TWI608253B - 自動立體顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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TWI608253B
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皇家飛利浦有限公司
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Description

自動立體顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種如此類型之自動立體顯示裝置：其包括具有用於產生一顯示之一顯示像素陣列及用於將不同視圖引導至不同空間位置之一成像配置之一顯示面板。
用於此種類型之顯示器之一成像配置之一第一實例係具有(舉例而言)關於該顯示器之下伏像素定大小及定位之狹縫之一障壁。在一雙視圖設計中，若觀看者之頭部在一固定位置處，則其能夠感知到一3D影像。該障壁係定位於顯示面板前面且經設計以使得分別朝向觀看者之左眼及右眼引導來自奇數像素行及偶數像素行之光。
此類型之雙視圖顯示設計之一缺點係觀看者不得不在一固定位置處，且僅可向左或向右移動大約3cm。在一更佳實施例中，在每一狹縫下面存在不是兩個而是數個子像素行。以此方式，允許觀看者向左及向右移動且始終在其眼睛中感知到一立體影像。
該障壁配置易於產生但不具光效率。因此，一較佳替代方式係使用一透鏡配置作為成像配置。舉例而言，可提供彼此平行延伸且上覆於該顯示像素陣列上之一細長雙凸透鏡元件陣列，且透過此等雙凸透鏡元件觀察該等顯示像素。
該等雙凸透鏡元件係提供為一元件薄片，其每一者包括一細長 半圓柱形透鏡元件。該等雙凸透鏡元件一般而言沿該顯示面板之行方向延伸，其中每一雙凸透鏡元件上覆於兩個或兩個以上毗鄰行之顯示像素之一各別群組上。
在其中(舉例而言)每一雙凸透鏡與兩行顯示像素相關聯之一配置中，每一行中之顯示像素提供一各別二維子影像之一垂直片段。該雙凸透鏡薄片將此兩個片段及來自與其他雙凸透鏡相關聯之顯示像素行之對應片段引導至定位於該薄片前面之一使用者之左眼及右眼，以使得該使用者觀察到一單個立體影像。該雙凸透鏡元件薄片因此提供一光輸出引導功能。
在其他配置中，每一雙凸透鏡皆沿列方向與四個或四個以上毗鄰顯示像素之一群組相關聯。每一群組中之對應顯示像素行經適當配置以提供來自一各別二維子影像之一垂直片段。隨著一使用者之頭部自左至右地移動，感知到一系列連續、不同、立體視圖，從而形成(舉例而言)一環視效果。
增加視圖之數目改良3D效果但降低由觀看者感知到之影像解析度，此乃因所有視圖係由本地顯示器同時顯示。通常找到一折衷，其中在所謂的視錐中顯示若干視圖(諸如9個或15個)，且此等視錐跨越視域而重複。最終結果係具有一大觀看角度之一顯示，但觀看者在挑選自其處觀看3D監視器或電視之其位置上並非完全自由：在視錐之間的邊界處3D效應缺失且出現鬼影。
此寬觀看角度在其中顯示器之使用者將希望不存在對顯示內容之所有或特定部分之窺視之情況下係一問題。一個典型實例係在通勤期間對郵件及文件之讀取。
已提議提供具有私人及公共觀看模式之一顯示器。此亦已(舉例而言)在US-2011/0234605中針對3D自動立體顯示器提出。此文件揭示可藉由驅動不同子像素配置而形成不同模式。
