CN116819793A - 三维显示模组以及三维显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种三维显示模组以及三维显示装置,属于显示技术领域,所述三维显示模组,包括:显示面板,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素,所述像素包括多个子像素;第一光线调制单元,设置在所述显示面板的出光面一侧;第二光线调制单元,设置在所述第一光线调制单元背离所述显示面板的一侧,第二光线调制单元包括多个调光结构,调光结构在显示面板上的正投影覆盖多个子像素;其中,多个调光结构对应多个视点,对应同一位置的多个子像素所发射的光线经由各自的调光结构入射至同一视点;第一光线调制单元,至少用于降低多个子像素中目标子像素发出的入射光线的透过率,目标子像素发出的入射光线经由调光结构后入射到视点的边缘。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,特别是涉及一种三维显示模组以及三维显示装置。
背景技术
裸眼3D是一种无需借助辅助观看设备、裸眼即可获得立体观看效果的特殊图画,其原理在于,利用人的左右眼分别接收不同的画面,经过大脑对图像信息进行叠加重生后,可以构建出具有立体显示效果的影像。其中,裸眼3D显示装置由于无需观看者佩戴眼镜或头盔等任何助视设备就能观看到3D影像而倍受青睐。
目前主流的裸眼3D显示装置采用的是柱透镜阵列和狭缝光栅。其中,柱透镜阵列具有空间分光能力,控制来自显示面板上的不同的视差图像光线形成空间视点,分别进入左右眼,形成立体感。然而,目前的裸眼3D显示装置存在图像成像质量较低的问题。
发明内容
本公开提供了一种三维显示模组,包括:
显示面板,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素,所述像素包括多个子像素;
第二光线调制单元,设置在所述显示面板的出光面一侧,所述第二光线调制单元包括多个调光结构,所述调光结构在所述显示面板上的正投影覆盖多个子像素;其中,多个所述调光结构对应多个视点,对应同一位置的多个子像素所发射的光线经由各自的调光结构入射至同一所述视点;
第一光线调制单元,设置在所述显示面板的出光面与所述第二光线调制单元之间,至少用于降低多个子像素中目标子像素发出的入射光线的透过率,所述目标子像素发出的入射光线经由所述调光结构后入射到所述视点的边缘。
在一种可选示例中,多个所述调光结构阵列排布;所述显示面板包括靠近所述第一光线调制单元设置且成陈列排布的多个黑矩阵,,所述黑矩阵用于限定出所述子像素的开口;
其中,多个所述电极单元的排布方式,不同于所述黑矩阵的排布方式以及不同于所述调光结构的排布方式,以破坏所述所述黑矩阵与所述调光结构之间的干涉。
在一种可选示例中,所述第一光线调制单元,包括:
电极层,包括多个电极单元,所述电极单元在所述显示面板上的正投影覆盖所述子像素;
调整层,所述调整层在所述显示面板上的正投影整面覆盖多个子像素;
其中,所述电极单元用于向所述调整层提供电场,所述调整层用于在所述电场的作用下,调整所述子像素发出的入射光线的透过率。
在一种可选示例中,所述调整层设置在所述电极层背离所述显示面板的一侧,包括:
第一偏振片,位于靠近所述电极层的一侧;
第二偏振片,与所述第一偏振片相对设置;
液晶盒,位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间;;
其中,所述第一偏振片用于透过第一偏振方向的光线,所述液晶盒用于在所述电场的作用下,对所述入射光线的偏振方向进行调整,所述第二偏振片用于透过第二偏振方向的光线,所述第一偏振方向与第二偏振方向相互交叉或相互垂直。
在一种可选示例中,所述电极单元包括至少一个子电极,所述子电极在所述显示面板上的正投影形状包括以下至少之一:多边形、圆形、椭圆形、扇形、腰圆形以及不规则图形。
在一种可选示例中,所述子电极在所述显示面板上的正投影的边缘包括以下至少之一:直线形、弧形、波浪形以及折线形。
在一种可选示例中,所述电极单元包括相同形状的多个子电极,其中,具有不同形状的子电极的电极单元在所述显示面板的一侧交错分布。
在一种可选示例中,所述第二光线调制单元中至少存在一个第一调光结构,所述第一调光结构包括多个微柱透镜,多个所述微柱透镜阵列排布;
其中,一个所述微柱透镜在所述显示面板上的正投影与所述子像素交叠。
在一种可选示例中,所述第二光线调制单元中至少存在一个第二调光结构,所述第二调光结构中包括狭缝光栅,所述狭缝光栅包括:交替设置的多个条状透光部和多个条状遮光部,所述第二调光结构为所述条状透光部和所述条状遮光部的组合。
在一种可选示例中,所述第二光线调制单元中至少存在一个第三调光结构,所述第三调光结构包括单个微柱透镜;
其中,所述单个微柱透镜在所述显示面板上的正投影,覆盖多个所述子像素。
在一种可选示例中,所述单个微柱透镜在所述显示面板上的正投影在第三方向上的尺寸p,与所覆盖的子像素在第三方向上的尺寸w,满足p=k*w的关系,其中,k为所覆盖的子像素的数量;
其中,所述第三方向为所述显示面板的平面延伸方向。
在一种可选示例中,至少存在相邻的两个调光结构在所述显示面板上的正投影,分别覆盖同一个子像素的不同区域。
在一种可选示例中,所述第二光线调制单元还包括:
硅胶层,设置在靠近所述显示面板的一侧;
聚合物层,设置在所述硅胶层背离所述显示面板的一侧;
基底层,设置在所述聚合物层背离所述显示面板的一侧;
其中,在所述基底层背离所述显示面板的一侧设置多个所述调光结构。
在一种可选示例中,所述调光结构包括微柱透镜,所述微柱透镜的曲面的曲率半径大于或等于0.40341mm,且小于或等于0.40343mm。
在一种可选示例中,所述调光结构包括微柱透镜,所述微柱透镜的口径大于或等于0.662,且小于或等于0.667mm。
在一种可选示例中,所述调光结构包括微柱透镜,所述微柱透镜的拱高大于0,且小于0.15mm。
本公开还提供一种三维显示装置,包括所述的三维显示模组。
采用本公开提供的三维显示模组,包括显示面板、第一光线调制单元和第二光线调制单元,其中,显示面板包括呈阵列排布的多个像素,像素包括多个子像素;第一光线调制单元设置在显示面板的出光面一侧;第二光线调制单设置在第一光线调制单元背离显示面板的一侧,并包括多个调光结构,调光结构在显示面板上的正投影覆盖多个子像素;其中,多个所述调光结构对应多个视点,对应同一位置的多个子像素所发射的光线经由各自的调光结构入射至同一所述视点;第一光线调制单元至少用于降低多个子像素中目标子像素发出的入射光线的透过率,所述目标子像素发出的入射光线经由所述调光结构后入射到所述视点的边缘。
