CN110463198B - 一种模式可切换背光体、2d/3d模式可切换显示器以及2d/3d模式可切换背光体的操作方法 - Google Patents

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Abstract

多视图背光体和模式可切换背光体采用平面背光体来发射散射光并且采用具有多个孔的光阻挡层来从散射光提供多个定向光束。模式可切换背光体还包含被配置为在二维(2D)操作模式下提供漫射光的另一平面背光体，在三维(3D)模式下提供多个定向光束。2D/3D模式可切换显示器包含模式可切换背光体和光阀阵列。背光体操作的方法包含将来自平面背光体的散射光定向为朝向具有多个孔的光阻挡层，并使用多个孔中的孔提供多个定向光束。

Description

一种模式可切换背光体、2D/3D模式可切换显示器以及2D/3D 模式可切换背光体的操作方法
相关申请的交叉引用
无
关于联邦赞助研究或开发的声明
无
背景技术
电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传递信息的几乎无处不在的媒介。最常用的电子显示器包含阴极射线管(CRT)、等离子体显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(EL)、有机发光二极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)以及采用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等)。一般来说，电子显示器可以被分类为有源显示器(即发光的显示器)或无源显示器 (即，调制由另一个源所提供的光的显示器)。有源显示器的最常见的示例是 CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射的光时，典型地被分类为无源的显示器的是LCD和EP显示器。无源显示器虽然常常展现出包含但不限于固有的低能耗的有吸引力的性能特性，但由于缺乏发光能力而在许多实际应用中使用可能受到一些限制。
为了克服无源显示器与发射光相关联的限制，许多无源显示器与外部光源耦合。耦合的光源可以允许这些在其他情况下是无源的显示器发光并且实质上充当有源显示器。这样的耦合光源的示例是背光体(backlight)。背光体可以作为光源(通常是平板背光体)，放置于在其他情况下是无源的显示器的后面以照射无源显示器。例如，背光体可以耦合到LCD或EP显示器。背光体发射穿过LCD或EP显示器的光。所发射的光由LCD或EP显示器进行调制，然后进而从LCD或EP显示器发射调制光。背光体常常被配置为发射白光。然后使用滤色器将白光转换为显示器中使用的各种颜色。例如，滤色器可以置于LCD或EP显示器的输出处(较不常见)或背光体和LCD或EP显示器之间。
附图说明
参照结合附图的以下详细描述，可以更容易理解根据这里描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的参考数字表示相同的结构元件，并且其中：
图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的多视图背光体的侧视图。
图1B示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的多视图背光体的侧视图。
图2A-2B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的、以3D模式(图 2A)和2D模式(图2B)操作的、2D/3D模式可切换背光体的一部分的第一示例的侧视图。
图3A-3B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的、以3D模式(图 3A)和2D模式(图3B)操作的、2D/3D模式可切换背光体的一部分的第二示例的侧视图。
图4示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的2D/3D模式可切换显示器的框图。
图5示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的背光体操作的方法的流程图。
一些示例和实施例具有作为上述引用的图中所示特征的补充和替代之一的其他特征。下面参照上面引用的图详细说明这些和其他特征。
具体实施方式
