TWM526692U - 裸眼3d顯示像素單元及具有2d/3d模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置 - Google Patents

Description

裸眼3D顯示像素單元及具有2D/3D模式同時間不同區顯 示或全屏相互切換功能的顯示裝置

本創作是有關於一種顯示單元及其裝置，特別是有關於一種裸眼3D顯示像素單元及具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置。

由於一般人左眼與右眼瞳孔相距約為6.0cm~7.0cm，導致兩眼視網膜所接收到的影像訊息因為視角差異而有些微不同，而人腦有融合兩個不同視角影像訊息產生深度知覺之功能，故人眼觀看物體時會形成立體視覺效果。

在立體顯示技術領域中，習知技術主要分為：眼鏡式以及裸眼式3D顯示技術。而裸眼式3D顯示技術又以柱鏡光柵(lenticular lens)和視差光柵(parallax barrier)為大多數顯示產品所採用。

一般而言，裸眼3D顯示技術需搭配液晶顯示面板呈現立體圖像，不僅製程繁複、成本高，且光柵與液晶面板的像素對準和組裝精准度要求極高。尤其對大尺寸的顯示屏幕而言，搭配光柵的裸眼3D顯示產品，不良率和製造組裝成本都相對高出許多，且因為液晶面板和光柵透鏡的製程有其面積尺寸的限制因素，不適合大面積顯示產品的應用。

因液晶面板前裝置光柵透鏡是為實現裸眼3D，因此2D的影像或文字便受到影響。現有切換2D/3D顯示模式的習知技術，大多運用光電元件或移動光學器件來實現，但並未普遍運用於現今產品中。同樣，LED顯示屏幕若利 用與液晶面板前面加裝光柵透鏡如柱鏡光柵和視差光柵等相似方法實現2D/3D顯示模式切換也會出現類似的缺點。

在CN203930226U利用一種裸眼3D顯示像素單元組成多視圖裸眼3D顯示裝置。其光學封裝體包含光學導引區域及混光區域，該混光區域能夠將該子像素單元發出的光透過反射、折射或全反射作用于該光學封裝體內混合，並且導引至該光學導引區域，該光學導引區域與該子像素單元相互對應，該光學導引區域可導引子像素單元發出的光使其偏轉匯聚至不同方向，或經由擋板遮擋作用，導引出該光學封裝體外，使像素單元有效發出左、右眼視差圖像，後至觀看者的兩眼，讓人腦感知該視差圖像後並融合成立體圖像。

因為將裸眼3D顯示單元最小化到零件級，故可以依據用途和室內/戶外安裝現場需要，將3D顯示像素單元縱橫排列組成顯示單元模組或箱體，並將多個顯示單元模組拼接成不同面積尺寸、外凸弧形、內凹弧形或自由曲面形狀的大型面積顯示屏幕，無須在顯示屏幕前平行裝設光學透鏡、完全不受透鏡面積尺寸限制，自由擴展無縫拼接成符合不同形狀與大小需要的顯示屏幕。

另可將裸眼3D顯示像素單元搭配全彩LED，分別行列相鄰交替排布在電路基板上組成顯示單元模組，並組裝成大面積屏幕。此系統便可以經由裸眼3D顯示像素單元和全彩LED交互點亮或滅燈，切換2D和3D圖像顯示模式。當全彩LED點亮時裸眼3D顯示像素單元熄滅，此時屏幕顯示2D圖像。反之，當裸眼3D顯示像素單元點亮時，此時屏幕顯示3D圖像。

因此，可以同一時間在顯示屏幕全彩LED區域播放2D內容，而在裸眼3D顯示像素單元區域播放裸眼3D內容。或依據節目內容全屏幕實時切換2D/3D顯示模式，此種裝置需要裸眼3D顯示像素單元和LED兩種顯示器件相鄰搭 配組成，但控制兩相鄰不同元件之亮度和色彩的一致性有其困難，另因裸眼3D顯示像素單元和LED兩者相鄰排佈各自分別顯示3D和2D訊息，結果將導致2D和3D圖像分辨率的降低。

有鑑於此，如何使一種裸眼3D顯示像素單元同時具備發送2D訊息和3D視差圖像，並可以極小的間距均勻排佈組成的高解析度的大面積顯示裝置，使其具備2D或3D圖像隨播放，內容顯示動態相互功能切換，以及具備2D和3D內容同一時間在顯示屏幕不同區域顯示之功能。此種功能在混合撥放各種2D或3D視頻內容時其必要性，也是現今眼鏡式3D何其他習知立體顯示技術不足之處。