一方面,由于利用第一光线调制单元对子像素的入射光线的透过率进行了调整,从而使得子像素入射到第二光线调制单元的光线的明暗度进行了调整,由此可以降低某一视点的边缘的光线的透过率,由此,降低了视点的边缘光线的亮度,从而减少串扰,提高成像图像的清晰度。
另一方面,由于第二光线调制单元包括多个调光结构,一个调光结构可以覆盖多个子像素,同时,对应同一个位置的不同子像素发出的光线经过各自对应的调光结构后入射至同一个视点,由此,可以通过设置调光结构所覆盖的子像素的数量增加视点,从而形成连续密集视点,进一步提高了成像图像质量。
上述说明仅是本公开技术方案的概述,为了能够更清楚了解本公开的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本公开的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施例,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。需要注意的是,附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例,目的只是示意说明本发明内容。附图中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
图1示意性地示出了本公开实施例中的第一种三维显示装置在厚度方向上的剖面结构示意图;
图2示意性地示出了单个子像素的成像示意图;
图3示意性地示出了本公开实施例中的第二种三维显示装置在厚度方向上的剖面结构示意图;
图4示意性地示出了本公开实施例中的第三种三维显示模组的剖面结构示意图;
图5A示意性地示出了一种电极单元的的平面示意图;
图5B示意性地示出了一种电极层的平面示意图;
图6示意性地示出了本公开实施例中的第四种三维显示面板在厚度方向上的结构示意图;
图7示意性地示出了本公开实施例中的第五种三维显示面板在厚度方向上的结构示意图;
图8示意性地示出了一种三维显示模组所呈现的立体画面的示意图。
附图标记说明:
100、显示面板;200、第一光线调制单元;300、第二光线调制单元;301、调光结构;201、电极层;202、调整层;2011、电极单元;2021、第一偏振片;2022、液晶盒;2023、第二偏振片;111、子电极;302、硅胶层;303、聚合物层;304、基底层。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
相关技术中,裸眼3D显示装置主要采用柱透镜阵列和狭缝光栅实现三维显示效果。其中,柱透镜阵列设置在液晶显示面板100的出光面一侧;柱透镜阵列具有空间分光能力,控制来自液晶显示面板100的不同的视差图像光线形成空间视点,分别进入左右眼,形成立体感。具体实现中,可以通过在液晶显示面板100上加载多个不同视点的图像编码信息,,可以让不同的视差图像在空间中不同位置处成像,从而实现裸眼3D显示装置的显示效果。
其中,一般是通过将柱透镜倾斜一定的角度的方式,来减小摩尔纹,但是倾斜柱透镜又会使得视点之间存在串扰,导致成像不清晰的问题,二者相互制约。因此,需要在使用柱透镜阵列形成裸眼3D显示时,减小摩尔纹的同时,减小立体显示的串扰。
有鉴于此,本公开提出了一种三维显示模组,该三维显示模组由二维的显示面板100、第一光线调制单元200和第二光线调制单元300构成,其中,第一光线调制单元200用于对显示面板100的子像素发出的入射光线的明暗度进行调整,第二光线调制单元300用于调制入射到其的光线出射方向,从而使得来自显示面板100的不同的视差图像光线形成空间视点,由此,可以实现较高清晰度、较大观看范围的三维显示效果。由于第一光线调制单元200可以调整子像素发出的入射光线的明暗度,从而视点图像边缘的光线亮度较弱,从而减少串扰,提高成像图像的清晰度。第二光线调制单元300包括多个调光结构301,且每一个调光结构301覆盖多个子像素,由此,可以通过设置调光结构301所覆盖的子像素的数量,形成密集视点,从而扩大了观看范围。
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照图1所示,图1示出了本公开实施例中的第一种三维显示装置在厚度方向上的剖面结构示意图,如图1所示,包括显示面板100、第一光线调制单元200和第二光线调制单元300;
其中,显示面板100包括呈阵列排布的多个像素,像素包括多个子像素101;
第一光线调制单元200设置在显示面板100的出光面一侧;
第二光线调制单元300设置在第一光线调制单元200背离显示面板100的一侧,第二光线调制单元300包括多个调光结构301,调光结构301在显示面板100上的正投影覆盖多个子像素;其中,对应同一个位置的多个子像素发出的光线经过各自对应的调光结构301后入射至同一个视点;
第一光线调制单元,至少用于降低多个子像素中目标子像素发出的入射光线的透过率,目标子像素发出的入射光线经由调光结构301后入射到视点的边缘。
其中,显示面板100可以是二维显示面板100,具体地,二维显示面板100可以是液晶显示面板100,则显示面板100可以包括:相对设置的阵列基板和对向基板,以及设置在阵列基板和对向基板之间的液晶层。具体地,液晶面板为高分辨率液晶显示面板100,分辨率可以为4K、8K等,尺寸可以是15.6英寸或31.5英寸。
在显示面板100中包括阵列排布的多个像素,每个像素可以包括多个子像素,具体地,可以包括三个子像素,如红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素,当然,在一些示例中,也可以包括四个子像素,如红色子像素、蓝色子像素和白色子像素。其中,红色子像素用于发出红色光,蓝色子像素用于发出蓝色光、绿色子像素用于发出绿色光、白色子像素用于发出白光。
其中,像素中的多个子像素可以采用水平并列、竖直并列、X形、十字形或品字形等排布方式。例如,以像素包括三个子像素为例,三个子像素可以采用水平并列、竖直并列或品字形方式排列等。例如,以像素包括四个子像素为例,四个子像素可以采用水平并列、竖直并列或正方形(Square)方式排列等。这里,本公开实施例对此不做限定。
