裸眼3D显示像素单元及具有2D或3D切换功能的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种裸眼3D显示像素单元及具有2D或3D切换功能的装置。裸眼3D显示像素单元由像素单元、光学混光区及光学导引区所构成。像素单元至少包含红、绿、蓝色发光单元，各色发光单元皆由基板、第一电极层、第一掺杂层、第二掺杂层及多个第二电极层所构成。像素单元可以直射角度投射形成2D图像，或是通过电场控制而依时序交错地朝左右眼两方向投射两眼视差图像，而后由人脑组合成3D图像。本实用新型专利技术将裸眼3D显示单元最小化到像素等级，使得本实用新型专利技术所组成的大面积显示装置具有不受面板光学透镜尺寸限制、平面或曲面安装、2D/3D图像同一时间分区显示或全屏依内容切换2D/3D模式等多项优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种显示单元及其装置，特别是有关于一种裸眼3D显示像素单元及具有2D或3D切换功能的装置。
技术介绍
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图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图像信息产生深度感知的功能，故人眼观看物体时会形成立体视觉效果。在立体显示
中，现有技术主要分为：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，不仅工艺繁复、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工艺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的图像或文字便受到影响。现有切换2D/3D显示模式的现有技术，大多运用光电组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2D/3D切换也会出现类似的缺点。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，所述 混光区域能够将所述子像素单元发出的光透过反射、折射或全反射作用于所述光学封装体内混合，并且导引至所述光学导引区域，所述光学导引区域与所述子像素单元相互对应，所述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，导引出所述光学封装体外，使像素单元有效发出左、右眼视差图像，后至观看者的两眼，让人脑感知所述视差图像后并融合成立体图像。因为将裸眼3D显示像素单元最小化到器件级，故可以依据用途和室内/户外安装现场需要，将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。另可将裸眼3D显示像素单元搭配全彩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。此系统便可以经由裸眼3D显示像素单元和全彩LED交互点亮或灭灯，切换2D和3D图像显示模式。当全彩LED点亮时裸眼3D显示像素单元熄灭，此时屏幕显示2D图像。反之，当裸眼3D显示像素单元点亮时，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显示像素单元区域播放裸眼3D内容。或依据节目内容全屏幕实时切换2D/3D显示模式，此种装置需要裸眼3D显示像素单元和LED两种显示器件相邻搭配组成，但控制两相邻不同组件的亮度和色彩的一致性有其困难，另因裸眼3D显示像素单元和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。有鉴于此，如何使一种裸眼3D显示像素单元同时具备发送2D信息和3D视差图像，并可以极小的间距均匀排布组成的高分辨率的 大面积显示装置，使其具备2D或3D图像随播放，内容显示动态相互功能切换，以及具备2D和3D内容同一时间在显示屏幕不同区域显示的功能。此种功能在混合拨放各种2D或3D视频内容时其必要性，也是现今眼镜式3D和其它现有立体显示技术不足之处。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术待解决的问题，本技术的目的在于提供一种裸眼3D显示像素单元及具有2D或3D切换功能的装置。基于上述目的，本技术提供一种裸眼3D显示像素单元，其包含像素单元、光学封装体及控制电路。像素单元包含红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，且红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元皆分别包含基板、第一电极层、第一掺杂层、第二掺杂层及多个第二电极层；第一电极层设于基板上；第一掺杂层设于第一电极层上；第二掺杂层设于第一掺杂层上；多个第二电极层分别相对且不连接地设于第二掺杂层上。光学封装体包覆像素单元且包含至少一个光学混光区及至少一个光学导引区，至少一个混光区设于像素单元上，至少一个光学导引区设于至少一个光学混光区上。控制电路电连结像素单元，且传送2D图像信号或3D图像信号至像素单元，像素单元接收2D图像信号而经由光学混光区及光学导引区以直射角度投射光，至少一个观看者的双眼接收像素单元所投射的光，形成2D图像，控制电路传送3D图像信号至像素单元且交替地控制各第二电极层与第一电极层形成对应的电场，以使像素单元依时序交错地以相对的二偏射角度分别投射光，像素单元所投射的光分别经由光学混光区及光学导引区至至少一个观看者的左眼及右眼，以分别形成左右眼视差图像，并通过观看者的大脑感知左右眼视差图像后融合成3D图像。优选地，控制电路于第一时间点控制其中一个第二电极层与第一电极层形成电场，而像素单元可依对应其中一个第二电极层的其中一个偏射角度投射光，控制电路于第二时间点控制另一个第二电极层与 第一电极层形成电场，而像素单元则可依对应另一个第二电极层的另一个偏射角度投射光。优选地，光学导引区可具有远离像素单元的至少一个出光面，至少一个出光面包含平面、斜面、曲面、双层或其组合，且通过微透镜工艺将柱镜光栅或狭缝光栅形成于光学导引区的中，以导引像素单元所投射的光至相异方向，或部分遮挡像素单元所投射的光。优选地，光学封装体为中空或实心结构，或运用芯片级封装完成，而光学封装体呈矩形、圆形、三角形或多边形。基于上述目的，本技术再提供一种裸眼3D显示像素单元，其包含多个像素单元、光学封装体及控制电路。