CN107678167A - 三维显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三维显示面板和显示装置，属于显示器领域。所述三维显示面板包括阵列排布的多个子像素，每个所述子像素包括间隔设置的至少两个显示区域。该方案通过将一个子像素设置成有至少两个间隔的显示区域，当采用与相关技术面积相同的子像素时，该方案中一个子像素显示的光斑的面积比相关技术中的子像素显示的光斑的面积小，从而使得各个子像素产生的光斑之间干扰减小，进而提高了显示效果，提高了用户的观看体验。

Description

三维显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示器领域，特别涉及一种三维显示面板和显示装置。
背景技术
光场显示技术是通过记录光辐射在传播过程中的位置和方向，并依此再现原物体图像的技术，光场显示技术相比传统的二维成像方式能够使显示出的图像更加真实。
光场显示技术目前主要有光场立体视镜技术和微透镜阵列技术两种。以微透镜阵列技术为例，微透镜阵列技术通过将图像分解成为数十组不同景深的像素点，每组像素点分别通过显示器上一组微透镜(或微棱镜)阵列控制的子像素进行显示。当用户观看到采用不同组微透镜阵列控制的子像素显示的像素点时，能够感受到图像中不同组像素点显示的物体的距离不同，使得显示画面更接近现实的观看体验。
目前，在采用微透镜阵列技术等光场显示技术或者采用其他技术实现的三维显示器中，各个子像素产生的光斑之间可能存在干扰，造成显示器串扰较大，造成显示效果下降，从而影响用户的观看体验。
发明内容
为了解决现有技术中三维显示器的各个子像素产生的光斑之间可能存在干扰，造成显示器串扰较大的问题，本发明实施例提供了一种三维显示面板和显示装置。所述技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种三维显示面板，所述三维显示面板包括阵列排布的多个子像素，每个所述子像素包括间隔设置的至少两个显示区域。
在本发明实施例的一种实现方式中，所述三维显示面板为LCD面板，所述LCD面板包括黑矩阵，所述黑矩阵包括与所述多个子像素一一对应的多个区域，所述黑矩阵的每个所述区域内均设置有至少两个开口，且每个所述区域内的开口与对应的所述子像素中的显示区域一一对应。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述三维显示面板为OLED面板，所述OLED面板包括像素界定层，所述像素界定层包括与所述多个子像素一一对应的多个区域，所述像素界定层的每个所述区域内均设置有至少两个开口，且每个所述区域内的开口与对应的所述子像素中的显示区域一一对应。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每个所述区域被划分为至少两个形状大小相同的子区域，每个所述子区域内布置有一个所述开口。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每个所述子像素均包括控光器件，所述多个子像素中的控光器件组成控光器件阵列，所述控光器件阵列被配置为控制每个所述子像素通过至少两个显示区域发出的至少两束光分别朝向不同的视点，任意两个所述子像素发出的光所朝向的至少两个不同视点一一对应相同，或者，所述控光器件阵列被配置为控制每组子像素中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点，每组所述子像素包括至少两个对应显示画面中相同像素的同一颜色的子像素，每个所述子像素发出的至少两束光的视点相同，任意两组子像素发出的光所朝向的至少两个不同视点一一对应相同。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每个所述子像素均包括与所述子像素发出的至少两束光一一对应的至少两个控光器件。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每个所述子像素包括一个所述控光器件，每个控光器件用于控制对应的所述子像素发出的至少两束光分别朝向不同的视点。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每个所述子像素发出的至少两束光分别穿过对应的所述控光器件的不同区域，相同方向的光束经过所述控光器件的不同区域后的折射方向不同。