TWM553427U

TWM553427U - 裸視立體顯示裝置及其透鏡結構層

Info

Publication number: TWM553427U
Application number: TW106213467U
Authority: TW
Inventors: ying tong Chen
Original assignee: Ytdiamond Co Ltd
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2017-12-21
Also published as: JP3216564U

Description

裸視立體顯示裝置及其透鏡結構層

本創作涉及一種立體顯示裝置，特別是涉及一種裸視立體顯示裝置及其透鏡結構層。

首先，隨著科技之進步，三維(3D)立體影像之顯示技術發展迅速，已逐漸深入生活中。一般而言，由於人類的左右眼彼此相距約5至7公分的距離，因此會有雙眼視差，3D立體影像顯示裝置係利用此雙眼視差的基礎來進行設計，讓使用者的左眼僅觀看到給左眼的影像而右眼僅觀看到給右眼的影像。

接著，現有技術例如台灣專利公告第I526717號專利案，公開了一種「裸視立體顯示裝置及排列裸視立體顯示裝置之像素的方法」，其中能夠藉由調整立體顯示裝置之特徵參數，以降低干涉條紋產生，並提升觀賞的舒適度。然而，上述專利案降低干涉條紋(Moire)產生的效果仍能進一步改善。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足，提供一種裸視立體顯示裝置及其透鏡結構層，以減少干涉條紋的產生，並提升觀賞的舒適度。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是，提供一種裸視立體顯示裝置，其包括一液晶模組顯示器以及一透鏡結構層。所述液晶模組顯示器具有至少兩個全像素，至少兩個所述全像素彼此相鄰且沿著一預定軸向依序排列，其中，每一個所述全像素具有三個沿著所述預定軸向依序排列的子像素。所述透鏡結構層設置於所述液晶模組顯示器上，其中，所述透鏡結構層包括一本體部以及設置於所述本體部上且沿著所述預定軸向依序排列的至少三個折射部。其中，至少三個所述折射部的其中一個所述折射部對應於至少六個所述子像素中的其中兩個彼此相鄰的子像素。其中，至少三個所述折射部的另外一個所述折射部對應於至少六個所述子像素中的另外兩個彼此相鄰的子像素。其中，至少三個所述折射部的再一個所述折射部對應於至少六個所述子像素中的再兩個彼此相鄰的子像素。其中，每一個折射部具有一第一折射面以及一連接於第一折射面的第二折射面，且第一折射面與第二折射面為斜面。

本創作所採用的另外一技術方案是，提供一種設置於一液晶模組顯示器上的透鏡結構層，所述液晶模組顯示器具有至少兩個全像素，每一個所述全像素具有三個沿著一預定軸向依序排列的子像素，其中，所述透鏡結構層包括一本體部以及至少三個折射部。至少三個所述折射部設置於所述本體部上且沿著所述預定軸向依序排列，每一個所述折射部具有一第一折射面以及一連接於所述第一折射面的第二折射面，且所述第一折射面與所述第二折射面為斜面。其中，至少三個所述折射部的其中一個所述折射部對應於至少兩個所述全像素中的其中兩個彼此相鄰的子像素，其中，至少三個所述折射部的另外一個所述折射部對應於至少兩個所述全像素中的另外兩個彼此相鄰的子像素，其中，至少三個所述折射部的再一個所述折射部對應於至少兩個所述全像素中的再兩個彼此相鄰的子像素。

本創作所採用的再一技術方案是，提供一種裸視立體顯示裝置，其包括一液晶模組顯示器以及一透鏡結構層。所述液晶模組顯示器具有至少兩個全像素，至少兩個所述全像素彼此相鄰且沿著一預定軸向依序排列，其中，每一個所述全像素具有至少一個子像素。所述透鏡結構層設置於所述液晶模組顯示器上，其中，所述透鏡結構層包括一本體部以及設置於所述本體部上的至少一個折射部，且至少一個所述折射部具有一第一折射面以及一連接於所述第一折射面的第二折射面，其中，至少一個所述折射部具有一第一折射面以及一連接於所述第一折射面的第二折射面，且所述第一折射面與所述第二折射面為斜面。其中，至少一個所述折射部對應於兩個彼此相鄰的子像素。

本創作的其中一有益效果在於，本創作實施例所提供的裸視立體顯示裝置及其透鏡結構層能夠通過“至少一個所述折射部的第一折射面與第二折射面為斜面”的技術特徵，以減少干涉條紋的產生，並提升觀賞的舒適度。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅用於提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制。

