光輸出面板和具有該光輸出面板的設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種包括用于提供第一彩色的光的第一發(fā)光區(qū)域(1)和用于提供與所述第一彩色不同的第二彩色的光的第二發(fā)光區(qū)域(2)的面板，所述第一和第二發(fā)光區(qū)域沿著與所述面板的法線垂直的第一間隔軸(5)通過第一間隔(3)而與彼此分離，其中所述第一間隔(3)小于5微米。優(yōu)選地，所述發(fā)光區(qū)域中的至少一個的寬度(4)同樣小于5微米。當這些間隔和/或尺度接近由所述發(fā)光區(qū)域所發(fā)射的光的波長時，這些區(qū)域之間的邊界變得模糊或者甚至所述區(qū)域由于混合而變得彼此難區(qū)分。本發(fā)明的面板能夠被有利地用在照明和或顯示設備中，特別是用在朝它們的用戶放大所述發(fā)光區(qū)域的那些設備，諸如具有雙凸透鏡狀透鏡布置的自動立體顯示器。
【專利說明】光輸出面板和具有該光輸出面板的設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于提供用于在顯示器和/或(大區(qū)域)照明設備中使用的光輸出的面板并且涉及一種制造這種面板的方法。本發(fā)明還涉及將這種設備使用到諸如例如包括這種面板中的一個或多個的顯示器或照明設備。特別地但非排它地，本發(fā)明涉及這種面板和包括它們的設備，所述設備在將面板的輸出提供給觀眾之前可選地放大所述輸出。甚至更特別地，本發(fā)明涉及這種面板在能夠提供雙視圖或自動立體(autostereoscopic)觀看模式的設備中的使用，例如涉及這樣類型的顯示設備，其包括具有用于產生顯示的顯示像素的顯示面板和用于將圖像的不同視圖導向觀眾的不同眼睛的光學裝置。本發(fā)明進一步涉及一種制造所述面板和/或包括或者使用這種面板的設備的方法。
【背景技術】
[0002]自動立體顯示器可以顯示圖像的兩個透視(視差)視圖，使得在單個位置處的單個觀眾能夠從一個方向感知立體圖像，而不用觀眾必須佩戴特殊輔助器以便在觀眾的正確眼睛之間區(qū)分不同的圖像。更先進類型的這種顯示器可以提供更多的這種視圖(例如9或15個)，以便觀眾能夠從不同的方向或視角觀察到數(shù)個立體視圖。因此，觀眾能夠相對于顯示器移動以便體驗環(huán)視效果。
[0003]已知類型的這種自動立體顯示設備包括具有顯示像素的行和列陣列的二維液晶顯示器(LCD)面板，所述顯示像素作為空間光調制器以產生可以為靜止圖像或視頻的一部分的圖像的顯示。彼此平行地延伸的拉長的雙凸透鏡狀透鏡(lenticular lenses)的陣列覆蓋在顯示像素陣列上面，并且顯示像素通過這些雙凸透鏡狀透鏡而被觀察到。雙凸透鏡狀透鏡被提供為透鏡的薄片。透鏡中的每一個都是具有沿著拉長的方向的圓柱軸的拉長的半圓柱狀透鏡，沿著所述拉長的方向不存在透鏡表面曲率。雙凸透鏡狀透鏡在顯示面板的列方向上延伸，它們的圓柱軸與列方向平行并且每個雙凸透鏡狀透鏡覆蓋在顯示像素的兩個或更多個相鄰列的相應組上面。
[0004]在其中例如每個雙凸透鏡狀透鏡與顯示子像素的兩個列相關聯(lián)的布置中，每列中的顯示子像素提供相應的二維子圖像的垂直切片。雙凸透鏡狀薄片將這兩個切片和來自與其它雙凸透鏡狀透鏡相關聯(lián)的顯示子像素列的對應的切片導向定位在所述薄片前面的用戶的左眼和右眼，以便用戶觀察到單個立體圖像。雙凸透鏡狀透鏡的薄片因此通過它的光輸出引導功能來提供視圖形成功能。
[0005]在其它布置中，每個雙凸透鏡狀元件與在行方向上的比方說四個或更多個相鄰顯示子像素的組相關聯(lián)。每組中的顯示子像素的對應列被適當?shù)夭贾贸蓮南鄳亩S子圖像提供垂直切片。當用戶的頭被從左向右移動時，一系列連續(xù)的、不同的立體圖像被察覺到，從而在顯示在設備上的場景中創(chuàng)建例如環(huán)視印象。
[0006]上面描述的設備提供有效的三維顯示器。然而，應當領會，為了提供立體視圖，在設備的水平分辨率方面存在必要的犧牲。在垂直雙凸透鏡狀透鏡的情況下，分辨率的損失是完全在行(水平)方向上。如在美國專利6064424中所描述的傾斜雙凸透鏡狀透鏡的使用允許分辨率的損失被在行和列方向之間分擔。
[0007]存在其它已知的自動立體顯示器設計。例如，柵欄能夠被用來阻擋光的通過，以便不同的像素被投影到觀眾的不同眼睛。同樣，其它微透鏡陣列能夠被使用代替雙凸透鏡狀透鏡陣列。在透鏡功能能夠被關掉的意義上提供可切換透鏡也是已知的，以便全分辨率2D模式能夠附加于自動立體(3D)模式被提供。

【發(fā)明內容】

[0008]自動立體顯示器的一些設計的問題是用于提供視圖的雙凸透鏡狀透鏡布置引起像素的放大。因此，通過執(zhí)行它的視圖形成功能，透鏡布置光學上放大顯示面板的輸出。特別地，由于放大，(子)像素結構(子像素布置和/或區(qū)域的形狀和/或它們的相互分離)能夠變得可見，這能夠導致彩色分裂(breakup)在立體圖像中的出現(xiàn)，因為每個子像素的不同彩色似乎源自于3D圖像的不同部分，并且在子像素之間的邊界之上存在明顯的彩色轉變。
[0009]本發(fā)明的目標是提供面板和包括這樣的面板的設備，所述設備使得能降低或防止彩色分裂效果。
[0010]本發(fā)明由獨立權利要求來定義。從屬權利要求定義有利的實施例。
[0011]本發(fā)明通過規(guī)定根據(jù)權利要求1的面板來解決前述問題。
[0012]所述面板的第一和第二發(fā)光區(qū)域以它們之間的小間隔沿著至少一個軸被布置在面板的平面中。根據(jù)本發(fā)明的小間隔使得第一和第二發(fā)光區(qū)域之間的邊界通過第一和第二發(fā)光區(qū)域的邊界區(qū)的光的混合而是較少可見的或模糊的。當?shù)谝缓偷诙l(fā)光區(qū)域提供不同彩色的光時，不同地著色的光形成邊界混合以給出混合彩色。因此，追隨著沿著跨越第一和第二發(fā)光區(qū)域之間的邊界的間隔軸的線，在交叉后的彩色轉變不是突變的，而是平滑的。從而彩色分裂效果被感知為被降低了。
[0013]而且，當間隔值接近由發(fā)光區(qū)域所發(fā)射的波長時，混合光由于羅利(Raleigh)分辨率標準而不能夠被光學上解析。所述混合也就是說是“不可逆的”并且光學放大不能夠撤消光的這種混合。因此，混合發(fā)生在其中的邊界區(qū)將仍然導致已放大的發(fā)光區(qū)域示出混合的彩色平滑的邊界。當發(fā)光區(qū)域朝用戶的光學放大發(fā)生時，這種面板因此是特別有利的。
[0014]本發(fā)明的效果能夠被有利地利用在許多種類的顯示器中，所述顯示器包括使用放大儀器的那些顯示器，諸如自動立體顯示器并且特別是基于雙凸透鏡狀透鏡的自動立體顯示器。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點然后是進一步基于現(xiàn)今單層制造精確度好于可見光的波長的認識的，并且這能夠被利用來形成成形的子像素結構，使得它們的發(fā)射對于原色子像素的任何組合看起來平滑。光刻的分辨率取決于光源的波長。類似地，微型發(fā)射體的圖案的空間分辨率取決于發(fā)射光的波長。光學放大不允許這個分辨率極限被傳遞。
[0016]光的混合在間隔的降低后變得更有效。因此優(yōu)選地，所述間隔小于3微米，或者甚至小于1.5微米。最優(yōu)選的是I微米或更小(例如0.5微米或更小)的間隔，因為然后間隔將接近具有在0.2與I微米之間的波長的感興趣的電磁光譜內的光的波長。優(yōu)選的是針對可見光光譜最佳的值，所述可見光光譜已知具有波長在0.39至0.75微米之間的光(見當前申請的描述)。[0017]在實施例中，所述第一和第二發(fā)光區(qū)域中的至少一個沿著第一間隔軸具有根據(jù)本發(fā)明被規(guī)定的寬度。所述寬度越小，具有小寬度的發(fā)光區(qū)域的更多光與其它發(fā)光區(qū)域(的至少邊界區(qū))的光混合。這進一步改進了彩色轉變的平滑度。優(yōu)選地，所述第一和第二發(fā)光區(qū)域兩者都具有根據(jù)本發(fā)明的小間隔。
[0018]所述效果在減少(一個或多個)寬度值特別地減少到接近被發(fā)射光的波長的值時改進了。最優(yōu)選的是，第一和/或第二發(fā)光區(qū)域沿著第一間隔軸的寬度是I微米或更小或者0.5微米或更小，因為然后所述值接近具有0.2與I微米之間的波長的感興趣的電磁光譜的波長，或接近可見光光譜的更優(yōu)選的那些，所述可見光光譜已知具有波長在0.39至0.75微米之間的光(見當前申請的描述)。
[0019]在另一實施例中，存在沿著第二間隔軸以第二間隔與第一發(fā)光區(qū)域隔開的第三發(fā)光區(qū)域，其中所述第二間隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者與0.5微米相同或小于0.5微米。根據(jù)如上面所說明的相同混合原理，混合現(xiàn)在沿著第一發(fā)光區(qū)域的兩個邊界發(fā)生。如果第一和第二間隔軸形成非零(180)度角，則彩色轉變的平滑因此在面板的平面中的兩個方向上發(fā)生。對于這個實施例的例子見圖2C。替換地，第一和第二間隔可以沿著平行的第一和第二軸或者甚至沿著相同的間隔軸(第一和第二間隔軸可以是相同的)被定義，以便彩色轉變的平滑至少沿著平行軸或單個間隔軸發(fā)生。對于這個實施例的例子見圖2A和2B。
[0020]優(yōu)選地，間隔軸可以形成90度角使得本發(fā)明的效果在正交方向上發(fā)生。用于填充面板的平面的發(fā)光區(qū)域的許多陣列在行和列中具有為正交的區(qū)域布置。
[0021]優(yōu)選選項可以是其中第二發(fā)光區(qū)域(至少部分地)在第一和第三發(fā)光區(qū)域之間的實施例。因為第二間隔根據(jù)本發(fā)明被定義，所以這暗示同樣至少部分地在第一和第三發(fā)光區(qū)域之間的第二發(fā)光區(qū)域的寬度根據(jù)本發(fā)明被定義，導致第二發(fā)光區(qū)域的光與第一和第三發(fā)光區(qū)域的至少邊界區(qū)的光全地混合。對于這個實施例的例子見圖2B。
[0022]更優(yōu)選的實施例是這樣的實施例，其中附加于前一個實施例存在第四和第五發(fā)光區(qū)域使得第二發(fā)光區(qū)域也在第四和第五發(fā)光區(qū)域之間并且第四和第五發(fā)光區(qū)域之間的間隔沿著不與第二間隔的間隔軸平行的間隔軸被定義成為小于5微米、或者小于3微米、或者小于1.5微米、或者與0.5微米相同或小于0.5微米。如針對前一個實施例的一維情況所說明的那樣，現(xiàn)在第二發(fā)光區(qū)域的光也完全地與第四和第五發(fā)光區(qū)域的光混合，以便第二發(fā)光區(qū)域與周圍的發(fā)光區(qū)域是完全難區(qū)分的。對于這個實施例的例子見圖5。
[0023]在實施例中，至少第一發(fā)光區(qū)域、第二發(fā)光區(qū)域以及第三發(fā)光區(qū)域用于提供相互不同的彩色的光。一組不同地著色的發(fā)光區(qū)域之間的邊界現(xiàn)在被平滑了并且能夠形成選自“全”彩色光譜的彩色。為此目的，相互不同的彩色可以選自適當?shù)牟噬到y(tǒng)，諸如例如紅、綠、藍系統(tǒng)或青、品紅、黃系統(tǒng)，它們中的任一個擴充有黑和/或白。
[0024]在實施例中，第一和第三發(fā)光元件用于提供相同彩色的光。因此，同樣地著色的發(fā)光區(qū)域之間的邊界現(xiàn)在沿著所述面板的平面中的至少一個方向被平滑了。
[0025]在實施例中，至少第一發(fā)光區(qū)域、第三發(fā)光區(qū)域以及第四發(fā)光區(qū)域用于提供相同彩色的光。沿著兩個不同地定向的軸的同樣地著色的發(fā)光區(qū)域之間的邊界現(xiàn)在被平滑了。
[0026]在優(yōu)選實施例中，所述發(fā)光區(qū)域具有三角形形狀、四邊形形狀或六邊形形狀中的任何一個。采用這些形狀，所述面板的平面能夠被規(guī)則地填充。優(yōu)選地，所有形狀是相同的并且還具有相同的尺度。替換地，其它平面填充圖案可以被使用，其中存在被組合的不同類型的形狀和/或尺度。
[0027]在一個替換的實施例中，所述發(fā)光區(qū)域具有凸多邊形的形狀。凸多邊形是簡單多邊形，其內部是凸集。如果每個內角嚴格地小于180度，則簡單多邊形是嚴格地凸的。等同地，如果多邊形的兩個非相鄰頂點之間的每個線段除在其端點處之外是嚴格地在多邊形內部，則多邊形是嚴格地凸的。凸多邊形的對立面將是凹多邊形。
[0028]針對發(fā)光區(qū)域的上述形狀和/或尺度允許用發(fā)光元件填充面板平面，使得彩色分裂跨越被填充的面板的平面被降低或者防止。
[0029]優(yōu)點對于被同樣地使用的面板適用，所述面板即被用戶在沒有進一步操縱面板輸出的情況下觀察的面板。然而，優(yōu)點對于與使發(fā)光區(qū)域朝用戶被放大的放大裝置或放大布置相結合地使用的面板來說甚至更好。這種裝置可以是放置在面板后面(面板然后是在所述裝置和用戶之間)或者優(yōu)選在面板前面(裝置然后是在面板和用戶之間)的透鏡或棱鏡。然而，其它這種放大光學裝置未被排除。這些放大裝置或放大布置就它被附連到面板、或者被與面板集成、或者與面板分離但結合面板使用來說可以是面板的一部分。
