具有可调视角的显示装置制造方法及图纸

提供了一种具有可调视角的显示装置，所述显示装置包括：显示单元，所述显示单元具有多个像素，所述多个像素布置成像素阵列并发射光，以用于向用户显示图像信息；具有可调光功率的多个电光透镜，所述多个电光透镜在所述显示单元处布置成透镜阵列，其中每个电光透镜可在以下两种模式之间调整：公共模式，其中所述电光透镜被配置为在第一视角内将来自所述显示单元的光朝向所述用户投射；以及隐私模式，其中所述电光透镜被配置为在小于所述第一视角的第二视角内将所述光朝向所述用户投射。角的第二视角内将所述光朝向所述用户投射。角的第二视角内将所述光朝向所述用户投射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可调视角的显示装置


[0001]本公开的各种示例总体涉及显示装置，并且具体地涉及具有可调视角的显示装置。提供了根据本公开的用于调整显示装置的视角的对应方法以及包括至少一个显示装置的车辆。

技术介绍

[0002]娱乐服务和互联网服务在许多
，尤其是汽车行业，具有越来越大的影响力，然而，根据许多国家的法规，车辆驾驶员不应因仪表板显示装置上的服务内容而分心。
[0003]在汽车显示器市场，有一种趋势是使用宽色域的高分辨率显示器，从而向副驾驶员显示娱乐内容，然而，由于显示器的宽视角，驾驶员往往会因针对副驾驶员的内容而分心。
[0004]用于向副驾驶员提供专用内容的常规技术仅包括具有预定义的光分布(即，显示装置的视角)的静态光控制膜，诸如百叶窗膜、影响显示器背光的角分布的棱镜膜。
[0005]为了向显示装置的用户提供更大的灵活性和观看舒适性，例如，可能希望以公共模式(即，驾驶员和乘客可见)显示导航和其他汽车相关信息，以及以隐私模式(即，仅一名或多名乘客可见)显示娱乐服务。
[0006]例如，具有可切换隐私模式的显示装置是使用用于不同视角的专用光导系统的可切换光导系统，或可在透明和散射光分布之间连续变化但通常取决于高操作电压的聚合物分散液晶(PDLC)系统。此外，已证明，电光光束整形系统包括电光衍射元件，然而，这些系统需要相干光(即，激光)作为输入。
[0007]因此，所提出的方法的想法是提供一种高级显示装置和一种用于操作显示装置的方法，其克服或减轻至少一些上述限制和缺点。/>
技术实现思路

