JP2016062090A - Pixel structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピクセル構造に関し、特に立体ディスプレイに用いられるピクセル構造に関する。 The present invention relates to a pixel structure, and more particularly to a pixel structure used for a stereoscopic display.
立体表示技術は、人間の両目の視差を利用してそれぞれ視聴者の両目に異なる影像を提供することによって立体表示の目的を達成する。よくある裸眼式（自動立体表示技術、Ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙともいう）立体表示技術は、表示パネルの上方にレンチキュラーレンズ（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｌｅｎｓ）又は回折格子（ｂａｒｒｉｅｒ）が設けられることによって、左右の目の光線を区分して、更に立体画像を生じる。 The stereoscopic display technology achieves the purpose of stereoscopic display by providing different images for both eyes of viewers using the parallax of human eyes. The common autostereoscopic (also called Autostereoscopic technology) stereo display technology distinguishes the light rays of the left and right eyes by providing a lenticular lens or diffraction grating above the display panel. As a result, a stereoscopic image is generated.
しかしながら、前記二種類の裸眼式の立体ディスプレイにおいて、表示パネルに別途レンチキュラーレンズ又は回折格子等の光学フィルムを貼る必要があり、従って、位置合わせが精確でないという問題が生じやすくなり、且つ対応する駆動設計に合わせる必要がある。 However, in the above two types of autostereoscopic displays, it is necessary to attach an optical film such as a lenticular lens or a diffraction grating separately to the display panel. Therefore, the problem of inaccurate alignment is likely to occur, and the corresponding driving. It is necessary to adapt to the design.
本発明は、フィルム貼りの位置合わせが精確でないという問題を解決するための、立体ディスプレイに用いられるピクセル構造を提供する。 The present invention provides a pixel structure for use in a stereoscopic display to solve the problem of inaccurate alignment of film attachment.
本発明の一実施形態は、光線を生じるための発光区、発光区に設けられる光学ユニット、発光区に接続される駆動ユニットを含む、立体ディスプレイに用いられるピクセル構造を提供する。光学ユニットは、発光区を第１発光領域及び第２発光領域に仕切るためのものであり、第１発光領域と第２発光領域から射出する光線を反射してそれぞれ異なる方向へ発する。駆動ユニットは、同時に第１発光領域と第２発光領域を駆動して発光させるためのものである。 One embodiment of the present invention provides a pixel structure for use in a stereoscopic display, including a light emitting zone for generating light, an optical unit provided in the light emitting zone, and a driving unit connected to the light emitting zone. The optical unit is for partitioning the light emitting zone into a first light emitting region and a second light emitting region, and reflects light emitted from the first light emitting region and the second light emitting region and emits them in different directions. The drive unit is for simultaneously driving the first light emitting region and the second light emitting region to emit light.
本発明の一又は複数の実施例において、光学ユニットは、発光区の中央に設けられる反射式微細構造を含む。 In one or more embodiments of the present invention, the optical unit includes a reflective microstructure provided in the center of the light emitting zone.
本発明の一又は複数の実施例において、反射式微細構造は、第１発光領域側に面した凸面及び第２発光領域側に面した凹面を有する。 In one or a plurality of embodiments of the present invention, the reflective microstructure has a convex surface facing the first light emitting region side and a concave surface facing the second light emitting region side.
本発明の一又は複数の実施例において、反射式微細構造は、第１発光領域側に面した第１斜面及び第２発光領域側に面した第２斜面を有し、断面が下が狭く上が広い台形である。 In one or a plurality of embodiments of the present invention, the reflective microstructure has a first slope facing the first light emitting region side and a second slope facing the second light emitting region side, and the bottom is narrow and the top is narrow. Is a wide trapezoid.