[0030]本發(fā)明的面板當被用作包括像素的顯示面板時是特別有利的，其中每個像素包括第一子像素和第二子像素并且其中第一子像素包括第一發(fā)光區(qū)域以及第二子像素包括第二發(fā)光區(qū)域。遍及本發(fā)明，像素被定義為面板的一部分。因此，像素被定義為用于將圖像的單個圖像點提供給觀眾的面板的最小單元。子像素被定義為用于將單個圖像點的一部分提供給觀眾的面板的最小單元。優(yōu)選地，并且根據(jù)當前實踐，子像素提供單個彩色給像素使得像素的諸子像素將不同彩色提供給像素。然而，替換地，子像素還可以僅提供單個圖像點的單個部分使得像素的不同子像素提供單個圖像點的不同部分。這些部分然后可以是相同彩色的，或者為不同彩色的。
[0031]顯示面板典型地具有多個像素，每一個提供圖像點給觀眾。而且在大多數(shù)情況下，每個像素包括多個單彩色子像素以用于給予像素全彩色能力。因為第一發(fā)光區(qū)域是像素的第一子像素的一部分并且第二發(fā)光區(qū)域是所述像素的第二發(fā)光區(qū)域的一部分，所以所述面板的第一和第二子像素當它們現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明被隔開和/或標出尺度時享受本發(fā)明的有益效果。因此，跨越由所述面板所顯示的圖像的彩色分裂可以被降低或者甚至消除。
[0032]像素和/或子像素可以被布置在行和列中。這些優(yōu)選地是正交的，但還可能具有其它相對定向。
[0033]在實施例中，顯示面板具有像素，其中第一子像素包括多個第一發(fā)光區(qū)域并且其中第二子像素包括多個第二發(fā)光區(qū)域。所述發(fā)光區(qū)域具有間隔并且可能地還具有尺度，所述尺度被本發(fā)明限制于低于5微米的非常小的值。然而，例如由于相對于完整顯示面板區(qū)域的特定(數(shù)字)分辨率的圖像內容，可能期望在面板上具有超過這些值的像素區(qū)域。因此，在那種情況下，如果每個(子)像素存在多個發(fā)光區(qū)域，則是有利的。因此，第一和第二發(fā)光區(qū)域優(yōu)選地被以規(guī)則的方式交錯。對于例子見圖SB至SE。一個子像素的所述多個發(fā)光區(qū)域優(yōu)選地提供相同彩色。在替代方案中，每個子像素可以包括發(fā)光區(qū)域的重復圖案，使得發(fā)光區(qū)域之間的間隔與由所述發(fā)光區(qū)域所發(fā)射的光的波長相關，使得波長越大，發(fā)射這個波長的光的發(fā)光區(qū)域之間的間隔越大。
[0034]根據(jù)之前本文中所定義的實施例的所述顯示面板具有像素，其中歸因于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光區(qū)域規(guī)范，單獨的子像素在從一個轉向另一個時具有平滑的彩色轉變，或者可能在已發(fā)射的彩色中根本不是光學上可區(qū)分的。
[0035]在實施例中，先前的實施例中的任一個的顯示面板具有像素，其中這些像素中的每一個都覆蓋單個連續(xù)面板區(qū)域。因此，不存在一個像素的連續(xù)面板區(qū)域被另一像素的連續(xù)面板區(qū)域包封的部分。優(yōu)選地，連續(xù)面板區(qū)域的形狀是凸多邊形的形狀。針對凸多邊形的定義見上文。優(yōu)選的凸多邊形形狀是三角形、諸如矩形或正方形之類的四邊形、或六邊形。采用這些連續(xù)面板區(qū)域形狀，所述面板的平面能夠被規(guī)則地填充。優(yōu)選地，所有形狀是相同的并且還具有相同的尺度。替換地，其它平面填充圖案可以在存在組合的不同類型的形狀和/或尺度的情況下被使用。
[0036]在實施例中，顯示面板具有帶子像素的像素，其中第一子像素包括多個第一發(fā)光區(qū)域并且其中第二子像素包括多個第二發(fā)光區(qū)域，以及其中像素在第一連續(xù)面板區(qū)域與第二連續(xù)面板區(qū)域不鄰接的情況下覆蓋第一連續(xù)面板區(qū)域和第二連續(xù)面板區(qū)域，而且其中所述第一連續(xù)面板區(qū)域和所述第二連續(xù)面板區(qū)域各包括第一子像素的第一發(fā)光區(qū)域和第二子像素的第二發(fā)光區(qū)域。在這個實施例中，像素被定義成覆蓋面板上不是鄰接的兩個連續(xù)區(qū)域。此外，這些連續(xù)區(qū)域中的每一個都讓同一個子像素的發(fā)光區(qū)域被包封。因此，在這個實施例中，存在分布在多個連續(xù)面板區(qū)域的子像素。這樣的顯示面板能夠被用于自動立體顯示器以在顯示器的立體視圖中提供沒有彩色分裂的自動立體成像。這種面板的例子參考圖14和16被描述。優(yōu)選地，所述第一連續(xù)面板區(qū)域和/或所述第二連續(xù)面板區(qū)域包括多個第一和/或第二發(fā)光區(qū)域。這使得能夠獨立于發(fā)光區(qū)域間隔和尺度來選擇區(qū)域的尺寸。在連續(xù)面板區(qū)域內，不同彩色的發(fā)光區(qū)域的順序布置可以視需要被選擇。然而，優(yōu)選地，這個順序在所有連續(xù)面板區(qū)域中是相同的。更優(yōu)選地，所述順序在整個顯示面板之上重復。
[0037]在實施例中，包括含有多個第一發(fā)光區(qū)域的第一子像素并且包括含有多個第二發(fā)光區(qū)域的第二子像素的如之前在本文中所描述的顯示面板是這樣的顯示面板，其中第一子像素的發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時地可用一根互連線尋址和/或第二子像素的發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時地可用一根互連線尋址。在這個實施例中，子像素的發(fā)光區(qū)域被互連。因此，盡管每個子像素存在許多發(fā)光區(qū)域，但是它們不需要相同的多根尋址線和連接。每個發(fā)光區(qū)域能夠被用相同的信息(例如，電壓或電流)驅動以表示子像素的強度值。
[0038]在具有第一和第二連續(xù)但非鄰接面板區(qū)域的顯示面板的實施例中，被像素的第一連續(xù)面板區(qū)域覆蓋的第一子像素和第二子像素中的每一個的發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時地可用一根互連線尋址，并且其中被所述像素的第二連續(xù)區(qū)域覆蓋的第一子像素和第二子像素中的每一個的發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時地可用一根互連線尋址。在這個實施例中，位于像素的連續(xù)區(qū)域內的子像素的發(fā)光區(qū)域被互連。盡管這比在前一個實施例中需要更多的互連線，但是這具有像素的建立可以被再定義的優(yōu)點。更具體地，雖然在所述面板的操作的第一模式下，像素可能正在覆蓋其第一和第二面板區(qū)域是非鄰接的兩個或更多個連續(xù)面板區(qū)域，但是在操作的另一模式下，像素可以覆蓋兩個或更多個連續(xù)面板區(qū)域，其至少一個不同于操作的第一模式的諸個面板區(qū)域。當操作的第一模式被利用用于自動立體顯示器(3D顯示器)或雙視圖顯示器然而第二模式被用于規(guī)則2D顯示器或不同于自動立體顯示器或雙視圖顯示器的第一模式的自動立體顯示器的模式時，這個特征是有利的。特別地，自動立體顯示器的第一模式可能需要覆蓋了連續(xù)區(qū)域的像素，所述連續(xù)區(qū)域相互被至少三個其它像素的連續(xù)區(qū)域分離，而在2D模式下所述像素可以被定義成正覆蓋僅一個或多個但鄰接的連續(xù)區(qū)域。
[0039]雙視圖顯示被定義為兩個交錯圖像在面板之上的顯示，使得至少兩個觀眾中的每一個在不必在眼睛之前佩戴圖像分離裝置的情況下都能夠觀察到交錯圖像中的僅一個。這就像自動立體顯示器一樣需要具有跨越顯示面板的非鄰接區(qū)域的分布式子像素和像素的使用。
[0040]本發(fā)明的面板可以被用于照明以及因此可以是照明設備或系統(tǒng)的一部分。特別地，大區(qū)域照明可以受益于本發(fā)明，因為然后具有平滑彩色轉變的表面能夠被作出。
[0041]本發(fā)明的面板以及特別是如之前在本文中所描述的根據(jù)本發(fā)明的顯示面板能夠被有利地用于顯示目的。因此，它們可以是電子圖片幀、投影顯示設備、近眼顯示設備、多視圖顯示設備、雙視圖顯示設備、立體顯示設備或自動立體顯示設備的一部分。這些設備中的任何一個還可能具有用于朝設備的用戶光學上放大面板的輸出的光學放大裝置。這些裝置在多視圖顯示器中的任何一個的視圖形成布置中可能是固有的。
[0042]光學放大在投影顯示器中發(fā)生，其中規(guī)則的二維圖像可以使用諸如透鏡或棱鏡等之類的光學部件在屏幕上被放大。替換地，在多視圖顯示器(其包括雙或三視圖顯示器或自動立體顯示器)的一些設計中，歸因于視圖形成布置(包括雙凸透鏡狀透鏡、棱鏡陣列、微透鏡陣列或甚至視差柵欄)的光學放大還可能甚至作為不需要的副作用而發(fā)生。
[0043]因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選顯示器是包括視圖形成布置的多視圖顯示器，所述視圖形成布置用于至少將第一視圖中像素的第一子集(在顯示面板上定義)和不同于所述像素的第一子集的像素的第二子集引導到第二視圖中。所述像素將由于視圖形成布置而被放大。視圖可以是針對觀眾的特定眼睛的視圖，使得觀眾像在其中第一和第二視圖被用來將視差圖像提供給觀眾的不同眼睛的自動立體顯示器中一樣在不同的眼睛中接收到不同的視圖。替換地，像在其中第一視圖被用來將特定圖像提供給第一觀眾并且第二視圖被用來將另一圖像提供給另一個觀眾的雙視圖顯示器中一樣，第一視圖可以針對一個特定觀眾的兩只眼睛的，同時第二視圖是針對另一觀眾的兩只眼睛的。所述視圖在多視圖顯示設備的視野內總是在不同的方向上被提供。
[0044]所述視圖形成布置可以包括雙凸透鏡狀透鏡的陣列。優(yōu)選地，這些是具有半圓柱狀形狀(或其它曲透鏡形狀)的拉長的雙凸透鏡狀透鏡的陣列，所述拉長的雙凸透鏡狀透鏡彼此平行地延伸。所述陣列覆蓋在顯示面板上面并且顯示像素通過這些雙凸透鏡狀透鏡而被觀察到。透鏡可以遠離顯示面板使得像素基本上位于雙凸透鏡狀透鏡陣列的焦平面中。
[0045]所述透鏡中的每一個都優(yōu)選地是沿著拉長的方向具有圓柱軸的拉長的半圓柱狀透鏡，沿著所述拉長的方向不存在透鏡表面曲率。顯示面板可以具有包括布置在行和列中的連續(xù)區(qū)域的像素，其中優(yōu)選的是這些行和列是正交的。雙凸透鏡狀透鏡可以在顯示面板的列方向上延伸，它們的圓柱軸與列方向平行并且每個雙凸透鏡狀透鏡覆蓋在顯示像素的兩個或更多個相鄰列的相應組上面。優(yōu)選地，雙凸透鏡狀透鏡在顯示面板的列方向上延伸，它們的圓柱軸與列方向形成傾斜角并且每個雙凸透鏡狀透鏡覆蓋在顯示像素的兩個或更多個相鄰列的相應組上面。所述傾斜角是這樣的，使得像素的至少兩個連續(xù)面板區(qū)域能夠被選擇成位于不同的行中。這對于視圖中的單元像元的形狀來說是有利的，所述形狀能夠變得更加正方形狀而不是拉長的。例子參考圖16被描述了。
[0046]本發(fā)明的發(fā)光區(qū)域優(yōu)選地是直接發(fā)射元件的一部分。優(yōu)選地，這樣的元件是發(fā)光二極管(LED)或有機發(fā)光二極管(OLED)。
[0047]優(yōu)選地，所述方法包括:
定義具有與所期望的子像素尺度相對應的尺度的驅動電極的圖案；
在形成驅動電極之間的壩的過程中將所述驅動電極圖案用作掩模；以及 向所述壩之間的空間提供發(fā)光元件材料，從而在驅動電極之上形成子像素；
這將電極圖案用作為掩模以用于形成(在壩之間的)通道以便接收發(fā)光元件材料。向壩之間的空間提供發(fā)光元件材料優(yōu)選地包括印刷有機發(fā)光二極管材料。
[0048]所述方法能夠進一步包括使用所述壩結構來定義印刷墊，所述印刷墊被耦合到相應的子像素，并且其中所述印刷是對于印刷墊的。這簡化了所需要的印刷過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]現(xiàn)將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的例子，在附圖中:
圖1、2A、2B、2C、3、4、5A以及5B是根據(jù)本發(fā)明的具有發(fā)光元件的面板的示意圖；
圖6是已知的自動立體顯示設備的示意透視視圖；
圖7A是示出多個視圖1、2、3以及4的圖6的顯示器的示意頂視圖；
圖7B是詳述視圖引導和像素放大如何歸因于形式為雙凸透鏡狀透鏡的視圖形成布置而發(fā)生的圖6的顯示器的示意頂視圖；
圖8A和SB被用來示出如圖8A中的常規(guī)(子)像素圖案與如圖SB中的根據(jù)本發(fā)明的(子)像素圖案的之間的差異；圖SC至SE示出了具有分布式發(fā)光區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的圖8B的像素的子像素；