U‧‧‧裸視立體顯示裝置

1‧‧‧液晶模組顯示器

11‧‧‧第一表面

12‧‧‧第二表面

13‧‧‧第一全像素

131‧‧‧第一子像素

132‧‧‧第二子像素

133‧‧‧第三子像素

14‧‧‧第二全像素

141‧‧‧第一子像素

142‧‧‧第二子像素

143‧‧‧第三子像素

2‧‧‧透鏡結構層

21‧‧‧本體部

22‧‧‧第一折射部

221‧‧‧第一折射面

222‧‧‧第二折射面

23‧‧‧第二折射部

231‧‧‧第一折射面

232‧‧‧第二折射面

24‧‧‧第三折射部

241‧‧‧第一折射面

242‧‧‧第二折射面

3‧‧‧黏著層

θ‧‧‧預定角度

H‧‧‧預定高度

P1、P1’‧‧‧第一投射光線

P2、P2’‧‧‧第二投射光線

R1、R11、R12、R1’、R11’、R12’‧‧‧第一折射光線

R2、R21、R22、R2’、R21’、R22’‧‧‧第二折射光線

L1‧‧‧第一預定寬度

L2‧‧‧第二預定寬度

G1、G1’‧‧‧第一光照區

G2、G2’‧‧‧第二光照區

Z、Z’‧‧‧預定區域

K0、K0’‧‧‧預定位置

K1、K1’‧‧‧第一預定位置

K2、K2’‧‧‧第二預定位置

X、Y、Z‧‧‧方向

圖1為本創作實施例裸視立體顯示裝置的立體示意圖。

圖2為本創作實施例透鏡結構層的使用狀態示意圖。

圖3為本創作實施例裸視立體顯示裝置的側視示意圖。

圖4A為本創作實施例裸視立體顯示裝置的其中一光線投射示意圖。

圖4B為本創作實施例裸視立體顯示裝置的另外一光線投射示意圖。

圖5為本創作實施例透鏡結構層的俯視透視示意圖。

以下是通過特定的具體實例來說明本創作所公開有關“裸視立體顯示裝置及其透鏡結構層”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的精神下進行各種修飾與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，予以聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的技術範圍。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或信號等，但這些元件或信號不應受這些術語限制。這些術語乃用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，如本文中所使用，術語“或”視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的所有組合。

[實施例]

首先，請參閱圖1至圖3所示，圖1為本創作實施例裸視立體顯示裝置的立體示意圖，圖2為本創作實施例透鏡結構層的使用狀態示意圖，圖3為本創作實施例裸視立體顯示裝置的側視示意圖。本創作提供一種裸視立體顯示裝置U及其透鏡結構層2。以下將先說明裸視立體顯示裝置U的主要架構，透鏡結構層2的架構容後說明。

承上述，請復參閱圖1至圖3所示，裸視立體顯示裝置U包括一液晶模組顯示器1(liquid-crystal display，LCD)以及一透鏡結構層2，透鏡結構層2可設置於液晶模組顯示器1上。舉例來說，裸視立體顯示裝置U，還可進一步包括：一黏著層3，黏著層3可設置於液晶模組顯示器1與透鏡結構層2之間，以使得透鏡結構層2通過黏著層3而設置於液晶模組顯示器1上。然而，須說明的是，在其他實施方式中，也可以不用通過黏著層3而將透鏡結構層2設置在液晶模組顯示器1上，舉例來說，透鏡結構層2可利用掛設式的方式而將透鏡結構層設置在液晶模組顯示器1上，然本創作不以此為限。值得說明的是，黏著層3可為光學樹脂(optically clear Resin，OCR)、液態光學透明膠(Liquid Optically Clear Adhesive，LOCA)、光學透明膠(Optically Clear Adhesive，OCA)、感壓膠(Pressure Sensitive Adhesive，PSA)或者是其他具有透光性的黏著體，然本創作不以此為限。

承上述，請復參閱圖2所示，舉例來說，液晶模組顯示器1可為電腦、手機或平板等具有顯視螢幕的顯示裝置，然本創作不以此為限。藉此，通過將本創作實施例所提供的透鏡結構層2設置在液晶模組顯示器1，能使相對使用者的眼睛產生三維(3D)視覺效果。另外，若是將透鏡結構層2移除，則可以恢復成原有的二維(2D)視覺效果。值得說明的是，透鏡結構層2的材質可以為玻璃或高分子材料，其透光度約可以是80%至95%之間，而光學折射率也可以介於1.38至1.65之間。須說明的是，為利於圖式之呈現，圖2中的透鏡結構層2未以實際尺寸呈現。