在一种示例性实施例中,子像素的形状可以是三角形、正方形、矩形、菱形、梯形、平行四边形、五边形、六边形和其它多边形中的任意一种或多种。这里,本公开实施例对此不做限定。
其中,显示面板100的多个子像素可以被划分为多个像素组,每一个像素组可以包括多个像素,不同的像素组中可以包括针对同一位置的子像素。则第二光线调制单元300中的一个调光结构301可以覆盖一个像素组中的多个子像素。如图1所示,调光结构301在显示面板100上的正投影覆盖多个子像素;其中,不同的调光结构301所覆盖的子像素中存在对应同一位置的子像素,实际中,该对应同一个位置的子像素可以理解为是在进行画面显示时,这两个子像素显示的是同一个位置不同方向的画面。
多个调光结构301可以在显示面板100的出光面一侧形成多个视点,其中,对应同一个位置的不同子像素是指:不同调光结构301所覆盖的子像素中,对应同一位置的不同子像素。该子像素可以在不同的显示周期中,所发出的光线可以经由各自对应的调光结构301调整出射方向,,使得其出射方向汇聚到同一视点。
示例地,如图1和图2所示,图2示出了图1中椭圆形虚线框中单个子像素的成像示意图,如图1所示,三个调光结构301对应三个视点,其中,在周期1中,调光结构A所覆盖的子像素2的光线经由调光结构A出射到视点2,子像素3的光线经由调光结构A出射到视点3,子像素4的光线经由调光结构A出射到视点4。在周期2中,调光结构B所覆盖的子像素2的光线经由调光结构B出射到视点2,子像素3的光线经由调光结构B出射到视点3,子像素4的光线经由调光结构B出射到视点4。视点2、视点3和视点4的图像进入人眼,便形成了三维画面。
其中,每个调光结构301所覆盖的子像素可以是多个,当然,不同的调光结构301所覆盖的子像素的数量可以相同,在又一些情况中,可以存在所覆盖的子像素的数量与其他调光结构301所覆盖的子像素的数量不同的调光结构301。例如,处于显示面板100边缘的调光结构301,其覆盖的子像素的数量可以少于或多于远离显示面板100边缘的调光结构301所覆盖的子像素的数量。具体,可以依据显示面板100的子像素的数量分布确定,在此不做限定。
其中,调光结构301所覆盖的子像素的数量越少,则多个调光结构301所对应的视点数量越多,从而可以形成密集视点,提高三维显示分辨率。
如上所述,由于三维裸眼显示中,视点间存在串扰,则需要降低串扰,在本公开中,在显示面板100与第二光线调制单元300之间设置了第一光线调制单元200,该第一光线调制单元200可以对子像素发出的光进行像素级调光,具体而言,其可以对子像素发射的光线从第一光线调制单元200透过的透过率进行调整,其中,可以包括允许子像素发射的光线的全部透过,以及允许子像素发射的光线部分透过或不透过。
通过调整目标子像素的入射光线的透过率,可以对目标子像素发出的光的明暗度进行调整,从而可以降低视点的边缘光线的亮度,避免视点间的串扰。
如图1所示,假设调光结构A中的子像素2发出的光线入射到视点2的边缘,则可以通过第一光线调制单元200,降低该调光结构A中的子像素2发射的光线的透过率,从而降低了子像素2入射到调光结构A中的光线的亮度,继而降低视点2的边缘处的亮度,从而避免视点2和视点3之间的串扰。
由于第一光线调制单元200至少针对目标子像素的光线的透过率进行调整,这样,便达到了像素级调光从而减少串扰的目的。需要说明的是,即使不允许位于视点的边缘的子像素的光透过,由于其是像素中的一个子像素,也不会影响画面的完整性,从而在降低串扰的同时,不影响其他的显示质量。
其中,图1所示的视点数量仅是一种示例性说明,不代表对本公开的视点数量的限制,图1中的各视点连接的直线代表的是视点与子像素之间的对应关系,并不表示实际的光线的入射光路,直线上所示的数值代表对应数值的子像素。如数值为4,则代表是子像素4。实际中,视点数量的个数也可以为4个、6个或8个。在实际设计时,可以通过设计每个调光结构301所覆盖的子像素的数量,改变视点数量。
采用本公开的三维显示模组,由于利用第一光线调制单元200降低了目标子像素的入射光线的透过率,从而使得目标子像素入射到第二光线调制单元300的光线的明暗度进行了调整,由此可以降低视点图像边缘的光线亮度,从而减少串扰,提高成像图像的清晰度。
又由于第二光线调制单元300包括多个调光结构301,一个调光结构301可以覆盖多个子像素,多个调光结构301可以对应多个视点,实际中,通过减少调光结构301所覆盖的子像素的数量,增加调光结构301来增加视点,从而形成连续密集视点,进一步提高了成像图像质量。
在一种示例性实施例中,三维显示模组还可以包括:背光模组,位于显示面板100的入光侧,被配置为向显示面板100提供背光,显示面板100可以接收背光,进行不同灰阶颜色的显示。
在一种示例性实施例中,根据背光源的位置的不同,背光模组可以包括但不限于为直下式背光模组和侧入式背光模组中的任意一种。这里,本公开实施例对此不做限定。
在一种示例性实施例中,以背光模组为直下式背光模组为例,背光模组可以包括背光源和位于背光源与显示面板100之间的匀光片。
在一种示例性实施例中,以背光模组为侧入式背光模组为例,背光模组可以包括背光源、反光片、导光片和匀光片,反光片、导光片和匀光片可以沿显示模组的厚度方向依次层叠设置,反光片位于导光片的远离显示面板100(即液晶显示面板100)的第一侧,匀光片位于导光片的靠近显示面板100(即液晶显示面板100)的第二侧,背光源位于导光片的第三侧,第一侧和第二侧相对设置,第三侧与第一侧和第二侧交叉。
在一种示例性实施例中,背光源可以为一个或多个发光二极管。
在一种示例性实施例中,第一光线调制单元200可以采用液晶盒2022配合电极单元2011的方式,调制如何入射光线的透过率。具体地,参照图3所示,图3示出了第二种三维显示装置在厚度方向上的剖面结构示意图,通过该示意图,详细说明第一光线调制单元200的结构以及工作原理。
如图3所示,第一光线调制单元200包括电极层201,其中,电极层201上包括多个电极单元2011,一个电极单元2011在显示面板100上的正投影覆盖子像素;
调整层202,所述调整层202在所述显示面板100上的正投影整面覆盖多个子像素;
其中,所述电极单元2011用于向所述调整层202提供电场,所述调整层202用于在所述电场的作用下,控制所述调制后的入射光线的透过率。
本实施例中,多个电极单元2011之间具有间隔,彼此绝缘。电极层201上的一个电极单元2011在显示面板100上的正投影可以覆盖子像素,具体,可以与子像素重叠,或者其正投影区域可以全覆盖子像素,且略大于子像素的尺寸。优选地,电极单元2011在显示面板100上的正投影覆盖子像素的开口区。
