下。)，以此与根据本发明受益于无彩色分裂相结合地提高数字图片分辨率。这然而需要驱动电子装置的广泛再设计，因为多得多的驱动连接将被需要。本领域的技术人员将能够实现这个，因为在半导体行业中IC电路具有例如容易地允许这种密度提高的驱动IC的连接的导体尺度。同样地，附加的分辨率图像可能需要为可得到的以便受益于这个最终的实施例。

在实施例中，面板的像素仍然可以被比根据本发明的较大的间隔分离。然后，混合在像素内发生，而在像素之间不发生。这对于如将被在本文下面说明的自动立体显示器来说可能是有利的。优选地，发光区域全部根据本发明被定位和标出尺度，使得同样地面板的邻近像素之间的混合发生。平滑的像素转变可以于是针对2D显示设备被实现。发光区域结构的规则阵列(见上文)对于这来说是优选的，因为它们允许整个面板区域以混合像素的规则填充。

本发明能够被应用于除图8B的像素结构外的其它像素结构。例如， PenTile和RGB条纹能够被调整以便合并本发明。

本发明还适用于每像素具有3个以上彩色的面板(和使用这些面板的设备)。例子在图9A中被给出，其中紧挨着红(R)绿(G)和蓝(B)像素还存在黄(Y)像素。图案进一步示出了子像素之间的发光区域区别。这能够被用来创建良好起始点以便填充彩色光谱或者以便在例如OLED光发射体情况下允许如有必要时补偿使用寿命问题。其它多原色能够被使用。

如所说的，一个可选附加是区域被分布成使像素的OLED使用寿命最大化。这具体地意味着绿具有最少表面并且蓝具有最多的表面。图9B示出了在图案中具有重复布置的这样的面板，以便包括第一区域的绿子像素，大于第一区域的第二区域的红子像素以及大于第二区域的第三区域的蓝子像素。蓝区域形成完整行，并且这能够以与图10B的带条纹版本相同的方式来简化制造。

同样，通过创建其中子像素之间的距离在某种程度上与波长成比例的子像素结构来利用彩色的波长中的差异是可能的。例如，在像素中的重复的发光区域图案能够包括具有每像素三个红、两个蓝以及三个绿区域的阵列。三个红子像素区域彼此接触以形成单个群集，使得红群集之间的间隔大于蓝区域或绿区域之间的间隔。

在图9的例子中，虚线给出了像素区域，同时子像素如以参考图8所描述的方式那样包括一个彩色的多个发光区域。因此，图9B中的像素具有RGBY发光区域的9个组，每个子像素具有一个彩色的对应的9个区域。类似地在图9B中，像素具有RGB区域的9个组，其中子像素中的每一个都具有对应的彩色RGB的9个区域。所述像素然而可以被定义成为较小的，即在具有彩色的仅一个组的最终情形情况下包括较少的彩色组。

根据本发明的显示面板像素结构的生产可以通过使用如针对蓝彩色在图9B中或者针对所有彩色在图10B中所示出的条纹而被简化。因此，每个像素的重复图案包括一组分布式RGB条纹。图10A示出了不使用本发明的对应的现有技术RGB像素。图10B的子像素中的每一个的表面可以被调整以便最大化OLED使用寿命。例如子像素的宽度可以不同，而高度保持相同。最小子像素(绿)的尺寸然后确定栅格的规模。这在图10B中未被示出。

具有交错的连续曲折或叉状子像素结构的像素能够被作出，诸如图11A的子像素结构。在这些中，每个子像素红、绿或蓝包括仅一个对应的发光区域，所述发光区域具有根据本发明的间隔和宽度。在图11A中，蓝子像素/区域110B提供具有最短波长的光，使其有利于选择这个蓝子像素的曲折结构。红子像素/区域110R或绿子像素区域110G具有梳状结构。将结构扩展到四个或甚至五个不同彩色是容易的。子像素发光区域能够通过调整曲折结构或梳状手指的宽度而被控制。这对于最大化OLED使用寿命来说可能是重要的。该图示出了一个像素，并且这个像素图案跨越面板区域被重复。该图还示出了从用来对不同的子像素寻址的行线到子像素电极的连接111。

图11A中的子像素被交错以允许彩色的良好混合。该结构在 (子)像素区域再次未被限制到由小尺度所定义的区域的情况下允许每个像素具有一个连续发光区域的本发明的实施方案。

虽然在实施例的一些中，本发明每像素需要许多发光区域，但是这未必导致显示器的更复杂的寻址。对于显示器是基于LCD的显示器(图12A)或基于OLED的显示器(图12B)的情况，这进一步以图12A和图12B被说明。在两种情况下，显示器被以有源矩阵方式寻址，所述有源矩阵方式每个子像素利用仅单个数据线120、单个选择线121以及单个选择晶体管122。替换地，无源矩阵寻址可以被应用，所述无源矩阵寻址在本领域中是众所周知的并且将不被进一步描述。在图12B情况下，其中电流驱动是驱动形式为二极管(例如OLED)的发光区域125所必需的，还存在连接到发光区域125的电力线124，在二极管与电力线之间具有驱动晶体管124以在必要时驱动它们。每个发光区域的另一个端子被连接到公共地。通过经由寻址晶体管122将一个子像素的所有发光区域125连接到相同的数据线，与其中每个发光元件125被用单独的晶体管单独地寻址的情形相比，寻址线的数目能够被保持低。优选地，发光区域电极在显示器制作过程中被实现在单个掩膜层中，因为这使区域的定义、间隔以及对准更可靠。存储电容器可以被提供在电力线与驱动TFT的栅电极之间。

本发明对具有放大本发明的面板的光学放大装置的显示器特别感兴趣。有益效果相对于自动立体显示器例子被说明。

图6、7A以及7B表示直接视图自动立体显示设备60，其包括有源矩阵类型的液晶显示器(LCD)面板63，所述面板作为空间光调制器以产生场景的显示或图像。

显示面板63具有布置在行和列中的彩色显示像素的正交阵列。彩色像素中的每一个像在规则彩色显示器中一样在行(水平)方向上具有红、绿以及蓝子像素65。所述面板因此还在行方向上以交替的方式具有红、绿以及蓝子像素的列。为了清楚起见，仅少量的显示子像素65被示出。在实践中，显示面板63可能包括约一千行和数千列的显示子像素65。

液晶显示器面板63的结构和构造是完全常规的并且将仅被简要地描述，因为本领域的技术人员将知道如何制作和设计这种显示面板。特别地，面板63包括一对彼此隔开的透明玻璃基板，对准的扭曲向列型或其它的液晶材料被提供在其之间。基板在它们面对的表面上携带透明铟锡氧化物(ITO)电极的图案。偏振层也被提供在基板的外表面上。