本発明の一又は複数の実施例において、光学ユニットは、選択的に発光区の縁に設けられ、断面が上が狭く下が広い台形である複数の補助反射式微細構造を更に含む。 In one or more embodiments of the present invention, the optical unit further includes a plurality of auxiliary reflective microstructures that are selectively provided at the edge of the light emitting zone and have a trapezoidal shape with a narrow top and a narrow cross section.
本発明の一又は複数の実施例において、光学ユニットの材料は、フォトレジストであってもよい。 In one or more embodiments of the present invention, the material of the optical unit may be a photoresist.
本発明の一又は複数の実施例において、第１発光領域と第２発光領域とは面積が互いに同じである。 In one or more embodiments of the present invention, the first light emitting region and the second light emitting region have the same area.
本発明の他の実施形態において、ピクセル構造は、光線を生じるための発光区、及び発光区に設けられる二つの光学レンズを含む。発光区から射出する光線は、光学レンズによって屈折されてそれぞれ異なる方向へ発される。二つの光学レンズの各々は、発光区に投影された面積が互いにほぼ同じである。 In another embodiment of the present invention, the pixel structure includes a light emitting zone for generating a light beam and two optical lenses provided in the light emitting zone. Light rays exiting from the light emitting zone are refracted by the optical lens and emitted in different directions. Each of the two optical lenses has substantially the same area projected onto the light emitting zone.
本発明において、単一のピクセル構造の発光区に光学ユニットが設けられて、光学ユニットによって反射又は屈折を行い更に発光区から射出する光線の角度を変更させることによって、光線がそれぞれ観察者の左右の目に入って、立体画像を生じる。このピクセル構造の設計は、別途フィルム貼りの作業を必要としないため、位置合わせが精確でないという問題が生じることがなく、且つ輝度を高めることができる。 In the present invention, an optical unit is provided in a light-emitting zone having a single pixel structure, and the light beam is reflected or refracted by the optical unit, and the angle of the light beam emitted from the light-emitting zone is changed, so that the light beams are respectively left and right of the observer. To produce a stereoscopic image. Since the pixel structure design does not require a separate film attaching operation, the problem of inaccurate alignment does not occur, and the luminance can be increased.
以下、図面及び詳細な説明で本発明の精神を明らかに説明し、当業者であれば、本発明の好適な実施例を理解した上で、本発明の教示した技術に基づいて、本発明の精神と範囲から逸脱せずに、変更や修飾を加えることができる。 Hereinafter, the spirit of the present invention will be clearly described with reference to the drawings and the detailed description, and those skilled in the art will understand the preferred embodiments of the present invention, and based on the techniques taught by the present invention, Changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope.
従来の立体ディスプレイにおけるフィルム貼り位置合わせが精確でないという問題を解決するために、本発明は、直接にピクセルに微細構造を製造し、光線が微細構造によって反射又は屈折されて異なる方向へ発せられるように構成し、左右の目の影像を提供する。 In order to solve the problem that the film alignment in the conventional stereoscopic display is not accurate, the present invention directly manufactures a fine structure in the pixel so that light rays are reflected or refracted by the fine structure and emitted in different directions. To provide images of the left and right eyes.
図１は、本発明の立体ディスプレイに用いられるピクセル構造の一実施例の側面略図である。注意すべきなのは、簡単に説明するために、本実施例及び以降の実施例において単一のピクセル構造のみを示して説明している。実際には、複数のピクセル構造の組合せが一つのピクセル単元であるが、複数のピクセル単元が周期的配列方式で並ぶことで、カラー影像を表示する。 FIG. 1 is a schematic side view of an embodiment of a pixel structure used in the stereoscopic display of the present invention. It should be noted that only a single pixel structure is shown and described in this embodiment and the following embodiments for the sake of simplicity. Actually, a combination of a plurality of pixel structures is one pixel unit, but a color image is displayed by arranging a plurality of pixel units in a periodic arrangement method.