其中,调整层202可以配置为随着电场的作用,其对光线的通过率具有控制的功能,如通电的情况下,其通过调整层202后,光线变暗。或者,在电场的作用下,调整层202增大了光线的通过率,从而光线变亮。
在一种实现方式中,调整层202可以采用电致化学材料构成,这些材料的特性可以是在电场的作用,被电场影响的区域的材料的特性发生改变,从而降低或提高光的明暗度。如电致变色材料,在被电场的作用下,材料的颜色发生改变,从而增加对光线的吸收和阻挡,以降低光线的透过率。
当然,为了实现像素级调光,调整层202可以设置多个调光区,调光区之间绝缘,每一调光区与对应的第一个电极单元2011搭接,从而使得电极单元2011在通电的情况下,改变调光区的材料的特性,从而降低光线的透过率。
其中,电极层201可以采用透明金属材料制成,如ITO材料制成。电极层201可以设置在显示面板100的出光面一侧,而调整层202可以设置在电极层201背离显示面板100的一侧;此种情况下,显示面板100中子像素发出的光线首先经过电极层201,接着再通过调整层202,发生明暗度的变化。或者,调整层202可以设置在显示面板100的出光面一侧,而电极层201可以设置在调整层202背离显示面板100的一侧;此种情况下,显示面板100中子像素发出的光线直接经过调整层202,在电极层201的控制下,发生明暗度的变化。
具体地,一种示例中,电极层201中的电极单元2011在通电的情况下,调整层202允许光线全部透过,从而可以保证入射光线的亮度;电极层201中的电极单元2011在不通电的情况下,调整层202不允许光线透过或仅允许少部分光线透过,从而可以降低入射光线的亮度。
当然,在又一种示例中,一般是对视点的边缘的光线调低亮度,则可以对于视点边缘的对应的电极单元2011通电,而未位于视点边缘的对应的电极单元2011不通电,以减小整个三维显示模组的能耗,则第一光线调制单元200可以设置为:电极层201中的电极单元2011在通电的情况下,调整层202不允许光线透过或仅允许少部分光线透过,从而可以降低入射光线的亮度;电极层201中的电极单元2011在不通电的情况下,调整层202允许光线全部透过,从而可以保证入射光线的亮度。
在该种示例性实施例的一种具体实现方式中,调整层202对目标子像素的透过率的控制情况,可以分为允许透过和不允许透过两种情况,即允许光线全部通过,或不允许光线通过。此种情况下,调整层202可以通过设置偏振片和液晶盒2022实现,偏振片用于允许某一偏振方向的光线透过,而液晶盒2022用于对光线的偏振方向进行调整。
相应地,可以参照图4所示,示出了第三种三维显示模组的剖面结构示意图,如图4所示,调整层202可以包括第一偏振片2021、第二偏振片2023和位于二者之间的液晶盒2022,具体地:
第一偏振片2021,位于靠近所述电极层201的一侧;
第二偏振片2023,与所述第一偏振片2021相对设置;
液晶盒2022,位于所述第一偏振片2021和所述第二偏振片2023之间;
其中,所述第一偏振片2021用于透过第一偏振方向的光线,所述液晶盒2022用于在所述电场的作用下,对所述入射光线的偏振方向进行调整,所述第二偏振片2023用于透过第二偏振方向的光线,所述第一偏振方向与第二偏振方向相互交叉或相互垂直。
其中,调整层202可以设置在电极层201背离显示面板100的一侧。
其中,第一偏振片2021在显示面板100上的正投影可以整面覆盖显示面板100,第二偏振片2023在显示面板100上的正投影可以整面覆盖显示面板100。
其中,第一偏振片2021用于透过第一偏振方向的光线,,第二偏振片2023用于透过第二偏振方向的光线,第一偏振方向与第二偏振方向相互交叉或相互垂直。
在一种示例中,在第一偏振方向与第二偏振方向相互垂直的情况下,第一偏振方向可以是水平方向,第二偏振方向可以是竖直方向,或者,第一偏振方向可以是竖直方向,第二偏振方向可以是水平方向。
其中,液晶盒2022中填充有液晶,液晶(Liquid Crystal)是一种介于液态与结晶态之间的一种物质状态的高分子材料。在其内表面涂有一层取向膜,并进行了取向处理,使其取向方向相互垂直,液晶盒2022被放置于上下两块偏振方向可以相互垂直的偏振片间。
在第一偏振片2021和第二偏振片2023的偏振方向相互垂直的情况下,在没有施加电压时,液晶分子按初始状态排列,入射光经过上偏振片后进入液晶盒2022,当到达第二偏振片2023的时候,由于液晶的作用光线的偏振方向转过90°,恰好与第二偏振片2023的偏振方向相同,光线可以顺利的通过偏振片呈现亮态。
在施加电压后,液晶分子的排列在电场的作用下重新定位,使得液晶分子的长轴沿电场方向排列,当光线通过时,不会改变光的偏振态,光线便不能通过第二偏振片2023,呈现出暗态。
在又一种示例中,子像素发出的光线透过电极层201后,进入第一偏振片2021,在第一偏振片2021的作用下,偏振方向变为第一偏振方向,第一偏振方向的入射光进入液晶盒2022中,液晶盒2022在电场的作用下,将第一偏振方向的入射光的偏振方向调整为第二偏振方向,接着,经过第二偏振片2023透射出去,光线亮度不变;而液晶盒2022在未有电场的作用下,第一偏振方向的入射光的偏振方向不发生改变,从而无法从第二偏振片2023透射出去,光线变暗。
此种示例中,子像素发出的光线透过电极层201后,进入第一偏振片2021,在第一偏振片2021的作用下,偏振方向变为第一偏振方向,第一偏振方向的入射光进入液晶盒2022中,液晶盒2022在电场的作用下,将第一偏振方向的入射光的偏振方向进行调整为第二偏振方向,该入射光便不能经由第二偏振片2023透射出去,光线变暗;而液晶盒2022在未有电场的作用下,第一偏振方向的入射光的偏振方向不发生改变,从而从第二偏振片2023透射出去,光线亮度不变。
其中,在电极单元2011通电情况下,光线变暗,电极单元2011不通电情况下,光线亮度保持,由此,可以与目标子像素对应的电极单元2011通电,而未覆盖目标子像素的电极单元不通电,因目标子像素的数量一般较少,这样,可以减小整个三维显示模组的能耗。
进一步地,电极单元2011在通电的状态下,液晶盒2022中被电极单元2011所控制的区域中的液晶处于电场中,液晶分子发生偏转,从而对透过第一偏振片2021的入射光的偏振方向进行改变。在一种示例中,显示面板100中子像素发出的光线,首先经过第一偏振片2021,变为水平方向偏振光,接着通过液晶盒2022,由于液晶分子发生偏转,偏振方向发生改变,如变为竖直方向的偏振光,由于第二偏振片2023的作用,透过液晶盒2022变为竖直方向的偏振光便不能经过第二偏振片2023出射,由此使得该子像素出射的光线不能到达调光结构301,进而不能入射至对应的视点,由此,可以降低该视点的图像边缘的光线的透过率,减少立体串扰,提高成像图像的清晰度。