根據本發明，提供如獨立技術方案中所定義之一種顯示器及方法。
在一項態樣中，本發明提供一種自動立體顯示裝置，其包括：- 一顯示面板；- 一透鏡陣列，其配置於該顯示面板前面；及- 一阻光配置，其用於選擇性地阻隔在該等透鏡之間引導之光，其中該阻光配置包括提供於毗鄰透鏡位置之間的元件；其中該顯示器可以至少兩種不同模式組態：一第一私人模式，其中該阻光配置阻隔在該等透鏡之間引導之光；及一第二公共模式，其中該阻光配置不阻隔在該等透鏡之間引導之該光。
藉由「在該等透鏡之間引導」意指光具有在到達透鏡輸出之前自一個透鏡傳遞至一毗鄰透鏡之一方向。
因此，本發明提供一種基於透鏡之自動立體顯示裝置，其中一可切換私人模式能夠打開及關閉視錐重複。在視錐重複之情況下，該顯示器完全如一常規基於透鏡之自動立體顯示器起作用。在沒有視錐重複之情況下(由於透鏡之間的阻隔功能)，將觀看角度限制為一個視錐。單個視錐之打開角度係基於透鏡間距與薄片厚度之間的關係之一透鏡設計選擇。
此方法之一優點係：甚至在私人模式中，亦不降低對所要視錐之輸出亮度，且使用全顯示解析度。
組態之設定可基於自使用者接收之輸入，舉例而言經由一開關(諸如一膝上型電腦鍵之實體或以軟體方式)以在兩種狀態之間切換。可將一「私人模式」分配至在該裝置上運行之應用程式，以使得當具有此私人模式之至少一個應用程式運行時觀看角度限制於一單個視錐。
在透鏡之間的元件可係執行光阻隔之元件，或者其可處理光(諸如改變偏振)以待由一其他光學元件阻隔。
在一項配置中，該阻光配置可包括用於變更一光偏振性之一可切換延遲器配置及用於阻隔至少一個偏振之一偏振器配置。
在一項實施方案中，提供於該等毗鄰透鏡之間的該等元件包括偏振器配置，且在該透鏡陣列之前提供該可切換延遲器配置。以此方式，藉由使用該延遲器來挑選是否切換該偏振，該等透鏡之間的該等偏振器元件將執行一吸收或傳輸功能。
該可切換延遲器配置可經像素化(作為一被動或主動矩陣)以達成一局部設定可切換私人模式。在此情形中，該裝置可操作以使得以對使用者清楚且方便之一方式局部設定該私人模式。針對圖形使用者介面之一項特定解決方案係將應用程式私人模式嵌入至GUI元件中。
該可切換延遲器配置可替代地包括一單個可切換組件。
該阻光配置可進一步包括一第二偏振器配置，其中該可切換延遲器配置提供於該兩個偏振器配置之間。舉例而言，僅在隨機地偏振顯示面板輸出之情況下需要該第二偏振器配置。
在一替代配置中，提供於該等毗鄰透鏡之間的該等元件包括該可切換延遲器配置，且在該透鏡陣列之後(藉由「之後」意指進一步沿著自該顯示面板輸出之光學路徑)提供該偏振器配置。
在此情形中，在該等透鏡之間的該等元件不執行該光阻隔-此係藉由後續偏振器配置來實施。
此外，該阻光配置可進一步包括一第二偏振器配置，其中該可切換延遲器配置提供於該兩個偏振器配置之間(藉由「在......之間」係再次參考光學路徑)。
在上文所概述之所有實例中，對於已在透鏡之間傳遞之光(亦即，沿一寬觀看角度方向傳遞之光)，存在後跟有一偏振器之一可切 換延遲器。對於自該顯示器法向地傳遞之光，存在穿過該兩個組件中之僅一者(取決於組態，其可係延遲器或偏振器)之一路徑以使得不實施依賴於偏振之光阻隔。
在另一組實例中，提供於毗鄰透鏡之間的該等元件包括可在阻光模式與透光模式之間切換的可切換組件。以此方式，在每兩個鄰近透鏡之間的一光學元件可在一透射狀態與一吸收狀態之間切換。該等元件可(舉例而言)各自包括一電泳單元。