有鑑於上述習知技術待解決之問題，本創作的目的在於提供一種裸眼3D顯示像素單元及具有2D和3D內容可以同一時間不同區域顯示或全屏相互切換播放功能的顯示裝置。

基於上述目的，本創作係提供一種裸眼3D顯示像素單元，其包含像素單元、光學封裝體及控制電路。像素單元包含紅色發光單元、綠色發光單元及藍色發光單元，且紅色發光單元、綠色發光單元及藍色發光單元皆分別包含基板、第一電極層、第一摻雜層、第二摻雜層及複數個第二電極層；第一電極層設於基板上；第一摻雜層設於第一電極層上；第二摻雜層設於第一摻雜層上；複數個第二電極層分別相對且不連接地設於第二摻雜層上。光學封裝體包覆像素單元且包含至少一光學混光區及至少一光學導引區，至少一混光區設於像素單元上，至少一光學導引區設於至少一光學混光區上。控制電路電性連結像素單元，且傳送2D影像訊號或3D影像訊號至像素單元。其中，當2D影像訊 號傳至像素單元時，像素單元經由光學混光區及光學導引區以一直射角度投射光，至少一觀看者之雙眼接收像素單元所投射的光，形成2D影像。其中，當控制電路依據3D影像訊號傳至像素單元時，將交替地控制各第二電極層與第一電極層形成對應之電場，以使像素單元依時序交錯地以相對之二偏射角度分別投射光，像素單元所投射的光分別經由光學混光區及光學導引區至至少一觀看者之左眼及右眼，以分別形成左右眼視差影像，並藉由觀看者之大腦感知左右眼視差影像後融合成3D影像。

較佳地，當控制電路於第一時間點控制其中一第二電極層與第一電極層形成電場後，像素單元將可依對應其中一第二電極層之其中一偏射角度投射光，而當控制電路於第二時間點控制另一該第二電極層與該第一電極層形成電場後，該像素單元將可依對應另一該第二電極層之另一偏射角度投射光。

較佳地，光學導引區可具有遠離像素單元之至少一出光面，至少一出光面包含平面、斜面、曲面、雙層或其組合，且藉由微透鏡製程將柱鏡光柵或視差光柵形成於光學導引區之中，以導引像素單元所投射的光至相異方向，或部分遮擋像素單元所投射的光。

較佳地，光學封裝體可以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、樹脂、矽膠、玻璃、環氧樹脂或其組合製成，且光學封裝體為中空或實心結構，或運用芯片級封裝(chip scale packaging)完成，而光學封裝體呈矩形、圓形、三角形或多邊形。

基於上述目的，本創作再提供一種裸眼3D顯示像素單元，其包含複數個像素單元、光學封裝體及控制電路。複數個像素單元分別包含紅色發光單元、綠色發光單元及藍色發光單元，且紅色發光單元、綠色發光單元及藍 色發光單元皆分別包含基板、第一電極層、第一摻雜層、第二摻雜層及複數個第二電極層：第一電極層設於基板上；第一摻雜層設於第一電極層上；第二摻雜層設於第一摻雜層上；複數個第二電極層分別相對且不連接地設於第二摻雜上。光學封裝體包覆像素單元且包含至少一光學混光區及至少一光學導引區，至少一混光區設於像素單元上，至少一光學導引區設於至少一光學混光區上。 控制電路電性連結複數個像素單元，且傳送2D影像訊號或3D影像訊號至複數個像素單元。其中，當2D影像訊號傳至複數個像素單元時，複數個像素單元經由光學混光區及光學導引區以一直射角度投射光，各觀看者之雙眼分別接收對應之像素單元所投射的光，形成2D影像；其中，當3D影像訊號傳至複數個像素單元時，將交替地控制各像素單元之各第二電極層與第一電極層形成對應之電場，以使各像素單元依時序交錯地以相對之二偏射角度分別投射光，複數個像素單元所投射的光分別經由光學混光區及光學導引區至各觀看者之左眼及右眼，以分別形成左右眼視差影像，並藉由各觀看者之大腦感知左右眼視差影像後融合成3D影像。

