裸视多维显示组件及其显示器制造技术

本发明专利技术公开了一种裸视多维显示组件及其显示器，该多维显示组件适于接收并分离背光源为波段光，再将波段光偏折至不同的色彩像素位置。该多维显示组件包括一分色光栅元件及一导光元件；其中分色光栅元件将背光源作分离并偏折；而该导光元件将波段光朝相对应的像素位置出射。此裸视多维显示组件应用于影像显示装置时，可依其分光位置成为不同维度的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于ー种多维显示组件，特别是一种可搭配液晶模块而呈现多维效果的裸视多维显示组件。
技术介绍
随着商业化的普及，立体显示技术愈加蓬勃发展。裸眼立体显示(Autostereoscopic)技术属于立体显示技术之一，观视者在观看裸眼立体显示技术所呈现的影像时，无须配戴任何辅助工具，相当方便，研究此种技术者亦众多。传统裸视立体显示器多采取视差遮蔽式(Barrier)及圆柱透镜式(Lenticular)的设计，前者是以一周期性光栅(grating)配置于平面显示器上，由于周期性光栅具有交错相邻的透光与不透光的垂直条纹，使得显示器显示的影像经由光栅而将左右眼影像分别送至观视者的左右眼，而呈现三维效果。此种遮蔽式技术因光栅的不透光垂直条纹占整个光栅区的一半面积，故面板整辉度仅余约22%。后者的圆柱透镜采用几何光学原理，让面板所显示的左右影像个别聚焦至观视者的左右眼，此方式改善了前者辉度减损的问题，但仍具有影像串音干扰(crosstalk)及叠纹效应(Moir6)。相关裸视立体显示技术亦可见于美国专利US 7，660，024、US 5，521，724及US6，101，008。虽然裸视立体显示技术持续开发，但仍具有上述辉度、串音或叠纹的问题。
技术实现思路
鉴于以上，本专利技术在于提供ー种裸视多维显示组件，搭配显示器而产生裸视多维效果。根据本专利技术ー实施例，裸视多维显示组件适于接收ー背光源并将之导引至一液晶模块，液晶模块具有多个像素，每ー像素包含第一次像素、第二次像素及第三次像素，裸视多维显示组件包括分色光栅及导光元件。分色光栅接收背光源并依背光源的光波长分光成第一波段光、第二波段光及第三波段光，其中该分色光栅以相邻ニ像素相连接处的一法线平面为镜射对称设置。导光元件接收并导引第一、第二及第三波段光，使被导引的第一波段光通过第一次像素、使被导引的第二波段光通过第二次像素、及使被导引的第三波段光通过第三次像素。根据ー实施例，上述导光元件包含一汇聚元件及一偏折元件,汇聚元件接收并汇聚第一、第二及第三波段光。偏折元件则偏折汇聚的第一波段光井使之通过第一次像素、偏折汇聚的第二波段光井使之通过第二次像素、及偏折汇聚的第三波段光井使之通过第三次像素。上述第一、第二、第三波段光各别沿依序相邻的第一方向、第二方向、及第三方向行进，以进入到导光兀件，第一方向与第二方向的夹角大于0.5度且小于30度，第二方向与第三方向的夹角大于0.5度且小于30度。分色光栅包含多个微棱镜阵列，每一微棱镜阵列的周期介于40纳米至10微米之间。上述偏折元件包含多个相邻的三角棱镜，每一该三角棱镜对应这些像素的其一。这些三角棱镜的底边共平面且面向该液晶模块，相邻的这些三角棱镜以该法线平面呈镜射对称配置。这些三角棱镜在该偏折元件上的周期介于40纳米至I毫米(mm)之间。上述汇聚元件包含多个透镜，每一透镜对应这些像素的其一。透镜在该汇聚元件上的周期介于40纳米至I毫米之间。分色光栅与该汇聚元件之间还包含第一中间层，第一中间层可为空气或胶材，其中胶材的折射率介于1.0 1.45之间。汇聚元件与偏折元件之间还包含第二中间层，第二中间层可为空气，第二中间层的最大高度介于0.01毫米至50毫米之间。