圖9A、9B、10A以及IOB示出了對于其它像素類型的本發(fā)明的實施方案；
圖1lA示出了根據(jù)本發(fā)明具有曲折和叉狀子像素的像素，所述子像素具有尺度和相互間隔；
圖1lB示出了過程如何能夠使得能實現(xiàn)較簡單的噴墨印刷頭對準；
圖12A和12B示出了一個子像素或像素內的多個發(fā)光區(qū)域如何能夠通過并行互連而被用一根地址線尋址；
圖13示出了如圖6的自動立體顯示器一樣的自動立體顯示器中的單元視圖像元如何從面板子像素和透鏡改變方向；
圖14示出了本發(fā)明如何能夠被應用于圖13的顯示器；
圖15A示出了具有傾斜的雙凸透鏡狀透鏡的已知的自動立體顯示器的一部分；
圖15B示出了單元視圖像元如何被從圖15A的顯示面板的子像素建立；
圖16A示出了本發(fā)明如何能夠被應用于圖15A的顯示器；
圖16B示出了如根據(jù)圖16A所應用的本發(fā)明在圖15B的單元視圖像元上的效果；
圖17示出了本發(fā)明的制造過程。
【具體實施方式】
[0050]現(xiàn)將關于例子來描述本發(fā)明的細節(jié)。首先，如圖1至5中所描繪的針對發(fā)光區(qū)域的一些示例性的示意面板布局將被描述，使用其進一步闡明了本發(fā)明如何能夠被一般性地采用于面板和利用這樣的面板的設備。在圖中，相同的參考標號指示類似的特征。在這些例子中，除非另外指示，否則面板可以被解釋為具有某種平面，發(fā)光區(qū)域在這個平面上分布，所述發(fā)光區(qū)域是一個或多個發(fā)光元件的一部分。這些發(fā)光元件當被驅動裝置(通常是電子裝置或集成電路設備)驅動時能夠提供光，并且它們以發(fā)光區(qū)域來提供它們的光。這樣的發(fā)光元件可能優(yōu)選地是發(fā)光二極管(LED)或有機發(fā)光二極管(OLED)，但其它發(fā)光元件未被排除。面板可以包括驅動裝置，例如形式為諸如提供適當?shù)碾妷夯螂娏饕杂糜谶@種發(fā)光元件的驅動的集成電路之類的電子裝置。替換地，面板可以僅具有適于將它們連接到外部驅動裝置的元件和連接。形式為電子裝置的驅動裝置在針對照明應用以及針對顯示應用的領域中是眾所周知的，并且將為了簡潔起見在當前申請中未被描述。
[0051]圖1表示根據(jù)本發(fā)明的示例性面板的平面視圖。所述面板(繪制在紙的平面中)具有沿著間隔軸5以第一間隔3與彼此分離的第一發(fā)光區(qū)域I和第二發(fā)光區(qū)域2。第一間隔3被選擇成為以下各項中的任何一個:小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。
[0052]因為本發(fā)明對發(fā)射具有大概在0.2與I微米之間的波長λ的電磁輻射的應用感興趣。上面針對間隔3在這里規(guī)定的值與這個波長范圍相關。優(yōu)選的是，本發(fā)明對于服務人眼的應用為最佳的。因此，這樣的面板優(yōu)選地在為在0.39至0.75微米之間的波長區(qū)中操作，所述區(qū)然后表示可見光光譜。具有0.5微米的波長的光可以被用作為這個光譜內的代表性波長值以便以本發(fā)明的特征尺寸為基礎。因此例如發(fā)光區(qū)域的間隔(例如間隔3)和寬度、高度或其它特征尺寸(尺度)的值可以被指示為因子c乘以波長λ或代表性波長值。該因子可以是范圍從10至I的整數(shù)值或諸如0.75、0.5或0.25之類的非整數(shù)值。優(yōu)選地，發(fā)光區(qū)域的特征尺寸和/或間隔的值然后等于或低于I微米，或者甚至等于或低于0.5微米，因為這種間隔和/或特征尺寸接近可見光譜的代表性值于2、I或甚至更少倍內，從而大大地增加輸出光的混合。
[0053]在圖1的當前例子中，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定的間隔3在所述間隔根據(jù)本發(fā)明所在的區(qū)中導致第一區(qū)域I與第二區(qū)域2之間的邊界的模糊。這是歸因于光的不可逆混合，因為在這個區(qū)中羅利輻射分辨率標準是可適用的。然而這不必然地意味著區(qū)域I和2的所有光因此混合。畢竟，如沿著例如間隔軸5所測量的第一和第二發(fā)光區(qū)域I和2的寬度可能遠大于針對間隔3所規(guī)定的值，使得源于第一和第二發(fā)光區(qū)域的更遠部分的光可能不根據(jù)本發(fā)明混合。然而，這種區(qū)域的邊界將被混合以及因此被模糊，從而當跟隨著在從一個區(qū)域轉向下一個區(qū)域時跨過邊界的線時提供平滑轉變。
[0054]在圖1的例子的優(yōu)選替代方案中，第一和第二發(fā)光區(qū)域I和2可以具有特征尺寸(沿著例如軸5的寬度4)，所述特征尺寸被選擇成為以下各項中的任何一個:小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。在這種情況下，隨著逐漸減少的特征尺寸(寬度4)，一個或多個發(fā)光元件的區(qū)域I和2的越來越大的部分彼此被混合。最終，例如當發(fā)光區(qū)域I和2的特征尺寸(寬度4)變得和發(fā)射光的波長一樣小時，輸出的完全混合可能在發(fā)生到這樣的程度以致于這些甚至在光學放大之后也不再能夠被單獨地觀察到。
[0055]發(fā)光區(qū)域的附加的尺度可以是它們的高度。[0056]在如由圖2A至2C所表示的例子中，圖1的面板被復制，其中所述面板進一步包括被沿著間隔軸8以第二間隔7與第一發(fā)光區(qū)域I間隔開的第三發(fā)光區(qū)域6。第二間隔被選擇成為以下各項中的任何一個:小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。間隔軸8可能像在圖2A和2B的實施例中那樣與間隔軸5平行，或者這些間隔軸可能像在圖2C的實施例中那樣不是平行的。
[0057]在圖2A的實施例中，發(fā)光區(qū)域I是在其它發(fā)光區(qū)域和間隔3、7之間并且寬度4可以被彼此獨立地定義，從而在提供本發(fā)明的優(yōu)點的同時給予針對面板上的發(fā)光區(qū)域的設計的自由。
[0058]在圖2B的優(yōu)選實施例中，第二發(fā)光區(qū)域2位于第一和第三發(fā)光區(qū)域I和6之間。作為針對第二間隔7的值的規(guī)范的結果，第一發(fā)光區(qū)域I和第三發(fā)光區(qū)域6的邊界將混合并且被模糊或者不是明顯的。此外，因為間隔3和7都關于第一發(fā)光區(qū)域I被定義，所以針對間隔7的值確定針對第一間隔3和寬度4的和的值的上邊界，使得第一間隔3和寬度4兩者都將滿足對于整個發(fā)光區(qū)域2的光到發(fā)光區(qū)域I和3的邊界中的混合的要求。當?shù)诙g隔小于1.5微米時，這尤其如此。
[0059]發(fā)光區(qū)域2可以因此不被單獨地觀察而被完全地混合，特別是當間隔7變得小于1.5微米時，因為然后它接近被發(fā)射的可見光譜的光的波長，例如可見光的代表性波長的2至I倍。
[0060]第二發(fā)光區(qū)域2被繪制成完全地在發(fā)光區(qū)域I和6之間。然而，它還可能是僅部分地在這些發(fā)光區(qū)域之間；例如，當它在與軸5或8垂直的方向上關于其它偏移時。在那種情況下，混合應用于在諸區(qū)域之間的至少這個部分。因此，光輸出的平滑轉變在從發(fā)光區(qū)域I經由2進入6中被觀察到。注意，對于所述例子的這個實施例來說，第一間隔3和寬度4能夠被自由地選擇，只要它們的和合計達第二間隔7的值。
[0061 ] 在圖2C的實施例中，間隔軸5和8作出不同于零的任何角度。間隔軸5和8能夠例如作出30、45、60或90度的角度，但其它值未被排除。在圖2C中，軸5和8是正交的，然而在例如圖4中這些軸是大約60度。為非平行間隔軸5和8規(guī)定間隔3和7導致光在面板之上在不同方向上的混合，從而以僅與針對圖1的實施例所描述的相同方式在面板之上在不同方向上使區(qū)域邊界變模糊。因此，平滑輸出轉變和/或平滑彩色轉變可以不僅在一個方向上而是在面板的區(qū)域之上被獲得。
[0062]圖3示出了優(yōu)選實施例，其在于第二發(fā)光區(qū)域2與如針對圖2B的實施例所描述的發(fā)光區(qū)域I和6的至少部分的混合現(xiàn)在也沿著間隔軸11發(fā)生。因此，附加的第四發(fā)光區(qū)域9被沿著間隔軸11以第三間隔10與第二發(fā)光區(qū)域2間隔開。第五發(fā)光區(qū)域12被沿著間隔軸14以第四間隔13與第四發(fā)光區(qū)域9間隔開。間隔10 (以及因此同樣13)被再次選擇成為以下各項中的任何一個:小于5微米；小于3微米；小于1.5微米；小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。第二發(fā)光區(qū)域是在第四和第五發(fā)光區(qū)域9和12之間。因此，出于如針對圖2B的實施例所描述的類似原因，第二發(fā)光區(qū)域2現(xiàn)在可以在兩個方向上完全地與鄰近區(qū)域混合，特別是當間隔7和13變得和被發(fā)射光的波長一樣低時。間隔軸11和14在圖3的情況下是平行的。
[0063]以上例子的發(fā)光區(qū)域的間隔和尺度可以在本發(fā)明的定義內被選擇。然而，優(yōu)選實施例具有低于2微米的間隔7和/或間隔13，因為然后轉變將沿著軸5或11中的至少一個基本上在發(fā)光區(qū)域2的整個區(qū)域之上被平滑。這種間隔低于I或甚至0.5微米將更好。轉變區(qū)中的光輸出然后將是基本上均勻的。
[0064]注意，在上述例子中的任一個中，間隔3和/或10可以基本上是零。以這種方式，整個面板區(qū)域提供光輸出并且不存在可能給出任何種類的輸出強度變化的黑暗區(qū)。因此優(yōu)選地，鄰近發(fā)光元件之間的間隔接近或者是零，同時諸如發(fā)光區(qū)域的寬度和高度的特征尺寸被選擇為以下各項中的任何一個:小于5微米、小于3微米、小于1.5微米、小于或等于0.5微米或甚至小于或等于0.25微米。這使得所有面板區(qū)域都被用于提供光，同時邊界和區(qū)域的最佳混合被實現(xiàn)。
[0065]在例子中，面板可以具有多個第一和第二發(fā)光區(qū)域，并且如果適用，還可以具有多個第三、第四以及第五發(fā)光區(qū)域。在本發(fā)明的面板中，一組像素可以具有如由權利要求中的任一項所限定的本發(fā)明的基本特征。同時，僅部分地或者完全地不同于第一組的另一組像素還可以具有根據(jù)權利要求中的任何一項的基本特征。這個的例子將在本文下面被描述。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光區(qū)域中(例如圖1至5的那些中)的一個或多個的形狀可以視需要被選擇。然而，特定形狀相對于被規(guī)定的間隔將是有利的，特別是當面板具有多個發(fā)光區(qū)域時，其被用來填充面板(例如，具有帶發(fā)光區(qū)域的像素的陣列的顯示面板)上的較大區(qū)域。
[0067]在一個例子中，發(fā)光區(qū)域具有形狀，采用所述形狀規(guī)則地填充平面或曲面是可能的。這種發(fā)光區(qū)域當全部具有相同的形狀時可以是例如三角形的、四邊形的(成菱形的、長菱形的、矩形的或正方形的)或六邊形的(具有相同長度邊的規(guī)則六邊形或具有不同長度邊的不規(guī)則六邊形)。圖4提供了具有長菱形發(fā)光區(qū)域的面板的例子。替換地，在所有發(fā)光區(qū)域之中可能存在多種類型的形狀，即，可能存在與矩形相結合的正方形、與長菱形相結合的三角形、或可以是平面填充而沒有留下間隙的任何其它組合等。導致鄰近發(fā)光區(qū)域的邊界彼此平行的那些形狀和分布是有利的，因為與鄰居混合然后是更均勻的。
[0068]發(fā)光區(qū)域可以是如在圖5A中一樣的箭頭的形式，其實際上是由如在圖4中所繪制的菱形的組合產生的形狀。圖5B示出了具有成六邊形的發(fā)光區(qū)域的面板以及區(qū)域的間隔和寬度或高度16能夠被確定或者定義的方式。在這種情況下，六邊形是不規(guī)則的，因為兩條邊(上和下)比四條其它邊短。規(guī)則六邊形可以被用在類似圖案中。
[0069]在本發(fā)明和圖1至5的實施例中，發(fā)光區(qū)域I和2的彩色是不同的并且至少兩個彩色及它們的混合結果能夠通過面板被提供。從一個彩色向另一個的彩色轉變由于模糊而被平滑了。優(yōu)選地，面板包括至少三個不同地著色的發(fā)光區(qū)域(例如第一第二和第三發(fā)光區(qū)域)，采用其完全的彩色光譜能夠被生成。這種彩色可以是有或沒有黃(Y)或白(W)的紅、綠、藍(RGB)或者有或沒有黑(B)的青、品紅、黃(CMY)。這種彩色有時被稱為原色。
[0070]在替換的例子中，面板像在圖2至5中那樣被布置，并且至少第一和第三發(fā)光區(qū)域用于提供相同彩色的光。因此，同樣地著色的發(fā)光區(qū)域之間的邊界現(xiàn)通過光學部件沿著至少軸5而被模糊在分辨率之外。在其中同樣第四發(fā)光兀件9具有與第一和第三發(fā)光兀件I和6相同的彩色的實施例中，同樣地著色的發(fā)光區(qū)域被沿著軸11延伸。