較佳地，當控制電路於第一時間點控制各像素單元之其中一第二電極層與第一電極層形成電場後，各像素單元將依對應其中一第二電極層之其中一偏射角度投射光，而當控制電路於第二時間點控制各像素單元之另一第二電極層與第一電極層形成電場後，各像素單元將依對應另一第二電極層之另一偏射角度投射光。

較佳地，光學導引區可具有遠離像素單元之至少一出光面，至少一出光面包含平面、斜面、曲面、雙層或其組合，且藉由微透鏡製程將柱鏡光 柵或視差光柵形成於光學導引區之中，以導引像素單元所投射的光至相異方向，或遮擋像素單元所投射的光。

較佳地，光學封裝體可以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、樹脂、矽膠、玻璃、環氧樹脂或其組合製成，且光學封裝體為中空或實心結構，或運用芯片級封裝(chip scale packaging)完成，而光學封裝體呈矩形、圓形、三角形或多邊形。

較佳地，複數個像素單元之排列方式可為相互對齊成經緯線排列、相互成一斜線排列、兩線交叉排列、相互交錯排列、相互成三角形排列或呈現多邊型排列。

基於上述目的，本創作又提供一種具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置，其包含複數個箱體及顯示屏幕。複數個箱體分別由複數個裸眼3D顯示像素單元縱橫排列於電路基板上所組成。顯示屏幕由複數個箱體縱橫排列所組成，顯示屏幕呈平面或曲面。其中，當於同一時間中，顯示屏幕之一部分區域中之複數個裸眼3D顯示單元接收2D影像訊號而投射對應2D影像訊號之光，而另一部分區域中之複數個裸眼3D顯示單元則接收3D影像訊號而投射對應3D影像訊號之光。

較佳地，具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置可連結內容播放裝置，內容播放裝置接收由內容儲存裝置所儲存之2D或3D影像資料，內容播放裝置譯碼2D或3D影像資料以產生多視圖影像訊號，並將多視圖影像訊號傳送至具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置。

較佳地，當複數個裸眼3D顯示單元之控制電路於第一時間點控制其中一裸眼3D顯示單元之第二電極層與第一電極層形成電場後，其中一像素單元將可依對應其中一第二電極層之其中一偏射角度投射光，而當控制電路於第二時間點控制另一第二電極層與第一電極層形成電場後，其中一像素單元將可依對應另一第二電極層之另一偏射角度投射光。

基於上述目的，本創作提供一種裸眼3D顯示裝置，其包含控制系統及裸眼3D顯示像素單元。裸眼3D顯示像素單元經由電路基板電性連接控制系統，控制系統個別、群組或其組合控制裸眼3D顯示像素單元。

承上所述，本創作係運用半導體為自發光和指向性之光源特性，以及利用「兩眼視差」原理，提供一種裸眼3D顯示像素單元可使像素單元之影像訊息依時序交錯投射，使觀看者之右眼與左眼接收各影像訊息後產生視差效果，再經由大腦將各影像訊息合成為立體影像；更進一步地，本創作係藉由控制電路使得不同的第二電極層依時序交替地與第一電極層形成對應之電場，進而使得像素單元可依時序交錯地對應各電場而朝不同角度投射左眼、右眼視差圖像，形成3D顯示。當播放控制系統取消時序交錯投射時，像素單元將可改成以直射方式投射影像，亦即為2D顯示；藉此，本創作之裸眼3D顯示像素單元及具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置，可依播放2D或3D內容動態切換全屏2D/3D顯示模式，或在顯示屏幕不同區域同一時間分別播放2D及3D內容。

1‧‧‧裸眼3D顯示像素單元

110‧‧‧像素單元

110a‧‧‧紅色發光單元

110b‧‧‧綠色發光單元

110c‧‧‧藍色發光單元

111‧‧‧基板

112‧‧‧第一電極層

113‧‧‧第一摻雜層

114‧‧‧第二摻雜層

115、115a、115b‧‧‧第二電極層

120‧‧‧光學混光區

130‧‧‧光學導引區

2‧‧‧顯示屏幕

20‧‧‧具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置

21‧‧‧箱體

3‧‧‧內容播放裝置

4‧‧‧內容儲存裝置

第1圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第一實施例之2D顯示之側視圖。

第2圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第一實施例之3D顯示之側視圖。

第3圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第一實施例之示意圖。

第4圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之2D顯示之側視圖。

第5圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之3D顯示之第一側視圖。

第6圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之3D顯示之第二側視圖。

第7圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之示意圖。

第8圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之3D顯示之示意圖。

第9圖係為本創作藉由持續快速地改變投射方向，將3D影像訊息投射至下一視區，以達到多視點觀看功效之示意圖。

第10圖係為依據本創作之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置之自由曲面屏幕示意圖。

第11圖係為本創作之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置之系統功能方塊圖。

為瞭解本創作之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配 置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍。