在一个例子中，每个显示子像素65在基板上包括相对电极，在其之间是介入的液晶材料。显示子像素65的形状和布局由电极的形状和布局来确定。显示子像素65通过间隙而被规则地彼此间隔开。

每个显示子像素65与开关元件相关联，所述开关元件诸如薄膜晶体管(TFT)或薄膜二极管(TFD)。显示像素被操作以便通过将寻址信号提供给开关元件来产生显示，并且适合的寻址方案对本领域的技术人员而言将是已知的。因此每个子像素65是单独地可寻址的以便提供要被显示的数据。

显示面板63被通常指示为背光的光源67照射。在常规布置中，这包括在显示像素阵列的区域之上扩展的平面背光。来自光源67的光被引导穿过显示面板63，单独的显示子像素65被驱动以调制光并且产生显示。

显示设备60还包括形式为双凸透镜状透镜薄片69的光学视图形成布置，所述双凸透镜状透镜薄片69被布置在显示面板63的显示侧之上，其执行视图形成功能。双凸透镜状透镜薄片69包括彼此平行地延伸的一排半圆柱状双凸透镜状透镜66，为了清楚起见仅其中的三个被示出。透镜的圆柱轴与显示面板的列方向平行，并且在这种情况下被垂直地绘制在图6的图的平面中。

双凸透镜状透镜66在这种情况下具有凸圆柱状透镜的形式，并且它们作为针对由子像素65所提供的光的光输出引导装置。诸如具有抛物线透镜表面的透镜形状之类的其它透镜形状可以被使用。这个被以这样一种方式来完成：光学视图形成布置在显示器前面的不同方向中提供在显示面板63上显示的相同场景的不同图像(还被称为视图)，从而使得定位在显示设备60前面的用户的左眼和右眼能够接收不同视图。被示出的自动立体显示设备因此能够在不同方向上提供数个不同的视图，例如图7A中编号1、2、3以及4的视图，其一部分被更详细地且以简化的方式示出在图7B中。所述视图能够提供有相同场景的透视图像以让用户感知立体图像。

特别地，每个双凸透镜状透镜66在行方向上(即，在这种情况下在其中透镜表面是弯曲的方向上)覆盖在显示子像素65的小组上面。在作为显示器的顶视图的图7B中，例如各包括子像素65和65’的两个这样的组67和68被相应的透镜66和透镜66’覆盖。双凸透镜状透镜(例如，图7B中的66或66’)在不同的方向上引导组67或68的每个显示子像素的输出，以便形成数个不同的视图。特别地，在图7B中，不同组的子像素65被引导到方向22中从而提供第一视图，而不同组的子像素65’被引导向方向23从而提供另一视图。在图7B中，仅示出了两个这种视图如何被用双凸透镜状透镜形成，但将显然的是，通过提高每组的子像素的数目，更多这种视图能够被构造从而导致图7A的情形或具有4个以上的视图的情形。常常9或15个视图被使用，从而以场景的多个透视立体视图来提供真实环视能力，如同样在本申请的背景技术部分中所说明的那样。

在自动立体显示器中，在图7B中的方向22和23上投影的视图中的每一个都提供在显示面板63上显示的相同场景的视差图像，如之前在本文中说明的。观众每只眼睛接收一个视图，以及因此能够从他相对于场景的特定位置观察到立体图像。

在诸如所谓的双视图显示器之类的另一显示器中，视图被用来以这样一种方式来显示完全地不同的内容：第一观众能够看见第一视图，同时第二观众能够看见第二视图，而他们不能够看见其它视图。在那种情况下，所谓的双视图显示器被生成，所述双视图显示器能够被用在例如汽车控制台或飞机仪表板中。这需要透镜间距相对于子像素间距的调整等等。为得到这样的显示器的构造和操作的更详细描述，读者可参考公布DE19920789A1或US6231201B1，其被通过引用整体地被合并。

返回到图6的自动立体情况，当用户的头跨越显示器以及于是跨越视图从左向右移动时，他的/她的眼睛将依次接收到数个视图中的不同视图(例如在图7A中，跨越显示器从右向左移动，观众在他的右和左眼中接收到相应的视图组：1和2、2和3以及3和4)，从而如果这些视图正在显示场景的适当视差图像则给他/她立体环视效果。适当的视图分配(视图图像信息到面板上的正确子像素的分配)关于针对倾斜透镜显示器的图14或15等等在本文下面被进一步阐明。关于如何相对于视图分配以及可能地图像再现来构造和操作这样的显示器的更详细的描述在美国专利6064424、欧洲专利EP1566683B1或WO1997/023097以及记载在其中的参考文献中被提供，其通过引用整体地被合并。

在用于2D图像的显示的显示面板63上可得到的子像素(65和65’的所有组)的总数将必须在相同场景的图像的自动立体视图的数目之间被分担，假定不存在视图的时间顺序显示。例如，对于具有各包括矩形的红、绿以及蓝子像素的规则正方形彩色像素(如关于图6所描述的那样并且针对其的面板布局在图15中被进一步详述)并且具有双凸透镜状透镜薄片（所述双凸透镜状透镜薄片具有在弯曲方向上的透镜间距为在水平方向上的子像素间隔4.5倍的透镜）的9视图显示器来说，显示面板的像素将必须被分在9个视图之上，其中每个视图是被显示场景的整个视差图像。在图9的显示器中，透镜相对于列方向被略微倾斜。视图分配在子像素中被指示。因此，在它们的视图分配中具有号1的所有子像素被提供给视图1以及具有号5的那些被提供给视图5等。然而应注意，尽管每个视图存在较少可用像素(子像素)，但在视图中不存在黑斑，也就是说，整个视图区域填充有像素信息。这是归因于这种事实，即，子像素的尺寸已经通过视图引导布置而被提高了(见美国专利6064424以得到关于9视图系统的更多细节)。因此，对于如由图7B所表示的双凸透镜状显示器，人们必须记住，通过经由双凸透镜状透镜薄片的透镜来查看子像素，当所述薄片位于在子像素的焦距处时，人们观察到这个子像素为在透镜的曲率方向上的透镜填充。代替由子像素间距所定义的其原生尺寸，人们在具有透镜间距的视图中观察到子像素；子像素65’变得被放大到针对在方向23上投影的视图的尺寸24并且子像素65变得被放大到在方向22上投影的视图中的尺寸25。这个扩大当然将不仅适用于在仅一个尺度上弯曲的透镜，而且适用于在两个尺度上弯曲的透镜。因此，在视图内所感知到的图像分辨率比由显示面板的物理子像素栅格所定义的原始图像分辨率要小(在航空方面理论上是9分之一)。对于9视图显示器来说，(3D)视图中的单元像元在水平方向上的尺寸大约是原始面板子像素间距的4.5倍。