[0071]上面所描述的面板能夠被用在諸如燈之類的照明設備中。它們在大區(qū)域照明設備中將是特別有利的，其中在較大區(qū)域之上的均勻照明可能地與在大區(qū)域之上的彩色控制相結合地被要求。因此，例如彩色在大區(qū)域之上的平滑轉變可以被實現(xiàn)。[0072]替換地，根據(jù)本發(fā)明的面板能夠被有利地用在顯示設備中。顯示設備典型地能夠以高(數(shù)字)分辨率將圖像或圖片提供給觀眾。為此目的，這些設備通常具有像素被定義在其中的面板，所述像素中的每一個都被細分成子像素例如以用于將彩色提供給像素。
[0073]在彩色顯示器中，顯示器(面板)的像素定義能夠被尋址以用于表示圖片或圖像(如果合適的話具有全彩色)的數(shù)字圖像(空間)點或元素的最小單元。顯示器(面板)的像素確定圖片/圖像以其被顯示的分辨率。像素的子像素是用于將一個彩色提供給像素的最小單元。像素的子像素共同給予像素它提供全著色圖片的能力。像素和子像素的尋址通常使用面板的驅動裝置來完成。
[0074]像素可以被組織在具有行和列的陣列中。這些行和列不需要為正交的，但在實踐中常常是正交的。在大多數(shù)像素/子像素布局中，子像素同樣被組織在行和列中，從而給予具有相同彩色的子像素的列。
[0075]本發(fā)明當被用于顯示器并且特別是在面板前面具有放大光學部件的顯示器(諸如例如基于雙凸透鏡狀透鏡的自動立體顯示器)時的細節(jié)在這里將在下面被進一步描述。發(fā)光區(qū)域的光輸出的混合將是依照參考圖1至5所說明的原理的。
[0076]圖8A示出了顯示面板的規(guī)則像素圖案的彩色像素80。該像素具有尺度(寬度和高度)83。在這種情況下，每個彩色像素80具有四個單一彩色(原色)子像素81 ;兩個綠(G)子像素；一個藍(B)子像素以及一個紅(R)子像素。每個子像素81的區(qū)域是具有尺度(高度和寬度)82的正方形，其中尺度82在這種情況下是尺度83長度的一半。圖案基本上是定標的拜耳(Bayer)圖案(如由數(shù)字相機所使用的)。所述圖案的僅一個彩色像素80被示出并且面板圖案通過像素沿著尺度83在其中被定義的諸方向的平移而被容易地重建。因此，彩色像素80是跨越由像素的行和列(未示出)構成的顯示面板的規(guī)則重復圖案的一部分。
[0077]在圖8A的實施例中，當表示現(xiàn)有技術顯示面板時，像素80的尺度83例如對于42”1080p高清晰度電視(HDTV)來說可能是約480微米或者對于高端移動電話來說是約100微米。通常，在這種顯示器中，黑底被呈現(xiàn)在像素的發(fā)光部分附近，其寬度可以是在10至20微米范圍內。黑底因此確定在(子)像素之間以及于是在子像素的發(fā)光區(qū)域之間的間隔是在這個10至20微米范圍內。
[0078]在圖8A的實施例的現(xiàn)有技術顯示面板中，每像素80使用三個尋址(驅動)連接，每個單一彩色子像素81對應一個連接。注意，兩個綠區(qū)域81是相同子像素81的一部分。經由能夠被單獨地尋址的這些尋址線，像素能夠被給予具有所期望強度的在全彩色光譜中的選擇的彩色以便表示要被顯示的圖像的一個數(shù)字點。這樣的現(xiàn)有技術像素由于其尺寸可能導致彩色分裂(color breakup)，特別是當像素區(qū)域被光學上放大時所述彩色分裂可能在諸如例如自動立體顯示器或投影顯示器之類的特定顯示應用中發(fā)生。
[0079]為了降低或者防止彩色分裂發(fā)生，本發(fā)明能夠被以圖8A的像素來實施。這樣做的一個方式是根據(jù)圖8B中所示出的例子。在這個例子中，像素84是正方形并且具有尺度83，為了與圖8A相比較起見，所述尺度83在這種情況下與圖8A的像素80的那些尺度相同。因此，圖8B的顯示面板將能夠提供與圖8A的顯示器相同的數(shù)字分辨率。然而，像素84現(xiàn)在具有根據(jù)本發(fā)明的在像素84的整個區(qū)域之上分布的多個發(fā)光區(qū)域。兩個綠(G)、一個紅(R)以及一個藍(B)發(fā)光區(qū)域已經在圖SB的左上角中被指示了。每個發(fā)光區(qū)域具有尺度85,并且不同地著色的發(fā)光區(qū)域可以被在它們之間的纖細的黑襯里(slim black linings)分離，但這不是必要的。
[0080]尺度85和分離根據(jù)本發(fā)明被規(guī)定以用于創(chuàng)建發(fā)光區(qū)域輸出混合。因此，在像素84的左上側的綠和紅發(fā)光區(qū)域可以對應于參考圖1至3所描述的例子中的一些的第一和第二發(fā)光區(qū)域。
[0081]在圖8B的這個特定例子中，尺度85和間隔都是200 nm,即小于具有500 nm的綠光的波長。替換地，尺度85還可以是750 nm而間隔可以是僅250 nm或者它們都可以是500 nm。
[0082]注意，圖SB僅僅是示意的。為了清楚，僅少數(shù)幾個發(fā)光區(qū)域已被繪制。在實踐中，由于相對寬度83和85可能存在更多的發(fā)光區(qū)域。
[0083]在與圖8B組合的圖2B的實施例中，其中例如尺度85是200 nm以便最小的整個正方形RGBG圖案在兩個空間方向(寬度83沿著其被測量)上重復各400 nm，發(fā)光區(qū)域的寬度小于藍光的波長。因此，最小重復單元RGBG的所有彩色區(qū)域由于之前在本文中所描述的分辨率極限而被混雜(b I end )。
[0084]根據(jù)例子，能夠對如何為之前在本文中關于圖1至5所描述的發(fā)光區(qū)域選擇尺度作出其它選擇。
[0085]像圖8A的像素80 —樣，圖SB的像素84具有三種子像素，其是一個紅、兩個綠以及一個藍。這些子像素在相應的圖8C、8D以及SE中被描繪，并且它們不同于關于發(fā)光區(qū)域的現(xiàn)有技術子像素。在圖8B中具有尺度82的區(qū)域不再對應于圖8A中的原始子像素被定位在的區(qū)域。在圖8A中具有尺度82的子像素光提供區(qū)域在圖SB中已經變得分布在具有尺度83的整個像素區(qū)域之上。因此，在圖8C中存在屬于紅子像素但分布在像素84的整個區(qū)域之上的16個紅(R)發(fā)光區(qū)域。在圖8D中存在屬于綠子像素的32個綠(G)發(fā)光區(qū)域，以及在圖SE中存在屬于藍子像素的16個藍(B)發(fā)光區(qū)域。這些發(fā)光區(qū)域全部具有尺度85，并且在諸子像素中的每一個內的那些區(qū)域相互被尺度85分離。
[0086]在圖8B的例子中規(guī)定為200 nm的尺度85和間隔導致子像素內所有發(fā)光區(qū)域的光的混合。像素84的區(qū)域將由于子像素的發(fā)光區(qū)域在它們本身之間以及在其它子像素之間的混合而被觀察為連續(xù)的著色區(qū)域。不同的子像素彩色將因此不是單獨可辨別的。彩色分裂因此被降低或者甚至不存在。
[0087]圖8B的每個像素的圖8C至8E的子像素的區(qū)域總數(shù)為圖8A中的對應子像素區(qū)域81。因此，圖8A和SB的像素能夠在光輸出的強度和數(shù)字分辨率方面以及還以相等的尋址連接的量來提供相同的像元信息，因為一個子像素的所有發(fā)光元件可以通過并行地連接它們用針對特定像素點的強度設定和/或相同的彩色而被尋址。并行尋址將下面在本文被進一步闡明。
[0088]在圖8B的替換的實施例中，驅動連接的量可以被提高直到這樣的水平，其中對于每個發(fā)光區(qū)域具有單獨地可尋址的這樣的尋址連接的最終情形，子像素的每個連接的較少的發(fā)光區(qū)域是可能的。在最終情形下，每個發(fā)光區(qū)域因此是子像素，并且像素可以被選擇成為小得多(在該子像素仍然具有僅四個單獨的發(fā)光元件的條件下。)，以此與根據(jù)本發(fā)明受益于無彩色分裂相結合地提高數(shù)字圖片分辨率。這然而需要驅動電子裝置的廣泛再設計，因為多得多的驅動連接將被需要。本領域的技術人員將能夠實現(xiàn)這個，因為在半導體行業(yè)中IC電路具有例如容易地允許這種密度提高的驅動IC的連接的導體尺度。同樣地，附加的分辨率圖像可能需要為可得到的以便受益于這個最終的實施例。
[0089]在實施例中，面板的像素仍然可以被比根據(jù)本發(fā)明的較大的間隔分離。然后，混合在像素內發(fā)生，而在像素之間不發(fā)生。這對于如將被在本文下面說明的自動立體顯示器來說可能是有利的。優(yōu)選地，發(fā)光區(qū)域全部根據(jù)本發(fā)明被定位和標出尺度，使得同樣地面板的鄰近像素之間的混合發(fā)生。平滑的像素轉變可以于是針對2D顯示設備被實現(xiàn)。發(fā)光區(qū)域結構的規(guī)則陣列(見上文)對于這來說是優(yōu)選的，因為它們允許整個面板區(qū)域以混合像素的規(guī)則填充。
[0090]本發(fā)明能夠被應用于除圖8B的像素結構外的其它像素結構。例如，PenTile和RGB條紋能夠被調整以便合并本發(fā)明。
[0091]本發(fā)明還適用于每像素具有3個以上彩色的面板(和使用這些面板的設備)。例子在圖9A中被給出，其中緊挨著紅(R)綠(G)和藍⑶像素還存在黃⑴像素。圖案進一步示出了子像素之間的發(fā)光區(qū)域區(qū)別。這能夠被用來創(chuàng)建良好起始點以便填充彩色光譜或者以便在例如OLED光發(fā)射體情況下允許如有必要時補償使用壽命問題。其它多原色能夠被使用。
[0092]如所說的，一個可選附加是區(qū)域被分布成使像素的OLED使用壽命最大化。這具體地意味著綠具有最少表面并且監(jiān)具有最多的表面。圖9B 出了在圖案中具有重復布置的這樣的面板，以便包括第一區(qū)域的綠子像素，大于第一區(qū)域的第二區(qū)域的紅子像素以及大于第二區(qū)域的第三區(qū)域的藍子像素。藍區(qū)域形成完整行，并且這能夠以與圖1OB的帶條紋版本相同的方式來簡化制造。
[0093]同樣，通過創(chuàng)建其中子像素之間的距離在某種程度上與波長成比例的子像素結構來利用彩色的波長中的差異是可能的。例如，在像素中的重復的發(fā)光區(qū)域圖案能夠包括具有每像素三個紅、兩個藍以及三個綠區(qū)域的陣列。三個紅子像素區(qū)域彼此接觸以形成單個群集，使得紅群集之間的間隔大于藍區(qū)域或綠區(qū)域之間的間隔。
[0094]在圖9的例子中，虛線給出了像素區(qū)域，同時子像素如以參考圖8所描述的方式那樣包括一個彩色的多個發(fā)光區(qū)域。因此，圖9B中的像素具有RGBY發(fā)光區(qū)域的9個組，每個子像素具有一個彩色的對應的9個區(qū)域。類似地在圖9B中，像素具有RGB區(qū)域的9個組，其中子像素中的每一個都具有對應的彩色RGB的9個區(qū)域。所述像素然而可以被定義成為較小的，即在具有彩色的僅一個組的最終情形情況下包括較少的彩色組。
[0095]根據(jù)本發(fā)明的顯示面板像素結構的生產可以通過使用如針對藍彩色在圖9B中或者針對所有彩色在圖1OB中所示出的條紋而被簡化。因此，每個像素的重復圖案包括一組分布式RGB條紋。圖1OA示出了不使用本發(fā)明的對應的現(xiàn)有技術RGB像素。圖1OB的子像素中的每一個的表面可以被調整以便最大化OLED使用壽命。例如子像素的寬度可以不同，而高度保持相同。最小子像素(綠)的尺寸然后確定柵格的規(guī)模。這在圖1OB中未被示出。
[0096]具有交錯的連續(xù)曲折或叉狀子像素結構的像素能夠被作出，諸如圖1lA的子像素結構。在這些中，每個子像素紅、綠或藍包括僅一個對應的發(fā)光區(qū)域，所述發(fā)光區(qū)域具有根據(jù)本發(fā)明的間隔和寬度。在圖1lA中，藍子像素/區(qū)域IlOB提供具有最短波長的光，使其有利于選擇這個藍子像素的曲折結構。紅子像素/區(qū)域IlOR或綠子像素區(qū)域IlOG具有梳狀結構。將結構擴展到四個或甚至五個不同彩色是容易的。子像素發(fā)光區(qū)域能夠通過調整曲折結構或梳狀手指的寬度而被控制。這對于最大化OLED使用壽命來說可能是重要的。該圖示出了一個像素，并且這個像素圖案跨越面板區(qū)域被重復。該圖還示出了從用來對不同的子像素尋址的行線到子像素電極的連接111。
[0097]圖1lA中的子像素被交錯以允許彩色的良好混合。該結構在(子)像素區(qū)域再次未被限制到由小尺度所定義的區(qū)域的情況下允許每個像素具有一個連續(xù)發(fā)光區(qū)域的本發(fā)明的實施方案。