在获取该结构的三维显示模组时,可以在显示面板100的封装玻璃背离阵列基板的一侧形成电极层201,在电极层201背离显示面板100的一侧形成第一偏振片2021,接着,在第一偏振片2021上贴附液晶盒2022,在液晶盒2022背离显示面板100的一侧贴附第二偏振片2023。
采用该第一光线调制单元200的结构,可以通过控制液晶分子的偏转以及配合的偏振片,允许子像素的光线透过或不透过,从而可以显著降低视点的边缘子像素的光线的亮度,例如,不允许其光线透过,显著避免串扰的发生,抗串扰效果较好。
在该种示例性实施例的一种具体实现方式中,可以通过设置电极单元2011的结构,避免显示面板100的黑矩阵结构与多个调光结构301之间的干涉,由此,可以达到电极单元2011、黑矩阵结构或调光结构301两两之间均不满足干涉的条件,从而降低立体显示的摩尔纹,提升观看效果。
在该种具体实现方式中,电极单元2011包括多个子电极111,多个子电极111呈不规则排布,该不规则排布可以是指子电极111的位置关系是不规则的,其并不是阵列结构的排布形式。
在一种示例中,多个调光结构阵列排布,显示面板包括靠近第一光线调制单元设置且成陈列排布的多个黑矩阵,黑矩阵用于限定出子像素的开口;
其中,多个子电极的排布方式,不同于黑矩阵的排布方式以及不同于调光结构的排布方式,以破坏黑矩阵与调光结构之间的干涉。
一般而言,黑矩阵的形状是条状,如矩形,其是规整的图形,其是阵列排布的,用于遮挡阵列基板上的金属走线,以限定出子像素的开口区域,而多个调光结构301无论采取的是狭缝光栅还是柱透镜,其也是规整的结构,也是阵列排布的,这样,调光结构301与黑矩阵结构便形成了两种排布和形状均相似的结构,二者之间便容易发生光的干涉,从而引起摩尔纹。
在该示例中,子电极111的排布方式与黑矩阵的排布方式以及调光结构的排布方式均存在不同,如可以是不规则的排布方式,这样可以打破调光结构301与黑矩阵结构之间的相似性,从而减少干涉现象。
具体地,多个子电极111的不规则排布可以是指:多个子电极111是交错排布的,比如,交错排布。示例地,在具有三个子电极111的情况下,三个子电极111可以采品字形方式排列。例如,在具有四个子电极111的情况下,四个子电极111采用水平并列、竖直并列或正方形(Square)方式排列等。又例如,多个子电极111可以围绕一个圆心排布。
通过破坏柱透镜阵列与像素黑矩阵的干涉条件来减轻摩尔纹,如采用异形结构的电极排列,避免异形结构方式与柱透镜阵列或像素黑矩阵、柱透镜阵列与像素黑矩阵发生干涉。
具体地,每个电极单元2011可以包括至少一个子电极111,若包括多个子电极111,则多个子电极111的形状可以相同或不同。
其中,子电极111在显示面板100上的正投影形状包括以下至少之一:多边形、圆形、椭圆形、扇形、腰圆形以及不规则图形。
其中,多边形可以包括三边形、四边形、五边形甚至六边形,在此不做具体限制。在保证子电极111在显示面板100上的正投影覆盖子像素的情况下,电极单元2011可以由同一形状的多个子电极111拼接而成,或者由不同形状的多个子电极111拼接而成。
在进一步的示例性实施例中,所述子电极111在显示面板100上的正投影的边缘包括以下至少之一:直线形、弧形、波浪形以及折线形。示例地,参照图5A所示,示出了一种电极单元2011的的平面示意图。如图5A所示,电极单元2011包括4个子电极111,4个子电极111的形状也是不规则类似灯笼的形状。
在进一步示例中,为进一步打破干涉,对同一个电极单元2011而言,其可以包括同一形状的多个子电极111,其中,具有不同形状的子电极111的电极单元2011在所述显示面板100的一侧交错分布。
具体地,多个电极单元包括多个第一电极单元以及多个第二电极单元,其中,第一电极单元中的子电极在在显示面板上的正投影形状,不同于第二电极单元在显示面板上的正投影形状;
其中,第一电极单元和第二电极单元在显示面板的一侧交错排布。
在本示例中的一种实现方式中,在每相邻的两个电极单元2011中,一个第一电极单元2011所包括的子电极111的形状,与另一第二电极单元2011所包括的子电极111的形状不同。或者,在每三个相邻的电极单元2011中,具有三种形状的子电极111。由此,实现子电极111的不规则周期分布。
参照图5B所示,示出了该示例中的电极层201的平面示意图,如图5B所示,示出了两行电极单元2011,其中,每相邻的两个电极单元2011中,一个第一电极单元2011所包括的子电极111的形状是不规则类似灯笼的形状,另一第二电极单元2011所包括的子电极111的形状是圆角矩形。
如上所述,由于光的干涉是因两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加,形成新的波形现象,而在光的出射方向上依次阵列设置的黑矩阵结构和调光结构301,其便构成了光的干涉的物理条件,而在二者之间设置不规则形状的多个电极单元2011后,多个电极单元2011的不规则周期分布便破坏了黑矩阵的周期结构与调光结构301的这种物理条件,则至少使得多个电极单元2011与黑矩阵的周期结构不满足干涉条件,或者至少使得多个电极单元2011与调光结构301的周期结构不满足干涉条件,或者三者之间均不满足干涉条件,由此,可以降低立体显示的摩尔纹,提升观看效果。
具体地,在子电极111的形状为圆形、椭圆形、扇形、腰圆形以及不规则图形的情况下,破坏黑矩阵的周期结构与调光结构301之间的干涉的效果可以更好,而在子电极111在显示面板100上的正投影的边缘包括为弧形、波浪形以及折线形的情况下,其破坏黑矩阵的周期结构与调光结构301的之间的干涉的效果可以更好。
下面,对本公开的第二光线调制单元300进行介绍。
参照图6所示,示出了本公开实施例中的第四种三维显示面板100在厚度方向上的结构示意图,如图6所示,在该示例性的实施例中,包括多个调光结构301,其中,一个调光结构301覆盖多个子像素,具体地,如上所述,不同的调光结构301所覆盖的多个子像素可以称为一个像素组,不同的像素组中存在对应同一个视点的重复子像素,实际中,在进行画面显示时,在重复子像素上施加的画面是针对同一个目标的画面,其经过微柱透镜对其出射方向的调整后,重复子像素的画面会被映射到同一视点中,经过人的左右眼,从而形成三维画面。