在被示出的显示器中，例如在图7B中，顶部子像素65可以是红子像素，而下部子像素65 (由下一个邻近透镜在相同方向上投影的)然后是绿子像素。下一个下部子像素(未绘制)然后是蓝子像素。以这种方式，视图(在这种情况下是在方向22上的)被填充有已增加尺寸的红绿以及蓝子像素。这个参考图13和15被更详细地描述。

虽然在2D使用中显示面板63的子像素的尺寸可以足够小以防止彩色分裂被观众看见，但是在基于相同的2D面板并且具有视图引导装置的自动立体显示器中，现将显然的是，彩色分裂可能并且甚至很可能归因于视图中的彩色子像素由于放大而产生的增加的尺寸而发生。的确，彩色分裂的现象在许多已知的自动立体显示器设计中可以是清楚可见的。

对于具有诸如例如15个视图等之类的大量视图的显示器来说，效果将典型地变得相对更差，因为然后必需要被一个透镜覆盖的该组像素将更大，从而增加了放大因子。应注意，大量视图通常是期望的，因为它提供显示器的改进立体或环视属性。

所述问题可以通过用根据本发明的显示面板(例如之前在本文中所描述的示例性面板中的任何一个)代替图6至7的显示器的显示面板63而被降低或者甚至防止。

参考图13，具有图6的结构并且以图7的方式操作的现有技术显示器具有带常规的规则RGB像素结构的显示面板，即像图10A中的显示面板一样。RGB像素在行方向(图中的水平方向)上重复。如果图13的这个面板被用作规则2D显示面板，则将存在例如正方形像素130、130’以及130’’，它们的每一个都具有对应的矩形子像素(例如，像素130的131 (R)、132 (G)以及133 (B))。然而，在自动立体显示器中，像素和子像素由于视图形成布置的操作的存在和原理而被不同地定义。这对本发明的实施方案有暗示。应注意，为了防止混淆，像素和子像素像之前在本文中所指示的那样被定义在面板上，同时视图具有单元像元。

图13的自动立体显示器具有双凸透镜状透镜阵列，其在显示面板前面具有作为视图形成布置的多个双凸透镜状透镜。仅双凸透镜状透镜136、136’以及136’’已被绘制。每个双凸透镜状透镜具有圆柱轴，沿着所述圆柱轴基本上不存在透镜曲率。轴与在图的平面中为垂直的2D像素列方向平行。双凸透镜状透镜在行方向上具有间距(宽度)138，使得一个双凸透镜状透镜在像素行方向上覆盖在4个子像素上面，即透镜间距在这个像素行方向上是子像素宽度139的4倍。此外，显示面板基本上是在透镜的焦距处。这能够例如使用在面板和透镜之间的玻璃板(未绘制)来完成。子像素通过透镜而被投影到视图中以用单元像元在视图中形成图像。第一视图的单元像元134在图13中被示出。这实际上是由观众在3D图像的特定视图中实际观察到的“像素”。虚线箭头指示单元像元134的诸部分135、135’以及135’’在显示面板上的原始子像素。箭头不指示通过透镜的正确光学投影。注意，图是透视图，其中为了清楚透镜被绘制在行方向上略微向左偏移。单元像元134将被提供给图6的视图1。

存在以类似的方式改变方向的其它视图，但这些在图13中未被示出。单元像元134具有单元子像元135、135’以及135’’。以参考图6和7所说明的方式，这些单元子像元中的每一个都是由透镜所投影和放大的面板子像素的结果，使得它们的宽度基本上是子像素宽度139的4倍。

因此，在图13的自动立体显示器中，在视图的相同单元像元中结束的子像素（归因于它们在覆盖于它们上面的相应透镜下面的相同的相对位置）共同定义面板像素。例如，显示面板的子像素131、132’以及133’’形成面板像素，所述面板像素通过相应的透镜136、136’以及136’’而导致单元像元134。

如关于图7所说明的那样，并且由于透镜的间距，邻近的视图单元子像元(例如135和135’或135’和135’’)源于是彼此分离的3个面板子像素的面板子像素。因此，视图形成布置需要在面板上的像素具有“分布式”子像素(例如131、132’以及133’’)以便提供具有邻近(非分布式的)视图子像元135、135’以及135’’ 的正确的视图单元像元134。在面板(没有透镜)的规则2D使用中，面板像素(例如130)将具有邻近(非分布式的)子像素(例如131、132、133)。

图13的显示设备因此是4视图设备，因为透镜在透镜表面曲率的方向上的不同部分下面存在4个子像素，所述子像素因此被引导到4个相互不同的方向中。作为例子，不同于所示出的视图的第二视图的视图单元像元以具有子像素132、133’以及131’’’的像素(最后提到的子像素131’’’在图13中未被示出，而是在其右侧邻近像素133’’) 被形成。视图被引导的方式已经关于图7被说明了。

为了降低或者防止放大视图中的彩色分裂，本发明必须被以这样一种方式应用使得单元像元134中的彩色分裂被降低。这需要本发明的考虑了视图形成布置(透镜)的取向功能的正确实施方案。

实施本发明的一个方式参考图14被描述。

在图14的自动立体显示器中，视图形成双凸透镜状透镜以与在图13的显示器中相同的方式起作用。它们具有与在图13中相同的尺度、定向和距显示面板的距离。然而，面板结构、像素以及子像素定义是不同的。因此，图14中的显示面板以交替的方式沿着行方向(在图的平面中水平的方向)具有本发明的红(R)、绿(G)以及蓝(B)发光区域。图中RGB指示的区域现在表示根据本发明的发光区域，而不是子像素。

在所述例子中，发光区域在行方向上的间隔和宽度是根据本发明的。尺度是这样的使得随后的RGB发光区域的组146的光输出基本上混合(例如，因为三个随后区域的宽度一起是约0.6微米)。混合着色的输出对于区域148将被观察为基本上均匀的输出。源于发光区域的相应组146’和146’’的两个这种区域148’和148’’也已在图14中被指示。区域148、148’以及148’’可以表示光输出混合区域。

