显示设备和驱动方法技术

一种显示设备具有用于选择性地遮挡已经或将要在大横向角度处发射的光的光遮挡装置。显示器可以配置为使得要么允许到达这些元件的光到达观看者，要么遮挡到达这些元件的光以防到达观看者。这意味着，可以选择公众观看模式或隐私观看模式。光遮挡元件被光学地控制以便简化构造和控制。

Display device and drive method

A display device has a light shielding device for selectively shielding light that has been or will be emitted at a large transverse angle. The display can be configured to allow the light arriving at these components to reach the viewer, or to block the light reaching these components to prevent the arrival of the viewer. This means that public viewing mode or privacy viewing mode can be chosen. The light blocking element is optically controlled to simplify construction and control.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显示设备和驱动方法
本专利技术涉及一种显示设备，所述显示设备能够提供隐私模式和公众模式。它特别地但非排他地涉及一种自动立体显示设备，所述自动立体显示设备具有显示面板以及用于将不同视图引导至不同空间位置的成像装置，所述显示面板具有用于产生显示的显示像素的阵列。
技术介绍
用于在这种类型的显示器的自动立体显示设备中使用的成像装置的第一示例是屏障，其例如具有狭缝，该狭缝关于显示器的底层像素而被尺寸设置和定位。在双视图设计中，观看者能够感知到3D图像，条件是他/她的头部位于固定位置处。屏障定位在显示面板前方，并且设计为使得来自奇数和偶数像素列的光分别朝观看者的左眼和右眼引导。这种类型的双视图显示设计的缺点在于，观看者不得不处在固定位置处，并且仅可以向左或右移动大概3cm。在更为优选的实施例中，在每一个狭缝下方不存在两个子像素列，而是若干个。以这种方式，允许观看者向左和右移动，并且始终在他/她的眼睛中感知到立体图像。屏障装置制造起来简单，但并非是光高效的。因此优选的可替换方案是使用透镜装置作为成像装置。平行于彼此延伸的细长透镜的阵列叠覆显示像素阵列并且充当视图形成部件。这些被称为“柱状透镜”。穿过这些柱状透镜投射来自显示像素的输出，所述柱状透镜起作用以修改输出的方向。柱状元件作为元件的片材而提供，每一个元件包括细长的半圆柱形透镜元件。柱状元件一般在显示面板的列方向上延伸，每一个柱状元件叠覆显示子像素的两个或更多个相邻列的相应群组。显示面板例如包括具有显示像素的行与列阵列的二维液晶显示面板（其中“像素”典型地包括“子像素”的集合，并且“子像素”是最小的单独可寻址的单色图片元件）。子像素一起充当图像形成部件以产生显示。在其中例如每一个柱镜与显示子像素的两列相关联的装置中，每一列中的显示子像素提供相应二维子图像的竖直片。柱状片材将这两个片以及来自与其它柱镜相关联的显示像素列的对应片引导至定位于片材前方的用户的左眼和右眼，使得用户观察到单个立体图像。柱状元件的片材因而提供光输出引导功能。在其它装置中，每一个柱镜与在行方向上的四个或更多个相邻显示子像素的群组相关联。在每一个群组中的显示子像素的对应列适当地布置以提供来自相应二维子图像的竖直片。当用户的头部从左向右移动时，感知到一系列连续的不同的立体视图，从而例如创建环顾印象。增加视图数目改进了3D印象，但是降低了如由观看者感知到的图像分辨率，因为所有视图都由本地显示器同时显示。典型地找到折衷，其中数个视图（诸如，9个或15个）显示在所谓的视锥中，并且这些视锥跨视场重复。最终结果是具有大观看角度的显示，尽管观看者并非完全自由地选择从其观看3D监视器或电视的他们的位置：在视锥之间的边界处，3D效果缺失，并且重像出现。这种宽观看角度在以下情况下成问题：显示器的用户将偏好没有关于显示内容的全部或某些部分的偷看（eavesdropping）。一种典型的示例是在通勤期间对邮件和文档的阅读。已经提出提供一种具有隐私和公众观看模式的显示器。这也已经针对3D自动立体显示器而提出，例如，在WO2013/179190中。这个文档公开了一种基于透镜的自动立体显示设备，其中在相邻透镜位置之间提供光遮挡装置，并且显示器可配置在至少两个不同的模式中：第一隐私模式，其中光遮挡装置遮挡在透镜之间引导的光；以及第二公众模式，其中光遮挡装置不遮挡在透镜之间引导的光。可切换的隐私模式能够接通和切断锥体重复。在有锥体重复的情况下，利用类似于常规3D柱状显示器的宽观看角度，显示器正像常规的基于透镜的自动立体显示器那样起作用。在没有锥体重复的情况下（由于透镜之间的遮挡功能），仅主要锥体可见，并且所有其它锥体看起来为黑的。在隐私模式中，去往期望视锥的输出明亮度没有降低，并且使用完整的显示分辨率。3D柱状显示器还可以在2D和3D模式之间可切换，这或者因为透镜为电光可切换的，或者因为透镜是双折射的并且可以控制显示面板的偏振。尤其是当通过光遮挡装置的光调制没有基于偏振时，这两个功能可以是独立的，并且可以存在四个组合模式（2D隐私、2D公众、3D隐私和3D公众）。然而，光遮挡结构潜在地难以制造，因为它们是竖直结构。因此存在针对一种用于实现公众和隐私模式的光遮挡装置的需要，所述光遮挡装置可以利用低成本和低复杂性实现。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种如在独立权利要求中限定的显示器和方法。