該顯示面板可包括一液晶顯示器或一發光顯示器。
該透鏡陣列可包括一曲面透鏡部分，其中：- 該曲面透鏡部分背離該顯示面板且該等元件在該曲面透鏡部分下方之透鏡中；或- 該曲面透鏡部分面朝該顯示面板，其中一複製結構在該透鏡部分與該顯示面板之間，且該等元件在該複製結構中。因此，如自該顯示面板觀看，該等透鏡可係凹面的或凸面的。
在另一態樣中，本發明提供一種操作一自動立體顯示裝置之方法，該自動立體顯示裝置包括：一顯示面板；及一透鏡陣列，其配置於該顯示面板前面；及一阻光配置，其用於選擇性地阻隔在該等透鏡之間引導之光，其中該阻光配置包括提供於毗鄰透鏡位置之間的元件；其中該方法包括以至少兩種不同模式中之一者組態該顯示器：一第一私人模式，其中該阻光配置阻隔在該等透鏡之間引導之光；及一第二公共模式，其中該阻光配置不阻隔在該等透鏡之間引導之該光。
1‧‧‧習知直接視圖自動立體顯示裝置/習知裝置/顯示裝置
3‧‧‧液晶顯示面板/顯示面板/面板
5‧‧‧顯示像素
7‧‧‧光源
9‧‧‧雙凸透鏡薄片
11‧‧‧雙凸透鏡元件
13‧‧‧控制器
20‧‧‧背光
24‧‧‧顯示裝置/顯示器/顯示面板
27‧‧‧透鏡/雙凸透鏡
27I‧‧‧鄰近透鏡
27II‧‧‧鄰近透鏡
28‧‧‧雙凸透鏡陣列/雙凸透鏡配置/陣列
29'‧‧‧視錐
29"‧‧‧視錐
29'''‧‧‧視錐
31I‧‧‧像素
31II‧‧‧像素
31III‧‧‧像素
31IV‧‧‧像素
31V‧‧‧像素
31VI‧‧‧像素
31VII‧‧‧像素
32I‧‧‧特定視圖
32II‧‧‧特定視圖
32III‧‧‧特定視圖
32IV‧‧‧特定視圖
32V‧‧‧特定視圖
32VI‧‧‧特定視圖
32VII‧‧‧特定視圖
34(D)‧‧‧距離
35(PL)‧‧‧透鏡間距
37I‧‧‧線
37II‧‧‧線
56‧‧‧玻璃或聚碳酸酯板/間隔層/複製結構
58‧‧‧膠/膠層/複製結構
60‧‧‧第一偏振器/偏振器/層/第二偏振器配置/阻光配置
62‧‧‧第二偏振器配置/偏振器/偏振器配置/阻光配置
64‧‧‧光學延遲器/延遲器/阻光配置/可切換延遲器配置
70‧‧‧延遲層/阻光配置/可切換延遲器配置
72‧‧‧第一偏振器/阻光配置/第二偏振器配置
74‧‧‧第二偏振器/阻光配置/偏振器配置
80‧‧‧流體填充單元/阻光配置/可切換組件/元件
82‧‧‧電極/阻光配置
84‧‧‧貯存器/顆粒貯存器/阻光配置/可切換組件/元件
現將參照附圖僅以實例方式闡述本發明之一實施例，在該等附圖中： 圖1係一習知自動立體顯示裝置之一示意性透視圖；圖2展示一雙凸透鏡陣列如何將不同視圖提供至不同空間位置；圖3展示一多視圖自動立體顯示器之佈局之一剖面圖；圖4係圖3之一特寫；圖5展示一9視圖系統，其中產生於視錐組中之每一者中之視圖係相等的；圖6展示實施雙凸透鏡之一第一方式；圖7展示實施雙凸透鏡之一第二方式；顯示器之實例；圖8展示本發明之顯示裝置之一第一實例；圖9展示本發明之顯示裝置之一第二實例；且圖10展示本發明之顯示裝置之一第三實例。
本發明提供一自動立體顯示裝置，其中提供一阻光配置用於選擇性地阻隔由於大的橫向(亦即，非法向)傳播角度而已經或將要在毗鄰透鏡之間傳遞的光。元件提供於毗鄰透鏡位置之間，且顯示器可經組態使得允許到達此等元件之光到達觀看者或經阻隔而不能到達觀看者。此意指可挑選一公共(多個視錐)觀看模式或一私人(單個窄視錐)觀看模式。