接著，請復參閱圖3所示，液晶模組顯示器1可具有一第一表面11以及一第二表面12，透鏡結構層2可設置在液晶模組顯示器1的第一表面11上。此外，液晶模組顯示器1可具有至少兩個全像素，至少兩個全像素彼此相鄰且沿著一預定軸向(X方向)依序排列。每一個全像素可具有至少一個子像素，舉例來說，每一個全像素具有三個沿著預定軸向(X方向)依序排列的子像素(sub-pixel)。本創作實施例將以至少兩個全像素分別為第一全像素13以及第二全像素14進行說明，同時，第一全像素13以及第二全像素14可分別包括一第一子像素(131、141)、一第二子像素(132、142)以及一第三子像素(133、143)進行說明。

詳細來說，如圖3所示，液晶模組顯示器1可具有一第一全像素13以及一第二全像素14，第一全像素13以及第二全像素14彼此相鄰且沿著一預定軸向(X方向)依序排列。另外，第一全像素13可具有一第一子像素131、一第二子像素132以及一第三子像素133，第一全像素13的第一子像素131、第二子像素132以及第三子像素133沿著預定軸向(X方向)依序排列。再者，第二全像素14可具有一第一子像素141、一第二子像素142以及一第三子像素143，第二全像素14的第一子像素141、第二子像素142以及第三子像素143沿著預定軸向(X方向)依序排列。換句話說，第一全像素13的第一子像素131、一第二子像素132以及一第三子像素133，與第二全像素14的第一子像素141、一第二子像素142以及一第三子像素143可沿著相同方向進行排列，而形成一直條狀的狀態。

承上述，進一步來說，至少兩個全像素中的其中一個全像素的三個子像素的顏色彼此相異，至少兩個全像素中的另外一個全像素的三個子像素的顏色彼此相異。舉例來說，以本創作實施例而言，第一全像素13以及一第二全像素14的第一子像素131、141可以為一紅色(R)子像素，第一全像素13以及一第二全像素14的第二子像素132、142可以為一綠色(G)子像素，第一全像素13以及一第二全像素14的第三子像素133、143可以為一藍色(B)子像素，然本創作不以此為限。換句話說，在其他實施方式中，第一子像素(131、141)也可以是綠色子像素或藍色子像素，第二子像素(132、142)也可以是紅色子像素或藍色子像素，第三子像素(133、143)也可以是紅色子像素或綠色子像素。

接著，請復參閱圖1及圖3所示，透鏡結構層2可包括一本體部21以及設置於本體部21上的至少一個折射部。以下以透鏡結構層2包括沿著預定軸向(X方向)依序排列的至少三個折射部(22、23、24)進行說明。至少三個折射部的其中一個折射部(22)可對應於至少兩個全像素(即，至少六個子像素)中的其中兩個彼此相鄰的子像素。此外，至少三個折射部的另外一個折射部23可對應於至少兩個全像素(即，至少六個子像素)中的另外兩個彼此相鄰的子像素。再者，至少三個折射部的再一個折射部24可對應於至少兩個全像素(即，至少六個子像素)中的再兩個彼此相鄰的子像素。進一步來說，每一個折射部(22、23、24)可具有一第一折射面(221、 231、241)以及一連接於第一折射面(221、231、241)的第二折射面(222、232、242)，且第一折射面(221、231、241)與第二折射面(222、232、242)為斜面。換句話說，第一折射面及第二折射面為兩個分別朝向不同方向傾斜的斜面，此外，每一個折射部(22、23、24)的縱向方向可沿著Y方向延伸，在其中一實施方式中，預定軸向(X方向)與每一個折射部(22、23、24)的縱向方向(Y方向)呈非平行設置或是呈相互垂直設置。另外，第一折射面與第二折射面之間可具有一介於120度至179度之間的預定角度θ。值得注意的是，本創作實施例將以至少三個折射部分別為第一折射部22、第二折射部23以及第三折射部24進行說明。同時，為便於圖式之了解，圖式中的預定角度θ非以120度至179度之間呈現。