为了与图13的显示器相比较起见，组146、146’以及146’’的区域以及它们对应的光输出混合区域148、148’以及148’’与图13的相应的子像素区域131、132’以及133’’对应。在实践中，混合区域(例如148)的宽度149将比单个发光区域的宽度(在这种情况下0.2微米)大得多(在这种情况下等于图13的现有技术自动立体显示器的子像素宽度139)，以便在实践中在混合区域中将存在比三个多许多的这些发光区域。然而，为了清楚起见，每个光混合区域的仅三个发光区域已被绘制。因为具有透镜136、136’以及136’’的图14的光学双凸透镜状透镜布置与图13的光学双凸透镜状透镜布置相同，所以区域148、148’以及148’’被朝着观众投影到视图单元像元144的区域145、145’以及145’’中，并且这些区域145、145’以及145’因此对应于图13的视图单元像元134的相应的视图单元子像元135、135’、135’’。

图14的面板于是具有分布式子像素，因为有助于视图单元像元144的子像素的发光区域不全部是彼此邻接诸如以便形成一个单个发光区域的最近的邻近区域。更具体地，在所述面板中，现在存在子像素141 (红)、141’ (绿)以及141’’ (蓝)并且这些中的每一个都让它的发光元件分布在诸组：146 (用于提供混合区域148)、146’ (用于提供区域148’)以及146’’ (用于提供区域148’’)之上。

在自动立体模式下，面板因此包括像素使得每个像素覆盖多个连续区域(在这种情况下148、148’以及148’’)，所述多个连续区域各包括所有子像素(在这种情况下141、141’以及141’’)的发光区域，其中这些多个连续区域不是邻接的。

子像素的发光区域以这种方式的分布允许将它们的尺寸和间隔降低到根据本发明的尺度以用于在不干涉双凸透镜状透镜的视图引导功能的情况下混合它们的输出光，以便视图单元像元建立是不变的。

在图14的显示面板中，子像素141、141’以及141’’被用相同的图像点数据(毕竟它们表示视图中的一个图像点)驱动，所述图像点数据在实践中相当于强度值，因为彩色被发光区域所属于的元件(OLED或其它)的性质固定。因此，子像素141、141’以及141’’共同形成在放大之后是视图单元像元144的像素，它的区145至145’’是难区分的，因为它们以相同的数据被建立，即例如发光区域在子像素的每个像素中的相同强度值。

因此，彩色分裂可以被降低或者甚至防止，同时当视图单元像元134和144仍然是同等大时，在视图中保持图片分辨率。在用或不用本发明的情况下仍然需要相同数量的选择和驱动线的意义上，这甚至能够被在没有附加的驱动电子装置的情况下实现。每个子像素141、141’或141’’的发光区域能够简单地被并行地连接，并且使用如相对于图12在本文上面所描述的常规自动立体显示器的驱动装置来同时地驱动。

将显然的是，以如针对RGB像素所描述的类似方式，自动立体显示器的面板的其它像素图案可以被用本发明来实施。

本发明的后果是，因为跨越面板的整个面板像素结构能够被设计成通过规定根据本发明的所有发光区域的间隔和/或发光区域的尺寸来提高彩色的连续混杂，所以单独地可寻址的实际彩色像素或子像素的尺寸可以通过每个(子)像素的发光区域的数目的定义而被选择成为任何尺寸。无论放大与否，发光区域的光的完全混合和/或边界的模糊将总是发生。子像素的最小尺寸中的极限是发光区域最小尺寸(例如在图10中的85)。子像素和彩色像素的定义因此仅依赖于包括发光区域的互连和其操作的寻址装置的设计，其可能地与视图被用视图形成布置形成的方式相结合。能够在上述意义上调整驱动的灵活驱动装置因此是有利的。这将在在本文下面被进一步描述。

在不必考虑可能的彩色分裂情况下，具有(子)像素尺寸的自由选择对于自动立体显示器的设计来说是有利的。这是归因于这样的事实，即，诸如双凸透镜状透镜(例如在这里见上文和美国专利6064424)之类的视图引导装置和子像素的间距之间的比值部分地确定要被自动立体显示器显示的视图的数目以及于是例如还确定环视能力。在基于双凸透镜状透镜的自动立体显示器的情况下，透镜或透镜阵列可能难以制造或者对于制造而言是昂贵的并且难以在显示面板像素结构上对准，特别是当双凸透镜状透镜变得较小(较小间距)时。从而，由于这个原因，提供具有特定足够大的尺寸/间距的透镜可能是有利的，所述透镜易于在显示面板上制造或者对准，但在当前发明将不被使用时所述透镜导致彩色分裂。本发明现在提供了这种透镜设计与彩色分裂的效果的解耦。(子)像素的小特征尺寸比解决针对双凸透镜状透镜的制造和对准困难更易于实现。

在以上例子中，自动立体显示器具有带透镜表面的半圆柱状透镜，所述透镜表面沿着其圆柱轴没有曲率。因为轴在图6、7、13或14中沿着列方向(在图中是垂直的)被定向，所以双凸透镜放大因此不会与垂直线平行地（即与圆柱轴平行地）发生，因为沿着这个轴不存在透镜操作。一般而言，放大仅沿着其中透镜表面是弯曲的方向发生。现在在图13和14的例子中，仅在水平方向上放置的子像素(无论是否是分布式的)给特定的视图单元像元提供贡献。因此，对于图14的显示器，视图单元像元贡献全部源于连续像素区域148、148’或148’’以及因此源于面板上的同一个行的子像素141、141’以及141’’ (来自相同的水平轴)。这还在水平方向上导致视图单元像元134和144的拉长形状。

这个视图单元像元形状能够使用设备被调整成为更加“类似正方形的”而不是水平地拉长，在所述设备中，面板中的不同行的子像素被用来形成视图单元像元。这能够使用显示设备来完成，其中圆柱透镜轴关于像素阵列被倾斜，即其中在这些之间存在非零角。在一个例子中，人们能够与垂直圆柱状透镜相结合地使用具有如在例如图4中一样的非垂直列的面板。在另一例子中，具有垂直像素列的规则面板能够与让它们的圆柱轴倾斜的双凸透镜状透镜相结合地被使用。后者的例子在例如美国专利6064424中被详细地描述。

本发明在具有倾斜透镜的示例性自动立体显示器中的实施方案参考图15A、15B、16A以及16B被描述。

图15A示出了像关于图6和7所描述的那样操作的现有技术9视图自动立体显示设备。如何构造这样的显示器的更详细描述在美国专利6064424中被找到并且在这里将不会重复。所述显示器具有规则像素化的显示面板，双凸透镜状透镜156和156’覆盖在面板上面。透镜圆柱轴相对于像素列方向的倾斜角的反正切(arctang)是1/6，并且在行方向上的透镜间距是子像素的宽度的4.5倍。这确定了视图分配方案，即面板子像素到可能的不同的9视图的分配。