圖1係一習知直接視圖自動立體顯示裝置1之一示意性透視圖。習知裝置1包括充當用來產生顯示之一空間光調變器之主動矩陣類型之一液晶顯示面板3。
顯示面板3具有配置成列及行之顯示像素5之一正交陣列。為清楚起見，圖中僅展示少量顯示像素5。實際上，顯示面板3可包括約一千列及數千行顯示像素5。
液晶顯示面板3之結構係完全習用的。特定而言，面板3包括一對間隔開之透明玻璃基板，其間提供有一配向扭轉向列型或其他液晶 材料。該等基板在其接觸面上承載有透明氧化銦錫(ITO)電極之型樣。亦在該等基板之外表面上提供偏振層。
每一顯示像素5包括該等基板上之相對電極，其間具有介入之液晶材料。顯示像素5之形狀及佈局由該等電極之形狀及佈局決定。顯示像素5藉由間隙而彼此規則地間隔開。
每一顯示像素5與諸如一薄膜電晶體(TFT)或薄膜二極體(TFD)之一切換元件相關聯。該等顯示像素經操作以藉由將定址信號提供至該等切換元件來產生顯示，且熟習此項技術者將知曉適合的定址方案。
顯示面板3由一光源7照明，在此情形中，光源7包括在顯示像素陣列之區域上方延伸之一平面型背光。來自光源7之光經引導穿過顯示面板3，其中個別顯示像素5經驅動以調變該光並產生顯示。
顯示裝置1亦包括配置於顯示面板3之顯示側上方之一雙凸透鏡薄片9，雙凸透鏡薄片9執行一視圖形成功能。雙凸透鏡薄片9包括彼此平行延伸之一列雙凸透鏡元件11，為清楚起見，以誇大尺寸來展示該等雙凸透鏡元件中之僅一者。
雙凸透鏡元件11呈凸面圓柱形透鏡之形式，且其充當一光輸出引導構件以將來自顯示面板3之不同影像或視圖提供至定位於顯示裝置1前面之一使用者之眼睛。
該裝置具有控制該背光及該顯示面板之一控制器13。
圖1中所展示之自動立體顯示裝置1能夠沿不同方向提供若干不同透視圖。特定而言，每一雙凸透鏡元件11上覆於每一列中之一小群組之顯示像素5上。雙凸透鏡元件11沿一不同方向投影一群組中之每一顯示像素5，以便形成數個不同視圖。隨著使用者的頭部自左至右移動，其眼睛將依次接收該數個視圖中之不同視圖。
熟習此項技術者將瞭解，必須結合上文所闡述之陣列來使用一光偏振構件，此乃因液晶材料係雙折射的，其中折射率切換僅適用於 一特定偏振之光。該光偏振構件可提供為該裝置之顯示面板或成像配置之部分。
圖2展示如上文所闡述之一雙凸透鏡型成像配置之操作原理且展示背光20、諸如一LCD之顯示裝置24及透鏡27之雙凸透鏡陣列28。圖2展示雙凸透鏡配置28如何將不同像素輸出引導至三個不同空間位置。
本發明係關於此等顯示器中之視圖重複，此在下文得以闡釋。
圖3展示一多視圖自動立體顯示器之佈局之一剖面圖。在一特定雙凸透鏡27下方之每一像素31I至31VII將促成一特定視圖32I至32VII。在此透鏡下方之所有像素將一起促成一視錐之視圖。此視錐之寬度(線37I與37II之間)由數個參數之組合判定：其取決於自像素平面至雙凸透鏡平面之距離34(D)。其亦取決於透鏡間距35(P L )。
圖4係圖3之一特寫，且展示由顯示器24之一像素發射(或調變)之光由最靠近於該像素之雙凸透鏡27(但亦由雙凸透鏡配置28之鄰近透鏡27I及27II)收集。此係重複視錐之視圖出現之起因。舉例而言，如所展示，像素31IV促成視錐29'、29"及29'''。
產生於視錐中之每一者中之對應視圖係相等的。在圖5中針對一9視圖系統(亦即，每一視錐中9個視圖)示意性地展示此效應。