多个像素单元分别包含红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，且红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元皆分别包含基板、第一电极层、第一掺杂层、第二掺杂层及多个第二电极层：第一电极层设于基板上；第一掺杂层设于第一电极层上；第二掺杂层设于第一掺杂层上；多个第二电极层分别相对且不连接地设于第二掺杂层上。光学封装体包覆像素单元且包含至少一个光学混光区及至少一个光学导引区，至少一个混光区设于像素单元上，至少一个光学导引区设于至少一个光学混光区上。控制电路电连结多个像素单元，且传送2D图像信号或3D图像信号至多个像素单元，多个像素单元接收所述2D图像信号而经由光学混光区及光学导引区以直射角度投射光，各观看者的双眼分别接收对应的像素单元所投射的光，形成2D图像，所述控制电路传送3D图像信号至多个像素单元且交替地控制各像素单元的各第二电极层与第一电极层形成对应的电场，以使各像素单元依时序交错地以相对的二偏射角度分别投射光，多个像素单元所投射的光分别经由光学混光区及光学导引区至各观看者的左眼及右眼，以分别形成左右眼视差图像，并通过各观看者的大脑感知左右眼视差图像后融合成3D图像。优选地，控制电路于第一时间点控制各像素单元的其中一个第二 电极层与第一电极层形成电场，而各像素单元依对应其中一个第二电极层的其中一个偏射角度投射光，控制电路于第二时间点控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裸眼3D显示像素单元，其特征在于，包含：像素单元，包含红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，且所述红色发光单元、所述绿色发光单元及所述蓝色发光单元皆分别包含：基板；第一电极层，设于所述基板上；第一掺杂层，设于所述第一电极层上；第二掺杂层，设于所述第一掺杂层上；以及多个第二电极层，分别相对且不连接地设于所述第二掺杂层上；光学封装体，包覆所述像素单元且包含至少一个光学混光区及至少一个光学导引区，所述至少一个混光区设于所述像素单元上，所述至少一个光学导引区设于所述至少一个光学混光区上；以及控制电路，电连结所述像素单元，且传送2D图像信号或3D影像信号至所述像素单元；所述像素单元接收所述2D图像信号而经由所述光学混光区及所述光学导引区以直射角度投射光，至少一个观看者的双眼接收所述像素单元所投射的光，形成2D图像，所述控制电路传送3D影像信号至所述像素单元且交替地控制各所述第二电极层与所述第一电极层形成对应的电场，以使所述像素单元依时序交错地以相对的二偏射角度分别投射光，所述像素单元所投射的光分别经由所述光学混光区及所述光学导引区至所述至少一个观看者的左眼及右眼，以分别形成左右眼视差图像，并通过所述观看者的大脑感知所述左右眼视差图像后融合成3D图像。...

【技术特征摘要】
1.一种裸眼3D显示像素单元，其特征在于，包含：像素单元，包含红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，且所述红色发光单元、所述绿色发光单元及所述蓝色发光单元皆分别包含：基板；第一电极层，设于所述基板上；第一掺杂层，设于所述第一电极层上；第二掺杂层，设于所述第一掺杂层上；以及多个第二电极层，分别相对且不连接地设于所述第二掺杂层上；光学封装体，包覆所述像素单元且包含至少一个光学混光区及至少一个光学导引区，所述至少一个混光区设于所述像素单元上，所述至少一个光学导引区设于所述至少一个光学混光区上；以及控制电路，电连结所述像素单元，且传送2D图像信号或3D影像信号至所述像素单元；所述像素单元接收所述2D图像信号而经由所述光学混光区及所述光学导引区以直射角度投射光，至少一个观看者的双眼接收所述像素单元所投射的光，形成2D图像，所述控制电路传送3D影像信号至所述像素单元且交替地控制各所述第二电极层与所述第一电极层形成对应的电场，以使所述像素单元依时序交错地以相对的二偏射角度分别投射光，所述像素单元所投射的光分别经由所述光学混光区及所述光学导引区至所述至少一个观看者的左眼及右眼，以分别形成左右眼视差图像，并通过所述观看者的大脑感知所述左右眼视差图像后融合成3D图像。2.如权利要求1所述的裸眼3D显示像素单元，其特征在于，所述控制电路于第一时间点控制其中一个所述第二电极层与所述第一电极层形成电场，而所述像素单元依对应其中一个所述第二电极层的其中一个偏射角度投射光；所述控制电路于第二时间点控制另一个所 述第二电极层与所述第一电极层形成电场，而所述像素单元则依对应另一个所述第二电极层的另一个偏射角度投射光。3.如权利要求1所述的裸眼3D显示像素单元，其特征在于，所述光学导引区具有远离所述像素单元的至少一个出光面，所述至少一个出光面包含平面、斜面、曲面、双层或其组合，且通过微透镜工艺将柱镜光栅或狭缝光栅形成于所述光学导引区之中，以导引所述像素单元所投射的光至相异方向，或部分遮挡所述像素单元所投射的光。4.如权利要求1所述的裸眼3D显示像素单元，其特征在于，所述光学封装体为中空或实心结构，或运用芯片级封装完成，而所述光学封装体呈矩形、圆形、三角形或多边形。5.一种裸眼3D显示像素单元，其特征在于，包含：多个像素单元，分别包含红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，且所述红色发光单元、所述绿色发光单元及所述蓝色发光单元皆分别包含：基板；第一电极层，设于所述基板上；第一掺杂层，设于所述第一电极层上；第二掺杂层，设于所述第一掺杂层上；以及多个第二电极层，分别相对且不连接地设于所述第二掺杂层上；光学封装体，包覆所述像素单元且包含至少一个光学混光区及至少一个光学导引区，所述至少一个混光区设于所述像素单元上，所述至少一个光学导引区设于所述至少一个光学混光区上；以及控制电路，电连结所述多个像素单元，且传送2D图像信号至所述多个像素单元；所述多个像素单元接收所述2D图像信号而经由所述光学混光区及所述光学导引区以直射角度投射光，各观看者的双眼分别接收所述像素单元所投射的光，形成2D图像，所述控制电路传送所述3D影像信号至所述多个像素单元且交替地控制各所述像素单 元的各所述第二电极层与所述第一电极层形成对应的电场，以使各所述像素单元依时序交错...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡继忠，蔡增光，
申请(专利权)人：胡继忠，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71