根据这里描述的原理的实施例和示例提供了多视图背光体，其包括被配置为发射散射光的平面背光体和与平面背光体的表面相邻的具有多个孔的光阻挡层。孔被配置为允许一部分光通过作为多个定向光束。例如，定向光束可以具有与多视图显示器的视图方向对应的方向。
根据这里描述的原理的实施例和示例还提供2D/3D模式可切换显示器，其支持在二维(2D)信息和三维(3D)信息的显示之间切换。具体地，根据这里描述的原理，可以以2D操作模式或3D操作模式选择性地显示信息。可以利用3D操作模式结合所谓的“无眼镜”或自动立体显示***来呈现图像和类似信息，而2D操作模式可以用于呈现缺乏第三维度或至少不受益于第三维度的信息(例如，诸如文本、2D图像等的信息)。而且，根据这里描述的原理的各种示例，可以在同一显示单元或***上提供可切换的2D和3D操作模式。能够在同一显示***上选择性地显示2D信息和3D信息两者的模式可切换显示***可以有助于使单个显示***适应比单独使用2D显示器或者单独使用3D显示器而可能的范围宽得多的范围的不同数据呈现需求。
在这里描述的原理的一些实施例中，由于使用白色或基本上白色的光源并且不存在用于散射光的光栅，可以减轻或甚至消除在基于光栅的背光体和其他类似的背光体配置中经常遇到的颜色分离问题。此外，采用这里描述的各种背光体实施例的显示器可以由于下面描述的背光体的基本上均匀的照明而展现出优异的亮度均匀性。最后，各种实施例可以仅采用例如在±30°的量级上的简单的准直，这可以通过使用棱镜膜等容易地实现。
这里，“多视图显示器”被定义为配置为在不同的视图方向上提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示***。此外，这里，术语“多视图图像”和“多视图显示器”中使用的术语“多视图”被定义为表示不同透视或包含多个视图中的视图之间的角度差的多个视图。另外，通过这里定义，术语“多视图”明确地包含多于两个的不同视图(即，最少三个视图并且通常多于三个视图)。这样，如这里采用的“多视图显示器”可以明确区别于仅包含两个不同视图来表示场景或图像的立体显示器。然而，注意，通过这里定义，虽然多视图图像和多视图显示器包含多于两个的视图，但是通过一次仅选择多视图视图中的两个来观看(例如，每只眼睛一个视图)，可以作为立体图像对来(例如，在多视图显示器上)观看多视图图像。
这里，“多视图像素”被定义为表示多视图显示器的类似的多个不同视图的每个中的“视图”像素的一组子像素。具体地，多视图像素可以具有对应于或表示多视图图像的不同视图的每个中的视图像素的单独的子像素。而且，通过定义，多视图像素的子像素是所谓的“定向像素”，因为子像素中的每个与不同视图中对应的一个的预定视图方向相关联。此外，根据各种示例和实施例，由多视图像素的子像素表示的不同视图像素可以在不同视图的每个中具有等同的或至少基本上相似的位置或坐标。例如，第一多视图像素可以具有与在多视图图像的不同视图的每个中位于{x1，y1}的视图像素对应的单独的子像素，而第二多视图像素可以具有与在不同视图的每个中位于{x2，y2}的视图像素对应的单独的子像素，等等。根据这里描述的各种实施例，“子像素”可以等效于用于实现多视图显示器的多视图像素的光阀阵列中的光阀。因此，术语“子像素”、“视图像素”和“光阀”在这里中可互换使用。
这里，“光导”被定义为使用全内反射在结构内引导光的结构。具体地，光导可以包含在光导的工作波长处基本上透明的芯。在各种实施例中，术语“光导”通常指介电光波导，其采用全内反射来在光导的介电材料和围绕该光导的材料或介质之间的界面处引导光。通过定义，全内反射的条件是光导的折射率大于与光导材料的表面相邻的周围介质的折射率。在一些实施例中，除了前述折射率差之外或取而代之，光导可以包含涂层，以进一步促进全内反射。例如，涂层可以是反射涂层。光导可以是包含但不限于板光导或片(slab) 光导和带状(strip)光导中的一个或两个的若干光导中的任何一种，。
此外这里，术语“板”当如“板光导”中那样应用于光导时，被定义为分段的或不同地成平面的层或薄片，其有时被称为“片”光导。具体地，板光导被定义为被配置为在由光导的顶表面和底表面(即，相对表面)界定的两个基本正交的方向上引导光的光导。此外，通过这里定义，顶表面和底表面两者彼此分离，并且可以至少在微分意义上彼此基本平行。也就是说，在板光导的任何微分小的区域内，顶表面和底表面基本平行或共面。