為了3D效應與解析度損失之間的一可接受折衷，將視圖之總數目限制至通常9或15。此等視圖具有通常1至2度之一角寬。該等視圖及該等視錐具有如下性質：其係週期性的。
存在兩種基本雙凸透鏡設計。
圖6展示最不複雜設計，其中雙凸透鏡陣列28之雙凸透鏡27之曲面背離顯示面板24。
圖7展示具有由於寬觀看角度之效能之一替代設計。此設計在WO-2009/147588中得以詳細闡述且涉及使用具有不同於雙凸透鏡陣 列28之彼折射率之一折射率之一膠(通常一聚合物)。一玻璃或聚碳酸酯板56具有類似於膠58之一折射率且用以形成足夠距離以供雙凸透鏡聚焦於顯示面板上。雙凸透鏡陣列28之雙凸透鏡之曲面面朝顯示面板24。
本發明係基於使用包含透鏡之間的元件之一光學配置。該配置作為一整體(未必透鏡之間的部分)可切換至一透光或阻光模式。以此方式，可阻隔將自一鄰近透鏡離開顯示器之來自一像素之光，同時不變更基本視錐。可將本發明實施為雙凸透鏡與額外層之間的光學元件，其提供進入/離開雙凸透鏡之光之控制以使得啟用或停用阻光功能。
具有不同複雜性及光效率之各種實施例係可能的，諸如：
(i)阻光結構係一偏振器，且光學路徑包含至少一個延遲器。此尤其適合於具有短上市時間之液晶顯示器及自發光顯示器。
(ii)阻光結構係一延遲器且光學路徑包含一偏振器。
(iii)阻光結構係一電泳單元。此可尤其適合於未來的自發光顯示器。
圖8展示基於使用一偏振器作為阻光元件之一第一實施例。
一第一偏振器60提供於顯示面板24與雙凸透鏡陣列28之間。一第二偏振器配置62提供於透鏡元件之間。一光學延遲器64提供於偏振器60、62之間。
僅在光尚未經偏振之情況下需要顯示面板24頂部上之偏振器60，因此對於LCD顯示器而言可移除此層60。
此配置與一常規雙凸透鏡薄片(圖6)以及與反向方法(圖7)相容。
圖8展示對圖6中所展示之類型之一雙凸透鏡薄片之應用。然而，同一方法可適用於圖7中所展示之類型之雙凸透鏡薄片。在此情形中，阻光偏振器延伸穿過間隔層56及膠層58至透鏡邊界。
可藉由壓印雙凸透鏡薄片且用當乾燥時具有一偏振功能之材料填充該雙凸透鏡薄片來製造雙凸透鏡薄片。一替代方案係單獨地產生雙凸透鏡及偏振條帶且將其膠合在一起以形成一雙凸透鏡薄片。然後可將彼薄片放置於其他顯示層之頂部上。
延遲器64可係在兩個側上覆蓋有一單個透明(舉例而言ITO)電極之一單個液晶單元，以使得延遲器作為一整體可在偏振性狀態之間切換。另一選擇係，延遲器64可經圖案化以使得一LC單元覆蓋一單個子像素、像素或像素組。在彼情形中，可獨立地切換單元。此慮及內容、任務或應用程式之私人模式以使得顯示器上之敏感資訊(舉例而言，郵件)僅在一小視錐中可見，而不敏感資訊不如此。
圖9展示一替代版本，其中延遲層70提供於雙凸透鏡之間，且一第一偏振器72提供於顯示面板24與雙凸透鏡陣列28之間，且一第二偏振器74提供於雙凸透鏡陣列之輸出側上。以此方式，一可切換延遲器同樣夾在兩個偏振器之間，但該可切換延遲器在透鏡之間。圖9展示適用於圖7之類型之透鏡結構之此方法，以展示與圖6相比垂直阻隔元件之不同位置。然而，圖9之方法亦可適用於圖6之基本雙凸透鏡設計。
液晶顯示器由於偏振器及液晶單元中之吸收而係低效的。當使用一LCD顯示器時，光已經偏振，因此上文之兩種方法將不再進一步大量地降低光效率。然而，在通常發射所有偏振之光之自發光顯示器之情形中，添加一偏振器至少使光輸出減半。由於強度與使用壽命及電池壽命負相關，因此此應較佳地予以避免。