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控光器件阵列包括多组控光器件，每组控光器件用于控制对应的一组子像素中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点，每组控光器件包括与所述一组子像素中的至少两个子像素一一对应的至少两个控光器件。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控光器件阵列包括多个控光器件，每个控光器件用于控制一组子像素中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每组子像素中的各个子像素发出的光分别穿过对应的所述控光器件的不同区域，相同方向的光束经过所述控光器件的不同区域后的折射方向不同。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控光器件包括微透镜、微棱镜、自由曲面透镜或者光栅。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每个所述子像素包括间隔设置的3-4个显示区域。
在本发明实施例的另一种实现方式中，每个所述子像素包括间隔设置的4个显示区域，所述4个显示区域呈菱形排布。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括如第一方面任一项所述的三维显示面板。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
该方案通过将一个子像素设置成有至少两个间隔的显示区域，当采用与相关技术面积相同的子像素时，该方案中一个子像素显示的光斑的面积比相关技术中的子像素显示的光斑的面积小，从而使得各个子像素产生的光斑之间干扰减小，进而提高了显示效果，提高了用户的观看体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种三维显示面板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种三维显示面板的结构示意图；
图3A是本发明实施例提供的一种控光器件与子像素的位置示意图；
图3B是本发明实施例提供的另一种控光器件与子像素的位置示意图；
图4A是本发明实施例提供的另一种控光器件与子像素的位置示意图；
图4B是本发明实施例提供的另一种控光器件与子像素的位置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种三维显示面板的结构示意图，参见图1，所述三维显示面板包括阵列排布的多个子像素100，每个所述子像素100包括间隔设置的至少两个显示区域101。
该方案通过将一个子像素设置成有至少两个间隔的显示区域，当采用与相关技术面积相同的子像素时，该方案中一个子像素显示的光斑的面积比相关技术中的子像素显示的光斑的面积小，从而使得各个子像素产生的光斑之间干扰减小，进而提高了显示效果，提高了用户的观看体验。
在本发明实施例中，子像素100可以为红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素、白色子像素等，每个子像素100对应的显示区域被分割为至少两个。
在本发明实施例中，该三维显示面板既可以为LCD面板，也可以为OLED面板。
当三维显示面板为LCD面板时，该三维显示面板包括黑矩阵，所述黑矩阵包括与所述多个子像素一一对应的多个区域，所述黑矩阵的每个所述区域内均设置有至少两个开口，且每个所述区域内的开口与对应的所述子像素中的显示区域一一对应。在采用LCD形成三维显示面板时，为了实现将每个子像素100对应的显示区域分割为至少两个，可以通过对黑矩阵的图案进行重新设计，使每个子像素区域包括至少两个开口，从而实现将子像素分为间隔设置的至少两个显示区域。
当三维显示面板为OLED面板时，该三维显示面板包括像素界定层，所述像素界定层包括与所述多个子像素一一对应的多个区域，所述像素界定层的每个所述区域内均设置有至少两个开口，且每个所述区域内的开口与对应的所述子像素中的显示区域一一对应。在采用OLED形成三维显示面板时，为了实现将每个子像素100对应的显示区域分割为至少两个，可以通过对像素界定层的图案进行重新设计，使每个子像素区域包括至少两个开口，从而实现将子像素分为间隔设置的至少两个显示区域。