ピクセル構造１００は、発光区１１０及び発光区１１０に設けられた光学ユニットを含む。ピクセル構造１００の発光区１１０は、有機発光ダイオード層、カラーバリア層が設けられた電極層、又は他の発光ユニットであってもよい。発光区１１０から射出する光線は、単色光又は混合光であってもよい。 The pixel structure 100 includes a light emitting area 110 and an optical unit provided in the light emitting area 110. The light emitting section 110 of the pixel structure 100 may be an organic light emitting diode layer, an electrode layer provided with a color barrier layer, or another light emitting unit. The light emitted from the light emitting zone 110 may be monochromatic light or mixed light.
発光ユニットの作用は、発光区１１０から射出する光線を、二つの異なる方向へ射出して、使用者の左右の目にそれぞれ入らせることにある。発光ユニットは、発光区１１０の中央に設けられる反射式微細構造１２０であってもよい。当該反射式微細構造１２０は、発光区１１０を第１発光領域１１２及び第２発光領域１１４に仕切り、第１発光領域１１２から射出する光線１３０が反射式微細構造１２０に照射されてから、反射式微細構造１２０によって反射されて図面の左方に射出され、第２発光領域１１４から射出する光線１４０が反射式微細構造１２０に照射されてから、反射式微細構造１２０によって反射されて図面の右方に射出される。 The operation of the light emitting unit is to emit light emitted from the light emitting section 110 in two different directions and enter the eyes on the left and right sides of the user, respectively. The light emitting unit may be a reflective microstructure 120 provided in the center of the light emitting area 110. The reflective microstructure 120 divides the light emitting area 110 into a first light emitting region 112 and a second light emitting region 114, and the reflective micro structure 120 is irradiated with the light beam 130 emitted from the first light emitting region 112, and then the reflective microstructure 120. Reflected by the fine structure 120 and emitted to the left of the drawing, the light beam 140 emitted from the second light emitting region 114 is applied to the reflective fine structure 120 and then reflected by the reflective fine structure 120 to the right of the drawing. Is injected into.
光線１３０、１４０を均一に発するために、第１発光領域１１２の面積は、第２発光領域１１４の面積と同じであることが好ましく、これにより観察者の左右の目が受ける影像輝度を一致にすることができる。 In order to emit the light beams 130 and 140 uniformly, the area of the first light emitting region 112 is preferably the same as the area of the second light emitting region 114, thereby matching the image luminance received by the left and right eyes of the observer. can do.
ピクセル構造１００は、同時に第１発光領域１１２及び第２発光領域１１４を発光駆動するための、発光区１１０に接続される駆動ユニット１５０を更に含む。駆動ユニット１５０は、例えば、薄膜トランジスタ・スイッチであってもよい。 The pixel structure 100 further includes a driving unit 150 connected to the light emitting region 110 for driving the first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 to emit light simultaneously. The drive unit 150 may be a thin film transistor switch, for example.
反射式微細構造１２０の材料は、高反射率を有するフォトレジストであってもよく、フォトレジストコーティングプロセスによって、特定な形を有するフォトマスクを発光区１１０に貼り付けてから、フォトレジストをフォトマスクによる形状で発光区１１０にコーティングして、固体化させて形成することができる。 The material of the reflective microstructure 120 may be a photoresist having a high reflectance, and a photomask having a specific shape is applied to the light emitting region 110 by a photoresist coating process, and then the photoresist is applied to the photomask. The light emitting zone 110 can be coated and solidified in the shape according to the above.