本創作之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本創作或可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本創作 的範疇，且本創作將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

參閱第1至3圖；第1圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第一實施例之2D顯示之側視圖；第2圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第一實施例之3D顯示之側視圖；第3圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第一實施例之示意圖。如圖所示，於第一實施例中，本創作之裸眼3D顯示像素單元1其包含了像素單元110、光學混光區120、光學導引區130及控制電路(圖未繪示)。

續言之，本創作之裸眼3D顯示像素單元1所包含之像素單元110又包含紅色發光單元110a、綠色發光單元110b及藍色發光單元110c，紅色發光單元110a、綠色發光單元110b及藍色發光單元110c皆分別包含基板111、第一電極層112、第一摻雜層113、第二摻雜層114及複數個第二電極層115。

更詳細地說，第一電極層112設於基板111上，第一摻雜層113設於第一電極層112上，第二摻雜層114設於第一摻雜層113上，複數個第二電極層115分別相對且不連接地設於第二摻雜114上。

值得一提的是，於本創作的圖式中第二電極層115之數量係以兩個為例；此外，第一電極層112為N型電極層時，第二電極層115則為P型電極層；反之，若第一電極層112為P型電極層時，第二電極層115則為N型電極層。

續言之，本創作之裸眼3D顯示像素單元1所包含之光學混光區120設於像素單元110上；而光學導引區130則設於光學混光區120之上；於本創作中，控制電路用以電性連結像素單元110，且依據2D影像訊號或3D影像訊號控制像素單元110投射形成對應之2D影像或3D影像。

進一步地，本創作可以使用微透鏡設計和製造技術將柱鏡光柵、視差光柵或其他光學透鏡設計等應用於光學導引區130中。本實施例中，該光學導引區130以及該光學混光區域120可以由不同的材料組合而成，或是由同一種材料一體成形製造而成，可依據製造的製程或視顯示需求效果予以調整和設計。光學導引區130的出光面可以是：平面、斜面、曲面或雙層的組合，如：柱鏡光柵、視差光柵或雙層的透鏡設計等組合結構，用以導引像素單元110所發出的光至不同的方向或經由擋板產生遮擋作用由縫隙中間發出光線。

更詳細地說，當控制電路傳送2D影像訊號至像素單元110時，像素單元110會經由光學混光區120及光學導引區130以直射角度投射光(2D影像訊息)；進而，觀看者之雙眼將接收到像素單元110所投射之2D影像訊息。

值得一提的是，當控制電路傳送3D影像訊號至像素單元110時，控制電路將交替地控制各第二電極層115a、115b與第一電極層112形成對應之電場，以使像素單元110可依時序交錯地以相對之二偏射角度分別投射光(3D影像訊息)，各3D影像訊息分別經由光學混光區120及光學導引區130至觀看者之左眼及右眼，觀看者藉由兩眼視差將3D影像訊息於腦中結合形成為3D影像。

更進一步地說，當控制電路於第一時間點T₁控制第二電極層115a與第一電極層112形成電場後，像素單元110可依對應第二電極層115a之偏射角度投射3D影像訊息(如第2圖(a)所示，朝偏左的角度投射3D影像訊息)，而 當控制電路於第二時間點T₂控制另一個第二電極層115b與第一電極層112形成電場後，像素單元110便可依對應第二電極層115b之另一個偏射角度投射3D影像訊息(如第2圖(b)所示，朝偏右的角度投射3D影像訊息)。

承上所述可知，本創作之像素單元110之所以可以在顯示3D影像時依時序交錯地輪流從兩個不同的角度投射3D影像訊息，是因為當其中一個第二電極層115與第一電極層112之間形成電場時，像素單元110之投射角度便會偏向該第二電極層之方向；因此，僅需藉由控制電路切換不同的第二電極層115與第一電極層112形成電場，便可交錯地以不同角度投射3D影像訊息。