当然上述通过对黑矩阵或者像素界定层进行图形化，实现每个所述子像素100中的显示区域设计，不需要增加显示面板的制作工序，制作简单。除了上述两种方式外，在其他实现方式中，还可以通过新增遮挡层或者对现有其他膜层进行新的图形化设计来实现，这里不再赘述。
在本发明实施例中，每个所述区域被划分为至少两个形状大小相同的子区域，至少两个所述子区域与所述至少两个开口一一对应设置，每个所述子区域内布置有一个所述开口。在该实现方式中，将至少两个开口均匀设置在子像素区域内，使得面板显示均匀。
本发明实施例提供的上述三维显示面板方案，既可以适用于光场显示技术三维显示面板，例如微透镜阵列技术三维显示面板和光场立体视镜技术三维显示面板，也可以适用于其他类型的三维显示面板，以微透镜阵列技术三维显示面板为例，显示任意景深的像素点的子像素都包括间隔设置的至少两个显示区域。但是，当该三维显示面板为微透镜阵列技术三维显示面板时，还可以在该三维显示面板的基础上实现多视角，具体参见下文描述。
图2是本发明实施例提供的一种三维显示面板在厚度方向上的结构示意图，参见图2，三维显示面板包括显示面板10以及设置在显示面板10上的多个控光器件102，控光器件102用于对子像素101的出射光的方向进行控制，具体参见后文描述。
在本发明实施例中，所述控光器件包括微透镜、微棱镜、自由曲面透镜或者光栅，采用微透镜、微棱镜、自由曲面透镜或者光栅等常见控光器件，易于三维显示面板的设计和制作。其中，微透镜为具有规则弧面的圆形透镜，自由曲面透镜是指不规则形状的透镜。
在本发明实施例中，每个所述子像素100均包括控光器件102，所述多个子像素100中的控光器件102组成控光器件阵列。
在一种实现方式中，所述控光器件阵列被配置为，控制每个所述子像素通过至少两个显示区域发出的至少两束光分别朝向不同的视点，一个子像素中的每一个显示区域对应一个视点，任意两个所述子像素发出的光所朝向的至少两个不同视点一一对应相同，例如第一个子像素发出的光朝向四个不同视点，第二个子像素发出的光也朝向四个不同的视点，这两个子像素发出的光朝向的四个不同视点分别相同，每个子像素都向这四个视点发光，从而使得该三维显示面板具有四个不同的观看视角。
在另一种实现方式中，所述控光器件阵列被配置为控制每组子像素中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点，每组所述子像素包括至少两个对应显示画面中相同像素的同一颜色的子像素，每个所述子像素发出的至少两束光的视点相同，一组子像素中的每一个子像素对应一个视点，任意两组子像素发出的光所朝向的至少两个不同视点一一对应相同。
也即，上述实施方式提供了两种三维显示面板的多视角(同时拥有多个视点)实现方案：第一种，通过控制每个所述子像素发出的至少两束光分别朝向至少两个不同的视点；第二种，控制一组子像素分别朝向至少两个不同的视点。其中，视点是指在三维显示面板前方能够观看到三维显示面板显示的完整三维图像的位置点，视点能够汇聚用于显示图像中不同像素点的子像素发出的光。控制子像素发出的光分别朝向不同的视点，也就是控制子像素发出的光分别朝向不同的方向，且该方向经过对应的视点。
第一种多视角方案可以采用如下两种实现方式实现：
图3A是本发明实施例提供的一种控光器件与子像素的位置示意图，参见图3A，在一种实现方式中，每个所述子像素100均包括与所述子像素100发出的至少两束光一一对应的至少两个控光器件102。也就是说，在这种实现方式中，控光器件102与显示区域对应设置，每个显示区域出射的光线采用一个控光器件102进行控制，一组控光器件102控制一个所述子像素100发出的至少两束光向不同的方向传播，进而到达不同的视点，从而实现三维显示面板的多视角。
在图3A所提供的显示方式中，控光器件可以为微透镜、微棱镜、自由曲面透镜或者光栅。
图3B是本发明实施例提供的另一种控光器件与子像素的位置示意图，参见图3B，在另一种实现方式中，每个所述子像素100包括一个所述控光器件102，每个控光器件102用于控制对应的所述子像素100发出的至少两束光分别朝向至少两个不同的视点。也就是说，在这种实现方式中，控光器件102与子像素100对应设置，每个子像素100出射的光线采用一个控光器件102进行控制，一个控光器件102控制一个所述子像素100发出的至少两束光向不同的方向传播，实现三维显示面板的多视角。