[0098]雖然在實施例的一些中，本發(fā)明每像素需要許多發(fā)光區(qū)域，但是這未必導致顯示器的更復雜的尋址。對于顯示器是基于LCD的顯示器(圖12A)或基于OLED的顯示器(圖12B)的情況，這進一步以圖12A和圖12B被說明。在兩種情況下，顯示器被以有源矩陣方式尋址，所述有源矩陣方式每個子像素利用僅單個數(shù)據(jù)線120、單個選擇線121以及單個選擇晶體管122。替換地，無源矩陣尋址可以被應用，所述無源矩陣尋址在本領域中是眾所周知的并且將不被進一步描述。在圖12B情況下，其中電流驅動是驅動形式為二極管(例如0LED)的發(fā)光區(qū)域125所必需的，還存在連接到發(fā)光區(qū)域125的電力線124，在二極管與電力線之間具有驅動晶體管124以在必要時驅動它們。每個發(fā)光區(qū)域的另一個端子被連接到公共地。通過經由尋址晶體管122將一個子像素的所有發(fā)光區(qū)域125連接到相同的數(shù)據(jù)線，與其中每個發(fā)光元件125被用單獨的晶體管單獨地尋址的情形相比，尋址線的數(shù)目能夠被保持低。優(yōu)選地，發(fā)光區(qū)域電極在顯示器制作過程中被實現(xiàn)在單個掩膜層中，因為這使區(qū)域的定義、間隔以及對準更可靠。存儲電容器可以被提供在電力線與驅動TFT的柵電極之間。
[0099]本發(fā)明對具有放大本發(fā)明的面板的光學放大裝置的顯示器特別感興趣。有益效果相對于自動立體顯示器例子被說明。
[0100]圖6、7A以及7B表示直接視圖自動立體顯示設備60，其包括有源矩陣類型的液晶顯示器(IXD)面板63，所述面板作為空間光調制器以產生場景的顯示或圖像。
[0101]顯示面板63具有布置在行和列中的彩色顯示像素的正交陣列。彩色像素中的每一個像在規(guī)則彩色顯示器中一樣在行(水平)方向上具有紅、綠以及藍子像素65。所述面板因此還在行方向上以交替的方式具有紅、綠以及藍子像素的列。為了清楚起見，僅少量的顯示子像素65被示出。在實踐中，顯示面板63可能包括約一千行和數(shù)千列的顯示子像素65。
[0102]液晶顯示器面板63的結構和構造是完全常規(guī)的并且將僅被簡要地描述，因為本領域的技術人員將知道如何制作和設計這種顯示面板。特別地，面板63包括一對彼此隔開的透明玻璃基板，對準的扭曲向列型或其它的液晶材料被提供在其之間?；逶谒鼈兠鎸Φ谋砻嫔蠑y帶透明銦錫氧化物(ITO)電極的圖案。偏振層也被提供在基板的外表面上。
[0103]在一個例子中，每個顯示子像素65在基板上包括相對電極，在其之間是介入的液晶材料。顯示子像素65的形狀和布局由電極的形狀和布局來確定。顯示子像素65通過間隙而被規(guī)則地彼此間隔開。
[0104]每個顯示子像素65與開關元件相關聯(lián)，所述開關元件諸如薄膜晶體管(TFT)或薄膜二極管(TFD)。顯示像素被操作以便通過將尋址信號提供給開關元件來產生顯示，并且適合的尋址方案對本領域的技術人員而言將是已知的。因此每個子像素65是單獨地可尋址的以便提供要被顯示的數(shù)據(jù)。
[0105]顯示面板63被通常指示為背光的光源67照射。在常規(guī)布置中，這包括在顯示像素陣列的區(qū)域之上擴展的平面背光。來自光源67的光被引導穿過顯示面板63，單獨的顯示子像素65被驅動以調制光并且產生顯示。
[0106]顯示設備60還包括形式為雙凸透鏡狀透鏡薄片69的光學視圖形成布置，所述雙凸透鏡狀透鏡薄片69被布置在顯示面板63的顯示側之上，其執(zhí)行視圖形成功能。雙凸透鏡狀透鏡薄片69包括彼此平行地延伸的一排半圓柱狀雙凸透鏡狀透鏡66，為了清楚起見僅其中的三個被示出。透鏡的圓柱軸與顯示面板的列方向平行，并且在這種情況下被垂直地繪制在圖6的圖的平面中。
[0107]雙凸透鏡狀透鏡66在這種情況下具有凸圓柱狀透鏡的形式，并且它們作為針對由子像素65所提供的光的光輸出引導裝置。諸如具有拋物線透鏡表面的透鏡形狀之類的其它透鏡形狀可以被使用。這個被以這樣一種方式來完成:光學視圖形成布置在顯示器前面的不同方向中提供在顯示面板63上顯示的相同場景的不同圖像(還被稱為視圖)，從而使得定位在顯示設備60前面的用戶的左眼和右眼能夠接收不同視圖。被示出的自動立體顯示設備因此能夠在不同方向上提供數(shù)個不同的視圖，例如圖7A中編號1、2、3以及4的視圖，其一部分被更詳細地且以簡化的方式示出在圖7B中。所述視圖能夠提供有相同場景的透視圖像以讓用戶感知立體圖像。
[0108]特別地，每個雙凸透鏡狀透鏡66在行方向上(即，在這種情況下在其中透鏡表面是彎曲的方向上)覆蓋在顯示子像素65的小組上面。在作為顯示器的頂視圖的圖7B中，例如各包括子像素65和65’的兩個這樣的組67和68被相應的透鏡66和透鏡66’覆蓋。雙凸透鏡狀透鏡(例如，圖7B中的66或66’)在不同的方向上引導組67或68的每個顯示子像素的輸出，以便形成數(shù)個不同的視圖。特別地，在圖7B中，不同組的子像素65被引導到方向22中從而提供第一視圖，而不同組的子像素65’被引導向方向23從而提供另一視圖。在圖7B中，僅示出了兩個這種視圖如何被用雙凸透鏡狀透鏡形成，但將顯然的是，通過提高每組的子像素的數(shù)目，更多這種視圖能夠被構造從而導致圖7A的情形或具有4個以上的視圖的情形。常常9或15個視圖被使用，從而以場景的多個透視立體視圖來提供真實環(huán)視能力，如同樣在本申請的【背景技術】部分中所說明的那樣。
[0109]在自動立體顯示器中，在圖7B中的方向22和23上投影的視圖中的每一個都提供在顯示面板63上顯示的相同場景的視差圖像，如之前在本文中說明的。觀眾每只眼睛接收一個視圖，以及因此能夠從他相對于場景的特定位置觀察到立體圖像。
[0110]在諸如所謂的雙視圖顯示器之類的另一顯示器中，視圖被用來以這樣一種方式來顯示完全地不同的內容:第一觀眾能夠看見第一視圖，同時第二觀眾能夠看見第二視圖，而他們不能夠看見其它視圖。在那種情況下，所謂的雙視圖顯示器被生成，所述雙視圖顯示器能夠被用在例如汽車控制臺或飛機儀表板中。這需要透鏡間距相對于子像素間距的調整等等。為得到這樣的顯示器的構造和操作的更詳細描述，讀者可參考公布DE19920789A1或US623120 IBl，其被通過弓I用整體地被合并。
[0111]返回到圖6的自動立體情況，當用戶的頭跨越顯示器以及于是跨越視圖從左向右移動時，他的/她的眼睛將依次接收到數(shù)個視圖中的不同視圖(例如在圖7A中，跨越顯示器從右向左移動，觀眾在他的右和左眼中接收到相應的視圖組:1和2、2和3以及3和4)，從而如果這些視圖正在顯示場景的適當視差圖像則給他/她立體環(huán)視效果。適當?shù)囊晥D分配(視圖圖像信息到面板上的正確子像素的分配)關于針對傾斜透鏡顯示器的圖14或15等等在本文下面被進一步闡明。關于如何相對于視圖分配以及可能地圖像再現(xiàn)來構造和操作這樣的顯示器的更詳細的描述在美國專利6064424、歐洲專利EP1566683B1或W01997/023097以及記載在其中的參考文獻中被提供，其通過引用整體地被合并。
[0112]在用于2D圖像的顯示的顯示面板63上可得到的子像素(65和65’的所有組)的總數(shù)將必須在相同場景的圖像的自動立體視圖的數(shù)目之間被分擔，假定不存在視圖的時間順序顯示。例如，對于具有各包括矩形的紅、綠以及藍子像素的規(guī)則正方形彩色像素(如關于圖6所描述的那樣并且針對其的面板布局在圖15中被進一步詳述)并且具有雙凸透鏡狀透鏡薄片(所述雙凸透鏡狀透鏡薄片具有在彎曲方向上的透鏡間距為在水平方向上的子像素間隔4.5倍的透鏡)的9視圖顯示器來說，顯示面板的像素將必須被分在9個視圖之上，其中每個視圖是被顯示場景的整個視差圖像。在圖9的顯示器中，透鏡相對于列方向被略微傾斜。視圖分配在子像素中被指示。因此，在它們的視圖分配中具有號I的所有子像素被提供給視圖1以及具有號5的那些被提供給視圖5等。然而應注意，盡管每個視圖存在較少可用像素(子像素)，但在視圖中不存在黑斑，也就是說，整個視圖區(qū)域填充有像素信息。這是歸因于這種事實，即，子像素的尺寸已經通過視圖引導布置而被提高了(見美國專利6064424以得到關于9視圖系統(tǒng)的更多細節(jié))。因此，對于如由圖7B所表示的雙凸透鏡狀顯示器，人們必須記住，通過經由雙凸透鏡狀透鏡薄片的透鏡來查看子像素，當所述薄片位于在子像素的焦距處時，人們觀察到這個子像素為在透鏡的曲率方向上的透鏡填充。代替由子像素間距所定義的其原生尺寸，人們在具有透鏡間距的視圖中觀察到子像素；子像素65’變得被放大到針對在方向23上投影的視圖的尺寸24并且子像素65變得被放大到在方向22上投影的視圖中的尺寸25。這個擴大當然將不僅適用于在僅一個尺度上彎曲的透鏡，而且適用于在兩個尺度上彎曲的透鏡。因此，在視圖內所感知到的圖像分辨率比由顯示面板的物理子像素柵格所定義的原始圖像分辨率要小(在航空方面理論上是9分之一)。對于9視圖顯示器來說，(3D)視圖中的單元像元在水平方向上的尺寸大約是原始面板子像素間距的4.5倍。
[0113]在被示出的顯示器中，例如在圖7B中，頂部子像素65可以是紅子像素，而下部子像素65 (由下一個鄰近透鏡在相同方向上投影的)然后是綠子像素。下一個下部子像素(未繪制)然后是藍子像素。以這種方式，視圖(在這種情況下是在方向22上的)被填充有已增加尺寸的紅綠以及藍子像素。這個參考圖13和15被更詳細地描述。
[0114]雖然在2D使用中顯示面板63的子像素的尺寸可以足夠小以防止彩色分裂被觀眾看見，但是在基于相同的2D面板并且具有視圖引導裝置的自動立體顯示器中，現(xiàn)將顯然的是，彩色分裂可能并且甚至很可能歸因于視圖中的彩色子像素由于放大而產生的增加的尺寸而發(fā)生。的確，彩色分裂的現(xiàn)象在許多已知的自動立體顯示器設計中可以是清楚可見的。
[0115]對于具有諸如例如15個視圖等之類的大量視圖的顯示器來說，效果將典型地變得相對更差，因為然后必需要被一個透鏡覆蓋的該組像素將更大，從而增加了放大因子。應注意，大量視圖通常是期望的，因為它提供顯示器的改進立體或環(huán)視屬性。
[0116]所述問題可以通過用根據(jù)本發(fā)明的顯示面板(例如之前在本文中所描述的示例性面板中的任何一個)代替圖6至7的顯示器的顯示面板63而被降低或者甚至防止。
[0117]參考圖13，具有圖6的結構并且以圖7的方式操作的現(xiàn)有技術顯示器具有帶常規(guī)的規(guī)則RGB像素結構的顯示面板，即像圖1OA中的顯示面板一樣。RGB像素在行方向(圖中的水平方向)上重復。如果圖13的這個面板被用作規(guī)則2D顯示面板，則將存在例如正方形像素130、130’以及130’’，它們的每一個都具有對應的矩形子像素(例如，像素130的131(R) >132 (G)以及133 (B))。然而，在自動立體顯示器中，像素和子像素由于視圖形成布置的操作的存在和原理而被不同地定義。這對本發(fā)明的實施方案有暗示。應注意，為了防止混淆，像素和子像素像之前在本文中所指示的那樣被定義在面板上，同時視圖具有單元像元。
[0118]圖13的自動立體顯示器具有雙凸透鏡狀透鏡陣列，其在顯示面板前面具有作為視圖形成布置的多個雙凸透鏡狀透鏡。僅雙凸透鏡狀透鏡136、136’以及136’’已被繪制。每個雙凸透鏡狀透鏡具有圓柱軸，沿著所述圓柱軸基本上不存在透鏡曲率。軸與在圖的平面中為垂直的2D像素列方向平行。雙凸透鏡狀透鏡在行方向上具有間距(寬度)138，使得一個雙凸透鏡狀透鏡在像素行方向上覆蓋在4個子像素上面，即透鏡間距在這個像素行方向上是子像素寬度139的4倍。此外，顯示面板基本上是在透鏡的焦距處。這能夠例如使用在面板和透鏡之間的玻璃板(未繪制)來完成。子像素通過透鏡而被投影到視圖中以用單元像元在視圖中形成圖像。第一視圖的單元像元134在圖13中被示出。這實際上是由觀眾在3D圖像的特定視圖中實際觀察到的“像素”。虛線箭頭指示單元像元134的諸部分135、135’以及135’’在顯示面板上的原始子像素。箭頭不指示通過透鏡的正確光學投影。注意，圖是透視圖，其中為了清楚透鏡被繪制在行方向上略微向左偏移。單元像元134將被提供給圖6的視圖1。
[0119]存在以類似的方式改變方向的其它視圖，但這些在圖13中未被示出。單元像元134具有單元子像元135、135’以及135’’。以參考圖6和7所說明的方式，這些單元子像元中的每一個都是由透鏡所投影和放大的面板子像素的結果，使得它們的寬度基本上是子像素寬度139的4倍。
[0120]因此，在圖13的自動立體顯示器中，在視圖的相同單元像元中結束的子像素(歸因于它們在覆蓋于它們上面的相應透鏡下面的相同的相對位置)共同定義面板像素。例如，顯示面板的子像素131、132’以及133’’形成面板像素，所述面板像素通過相應的透鏡136、136’以及136’’而導致單元像元134。
[0121]如關于圖7所說明的那樣，并且由于透鏡的間距，鄰近的視圖單元子像元(例如135和135’或135’和135’ ’ )源于是彼此分離的3個面板子像素的面板子像素。因此，視圖形成布置需要在面板上的像素具有“分布式”子像素(例如131、132’以及133’’)以便提供具有鄰近(非分布式的)視圖子像元135、135’以及135’’的正確的視圖單元像元134。在面板(沒有透鏡)的規(guī)則2D使用中，面板像素(例如130)將具有鄰近(非分布式的)子像素(例如131、132、133)。
[0122]圖13的顯示設備因此是4視圖設備，因為透鏡在透鏡表面曲率的方向上的不同部分下面存在4個子像素，所述子像素因此被引導到4個相互不同的方向中。作為例子，不同于所示出的視圖的第二視圖的視圖單元像元以具有子像素132、133’以及131’’’的像素(最后提到的子像素131’’’在圖13中未被示出，而是在其右側鄰近像素133’’)被形成。視圖被引導的方式已經關于圖7被說明了。