此外，雖像素單元110在交錯投射3D影像訊息時，就以一偏射角度進行投射，然為使投射3D影像訊息之偏移角度可以再加大，故使得3D影像訊息需進一步通過光學混光區120及光學導引區130，以藉由光學混光區120及光學導引區130加大其偏移角度。

需說明的是，本創作之像素單元110是經由半導體製程所製成的，而在半導體製程中，第一電極層112及複數個第二電極層115皆是經由打線步驟所形成的。裸眼3D顯示像素單元1可進一步包含有機發光二極體(OLED)或無機發光二極體等，如有機發光材料或III-V族化合物半導體材料等。光學封裝體的材料可包含：聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、樹脂(Resin)、矽膠(Silicon)、玻璃、環氧樹脂(Epoxy)等材料，利用熱固化成形或利用紫外光固化成型，且光學封裝體可以為中空或實心結構，或運用芯片級封裝(chip scale packaging)完成。

另一方面，當顯示2D影像時，由於所有第二電極層115會同時與第一電極層形成電場，因此像素單元110之投射角度將不會偏向某一邊，而是以直射的角度投射2D影像訊息。

請參閱第4至8圖；第4圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之2D顯示之側視圖；第5圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之3D顯示之第一側視圖；第6圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之3D顯示之第二側視圖；第7圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之示意圖；第8圖係為本創作之裸眼3D顯示像素單元之第二實施例之3D顯示之示意圖。如圖所示，於第二實施例中，本創作之裸眼3D顯示像素單元1其包含了複數個像素單元110、光學混光區120、光學導引區130及控制電路(圖未繪示)。而本實施例中所述之裸眼3D顯示像素單元1與前述第一實施例中所述之差異在於，本實施例之裸眼3D顯示像素單元1係包含了複數個像素單元110。

續言之，上述中本創作之裸眼3D顯示像素單元1所包含之複數個像素單元110又分別包含紅色發光單元110a、綠色發光單元110b及藍色發光單元110c，紅色發光單元110a、綠色發光單元110b及藍色發光單元110c皆分別包含基板111、第一電極層112、第一摻雜層113、第二摻雜層114及複數個第二電極層115。其中，第一電極層112設於基板111上，第一摻雜層113設於第一電極層112上，第二摻雜層114設於第一摻雜層113上，複數個第二電極層115分別相對且不連接地設於第二摻雜114上。

續言之，於本創作的圖式中第二電極層115之數量同樣以兩個為例；此外，第一電極層112為N型電極層時，第二電極層115則為P型電極層；反之，若第一電極層112為P型電極層時，第二電極層115則為N型電極層。

而上述中本創作之裸眼3D顯示像素單元1所包含之光學混光區120設於複數個像素單元110上；而光學導引區130則設於光學混光區120之上；於本創作中，控制電路用以電性連結複數個像素單元110，且依據2D影像訊號或3D影像訊號控制複數個像素單元110投射形成對應之複數個2D影像或複數個3D影像。

承上述，當控制電路傳送2D影像訊號至複數個像素單元110時，各像素單元110會經由光學混光區120及光學導引區130以直射角度投射光(2D影像訊息)；進而，觀看者之雙眼將可接收到各像素單元110所投射之2D影像訊息，形成2D影像。

另一方面，當控制電路傳送3D影像訊號至複數個像素單元110時，控制電路將交替地控制各像素單元110之各第二電極層115a、115b與第一電極層112形成對應之電場，以使各像素單元110可依時序交錯地以相對之二偏射角度分別投射光(3D影像訊息)，各像素單元110所投射之各3D影像訊息分別經由光學混光區120及光學導引區130傳至觀看者之左眼及右眼，觀看者藉由兩眼視差將3D影像訊息於腦中結合形成為3D影像。

更進一步地說，當控制電路於第一時間點T₁控制各像素單元110之第二電極層115a與第一電極層112形成電場後，各像素單元110可依對應第二電極層115a之偏射角度投射3D影像訊息(如第5圖所示，朝偏左的角度投射3D影像訊息)，而當控制電路於第二時間點T₂控制各像素單元110之另一個第二電極層115b與第一電極層112形成電場後，各像素單元110便可依對應第二電極層115b之另一個偏射角度投射3D影像訊息(如第6圖所示，朝偏右的角度投射3D影像訊息)。