根据本专利技术的一实施例，导光元件包含多个微复合透镜，每一微复合透镜对应这些像素的其一，每一微复合透镜接收并汇聚第一、第二及第三波段光，并使汇聚的第一波段光通过对应的第一次像素、使汇聚的第二波段光通过对应的第二次像素、及使汇聚的第三波段光通过对应的第三次像素。根据本专利技术的一实施例，结合裸视多维显示组件于背光模块及液晶模块即可形成裸视多维显示器，由背光模块产生背光源，经由裸视多维显示组件的分色与导引后，分色而得的第一、第二、第三波段光即可分别通过液晶模块的第一、第二、第三次像素，且通过相邻像素的波段光分别到达观视者的左眼与右眼，如此一来，即可使得观视者在无须配戴任何辅具的状态下，即会有次维或多维影像(如立体影像)的观视效果。以上有关于本专利技术的内容说明，与以下的实施方式用以示范与解释本专利技术的精神与原理，并且提供本专利技术的专利申请范围更进一步的解释。有关本专利技术的特征、实作与功效，兹配合图式作实施例详细说明如下。附图说明图1为根据本专利技术的裸视多维显示组件第一实施例应用于液晶模块的立体示意图；图2A为图1中裸视多维显示组件的局部放大示意图；图2B为图1中裸视多维显示组件结合液晶模块的剖面示意图；图3A为根据本专利技术的裸视多维显示组件第一实施例应用于液晶模块的裸视立体显示效果的光路示意图；图3B为根据本专利技术的裸视多维显示组件第一实施例应用于液晶模块的次维显示效果的光路不意图；图4为根据本专利技术的裸视多维显示组件第二实施例的结构示意图；图5为根据本专利技术的裸视多维显示组件第三实施例的结构示意图；图6为根据本专利技术的裸视多维显示组件第四实施例的结构示意图。其中，附图标记:10分色光栅12，14微棱镜阵列12a, 12b, 14a, 14b微棱镜18第一中间层20,20，汇聚元件22第一透镜24第二透镜22，，24，凹透镜26基板28第二中间层30偏折元件32第一三角棱镜34第二三角棱镜40背光模块41背光源42R, 44R, 42R’，44R’第一波段光42G, 44G, 42Gf，44G’第二波段光 42B，44B，42B’，44B’第三波段光50液晶模块52,52’第一像素54，54’第二像素52R, 54R第一次像素52G, 54G第二次像素52B, 54B第三次像素56法线平面60前玻璃62背玻璃70背壳体72前壳体80裸视多维显示组件82a, 82b, 84a, 84b眼睛90,90’导光元件92，94微复合透镜920,940底面922,942第一斜面924，944第二斜面具体实施例方式以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所提供的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。其次，在本专利技术的图式中，为便于说明，兹将特定元件采夸饰法将之放大，使得各元件间的比例并非完全依照其尺寸绘制，俾利见悉各元件的形状，此绘制方式并非本专利技术的限制条件，一并叙明。图1为根据本专利技术的裸视多维显示组件第一实施例应用于液晶模块的立体示意图。从图中可以看出，图1所示的裸视多维显示器包含背壳体70、背光模块40、裸视多维显示组件80、液晶模块50、前玻璃60、及前壳体72。背光模块40产生一背光源并朝向裸视多维显示组件80，此背光源可为准直光，其准直角(请见于图2B的Θ3)可在O度到20度之间，此处的准直角是指背光源的主轴方向与各光束间的夹角。准直角度的大小视裸视多维显示组件80而定，以得到良好的影像质量，亦为降低串音(cross-talk)干扰的发生。此处所述的多维(Mult1-dimension)可以是但不限于次维(二维，dual-dimension)、三维(stereoscopy)及三维以上。在本实施例中，以三维立体显示为例，然实际使用并不以此为限。裸视多维显示组件80搭配液晶模块50后可提供人眼裸视立体的效果，或是提供不同位置的人眼收到不同影像内容的视觉影像。