[0008]这通过独立权利要求的主题来完成。进一步的有利特征是从属权利要求的主题。
[0009]关于要求保护的显示装置以及关于要求保护的用于操作显示装置的方法，描述了根据本专利技术的解决方案。本文中的特征、优点或替代实施方案可分配给其他要求保护的对象，反之亦然。换句话讲，针对操作显示装置的方法的权利要求可通过在显示装置的上下文中描述或要求保护的特征来改进，并且针对显示装置的权利要求可通过在方法的上下文中描述或要求保护的特征来改进。在这种情况下，所述方法的功能特征可通过显示装置的相应目标单元来体现。此外，在具有布置在显示单元和用户之间的电光透镜阵列的显示装置的上下文中描述的有利特征可用于改进具有布置在背光单元和显示装置之间的电光透镜阵列的显示装置，反之亦然。在这种情况下，多个像素中的至少一个像素中的每个像素的投射光对应于多个背光光源中的每个背光光源的投射光。
[0010]提供了一种具有可调视角的显示装置，所述显示装置包括显示单元，所述显示单元包括多个像素，所述多个像素布置成二维像素阵列并发射光，以用于向用户显示图像信
息。
[0011]显示装置的视角可对应于空间角，在所述空间角中，观看显示装置的用户可看到显示装置上显示的图像信息。从更一般的意义上来讲，视角可指远场中显示装置的发射光的角度上的窄光分布或宽光分布，其中阵列中的电光透镜中的每个电光透镜投射具有相同光分布(即具有相同视角)的光。
[0012]例如，视角可对应于某一角度，在所述角度内，来自显示像素的发射光被电光透镜以最小光强度投射。投射光可具有光分布或角方向上的光强度分布，其可具有中心，即沿着投射轴的最大强度，并且可进一步包括对称光分布。同样，视角可通过包括光强度分布来定义，直到光强度的最大值的一半，在特定情况下，直到光强度下降到定义为最大光强度的25％、10％、5％或1％的极限以下。换句话说，视角可包括沿着投射轴具有最大光强度的光投射方向，并且可包括所有进一步的投射方向，其中投射光的强度高于最大光强度的25％、10％、5％或1％。
[0013]在各种示例中，光分布可以是围绕电光透镜的投射轴具有轴向对称或者在圆柱形电光透镜的情况下具有镜像对称的对称光分布。这样，当光具有围绕投射轴的对称光分布时，视角可定义为限制外部方向的角度值，其中光强度达到以上定义的极限。
[0014]例如，显示单元(其包括多个像素，所述多个像素布置成二维像素阵列并发射光，以用于向用户显示图像信息)可以是LCD显示单元或OLED显示单元，或本领域中已知的任何其他类型的显示单元，这是基于布置成阵列以用于显示包括在提供给显示装置的图像信号中的图像信息的多个像素。
[0015]所述显示装置进一步包括多个电光透镜。所述多个电光透镜具有可调焦距或光功率，所述可调焦距或光功率可根据施加到电光透镜的电压而变化。换句话说，所述电光透镜可具有可调焦距，所述可调焦距可通过施加电场来进行电控制。其中，所述电光透镜的外部形状可保持不变，而电光透镜的折光率发生变化。在各种实施方案中，电光透镜可具有：预定义的光功率部分，其可由包封LC分子的上部衬底和/或下部衬底提供；和可变的光功率部分，其由所述LC分子的取决于可变电场的不同对准提供。
[0016]从更一般的意义上来讲，电光透镜可具有变化的光功率(即，焦距)，所述光功率不一定是对称的，并且一般来讲，可根据所施加的变化的电压来提供变化的投射光光分布以及例如变化的光投射轴。可通过向电光透镜施加相应的预定电压来提供所选择的光分布。
[0017]多个电光透镜在显示单元处布置成二维透镜阵列，其中每个电光透镜被配置为收集来自多个像素中的至少一个像素的光并沿着相应电光透镜的相应透镜投射轴投射光。
[0018]与像素一样，电光透镜也可布置成平面阵列，即具有平面表面。多个电光透镜可以一体形成的阵列提供，具有上部透明衬底和下部透明衬底，为电光透镜中的每个电光透镜提供预设的光功率以及另外可调的变化的光功率。这种透镜布置可能比离散的电光透镜更容易生产，并且可提供可调谐的微透镜阵列。
[0019]透镜阵列布置在像素阵列处，使得每个透镜与至少一个像素相关联，并收集从至少一个相关联像素中的每个像素发射的光。例如，透镜阵列和像素阵列可被布置为彼此相邻，或者彼此直接相邻，即彼此平行地延伸。它们可彼此以预定距离布置，使得来自每个像素的光对整个透镜区域进行照明。
[0020]通过向电光透镜中的每个电光透镜施加电压，每个电光透镜可在以下两种模式之
间调整：公共模式，其中电光透镜具有第一光功率或第一焦距，其中电光透镜被配置为在第一视角内沿着相应透镜投射轴投射光；以及隐私模式，其中电光透镜具有不同于第一光功率或焦距的第二光功率或焦距，其中电光透镜被配置为在小于第一视角的第二视角内沿着相应透镜投射轴投射光。
[0021]较小视角可指沿着光学透镜投射轴的较窄光分布，使得显示器上的图像信息对从视角之外的方向观看显示装置的观看者或用户不可见。
[0022]通过根据本专利技术的技术，提供了一种具有可调视角的显示装置，所述显示装置允许例如向车辆的驾驶员和副驾驶员显示不同的信息内容，而不会使驾驶员分心。可提供可切换的隐私模式，其中可以在隐私模式和公共模式之间切换作为显示装置的操作模式。同样，可根据用户偏好或包括这种显示装置的车辆的操作状态来选择性地设置视角。因此，根据本专利技术的改进的显示装置允许低延迟、自由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有可调视角(130、140)的显示装置(1)，所述显示装置包括：
