多视图背光体、模式可切换背光体和2D/3D模式可切换显示器制造技术

多视图背光体和模式可切换背光体采用平面背光体来发射散射光并且采用具有多个孔的光阻挡层来从散射光提供多个定向光束。模式可切换背光体还包含被配置为在二维(2D)操作模式下提供漫射光的另一平面背光体，在三维(3D)模式下提供多个定向光束。2D/3D模式可切换显示器包含模式可切换背光体和光阀阵列。背光体操作的方法包含将来自平面背光体的散射光定向为朝向具有多个孔的光阻挡层，并使用多个孔中的孔提供多个定向光束。

Multi view backlight, mode switchable backlight and 2D / 3D mode switchable display

The multi view backlight body and the mode switchable backlight body adopt a plane backlight body to emit the scattered light and adopt a light barrier layer with multiple holes to provide a plurality of directional beams from the scattered light. The mode switchable backlight body also includes another plane backlight body configured to provide diffuse light in a two-dimensional (2D) operation mode, and a plurality of directional beams in a three-dimensional (3D) mode. 2D / 3D mode switchable display includes mode switchable backlight body and light valve array. A method of backlight body operation includes orienting the scattered light from the plane backlight body to a light barrier layer with a plurality of holes, and providing a plurality of directional beams using holes in the plurality of holes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多视图背光体、模式可切换背光体和2D/3D模式可切换显示器相关申请的交叉引用无关于联邦赞助研究或开发的声明无
技术介绍
电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传递信息的几乎无处不在的媒介。最常用的电子显示器包含阴极射线管(CRT)、等离子体显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(EL)、有机发光二极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)以及采用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等)。一般来说，电子显示器可以被分类为有源显示器(即发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一个源所提供的光的显示器)。有源显示器的最常见的示例是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射的光时，典型地被分类为无源的显示器的是LCD和EP显示器。无源显示器虽然常常展现出包含但不限于固有的低能耗的有吸引力的性能特性，但由于缺乏发光能力而在许多实际应用中使用可能受到一些限制。为了克服无源显示器与发射光相关联的限制，许多无源显示器与外部光源耦合。耦合的光源可以允许这些在其他情况下是无源的显示器发光并且实质上充当有源显示器。这样的耦合光源的示例是背光体(backlight)。背光体可以作为光源(通常是平板背光体)，放置于在其他情况下是无源的显示器的后面以照射无源显示器。例如，背光体可以耦合到LCD或EP显示器。背光体发射穿过LCD或EP显示器的光。所发射的光由LCD或EP显示器进行调制，然后进而从LCD或EP显示器发射调制光。背光体常常被配置为发射白光。然后使用滤色器将白光转换为显示器中使用的各种颜色。例如，滤色器可以置于LCD或EP显示器的输出处(较不常见)或背光体和LCD或EP显示器之间。附图说明参照结合附图的以下详细描述，可以更容易理解根据这里描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的参考数字表示相同的结构元件，并且其中：图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的多视图背光体的侧视图。图1B示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的多视图背光体的侧视图。图2A-2B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的、以3D模式(图2A)和2D模式(图2B)操作的、2D/3D模式可切换背光体的一部分的第一示例的侧视图。