詳細來說，請復參閱圖3所示，第一折射部22可對應於第一全像素13的第一子像素131以及第二子像素132，第二折射部23可對應於第一全像素13的第三子像素133以及第二全像素14的第一子像素141，第三折射部24可對應於第二全像素14的第二子像素142以及第三子像素143。換句話說，每一個折射部可以對應於兩個彼此相鄰的子像素。

以本創作實施例而言，第一折射部22具有一第一折射面221以及一連接於第一折射部22的第一折射面221的第二折射面222。第二折射部23可具有一第一折射面231以及一連接於第二折射部23的第一折射面231的第二折射面232。第三折射部24具有一第一折射面241以及一連接於第三折射部24的第一折射面241的第二折射面242。

承上述，如圖3所示，第一折射部22的第一折射面221可對應於第一全像素13的第二子像素132，第一折射部22的第二折射面222可對應於第一全像素13的第一子像素131。第二折射部23的第一折射面231可對應於第二全像素14的第一子像素141，第二折射部23的第二折射面232可對應於第一全像素13的第三子像素133。第三折射部24的第一折射面241可對應於第二全像素14的第三子像素143，第三折射部24的第二折射面242可對應於第二全像素14的第二子像素142。

接著，請參閱圖4A及圖4B所示，圖4A及4B分別為本創作實施例裸視立體顯示裝置的光線投射示意圖。以下將進一步說明當液晶模組顯示器1中的一背光模組(Backlight Module，圖中未示出)提供光線給液晶顯示模組時，光線通過第一全像素13以及第二全像素14的第一子像素131、141、一第二子像素132、142以及一第三子像素133、143投射至透鏡結構層2上的光線路徑。

承上述，一第一投射光線P1通過第一全像素13的第一子像素131後，能投射至第一折射部22的第二折射面222上，且相對第一折射部22的第二折射面222形成一第一光照區G1，第一光照區G1通過第一折射部22的第二折射面222的折射後而形成一投射至一預定區域Z上的第一折射光線R1。須說明的是，預定區域Z可位於一第一預定位置K1與一第二預定位置K2之間，且其中一部份的第一折射光線R11可投射至第一預定位置K1，另外一部分的第一折射光線R12可投射至第二預定位置K2，以使得第一折射光線R1都位於第一預定位置K1與一第二預定位置K2之間。進一步來說，一第二投射光線P2通過第一全像素13的第一子像素131後，能投射至第一折射部22的第一折射面221上，且相對第一折射部22的第一折射面221形成一第二光照區G2，第二光照區G2通過第一折射部22的第一折射面221的折射後而形成一投射至一預定區域Z上的第二折射光線R2。須說明的是，其中一部份的第二折射光線R21可投射至第一預定位置K1，另外一部分的第二折射光線R22可投射至第二預定位置K2，以使得第二折射光線R2都位於第一預定位置K1與一第二預定位置K2之間。

承上述，換句話說，通過第一全像素13的第一子像素131後，所產生的第一投射光線P1及第二投射光線P2，能分別通過第一折射部22的第二折射面222及第一折射面221的折射，而分別形成一投射至相同的預定區域Z上的第一折射光線R1及第二折射光線R2。進一步來說，若是以點概念作為說明，投射至第一折射部22的第二折射面222的中間位置上的第一投射光線P1通過第一折射部22的第二折射面222的折射後，能形成一投射至一預定位置K0上的第一折射光線R1。另外，投射至第一折射部22的第一折射面221的中間位置上的第二投射光線P2通過第一折射部22的第一折射面221的折射後，能形成一投射至一預定位置K0上的第二折射光線R2，也就是說，第一折射光線R1及第二折射光線R2能相交於預定位置K0上，且預定位置K0位於預定區域Z之中。

此時於Z軸上，預定位置K0距離第一表面11的距離即為最佳觀賞距離(optimum viewing distance，OVD)，而折射面221與折射面222的夾角，即為預定角度θ。

須說明的是，通過第一全像素13的第二子像素132後所產生的投射至第一折射部22的第一折射面221與第二折射面222上的投射光線，通過第一折射部22的第一折射面221與第二折射面222的折射後，同樣能產生相同效果，惟其方向不同(請參閱圖4B所示)。