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背光单元(100)，所述背光单元包括多个光源(101)，以用于对显示单元(110)的像素(111)进行照明；
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具有可调光功率的多个电光透镜(121)，所述多个电光透镜在所述背光单元(100)与所述显示单元(110)之间布置成透镜阵列(120)，其中每个电光透镜(121)被配置为收集来自所述多个光源(101)中的至少一个光源的光并将所述光沿着相应透镜投射轴(150)投射到多个像素(111)中的至少一个像素上；以及
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显示单元(110)，所述显示单元包括多个像素(111)，所述多个像素布置成像素阵列，以用于向用户显示图像信息；其中每个电光透镜(121)能够在以下两种模式之间调整：
‑
公共模式，其中所述电光透镜(121)被配置为在第一视角(130)内沿着所述相应透镜投射轴(150)投射光，以及
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隐私模式，其中所述电光透镜(121)被配置为在小于所述第一视角(130)的第二视角(140)内沿着所述相应透镜投射轴(150)投射光。2.根据权利要求1所述的显示装置(1)，其中每个电光透镜(121)被配置为以覆盖完整的相应第一视角或第二视角(130、140)的光分布投射所述多个光源(101)中的所述至少一个光源中的每个光源的光，其中所述电光透镜(121)的光轴(150)彼此平行。3.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中所述多个光源(101)中的所述至少一个光源中的每个光源的投射光的所述光分布在相应的第一视角或第二视角(130、140)内关于所述透镜投射轴(150)对称。4.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中像素阵列布置在平面中，其中所述像素(111)沿着x方向布置，并且沿着y方向垂直于所述x方向布置，其中所述像素(111)沿着所述x方向布置为具有x方向上的像素间距，并且沿着所述y方向布置为具有y方向上的像素间距，其中所述透镜阵列(120)布置在平行于所述像素阵列的平面中，其中所述电光透镜(121)沿着所述x方向和所述y方向布置，其中所述电光透镜(121)沿着所述x方向布置为具有x方向上的透镜间距，并且沿着所述y方向布置为具有y方向上的透镜间距，并且其中所述x方向上的透镜间距与所述x方向上的像素间距相同或者是所述x方向上的像素间距的整数倍，并且所述y方向上的透镜间距与所述y方向上的像素间距相同或者是所述y方向上的像素间距的整数倍。5.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中每个电光透镜(121)收集并投射所述多个光源(101)中的仅一个光源的光。6.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中所述电光透镜(121)是液晶(LC)透镜。7.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中所述电光透镜(121)一体形成为具有单片上部衬底和下部衬底的LC透镜阵列。8.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中所述显示装置(1)是车辆中的车载显示装置，并且其中每个透镜投射轴(150)在从所述显示装置(1)朝向所述车辆中的副驾驶员位置的方向上延伸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中所述显示装置(1)是车辆的车载显示装置，并且其中所述第一视角(130)和所述第二视角(140)中的至少一者基于所述车辆的操作条件来确定。10.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置(1)，其中所述显示装置(1)是车辆的车载显示装置，其中所述第一视角(130)基于所述车辆中的驾驶员和副驾驶员的位置来确定，使得所述驾驶员和所述副驾驶员能够看到所述显示装置(1)上的所述图像信息，并且其中所述第二视角(140)基于所述车辆中的所述驾驶员和所述副驾驶员的所述位置来确定，使得仅所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P布兰特，W奥伯斯特，
申请(专利权)人：哈曼贝克自动系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：