在一些实施例中，板光导可以基本上是平坦的(即，局限于平面)，并且因此，板光导是平面光导。在其他实施例中，板光导可以在一个或两个正交的维度中弯曲。例如，板光导可以在单个维度中弯曲以形成圆柱形的板光导。然而，任何弯曲都有足够大的曲率半径以确保在板光导内保持全内反射以引导光。
在其他实施例中，板光导可以具有楔形形状，其中顶表面和底表面之间的空间作为跨板光导的距离的函数而变化。具体地，在一些实施例中，楔形形状可以包括随着从楔形板光导的输入端(例如，邻近光源)到输出端或终端的距离而增加的、顶表面到底表面的间隔。例如，这种楔形光导可以提供在输入端引入的光的准直(例如，垂直准直)。在其他实施例中，楔形形状可以包括随着从楔形板光导的输入端(例如，邻近光源)到输出端或终端的距离而减小的、顶表面到底表面的间隔。例如，这种楔形光导可以用作光提取特征，以便于将光散射出楔形光导。
这里，“光源”被定义为光的源(例如，产生并发射光的装置或设备)。例如，光源可以是在激活时发射光的发光二极管(LED)。这里，光源可以基本上是任何光源或光学发射器，包含但不限于发光二极管(LED)、激光器、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管、基于等离子体的光学发射器、荧光灯、白炽灯以及几乎任何其他光源中的一个或多个。光源产生的光可以具有颜色(即，可以包含特定波长的光)，或者可以是一定波长范围(例如，白光)。
此外，如这里所用的，冠词“一(a)”意为具有其在专利领域中的通常含义，即“一个或多个”。例如，“一孔”意为一个或多个孔，并且这样，“所述孔”这里意为“所述一个或多个孔”。同样，这里对“顶”、“底”、“上面”、“下面”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何提及这里无意成为限制。这里，术语“约”在被应用于值时，通常表示在用于产生该值的设备的容差范围之内，或者可以表示正负10％、或正负5％、或正负1％，除非另有明确规定。此外，如这里所用的，术语“基本上”意为大部分、或几乎全部、或全部、或在约51％至约100％的范围内的量。而且，这里的示例意图仅是说明性的，并且是为了讨论的目的而呈现，而非作为限制。
根据这里描述的原理的一些实施例，提供了一种背光体，并且更具体地，提供了一种多视图背光体。图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光体100的侧视图。图1A中所示的多视图背光体100 被配置为发射或提供具有彼此不同的主角方向的多个定向光束106a(例如，作为光场)。具体地，根据各种实施例，所提供的多个定向光束106a以与多视图显示器的相应视图方向对应的不同主角方向被定向远离多视图背光体 100。在一些实施例中，可以调制(例如，使用光阀，如下所述)定向光束 106a以便于显示具有3D内容的信息。
如图1A中所示，多视图背光体100包括光导108。根据一些实施例，光导108可以是板光导108。光导108被配置为沿着光导108的长度引导光作为被引导光101。例如，光导108可以包含被配置为光波导的介电材料。介电材料可以具有比围绕介电光波导的介质的第二折射率大的第一折射率。例如，折射率的差异被配置为促进根据光导108的一个或多个引导模式的被引导光101的全内反射。
在一些实施例中，光导108可以是片光波导或板光波导，包括延伸的、基本上平坦的光学透明介电材料薄片。基本上平坦的介电材料薄片被配置为使用全内反射来引导被引导光101。根据各种示例，光导108的光学透明材料可以包含各种介电材料中的任何一种或由各种介电材料中的任何一种组成，包含但不限于各种类型的玻璃(例如，石英玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等)和基本上光学透明的塑料或聚合物(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)或“丙烯酸玻璃”、聚碳酸酯等)中的一种或多种。在一些示例中，光导108还可以包含在光导108的表面(例如，第一表面108'和第二表面108”中的一个或两者)的至少一部分上的涂覆层(未示出)。根据一些示例，涂覆层可以用于进一步促进全内反射。
此外，根据一些实施例，光导108被配置为根据全内反射在光导108的第一表面108'(例如，“前”表面或侧面)和第二表面108”(例如，“后”表面或侧面)之间以非零传播角引导被引导光101。具体地，被引导光101可以通过以非零传播角在光导108的第一(前)表面108'和第二(后)表面108”之间反射或“反弹”来传播。在一些实施例中，可以由光导108以不同颜色特定的非零传播角中的相应非零传播角来引导包括不同颜色光的多个被引导光束。注意，为了简化说明，图1A中未示出非零传播角。然而，图1A中描绘传播方向103的粗箭头示出了被引导光101沿着光导长度的一般传播方向。
