CN109616019B - 显示面板、显示装置、三维显示方法和三维显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板、显示装置、三维显示方法和三维显示系统，所述显示面板包括控制器、多个发光结构和多个调节体，所述调节体设置在所述发光结构的下方，所述调节体的至少部分配置为在所述控制器的控制下向靠近或远离所述发光结构的方向运动，并带动所述发光结构运动。本发明的显示装置通过设置位置可调的调节体，使得调节体可在控制器的控制下带动发光结构向上移动或者向下移动。多个发光结构的远离调节体的表面的可形成凹陷或者凸起的结构，从而实现三维的立体显示效果，提高用户真实观感。

Description

显示面板、显示装置、三维显示方法和三维显示系统

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板、显示装置、三维显示方法和三维显示系统。

背景技术

显示面板的三维显示主要是在二维平面上采用裸眼3D技术，利用左眼和右眼接收到的图像的差异，使用户产生三维显示的错觉，该视觉效果真实性较差，影响使用感，无法实现真正的三维的显示效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种显示面板、显示装置、三维显示方法和三维显示系统，所述一种显示装置、三维显示方法和三维显示系统可实现凹凸的三维显示效果。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种显示面板，所述显示面板包括控制器、多个发光结构和多个调节体，所述调节体设置在所述发光结构的下方，所述调节体的至少部分配置为在所述控制器的控制下向靠近或远离所述发光结构的方向运动，并带动所述发光结构运动。

较佳地，所述调节体的两侧设置有电极，所述控制器配置为控制施加于所述电极的电压，所述调节体配置为在所述电极的作用下变形并带动所述发光结构运动。

较佳地，所述显示面板设有多个沟槽，以将所述显示面板分为若干单元，每一单元均设置有所述发光结构和所述调节体，所述控制器配置为分别对任意一单元的调节体的两侧的电极施加电压。

较佳地，所述显示面板包括无机膜层，所述发光结构设于所述无机膜层的上方，每一单元包括第一区和第二区，所述第一区设有TFT器件，所述第二区设有所述调节体，所述TFT器件和所述调节体之间设有隔离槽。

较佳地，所述隔离槽贯穿所述无机膜层，所述隔离槽将位于所述第一区的无机膜层和位于所述第二区的无机膜层分离。

较佳地，所述调节体的材料为在电场的作用下可发生形变的介电弹性体材料。

较佳地，所述调节体的材料为硅橡胶、或者丙烯酸酯弹性体、或者聚氨酯弹性体、或者丁腈橡胶、或者亚乙烯基氟化三氟乙烯。

较佳地，所述显示面板包括保护层，所述保护层设于所述发光结构的上方。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括上述的显示面板和外壳，所述外壳设有容纳所述显示面板的容纳空间。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种三维显示方法，所述三维显示方法用于上述的显示装置，所述三维显示方法包括：根据待显示图像的信息，控制器控制调节体运动，以带动对应的发光结构运动。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种三维显示系统，所述三维显示系统包括检测装置和上述的显示装置；

所述检测装置配置为检测待显示实物的外形轮廓，以获得外形轮廓数据；

根据所述外形轮廓数据，所述显示装置的控制器控制调节体运动，以带动对应的发光结构运动。

较佳地，当控制器不对调节体施加控制时，多个所述发光结构的远离所述调节体的表面形成一平坦的基准面。

较佳地，所述检测装置包括红外结构光发射器、红外结构光接收器和分析器；

所述红外结构光发射器配置为向待显示实物发射红外光；

所述红外结构光接收器配置为接收被待显示实物反射回来的红外光；

所述分析器根据发射的红外光和反射的红外光确定待显示实物的外形轮廓，以获得待显示实物的外形轮廓数据。

本发明的积极进步效果：

通过设置位置可调的调节体，使得调节体可在控制器的控制下带动发光结构向上移动或者向下移动。多个发光结构的远离调节体的表面可形成凹陷或者凸起的结构，从而实现三维的立体显示效果，提高用户真实观感。

附图说明

图1是本发明实施例的显示面板的结构示意图。

图2是本发明实施例的适用于显示装置的三维显示方法的简易流程示意图。

附图标记说明

基板 100

沟槽 110

无机膜层 200

第一无机层部 201

第二无机层部 202

隔离槽 203

基底层 210

栅极层 220

电介质层 230

有机膜层 300

平坦层 310

像素限定层 320

发光结构 400

调节体 500

电极 510

TFT器件 600

源极 610

漏极 620

多晶硅层 630

栅极 640

保护层 700

控制器

第一区 10

第二区 20

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图，对本发明实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例公开了一种显示面板。该显示面板可作为显示装置的一部分。除包括显示面板外，显示装置还可包括外壳。外壳的内部设有用于容纳显示面板的容纳空间。显示装置还可包括传感器、摄像头等元件。显示面板包括依次叠设的基板100、无机膜层200、有机膜层300、发光结构400、保护层700和控制器(图中未显示)。