子像素的彩色被用字母R (红)、G (绿)以及B (蓝)来指示。此外特定子像素的输出通过覆盖在它上面的双凸透镜状透镜(所示出的156或156’)而被投影在里面的视图号被用在1至9范围内的号来指示。因此例如，由于子像素G3以及B3相对于透镜156的相对位置(两者都在指示相同的光投影方向的虚线下面)和R3在透镜156’下面的相对位置(在和针对透镜156的虚线类似的虚线下面)，这些全部被投影在相同的方向上，成为视图3。

如之前在本文中所描述的那样，这些子像素在通过透镜的投影后的尺寸因它们被基本上定位在透镜的焦距处而变得被放大了(子像素当通过透镜被观看时变成透镜填充)。结果是视图3中的视图单元像元基本上像它在图15B中被绘制的一样被观察到。在这里视图单元子像元155、155’以及155’’源于相应的面板子像素G3、B3以及R3。因此，对于自动立体模式，面板子像素R3、G3以及B3共同定义像素。

为了清楚起见，视图之间的串扰在这个图尚未被考虑。因此，从除视图3外的其它视图提供面板子像素(诸如例如将被投影在区域155和155’之间的G2或B4)的串扰在图15B中尚未被绘制。

当像素的子像素是在不同行内时，它们在通过透镜的投影之后不会形成水平拉长的视图单元像元，而是像在图15B中那样更成三角形地成形的视图单元像元。鉴于在垂直和水平方向上的感知的分辨率差异，这优于经拉长的视图单元像元。然而，当存在放大时，彩色分裂能够发生。

这个彩色分裂能够通过实施本发明而被降低或者防止。这样做的一个例子在图16A中被示出。在这个例子中，透镜166和166’以及它们相对于面板的定向与图15A中的透镜155和155’以及它们相对于面板的定向相同。因此，关于位置和区域与图15A中的子像素对应的图16A的面板的连续区域(例如，1、2、3等)的视图分配(例如，图16A中的1与图15A的R1相同)是相同的。存在于图15A的视图分配中的彩色指示已经被排除在图16A中的视图分配之外。

在图16A中，与图15A的子像素区域G3对应的具有视图分配3的面板连续区域各具有根据本发明的发光区域的组164、164’以及164’’。因此在这样的组或连续区域中，存在如根据本发明所规定的子像素G’3、B’3以及C’3的不同地着色的、垂直拉长的发光区域。发光区域具有与在图14中相同的尺度，使得一个组的发光区域(例如，164、164’或164’’的那些)基本上混合。以与针对图14所描述的方式类似的方式，图16A的每个组的发光区域的混合输出然后被覆盖在所述组上面的相应透镜引导到图16B的视图像素中。以这种方式，共同形成视图单元像元的区域165、165’以及165’’分别源于面板上的发光区域164、164’以及164’’的组。再者，和图14的显示器一样，图16的显示面板在像素内具有分布式子像素(例如，R’3、G’3以及B’3)。更特别地，为相互非邻接的组164、164’以及164’’(它们的连续区域)形成所述像素，并且这些组中的每一个都具有至少一个红R3发光区域、至少一个绿G3发光区域以及至少一个蓝B3发光区域。这些组的所有发光区域因此共同属于所述像素的一个子像素。因此，子像素不仅沿着行分布而且在行之间分布。

因此，当例如发光区域的间隔和宽度在图16中是在200 nm范围内时，它们的输出的完全混合被实现并且视图单元子像元区域165、165’或165’’(它们的每一个都对应于图15A的单个彩色视图单元子像元区域155、155’或155’)现在具有一个混合彩色。因为子像素(例如，G’3、B’3以及R’3)同时地经由并行寻址将彩色提供给视图单元像元区域的每一个，所以整个视图单元像元(165、165’以及165’’的总区域)的混合彩色是相同的。因此降低的彩色分裂或无彩色分裂发生在视图中，同时保持关于不用本发明的现有技术显示器的图片分辨率。

为了清楚起见，在上述布置中，每组绘制了仅3个发光区域。然而在实践中也许以及可能地将存在更多。因此，例如如果诸如3之类的面板区域将会具有比方说30微米的宽度(现有技术显示器中的子像素的宽度)，以及根据本发明的仅一个发光区域的宽度将必须为0.2微米，则单独在区域3中将存在相同彩色的50个发光区域，从而对于所有三个彩色来说总数为150个这种区域。

在自动立体显示器的上述实施例中，已经关于例如图12A和12B说明了面板的子像素的发光元件能够被连接到同一根驱动线。因此有利地，对于本发明在自动立体显示器中的合并不需要附加的驱动连接。这意味着现有技术显示器的数字分辨率和具有本发明的显示器的数字分辨率能够保持相同。例如，图15B的视图单元像元表示在面板中大致具有位置158的视图图像点X。由于驱动线的数目在具有本发明的图16A的显示器中保持相同，则同样地在图16B的视图中，单元像元在位置168处表示相同的图像点X。能够被示出的视图的分辨率因此在用或不用本发明的情况下保持相同。

在根据本发明的设备中，分辨率归因于本发明的应用然而能够方便地被提高。再次参考作为例子的图15和16，能够看见的是，在图15B的视图单元像元中，点157表示具有不同彩色的视图单元子像元。相比之下，在图16B的视图单元像元中的对应位置167表示相同的混合彩色，即区域165至165’’中的每一个都具有全彩色能力。因此，鉴于在图15B的视图单元像元中这些点157应该具有相同的图像位置158信息，在本发明显示器的视图中的对应点167可以表示不等于168的图像点信息的相互不同的图像点信息。因此，在图16A的显示器中，分辨率够被提高到3倍。这然而需要特定子像素的并非所有发光区域能够被连接到相同的地址线并且被同时地寻址。代替3倍，每个子像素更多的地址线是需要的并且像素与其子像素一起需要被再定义，即相同的视图分配被使用但像素已变得更小。

像素和子像素的这个再定义的例子参考图16A被说明。鉴于先前实施例中的组164、164’以及164’’定义了同一个像素，在新的实施例中这些组本身各定义像素。这些像素中的每一个现在都具有三个子像素，即在图中其将是R’3的红子像素、G’3的绿子像素以及B’3的蓝子像素。在图中，这些子像素中的每一个都至少具有对应彩色的一个发光区域。在图中，每组仅3个发光区域被绘制了。然而，在实践中可能存在更多的。因此再次每个子像素能够具有一个彩色的多个发光区域。每子像素的单个发光元件或多个发光元件然后是单独地可寻址的。

优点因此是再次在没有彩色分裂的情况下增加每视图的分辨率。

因此，像在后者显示器中那样，简单地具有带发光区域连接图案的显示面板（即具有3倍多的寻址线）导致在没有透镜结构或定向的改变情况下能够显示具有至少两个分辨率的立体图像的自动立体显示器。两个分辨率将是在9个视图的多视图显示模式下。