若光學元件不依賴於偏振而是替代地可在一(主要地)吸收狀態與(主要地)透射狀態之間切換則可避免低效性。可藉由使用電泳而如此做。
圖10展示一實例，其中每一光學阻隔元件由含有帶電光吸收顆 粒之一流體填充單元80組成。在該單元上面及下面之電極82允許施加一電壓以將所有帶電顆粒移動至一貯存器84。此係公共模式。在自然狀態下，該等顆粒分散於液體中。此係私人模式。
顆粒貯存器84亦可給出藉由阻隔可以一波導方式在透鏡結構內行進之全內反射來減少串擾之額外優點。
透鏡結構內之全內反射之問題尤其針對OLED顯示器出現，此乃因OLED像素係沿所有方向發射光之漫射發射器。對於一習用(2D)顯示器而言，此係優於要求一背光且在不採取特別措施之情況下僅以一窄光束發射光之LCD顯示器之一明顯優點。然而，OLED材料之漫射發射亦提出一挑戰，此乃因大量光在有機層內部再循環而不發射，從而導致一低效率。為進行改良，已探尋此各種解決方案以改良對離開OLED之光之外部耦合。
然而，針對2D顯示器之此改良實際上係3D自動立體OLED顯示器之一問題。用於增加光輸出之解決方案不能用於自動立體雙凸透鏡顯示器中，此乃因意欲自一個雙凸透鏡發射之光可在玻璃中反射至一鄰近透鏡。此降低對比度且增加串擾。
因此，在對增加來自一OLED面板之光外部耦合之期望與對一3D自動立體顯示器內之低串擾之期望之間存在一衝突。
甚至當在公共模式中時，顆粒貯存器可經設計以阻隔透鏡之間的光之通路以減小串擾，但仍允許產生多個視錐。顆粒貯存器延伸至透鏡結構中之程度指示其在減小藉由透鏡結構內之波導所致的串擾上具有多少影響。
在申請人之標題為「Autostereoscopic Display Device」之未公開國際專利申請案PCT/IB2012/05242中論述出於此目的之一(不可切換)光阻塊的使用。
一雙凸透鏡自動立體顯示器可利用不同技術以用於顯示器照 明。
舉例而言，一冷陰極螢光燈(「CCFL」)背光通常包括放置於內襯有一白色及漫射(郎伯(Lambertian))背面之一腔中之一列CCFL燈。來自CCFL燈之光直接地或經由背面襯裡通過一漫射器以隱藏該等燈且確保充分均勻之螢幕強度。
在一項實例中，使用內襯有小稜鏡之一所謂的亮度增強箔來準直光。為防止由於偏振所致的過度光損失，使用充當一反射偏振器之一雙亮度增強箔。以此方式，將具有不需要之偏振的光返回至燈，在其處，於漫射反射之後其可再進入光學元件。由於雙亮度增強箔係一弱偏振器，因此可使用另一偏振器(稱為「polar」)。
LC面板具有濾色器及稱為「分析器」之另一偏振器。
所有光由該偏振器及該分析器(兩個偏振器)阻隔，但當將一電壓施加至一液晶單元時除外，在此情形中，偏振在偏振器中間變更且因此光可穿過分析器。透過濾色器，過濾自CCFL燈發射之白色光，使得可產生色彩。
可使用白色LED來取代CCFL背光以改良能量效率。一額外優點係：可快速地接通及關斷LED，且因此允許基於圖框之局部調光，以改良黑色位準及電力效率。另一步驟係使用RGB LED替代白色LED，其具有可增加色域之益處。可將LED放置於顯示面板後面或一圖案化波導之側上，以產生一側光式顯示器。
某些新發光技術，即有機發光二極體(OLED)、有機發光電晶體(OLET)及量子點LED(QLED)尤其適合於形成背光，此乃因該等技術允許形成一均勻發光表面。此移除對於漫射器及波導之需要，且因此可減少組件之數目且使得顯示器甚至更薄。