显示面板还包括调节体500，调节体500设置在发光结构400的下方，调节体500的至少部分配置为在控制器的控制下向靠近或远离发光结构400的方向运动，并带动发光结构400运动。

本实施例中，调节体500可带动发光结构400向上移动或者向下移动。此处所指的“向上移动”为向远离基板100的方向移动，“向下移动”为向靠近基板100的方向移动，多个发光结构400的远离调节体500的表面的可形成凹陷或者凸起的结构，从而实现三维的立体显示，提高用户真实观感。

在本实施例中，调节体500可在电压的作用下发生形变。

具体的，调节体500的两侧设置有电极510，并可在电极510的作用下变形并带动发光结构400运动。控制器与电极510电连接，其配置为控制施加于电极510的电压。在控制器的控制下，可对调节体500的两侧的电极510施加不同的电压，调节体500的电场的作用下发生形变，即发生膨胀或者收缩，调节体500的靠近发光结构400的一侧会向上或者向下移动。

比如，调节体500可为在电场的作用下可发生形变的介电弹性体材料，比如，调节体的材料可以为硅橡胶、丙烯酸酯弹性体、聚氨酯弹性体、丁腈橡胶、亚乙烯基氟化三氟乙烯以及其他复合材料。调节体也可以由压电陶瓷材料制成。若在调节体500两侧的电极510上施加与调节体500的极化方向相同的电场，电场使极化强度增大，调节体500内部的正负束缚电荷之间距离增大，调节体500沿极化方向产生伸长形变，即调节体500的靠近发光结构400的一侧会向上移动，以带动发光结构400向上移动。若在调节体500两侧的电极510上施加与调节体500的极化方向相反的电场，调节体500内部的正负束缚电荷之间距离减小，调节体500沿极化方向产生收缩形变，即调节体500的靠近发光结构400的一侧会向下移动，以带动发光结构400向下移动。

当然，调节体500也通过其他方式实现形状上的膨胀或者收缩，其朝向发光结构400的表面向上移动或者向下移动，以带动位于调节体500上方的发光结构400向上或者向下运动。

又或者，调节体500可不发生形变，在调节体500的周围设置有带动调节体500向上运动或者向下运动的器件，该器件可改变调节体500的位置，以带动位于调节体500上方的发光结构400向上或者向下运动。比如，调节体具有磁性，调节体的周围设置有控制件，控制件和调节体可通过磁力作用发生相对位移，通过改变控制件的位置、磁场强度，改变调节体的位置，以带动发光结构运动。或者，调节体的表面设置有活动的拨动件，波动体通过朝向或远离调节体运动，改变调节体的位置，以带动发光结构运动。又或者，调节体为可活动的部件，调节体通过朝向或远离发光结构的运动，以带动发光结构运动。

进一步地，在本实施例中保护层为柔性的可弯曲的保护层，保护层覆设于发光结构400的上方。当发光结构400向上或者向下移动时，对应的保护层的至少部分向上凸出或者向下凹陷。当多个发光结构400向上或者向下移动至一定位置时，保护层可展现出一定的凸出或者凹陷的形状，以实现三维的立体显示。其中，保护层由透明材料制成，以使发光结构发出的光可透过保护层显现。

当然，在其他实施例中，保护层也可以由不可发生形变材料制成。该保护层与发光结构400间隔设置，以使得发光结构400向上或者向下移动时，发光结构400的靠近保护层的表面不会碰触到保护层，避免因为发光结构400的移动而使发光结构400或者保护层受到磕碰磨损。当发光结构400向上或者向下移动时，发光结构400的与保护层之间的距离发生改变，而保护层不发生形变。当多个发光结构400向上或者向下移动至一定位置时，多个发光结构400的上表面，即发光结构400的朝向保护层的表面可展现出一定的凸出或者凹陷的形状，用户透过保护层可观察到该凸出或者凹陷的形状，同样可实现三维的立体显示。