在图14和15的示例性自动立体显示器中，通过一个透镜而被发送到一个视图中的每组(像素的连续区域)的发光区域图案(例如组146中的RGB)重复以沿着行方向继续这种组。尽管在这样的组内具有发光区域的彩色的相同顺序可能帮助在不同的组（即混合区域）之间提供光的更均匀混合结果，但情况不必是这样的。发光区域的顺序的置换在不丢失本发明的效果的情形下被允许，特别是当一个组的所有发光区域完全地混合时。因此顺序可以在组之间不同，使得例如组146可能具有RGB，而组146’可能具有GBR等。在本例子中，分布已经通过沿着水平线(列方向)切片而被实行。替换地，或者附加地，组可以在水平方向上具有发光区域。只要尺度满足用于混合的标准，组的输出将被混合并且导致所期望的视图像素。

实际上，因为长混合使用本发明被实行，发光区域的任何分布就可以被用在组或连续像素区域内。

在实施例中，显示面板具有驱动装置，所述驱动装置允许像素和子像素关于是子像素的一部分的发光元件的再定义。这种面板适合于具有一个以上的显示模式的显示器。例子是具有至少两个不同的自动立体显示模式的自动立体显示器或附加于一个或多个自动立体显示模式具有规则2D显示模式的那些显示器。

两种类型的显示器需要驱动装置允许子像素可以在不同的模式内被不同地定义。在一些情况下，这需要针对驱动装置的附加的功能性。

具有两个不同的自动立体模式的实施例被描述。所述实施例可以例如非常类似图14的实施例。第一自动立体显示模式是如关于图14在本文前面所描述的4视图模式。第二视图模式然后是2视图自动立体模式。

在2视图模式下，子像素定义是这样的使得发光区域的组（例如146、146’或146’’）包括两倍多的发光区域。为此目的，组146、146’以及146’’可以被选择成为两倍宽，即宽度149将是图14中所指示的两倍大。

除同一个彩色的而邻近组的发光区域能够被同时地寻址以外，这对驱动装置没有造成另外的要求，因为这些邻近组现在是2视图模式的同一个像素的一部分。因此，与不同分辨率相结合地具有2而不是4个视图的不同性质的内容（对于2个视图来说需要增加的视图单元像元区域）在没有彩色分裂的情况下被全部使能。

形式为寻址电子装置的驱动装置能够被实施来允许视图模式的这样的切换，因为最小可寻址单元对于此具有所必需的分辨率，即在2视图模式下仅两个子像素需要被用相同的信息驱动。虽然用于单独地对这些子像素中的每一个寻址的寻址线和晶体管在4视图模式下已经被提供，但是这因此意味着2个寻址晶体管将在2视图模式下使用稍微调整的视图分配被同时地操作，所述视图分配即强度值到正确面板子像素的分配以便获得针对2视图模式的右3D视图单元像元。

在具有不同视图模式的上述实施例中，因为在相同曲率透镜下面的不同区域被组合成一个视图单元像元，2视图模式相比于4视图模式具有不同的视锥特性。在一些情况下，这可能是有问题的或不希望的。在这些情况下，显示器可以附加地具有允许它们的例如透镜曲率和或透镜间距的调整的有源透镜。这可以使用例如如在国际专利公布WO2008/126049A1或US2010/0026920中所描述的渐变折射率(GRIN)双凸透镜状透镜来完成，其通过引用整体地被合并。在这种透镜中，应用于透镜的电极以便引发透镜的曲率的信号可以被可能地与限定透镜的电极的特定数目或子集相结合地被调整。因此，视图模式的上述调整还能够与对双凸透镜状透镜的调整相结合地被使用。

关于图16说明了通过寻址线的附加所获得的图16的显示器的修改如何能够被用来提高3D分辨率或者被用作能够在要被显示的视图的数目的意义上具有多个自动立体模式的显示器。这需要每组或连续像素区域(146、146’或146’’)的一个彩色的发光区域是单独地可寻址的，以便诸组/连续区域中的任一个都能够独立地起作用。

具有这种寻址可能性的显示面板的附加优点是相同的面板现在也能够在没有彩色分裂的情况下显示高分辨率2D图像。这在图16A的显示器情况下是困难的，因为子像素让分布式发光区域并行地连接并且不是单独地可寻址的。因此，对于显示器的2D模式是必需的像素再定义然后是不可能的。

因此，参考例如图14，在可重配置的显示面板的2D模式下，像素能够包括发光区域的组(连续区域)，诸如组146或诸如组140，其中像素146或140的子像素将具有并行地连接到一根驱动线的适当着色的发光区域，即在两种情况下，和组146一样小的组的发光区域应该被并行地连接并且应该是从其它这种组中的一些组单独地可寻址的。这使能必要时不同的这种组146到像素的再分配以便具有自动立体模式或2D模式。尽管在原理上寻址装置现在将还适合于将诸如组164之类的发光区域的一个组定义为像素，但是这个像素将不是正方形形状的。因此显示面板的2D模式优选地具有在行方向上各具有3个邻接的组146的像素140、140’以及140’’，因为那在跨越显示面板的水平和垂直方向上导致给予感知的分辨率均匀性的正方形像素。

因此，具有增加的寻址能力的面板适合于能够被切换到用于显示2D图像的模式的自动立体显示器。为了能够真实地具有能够在2D和3D自动立体模式之间切换的显示器，而不必在2D模式下牺牲原生面板分辨率，则需要显示器的视图形成功能能够被关掉。能够被关掉的任何视图形成布置能够被与本发明一起使用。

在具有作为视图形成布置的双凸透镜状透镜的当前例子中，这种切换能够通过使用透镜系统来完成，所述透镜系统在自动立体模式下作为具有视图引导作用的透镜运作，而在2D模式下被转化在基本上缺少视图形成功能的透射式布置中。

可切换透镜的合并能够被以多种方式完成。针对这种可切换透镜的实施方案的实际例子在这里未被详细地描述，因为这种透镜能够通过参考现有技术的技术与本发明的面板组合。因此，在具有根据本发明的面板的设备中，例如可切换透镜阵列的详细实施方案在欧洲专利EP0877966B1中被描述，或者在US2007/0296911、US210/0026920或WO2008/126049A中对于渐变折射率透镜阵列(GRIN)被描述。然而，其它透镜开关原理也能够与本发明一起使用，所述其它透镜开关原理诸如例如与如在US2006/0098285或US2006/0098296中所描述的光偏振开关相结合地使用固态双折射透镜的透镜开关原理或基于电润湿原理的透镜开关原理。这些参考文献中的全部都通过引用被合并于此。