反射式微細構造１２０の形状設計に関しては、光線が反射され異なる方向へ射出するように構成するのみで、立体表示の効果を達成することができる。例えば、本実施例において、反射式微細構造１２０は、第１発光領域１１２側に面した凸面１２２及び第２発光領域１１４側に面した凹面１２４を有する。凸面１２２及び凹面１２４の設計は、第１発光領域１１２及び第２発光領域１１４からの光線１３０、１４０をそれぞれ異なる方向へ射出させるようにすることができる。従って、反射式微細構造１２０の凸面１２２及び凹面１２４の曲率は、実際の要求に応じて設計することができる。 With respect to the shape design of the reflective microstructure 120, the effect of stereoscopic display can be achieved only by configuring so that light rays are reflected and emitted in different directions. For example, in this embodiment, the reflective microstructure 120 has a convex surface 122 facing the first light emitting region 112 side and a concave surface 124 facing the second light emitting region 114 side. The design of the convex surface 122 and the concave surface 124 can cause the light beams 130 and 140 from the first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 to be emitted in different directions, respectively. Accordingly, the curvature of the convex surface 122 and the concave surface 124 of the reflective microstructure 120 can be designed according to actual requirements.
本発明における光学ユニットは、単一のピクセル構造１００からの光線をそれぞれ異なる方向へ発することができるので、反射又は屈折によって、上記の効果を達成できる。注意すべきなのは、以下、光学ユニットにおいて上記の一実施例と異なる部分のみを説明し、上記の一実施例と同じ部分は繰り返して説明しない。 Since the optical unit in the present invention can emit light rays from the single pixel structure 100 in different directions, the above-described effects can be achieved by reflection or refraction. It should be noted that only portions of the optical unit that are different from the above-described embodiment will be described below, and the same portions as those of the above-described embodiment will not be described repeatedly.
図２は、本発明のピクセル構造の他の実施例を示す側面略図である。本実施例の光学ユニットは、発光区１１０に設けられた反射式微細構造１６０を含み、反射式微細構造１６０の材料は高反射率を有するフォトレジスト又は有機材料であってもよい。反射式微細構造１６０は、発光区１１０を第１発光領域１１２及び第２発光領域１１４に分割し、その断面形状は下が狭く上が広い台形であり、また、第１発光領域１１２側に面した第１斜面１６２及び第２発光領域１１４側に面した第２斜面１６４を有し、第１発光領域１１２から射出する光線１３０が第１斜面１６２によって反射されてから図面の左方に射出され、第２発光領域１１４から射出する光線１４０が第２斜面１６４によって反射されてから図面の右方に射出される。同様に、第１斜面１６２及び第２斜面１６４の傾斜度は、異なる要求に応じて設計することができる。 FIG. 2 is a schematic side view showing another embodiment of the pixel structure of the present invention. The optical unit of the present embodiment includes a reflective microstructure 160 provided in the light emitting section 110, and the material of the reflective microstructure 160 may be a photoresist or an organic material having a high reflectance. The reflective microstructure 160 divides the light-emitting area 110 into a first light-emitting region 112 and a second light-emitting region 114, and the cross-sectional shape is a trapezoid with a narrow bottom and a wide top, and faces the first light-emitting region 112 side. The first inclined surface 162 and the second inclined surface 164 facing the second light emitting region 114 side, and the light beam 130 emitted from the first light emitting region 112 is reflected by the first inclined surface 162 and then emitted to the left in the drawing. The light beam 140 emitted from the second light emitting region 114 is reflected by the second inclined surface 164 and then emitted to the right side of the drawing. Similarly, the slopes of the first slope 162 and the second slope 164 can be designed according to different requirements.
本実施例において、ピクセル構造１００は、選択的に発光区１１０の縁に設けられる複数の補助反射式微細構造１７０を更に含む。補助反射式微細構造１７０の材料は、反射式微細構造１６０と同様に高反射率を有するフォトレジスト又は有機材料である。補助反射式微細構造１７０の断面形状は、下が広く上が狭い台形である。補助反射式微細構造１７０は、第１発光領域１１２と第２発光領域１１４から射出する光線１３０、１４０をそれぞれ異なる方向へ射出させることができることに加えて、更に隣接するピクセル構造１００から射出する光線同士の干渉を避けることができる。 In this embodiment, the pixel structure 100 further includes a plurality of auxiliary reflective microstructures 170 that are selectively provided at the edge of the light emitting area 110. The material of the auxiliary reflective microstructure 170 is a photoresist or an organic material having a high reflectivity like the reflective microstructure 160. The cross-sectional shape of the auxiliary reflective microstructure 170 is a trapezoid with a wide bottom and a narrow top. In addition to being able to emit the light beams 130 and 140 emitted from the first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 in different directions, the auxiliary reflective microstructure 170 further emits light from the adjacent pixel structure 100. Interference between each other can be avoided.
