自动立体显示设备制造技术

一种自动立体显示设备使用了电致发光显示器。在微透镜式透镜下方提供一组像素，多个像素跨越透镜宽度方向。布置跨越透镜宽度方向的像素，从而在基板上方具有至少两种不同高度。这样使得像素能够界定非平面阵列，并且它们能够遵循微透镜式透镜将光聚焦到的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动立体显示设备
本专利技术涉及一种自动立体显示设备，这种类型的显示设备包括具有用于产生显示的显示像素阵列的显示面板和用于将不同视图定向到不同空间位置的成像布置。
技术介绍
这种类型的显示器中所使用成像布置的第一个范例是栅栏，例如具有狭缝的栅栏，相对于显示器底层像素设定狭缝的尺寸和位置。在双视图设计中，如果观察者的头在固定位置，那么他/她就能够感知到3D图像。栅栏位于显示面板前面并且被设计成使得来自奇数和偶数像素列的光分别指向观察者的左眼和右眼。这种类型的双视图显示设计的缺点是观察者必须在固定的位置，并且向左或向右只能移动大致3cm。在更优选的实施例中，每个狭缝下面并不是具有两个子像素列，而是多个。通过这种方式，允许观察者向左和向右移动并且一直在他/她的眼睛中感知立体图像。栅栏布置制作简单但光效率不高。因此，优选替代方案使用透镜布置作为成像布置。例如，可以提供细长的微透镜元件阵列，其彼此平行延伸并覆盖显示像素阵列，并且通过这些微透镜元件来观察显示像素。作为元件板来提供微透镜元件，其每一个都包括细长半圆柱形透镜元件。微透镜元件在显示面板的列方向上延伸，每个微透镜元件覆盖相应组的两个或更多个相邻列的显示像素。在（例如）每个微透镜与两列显示像素相关联的布置中，每一列中的显示像素都提供相应二维子图像的垂直切片。微透镜板将这两个切片以及来自与其他微透镜相关联的显示像素列的对应切片定向到位于板前面用户的左眼和右眼，以便用户观察到单一的立体图像。微透镜元件板就这样提供了一种光输出定向功能。在其他布置中，每个微透镜在行方向上与一组四个或更多个相邻显示像素相关联。适当地布置每组中显示像素的对应列，以提供来自相应二维子图像的垂直切片。当用户的头从左到右移动时，会感知到一系列相继、不同、立体的视图，例如，产生环视印象。已知的自动立体显示器使用液晶显示器来产生图像。当开发基于LCD的自动立体显示器时，在设计微透镜式透镜(lenticularlens)时，在透镜下方哪些子像素对准焦点而哪些不对准焦点之间做出折衷。只有像素的子集可以对准焦点，其余的略有散焦。这个问题是LCD固有的，因为液晶层通常只有3-4微米厚并且被两个平面玻璃板物理地约束。LCD是光阀(lightshutter)并且因此不改变聚焦，用于透镜的光源始终位于单个平面中。一般而言，有机发光二极管（OLED）显示器的使用越来越受到关注，因为与使用连续照明背光的LCD面板相比，它们不需要偏振器，并且由于当其不用于显示图像时像素是关闭的，所以潜在地它们应该能够提供更高的效率。传统的OLED显示器也将所有的像素置于单个平面中，因此在这样的显示器中同样存在不良聚焦的问题。本专利技术基于在自动立体显示系统中使用OLED或者诸如电致发光显示器的其他薄膜发射显示器，并利用了这些显示器提供的额外的设计灵活性，以便解决自动立体显示器透镜下方像素聚焦不良的问题。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种自动立体显示设备，包括：-包括基板上方的间隔像素的阵列的电致发光显示布置；-自动立体透镜布置，包括所述显示布置上方的多个微透镜式透镜，其中在每个微透镜式透镜下方提供有一组像素，至少两个像素跨越透镜宽度方向，其中跨越所述透镜宽度方向的像素被布置成在所述基板上方具有至少两种不同高度。这种布置在基板上方不同高度定位发光像素表面，因此可以更接近微透镜式透镜的焦点曲线/表面来定位它们。于是，优选将所述像素定位在与所述微透镜式透镜的焦面对应的高度。所述微透镜式透镜优选沿像素列方向延伸或相对于所述像素列方向以锐角倾斜，其中每个透镜覆盖多个像素列。基板上方的最高像素和基板上方的最低像素之间的高度差优选小于微透镜式透镜宽度方向上像素宽度的30%。这样足以能够跟踪透镜的焦点曲线，但制造简单。基板上方的最高像素和基板上方的最低像素之间的高度差优选大于微透镜式透镜宽度方向上像素宽度的1%。于是，高度差超过了制造公差可能导致的结果。所述电致发光显示布置可以包括所述基板上方的反射阳极的阵列、所述阳极上方的电致发光层部分的阵列以及所述电致发光层部分上方的透明阴极的阵列。这样界定了顶部发射结构。在这种情况下，所述电致发光部分介于所述基板和所述透镜布置之间。取而代之的是，所述电致发光显示布置可以包括所述基板上方的透明阳极的阵列、所述阳极上方的电致发光层部分的阵列以及所述电致发光层部分上方的反射阴极的阵列。这样界定了底部发射结构。在这种情况下，所述基板介于所述电致发光部分和所述透镜布置之间。所述基板可以是平面的，所述设备因此可以包括至少一些像素和所述基板之间的间隔体，以界定不同的高度。