图3A-3B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的、以3D模式(图3A)和2D模式(图3B)操作的、2D/3D模式可切换背光体的一部分的第二示例的侧视图。图4示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的2D/3D模式可切换显示器的框图。图5示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的背光体操作的方法的流程图。一些示例和实施例具有作为上述引用的图中所示特征的补充和替代之一的其他特征。下面参照上面引用的图详细说明这些和其他特征。具体实施方式根据这里描述的原理的实施例和示例提供了多视图背光体，其包括被配置为发射散射光的平面背光体和与平面背光体的表面相邻的具有多个孔的光阻挡层。孔被配置为允许一部分光通过作为多个定向光束。例如，定向光束可以具有与多视图显示器的视图方向对应的方向。根据这里描述的原理的实施例和示例还提供2D/3D模式可切换显示器，其支持在二维(2D)信息和三维(3D)信息的显示之间切换。具体地，根据这里描述的原理，可以以2D操作模式或3D操作模式选择性地显示信息。可以利用3D操作模式结合所谓的“无眼镜”或自动立体显示系统来呈现图像和类似信息，而2D操作模式可以用于呈现缺乏第三维度或至少不受益于第三维度的信息(例如，诸如文本、2D图像等的信息)。而且，根据这里描述的原理的各种示例，可以在同一显示单元或系统上提供可切换的2D和3D操作模式。能够在同一显示系统上选择性地显示2D信息和3D信息两者的模式可切换显示系统可以有助于使单个显示系统适应比单独使用2D显示器或者单独使用3D显示器而可能的范围宽得多的范围的不同数据呈现需求。在这里描述的原理的一些实施例中，由于使用白色或基本上白色的光源并且不存在用于散射光的光栅，可以减轻或甚至消除在基于光栅的背光体和其他类似的背光体配置中经常遇到的颜色分离问题。此外，采用这里描述的各种背光体实施例的显示器可以由于下面描述的背光体的基本上均匀的照明而展现出优异的亮度均匀性。最后，各种实施例可以仅采用例如在±30°的量级上的简单的准直，这可以通过使用棱镜膜等容易地实现。这里，“多视图显示器”被定义为配置为在不同的视图方向上提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示系统。此外，这里，术语“多视图图像”和“多视图显示器”中使用的术语“多视图”被定义为表示不同透视或包含多个视图中的视图之间的角度差的多个视图。另外，通过这里定义，术语“多视图”明确地包含多于两个的不同视图(即，最少三个视图并且通常多于三个视图)。这样，如这里采用的“多视图显示器”可以明确区别于仅包含两个不同视图来表示场景或图像的立体显示器。然而，注意，通过这里定义，虽然多视图图像和多视图显示器包含多于两个的视图，但是通过一次仅选择多视图视图中的两个来观看(例如，每只眼睛一个视图)，可以作为立体图像对来(例如，在多视图显示器上)观看多视图图像。这里，“多视图像素”被定义为表示多视图显示器的类似的多个不同视图的每个中的“视图”像素的一组子像素。具体地，多视图像素可以具有对应于或表示多视图图像的不同视图的每个中的视图像素的单独的子像素。而且，通过定义，多视图像素的子像素是所谓的“定向像素”，因为子像素中的每个与不同视图中对应的一个的预定视图方向相关联。此外，根据各种示例和实施例，由多视图像素的子像素表示的不同视图像素可以在不同视图的每个中具有等同的或至少基本上相似的位置或坐标。例如，第一多视图像素可以具有与在多视图图像的不同视图的每个中位于{x1，y1}的视图像素对应的单独的子像素，而第二多视图像素可以具有与在不同视图的每个中位于{x2，y2}的视图像素对应的单独的子像素，等等。根据这里描述的各种实施例，“子像素”可以等效于用于实现多视图显示器的多视图像素的光阀阵列中的光阀。因此，术语“子像素”、“视图像素”和“光阀”在这里中可互换使用。这里，“光导”被定义为使用全内反射在结构内引导光的结构。具体地，光导可以包含在光导的工作波长处基本上透明的芯。在各种实施例中，术语“光导”通常指介电光波导，其采用全内反射来在光导的介电材料和围绕该光导的材料或介质之间的界面处引导光。通过定义，全内反射的条件是光导的折射率大于与光导材料的表面相邻的周围介质的折射率。在一些实施例中，除了前述折射率差之外或取而代之，光导可以包含涂层，以进一步促进全内反射。例如，涂层可以是反射涂层。光导可以是包含但不限于板光导或片(slab)光导和带状(strip)光导中的一个或两个的若干光导中的任何一种，。此外这里，术语“板”当如“板光导”中那样应用于光导时，被定义为分段的或不同地成平面的层或薄片，其有时被称为“片”光导。具体地，板光导被定义为被配置为在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多视图背光体，包括：/n平面背光体，被配置为发射散射光；和/n光阻挡层，具有与所述平面背光体的表面相邻的多个孔，所述多个孔中的孔被配置为允许一部分光穿过光阻挡层作为多个定向光束，/n其中，孔的尺寸与多视图显示器的多视图像素中的子像素的尺寸相当。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多视图背光体，包括：
平面背光体，被配置为发射散射光；和
光阻挡层，具有与所述平面背光体的表面相邻的多个孔，所述多个孔中的孔被配置为允许一部分光穿过光阻挡层作为多个定向光束，
其中，孔的尺寸与多视图显示器的多视图像素中的子像素的尺寸相当。