如这里定义的，“非零传播角”是相对于光导108的表面(例如，第一表面108'或第二表面108”)的角度。此外，根据各种实施例，非零传播角大于零且小于光导108内的全内反射的临界角。例如，被引导光101的非零传播角可以在大约10°和大约50°之间，或者在一些示例中，在大约20°和大约40°之间，或者在大约25°度和大约35°之间。例如，非零传播角可以是大约30°。在其他示例中，非零传播角可以是大约20°、或大约25°、或大约35°。而且，只要选取特定的非零传播角小于光导108内的全内反射的临界角，则可以为特别的实施方式选择(例如，任意地)特定的非零传播角。
多视图背光体100还可以包括光源124。根据各种实施例，光源124被配置为提供将在光导108内被引导的光。具体地，光源124可以位于光导108 的入射表面或端部(输入端)附近。在各种实施例中，光源124可以包括基本上任何光源(例如，光学发射器)，包含但不限于一个或多个发光二极管 (LED)或激光器(例如，激光二极管)。在一些实施例中，光源124可以包括光学发射器，光学发射器被配置为产生具有由特定颜色表示的窄带光谱的基本上单色的光。具体地，单色光的颜色可以是特定颜色空间或颜色模型(例如，红-绿-蓝(RGB)颜色模型)的原色。在其他示例中，光源124可以是基本上宽带的光源，被配置为提供基本上宽带的或多色光。例如，光源124 可以提供白光。在一些实施例中，光源124可以包括被配置为提供不同颜色的光的多个不同的光学发射器。不同的光学发射器可以被配置为提供具有与不同颜色的光中的每个相对应的、被引导光的不同的颜色特定的非零传播角的光。
可以通过光源124以非零传播角(例如，大约30°至大约35°)将光导 108中的被引导光101引入或耦合到光导108中。例如，透镜、镜子或类似的反射器(例如，倾斜的准直反射器)和棱镜(未示出)中的一个或多个可以有助于以非零传播角将光耦合到光导108的输入端中作为被引导光101。一旦被耦合到光导108中，被引导光101以可以大致远离输入端的方向(例如，在图1A中通过沿着x轴指向的粗箭头示出的)沿着光导108传播。
此外，根据各种实施例，通过将光耦合到光导108中产生的被引导光101 可以是准直光。这里，“准直光”或“准直光束”通常被定义为其中光束的光线在光束(例如，被引导光101)内基本上彼此平行的光束。此外，通过这里定义，从准直光束发散或散射的光线不被认为是准直光束的一部分。在一些实施例中，多视图背光体100可以包括准直器，例如透镜、反射器或镜子 (例如，倾斜的准直反射器)，以准直例如来自光源的光。在一些实施例中，光源124可以包括准直器。在各种实施例中，被引导光101可以由准直器根据准直因子σ准直，或者被准直器准直为具有准直因子σ。
在一些实施例中，光导108可以被配置为“回收(recycle)”被引导光 101。具体地，已经沿着光导长度被引导的被引导光101可以沿着该长度以与传播方向103不同的另一个传播方向103'被重定向回来。例如，光导108可以包括在光导108的与邻近光源的输入端相对的一端处的反射器(未示出)。反射器可以被配置为将被引导光101反射回输入端，作为回收的被引导光。通过使被引导光多于一次地可用于例如下面描述的孔，以这种方式回收被引导光101可以增加多视图背光体100的亮度(例如，定向光束106a的强度)。在图1A中，指示回收的被引导光的传播方向103'的粗箭头(例如，指向负X 方向)示出了回收的被引导光在光导108内的大致传播方向。替代地(例如，与回收被引导光相反)，可以通过利用另一传播方向103'将光引入光导108中来提供在另一传播方向103'上传播的被引导光101(例如，除了具有传播方向 103的被引导光101之外)。
如图1A所示并且根据这里公开的原理，多视图背光体100还包括光阻挡层110。光阻挡层110具有沿光导长度彼此间隔开的多个孔112。具体地，多个孔中的孔112通过有限的空间彼此分离，并且表示沿着光阻挡层110的单独的、不同的开口。也就是说，通过这里定义，多个孔中的孔112根据有限的(即，非零)孔间距离(即，有限的中心到中心距离)彼此间隔开。