図３は、本発明のピクセル構造の更に他の実施例の側面略図である。本実施例において、反射式微細構造１８０は、二つの反射面１８２、１８４のみによって第１発光領域１１２及び第２発光領域１１４から射出する光線１３０、１４０をそれぞれ異なる方向へ射出させることができる。当然、ピクセル構造１００は、図２に示すような補助反射式微細構造を選択的に有してもよいが、ここでは繰り返して説明しない。 FIG. 3 is a schematic side view of yet another embodiment of the pixel structure of the present invention. In this embodiment, the reflective microstructure 180 can emit the light beams 130 and 140 emitted from the first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 in different directions only by the two reflecting surfaces 182 and 184, respectively. Of course, the pixel structure 100 may optionally have an auxiliary reflective microstructure as shown in FIG. 2, but is not repeated here.
本発明に提供されたピクセル構造１００は、反射式の光学ユニットによって第１発光領域１１２と第２発光領域１１４から射出する光線１３０、１４０を反射し異なる方向へ射出させて、立体表示の効果を達成することに加えて、屈折の方式を利用して、単一のピクセル構造１００から射出する光線をそれぞれ左右の目に射出させることができる。以下、図面を参照しつつ詳しく説明する。 The pixel structure 100 provided in the present invention reflects the light beams 130 and 140 emitted from the first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 by a reflective optical unit and emits them in different directions, thereby providing a stereoscopic display effect. In addition to achieving, the refraction scheme can be utilized to emit light rays emanating from the single pixel structure 100 respectively to the left and right eyes. Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings.
図４は、本発明のピクセル構造の更に一つの実施例の側面略図である。本実施例において、光学ユニットは、二つの光学レンズ１９０、１９２を含む。光学レンズ１９０、１９２は、発光区１１０に設けられ、光学レンズ１９０の発光区１１０に投影された部分が第１発光領域１１２と定義され、光学レンズ１９２の発光区１１０に投影された部分が第２発光領域１１４と定義され、第１発光領域１１２と第２発光領域１１４は互いに重ならず、且つ第１発光領域１１２と第２発光領域１１４の面積が互いに同じで、即ち、二つの光学レンズ１９０、１９２の各々の発光区１１０に投影された面積が互いに同じである。 FIG. 4 is a schematic side view of yet another embodiment of the pixel structure of the present invention. In this embodiment, the optical unit includes two optical lenses 190 and 192. The optical lenses 190 and 192 are provided in the light emitting zone 110, the portion projected onto the light emitting zone 110 of the optical lens 190 is defined as the first light emitting region 112, and the portion projected onto the light emitting zone 110 of the optical lens 192 is the first. The first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 do not overlap each other, and the areas of the first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 are the same, that is, two optical lenses. The areas projected on the light emitting areas 110 of 190 and 192 are the same.