[0123]為了降低或者防止放大視圖中的彩色分裂，本發(fā)明必須被以這樣一種方式應用使得單元像元134中的彩色分裂被降低。這需要本發(fā)明的考慮了視圖形成布置(透鏡)的取向功能的正確實施方案。[0124]實施本發(fā)明的一個方式參考圖14被描述。
[0125]在圖14的自動立體顯示器中，視圖形成雙凸透鏡狀透鏡以與在圖13的顯示器中相同的方式起作用。它們具有與在圖13中相同的尺度、定向和距顯示面板的距離。然而，面板結構、像素以及子像素定義是不同的。因此，圖14中的顯示面板以交替的方式沿著行方向(在圖的平面中水平的方向)具有本發(fā)明的紅(R)、綠(G)以及藍(B)發(fā)光區(qū)域。圖中RGB指示的區(qū)域現(xiàn)在表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光區(qū)域，而不是子像素。
[0126]在所述例子中，發(fā)光區(qū)域在行方向上的間隔和寬度是根據(jù)本發(fā)明的。尺度是這樣的使得隨后的RGB發(fā)光區(qū)域的組146的光輸出基本上混合(例如，因為三個隨后區(qū)域的寬度一起是約0.6微米)?；旌现妮敵鰧τ趨^(qū)域148將被觀察為基本上均勻的輸出。源于發(fā)光區(qū)域的相應組146’和146’’的兩個這種區(qū)域148’和148’’也已在圖14中被指示。區(qū)域148、148’以及148’’可以表示光輸出混合區(qū)域。
[0127]為了與圖13的顯示器相比較起見，組146、146’以及146’’的區(qū)域以及它們對應的光輸出混合區(qū)域148、148’以及148’’與圖13的相應的子像素區(qū)域131、132’以及133’’對應。在實踐中，混合區(qū)域(例如148)的寬度149將比單個發(fā)光區(qū)域的寬度(在這種情況下0.2微米)大得多(在這種情況下等于圖13的現(xiàn)有技術自動立體顯示器的子像素寬度139)，以便在實踐中在混合區(qū)域中將存在比三個多許多的這些發(fā)光區(qū)域。然而，為了清楚起見，每個光混合區(qū)域的僅三個發(fā)光區(qū)域已被繪制。因為具有透鏡136、136’以及136’’的圖14的光學雙凸透鏡狀透鏡布置與圖13的光學雙凸透鏡狀透鏡布置相同，所以區(qū)域148、148’以及148’’被朝著觀眾投影到視圖單元像元144的區(qū)域145、145’以及145’’中，并且這些區(qū)域145、145’以及145’因此對應于圖13的視圖單元像元134的相應的視圖單元子像元 135、135’、135’’。
[0128]圖14的面板于是具有分布式子像素，因為有助于視圖單元像元144的子像素的發(fā)光區(qū)域不全部是彼此鄰接諸如以便形成一個單個發(fā)光區(qū)域的最近的鄰近區(qū)域。更具體地，在所述面板中，現(xiàn)在存在子像素141 (紅)、141’(綠)以及141’’(藍)并且這些中的每一個都讓它的發(fā)光元件分布在諸組:146 (用于提供混合區(qū)域148)、146’ (用于提供區(qū)域148’)以及146’’(用于提供區(qū)域148’’)之上。
[0129]在自動立體模式下，面板因此包括像素使得每個像素覆蓋多個連續(xù)區(qū)域(在這種情況下148、148’以及148’’)，所述多個連續(xù)區(qū)域各包括所有子像素(在這種情況下141、141’以及141’’)的發(fā)光區(qū)域，其中這些多個連續(xù)區(qū)域不是鄰接的。
[0130]子像素的發(fā)光區(qū)域以這種方式的分布允許將它們的尺寸和間隔降低到根據(jù)本發(fā)明的尺度以用于在不干涉雙凸透鏡狀透鏡的視圖引導功能的情況下混合它們的輸出光，以便視圖單元像元建立是不變的。
[0131]在圖14的顯示面板中，子像素141、141’以及141’’被用相同的圖像點數(shù)據(jù)(畢竟它們表示視圖中的一個圖像點)驅動，所述圖像點數(shù)據(jù)在實踐中相當于強度值，因為彩色被發(fā)光區(qū)域所屬于的元件(0LED或其它)的性質固定。因此，子像素141、141’以及141’’共同形成在放大之后是視圖單元像元144的像素，它的區(qū)145至145’’是難區(qū)分的，因為它們以相同的數(shù)據(jù)被建立，即例如發(fā)光區(qū)域在子像素的每個像素中的相同強度值。
[0132]因此，彩色分裂可以被降低或者甚至防止，同時當視圖單元像元134和144仍然是同等大時，在視圖中保持圖片分辨率。在用或不用本發(fā)明的情況下仍然需要相同數(shù)量的選擇和驅動線的意義上，這甚至能夠被在沒有附加的驅動電子裝置的情況下實現(xiàn)。每個子像素141、141’或141’’的發(fā)光區(qū)域能夠簡單地被并行地連接，并且使用如相對于圖12在本文上面所描述的常規(guī)自動立體顯示器的驅動裝置來同時地驅動。
[0133]將顯然的是，以如針對RGB像素所描述的類似方式，自動立體顯示器的面板的其它像素圖案可以被用本發(fā)明來實施。
[0134]本發(fā)明的后果是，因為跨越面板的整個面板像素結構能夠被設計成通過規(guī)定根據(jù)本發(fā)明的所有發(fā)光區(qū)域的間隔和/或發(fā)光區(qū)域的尺寸來提高彩色的連續(xù)混雜，所以單獨地可尋址的實際彩色像素或子像素的尺寸可以通過每個(子)像素的發(fā)光區(qū)域的數(shù)目的定義而被選擇成為任何尺寸。無論放大與否，發(fā)光區(qū)域的光的完全混合和/或邊界的模糊將總是發(fā)生。子像素的最小尺寸中的極限是發(fā)光區(qū)域最小尺寸(例如在圖10中的85)。子像素和彩色像素的定義因此僅依賴于包括發(fā)光區(qū)域的互連和其操作的尋址裝置的設計，其可能地與視圖被用視圖形成布置形成的方式相結合。能夠在上述意義上調整驅動的靈活驅動裝置因此是有利的。這將在在本文下面被進一步描述。
[0135]在不必考慮可能的彩色分裂情況下，具有(子)像素尺寸的自由選擇對于自動立體顯示器的設計來說是有利的。這是歸因于這樣的事實，即，諸如雙凸透鏡狀透鏡(例如在這里見上文和美國專利6064424)之類的視圖引導裝置和子像素的間距之間的比值部分地確定要被自動立體顯示器顯示的視圖的數(shù)目以及于是例如還確定環(huán)視能力。在基于雙凸透鏡狀透鏡的自動立體顯示器的情況下，透鏡或透鏡陣列可能難以制造或者對于制造而言是昂貴的并且難以在顯示面板像素結構上對準，特別是當雙凸透鏡狀透鏡變得較小(較小間距)時。從而，由于這個原因，提供具有特定足夠大的尺寸/間距的透鏡可能是有利的，所述透鏡易于在顯示面板上制造或者對準，但在當前發(fā)明將不被使用時所述透鏡導致彩色分裂。本發(fā)明現(xiàn)在提供了這種透鏡設計與彩色分裂的效果的解耦。(子)像素的小特征尺寸比解決針對雙凸透鏡狀透鏡的制造和對準困難更易于實現(xiàn)。
[0136]在以上例子中，自動立體顯示器具有帶透鏡表面的半圓柱狀透鏡，所述透鏡表面沿著其圓柱軸沒有曲率。因為軸在圖6、7、13或14中沿著列方向(在圖中是垂直的)被定向，所以雙凸透鏡放大因此不會與垂直線平行地(即與圓柱軸平行地)發(fā)生，因為沿著這個軸不存在透鏡操作。一般而言，放大僅沿著其中透鏡表面是彎曲的方向發(fā)生。現(xiàn)在在圖13和14的例子中，僅在水平方向上放置的子像素(無論是否是分布式的)給特定的視圖單元像元提供貢獻。因此，對于圖14的顯示器，視圖單元像元貢獻全部源于連續(xù)像素區(qū)域148、148’或148’’以及因此源于面板上的同一個行的子像素141、141’以及141’’(來自相同的水平軸)。這還在水平方向上導致視圖單元像元134和144的拉長形狀。
[0137]這個視圖單元像元形狀能夠使用設備被調整成為更加“類似正方形的”而不是水平地拉長，在所述設備中，面板中的不同行的子像素被用來形成視圖單元像元。這能夠使用顯示設備來完成，其中圓柱透鏡軸關于像素陣列被傾斜，即其中在這些之間存在非零角。在一個例子中，人們能夠與垂直圓柱狀透鏡相結合地使用具有如在例如圖4中一樣的非垂直列的面板。在另一例子中，具有垂直像素列的規(guī)則面板能夠與讓它們的圓柱軸傾斜的雙凸透鏡狀透鏡相結合地被使用。后者的例子在例如美國專利6064424中被詳細地描述。
[0138]本發(fā)明在具有傾斜透鏡的示例性自動立體顯示器中的實施方案參考圖15A、15B、16A以及16B被描述。[0139]圖15A示出了像關于圖6和7所描述的那樣操作的現(xiàn)有技術9視圖自動立體顯示設備。如何構造這樣的顯示器的更詳細描述在美國專利6064424中被找到并且在這里將不會重復。所述顯示器具有規(guī)則像素化的顯示面板，雙凸透鏡狀透鏡156和156’覆蓋在面板上面。透鏡圓柱軸相對于像素列方向的傾斜角的反正切(arctang)是1/6，并且在行方向上的透鏡間距是子像素的寬度的4.5倍。這確定了視圖分配方案，即面板子像素到可能的不同的9視圖的分配。
[0140]子像素的彩色被用字母R (紅)、G (綠)以及B (藍)來指示。此外特定子像素的輸出通過覆蓋在它上面的雙凸透鏡狀透鏡(所示出的156或156’)而被投影在里面的視圖號被用在I至9范圍內的號來指示。因此例如，由于子像素G3以及B3相對于透鏡156的相對位置(兩者都在指示相同的光投影方向的虛線下面)和R3在透鏡156’下面的相對位置(在和針對透鏡156的虛線類似的虛線下面)，這些全部被投影在相同的方向上，成為視圖3。
[0141]如之前在本文中所描述的那樣，這些子像素在通過透鏡的投影后的尺寸因它們被基本上定位在透鏡的焦距處而變得被放大了(子像素當通過透鏡被觀看時變成透鏡填充)。結果是視圖3中的視圖單元像元基本上像它在圖15B中被繪制的一樣被觀察到。在這里視圖單元子像元155、155’以及155’’源于相應的面板子像素G3、B3以及R3。因此，對于自動立體模式，面板子像素R3、G3以及B3共同定義像素。
[0142]為了清楚起見，視圖之間的串擾在這個圖尚未被考慮。因此，從除視圖3外的其它視圖提供面板子像素(諸如例如將被投影在區(qū)域155和155’之間的G2或B4)的串擾在圖15B中尚未被繪制。
[0143]當像素的子像素是在不同行內時，它們在通過透鏡的投影之后不會形成水平拉長的視圖單元像元，而是像在圖15B中那樣更成三角形地成形的視圖單元像元。鑒于在垂直和水平方向上的感知的分辨率差異，這優(yōu)于經拉長的視圖單元像元。然而，當存在放大時，彩色分裂能夠發(fā)生。
[0144]這個彩色分裂能夠通過實施本發(fā)明而被降低或者防止。這樣做的一個例子在圖16A中被示出。在這個例子中，透鏡166和166’以及它們相對于面板的定向與圖15A中的透鏡155和155’以及它們相對于面板的定向相同。因此，關于位置和區(qū)域與圖15A中的子像素對應的圖16A的面板的連續(xù)區(qū)域(例如，1、2、3等)的視圖分配(例如，圖16A中的I與圖15A的Rl相同)是相同的。存在于圖15A的視圖分配中的彩色指示已經被排除在圖16A中的視圖分配之外。
[0145]在圖16A中，與圖15A的子像素區(qū)域G3對應的具有視圖分配3的面板連續(xù)區(qū)域各具有根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光區(qū)域的組164、164’以及164’’。因此在這樣的組或連續(xù)區(qū)域中，存在如根據(jù)本發(fā)明所規(guī)定的子像素G’ 3、B’ 3以及C’ 3的不同地著色的、垂直拉長的發(fā)光區(qū)域。發(fā)光區(qū)域具有與在圖14中相同的尺度，使得一個組的發(fā)光區(qū)域(例如，164、164’或164’ ’的那些)基本上混合。以與針對圖14所描述的方式類似的方式，圖16A的每個組的發(fā)光區(qū)域的混合輸出然后被覆蓋在所述組上面的相應透鏡引導到圖16B的視圖像素中。以這種方式，共同形成視圖單元像元的區(qū)域165、165’以及165’ ’分別源于面板上的發(fā)光區(qū)域164、164’以及164’’的組。再者，和圖14的顯示器一樣，圖16的顯示面板在像素內具有分布式子像素(例如，R’ 3、G’ 3以及B’ 3)。更特別地，為相互非鄰接的組164、164’以及164’’(它們的連續(xù)區(qū)域)形成所述像素，并且這些組中的每一個都具有至少一個紅R3發(fā)光區(qū)域、至少一個綠G3發(fā)光區(qū)域以及至少一個藍B3發(fā)光區(qū)域。這些組的所有發(fā)光區(qū)域因此共同屬于所述像素的一個子像素。因此，子像素不僅沿著行分布而且在行之間分布。
[0146]因此，當例如發(fā)光區(qū)域的間隔和寬度在圖16中是在200 nm范圍內時，它們的輸出的完全混合被實現(xiàn)并且視圖單元子像元區(qū)域165、165’或165’’(它們的每一個都對應于圖15A的單個彩色視圖單元子像元區(qū)域155、155’或155’ )現(xiàn)在具有一個混合彩色。因為子像素(例如，G’ 3、B’ 3以及R’ 3)同時地經由并行尋址將彩色提供給視圖單元像元區(qū)域的每一個，所以整個視圖單元像元(165、165’以及165’’的總區(qū)域)的混合彩色是相同的。因此降低的彩色分裂或無彩色分裂發(fā)生在視圖中，同時保持關于不用本發(fā)明的現(xiàn)有技術顯示器的圖片分辨率。
[0147]為了清楚起見，在上述布置中，每組繪制了僅3個發(fā)光區(qū)域。然而在實踐中也許以及可能地將存在更多。因此，例如如果諸如3之類的面板區(qū)域將會具有比方說30微米的寬度(現(xiàn)有技術顯示器中的子像素的寬度)，以及根據(jù)本發(fā)明的僅一個發(fā)光區(qū)域的寬度將必須為0.2微米，則單獨在區(qū)域3中將存在相同彩色的50個發(fā)光區(qū)域，從而對于所有三個彩色來說總數(shù)為150個這種區(qū)域。
[0148]在自動立體顯示器的上述實施例中，已經關于例如圖12A和12B說明了面板的子像素的發(fā)光元件能夠被連接到同一根驅動線。因此有利地，對于本發(fā)明在自動立體顯示器中的合并不需要附加的驅動連接。這意味著現(xiàn)有技術顯示器的數(shù)字分辨率和具有本發(fā)明的顯示器的數(shù)字分辨率能夠保持相同。例如，圖15B的視圖單元像元表示在面板中大致具有位置158的視圖圖像點X。由于驅動線的數(shù)目在具有本發(fā)明的圖16A的顯示器中保持相同，則同樣地在圖16B的視圖中，單元像元在位置168處表示相同的圖像點X。能夠被示出的視圖的分辨率因此在用或不用本發(fā)明的情況下保持相同。
[0149]在根據(jù)本發(fā)明的設備中，分辨率歸因于本發(fā)明的應用然而能夠方便地被提高。再次參考作為例子的圖15和16，能夠看見的是，在圖15B的視圖單元像元中，點157表示具有不同彩色的視圖單元子像元。相比之下，在圖16B的視圖單元像元中的對應位置167表示相同的混合彩色，即區(qū)域165至165’’中的每一個都具有全彩色能力。因此，鑒于在圖15B的視圖單元像元中這些點157應該具有相同的圖像位置158信息，在本發(fā)明顯示器的視圖中的對應點167可以表示不等于168的圖像點信息的相互不同的圖像點信息。因此，在圖16A的顯示器中，分辨率夠被提高到3倍。這然而需要特定子像素的并非所有發(fā)光區(qū)域能夠被連接到相同的地址線并且被同時地尋址。代替3倍，每個子像素更多的地址線是需要的并且像素與其子像素一起需要被再定義，即相同的視圖分配被使用但像素已變得更小。
[0150]像素和子像素的這個再定義的例子參考圖16A被說明。鑒于先前實施例中的組164、164’以及164’’定義了同一個像素，在新的實施例中這些組本身各定義像素。這些像素中的每一個現(xiàn)在都具有三個子像素，即在圖中其將是R’ 3的紅子像素、G’ 3的綠子像素以及B’ 3的藍子像素。在圖中，這些子像素中的每一個都至少具有對應彩色的一個發(fā)光區(qū)域。在圖中，每組僅3個發(fā)光區(qū)域被繪制了。然而，在實踐中可能存在更多的。因此再次每個子像素能夠具有一個彩色的多個發(fā)光區(qū)域。每子像素的單個發(fā)光元件或多個發(fā)光元件然后是單獨地可尋址的。
[0151]優(yōu)點因此是再次在沒有彩色分裂的情況下增加每視圖的分辨率。[0152]因此，像在后者顯示器中那樣，簡單地具有帶發(fā)光區(qū)域連接圖案的顯示面板(即具有3倍多的尋址線)導致在沒有透鏡結構或定向的改變情況下能夠顯示具有至少兩個分辨率的立體圖像的自動立體顯示器。兩個分辨率將是在9個視圖的多視圖顯示模式下。
[0153]在圖14和15的示例性自動立體顯示器中，通過一個透鏡而被發(fā)送到一個視圖中的每組(像素的連續(xù)區(qū)域)的發(fā)光區(qū)域圖案(例如組146中的RGB)重復以沿著行方向繼續(xù)這種組。盡管在這樣的組內具有發(fā)光區(qū)域的彩色的相同順序可能幫助在不同的組(即混合區(qū)域)之間提供光的更均勻混合結果，但情況不必是這樣的。發(fā)光區(qū)域的順序的置換在不丟失本發(fā)明的效果的情形下被允許，特別是當一個組的所有發(fā)光區(qū)域完全地混合時。因此順序可以在組之間不同，使得例如組146可能具有RGB，而組146’可能具有GBR等。在本例子中，分布已經通過沿著水平線(列方向)切片而被實行。替換地，或者附加地，組可以在水平方向上具有發(fā)光區(qū)域。只要尺度滿足用于混合的標準，組的輸出將被混合并且導致所期望的視圖像素。
[0154]實際上，因為長混合使用本發(fā)明被實行，發(fā)光區(qū)域的任何分布就可以被用在組或連續(xù)像素區(qū)域內。
[0155]在實施例中，顯示面板具有驅動裝置，所述驅動裝置允許像素和子像素關于是子像素的一部分的發(fā)光元件的再定義。這種面板適合于具有一個以上的顯示模式的顯示器。例子是具有至少兩個不同的自動立體顯示模式的自動立體顯示器或附加于一個或多個自動立體顯示模式具有規(guī)則2D顯示模式的那些顯示器。
[0156]兩種類型的顯示器需要驅動裝置允許子像素可以在不同的模式內被不同地定義。在一些情況下，這需要針對驅動裝置的附加的功能性。
[0157]具有兩個不同的自動立體模式的實施例被描述。所述實施例可以例如非常類似圖14的實施例。第一自動立體顯示模式是如關于圖14在本文前面所描述的4視圖模式。第二視圖模式然后是2視圖自動立體模式。
[0158]在2視圖模式下，子像素定義是這樣的使得發(fā)光區(qū)域的組(例如146、146’或146’’)包括兩倍多的發(fā)光區(qū)域。為此目的，組146、146’以及146’’可以被選擇成為兩倍寬，即寬度149將是圖14中所指示的兩倍大。
[0159]除同一個彩色的而鄰近組的發(fā)光區(qū)域能夠被同時地尋址以外，這對驅動裝置沒有造成另外的要求，因為這些鄰近組現(xiàn)在是2視圖模式的同一個像素的一部分。因此，與不同分辨率相結合地具有2而不是4個視圖的不同性質的內容(對于2個視圖來說需要增加的視圖單元像元區(qū)域)在沒有彩色分裂的情況下被全部使能。
[0160]形式為尋址電子裝置的驅動裝置能夠被實施來允許視圖模式的這樣的切換，因為最小可尋址單元對于此具有所必需的分辨率，即在2視圖模式下僅兩個子像素需要被用相同的信息驅動。雖然用于單獨地對這些子像素中的每一個尋址的尋址線和晶體管在4視圖模式下已經被提供，但是這因此意味著2個尋址晶體管將在2視圖模式下使用稍微調整的視圖分配被同時地操作，所述視圖分配即強度值到正確面板子像素的分配以便獲得針對2視圖模式的右3D視圖單元像元。
[0161]在具有不同視圖模式的上述實施例中，因為在相同曲率透鏡下面的不同區(qū)域被組合成一個視圖單元像元，2視圖模式相比于4視圖模式具有不同的視錐特性。在一些情況下，這可能是有問題的或不希望的。在這些情況下，顯示器可以附加地具有允許它們的例如透鏡曲率和或透鏡間距的調整的有源透鏡。這可以使用例如如在國際專利公布W02008/126049A1或US2010/0026920中所描述的漸變折射率(GRIN)雙凸透鏡狀透鏡來完成，其通過引用整體地被合并。在這種透鏡中，應用于透鏡的電極以便引發(fā)透鏡的曲率的信號可以被可能地與限定透鏡的電極的特定數(shù)目或子集相結合地被調整。因此，視圖模式的上述調整還能夠與對雙凸透鏡狀透鏡的調整相結合地被使用。
[0162]關于圖16說明了通過尋址線的附加所獲得的圖16的顯示器的修改如何能夠被用來提高3D分辨率或者被用作能夠在要被顯示的視圖的數(shù)目的意義上具有多個自動立體模式的顯示器。這需要每組或連續(xù)像素區(qū)域(146、146’或146’’)的一個彩色的發(fā)光區(qū)域是單獨地可尋址的，以便諸組/連續(xù)區(qū)域中的任一個都能夠獨立地起作用。
[0163]具有這種尋址可能性的顯示面板的附加優(yōu)點是相同的面板現(xiàn)在也能夠在沒有彩色分裂的情況下顯示高分辨率2D圖像。這在圖16A的顯示器情況下是困難的，因為子像素讓分布式發(fā)光區(qū)域并行地連接并且不是單獨地可尋址的。因此，對于顯示器的2D模式是必需的像素再定義然后是不可能的。
[0164]因此，參考例如圖14，在可重配置的顯示面板的2D模式下，像素能夠包括發(fā)光區(qū)域的組(連續(xù)區(qū)域)，諸如組146或諸如組140，其中像素146或140的子像素將具有并行地連接到一根驅動線的適當著色的發(fā)光區(qū)域，即在兩種情況下，和組146 —樣小的組的發(fā)光區(qū)域應該被并行地連接并且應該是從其它這種組中的一些組單獨地可尋址的。這使能必要時不同的這種組146到像素的再分配以便具有自動立體模式或2D模式。盡管在原理上尋址裝置現(xiàn)在將還適合于將諸如組164之類的發(fā)光區(qū)域的一個組定義為像素，但是這個像素將不是正方形形狀的。因此顯示面板的2D模式優(yōu)選地具有在行方向上各具有3個鄰接的組146的像素140、140’以及140’’，因為那在跨越顯示面板的水平和垂直方向上導致給予感知的分辨率均勻性的正方形像素。
[0165]因此，具有增加的尋址能力的面板適合于能夠被切換到用于顯示2D圖像的模式的自動立體顯示器。為了能夠真實地具有能夠在2D和3D自動立體模式之間切換的顯示器，而不必在2D模式下犧牲原生面板分辨率，則需要顯示器的視圖形成功能能夠被關掉。能夠被關掉的任何視圖形成布置能夠被與本發(fā)明一起使用。
[0166]在具有作為視圖形成布置的雙凸透鏡狀透鏡的當前例子中，這種切換能夠通過使用透鏡系統(tǒng)來完成，所述透鏡系統(tǒng)在自動立體模式下作為具有視圖引導作用的透鏡運作，而在2D模式下被轉化在基本上缺少視圖形成功能的透射式布置中。
[0167]可切換透鏡的合并能夠被以多種方式完成。針對這種可切換透鏡的實施方案的實際例子在這里未被詳細地描述，因為這種透鏡能夠通過參考現(xiàn)有技術的技術與本發(fā)明的面板組合。因此，在具有根據(jù)本發(fā)明的面板的設備中，例如可切換透鏡陣列的詳細實施方案在歐洲專利EP0877966B1中被描述，或者在US2007/0296911、US210/0026920或W02008/126049A中對于漸變折射率透鏡陣列(GRIN)被描述。然而，其它透鏡開關原理也能夠與本發(fā)明一起使用，所述其它透鏡開關原理諸如例如與如在US2006/0098285或US2006/0098296中所描述的光偏振開關相結合地使用固態(tài)雙折射透鏡的透鏡開關原理或基于電潤濕原理的透鏡開關原理。這些參考文獻中的全部都通過引用被合并于此。
[0168]特別地，自動立體模式可以是這樣的模式，其中圖16A的顯示器具有傾斜透鏡和子像素視圖分配使得視圖單元子像元區(qū)域165、165’以及165’’共同定義視圖單元像元168。這個模式之前在本文中被廣泛地描述了。
[0169]附加于雙凸透鏡狀透鏡陣列，光學成像裝置可以包括柵欄或(半)圓透鏡的微陣列。
[0170]如果顯示器合并了在跨越透鏡的所有方向上具有曲率的透鏡并且所述透鏡不僅重疊子像素的至少兩列而且重疊子像素的兩個或更多個行，則本發(fā)明能夠像相對于圖14所描述的那樣被實施。
[0171]當針對顯示面板的單層制造精度好于可見光的波長時，圖案能夠在不用更昂貴的處理步驟的情況下被產生。
[0172]為本發(fā)明的實施方案提供所需要的分辨率的過程的例子是被用來創(chuàng)建LCD和AMOLED顯示面板的光刻過程。在這樣的過程中，200 - 300 nm的結構能夠被創(chuàng)建。紅、綠以及藍發(fā)射體的波長分別是650 nm、510 nm以及410 nm。
[0173]本發(fā)明對與諸如LCD之類的光透射式顯示器相反的諸如LED或OLED之類的發(fā)光顯示器特別感興趣。最常見的現(xiàn)有LCD技術依靠背光式顯示器。在視頻中18%的平均灰度級情況下，偏振光的82%在IXD系統(tǒng)中被吸收。組合的屏幕中的所有層具有約7%的透明度。這意味著有效地平均來說已發(fā)射光的僅18% X 7% = 1.6%離開屏幕。具有直接發(fā)射像素的顯示器相比之下僅發(fā)射所需要的光以及因此即使最后層去除了光的一半，對于平均內容來說該顯示器也將具有IXD的效率的50%/1.6% = 31倍的效率。對于白色來說，效率將是IXD的效率的50%/7% = 7倍。
[0174]因此，存在將直接發(fā)射像素用于顯示器(包括自動立體顯示器)的強烈動機。
[0175]有機發(fā)光二極管(OLED)、聚合物發(fā)光二極管(PLED)以及晶體管(OLET)是用來產生幾乎任何期望的形狀和尺寸的高效且強大的扁平發(fā)射體的新原理。一個選項是使用具有LED背光的IXD設計。然而，為了使用0LED/PLED或OLET的全部潛力，像素本身應該是發(fā)射體以便改進效率。此外，這避免了在波長標度特征被背光照射時將出現(xiàn)的衍射效果。因此，OLED、PLED或OLET的使用是優(yōu)選的，并且使得能實現(xiàn)如在下面所說明的實際制造方法。
[0176]在一些實施例中，本發(fā)明需要允許具有這樣的特征尺寸的結構的創(chuàng)建，所述特征尺寸接近如之前在本文中所描述的可見光的特征尺寸或者變得比其要小。這樣的過程的例子是被用來創(chuàng)建IXD和AMOLED顯示面板的光刻過程。
[0177]在這樣的過程中，具有200 - 300 nm的設計規(guī)則的結構能夠被創(chuàng)建。在將來，設計規(guī)則想必將被進一步降低，借此使用傳統(tǒng)的顯示制造方法來產生這種亞波長發(fā)射結構將變得可能，即:
彼此相鄰地創(chuàng)建亞波長尺寸發(fā)射電極-優(yōu)選地在單個掩模步驟中和在偏振基板層
上，
要么通過在圖案化的絕緣體(在電極上面具有開口)之上沉積要么通過從其它彩色的電極去除OLED (例如剝離工藝)，在它們相關聯(lián)的電極之上圖案化OLED層，
例如通過在圖案化的絕緣體(在電極上面具有開口)之上沉積或者通過從其它彩色的電極去除OLED來在它們相關聯(lián)的電極之上圖案化后續(xù)的OLED層。
[0178]這樣的運用使用現(xiàn)有設計規(guī)則然而是有挑戰(zhàn)的。由于這個原因，優(yōu)選制造方法利用了溶液處理的OLED或聚合物LED (PLED)制造。
[0179]傳統(tǒng)上，這已經通過使用噴墨印刷類型的過程來沉積有機分子或聚合物而被實現(xiàn)了。
[0180]這樣的過程的關鍵是制造“壩”式結構和使用這些壩來將溶液的散布限制于發(fā)射區(qū)域的尺度。
[0181]所述壩必須具有亞波長尺寸并且在發(fā)射體電極之間被對準。
[0182]此外，在具有較大尺度(典型地超過10微米)的壩內提供區(qū)域的至少一部分以便促進噴墨印刷頭在基板的整個區(qū)域(典型地2mx2m)之上與顯示器基板的容易對準是有幫助的。
[0183]為了實現(xiàn)被定位在發(fā)射體電極之間的亞波長大小的壩，優(yōu)選將發(fā)射體電極用作掩模以用于使被用于壩的光致抗蝕劑層(例如，SU-8或類似物)曝光。
[0184]上面所描述的過程的實施例在圖17中被示出。
[0185]在頂部圖像中，亞波長尺寸發(fā)射電極1720彼此相鄰地被圖案化——優(yōu)選地在單個掩模步驟中和在偏振基板層173上。如果底部發(fā)射OLED結構是優(yōu)選的，則所述層可以是金屬層(針對例如頂部發(fā)射OLED結構)或薄的非透明頂層(諸如ITO上的Al)。這個非透明性是需要的以便所述層能夠被用作曝光掩模，但它然后需要在0LED/PLED的溶液處理之前被去除。如果ITO被使用，則這個去除可能不是必要的，因為ITO在用于曝光過程的較短波長下是僅部分地透明的。
[0186]當電極層被作為掩模來使光致抗蝕劑曝光時，它應該是消極類型的(即圖案保持在它被用光曝光的地方)。曝光被示出為箭頭174。
[0187]在光致抗蝕劑的顯影之后，僅發(fā)射體電極172之間的抗蝕劑保持。這些光致抗蝕劑部分形成所需要的壩176。如果需要，壩176可以在尺寸上通過壩的后續(xù)蝕刻而被進一步降低。
[0188]不同著色的0LED/PLED結構178R、178G以及178B (針對紅、綠以及藍LED)然后使用溶液處理(例如噴墨印刷)而被形成在相鄰的亞波長大小的區(qū)域中。
[0189]因此，發(fā)射體電極被用作為針對壩形成的掩模，所述壩形成使發(fā)光區(qū)域分離。
[0190]如上面所提到的那樣，在具有較大尺度(典型地超過10微米)的壩內提供區(qū)域的至少一部分以便促進噴墨印刷頭在基板的整個區(qū)域之上與顯示器基板的容易對準是有用的。這可以通過使用壩來創(chuàng)建具有較大尺度但不重疊發(fā)射電極的區(qū)域來實現(xiàn)，“手指狀”亞波長大小的區(qū)域重疊發(fā)射電極。這在圖1lB中被說明。
[0191]彩色的每組發(fā)光區(qū)域導致了著陸區(qū)域110R、110G、110B，其被耦合到相應的子像素98R、98G、98B。在印刷過程中，0LED/PLED溶液被噴墨到較大的著陸區(qū)域，并且隨著表面被潤濕而散布到重疊發(fā)射電極的亞波長大小的區(qū)域中。
[0192]該過程允許有條紋的圖案像在圖1lA中所示出的那樣被形成。
[0193]當發(fā)光像素被使用時，發(fā)光射區(qū)域由于高亮度而可以是顯示器的區(qū)域的一小部分。因此，印刷墊110能夠被提供在單個像素區(qū)域內。
[0194]本發(fā)明能夠被應用于所有3D顯示器，諸如起居室TV、移動電話以及醫(yī)療應用。本發(fā)明克服了當單獨的像素的不同彩色分量在離散位置處被看得見地輸出時在已知系統(tǒng)中產生的可見彩色分裂的問題。
[0195]將明顯的是，將存在更多的發(fā)光區(qū)域，或者如果每個子像素存在僅一個發(fā)光區(qū)域，則比在常規(guī)顯示器中存在更多的子像素。例如，在針對移動電話的100微米的較小像素間距情況下，并且假定像素的發(fā)光區(qū)域占據(jù)像素區(qū)域的10% (其它90%用于發(fā)射體電極以外的導線和印刷墊)，則10微米X 10微米的發(fā)光區(qū)域產生，具有寬度200納米的50個垂直條紋能夠適合于其中。對于正方形的200納米發(fā)光區(qū)域或子像素的陣列，每個像素將有50x50=2500個發(fā)光區(qū)域。因此，在本發(fā)明的面板或設備中，每個像素可能存在50個以上的發(fā)光區(qū)域，或者替換地，每個像素可能存在100個以上或200個以上的發(fā)光區(qū)域。這示出了由本發(fā)明的實施例的實施方案產生的與現(xiàn)有技術相比的設計中的差異。
[0196]本發(fā)明基本上提供了對顯示器的發(fā)光區(qū)域分布以及可選地子像素布局的修改，但所有其它方面保持相同。因此，本發(fā)明能夠被應用于在圖6中示出的但優(yōu)選地具有位于顯示器之下的LED的而不是具有圖6的背光和IXD的顯示器配置。由于這個原因，顯示系統(tǒng)的其它細節(jié)尚未被詳細地描述。
[0197]從對附圖、公開內容、以及所附權利要求的研究中，對于所公開的實施例的其它變例可以被本領域的技術人員在實踐所要求保護的發(fā)明時理解和實現(xiàn)。在權利要求中，詞“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。某些措施被記載在相互不同的從屬權利要求中的僅有事實不指示這些措施的組合不可以被用來獲利。權利要求中的任何附圖標記不應當被解釋為限制范圍。
【權利要求】
1.一種包括用于提供第一彩色的光的第一發(fā)光區(qū)域和用于提供與所述第一彩色不同的第二彩色的光的第二發(fā)光區(qū)域的面板，所述第一和第二發(fā)光區(qū)域沿著與所述面板的法線垂直的第一間隔軸通過第一間隔而與彼此分離， 其中，所述第一間隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米或者等于或小于0.5微米。
2.如權利要求1中所要求保護的面板，其中所述第一發(fā)光區(qū)域和/或所述第二發(fā)光區(qū)域具有沿著所述第一間隔軸的寬度，所述寬度小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者與0.5微米相同或者小于0.5微米。
3.如權利要求1或2中所要求保護的面板，其中所述面板進一步包括用于提供第三彩色的光的第三發(fā)光區(qū)域，所述第三發(fā)光區(qū)域沿著與所述面板的法線垂直的第二間隔軸通過第二間隔而與所述第一發(fā)光區(qū)域分離，其中所述第二間隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者與0.5微米相同或者小于1.5微米。
4.如權利要求3中所要求保護的面板，其中所述第一間隔軸和所述第二間隔軸彼此平行，并且其中所述第二發(fā)光區(qū)域至少部分地在所述第一和第三發(fā)光區(qū)域之間。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的面板，進一步包括用于提供第四彩色的光的第四發(fā)光區(qū)域和用于提供第五彩色的光的第五發(fā)光區(qū)域，其中所述第四發(fā)光區(qū)域沿著第三間隔軸以第三間隔與所述第二發(fā)光區(qū)域分離，其中所述第五發(fā)光區(qū)域沿著第四間隔軸以第四間隔與所述第四發(fā)光區(qū)域分離，所述第三間隔軸和所述第四間隔軸垂直于所述面板的所述法線并且相互平行，所述第四間隔軸與所述第一間隔軸和所述第二間隔軸中的至少一個圍合成非零角，其中所述第二發(fā)光區(qū)域至少部分地在所述第四發(fā)光區(qū)域和所述第五發(fā)光區(qū)域之間，并且其中所述第三間隔和所述第四間隔小于5微米，或者小于3微米，或者小于1.5微米，或者與0.5微米相同或者小于0.5微米。
6.根據(jù)權利要求3至5中任何一項所述的面板，其中至少所述第一彩色、所述第二彩色以及所述第三彩色是相互不同的彩色。
7.根據(jù)權利要求3至5中任何一項所述的面板，其中至少所述第一彩色和所述第三彩色是相同的彩色。
8.根據(jù)權利要求5所述的面板，其中至少所述第一發(fā)光區(qū)域、所述第三發(fā)光區(qū)域以及所述第四發(fā)光區(qū)域用于提供相同的彩色的光。
9.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的面板，其中所述發(fā)光區(qū)域具有三角形形狀、四邊形形狀或六邊形形狀中的任何一個。
10.如權利要求1至9中任何一項中所要求保護的面板，進一步包括用于放大所述面板的所述發(fā)光區(qū)域的放大布置。
11.根據(jù)權利要求1至10中任何一項所述的面板，其中所述面板是包括像素的顯示面板，每個像素包括第一子像素和第二子像素， 其中所述第一子像素包括所述第一發(fā)光區(qū)域，以及其中所述第二子像素包括所述第二發(fā)光區(qū)域。
12.根據(jù)權利要求11所述的面板，其中所述第一子像素包括多個第一發(fā)光區(qū)域，以及其中所述第二子像素包括多個第二發(fā)光區(qū)域。
13.如權利要求11或12中所要求保護的面板，其中每個像素覆蓋所述面板的單個連續(xù)區(qū)域。
14.如權利要求11或12中所要求保護的面板，其中所述第一子像素包括多個第一發(fā)光區(qū)域以及所述第二子像素包括多個第二發(fā)光區(qū)域， 其中像素至少覆蓋所述面板的第一連續(xù)區(qū)域和第二連續(xù)面板區(qū)域，使得所述第一連續(xù)面板區(qū)域與所述第二連續(xù)面板區(qū)域不鄰接，以及 其中所述第一連續(xù)面板區(qū)域和所述第二連續(xù)面板區(qū)域各包括所述第一子像素的第一發(fā)光區(qū)域和所述第二子像素的第二發(fā)光區(qū)域。
15.如權利要求14中所要求保護的面板，其中所述第一連續(xù)面板區(qū)域和/或所述第二連續(xù)面板區(qū)域包括多個第一和/或第二發(fā)光區(qū)域。
16.如權利要求12至15中任何一項中所要求保護的面板，其中所述第一子像素的所述發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時可用一根互連線尋址和/或所述第二子像素的所述發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時可用一根互連線尋址。
17.如任何權利要求14或15中所要求保護的面板，其中被像素的所述第一連續(xù)面板區(qū)域覆蓋的所述第一子像素和所述第二子像素中的每一個的所述發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時地可用一根互連線尋址，并且其中被所述像素的所述第二連續(xù)區(qū)域覆蓋的所述第一子像素和所述第二子像素中的每一個的所述發(fā)光區(qū)域被互連使得它們同時地可用一根互連線尋址。
18.—種照明設備，包括如權利要求1至10中任何一項中所要求保護的所述面板。
19.一種顯示設備，包括如權利要求11至17中任何一項中所要求保護的所述面板。
20.如權利要求19中所要求保護的顯示設備，其中所述顯示設備是多視圖顯示設備。
21.如在權利要 求20中所要求保護的顯示設備，所述顯示設備進一步包括用于在所述顯示設備的視野內提供至少兩個視圖的視圖形成布置，所述視圖形成布置能夠將所述像素的第一子集的光輸出引導到第一視圖中以及將與像素的所述第一子集不同的像素的第二子集的光輸出引導到所述第二視圖中。
22.如權利要求21中所要求保護的顯示設備，其具有如權利要求17中所要求保護的所述顯示面板，其中所述視圖形成布置可在其中它具有所述視圖形成功能的第一模式與其中它缺少所述視圖形成功能的第二模式之間切換。
23.如權利要求20至22中任何一項中所要求保護的顯示設備，其中所述視圖形成布置至少在所述視圖形成模式下包括雙凸透鏡狀透鏡。
【文檔編號】G09G3/32GK103620666SQ201280030103
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年4月10日 優(yōu)先權日:2011年4月19日
【發(fā)明者】B.克魯恩, M.T.約翰遜 申請人:皇家飛利浦有限公司