其中，每个所述子像素100发出的至少两束光分别穿过对应的所述控光器件102的不同区域，相同方向的光束经过所述控光器件102的不同区域后的折射方向不同。通过让一个所述子像素100发出的至少两束光分别穿过所述控光器件102的不同区域，使得至少两束光分别朝向至少两个不同的视点。
在图3B所提供的显示方式中，控光器件可以为微透镜、微棱镜或者自由曲面透镜，以微透镜为例，子像素100发出的四束光经过微透镜的四个区域，微透镜的这四个区域沿周向划分的四个区域(具体可以参见图3B)，从而使得四束光分别向四个不同的方向折射。另外，位于显示面板上不同位置的子像素100发出的光所经过的微透镜的四个区域所绕的中心可能不同，例如，位于显示面板中心的子像素100发出的光所经过的微透镜的四个区域所绕的中心位于微透镜的正中心，靠近显示面板边缘的子像素100发出的光所经过的微透镜的四个区域所绕的中心会偏离微透镜的正中心。
第二种多视角方案可以采用如下两种实现方式实现：
图4A是本发明实施例提供的另一种控光器件与子像素的位置示意图，参见图4A，在一种实现方式中，所述控光器件阵列包括多组控光器件102，每组控光器件102用于控制对应的一组子像素100中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点，每组控光器件102包括与所述一组子像素100中的至少两个子像素100一一对应的至少两个控光器件102。也就是说，在这种实现方式中，控光器件102与子像素100对应设置，每个子像素100出射的光线采用一个控光器件102进行控制，一个控光器件102控制一个子像素100发出的至少两束光向相同的方向传播，一组控光器件102控制一组子像素100中各个子像素100发出的光分别向不同的方向传播，实现三维显示面板的多视角。
在这种实现方式中，子像素100可以位于控光器件102的中部，保证子像素100发出的光所经过的位置的折射方向相同，从而实现向相同的方向传播。
在图4A所提供的显示方式中，控光器件可以为微透镜、微棱镜、自由曲面透镜或者光栅。
图4B是本发明实施例提供的另一种控光器件与子像素的位置示意图，参见图4B，在另一种实现方式中，所述控光器件阵列包括多个控光器件102，每个控光器件102用于控制一组子像素100中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点。也就是说，在这种实现方式中，控光器件102与子像素100对应设置，每组子像素100出射的光线采用一个控光器件102进行控制，一个控光器件102控制一组子像素100中各个子像素100发出的光分别向不同的方向传播，每个子像素100发出的至少两束光向相同的方向传播，实现三维显示面板的多视角。
其中，每组子像素100中的各个子像素发出的光分别穿过对应的所述控光器件102的不同区域，相同方向的光束经过所述控光器件102的不同区域后的折射方向不同。通过让一组子像素100中的各个子像素发出的光分别穿过所述控光器件102的不同区域，使得至少两束光分别朝向至少两个不同的视点。
在图4B所提供的显示方式中，控光器件可以为微透镜、微棱镜或自由曲面透镜，以自由曲面透镜为例，一组子像素100中的四个子像素发出的光分别经过自由曲面透镜的四个区域(四个区域可以是以自由曲面透镜的中心为中心沿周向划分)，自由曲面透镜的四个区域具有不同的曲率，进而具有不同的折射方向，从而使得四个子像素发出的光分别向四个不同的方向折射。
在上述两种多视角实现方式中，第一种方式既能实现多视角，又不会损失分辨率，但对控光器件制作要求较高；第二种方式为了实现多视角，采用了一组相同颜色的子像素显示画面中同一像素点(该像素点的一个颜色分量)，相比于同一颜色的子像素中的各个子像素显示画面中不同的像素点，分辨率有所下降，但对控光器件制作工艺要求较低。
在本发明实施例的上述实现方式中，由于采用了多视角设计，使得显示画面中不同景深的像素点对应的子像素都具有多个，或者多束朝向不同方向的光，从而使得在不同视角下都能观看到3D画面。
在本发明实施例中，每个所述子像素包括间隔设置的3-4个显示区域，也即每个所述子像素发出的光被分为3-4束，这样既能实现降低串扰，又不会增大制造难度。
其中，每个所述子像素包括间隔设置的4个显示区域，所述4个显示区域呈菱形排布(4个显示区域的中心连线成菱形)。一方面，四个显示区域布置成菱形能够降低显示串扰，另一方面方便设计和制作。