在一种示例中,多个调光结构301可以是阵列设置的,位置相邻的两个调光结构301所覆盖的多个子像素中无相同的子像素,例如,调光结构3011所覆盖的6个子像素是子像素1-子像素6,调光结构3012所覆盖的6个子像素是子像素7-子像素12,即位置相邻的两个调光结构301不会交叉覆盖到同一个子像素。
在又一种示例中,调光结构301由于可以采用微柱透镜或微柱透镜阵列的方式实现,其微柱透镜对子像素的覆盖范围并不一定能完全做到相邻的调光结构301不覆盖到同一子像素,如图6所示,在该示例中,至少存在相邻的两个调光结构301在显示面板100上的正投影,分别覆盖同一个子像素的不同区域。
进一步地,在该示例中,按照相邻的两个调光结构301为一组,对多个调光结构301进行划分,则一组调光结构301所覆盖的子像素与相邻的下一组调光结构301所该的子像素可以无重叠。
如图6所示,相邻的调光结构3011和调光结构3012,所覆盖的子像素为像素组1和像素2的12个子像素,二者在邻接的位置,覆盖了同一个子像素6;而相邻的调光结构3013与调整结构3相邻的下一个调光结构301,所覆盖的子像素可以为像素组3和像素4中的12个像素。
在一种示例性实施例中,可以通过设置硅胶层302、聚合物层303和基底层304,在显示面板100的出光面一侧配置多个调光结构301。
如图6所示,第二光线调制单元300还包括:
硅胶层302,设置在靠近所述显示面板100的一侧;
聚合物层303,设置在所述硅胶层302背离所述显示面板100的一侧;
基底层304,设置在所述聚合物层303背离所述显示面板100的一侧;
其中,在所述基底层304背离所述显示面板100的一侧设置多个所述调光结构301。
其中,基底层304的厚度可以为2~10μm;基底层304可以是玻璃也可以是其他透明材料,在此不做限定。
其中,聚合物层303的材料可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯PET,该聚合物层303的材料的厚度可以选择为0.1mm、0.188mm和0.25mm,优选可以为0.188mm;
其中,硅胶层302的厚度为25μm(微米);具体地,上述的厚度是指沿着显示面板100的厚度方向上的尺寸。其中,硅胶层302采用的材料可以是硅胶,其为高活性吸附材料,属非晶态物质,其可以贴附在上述第二偏振片2023背离显示面板100的一侧。
如上所述,第二光线调制单元300中的调光结构301可以采用柱透镜实现。其中,采用柱透镜的情况下,由于柱透镜是透射式,其不会遮挡显示画面,显示亮度不会受到很大影响,可以满足对显示画面的完整性和亮度的需求。
在一种实施例中,第二光线调制单元300中的调光结构301可以采用微柱透镜阵列,也就是说,全部的调光结构301均可以是微柱透镜阵列,或者,部分的调光结构301可以采用微柱透镜阵列。
参照图7所示,示出了本公开实施例中的第五种三维显示面板100在厚度方向上的结构示意图,如图7所示,则第二光线调制单元300中至少存在一个第一调光结构301,第一调光结构301包括多个微柱透镜,多个微柱透镜阵列排布;其中,一个所述微柱透镜在所述显示面板100上的正投影与所述子像素交叠。
其中一种示例中,第一调光结构301的数量可以是1个,也可以是多个。具体地,第二光线调制单元300中的全部调光结构301可以全都是第一调光结构301,也就是说,每个调光结构301均包括多个微柱透镜,一个微柱透镜在显示面板100上的正投影可以覆盖至少一个子像素,或者,与子像素具有交叠。
在第二光线调制单元300中的部分调光结构301是第一调光结构301的情况下,其余的调光结构301可以是单个微柱透镜,或者可以是狭缝光栅。
其中,微柱透镜的面型可以是球面、非球面、菲涅尔或自由曲面中的一种,也可以是由中心到边缘面型或半径渐变的复杂透镜等。
在该示例性的实施例中,第二光线调制单元300中的调光结构301可以是单个微柱透镜,具体地,全部的调光结构301均可以是单个微柱透镜,或者,部分的调光结构301可以采用单个的微柱透镜。如图6所示,示出的便是单个微柱透镜的情况。
具体地,第二光线调制单元300中至少存在一个第三调光结构301,所述第三调光结构301包括单个微柱透镜;单个微柱透镜在所述显示面板100上的正投影,覆盖多个子像素。
其中,第二调光结构301的数量可以是1个,也可以是多个,具体地,第二光线调制单元300中的全部调光结构301可以全都是第三调光结构301,也就是说,每个调光结构301均只包括单个的微柱透镜,单个微柱透镜在显示面板100上的正投影可以覆盖多个子像素。
在第二光线调制单元300中的部分调光结构301是第三调光结构301的情况下,其余的调光结构301可以是微柱透镜阵列,或者可以是狭缝光栅。
在一种可选示例中,单个微柱透镜在显示面板100上的正投影在第三方向上的尺寸p,与所覆盖的子像素在第三方向上的尺寸w,满足p=k*w的关系,其中,k为所覆盖的子像素的数量;其中,所述第三方向为所述显示面板100的平面延伸方向。在此种示例中,单个微柱透镜在显示面板100上的正投影可以与多个子像素所在的区域存在交叠。
其中,微柱透镜的延伸方向与第三方向的倾斜角θ可以约为5°至10°之间,这样可以避免形成摩尔纹,在微柱透镜倾斜设置的情况下,微柱透镜在显示面板100上的正投影的尺寸p,可以是子像素的开口尺寸的k倍,其中,K为该单个微柱透镜所覆盖的子像素的数量。
在又一种实施例中,第二光线调制单元300中至少存在一个第二调光结构301,所述第二调光结构301中包括狭缝光栅,所述狭缝光栅包括:交替设置的多个条状透光部和多个条状遮光部,所述第二调光结构301为所述条状透光部和所述条状遮光部的组合。该组合可以包括:一个条状透光部和分别位于该条状透光部两侧的半个条状遮光部的组合)。
在该示例性的实施例中,第二调光结构301可以是狭缝光栅,具体地,全部的调光结构301均可以是狭缝光栅。子像素的光经过第一光线调制单元200后,入射到第二调光结构301,经过第二调光结构301的出射方向的调制,经过条状透光部入射到该第二调光结构301对应的视点。
在一些实施例中,第二光线调制单元300中可以包括第二调光结构301和第一调光结构301,也就是说,第二光线调制单元300可以是微柱透镜阵列与狭缝光栅的组合。