承上述，換句話說，如圖4B所示，一第一投射光線P1’通過第一全像素13的第二子像素132後，能投射至第一折射部22的第二折射面222上，且相對第一折射部22的第二折射面222形成一第一光照區G1’，第一光照區G1’通過第一折射部22的第二折射面222的折射後而形成一投射至一預定區域Z’上的第一折射光線R1’。須說明的是，預定區域Z’可位於一第一預定位置K1’與一第二預定位置K2’之間，且其中一部份的第一折射光線R11’可投射至第一預定位置K1’，另外一部分的第一折射光線R12’可投射至第二預定位置K2’，以使得第一折射光線R1’都位於第一預定位置K1’與一第二預定位置K2’之間。進一步來說，一第二投射光線 P2’通過第一全像素13的第二子像素132後，能投射至第一折射部22的第一折射面221上，且相對第一折射部22的第一折射面221形成一第二光照區G2’，第二光照區G2’通過第一折射部22的第一折射面221的折射後而形成一投射至一預定區域Z’上的第二折射光線R2’。須說明的是，其中一部份的第二折射光線R21’可投射至第一預定位置K1’，另外一部分的第二折射光線R22’可投射至第二預定位置K2’，以使得第二折射光線R2’都位於第一預定位置K1’與一第二預定位置K2’之間。

換句話說，通過第一全像素13的第二子像素132後，所產生的第一投射光線P1’及第二投射光線P2’，能分別通過第一折射部22的第二折射面222及第一折射面221的折射，而分別形成一投射至相同的預定區域Z’上的第一折射光線R1’及第二折射光線R2’。進一步來說，若是以點概念作為說明，投射至第一折射部22的第二折射面222的中間位置上的第一投射光線P1’通過第一折射部22的第二折射面222的折射後，能形成一投射至一預定位置K0’上的第一折射光線R1’。另外，投射至第一折射部22的第一折射面221的中間位置上的第二投射光線P2’通過第一折射部22的第一折射面221的折射後，能形成一投射至一預定位置K0’上的第二折射光線R2’，也就是說，第一折射光線R1’及第二折射光線R2’能相交於預定位置K0’上，且預定位置K0’位於預定區域Z’之中。

此時於Z軸上，預定位置K0’距離第一表面11的距離即為最佳觀賞距離(optimum viewing distance，OVD)，而折射面221與折射面222的夾角，即為預定角度θ。須說明的是，投射至第二折射部23及第三折射部24的投射光線(圖中未示出)，也與前述投射至第一折射部22上的投射光線(P1、P1’、P2、P2’)相仿，在此不再贅述。

進一步來說，請復參閱圖3、圖4A及圖4B所示，本體部21 可具有一預定高度H，以本創作實施例而言，預定高度H可介於0.05毫米(millimetre，mm)至20毫米之間，然本創作不以此為限。舉例來說，本體部21的材質為聚對苯二甲酸乙二酯(PET，Polyethylene terephthalate)時，常用的預定高度H可為0.125毫米，但可選用0.05毫米、0.125毫米、0.188毫米、0.25毫米等，本創作不以此為限。此外，可通過調整預定高度H的尺寸，例如加入更厚的玻璃，從而進一步改變三維視覺效果的最佳觀賞距離(optimum viewing distance，OVD)。另外，也可以通過調整預定角度θ的角度值，而改變三維視覺效果的最佳觀賞距離。

接著，值得注意的是，請復參閱圖3所示並一併參閱圖5所示，圖5為本創作實施例透鏡結構層的俯視透視示意圖。當透鏡結構層2設置在液晶模組顯示器1上時，每一個折射部大致上可以對應於兩個子像素，在實際應用上，每一個折射部(22、23、24)可分別具有一第一預定寬度L1，兩個相鄰的子像素之間可具有一第二預定寬度L2，其中，第一預定寬度L1的尺寸略小於第二預定寬度L2的尺寸。另外，需特別說明的是，圖5中的紅色(R)子像素、綠色(G)子像素以及藍色(B)子像素的排列方式僅為舉例，本創作不以此為限。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果可以在於，本創作實施例所提供的裸視立體顯示裝置U及其透鏡結構層2能夠通過“至少一個折射部的第一折射面與第二折射面為斜面”的技術特徵，能減少干涉條紋的產生，並提升觀賞的舒適度。

另外，相較於現有技術是以曲面作為折射部，本創作以第一折射面與第二折射面之間具有一介於120度至179度之間的預定角度θ的方式，更能減少干涉條紋的產生。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的保護範圍內。