[发明专利]自动立体显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括显示面板和成像装置的自动立体显示设备，所述显示面板具有用于产生显示的显示像素阵列，所述成像装置用于将不同的视图引导到不同的空间位置。

背景技术

用在前述类型的显示器中的成像装置的第一实例是挡板，其例如具有关于显示器的下层像素确定尺寸和位置的狭缝。在双视图设计中，如果观看者的头部处在固定位置，则他/她能够感知到3D图像。所述挡板放置在显示面板前方，并且被设计成使得来自奇数和偶数像素列的光分别被引导朝向观看者的左眼和右眼。

这种双视图显示设计的一个缺陷在于，观看者不得不处在固定位置，并且只能向左或向右移动大约3cm。在一个更加优选的实施例中，每一条狭缝下方的子像素列不是两个而是若干个。这样就允许观看者向左和向右移动并且在他/她的眼中始终感知到立体图像。

所述挡板装置易于生产，但是光效率不高。因此，一种优选的替换方案是使用透镜装置作为所述成像装置。例如，可以提供彼此平行地延伸并且覆在显示像素阵列上方的细长柱透镜元件阵列，并且透过这些柱透镜元件观察显示像素。

所述柱透镜元件被提供为元件片，其中每一个元件包括细长半圆柱形透镜元件。所述柱透镜元件在显示面板的列方向上延伸，其中每一个柱透镜元件覆在对应组的两个或更多邻近显示像素列上方。

在其中例如每一个微柱透镜（lenticule）与两列显示像素相关联的装置中，每一列中的显示像素提供对应的二维子图像的纵向切片。所述柱透镜片把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相应切片引导至位于该片前方的用户的左眼和右眼，从而使得用户观察到单一立体图像。因此所述柱透镜元件片提供光输出引导功能。

在其他装置中，每一个微透镜与行方向上的一组四个或更多邻近显示像素相关联。每一组中的相应的显示像素列被适当设置用来提供来自对应的二维子图像的纵向切片。随着用户的头部从左向右移动，感知到一系列连续的、不同的立体视图，从而例如产生环视印象。

已知的自动立体显示器使用液晶显示器来生成图像。

对于使用诸如电致发光显示器之类的发射型显示器的兴趣日益增加，例如有机发光二级管（OLED）显示器，这是因为这些显示器不需要偏振器并且潜在地应当能够提供增加的效率，因为与使用连续光照的背光的LCD面板相比，其像素在不被用来显示图像时会被关断。

对于使用反射型显示器的兴趣也日益增加，诸如电泳显示器和电润湿显示器之类。

本发明基于在自动立体显示系统内使用发射型或反射型显示装置。

诸如OLED显示器之类的发射型显示器和诸如电泳显示器之类的反射型显示器与LCD显示器的显著不同之处在于光如何从像素发射。OLED像素是在宽范围的方向上发光的发射器，电泳像素是在宽范围的方向上反光的反射器。在本发明的情境中，这样的发射器和反射器也分别被称作漫发射器和漫反射器。对于常规的（2D）显示器，OLED显示器相比于需要背光并且在不采取特殊措施的情况下仅仅发射狭窄光束的LCD显示器具有明显优势。但是OLED材料的漫发射也造成挑战，因为许多光在各个有机层内部循环而不会被发射，从而导致低效率。为了改进这一点，已经寻求了各种解决方案来改进离开OLED的光的输出耦合。

但是对于2D显示器的这一改进对于3D自动立体OLED显示器实际上是一个问题。针对增加光输出的解决方案无法被用在自动立体柱透镜显示器中，因为意图从一个柱状透镜发射的光可以在玻璃中被反射到相邻的透镜。这样会降低对比度并增加串扰。

诸如电泳和电润湿显示器之类的反射型显示器可能会引起类似于前面对于OLED显示器形式的发射型显示器所讨论的缺陷。

因此，在对于使用发射型和反射型显示器的期望与对于3D自动立体显示器内的低串扰的期望之间存在冲突。

发明内容

根据本发明，提供一种自动立体显示设备，其包括：

-包括间隔开的像素的阵列的显示装置；

-包括处在显示装置上方的平行柱状透镜阵列的自动立体透镜装置，其中在每一个柱状透镜下方提供多个像素，

其中，邻近柱状透镜之间的界面配备有光屏蔽装置，其至少从邻近柱状透镜之间的界面处的透镜表面延伸到透镜结构中，从而提供在透镜表面下方延伸的屏蔽。

在本发明的一个实施例中，所述显示装置是诸如电致发光显示器之类的发射型显示器，例如OLED显示器。在本发明的另一个实施例中，所述显示装置是反射型显示器，诸如电泳显示器或电润湿显示器之类。