进一步地，无机膜层200设于基板100的上方，发光结构400设于无机膜层200的上方。其中，无机膜层200上开设有沟槽110以将显示面板分为若干单元，每一单元的显示面板对应设置有发光结构400和调节体500，该调节体500能对应改变发光结构400的上下位置。而控制器可分别对任意一单元的调节体500的两侧的电极510施加电压。在本实施例中，每一单元的无机膜层200上均设置有一个发光结构400、一个调节体500、调节体500两侧的电极510和控制该电极510的控制器。当然，在其他实施例中，也可以是一个调节体对应多个发光结构。

通过上述设置，使得不同的调节体500两侧的电极510位于不同单元，各单元的电极510产生的电场相互独立互不影响。控制器能精准的控制施加于各个单元的电极510的电压，不同单元的调节体500受到的电场相互独立互不影响，以使调节体500产生形变或者位置的变化更为精准，从而使得各个发光结构400能位于指定位置，更精准的实现三维的立体显示。

进一步地，显示面板还包括TFT器件600。每一单元的显示面板包括第一区10和第二区20，第一区10设有TFT器件600，第二区设有调节体500。其中，TFT器件600和调节体500之间设有隔离槽203。隔离槽203贯穿无机膜层200，并将位于第一区10的无机膜层200和位于第二区20的无机膜层200分离。

在本实施例中，TFT器件600与调节体500沿垂直无机膜层200的厚度的方向间隔设置。调节体500在发生形变或者位置变化时，TFT器件600的位置不会发生改变。

其中，TFT器件600包括源极610、漏极620、与源极610和漏极620连接的多晶硅层630(Poly Silicon)以及栅极640。

在本实施例中，所述隔离槽贯穿所述无机膜层，所述隔离槽将位于所述第一区的无机膜层和位于所述第二区的无机膜层分离。位于第一区10的无机膜层200形成第一无机层部201，位于第二区20的无机膜层200形成第二无机层部202。隔离槽203将第一无机层部201和第二无机层部202分离，当调节体发生形变或者位置的变化时，设置有调节体的第二无机层部202也会发生位置或者形状上的改变，而TFT器件600的位置和形状相对维持不变。设置有TFT器件600的第一无机层部201不会发生位置或者形状上的改变。通过隔离槽203将第一无机层部201和第二无机层部202分离，可以防止无机膜层200因两部分相对形状或者位置的差异发生损坏或出现应力集中的现象。当然，在其他实施例中，隔离槽203也可不为贯穿的通槽，隔离槽203仅向无机膜层200的内部延伸，第一无机层部201的至少部分和第二无机层部202的至少部分分离。当第二无机层部202相对于第一无机层部201发生形变或者位移时，部分第一无机层部201和第二无机层部202的分离，减小无机膜层200损伤断裂或发生应力集中的概率。

进一步地，发光结构400具体可为EL(Electro Luminesence)发光结构，其包括第一电极、位于第一电极上方的电致发光材料以及位于所述电致发光材料上方的第二电极。其中，第一电极和第二电极未在图中表示。

进一步地，各个单元的无机膜层200均包括依次叠设的基底层210(Buffer)、栅极层220(Gate Insulator，简称GI)和电介质层230(Interlevel Dielectric，简称ILDC)。电介质层230可通过氧化物沉积形成于栅极层220的上表面。有机膜包括依次叠设的平坦层310(PLN)和像素限定层320(PDL),平坦层310可嵌入隔离槽203中。

如图2所示，本发明还公开了一种三维显示方法，该三维显示方法应用于上述的显示装置。上述三维显示方法包括：根据待显示图像的信息，控制器控制调节体运动，以带动对应的发光结构运动。

进一步的，根据待显示图像的信息，控制器配置为控制施加于位于各调节体500的两侧的电极510的电压，以带动对应的发光结构400运动。

三维显示方法包括以下步骤：

步骤1000：根据待显示图像的信息，控制器控制施加于位于各调节体500的两侧的电极510的电压、形成施加于调节体的电场。

步骤2000：调节体500在电场的作用下产生形变，带动发光结构400运动，以使多个发光结构400的远离基板100的表面形成凹陷或者突出的表面，该表面与带显示图像相对应。

在本实施例中，待显示图像的信息具体为该待显示图样的三维信息。控制器配置为接收待显示图像，并根据待显示图像的信息控制调节体500的运动，以使发光结构400形成与待显示图像相对应的表面。其中，待显示图像可以为二维的平面图形，控制器分析得到该平面图形的三维信息，并将其转换成电压信号并施加于电极510，使得多个发光结构400呈现出三维的立体结构。待显示图像也可以为三维的立体图形。

