[发明专利]多角度出光显示单元及具有2D或3D功能切换的设备

说明书

本发明提出一种多角度出光显示单元及具有2D或3D同时间分区域显示或全屏功能切换的显示装置。所述显示单元由下衬底、上衬底、像素单元及光学封装体构成。上衬底包含复数个穴位，且各个穴位与下衬底水平和垂直面间分别具有相同或各自不同的穴位偏射角，像素单元分置于各穴位中。所述显示单元可以同时投射光形成2D影像，或分别依时序经各个穴位偏射角导引而朝观众左右眼两方向投射光而产生两眼视差图像，再由人脑组合成3D影像。因此，显示装置可依所播放的内容，动态地切换全屏显示2D或3D影像功能，或同一时间在屏幕不同区域分别播放2D或3D影像。

技术领域

本发明涉及一种显示单元及其显示装置，特别是有关于一种多角度出光显示单元及其具有2D/3D同时间分区域显示或全屏功能切换的显示装置。

背景技术

由于一般人左眼与右眼瞳孔相距约为6.0cm～7.0cm，导致两眼视网膜所接收到的影像信息因为视角差异而有些微不同，而人脑有融合两个不同视角影像信息产生深度知觉的功能，故人眼观看物体时会形成立体视觉效果。

在立体显示技术领域中，习知技术主要分为：眼镜式以及裸眼式3D显示技术。而裸眼式3D显示技术又以柱镜光栅(lenticular lens)和狭缝光栅(parallax barrier)为大多数显示产品所采用。

一般而言，裸眼3D显示技术需搭配液晶显示面板呈现立体图像，不仅制程繁复、成本高，且光栅与液晶面板的像素对准和组装精准度要求极高。尤其对大尺寸的显示屏幕而言，搭配光栅的裸眼3D显示产品，不良率和制造组装成本都相对高出许多，且因为液晶面板和光栅透镜的制程有其面积尺寸的限制因素，不适合大面积显示产品的应用。

因液晶面板前装置光栅透镜是为实现裸眼3D，因此2D的影像或文字呈现便受到影响。现有切换2D或3D显示模式的习知技术，大多运用光电元件或移动光学器件来实现，但并未普遍运用于现今产品中。同样，LED显示屏幕若利用与液晶面板前面加装光栅透镜如柱镜光栅和狭缝光栅等相似方法实现3D显示或2D显示模式切换也会出现前述类似的缺点，尤其对大型LED显示屏幕前整面加装透镜后若播放2D内容显示就受透镜影响而变差，更无法在同一时间屏幕不同区域中各自显示2D或3D内容，也不能动态变换显示2D或3D内容的屏幕区域。

在CN203930226U利用一种裸眼3D显示像素单元组成多视图裸眼3D显示装置。其光学封装体包含光学导引区域及混光区域，该混光区域能够将该子像素单元发出的光透过反射、折射或全反射作用于该光学封装体内混合，并且导引至该光学导引区域，该光学导引区域与该子像素单元相互对应，该光学导引区域可导引子像素单元发出的光使其偏转汇聚至不同方向，或经由挡板遮挡作用，导引出该光学封装体外，使像素单元有效发出左、右眼视差图像，后至观看者的两眼，让人脑感知该视差图像后并融合成立体图像。

因为将裸眼3D显示单元最小化到零件级，故可以依据用途和室内/户外安装现场需要，将裸眼3D显示像素单元纵横排列组成显示单元模块或箱体，并将多个显示单元模块拼接成不同面积尺寸、外凸弧形、内凹弧形或自由曲面形状的大型面积显示屏幕，无须在显示屏幕前平行装设光学透镜、完全不受透镜面积尺寸限制，自由扩展无缝拼接成符合不同形状与大小需要的显示屏幕。

另将裸眼3D显示单元搭配全彩LED，分别行列相邻交替排布在电路基板上组成显示单元模块，并组装成大面积屏幕。此系统便可以经由多角度出光显示单元和全彩LED交互点亮或灭灯，切换2D和3D图像显示模式。当全彩LED点亮时多角度出光显示单元熄灭，此时屏幕显示2D图像。反之，当多角度出光显示单元点亮时，此时屏幕显示3D图像。

因此，可以同一时间在显示屏幕全彩LED区域播放2D内容，而在裸眼3D显示单元区域播放裸眼3D内容。或依据节目内容全屏幕实时切换2D或3D显示模式，此种装置需要裸眼3D显示单元和LED两种显示器件相邻搭配组成，但控制两相邻不同元件的亮度、色彩及灰阶的一致性有其困难，另因裸眼3D显示单元和LED两者相邻排布各自分别显示3D和2D信息，结果将导致2D和3D图像分辨率的降低。