光学レンズ１９０、１９２は、屈折率に対する実際の要求に応じて適当な材料を選択することができ、表面弧度も同様に実際の要求に応じて設計することができ、発光区１１０から射出する光線をそれぞれ左右の目へ射出させるものであればよい。光学レンズ１９０、１９２の形状が完全に同じであり、且つ、発光区１１０を覆う面積が同じであるため、第１発光領域１１２及び第２発光領域１１４の光線１３０、１４０がほぼ同じ発散角度で均一に左右の目に入り、従って、観察者の左右の目が受けた影像の輝度が同じになるので、画面がより均一になる。 For the optical lenses 190 and 192, an appropriate material can be selected according to the actual requirement for the refractive index, and the surface arc degree can be similarly designed according to the actual requirement. As long as they are injected to the left and right eyes, respectively. Since the shapes of the optical lenses 190 and 192 are completely the same, and the area covering the light emitting area 110 is the same, the light beams 130 and 140 of the first light emitting region 112 and the second light emitting region 114 have substantially the same divergence angle. The left and right eyes are uniformly entered, and therefore the luminance of the image received by the left and right eyes of the observer is the same, so that the screen becomes more uniform.
上記実施例から、本発明において、単一のピクセル構造の発光区に光学ユニットが設けられ、光学ユニットによって反射又は屈折を行い、更に発光区から射出する光線の角度を変更させることによって、光線がそれぞれ観察者の左右の目に入り、立体画像を生じることが分かった。このピクセル構造の設計は、別途フィルム貼りの作業を必要としないため、位置合わせが精確でないという問題が生じず、且つ輝度を高めることができる。 From the above embodiments, in the present invention, an optical unit is provided in the light emitting zone of a single pixel structure, and the light beam is reflected or refracted by the optical unit, and further, the angle of the light ray emitted from the light emitting zone is changed, whereby the light beam is changed. It was found that each of the eyes entered the left and right eyes of the observer, resulting in a stereoscopic image. Since the pixel structure design does not require a separate film attaching operation, the problem of inaccurate alignment does not occur, and the luminance can be increased.
本発明は、実施形態によって前述の通りに開示されたが、これは本発明を限定するものではなく、当業者なら誰でも、本発明の精神と領域から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができ、従って、本発明の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。 Although the present invention has been disclosed by the embodiments as described above, this is not intended to limit the present invention, and any person skilled in the art can make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the protection scope of the present invention is based on what is specified in the following claims.
１００ ピクセル構造
１１０ 発光区
１１２ 第１発光領域
１１４ 第２発光領域
１２０、１６０、１８０ 反射式微細構造
１２２ 凸面
１２４ 凹面
１３０、１４０ 光線
１５０ 駆動ユニット
１６２ 第１斜面
１６４ 第２斜面
１７０ 補助反射式微細構造
１８２、１８４ 反射面
１９０、１９２ 光学レンズ
100 pixel structure 110 light emitting section 112 first light emitting area 114 second light emitting area 120, 160, 180 reflective fine structure 122 convex surface 124 concave surface 130, 140 light 150 driving unit 162 first slope 164 second slope 170 auxiliary reflective fine structure 182 and 184 Reflective surfaces 190 and 192 Optical lenses
Claims (8)
前記発光区を第１発光領域及び第２発光領域に仕切るように、前記発光区に設けられ、前記第１発光領域と前記第２発光領域から射出する光線を反射してからそれぞれ異なる方向へ発する光学ユニットと、
同時に前記第１発光領域と前記第２発光領域を発光駆動するように、前記発光区に接続される駆動ユニットと、
を含む立体ディスプレイに用いられるピクセル構造。 An emission zone for generating light rays;
The light emitting area is provided in the light emitting area so as to partition the light emitting area into a first light emitting area and a second light emitting area, and the light emitted from the first light emitting area and the second light emitting area is reflected and emitted in different directions. An optical unit;
A drive unit connected to the light emitting zone so as to drive the first light emitting region and the second light emitting region to emit light simultaneously;
Pixel structure used for stereoscopic displays including.
前記発光区に設けられ、前記発光区から射出する光線を屈折してからそれぞれ異なる方向へ発する二つの光学レンズと、
を含む立体ディスプレイに用いられるピクセル構造。 An emission zone for generating light rays;
Two optical lenses that are provided in the light emission zone and refract light rays emitted from the light emission zone and emit light in different directions, respectively;
Pixel structure used for stereoscopic displays including.
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