此种情况下,第一调光结构301和第二调光结构301可以在显示面板100的出光面一侧交错排布,如相邻的两个调光结构301中,一个是第一调光结构301,另一个是第二调光结构301。或者,第一调光结构301和第二调光结构301可以在显示面板100的出光面一侧分区排布,如在显示面板100的出光面的中心区域设置第一调光结构301,避免亮度损失,在显示面板100的出光面的边缘区域设置第二调光结构301。或者,根据需要,可以在显示面板100的出光面的中心区域设置第二调光结构301,避免亮度损失,在显示面板100的出光面的边缘区域设置第一调光结构301。
其中,在一种可选示例中,在调光结构301包括微柱透镜的情况下,微柱透镜的参数与子像素的参数之间需要满足以下关系式:
上述关系式(1)-(3)中,r为透镜半径,d为透镜厚度,L为观看距离,Wp为子像素的宽度,D为柱透镜与显示面板100之间的距离,n为柱透镜折射率,Q为相邻两个视点之间的距离,k为一个柱透镜所覆盖的子像素的个数,P为透镜的口径。
在一种示例中,调光结构301采用微柱透镜的方式,其子像素位置与人眼位置可以满足以下关系式(4):
其中:h为子像素距离柱透镜的透镜中心的竖直方向的高度,f′为柱透镜的焦距,L为人眼与柱透镜水平方向的距离,v为人眼与柱透镜在竖直方向的距离。
采用本公开的三维显示模组,其人眼的最佳观看距离为1.2~1.5m;观看视角范围约为58°±1°。
在一种可选示例中,调光结构301包括微柱透镜阵列,微柱透镜阵列包括多个微柱透镜,其中,多个微柱透镜中每个所述微柱透镜的曲率半径大于或等于0.40341mm,且小于或等于0.40343mm。
具体而言,调光结构301可以包括微柱透镜阵列,微柱透镜阵列包括多个微柱透镜,其中,多个微柱透镜中每个微柱透镜的曲率半径为0.40341mm~0.40343mm,实际中,可以优选为0.4034196mm。
在一种可选示例中,调光结构301包括微柱透镜,所述微柱透镜的口径大于或等于0.662,且小于或等于0.667mm。其中,该口径可以是指柱透镜的宽度。
具体而言,该调光结构301可以包括微柱透镜阵列,微柱透镜阵列包括多个微柱透镜,其中,多个微柱透镜中每个微柱透镜的口径为0.662~0.667mm;优选为0.662231mm。
在一种可选示例中,调光结构301包括微柱透镜,所述微柱透镜的拱高大于0,且小于0.15mm。具体而言,该调光结构301可以包括微柱透镜阵列,微柱透镜阵列包括多个微柱透镜,其中,多个微柱透镜中每个微柱透镜的拱高大于0,且小于0.15mm;优选为0.141mm。
此外,本公开实施例中的三维显示装置除了可以包括上述的显示面板100、第一光线调制单元200和第二光线调制单元300外,还可以包括其它必要的组成和结构,例如,像素驱动电路、源极驱动(Source Driver)电路等,本领域技术人员可根据该三维显示装置的种类进行相应地设计和补充,在此不再赘述。
下面,对本公开实施例的一种示例性的三维显示装置的结构进行说明:
参照图6所示,三维显示装置包括以下结构:
液晶显示面板100,该液晶显示面板100包括阵列基板和彩膜基板,以及设置在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层,其可以是高分辨率的液晶显示面板100,分辨率可以为8K,尺寸为15.6英寸。
位于液晶显示面板100的出光面一侧的第一光线调制单元200,该第一光线调制单元200包括:靠近彩膜基板一侧的电极层201,,位于电极层201背离液晶显示面板100的第一偏振片2021,位于第一偏振片2021背离电极层201的液晶层,以及位于液晶层背离第一偏振片2021的第二偏振片2023。
其中,电极层201包括多个间隔且绝缘的电极单元2011,一个电极单元2011在显示面板100上的正投影覆盖子像素,第一偏振片2021、第二偏振片2023以及液晶层在显示面板100上的正投影整面覆盖多个子像素。
其中,电极单元2011存在:包括四个如图5A中类似灯笼形状的子电极111的第一电极单元2011,以及包括四个如图5A中腰圆形的子电极111的第二电极单元2011,第一电极单元2011和第二电极单元2011交错排布,且相邻的两个电极单元2011中,一个为第一电极单元2011,一个为第二电极单元2011。
位于第一光线调制单元200背离液晶显示面板100的出光面一侧的第二光线调制单元300,该第二光线调制单元300包括多个调光结构301,每个调光结构301包括单个微柱透镜,该微柱透镜在所述显示面板100上的正投影覆盖6个子像素。其中,不同的微柱透镜所覆盖的子像素中具有对应同一位置的子像素。
该示例的三维显示模组,其微柱透镜的曲率半径为0.4034196mm、口径为0.662231mm、拱高为0.141mm。最佳观看距离为1.2~1.5m;观看视角范围约为58°±1°;
其三维透视原理如下:
显示面板100显示图像信息,子像素开始发光,子像素发出的光线,首先经过第一偏振片2021,变为水平方向偏振光,接着通过液晶盒2022进行光线敏感度的调整,具体地:
多个电极单元2011中,对于覆盖除目标子像素外的子像素的电极单元而言,其未通电,这些子像素入射到第一偏振片后变为水平方向的偏振光,经由液晶盒,偏振方向改变,接着由第二偏振片2023出射,出射的光最终到达第二光线调制单元300,从而被第二光线调制单元300进行出射方向的调制后,入射到对应的视点,亮度保持;
多个电极单元2011中,对于覆盖除目标子像素的电极单元而言,其通电,目标子像素发射的光线入射到第一偏振片后变为水平方向的偏振光,经由液晶盒后,偏振方向不变,不能透过第二偏振片2023出射,子像素的光最终不能到达第二光线调制单元300,从而亮度降低,该视点的边缘的图像的亮度降低,减少了串扰。
而不同的视点的图像在进入人的左右眼时,形成了立体图像。参照图8所示,示出了该三维显示模组所呈现的立体画面的示意图,可见,其串扰较少,图像质量较高。
基于相同的发明构思,本公开还可以提供一种三维显示装置,该三维显示装置可以包括上述的三维显示模组。
其中,三维显示装置的实现形式可以有多种。例如,该三维显示装置可以包括但不限于为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、导航仪、三维电子沙盘等任何具有显示功能的产品或部件。这里,本公开实施例对显示装置的类型不做限定。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本公开的限制。
