立體顯示裝置的制造方法
【專利摘要】一種立體顯示裝置，具有像素陣列與透鏡陣列。像素陣列具有多個顯示單元，且每一顯示單元具有P個子像素，P為大于1的正整數。透鏡陣列具有平行排列的多個柱狀透鏡。每一柱狀透鏡具有中心軸，所述多個中心軸對應于第一方向呈傾斜狀且每個中心軸與第一方向夾有傾斜角。其中，給定列循環數N大于1且為整數，像素陣列中第i列的第k個顯示單元對應于第一柱狀透鏡具有第一相對位置，而像素陣列中的第i+j列的第k個顯示單元對應于第一柱狀透鏡具有第二相對位置，當N不為j的因數時，第一相對位置不同于第二相對位置。
【專利說明】
立體顯示裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種顯示裝置，特別涉及一種立體顯示裝置。
【背景技術】
[0002]目前，立體顯示裝置用以顯示立體影像的方法主要為二種，一種為觀看者須佩帶經過特殊處理的眼鏡觀看顯示裝置，使左眼與右眼所接收到影像不同、或左眼與右眼影像交替而產生立體影像，此方法因需要觀看者額外佩帶眼鏡才可看到立體影像，造成使用上較不方便。
[0003]另一種為裸眼式的顯示裝置，此方法是為顯示裝置運用光柵的原理，使觀看者不需佩帶任何額外的裝置即可讓左眼與右眼所看到的影像不同而產生立體影像，目前應用于印刷品、棒球卡或部分裸眼式的電子立體顯示器。現有立體顯示裝置包括一顯示面板以及一柱狀透鏡陣列。顯示面板包括多個像素，柱狀透鏡陣列與該些像素相對設置。每一個像素包括一三個子像素，該些像素是以一固定周期排列，其中該些像素所發出的光線經過柱狀透鏡陣列以形成一影像范圍，使得現有立體顯示裝置會在特定距離處產生二個以上的可視區域。
[0004]當觀看者的左眼以及右眼分別在二個不同可視區域時，觀看者便可以觀賞到立體影像。然而，由于顯示面板與柱狀透鏡陣列的周期結構大小較為接近，很容易使顯示面板出射后的光線在經由柱狀透鏡陣列后呈現不均勻的光紋，導致觀看者在觀看立體影像時容易看到間隔的明暗紋路變化，即所謂的疊紋效應(Moirg Effect)，進而嚴重影響立體顯示裝置的顯像品質。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種立體顯示裝置，藉以解決現有技術所存在的問題。
[0006]為達上述目的，本實用新型提供一種立體顯示裝置，其包括:
[0007]—像素陣列，包括多個顯示單元，且每一該顯示單元包括P個子像素，P為大于I的正整數；以及
[0008]—透鏡陣列，包括平行排列的多個柱狀透鏡，每一該柱狀透鏡包括一中心軸，該些中心軸對應于一第一方向呈傾斜狀且每一該中心軸與該第一方向夾有一傾斜角；
[0009]其中，給定一列循環數N與一行循環數M，M與N互質，M與N均大于I且為整數，該像素陣列中第i列的第k個顯示單元對應于該些柱狀透鏡中的一第一柱狀透鏡具有一第一相對位置，該像素陣列中的第i+j列的第k個顯示單元對應于該第一柱狀透鏡具有一第二相對位置，1、j與k均為正整數，則當N為j的因數時，該第一相對位置全等于該第二相對位置，當N不為j的因數時，該第一相對位置不同于該第二相對位置；
[0010]該第i列的該第k個顯示單元的第一子像素與第i+N列的第k個顯示單元的第一子像素的行數相差M行。
[0011]上述的立體顯示裝置，其中每一該子像素具有一長度與一寬度，當每一該長度為L，每一該寬度為W時，則每一該傾斜角的一正切值為MW/LN。
[0012]上述的立體顯示裝置，其中相鄰的二子像素之間填充有黑色矩陣材料，且該黑色矩陣材料的寬度與每一該子像素的寬度的比值小于或等于0.3。
[0013]上述的立體顯示裝置，其中該些柱狀透鏡的材料為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅膠、樹脂或光學玻璃。
[0014]上述的立體顯示裝置，其中該些顯示單元沿一第二方向排列，每一該柱狀透鏡于該第二方向對應一個該顯示單元，該第一方向與該第二方向相互垂直。
[0015]上述的立體顯示裝置，其中M大于N。
[0016]上述的立體顯示裝置，其中M等于4，N等于3。
[0017]依據本新型所揭露的立體顯示裝置，由于形成每一視點的子像素雖對應于中心軸排列，然而本實用新型所揭露的多個子像素相對于中心軸排列并非全然一致，因此，立體顯示裝置可減少疊紋效應，且立體影像的周圍也減少出現鋸齒狀的情況，進而提高立體顯示裝置的顯像品質，以解決現有技術所存在的問題。
[0018]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【附圖說明】