特别地，自动立体模式可以是这样的模式，其中图16A的显示器具有倾斜透镜和子像素视图分配使得视图单元子像元区域165、165’以及165’’共同定义视图单元像元168。这个模式之前在本文中被广泛地描述了。

附加于双凸透镜状透镜阵列，光学成像装置可以包括栅栏或(半)圆透镜的微阵列。

如果显示器合并了在跨越透镜的所有方向上具有曲率的透镜并且所述透镜不仅重叠子像素的至少两列而且重叠子像素的两个或更多个行，则本发明能够像相对于图14所描述的那样被实施。

当针对显示面板的单层制造精度好于可见光的波长时，图案能够在不用更昂贵的处理步骤的情况下被产生。

为本发明的实施方案提供所需要的分辨率的过程的例子是被用来创建LCD和AMOLED显示面板的光刻过程。在这样的过程中，200 – 300 nm的结构能够被创建。红、绿以及蓝发射体的波长分别是650 nm、510 nm以及410 nm。

本发明对与诸如LCD之类的光透射式显示器相反的诸如LED或OLED之类的发光显示器特别感兴趣。最常见的现有LCD技术依靠背光式显示器。在视频中18%的平均灰度级情况下，偏振光的82%在LCD系统中被吸收。组合的屏幕中的所有层具有约7%的透明度。这意味着有效地平均来说已发射光的仅18% x 7% = 1.6%离开屏幕。具有直接发射像素的显示器相比之下仅发射所需要的光以及因此即使最后层去除了光的一半，对于平均内容来说该显示器也将具有LCD的效率的50%/1.6% = 31倍的效率。对于白色来说，效率将是LCD的效率的50%/7% = 7倍。

因此，存在将直接发射像素用于显示器(包括自动立体显示器)的强烈动机。

有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)以及晶体管(OLET)是用来产生几乎任何期望的形状和尺寸的高效且强大的扁平发射体的新原理。一个选项是使用具有LED背光的LCD设计。然而，为了使用OLED/PLED或OLET的全部潜力，像素本身应该是发射体以便改进效率。此外，这避免了在波长标度特征被背光照射时将出现的衍射效果。因此，OLED、PLED或OLET的使用是优选的，并且使得能实现如在下面所说明的实际制造方法。

在一些实施例中，本发明需要允许具有这样的特征尺寸的结构的创建，所述特征尺寸接近如之前在本文中所描述的可见光的特征尺寸或者变得比其要小。这样的过程的例子是被用来创建LCD和AMOLED显示面板的光刻过程。

在这样的过程中，具有200 – 300 nm的设计规则的结构能够被创建。在将来，设计规则想必将被进一步降低，借此使用传统的显示制造方法来产生这种亚波长发射结构将变得可能，即：

彼此相邻地创建亚波长尺寸发射电极 – 优选地在单个掩模步骤中和在偏振基板层上，

要么通过在图案化的绝缘体(在电极上面具有开口)之上沉积要么通过从其它彩色的电极去除OLED（例如剥离工艺），在它们相关联的电极之上图案化OLED层，

例如通过在图案化的绝缘体(在电极上面具有开口)之上沉积或者通过从其它彩色的电极去除OLED来在它们相关联的电极之上图案化后续的OLED层。

这样的运用使用现有设计规则然而是有挑战的。由于这个原因，优选制造方法利用了溶液处理的OLED或聚合物LED (PLED)制造。

传统上，这已经通过使用喷墨印刷类型的过程来沉积有机分子或聚合物而被实现了。

这样的过程的关键是制造“坝”式结构和使用这些坝来将溶液的散布限制于发射区域的尺度。

所述坝必须具有亚波长尺寸并且在发射体电极之间被对准。

此外，在具有较大尺度(典型地超过10微米)的坝内提供区域的至少一部分以便促进喷墨印刷头在基板的整个区域(典型地2mx2m)之上与显示器基板的容易对准是有帮助的。

为了实现被定位在发射体电极之间的亚波长大小的坝，优选将发射体电极用作掩模以用于使被用于坝的光致抗蚀剂层(例如，SU-8或类似物)曝光。

上面所描述的过程的实施例在图17中被示出。

在顶部图像中，亚波长尺寸发射电极1720彼此相邻地被图案化 ——优选地在单个掩模步骤中和在偏振基板层173上。如果底部发射OLED结构是优选的，则所述层可以是金属层(针对例如顶部发射OLED结构)或薄的非透明顶层(诸如ITO上的Al)。这个非透明性是需要的以便所述层能够被用作曝光掩模，但它然后需要在OLED/PLED的溶液处理之前被去除。如果ITO被使用，则这个去除可能不是必要的，因为ITO在用于曝光过程的较短波长下是仅部分地透明的。

当电极层被作为掩模来使光致抗蚀剂曝光时，它应该是消极类型的(即图案保持在它被用光曝光的地方)。曝光被示出为箭头174。

在光致抗蚀剂的显影之后，仅发射体电极172之间的抗蚀剂保持。这些光致抗蚀剂部分形成所需要的坝176。如果需要，坝176可以在尺寸上通过坝的后续蚀刻而被进一步降低。

不同着色的OLED/PLED结构178R、178G以及178B (针对红、绿以及蓝LED)然后使用溶液处理（例如喷墨印刷）而被形成在相邻的亚波长大小的区域中。

因此，发射体电极被用作为针对坝形成的掩模，所述坝形成使发光区域分离。

如上面所提到的那样，在具有较大尺度(典型地超过10微米)的坝内提供区域的至少一部分以便促进喷墨印刷头在基板的整个区域之上与显示器基板的容易对准是有用的。这可以通过使用坝来创建具有较大尺度但不重叠发射电极的区域来实现，“手指状”亚波长大小的区域重叠发射电极。这在图11B中被说明。

彩色的每组发光区域导致了着陆区域110R、110G、110B，其被耦合到相应的子像素98R、98G、98B。在印刷过程中，OLED/PLED溶液被喷墨到较大的着陆区域，并且随着表面被润湿而散布到重叠发射电极的亚波长大小的区域中。

该过程允许有条纹的图案像在图11A中所示出的那样被形成。

当发光像素被使用时，发光射区域由于高亮度而可以是显示器的区域的一小部分。因此，印刷垫110能够被提供在单个像素区域内。

本发明能够被应用于所有3D显示器，诸如起居室TV、移动电话以及医疗应用。本发明克服了当单独的像素的不同彩色分量在离散位置处被看得见地输出时在已知系统中产生的可见彩色分裂的问题。