在本发明实施例中，每个显示区域的形状可以设计为矩形或者圆形等规则图形，既能满足降低串扰以及多视角的显示需求，又方便设计制作。
本发明实施例还提供了一种显示装置，显示装置包括如前所述的三维显示面板。
在具体实施时，本发明实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
该方案通过将一个子像素设置成有至少两个间隔的显示区域，当采用与相关技术面积相同的子像素时，该方案中一个子像素显示的光斑的面积比相关技术中的子像素显示的光斑的面积小，从而使得各个子像素产生的光斑之间干扰减小，进而提高了显示效果，提高了用户的观看体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种三维显示面板，其特征在于，所述三维显示面板包括阵列排布的多个子像素，每个所述子像素包括间隔设置的至少两个显示区域。
2.根据权利要求1所述的三维显示面板，其特征在于，所述三维显示面板为LCD面板，所述LCD面板包括黑矩阵，所述黑矩阵包括与所述多个子像素一一对应的多个区域，所述黑矩阵的每个所述区域内均设置有至少两个开口，且每个所述区域内的开口与对应的所述子像素中的显示区域一一对应。
3.根据权利要求1所述的三维显示面板，其特征在于，所述三维显示面板为OLED面板，所述OLED面板包括像素界定层，所述像素界定层包括与所述多个子像素一一对应的多个区域，所述像素界定层的每个所述区域内均设置有至少两个开口，且每个所述区域内的开口与对应的所述子像素中的显示区域一一对应。
4.根据权利要求2或3所述的三维显示面板，其特征在于，每个所述区域被划分为至少两个形状大小相同的子区域，每个所述子区域内布置有一个所述开口。
5.根据权利要求1-3任一项所述的三维显示面板，其特征在于，每个所述子像素均包括控光器件，所述多个子像素中的控光器件组成控光器件阵列，所述控光器件阵列被配置为控制每个所述子像素通过至少两个显示区域发出的至少两束光分别朝向不同的视点，任意两个所述子像素发出的光所朝向的至少两个不同视点一一对应相同，或者，所述控光器件阵列被配置为控制每组子像素中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点，每组所述子像素包括至少两个对应显示画面中相同像素的同一颜色的子像素，每个所述子像素发出的至少两束光的视点相同，任意两组子像素发出的光所朝向的至少两个不同视点一一对应相同。
6.根据权利要求5所述的三维显示面板，其特征在于，每个所述子像素均包括与所述子像素发出的至少两束光一一对应的至少两个控光器件。
7.根据权利要求5所述的三维显示面板，其特征在于，每个所述子像素包括一个所述控光器件，每个控光器件用于控制对应的所述子像素发出的至少两束光分别朝向不同的视点。
8.根据权利要求7所述的三维显示面板，其特征在于，每个所述子像素发出的至少两束光分别穿过对应的所述控光器件的不同区域，相同方向的光束经过所述控光器件的不同区域后的折射方向不同。
9.根据权利要求5所述的三维显示面板，其特征在于，所述控光器件阵列包括多组控光器件，每组控光器件用于控制对应的一组子像素中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点，每组控光器件包括与所述一组子像素中的至少两个子像素一一对应的至少两个控光器件。
10.根据权利要求5所述的三维显示面板，其特征在于，所述控光器件阵列包括多个控光器件，每个控光器件用于控制一组子像素中的各个子像素发出的光分别朝向不同的视点。
11.根据权利要求10所述的三维显示面板，其特征在于，每组子像素中的各个子像素发出的光分别穿过对应的所述控光器件的不同区域，相同方向的光束经过所述控光器件的不同区域后的折射方向不同。
12.根据权利要求5所述的三维显示面板，其特征在于，所述控光器件包括微透镜、微棱镜、自由曲面透镜或者光栅。
13.根据权利要求1-3任一项所述的三维显示面板，其特征在于，每个所述子像素包括间隔设置的3-4个显示区域。
14.根据权利要求13所述的三维显示面板，其特征在于，每个所述子像素包括间隔设置的4个显示区域，所述4个显示区域呈菱形排布。
15.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-14任一项所述的三维显示面板。
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