2.如权利要求1所述的多视图背光体，其中，所述多个定向光束包括具有与多视图显示器的视图方向对应的方向的定向光束。


3.如权利要求1所述的多视图背光体，其中，所述平面背光体包括：
光导，被配置为引导由光源提供的光作为被引导光；和
光提取特征，被配置为从所述光导中散射出所述被引导光的一部分作为散射光。


4.如权利要求1所述的多视图背光体，其中，所述光阻挡层是反射光阻挡层。


5.如权利要求1所述的多视图背光体，其中，所述孔尺寸在所述子像素尺寸的百分之五十和百分之二百之间。


6.一种包括如权利要求1所述的多视图背光体的模式可切换背光体，所述多视图背光体是被配置为在三维(3D)操作模式下提供所述多个定向光束的第一平面背光体，所述模式可切换背光体还包括被配置为在二维(2D)操作模式下提供漫射光的第二平面背光体。


7.如权利要求6所述的模式可切换背光体，其中，所述光阻挡层位于所述第一平面背光体和所述第二平面背光体之间，所述第二平面背光体具有与所述多个孔中的孔对齐的多个开口，其中，所述开口被配置为使来自所述第一平面背光体的定向光束穿过所述第二平面背光体。


8.如权利要求6所述的模式可切换背光体，其中，所述第一平面背光体和所述第二平面背光体共享公共光导，所述模式可切换背光体还包括：
第一光源，被配置为在3D操作模式下向所述公共光导提供具有第一偏振的光；和
第二光源，被配置为在2D操作模式下向所述光导提供具有第二偏振的光，
其中，所述光阻挡层被配置为对于从所述公共光导散射的第二偏振的光是透明的，并且除了在所述孔处之外对于从所述公共光导散射的第一偏振的光是不透明的。


9.如权利要求8所述的模式可切换背光体，其中，所述第一偏振是横磁的(TM)，所述第二偏振是横电的(TE)。


10.一种包括如权利要求1所述的多视图背光体的二维/三维(2D/3D)模式可切换显示器，所述2D/3D模式可切换电子显示器还包括：
平面背光体，被配置为在二维(2D)操作模式下提供漫射光，所述多视图背光体被配置为在三维(3D)操作模式下提供所述多个定向光束；和
光阀阵列，被配置为在3D操作模式下调制来自所述多视图背光体的所述多个定向光束以提供3D图像，并在2D操作模式下调制来自所述平面背光体的所述漫射光以提供2D图像。


11.一种二维/三维(2D/3D)模式可切换显示器，包括：
模式可切换背光体，被配置为在三维(3D)操作模式下提供多个定向光束并且在二维(2D)操作模式下提供漫射光，所述模式可切换背光体包括光导和光阻挡层，所述光阻挡层具有在所述光导的第一表面上的多个孔，所述多个孔中的每个孔被配置为接收来自所述光导的散射光并在3D操作模式下提供多个定向光束；和
光阀阵列，被配置为在2D操作模式下调制所述漫射光并在3D操作模式下调制所述多个定向光束中的定向光束。


12.如权利要求11所述的2D/3D模式可切换显示器，其中，所述光导和所述光阻挡层是第一平面背光体，所述模式可切换背光体还包括被配置为在2D操作模式下提供所述漫射光的第二平面背光体，所述第二平面背光体位于所述光阀阵列和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA法塔尔，马明，
申请(专利权)人：镭亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US