在一个方面中，本专利技术提供了一种具有隐私模式和公众模式的显示设备，其包括：显示面板；用于照射显示面板的背光装置；以及用于选择性地遮挡从显示面板引导至横向输出方向的光的光遮挡装置；其中显示器可配置在隐私模式中和公众模式中，在隐私模式中，光遮挡装置遮挡横向引导的光，在公众模式中，光遮挡装置不遮挡横向引导的光，其中光遮挡装置包括由光致变色材料形成的元件，其遮挡功能取决于入射在光遮挡装置上的具体波长的光刺激，其中背光装置具有：第一非可见光输出，所述第一非可见光输出是用于引发光遮挡元件朝不透明状态的切换的光刺激；第二可见光输出；以及用于引发光遮挡元件朝透明状态的切换的第三输出。光遮挡元件可以防止从大的横向角度看到显示输出。例如，光遮挡装置可以遮挡具有围绕法线方向居中的，大于60度（即，在法线的每一侧＞30度）或者大于40度（即，在法线的每一侧＞20度）或者大于20度（即，在法线的每一侧＞10度）的横向发射角度的光。较窄范围的输出角度表示较大的隐私性。因而，“遮挡横向引导的光”意味着在具有横向远离法线的大于阈值的角度的方向上的光被遮挡。该角度将取决于光遮挡元件的高度（即，在法线方向上的尺寸）及其横向间距。它们形成光管。光遮挡功能由光学输入来控制。这意味着，不需要控制电极的复杂装置，并且光遮挡元件的结构和制造可以简化。切换使用背光主动地控制。切换可以基于例如经由开关（或者是物理的，诸如笔记本电脑按键，或者在软件中）从用户接收的在两个状态之间切换的输入。可以将隐私模式分配给在设备上运行的应用，使得当具有这个隐私模式的至少一个应用运行时，观看角度限于单个锥体。设备具有用于照射显示面板的背光装置。这可以用于在显示像素本身不发射时（例如，对于液晶显示器）生成光输出。背光还用于通过并入适合的发光元件而实现光遮挡元件的光学控制。出于这个目的，背光装置包括用于引发光遮挡元件朝不透明状态的切换的非可见光输出以及可见光输出。背光装置可以具有分离的经叠覆的单元，或它们可以作为公共衬底之上的单个结构而集成在一起。作为示例，背光装置可以包括具有散射点以提供光从波导的耦出的单个波导，以及向波导中提供光的多个LED或LED封装体。散射点然后应当充分地与波长无关，以提供所有的需要的光的耦出。可以在显示面板输出部处提供UV滤波器。这用于防止设备的用户暴露于由背光生成的UV光，并且还用于防止环境UV光到达光遮挡元件并且由此引发不期望的切换。用于引发光遮挡元件朝透明状态的切换的第三输出用于增加光遮挡元件的响应速度，特别地，用于向透明状态切换。第三输出优选地是非可见光输出，例如，IR光输出。这用于引发加热，其可以加速光致变色材料的恢复。背光装置然后可以包括具有散射元件以提供光从波导的耦出的单个波导，以及向波导中提供光的UV、IR和可见光LED。然而，可以替代地存在三个堆叠的分离背光单元，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示设备，具有隐私模式和公众模式，所述显示设备包括：显示面板（24）；用于照射所述显示面板的背光装置；以及用于选择性地遮挡从所述显示面板引导至横向输出方向的光的光遮挡装置（70），其中显示器可配置在隐私模式中和公众模式中，在所述隐私模式中，所述光遮挡装置（70）遮挡横向引导的光，在所述公众模式中，所述光遮挡装置（70）不遮挡横向引导的光，其中所述光遮挡装置包括由光致变色材料形成的元件（70），其遮挡功能取决于入射在所述光遮挡装置上的具体波长的光刺激，其中所述背光装置具有：第一非可见光输出，所述第一非可见光输出是用于引发所述光遮挡元件（70）朝不透明状态的切换的光刺激；第二可见光输出；以及用于引发所述光遮挡元件（70）朝透明状态的切换的第三输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.23 EP 15186372.71.一种显示设备，具有隐私模式和公众模式，所述显示设备包括：显示面板（24）；用于照射所述显示面板的背光装置；以及用于选择性地遮挡从所述显示面板引导至横向输出方向的光的光遮挡装置（70），其中显示器可配置在隐私模式中和公众模式中，在所述隐私模式中，所述光遮挡装置（70）遮挡横向引导的光，在所述公众模式中，所述光遮挡装置（70）不遮挡横向引导的光，其中所述光遮挡装置包括由光致变色材料形成的元件（70），其遮挡功能取决于入射在所述光遮挡装置上的具体波长的光刺激，其中所述背光装置具有：第一非可见光输出，所述第一非可见光输出是用于引发所述光遮挡元件（70）朝不透明状态的切换的光刺激；第二可见光输出；以及用于引发所述光遮挡元件（70）朝透明状态的切换的第三输出。2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一非可见输出是UV光输出。3.如权利要求2所述的设备，还包括在显示面板输出部处的UV滤波器。4.如权利要求2或3所述的设备，其中所述第三输出是IR光输出。5.如权利要求4所述的设备，还包括在显示面板输出部处的IR滤波器。6.如权利要求4或5所述的设备，其中背光包括单个波导以及向所述波导中提供光的UV、可见和IR光LED，所述单个波导具有散射元件以提供光从所述波导的耦出。7.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述光遮挡装置包括光致变色材料，所述光致变色材料包括溶剂、树脂或聚合物与光致变色染料的混合物。8.如任一项前述权利要求所述的显示设备，包括：布置在所述显示面板（24）前方的透镜（27）的阵列（28），其中所述光遮挡装置（70）用于选择性地遮挡在所述透镜（27）之间引导的光，其中所述光遮挡装置包括提供在相邻透镜位置之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：B克鲁恩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL