裸眼3d显示像素单元及具有2d或3d切换功能的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种裸眼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。本实用新型将裸眼3D显示单元最小化到像素等级，使得本实用新型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。
【专利说明】
裸眼3D显示像素单元及具有2D或3D切换功能的装置
技术领域
[0001]本实用新型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。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]在立体显示技术领域中，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。
[0004]—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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
【实用新型内容】
[0011]有鉴于上述现有技术待解决的问题，本实用新型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。
[0012]基于上述目的，本实用新型提供一种裸眼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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]基于上述目的，本实用新型再提供一种裸眼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。
[0017]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各像素单元的另一个第二电极层与第一电极层形成电场，而各像素单元则依对应另一第二电极层的另一个偏射角度投射光。
[0018]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，或遮挡像素单元所投射的光。
[0019]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。
[0020]优选地，多个像素单元的排列方式可为相互对齐成经玮线排列、相互成斜线排列、两线交叉排列、相互交错排列、相互成三角形排列或呈现多边型排列。
[0021]基于上述目的，本实用新型又提供一种具有2D或3D切换功能的装置，其包含多个箱体及显示屏幕。多个箱体分别由多个裸眼3D显示像素单元纵横排列于电路基板上所组成。显示屏幕由多个箱体纵横排列所组成，显示屏幕呈平面或曲面，于同一时间，显示屏幕的一部分区域中的多个裸眼3D显示像素单元接收2D图像信号而投射对应2D图像信号的光，而另一部分区域中的多个裸眼3D显示像素单元则接收3D图像信号而投射对应3D图像信号的光。
[0022]优选地，具有2D或3D切换功能的装置，内容播放装置接收由内容存储装置所储存的2D或3D图像数据，内容播放装置译码2D或3D图像数据以产生多视图图像信号，并将多视图图像信号传送至具有2D或3D切换功能的装置。
[0023]优选地，多个裸眼3D显示像素单元的控制电路于第一时间点控制其中一个裸眼3D显示像素单元的第二电极层与第一电极层形成电场，而其中一个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，而其中一个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。
[0024]基于上述目的，本实用新型提供一种具有2D或3D切换功能的装置，其包含控制系统及多个裸眼3D显示像素单元。多个裸眼3D显示像素单元经由电路基板电连接控制系统，控制系统个别、群组或其组合控制多个裸眼3D显示像素单元，以依播放2D或3D内容在所述多个裸眼3D显示像素单元组成的显示屏幕，实现不同区域同一时间分别播放2D及3D内容，或全屏2D/3D显示动态相互切换功能。
[0025]承上所述，本实用新型运用半导体为自发光和指向性的光源特性，以及利用“两眼视差”原理，提供一种裸眼3D显示像素单元可使像素单元的图像信息依时序交错投射，使观看者的右眼与左眼接收各图像信息后产生视差效果，再经由大脑将各图像信息合成为立体图像;更进一步地，本实用新型通过控制电路使得不同的第二电极层依时序交替地与第一电极层形成对应的电场，进而使得像素单元可依时序交错地对应各电场而朝不同角度投射左眼、右眼视差图像，形成3D显示。当播放控制系统取消时序交错投射时，像素单元将可改成以直射方式投射图像，亦即为2D显示；由此，本实用新型的裸眼3D显示像素单元及具有2D或3D切换功能的装置，可依播放2D或3D内容动态切换全屏2D/3D显示模式，或在显示屏幕不同区域同一时间分别播放2D及3D内容。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第一实施例的2D显示的侧视图。
[0027]图2为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第一实施例的3D显示的侧视图。
[0028]图3为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第一实施例的示意图。
[0029]图4为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的2D显示的侧视图。
[0030]图5为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的3D显示的第一侧视图。[0031 ]图6为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的3D显示的第二侧视图。
[0032]图7为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的示意图。
[0033]图8为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的3D显示的示意图。
[0034]图9为本实用新型通过持续快速地改变投射方向，将3D图像信息投射至下一视区，以达到多视点观看功效的示意图。
[0035]图10为依据本实用新型的具有2D或3D切换功能的装置的自由曲面屏幕示意图。
[0036]图11为本实用新型的具有2D或3D切换功能的装置的系统功能框图。
[0037]附图标记说明
[0038]I:裸眼3D显示像素单元
[0039]HO:像素单元
[0040]110a:红色发光单元[0041 ]110b: 绿色发光单元
[0042]110c:蓝色发光单元
[0043]111:基板
[0044]112:第一电极层
[0045]113:第一掺杂层
[0046]114:第二掺杂层
[0047]115、115a、115b:第二电极层
[0048]120:光学混光区
[0049]130:光学导引区
[0050]2:显示屏幕
[0051 ]20:具有2D或3D切换功能的装置
[0052]21:箱体
[0053]3:内容播放装置
[0054]4:内容存储装置
【具体实施方式】
[0055]为了解本实用新型的特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本实用新型配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本实用新型实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本实用新型于实际实施上的权利范围。
[0056]本实用新型的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及所附附图进行更详细地描述而更容易理解，且本实用新型或可以不同形式来实现，故不应被理解仅限于此处所陈述的实施例，相反地，对所属技术领域具有通常知识者而言，所提供的实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本实用新型的范畴，且本实用新型将仅为所附加的权利要求书所定义。
[0057]参阅图1至3;图1为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第一实施例的2D显示的侧视图；图2为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第一实施例的3D显示的侧视图；图3为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第一实施例的示意图。如图所示，于第一实施例中，本实用新型的裸眼3D显示像素单元I其包含了像素单元110、光学混光区120、光学导引区130及控制电路(图未示出)。
[0058]续言之，本实用新型的裸眼3D显示像素单元I所包含的像素单元110又包含红色发光单元110a、绿色发光单元I 1b及蓝色发光单元110c，红色发光单元110a、绿色发光单元IlOb及蓝色发光单元IlOc皆分别包含基板111、第一电极层112、第一掺杂层113、第二掺杂层114及多个第二电极层115。
[0059]更详细地说，第一电极层112设于基板111上，第一掺杂层113设于第一电极层112上，第二掺杂层114设于第一掺杂层113上，多个第二电极层115分别相对且不连接地设于第二掺杂层114上。
[0060]值得一提的是，于本实用新型的附图中第二电极层115的数量以两个为例；此外，第一电极层112为N型电极层时，第二电极层115则为P型电极层;反之，若第一电极层112为P型电极层时，第二电极层115则为N型电极层。
[0061]续言之，本实用新型的裸眼3D显示像素单元I所包含的光学混光区120设于像素单元110上；而光学导引区130则设于光学混光区120之上；于本实用新型中，控制电路用以电连结像素单元110，且依据2D图像信号或3D图像信号控制像素单元110投射形成对应的2D图像或3D图像。
[0062]进一步地，本实用新型可以使用微透镜设计和制造技术将柱镜光栅、狭缝光栅或其它光学透镜设计等应用于光学导引区130中。本实施例中，该光学导引区130以及该光学混光区120可以由不同的材料组合而成，或是由同一种材料一体成形制造而成，可依据制造的工艺或视显示需求效果予以调整和设计。光学导引区130的出光面可以是:平面、斜面、曲面或双层的组合，如:柱镜光栅、狭缝光栅或双层的透镜设计等组合结构，用以导引像素单元110所发出的光至不同的方向或经由挡板产生遮挡作用由缝隙中间发出光线。
[0063]更详细地说，当控制电路传送2D图像信号至像素单元110时，像素单元110会经由光学混光区120及光学导引区130以直射角度投射光(2D图像信息)；进而，观看者的双眼将接收到像素单元110所投射的2D图像信息。
[0064]值得一提的是，当控制电路传送3D图像信号至像素单元110时，控制电路将交替地控制各第二电极层115a、115b与第一电极层112形成对应的电场，以使像素单元110可依时序交错地以相对的二偏射角度分别投射光(3D图像信息)，各3D图像信息分别经由光学混光区120及光学导引区130至观看者的左眼及右眼，观看者通过两眼视差将3D图像信息于脑中结合形成为3D图像。
[0065]更进一步地说，当控制电路于第一时间点Tl控制第二电极层115a与第一电极层112形成电场后，像素单元110可依对应第二电极层115a的偏射角度投射3D图像信息(如图2(a)所示，朝偏左的角度投射3D图像信息)，而当控制电路于第二时间点T2控制另一个第二电极层115b与第一电极层112形成电场后，像素单元110便可依对应第二电极层115b的另一个偏射角度投射3D图像信息(如图2(b)所示，朝偏右的角度投射3D图像信息)。
[0066]承上所述可知，本实用新型的像素单元110的所以可以在显示3D图像时依时序交错地轮流从两个不同的角度投射3D图像信息，是因为当其中一个第二电极层115与第一电极层112之间形成电场时，像素单元110的投射角度便会偏向该第二电极层的方向；因此，仅需通过控制电路切换不同的第二电极层115与第一电极层112形成电场，便可交错地以不同角度投射3D图像信息。
[0067]此外，虽像素单元110在交错投射3D图像信息时，就以一偏射角度进行投射，然为使投射3D图像信息的偏移角度可以再加大，故使得3D图像信息需进一步通过光学混光区120及光学导引区130，以通过光学混光区120及光学导引区130加大其偏移角度。
[0068]需说明的是，本实用新型的像素单元110是经由半导体工艺所制成的，而在半导体工艺中，第一电极层112及多个第二电极层115皆是经由打线步骤所形成的。裸眼3D显示像素单元I可进一步包含有机发光二极管(OLED)或无机发光二极管等，如有机发光材料或II1-V族化合物半导体材料等。光学封装体的材料可包含:聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、树脂(Resin)、娃胶(Silicon)、玻璃、环氧树脂(Epoxy)等材料，利用热固化成形或利用紫外光固化成型，且光学封装体可以为中空或实心结构，或运用芯片级封装完成。
[0069]另一方面，当显示2D图像时，由于所有第二电极层115会同时与第一电极层112形成电场，因此像素单元110的投射角度将不会偏向某一边，而是以直射的角度投射2D图像信息。
[0070]请参阅图4至8;图4为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的2D显示的侧视图；图5为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的3D显示的第一侧视图；图6为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的3D显示的第二侧视图；图7为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的示意图；图8为本实用新型的裸眼3D显示像素单元的第二实施例的3D显示的示意图。如图所示，于第二实施例中，本实用新型的裸眼3D显示像素单元I其包含了多个像素单元110、光学混光区120、光学导引区130及控制电路(图未示出)。而本实施例中所述的裸眼3D显示像素单元I与前述第一实施例中所述的差异在于，本实施例的裸眼3D显示像素单元I包含了多个像素单元110。
[0071]续言之，上述中本实用新型的裸眼3D显示像素单元I所包含的多个像素单元110又分别包含红色发光单元I 1a、绿色发光单元I 1b及蓝色发光单元I 1c，红色发光单元110a、绿色发光单元IlOb及蓝色发光单元IlOc皆分别包含基板111、第一电极层112、第一掺杂层113、第二掺杂层114及多个第二电极层115。其中，第一电极层112设于基板111上，第一掺杂层113设于第一电极层112上，第二掺杂层114设于第一掺杂层113上，多个第二电极层115分别相对且不连接地设于第二掺杂层114上。
[0072]续言之，于本实用新型的附图中第二电极层115的数量同样以两个为例;此外，第一电极层112为N型电极层时，第二电极层115则为P型电极层;反之，若第一电极层112为P型电极层时，第二电极层115则为N型电极层。
[0073]而上述中本实用新型的裸眼3D显示像素单元I所包含的光学混光区120设于多个像素单元110上；而光学导引区130则设于光学混光区120之上；于本实用新型中，控制电路用以电连结多个像素单元110，且依据2D图像信号或3D图像信号控制多个像素单元110投射形成对应的多个2D图像或多个3D图像。
[0074]承上述，当控制电路传送2D图像信号至多个像素单元110时，各像素单元110会经由光学混光区120及光学导引区130以直射角度投射光(2D图像信息)；进而，观看者的双眼将可接收到各像素单元110所投射的2D图像信息，形成2D图像。
[0075]另一方面，当控制电路传送3D图像信号至多个像素单元110时，控制电路将交替地控制各像素单元110的各第二电极层115a、115b与第一电极层112形成对应的电场，以使各像素单元110可依时序交错地以相对的二个偏射角度分别投射光(3D图像信息)，各像素单元110所投射的各3D图像信息分别经由光学混光区120及光学导引区130传至观看者的左眼及右眼，观看者通过两眼视差将3D图像信息于脑中结合形成为3D图像。
[0076]更进一步地说，当控制电路于第一时间点Tl控制各像素单元110的第二电极层115a与第一电极层112形成电场后，各像素单元110可依对应第二电极层115a的偏射角度投射3D图像信息(如图5所示，朝偏左的角度投射3D图像信息)，而当控制电路于第二时间点T2控制各像素单元110的另一个第二电极层115b与第一电极层112形成电场后，各像素单元110便可依对应第二电极层115b的另一个偏射角度投射3D图像信息(如图6所示，朝偏右的角度投射3D图像信息)。
[0077]承上所述可知，本实用新型的像素单元110的所以可以在显示3D图像时依时序交错地轮流从两个不同的角度投射3D图像信息，是因为当其中一个第二电极层115与第一电极层112之间形成电场时，像素单元110的投射角度便会偏向该第二电极层的方向；因此，仅需通过控制电路切换不同的第二电极层115与第一电极层112形成电场，便可交错地以不同角度投射3D图像信息。如图8所示，其所示意的是于第一时间点及第二时间点之后，多个像素单元110所投射的3D图像信息的呈现，在第一时间点时，多个像素单元110同时朝左投射3D图像信息，且如同中所示，像素单元110的数量为三个，进而在同一时间点中，裸眼3D显示像素单元I可同时投射三个3D图像信息;反之，于第二时间点时，多个像素单元110便同时朝右投射而产生三个3D图像信息。
[0078]此外，虽像素单元110在交错投射3D图像信息时，就以一偏射角度进行投射，然为使投射3D图像信息的偏移角度可以再加大，故使得3D图像信息需进一步通过光学混光区120及光学导引区130，以通过光学混光区120及光学导引区130加大其偏移角度。因此，配合时序播放控制，请参阅图9，本实用新型可通过持续快速地改变投射方向，将3D图像信息投射至下一视区(Viewing zone)，以达到多视点(Mult1-view)观看的功效。
[0079]除上前述显示3D图像之外，当显示2D图像时，由于各像素单元110的所有第二电极层115会同时与第一电极层112形成电场，因此各像素单元110的投射角度将不会偏向某一边，而是以直射的方式投射2D图像信息。
[0080]图10为依据本实用新型的具有2D或3D切换功能的装置的自由曲面屏幕示意图；具有2D或3D切换功能的装置包括裸眼3D显示像素单元1、多个箱体(或显示装置模块)21及显示屏幕2。其中，由多个裸眼3D显示像素单元I纵横排列于电路基板上组成多个箱体21，各箱体21可以自由曲面无缝拼接的方式组成任意大面积的显示屏幕2。该裸眼3D显示屏幕的内容播放由内容播放装置和内容存储装置控制。
[0081 ]图11为本实用新型的具有2D或3D切换功能的装置的系统功能框图。如图所示，本实用新型的具有2D或3D切换功能的装置20可依系统播放不同2D或3D内容时，全屏2D/3D显示动态相互功能切换，或在显示屏幕不同区域同一时间分别播放2D及2D内容。续言之，本实用新型的具有2D或3D切换功能的装置20所包含的多个箱体21又包含了多个裸眼3D显示像素单元I，各裸眼3D显示像素单元I的结构及其作动方式皆如同前述中第一实施例及第二实施例所述，故在此便不予以赘述。
[0082]承上述，于同一时间中所显示的图像，显示屏幕2的一部分区域中的多个裸眼3D显示像素单元I可由控制电路控制而投射形成对应2D图像信号的多个2D图像，而另一部分区域中的多个裸眼3D显示像素单元I则由控制电路控制而投射形成对应3D图像信号的多个3D图像。
[0083]更进一步地，具有2D或3D切换功能的装置20可连结内容播放装置3，内容播放装置3用以接收由内容存储装置4所储存的2D或3D图像数据，并译码所接收的2D或3D图像数据以产生多视图图像信号，再将多视图图像信号传送至具有2D/3D模式同时间不同区显示或全屏相互切换功能的显示装置20，而由显示屏幕2投射显示。
[0084]续言之，由于各裸眼3D显示像素单元I可对应不同的图像信号(2D图像信号或3D图像信号)，而个别对应投射形成2D图像或3D图像，使得显示屏幕2上的至少一部分区域可显示2D图像，并搭配以其它区域显示3D图像;亦或是，至少一部分区域显示3D图像，而其它区域显示2D图像。另，可全区域显示2D图像或全区域显示3D图像。
[0085]进一步地说，由于各裸眼3D显示像素单元I皆能切换投射2D或3D图像信息，因此，本实用新型裸眼3D显示像素单元组成的大面积显示屏幕便可依据不同2D或3D内容，全屏2D/3D显示动态相互功能切换，或在显示屏幕不同区域同一时间分别播放2D及3D内容。不需限定特定区域仅能显示2D或3D图像，进而大大增加显示屏幕2切换2D/3D图像及调整变化2D或3D显示图像区域的弹性，因此，使得节目内容制作更添加多元变化及观赏性。
[0086]本实用新型提供一种具有2D或3D切换功能的装置，其包含控制系统及裸眼3D显示像素单元。裸眼3D显示像素单元经由电路基板电连接控制系统，控制系统个别、群组或其组合控制裸眼3D显示像素单元。
[0087]承上所述，本实用新型运用半导体为自发光和指向性的光源特性，以及利用“两眼视差”原理，提供一种裸眼3D显示像素单元可使像素单元的图像信息依时序交错投射，并使观看者的右眼与左眼接收各图像信息后产生视差，再经由大脑将视差图像合成为立体视觉效果;更进一步地，本实用新型通过控制电路使得不同的第二电极层依时序交替地与第一电极层形成对应的电场，进而使得像素单元可依时序交错地对应各电场而朝不同角度投射图像信息，当播放控制系统取消时序交错投射时，像素单元将可改成以传统LED光束角度投射图像，亦即为2D显示；由此，可依播放2D或3D内容在显示屏幕不同区域同一时间分别播放2D及3D内容，或全屏2D/3D显示动态相互切换功能。
[0088]以上所述的实施例仅为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以之限定本实用新型的专利范围，即依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利范围内。
【主权项】
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地以相对的二偏射角度分别投射光，所述多个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各所述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。6.如权利要求5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各所述像素单元的其中一个所述第二电极层与所述第一电极层形成电场，而各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各所述像素单元的另一个所述第二电极层与所述第一电极层形成电场，而各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。7.如权利要求5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，或遮挡所述像素单元所投射的光。8.如权利要求5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。9.如权利要求5所述的裸眼3D显示像素单元，其特征在于，所述多个像素单元的排列方式为相互对齐成经玮线排列、相互成一斜线排列、两线交叉排列、相互交错排列、相互成三角形排列或呈现多边型排列。10.一种具有2D或3D切换功能的装置，其包含: 多个箱体，分别由多个裸眼3D显示像素单元纵横排列于电路基板上所组成；以及 显示屏幕，由所述多个箱体纵横排列所组成，所述显示屏幕呈平面或曲面，于同一时间，所述显示屏幕的一部分区域中的所述多个裸眼3D显示像素单元接收2D图像信号而投射对应所述2D图像信号的光，而另一部分区域中的所述多个裸眼3D显示像素单元则接收一 3D图像信号而投射对应所述3D图像信号的光。11.如权利要求10所述的具有2D或3D切换功能的装置，其特征在于，所述具有2D或30切换功能的装置连结内容播放装置，所述内容播放装置接收由内容存储装置所储存的2D或3D图像数据，所述内容播放装置译码所述2D或3D图像数据以产生多视图图像信号，并将所述多视图图像信号传送至所述具有2D或3D切换功能的装置。12.如权利要求10所述的具有2D或3D切换功能的装置，其特征在于，所述多个裸眼3D显示像素单元的控制电路于第一时间点控制其中一个所述裸眼3D显示像素单元的第二电极层与所述第一电极层形成电场，而其中一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后，而其中一个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。13.一种具有2D或3D切换功能的装置，其特征在于，包含: 控制系统；以及 多个如权利要求1至9中任一项所述的裸眼3D显示像素单元，所述多个裸眼3D显示像素单元经由电路基板电连接所述控制系统，所述控制系统个别、群组或其组合控制所述多个裸眼3D显示像素单元，以依播放2D或3D内容在所述多个裸眼3D显示像素单元组成的显示屏幕，实现不同区域同一时间分别播放2D及3D内容，或全屏2D/3D显示动态相互切换功能。
【文档编号】H04N13/04GK205539739SQ201620006697
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月4日
【发明人】胡继忠, 蔡增光
【申请人】胡继忠