承上所述可知，本創作之像素單元110之所以可以在顯示3D影像時依時序交錯地輪流從兩個不同的角度投射3D影像訊息，是因為當其中一個第二電極層115與第一電極層112之間形成電場時，像素單元110之投射角度便會偏向該第二電極層之方向；因此，僅需藉由控制電路切換不同的第二電極層115與第一電極層112形成電場，便可交錯地以不同角度投射3D影像訊息。如第8圖所示，其所示意的是於第一時間點及第二時間點之後，複數個像素單元110所投射之3D影像訊息之呈現，在第一時間點時，複數個像素單元110係同時朝左投射3D影像訊息，且如同中所示，像素單元110之數量為三個，進而在同一時間點中，裸眼3D顯示像素單元1可同時投射三個3D影像訊息；反之，於第二時間點時，複數個像素單元110便同時朝右投射而產生三個3D影像訊息。

此外，雖像素單元110在交錯投射3D影像訊息時，就以一偏射角度進行投射，然為使投射3D影像訊息之偏移角度可以再加大，故使得3D影像訊息需進一步通過光學混光區120及光學導引區130，以藉由光學混光區120及光學導引區130加大其偏移角度。因此，配合時序播放控制，請參閱第9圖，本創作可藉由持續快速地改變投射方向，將3D影像訊息投射至下一視區(Viewing zone)，以達到多視點(Multi-view)觀看之功效。

除上前述顯示3D影像之外，當顯示2D影像時，由於各像素單元110之所有第二電極層115會同時與第一電極層形成電場，因此各像素單元110之投射角度將不會偏向某一邊，而是以直射的方式投射2D影像訊息。

第10圖係為依據本創作之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置之自由曲面屏幕示意圖；具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置包括裸眼3D顯示像素單元1、複數個箱 體(或顯示裝置模組)21及顯示屏幕2。其中，由複數個裸眼3D顯示像素單元1縱橫排列於電路基板上組成複數個箱體21，各箱體21可以自由曲面無縫拼接之方式組成任意大面積之顯示屏幕2。該裸眼3D顯示屏幕之內容播放由內容播放裝置和內容儲存裝置控制。

第11圖係為本創作之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置之系統功能方塊圖。如圖所示，本創作之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置20可依系統播放不同2D或3D內容時，全屏2D/3D顯示動態相互功能切換，或在顯示屏幕不同區域同一時間分別播放2D及2D內容。續言之，本創作之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置20所包含之複數個箱體21又包含了複數個裸眼3D顯示像素單元1，各裸眼3D顯示像素單元1之結構及其作動方式皆如同前述中第一實施例及第二實施例所述，故在此便不予以贅述。

承上述，於同一時間中所顯示之影像，顯示屏幕2之一部分區域中之複數個裸眼3D顯示單元1可由控制電路控制而投射形成對應2D影像訊號之複數個2D影像，而另一部分區域中之複數個裸眼3D顯示單元1則由控制電路控制而投射形成對應3D影像訊號之複數個3D影像。

更進一步地，具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置20可連結內容播放裝置3，內容播放裝置3用以接收由內容儲存裝置4所儲存之2D或3D影像資料，並譯碼所接收之2D或3D影像資料以產生多視圖影像訊號，再將多視圖影像訊號傳送至具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置2，而由顯示屏幕2投射顯示。

續言之，由於各裸眼3D顯示像素單元1可對應不同的影像訊號(2D影像訊號或3D影像訊號)，而個別對應投射形成2D影像或3D影像，使得顯示屏幕2上之至少一部分區域可顯示2D影像，並搭配以其他區域顯示3D影像；亦或是，至少一部分區域顯示3D影像，而其他區域顯示2D影像。另，可全區域顯示2D影像或全區域顯示3D影像。

進一步地說，由於各裸眼3D顯示像素單元1皆能切換投射2D或3D影像訊息，因此，本創作裸眼3D顯示像素單元組成之大面積顯示屏幕便可依據不同2D或3D內容，全屏2D/3D顯示動態相互功能切換，或在顯示屏幕不同區域同一時間分別播放2D及3D內容。不需限定特定區域僅能顯示2D或3D影像，進而大大增加顯示屏幕2切換2D/3D影像及調整變化2D或3D顯示影像區域的彈性，因此，使得節目內容製作更添加多元變化及觀賞性。

本創作提供一種裸眼3D顯示裝置，其包含控制系統及裸眼3D顯示像素單元。裸眼3D顯示像素單元經由電路基板電性連接控制系統，控制系統個別、群組或其組合控制裸眼3D顯示像素單元。