[0019]圖1是為依據本實用新型所揭露的立體顯示裝置的一實施例俯視示意圖；
[0020]圖2是為依據圖1的立體顯示裝置的局部放大示意圖；
[0021]圖3是為依據圖2的立體顯示裝置中剖面線A-A所對應的剖視示意圖；
[0022]圖4是為依據圖2的立體顯示裝置中剖面線B-B所對應的剖視示意圖；
[0023]圖5是為依據圖2的立體顯示裝置中剖面線C-C所對應的剖視示意圖。
[0024]其中，附圖標記
[0025]60柱狀透鏡
[0026]62中心軸
[0027]70_1?70_3顯示單元
[0028]I?5子像素
[0029]102像素陣列
[0030]104透鏡陣列
[0031]W寬度
[0032]L長度
[0033]LB、LP寬度
[0034]F第一方向
[0035]S第二方向
[0036]α傾斜角
【具體實施方式】
[0037]以下在實施方式中詳細敘述本實用新型的詳細特征以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本實用新型的技術內容并據以實施，且根據本說明書所揭露的內容、權利要求范圍及附圖，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本實用新型相關的目的及優點。以下的實施例是進一步詳細說明本實用新型的觀點，但非以任何觀點限制本實用新型的范疇。
[0038]請參照圖1與圖2，是分別為依據本實用新型所揭露的立體顯示裝置的一實施例俯視示意圖以及依據圖1的立體顯示裝置的局部放大示意圖。立體顯示裝置包括像素陣列102與透鏡陣列104。像素陣列102包括多個子像素(即圖1與圖2中的長方形)。在本實施例中，像素陣列102可包括三百一^h五個子像素，每一列可有三十五個子像素(即沿第二方向S排列的三十五個子像素)，每一行可有九個子像素(即沿第一方向F排列的九個子像素)，第一方向F與第二方向S相互垂直，但本實施例并非用以限定本實用新型。
[0039]透鏡陣列104包括平行排列的多個柱狀透鏡60，每一柱狀透鏡60包括中心軸62，每一中心軸62對應于第一方向F呈傾斜狀且每一中心軸62與第一方向F夾有一傾斜角α。其中，以P個子像素(即圖1與圖2中的長方形)為一顯示單元，例如顯示單元70_1、顯示單元70_2與顯示單元70_3，每個顯示單元均沿第二方向S排列，每一柱狀透鏡60是于第二方向S對應一個顯示單元(即每一柱狀透鏡60于第二方向S上的寬度等于P個子像素的寬度W)。透鏡陣列104用以接收并發射子像素所發出的光線，而于一視點端形成P個視點，PS2且P為整數。在本實施例中，以五個子像素為一顯示單元，立體顯示裝置共可形成四個視點(即Ρ = 4)，但本實施例并非用以限定本實用新型。
[0040]于一實施例中，請參照圖2，第一列的顯示單元70_1的子像素I的右上角正對于相鄰的兩個柱狀透鏡60的交界線。而第三列的顯示單元70_3的右上角(也就是第二列的顯示單元70_2的左下角)也正對于相鄰的兩個柱狀透鏡60的交界線。更具體來說，本新型的顯示單元是以列循環數N與行循環數M來循環排列，其中M與N均為正整數，N大于I。以類似于圖1、圖2的立體顯示裝置而言，則由上至下第i列由左至右第k個顯示單元相對于中心軸62的相對位置與第(i+N)列由左至右第k個顯示單元相對于中心軸62的相對位置相同。由上至下第i列由左至右第k個顯示單元的第一個子像素與第(i+N)列由左至右第k個顯示單元的第一個子像素的行數相差M行。同時，當j不等于N的時候，第i列由左至右第k個顯示單元相對于于中心軸62的相對位置與第(i+j)列由左至右第k個顯示單元相對于中心軸62的相對位置不同。然而，如圖2所示，設若相鄰兩個柱狀透鏡60的交界線剛好經過第i列第k個顯示單元的子像素I，則每個顯示單元的子像素I都會被相鄰兩個柱狀透鏡60的交界線所經過。
[0041]具體來說，請參照圖3與圖4與圖5，其中圖3是為依據圖2的立體顯示裝置中剖面線A-A的所對應的剖視示意圖，圖4是為依據圖2的立體顯示裝置中剖面線B-B的所對應的剖視示意圖，圖5是為依據圖2的立體顯示裝置中剖面線C-C的所對應的剖視示意圖。如圖3、圖4與圖5所示，在圖3中的各個子像素與柱狀透鏡60的相對位置與圖4中的各個子像素與柱狀透鏡60的相對位置不同。且圖3與圖4中的各子像素與柱狀透鏡60的相對位置與圖5中的各子像素與柱狀透鏡60的相對位置也都不同。換句話說，雖然顯示單元70_1的子像素1、顯示單元70_2的子像素I與顯示單元70_3的子像素I都對應到同一個視角，然而由于其對應于柱狀透鏡60的相對位置有些微的差異，如此可以降低疊紋效應(MoirgEffect)。