最后,还需要说明的是,除非另外定义,在本文中使用的“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。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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。“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,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
以上对本公开所提供的一种三维显示模组以及三维显示装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本公开的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本公开的限制。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本公开的至少一个实施例中。此外,请注意,这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (17)
1.一种三维显示模组,其特征在于,包括:
显示面板,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素,所述像素包括多个子像素;
第一光线调制单元,设置在所述显示面板的出光面一侧;
第二光线调制单元,设置在所述第一光线调制单元背离所述显示面板的一侧,所述第二光线调制单元包括多个调光结构,所述调光结构在所述显示面板上的正投影覆盖多个子像素;其中,多个所述调光结构对应多个视点,对应同一位置的多个子像素所发射的光线经由各自的调光结构入射至同一所述视点;
其中,所述第一光线调制单元,至少用于降低多个子像素中目标子像素发出的入射光线的透过率,所述目标子像素发出的入射光线经由所述调光结构后入射到所述视点的边缘。
2.根据权利要求1所述的三维显示模组,其特征在于,所述第一光线调制单元,包括:
电极层,包括多个电极单元,所述电极单元在所述显示面板上的正投影覆盖所述子像素;
调整层,所述调整层在所述显示面板上的正投影整面覆盖多个子像素;
其中,所述电极单元用于向所述调整层提供电场,所述调整层用于在所述电场的作用下,调整所述子像素发出的入射光线的透过率。
3.根据权利要求2所述的三维显示模组,其特征在于,所述调整层设置在所述电极层背离所述显示面板的一侧,包括:
第一偏振片,位于靠近所述电极层的一侧;
第二偏振片,与所述第一偏振片相对设置;
液晶盒,位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间;
其中,所述第一偏振片用于透过第一偏振方向的光线,所述液晶盒用于在所述电场的作用下,对所述入射光线的偏振方向进行调整,所述第二偏振片用于透过第二偏振方向的光线,所述第一偏振方向与第二偏振方向相互交叉或相互垂直。
4.根据权利要求2所述的三维显示模组,其特征在于,所述电极单元包括至少一个子电极,所述子电极在所述显示面板上的正投影形状包括以下至少之一:多边形、圆形、椭圆形、扇形、腰圆形以及不规则图形。
5.根据权利要求3所述的三维显示模组,其特征在于,所述子电极在所述显示面板上的正投影的边缘包括以下至少之一:直线形、弧形、波浪形以及折线形。
6.根据权利要求4所述的三维显示模组,其特征在于,多个所述调光结构阵列排布;所述显示面板包括靠近所述第一光线调制单元设置且成陈列排布的多个黑矩阵,所述黑矩阵用于限定出所述子像素的开口;
其中,多个所述子电极的排布方式,不同于所述黑矩阵的排布方式以及不同于所述调光结构的排布方式,以破坏所述所述黑矩阵与所述调光结构之间的干涉。
7.根据权利要求2-6任一所述的三维显示模组,其特征在于,多个所述电极单元中包括多个第一电极单元以及多个第二电极单元,其中,所述第一电极单元中的子电极在在所述显示面板上的正投影形状,不同于所述第二电极单元在所述显示面板上的正投影形状;
所述第一电极单元和所述第二电极单元在所述显示面板的一侧交错排布。
8.根据权利要求1所述的三维显示模组,其特征在于,所述第二光线调制单元中至少存在一个第一调光结构,所述第一调光结构包括多个微柱透镜,多个所述微柱透镜阵列排布;
其中,一个所述微柱透镜在所述显示面板上的正投影与所述子像素交叠。
9.根据权利要求1所述的三维显示模组,其特征在于,所述第二光线调制单元中至少存在一个第二调光结构,所述第二调光结构中包括狭缝光栅,所述狭缝光栅包括:交替设置的多个条状透光部和多个条状遮光部,所述第二调光结构为所述条状透光部和所述条状遮光部的组合。
10.根据权利要求1所述的三维显示模组,其特征在于,所述第二光线调制单元中至少存在一个第三调光结构,所述第三调光结构包括单个微柱透镜;
其中,所述单个微柱透镜在所述显示面板上的正投影,覆盖多个所述子像素。
11.根据权利要求10所述的三维显示模组,其特征在于,所述单个微柱透镜在所述显示面板上的正投影在第三方向上的尺寸p,与所覆盖的子像素在第三方向上的尺寸w,满足p=k*w的关系,其中,k为所覆盖的子像素的数量;
其中,所述第三方向为所述显示面板的平面延伸方向。
12.根据权利要求1-6任一所述的三维显示模组,其特征在于,至少存在相邻的两个调光结构在所述显示面板上的正投影,分别覆盖同一个子像素的不同区域。
13.根据权利要求1-6任一所述的三维显示模组,其特征在于,所述第二光线调制单元还包括:
硅胶层,设置在靠近所述显示面板的一侧;
聚合物层,设置在所述硅胶层背离所述显示面板的一侧;
基底层,设置在所述聚合物层背离所述显示面板的一侧;
其中,在所述基底层背离所述显示面板的一侧设置多个所述调光结构。
14.根据权利要求1-6任一所述的三维显示模组,其特征在于,所述调光结构包括微柱透镜,所述微柱透镜的曲面的曲率半径大于或等于0.40341mm,且小于或等于0.40343mm。
15.根据权利要求1-6任一所述的三维显示模组,其特征在于,所述调光结构包括微柱透镜,所述微柱透镜的口径大于或等于0.662,且小于或等于0.667mm。
16.根据权利要求1-6任一所述的三维显示模组,其特征在于,所述调光结构包括微柱透镜,所述微柱透镜的拱高大于0,且小于0.15mm。
17.一种三维显示装置,其特征在于,包括权利要求1-16任一所述的三维显示模组。
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