承上所述，本創作係運用半導體為自發光和指向性之光源特性，以及利用「兩眼視差」原理，提供一種裸眼3D顯示像素單元可使像素單元之影像訊息依時序交錯投射，並使觀看者之右眼與左眼接收各影像訊息後產生視差，再經由大腦將視差影像合成為立體視覺效果；更進一步地，本創作係藉由控制電路使得不同的第二電極層依時序交替地與第一電極層形成對應之電場，進而使得像素單元可依時序交錯地對應各電場而朝不同角度投射影像訊息，當播放控制系統取消時序交錯投射時，像素單元將可改成以傳統LED光束角度投 射影像，亦即為2D顯示；藉此，可依播放2D或3D內容在顯示屏幕不同區域同一時間分別播放2D及3D內容，或全屏2D/3D顯示動態相互切換功能。

以上所述之實施例僅係為說明本創作之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本創作之內容並據以實施，當不能以之限定本創作之專利範圍，即大凡依本創作所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本創作之專利範圍內。

110‧‧‧像素單元

111‧‧‧基板

112‧‧‧第一電極層

113‧‧‧第一摻雜層

114‧‧‧第二摻雜層

115‧‧‧第二電極層

120‧‧‧光學混光區

130‧‧‧光學導引區

Claims (13)