[0042]此外，于本實用新型一實施例中，透鏡陣列104可為一體成型，每一柱狀透鏡60的材料是可為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅膠、樹脂或光學玻璃。在本實施例中，透鏡陣列104為一體成型，每一柱狀透鏡60的材料為聚甲基丙烯酸甲酯，折射率為1.57，但本實施例并非用以限定本實用新型。
[0043]每一子像素(即圖1與圖2中的長方形)具有長度L與寬度W，當長度與寬度的比例為3:1，且行循環數M為4，列循環數N為3時，傾斜角α的正切值(tan)為4/9。具體來說，傾斜角α的正切值可以定義如下列方程式(I)
[0044 ] tana = MW/LN (I)
[0045]于本實用新型一實施例中，行循環數M與列循環數N互質。于另一實施例中，行循環數M大于列循環數N。依據上述諸實施例的設計，請參照圖2為例，子像素I相對柱狀透鏡60的中心軸62而言，具有三種不同的相對位置。因此同一視點的子像素相對于中心軸62的排列并非全然一致，可以降低疊紋效應，提供更好的視覺經驗。
[0046]此外，回到圖3，于一實施例中，各個子像素之間有填充黑色矩陣材料，且黑色矩陣材料的寬度LB小于等于子像素寬度LP的0.3倍。如此可以進一步降低疊紋效應(MoirgEffect)ο
[0047]依據本實用新型所揭露的立體顯示裝置，由于形成每一視點的子像素雖對應于中心軸排列，然而本實用新型所揭露的多個子像素相對于中心軸排列并非全然一致，因此，立體顯示裝置可減少疊紋效應，且立體影像的周圍也減少出現鋸齒狀的情況，進而提高立體顯示裝置的顯像品質，以解決現有技術所存在的問題。此外，本實用新型的像素陣列與透鏡陣列的對應排列方式，可使第二方向所降低的解析度分散到第一方向，進而避免單一方向解析度降低的問題。
[0048]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種立體顯示裝置，其特征在于，包括: 一像素陣列，包括多個顯示單元，且每一該顯示單元包括P個子像素，P為大于I的正整數；以及 一透鏡陣列，包括平行排列的多個柱狀透鏡，每一該柱狀透鏡包括一中心軸，該些中心軸對應于一第一方向呈傾斜狀且每一該中心軸與該第一方向夾有一傾斜角； 其中，給定一列循環數N與一行循環數M，M與N互質，M與N均大于I且為整數，該像素陣列中第i列的第k個顯示單元對應于該些柱狀透鏡中的一第一柱狀透鏡具有一第一相對位置，該像素陣列中的第i+j列的第k個顯示單元對應于該第一柱狀透鏡具有一第二相對位置，1、j與k均為正整數，則當N為j的因數時，該第一相對位置全等于該第二相對位置，當N不為j的因數時，該第一相對位置不同于該第二相對位置； 該第i列的該第k個顯示單元的第一子像素與第i+N列的第k個顯示單元的第一子像素的行數相差M行。2.根據權利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于，每一該子像素具有一長度與一寬度，當每一該長度為L，每一該寬度為W時，則每一該傾斜角的一正切值為MW/LN。3.根據權利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于，相鄰的二子像素之間填充有黑色矩陣材料，且該黑色矩陣材料的寬度與每一該子像素的寬度的比值小于或等于0.3。4.根據權利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于，該些柱狀透鏡的材料為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅膠、樹脂或光學玻璃。5.根據權利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于，該些顯示單元沿一第二方向排列，每一該柱狀透鏡于該第二方向對應一個該顯示單元，該第一方向與該第二方向相互垂直。6.根據權利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于，M大于N。7.根據權利要求1至6其中之一所述的立體顯示裝置，其特征在于，M等于4，N等于3。
【文檔編號】G02B27/22GK205450464SQ201620257203
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】劉得杏, 吳漢強, 陳宇杰
【申請人】大昱光電股份有限公司