本发明还公开了一种三维显示系统，三维显示系统包括检测装置和上述的显示装置。

检测装置配置为检测待显示实物的外形轮廓，以获得外形轮廓数据。

根据外形轮廓数据，显示装置的控制器控制至少部分调节体运动，以带动对应的发光结构。

在本方案中，多个发光结构的远离调节体的表面可显示出与待显示实物的外形轮廓相对应的外形轮廓。

具体的，控制器将外形轮廓数据转化为电压值，并施加于调节体500的两侧的电极510，以使多个发光结构400的远离调节体500的表面显示出与待显示实物的外形轮廓相对应的外形轮廓。

在本实施中，检测装置还包括红外结构光发射器、红外结构光接收器和分析器。红外结构光发射器配置为向待显示实物发射红外光。红外结构光接收器配置为接收被待显示实物反射回来的红外光。分析器根据发射的红外光和反射的红外光确定待显示实物的外形轮廓，以获得待显示实物的外形轮廓数据。通过这样的设置，当用户指定任意一实物为待显示实物时，检测装置可以获得待显示实物的外形轮廓数据，显示装置的控制器可根据上述待显示实物的外形轮廓数据控制调节体运动，以带动对应的发光结构运动，使得发光结构400的远离调节体500的表面显示出与待显示实物的外形轮廓相对应的外形轮廓。

当然，待显示实物可以为预存于显示装置的存储器中的数据，存储器中存储多个待显示实物的外形轮廓数据，用户可选择需要的待显示实物，检测装置可根据该显示实物的外形轮廓数据控制电极510的电压。

另外，当控制器不对调节体施加控制时，即，当控制器不对调节体500的两侧的电极510施加电压时，多个发光结构400的远离调节体500的表面形成一平坦的基准面。当控制器对调节体施加控制时，即，当控制器对调节体500的两侧的电极510施加不同的电压时，调节体500带动发光结构400运动。通过这样的设置，当用户仅需显示装置进行二维显示时，控制器可不对电极510施加电压，或者对调节体500的两侧电压施加相同的电压。此时，多个发光结构400的远离调节体500的表面形成一平坦的基准面，以实现二维的平面显示。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括控制器、多个发光结构和多个调节体，所述调节体设置在所述发光结构的下方，所述调节体的至少部分配置为在所述控制器的控制下向靠近或远离所述发光结构的方向运动，并带动所述发光结构运动；

所述调节体的两侧设置有电极，所述控制器配置为控制施加于所述电极的电压，所述调节体配置为在所述电极的作用下变形并带动所述发光结构运动；

所述显示面板设有多个沟槽，以将所述显示面板分为若干单元，每一单元均设置有所述发光结构和所述调节体，所述控制器配置为分别对任意一单元的调节体的两侧的电极施加电压；

所述显示面板包括无机膜层，所述发光结构设于所述无机膜层的上方，每一单元包括第一区和第二区，所述第一区设有TFT器件，所述第二区设有所述调节体，所述TFT器件和所述调节体之间设有隔离槽。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述隔离槽贯穿所述无机膜层，所述隔离槽将位于所述第一区的无机膜层和位于所述第二区的无机膜层分离。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述调节体的材料为在电场的作用下可发生形变的介电弹性体材料。

4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述调节体的材料为硅橡胶、或者丙烯酸酯弹性体、或者聚氨酯弹性体、或者丁腈橡胶、或者亚乙烯基氟化三氟乙烯。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括保护层，所述保护层设于所述发光结构的上方。

6.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至5任一项所述的显示面板和外壳，所述外壳设有容纳所述显示面板的容纳空间。

7.一种三维显示方法，其特征在于，所述三维显示方法用于权利要求6所述的显示装置，所述三维显示方法包括：根据待显示图像的信息，控制器控制调节体运动，以带动对应的发光结构运动。

8.一种三维显示系统，其特征在于，所述三维显示系统包括检测装置和如权利要求6所述的显示装置；

所述检测装置配置为检测待显示实物的外形轮廓，以获得外形轮廓数据；

根据所述外形轮廓数据，所述显示装置的控制器控制调节体运动，以带动对应的发光结构运动。

9.如权利要求8所述的三维显示系统，其特征在于，当控制器不对调节体施加控制时，多个所述发光结构的远离所述调节体的表面形成一平坦的基准面。

10.如权利要求8所述的三维显示系统，其特征在于，所述检测装置包括红外结构光发射器、红外结构光接收器和分析器；

所述红外结构光发射器配置为向待显示实物发射红外光；

所述红外结构光接收器配置为接收被待显示实物反射回来的红外光；

所述分析器根据发射的红外光和反射的红外光确定待显示实物的外形轮廓，以获得待显示实物的外形轮廓数据。

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