液晶模块50包含多个像素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裸视多维显示组件，适于接收一背光源并将之导引至一液晶模块，该液晶模块具有多个像素，每一该像素包含一第一次像素、一第二次像素及一第三次像素，其特征在于，该裸视多维显示组件包括：一分色光栅，接收该背光源并依该背光源的光波长分光成一第一波段光、一第二波段光及一第三波段光，其中该分色光栅以相邻二像素相连接处的一法线平面为镜射对称设置；以及一导光元件，接收并导引该第一、该第二及该第三波段光，使被导引的该第一波段光通过该第一次像素、使被导引的该第二波段光通过该第二次像素及使被导引的该第三波段光通过该第三次像素。

【技术特征摘要】
2011.11.07 TW 1001406041.一种裸视多维显示组件，适于接收ー背光源并将之导引至一液晶模块，该液晶模块具有多个像素，每ー该像素包含一第一次像素、一第二次像素及一第三次像素，其特征在于，该裸视多维显示组件包括: 一分色光栅，接收该背光源并依该背光源的光波长分光成一第一波段光、一第二波段光及一第三波段光，其中该分色光栅以相邻ニ像素相连接处的一法线平面为镜射对称设置；以及 ー导光元件，接收并导引该第一、该第二及该第三波段光，使被导引的该第一波段光通过该第一次像素、使被导引的该第二波段光通过该第二次像素及使被导引的该第三波段光通过该第三次像素。2.根据权利要求1所述的裸视多维显示组件，其特征在于，该导光元件包含: 一汇聚元件，接收并汇聚该第一、该第二及该第三波段光；以及 一偏折元件，偏折汇聚的该第一波段光井使之通过该第一次像素、偏折汇聚的该第二波段光井使之通过该第二次像素、及偏折汇聚的该第三波段光井使之通过该第三次像素。3.根据权利要求2所述的裸视多维显示组件，其特征在于，该第一、该第二、该第三波段光各别沿依序相邻的ー第一方向、一第二方向、及一第三方向行进，以进入到该导光兀件，该第一方向与该第二方向的夹角大于0.5度且小于30度,该第二方向与该第三方向的夹角大于0.5度且小于30度。4.根据权利要求2所述的裸视多维显示组件，其特征在干，该分色光栅包含多个微棱镜阵列，每ー该微棱镜阵列的周期介于40纳米至10微米之间。5.根据权利要求2所述的裸视多维显示组件，其特征在干，该偏折元件包含多个相邻的三角棱镜，每ー该 三角棱镜对应所述像素的其一。6.根据权利要求5所述的裸视多维显示组件，其特征在于，所述三角棱镜的底边共平面且面向该液晶模块，相邻的所述三角棱镜以该法线平面呈镜射对称配置。7.根据权利要求5所述的裸视多维显示组件，其特征在于，所述三角棱镜在该偏折元件上的周期介于40纳米至I毫米之间。8.根据权利要求2所述的裸视多维显示组件，其特征在干，该汇聚元件包含多个透镜，每ー该透镜对应所述像素的其一。9.根据权利要求8所述的裸视多维显示组件，其特征在于，所述透镜在该汇聚元件上的周期介于40纳米至I毫米之间。10.根据权利要求2所述的裸视多维显示组件，其特征在于，该分色光栅与该汇聚元件之间还包含一第一中间层，该第一中间层可为空气或胶材，其中该胶材的折射率为1.0 1.45。11.根据权利要求2所述的裸视多维显示组件，其特征在干，该汇聚元件与该偏折元件之间还包含一第二中间层，该第二中间层可为空气。12.根据权利要求11所述的裸视多维显示组件，其特征在于，该第二中间层的最大高度介于0.01毫米至50毫米之间。13.根据权利要求1所述的裸视多维显示组件，其特征在于，该导光元件为ー...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晖雄，陈建宇，邓清龙，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：