可替换地，所述基板可以具有非平面形状，由此界定不同高度。本专利技术还提供了一种显示自动立体图像的方法，包括：-利用电致发光显示布置产生像素化图像，所述电致发光显示布置包括基板上方的间隔像素的阵列；以及-利用自动立体透镜布置将不同的子图像定向到不同的方向，所述自动立体透镜布置包括所述显示布置上方的多个微透镜式透镜，其中在每个微透镜式透镜下方提供一组像素，至少两个像素跨越透镜宽度方向，其中所述方法还包括跨越透镜宽度方向定位像素，使得所述像素在所述基板上方具有至少两种不同的高度。本专利技术还提供了一种制造自动立体显示设备的方法，包括：-形成电致发光显示布置，所述电致发光显示布置包括基板上方的间隔像素的阵列；-提供自动立体透镜布置，所述自动立体透镜布置包括所述显示布置上方的多个微透镜式透镜，其中在每个微透镜式透镜下方提供一组像素，至少两个像素跨越透镜宽度方向，其中所述方法包括跨越透镜宽度方向布置像素，使得所述像素在所述基板上方具有至少两种不同的高度。可以通过若干种方法提供不同的高度，包括：-在至少一些像素和平面基板之间提供间隔体；或-在具有轮廓的基板上方形成电致发光显示布置；或-在平面基板上方形成电致发光显示布置，接下来形成轮廓。附图说明现在将参考附图纯粹以举例的方式描述本专利技术的实施例，附图中：图1是已知自动立体显示设备的示意透视图；图2示出了微透镜阵列如何将不同视图提供到不同空间位置；图3示意性地示出了OLED显示器单个像素的结构，并且形式为反向发射结构；图4示出了微透镜式透镜布置如何具有焦点曲线，其表示一些像素对准焦点，其它的则未对准焦点；图5用于解释如何能够导出焦点曲线的形状；图6示出了根据本专利技术的像素结构的第一范例；以及图7示出了根据本专利技术的像素结构的第二范例。具体实施方式本专利技术提供了一种使用电致发光显示器的自动立体显示设备，其中在微透镜式透镜下面提供一组像素，多个像素跨越透镜宽度方向。布置跨越透镜宽度方向的像素，使得在基板上方具有至少两个不同高度。这使像素能够界定非平面阵列，并且它们可以遵循微透镜式透镜将光聚焦到的地方。在描述本专利技术之前，将首先对已知3D自动立体显示器的基本操作进行描述。图1是使用LCD面板产生图像的已知直接视图型自动立体显示设备1的示意透视图。已知设备1包括有源矩阵型液晶显示面板3，其充当空间光调制器来产生显示。显示面板3具有以行和列布置的显示像素5的正交阵列。为了清晰起见，图中仅示出少量数量的显示像素5。在实践中，显示面板3可能包括大约一千行和几千列的显示像素5。自动立体显示器中常用的液晶显示面板3的结构完全是常规的。具体而言，面板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.24 US 61/526,7231.一种自动立体显示设备，包括：-电致发光显示布置，包括基板（30）上方的间隔像素（42，44，46）的阵列；-自动立体透镜布置，包括在所述显示布置上方的多个微透镜式透镜（11），其中在每个微透镜式透镜（11）下方提供有一组像素，至少两个像素跨越透镜宽度方向，其中跨越所述透镜宽度方向的像素被布置成在所述基板上方具有至少两种不同的固定高度。2.根据权利要求1所述的设备，其中每个微透镜式透镜（11）下方的所述一组像素包括跨越所述透镜宽度方向的至少三个像素。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述像素（42，44，46）被定位在与所述微透镜式透镜（11）的焦面对应的高度。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述微透镜式透镜（11）沿像素列方向延伸或相对于所述像素列方向以锐角倾斜，其中每个透镜（11）覆盖多个像素列。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述基板上方的最高像素和所述基板上方的最低像素之间的高度差：-在所述微透镜式透镜宽度方向上小于所述像素宽度的30%，和/或-在所述微透镜式透镜宽度方向上大于所述像素宽度的1%。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述电致发光显示布置包括所述基板上方的反射阳极（32）的阵列、所述阳极上方的电致发光层部分（34）的阵列以及所述电致发光层部分上方的透明阴极（36）的阵列。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述电致发光部分（34）介于所述基板（30）和所述透镜布置之间。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述电致发光显示布置包括所述基板（30）上方的透明阳极的阵列、所述阳极上方的电致发光层部分的阵列以及所述电致发光层部分上方的反射阴极的阵列。9.根据权利...

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