在使用一直接發射顯示技術之情況下可省去一背光。在視訊中具有18%之一平均灰度位準的情況下，在一LCD系統中吸收經偏振光 之82%。螢幕中之所有層經組合而具有約7%之一透明度。因此實際上，平均而言，所發射光之僅7%的18%(等於1.6%)離開螢幕。
相比而言，具有直接發光像素之一顯示器僅發射所需之光且因此即使後處理將移除光之一半，顯示器亦將平均而言具有LED之效率之31倍(50%除以1.6%)。對於白色而言，效率將係LCD之效率之7倍(50%除以7%)。
有機發光二極體(OLED)及有機發光電晶體(OLET)以及量子點LED(QLED)係用以產生幾乎任何所需形狀及大小之高效及強力平面發射器之新原理。一項選項係使用具有此一背光之一LCD設計。然而，為使用所提及技術之全部潛力，像素本身應係發射器以改良效率。
OLED發射器可經模型化為郎伯發射器。一郎伯表面自所有角度顯得同樣明亮。大表面之OLED明度足夠高以允許LCD背光。基於7%之效率及300cd/m2之一白色輸出，OLED背光明度超過4000cd/m2。對於小發射器而言，一較高亮度應不成問題。
本發明可適用於所有此等類型之顯示器。
上文之實例展示不可切換自動立體顯示器。
藉由使得一多視圖顯示器之透鏡可切換，具有一高2D解析度模式結合一3D模式成為可能。可切換透鏡之其他用途係時間順序地增加視圖之數目(WO-2007/072330)及允許多種3D模式(WO-2007/072289)。用以產生一2D/3D可切換顯示器之習知方法藉由以下元件替代雙凸透鏡：
(i)填充有液晶材料之一透鏡形腔，其透鏡功能藉由控制LC分子之定向之電極打開/關閉或藉由(透過一可切換延遲器)改變光之偏振來打開/關閉。
(ii)填充有液晶之一盒形腔，其中電極控制LC分子之定向以形 成一漸變折射率透鏡(舉例而言，參見WO-2007/072330)。
(iii)一電濕潤液滴透鏡，其形狀由一電場控制。
(iv)在不同折射率之一流體中填充有透明電泳顆粒之一透鏡形腔(WO-2008/032248)。
本發明可適用於可切換自動立體顯示器，舉例而言上文所概述之類型。
根據對圖式、揭示內容及隨附申請專利範圍之一研究，熟習此項技術者可在實踐所主張發明時瞭解及實現所揭示實施例之其他變化形式。在申請專利範圍中，措辭「包括」不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一(a)」或「一(an)」不排除一複數。某些措施係在相互不同之附屬請求項中陳述之單純事實並不指示不能有利地使用此等措施之一組合。申請專利範圍中之任何參考符號不應視為限制該範疇。
24‧‧‧顯示裝置/顯示器/顯示面板
28‧‧‧雙凸透鏡陣列/雙凸透鏡配置/陣列
60‧‧‧第一偏振器/偏振器/層/第二偏振器配置/阻光配置
62‧‧‧第二偏振器配置/偏振器/偏振器配置/阻光配置
64‧‧‧光學延遲器/延遲器/阻光配置/可切換延遲器配置

Claims (12)