将明显的是，将存在更多的发光区域，或者如果每个子像素存在仅一个发光区域，则比在常规显示器中存在更多的子像素。例如，在针对移动电话的100微米的较小像素间距情况下，并且假定像素的发光区域占据像素区域的10% (其它90%用于发射体电极以外的导线和印刷垫)，则10微米 x 10微米的发光区域产生，具有宽度200纳米的50个垂直条纹能够适合于其中。对于正方形的200纳米发光区域或子像素的阵列，每个像素将有50x50=2500个发光区域。因此，在本发明的面板或设备中，每个像素可能存在50个以上的发光区域，或者替换地，每个像素可能存在100个以上或200个以上的发光区域。这示出了由本发明的实施例的实施方案产生的与现有技术相比的设计中的差异。

本发明基本上提供了对显示器的发光区域分布以及可选地子像素布局的修改，但所有其它方面保持相同。因此，本发明能够被应用于在图6中示出的但优选地具有位于显示器之下的LED的而不是具有图6的背光和LCD的显示器配置。由于这个原因，显示系统的其它细节尚未被详细地描述。

从对附图、公开内容、以及所附权利要求的研究中，对于所公开的实施例的其它变例可以被本领域的技术人员在实践所要求保护的发明时理解和实现。在权利要求中，词“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的仅有事实不指示这些措施的组合不可以被用来获利。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (23)

1. 一种包括用于提供第一彩色的光的第一发光区域和用于提供与所述第一彩色不同的第二彩色的光的第二发光区域的面板，所述第一和第二发光区域沿着与所述面板的法线垂直的第一间隔轴通过第一间隔而与彼此分离，

其中，所述第一间隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米或者等于或小于0.5微米。

2. 如权利要求1中所要求保护的面板，其中所述第一发光区域和/或所述第二发光区域具有沿着所述第一间隔轴的宽度，所述宽度小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者与0.5微米相同或者小于0.5微米。

3. 如权利要求1或2中所要求保护的面板，其中所述面板进一步包括用于提供第三彩色的光的第三发光区域，所述第三发光区域沿着与所述面板的法线垂直的第二间隔轴通过第二间隔而与所述第一发光区域分离，其中所述第二间隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者与0.5微米相同或者小于1.5微米。

4. 如权利要求3中所要求保护的面板，其中所述第一间隔轴和所述第二间隔轴彼此平行，并且其中所述第二发光区域至少部分地在所述第一和第三发光区域之间。

5. 根据权利要求3或4所述的面板，进一步包括用于提供第四彩色的光的第四发光区域和用于提供第五彩色的光的第五发光区域，其中所述第四发光区域沿着第三间隔轴以第三间隔与所述第二发光区域分离，其中所述第五发光区域沿着第四间隔轴以第四间隔与所述第四发光区域分离，所述第三间隔轴和所述第四间隔轴垂直于所述面板的所述法线并且相互平行，所述第四间隔轴与所述第一间隔轴和所述第二间隔轴中的至少一个围合成非零角，其中所述第二发光区域至少部分地在所述第四发光区域和所述第五发光区域之间，并且其中所述第三间隔和所述第四间隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者与0.5微米相同或者小于0.5微米。

6. 根据权利要求3至5中任何一项所述的面板，其中至少所述第一彩色、所述第二彩色以及所述第三彩色是相互不同的彩色。

7. 根据权利要求3至5中任何一项所述的面板，其中至少所述第一彩色和所述第三彩色是相同的彩色。

8. 根据权利要求5所述的面板，其中至少所述第一发光区域、所述第三发光区域以及所述第四发光区域用于提供相同的彩色的光。

9. 根据前述权利要求中任何一项所述的面板，其中所述发光区域具有三角形形状、四边形形状或六边形形状中的任何一个。

10. 如权利要求1至9中任何一项中所要求保护的面板，进一步包括用于放大所述面板的所述发光区域的放大布置。

11. 根据权利要求1至10中任何一项所述的面板，其中所述面板是包括像素的显示面板，每个像素包括第一子像素和第二子像素，

其中所述第一子像素包括所述第一发光区域，以及其中所述第二子像素包括所述第二发光区域。

12. 根据权利要求11所述的面板，其中所述第一子像素包括多个第一发光区域，以及其中所述第二子像素包括多个第二发光区域。

13. 如权利要求11或12中所要求保护的面板，其中每个像素覆盖所述面板的单个连续区域。

14. 如权利要求11或12中所要求保护的面板，其中所述第一子像素包括多个第一发光区域以及所述第二子像素包括多个第二发光区域，

其中像素至少覆盖所述面板的第一连续区域和第二连续面板区域，使得所述第一连续面板区域与所述第二连续面板区域不邻接，以及

其中所述第一连续面板区域和所述第二连续面板区域各包括所述第一子像素的第一发光区域和所述第二子像素的第二发光区域。

15. 如权利要求14中所要求保护的面板，其中所述第一连续面板区域和/或所述第二连续面板区域包括多个第一和/或第二发光区域。

16. 如权利要求12至15中任何一项中所要求保护的面板，其中所述第一子像素的所述发光区域被互连使得它们同时可用一根互连线寻址和/或所述第二子像素的所述发光区域被互连使得它们同时可用一根互连线寻址。

17. 如任何权利要求14或15中所要求保护的面板，其中被像素的所述第一连续面板区域覆盖的所述第一子像素和所述第二子像素中的每一个的所述发光区域被互连使得它们同时地可用一根互连线寻址，并且其中被所述像素的所述第二连续区域覆盖的所述第一子像素和所述第二子像素中的每一个的所述发光区域被互连使得它们同时地可用一根互连线寻址。

18. 一种照明设备，包括如权利要求1至10中任何一项中所要求保护的所述面板。

19. 一种显示设备，包括如权利要求11至17中任何一项中所要求保护的所述面板。

20. 如权利要求19中所要求保护的显示设备，其中所述显示设备是多视图显示设备。

21. 如在权利要求20中所要求保护的显示设备，所述显示设备进一步包括用于在所述显示设备的视野内提供至少两个视图的视图形成布置，所述视图形成布置能够将所述像素的第一子集的光输出引导到第一视图中以及将与像素的所述第一子集不同的像素的第二子集的光输出引导到所述第二视图中。

22. 如权利要求21中所要求保护的显示设备，其具有如权利要求17中所要求保护的所述显示面板，其中所述视图形成布置可在其中它具有所述视图形成功能的第一模式与其中它缺少所述视图形成功能的第二模式之间切换。

23. 如权利要求20至22中任何一项中所要求保护的显示设备，其中所述视图形成布置至少在所述视图形成模式下包括双凸透镜状透镜。

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