1. 一種裸眼3D顯示像素單元，其包含：一像素單元，係包含一紅色發光單元、一綠色發光單元及一藍色發光單元，且該紅色發光單元、該綠色發光單元及該藍色發光單元皆分別包含：一基板；一第一電極層，係設於該基板上；一第一摻雜層，係設於該第一電極層上；一第二摻雜層，係設於該第一摻雜層上；以及複數個第二電極層，係分別相對且不連接地設於該第二摻雜層上；一光學封裝體，係包覆該像素單元且包含至少一光學混光區及至少一光學導引區，該至少一混光區係設於該像素單元上，該至少一光學導引區係設於該至少一光學混光區上；以及一控制電路，係電性連結該像素單元，且傳送一2D影像訊號或一3D影像訊號至該像素單元；其中，當該2D影像訊號傳至該像素單元時，該像素單元係經由該光學混光區及該光學導引區以一直射角度投射光，至少一觀看者之雙眼係接收該像素單元所投射的光，形成一2D影像；其中，當該控制電路依據該3D影像訊號傳至該像素單元時，將交替地控制各該第二電極層與該第一電極層形成對應之電 場，以使該像素單元係依時序交錯地以相對之二偏射角度分別投射光，該像素單元所投射的光係分別經由該光學混光區及該光學導引區至該至少一觀看者之左眼及右眼，以分別形成一左右眼視差影像，並藉由該觀看者之大腦感知該左右眼視差影像後融合成3D影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之裸眼3D顯示像素單元，其中當該控制電路於第一時間點控制其中一該第二電極層與該第一電極層形成電場後，該像素單元將依對應其中一該第二電極層之其中一偏射角度投射光，而當該控制電路於第二時間點控制另一該第二電極層與該第一電極層形成電場後，該像素單元將依對應另一該第二電極層之另一偏射角度投射光。
3. 如申請專利範圍第1項所述之裸眼3D顯示像素單元，其中該光學導引區係具有遠離該像素單元之至少一出光面，該至少一出光面係包含平面、斜面、曲面、雙層或其組合，且藉由微透鏡製程將柱鏡光柵或視差光柵形成於該光學導引區之中，以導引該像素單元所投射的光至相異方向，或部分遮擋該像素單元所投射的光。
4. 如申請專利範圍第1項所述之裸眼3D顯示像素單元，其中該光學封裝體係以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、樹脂、矽膠、玻璃、環氧樹脂或其組合製成，且該光學封裝體係為中空或實心結構，或運用芯片級封裝完成，而該光學封裝體係呈矩形、圓形、三角形或多邊形。
5. 一種裸眼3D顯示像素單元，其包含： 複數個像素單元，係分別包含一紅色發光單元、一綠色發光單元及一藍色發光單元，且該紅色發光單元、該綠色發光單元及該藍色發光單元皆分別包含：一基板；一第一電極層，係設於該基板上；一第一摻雜層，係設於該第一電極層上；一第二摻雜層，係設於該第一摻雜層上；以及複數個第二電極層，係分別相對且不連接地設於該第二摻雜層上；一光學封裝體，係包覆該像素單元且包含至少一光學混光區及至少一光學導引區，該至少一混光區係設於該像素單元上，該至少一光學導引區係設於該至少一光學混光區上；以及一控制電路，係電性連結該複數個像素單元，且傳送一2D影像訊號或一3D影像訊號至該複數個像素單元；其中，當該2D影像訊號傳至該複數個像素單元時，該複數個像素單元係經由該光學混光區及該光學導引區以一直射角度投射光，各觀看者之雙眼係分別接收該像素單元所投射的光，形成2D影像；其中，當該3D影像訊號傳至該複數個像素單元時，將交替地控制各該像素單元之各該第二電極層與該第一電極層形成對應之電場，以使各該像素單元係依時序交錯地以相對之二偏射角度分別投射光，該複數個像素單元所投射的光係分別經由 該光學混光區及該光學導引區至各該觀看者之左眼及右眼，以分別形成一左右眼視差影像，並藉由各該觀看者之大腦感知該左右眼視差影像後融合成3D影像。
6. 如申請專利範圍第5項所述之裸眼3D顯示像素單元，其中當該控制電路於第一時間點控制各該像素單元之其中一該第二電極層與該第一電極層形成電場後，各該像素單元將依對應其中一該第二電極層之其中一偏射角度投射光，而當該控制電路於第二時間點控制各該像素單元之另一該第二電極層與該第一電極層形成電場後，各該像素單元將依對應另一該第二電極層之另一偏射角度投射光。
7. 如申請專利範圍第5項所述之裸眼3D顯示像素單元，其中該光學導引區係具有遠離該像素單元之至少一出光面，該至少一出光面係包含平面、斜面、曲面、雙層或其組合，且藉由微透鏡製程將柱鏡光柵或視差光柵形成於該光學導引區之中，以導引該像素單元所投射的光至相異方向，或遮擋該像素單元所投射的光。
8. 如申請專利範圍第5項所述之裸眼3D顯示像素單元，其中該光學封裝體係以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、樹脂、矽膠、玻璃、環氧樹脂或其組合製成，且該光學封裝體係為中空或實心結構，或運用芯片級封裝完成，而該光學封裝體係呈矩形、圓形、三角形或多邊形。
9. 如申請專利範圍第5項所述之裸眼3D顯示像素單元，其中該複數個像素單元之排列方式係為相互對齊成經緯線排列、相互成一斜線排列、兩線交叉排列、相互交錯排列、相互成三角形排 列或呈現多邊型排列。
10. 一種具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置，其包含：複數個箱體，係分別由複數個如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之裸眼3D顯示像素單元縱橫排列於一電路基板上所組成；以及一顯示屏幕，係由該複數個箱體縱橫排列所組成，該顯示屏幕係呈平面或曲面；其中，當於同一時間中，該顯示屏幕之一部分區域中之該複數個裸眼3D顯示單元係接收該2D影像訊號而投射對應該2D影像訊號之光，而另一部分區域中之該複數個裸眼3D顯示單元則接收該3D影像訊號而投射對應該3D影像訊號之光。
11. 如申請專利範圍第10項所述之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置，其中該具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置係連結一內容播放裝置，該內容播放裝置係接收由一內容儲存裝置所儲存之一2D或3D影像資料，該內容播放裝置係譯碼該2D或3D影像資料以產生一多視圖影像訊號，並將該多視圖影像訊號傳送至該具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置。
12. 如申請專利範圍第10項所述之具有2D/3D模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置，其中當該複數個裸眼3D顯示單元之該控制電路於第一時間點控制其中一該裸眼3D顯 示單元之該第二電極層與該第一電極層形成電場後，其中一該裸眼3D顯示像素單元將依對應其中一該第二電極層之其中一偏射角度投射光，而當該控制電路於第二時間點控制另一該第二電極層與該第一電極層形成電場後，其中一該裸眼3D顯示像素單元將依對應另一該第二電極層之另一偏射角度投射光。
13. 一種裸眼3D顯示裝置，其包含：一控制系統；以及如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之裸眼3D顯示像素單元，該裸眼3D顯示像素單元經由電路基板電性連接該控制系統，該控制系統係個別、群組或其組合控制該裸眼3D顯示像素單元。