  1. 一種自動立體顯示裝置，其包括：一顯示面板(24)；一透鏡(27)陣列(28)，其配置於該顯示面板(24)前面；及一阻光(light blocking)配置(60、62、64；70、72、74；80、82、84)，用於選擇性地阻隔在該等透鏡(27)之間引導(directed)之光，其中該阻光配置包括提供於毗鄰透鏡位置(adjacent lens locations)之間的元件；其中該顯示器可以其中該阻光配置(60、62、64；70、72、74；80、82、84)阻隔在該等透鏡之間引導之該光之一私人模式(privacy mode)及其中該阻光配置(60、62、64；70、72、74；80、82、84)不阻隔在該等透鏡之間引導之該光之一公共模式(public mode)來組態，其中該阻光配置包括用於變更一光偏振(light polarization)之一可切換延遲器(switchable retarder)配置(64；70)及用於阻隔至少一個偏振之一偏振器配置(62；74)，且其中提供於該等毗鄰透鏡之間之該等元件包括該偏振器配置(62)，且該可切換延遲器配置(64)係提供於該透鏡陣列之前。
  2. 如請求項1之裝置，其中該可切換延遲器配置(64)經像素化。
  3. 如請求項1之裝置，其中該可切換延遲器配置(64)包括一單個可切換組件。
  4. 如請求項1之裝置，其中該阻光配置進一步包括一第二偏振器配置(60)，其中該可切換延遲器配置(64)提供於該兩個偏振器配置之間。
  5. 如請求項1之裝置，其中提供於該等毗鄰透鏡之間之該等元件包括該可切換延遲器配置(70)，且該偏振器配置(74)提供於該透鏡 陣列之後。
  6. 如請求項5之裝置，其中該阻光配置進一步包括一第二偏振器配置(72)，其中該可切換延遲器配置提供於該兩個偏振器配置之間。
  7. 如請求項1之裝置，其中提供於毗鄰透鏡之間之該等元件包括可在阻光模式與透光模式之間切換的可切換組件(80、84)。
  8. 如請求項7之裝置，其中該等元件(80、84)各自包括一電泳單元。
  9. 如請求項1之裝置，該顯示面板(24)包括一液晶顯示器。
  10. 如請求項1之裝置，該顯示面板(24)包括一發光顯示器。
  11. 如請求項1之裝置，其中該等透鏡(27)包括一曲面透鏡部分，其中：該曲面透鏡部分背離該顯示面板(24)，且該阻光配置之該等元件在該曲面透鏡部分下方之透鏡中；或該曲面透鏡部分面朝該顯示面板(24)，其中一複製結構(56、58)在該透鏡部分與該顯示面板之間，且該阻光配置之該等元件在該複製結構(56、58)中。
  12. 一種操作一自動立體顯示裝置之方法，該自動立體顯示裝置包括：一顯示面板(24)；及一透鏡(27)陣列(28)，其配置於該顯示面板(24)前面；及一阻光配置(60、62、64；70、72、74；80、82、84)，用於選擇性地阻隔在該等透鏡之間引導之光，其中該阻光配置包括提供於毗鄰透鏡位置之間的元件；其中該方法包括以至少兩種不同模式中之一者來組態該顯示器：一私人模式，其中該阻光配置(60、62、64；70、72、74；80、82、84)阻隔在該等透鏡之間引導之該光；及一公共模式，其中該阻光配置(60、62、64；70、72、74；80、82、84)不阻隔 在該等透鏡之間引導之該光，其中該組態包括控制用於變更一光偏振之一可切換延遲器配置(64、70)，其中提供一偏振器配置(62；74)用於阻隔至少一個偏振，且其中提供於該等毗鄰透鏡之間之該等元件包括該偏振器配置(62)，且該可切換延遲器配置(64)係提供於該透鏡陣列之前。
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