根据一些实施例，多个孔中的孔112可以沿着光阻挡层110或跨越光阻挡层110以一维(1D)阵列或二维(2D)阵列布置。例如，多个孔112可以被布置为线性1D阵列。在另一个示例中，多个孔112可以被布置为矩形2D 阵列或圆形2D阵列。此外，在一些示例中，阵列(即，1D或2D阵列)可以是规则或均匀阵列。具体地，孔112之间的孔间距离(例如，中心到中心的距离或间距)可以跨阵列基本上均匀或恒定。在其他示例中，孔112之间的元件间距离可以在跨阵列和沿着光导108的长度中的一个或两者而改变。
根据各种实施例，多个孔112中的孔112被配置为发射被引导光101的一部分作为多个定向光束106a。具体地，图1A将定向光束106a示出为被描绘为被定向远离光导108的第一(或前)表面108'的多个发散箭头。此外，根据各种实施例，孔112的尺寸与多视图显示器的多视图像素140中的子像素140'的尺寸相当。
为了便于讨论，多视图像素140在图1A中与多视图背光体100一起示出。这里，“尺寸”可以以各种方式中的任何一种来定义，包含但不限于长度、宽度或面积。例如，子像素140'的尺寸可以是其长度，并且孔112的相当的尺寸也可以是孔112的长度。在另一个示例中，尺寸可以是指使得孔112的面积可以与子像素140'的面积相当的面积。
在一些实施例中，孔112的尺寸与子像素尺寸相当，使得孔尺寸在子像素尺寸的约百分之五十(50％)和约百分之二百(200％)之间。例如，如果孔尺寸表示为“s”并且子像素尺寸表示为“S”(例如，如图1A所示)，则孔尺寸s可以由等式(1)给出为
Figure GDA0003829697070000081
在其他示例中，孔尺寸大于子像素尺寸的约60％、或者约为子像素尺寸的70％、或者大于子像素尺寸的约80％、或者大于子像素尺寸的约90％，并且孔尺寸小于子像素尺寸的约180％、或者小于子像素尺寸的约160％、或者小于子像素尺寸的约140％，或者小于子像素尺寸的约130％。例如，具有“相当的尺寸”的孔尺寸可以在子像素尺寸的约75％和约150％之间。在另一个示例中，孔112可以在尺寸上与子像素140'相当，其中孔尺寸在子像素尺寸的约125％和约85％之间。根据一些实施例，可以选择孔112和子像素 140'的相当的尺寸以减少或在一些示例中最小化多视图显示器的视图之间的暗区域，而同时减少或者在一些示例中最小化多视图显示器的视图之间的重叠。
图1A还示出了光阀152的阵列，被配置为调制由多视图背光体100发射的多个定向光束的定向光束106a。例如，光阀阵列可以是采用多视图背光体100的多视图显示器的一部分，并且为了便于这里讨论，在图1A中与多视图背光体100一起示出。
如图1A所示，具有不同主角方向的定向光束106a中的不同定向光束穿过光阀阵列中的光阀152的不同光阀，并且可以由光阀阵列中的光阀152的不同光阀调制。此外，如图所示，阵列中的光阀152对应于子像素140'，并且一组光阀152对应于多视图显示器的多视图像素140。具体地，光阀阵列中的不同一组的光阀152被配置为接收并调制来自孔112中的不同孔的定向光束106a，即，对于每个孔112存在一组唯一的光阀152，如图所示。在各种实施例中，可以采用不同类型的光阀作为光阀阵列中的光阀152，包含但不限于液晶光阀、电泳光阀和基于电润湿的光阀中的一个或多个。
具体地，如图1A所示，第一光阀组152a被配置为接收并调制来自第一孔112a的定向光束106a，而第二光阀组152b被配置为接收并调制来自第二孔112b的定向光束106a。因此，光阀阵列中的每个光阀组(例如，第一和第二光阀组152a、152b)分别对应于不同的孔112，其中光阀组的单独光阀152 对应于各个多视图像素140的子像素140'，如图1A所示。
注意，如图1A所示，子像素140'的尺寸可以对应于光阀阵列中的光阀 152的尺寸。在其他示例中，子像素尺寸可以被定义为光阀阵列中的相邻光阀152之间的距离(例如，中心到中心的距离)。例如，光阀152可以小于光阀阵列中的光阀152之间的中心到中心的距离。例如，子像素尺寸可以被定义为光阀152的尺寸或者对应于光阀152之间的中心到中心的距离的尺寸。
在一些实施例中，多个孔中的孔112和对应的多视图像素140(例如，光阀152的组)之间的关系可以是一对一的关系。也就是说，可以存在相同数量的多视图像素140和孔112。在其他实施例(未示出)中，多视图像素 140和孔112的数量可以彼此不同。
在一些实施例中，多个孔中的一对相邻孔112之间的孔间距离(例如，中心到中心的距离)可以等于对应的一对相邻多视图像素140(例如由光阀组表示)之间的像素间距离(例如，中心到中心的距离)。例如，如图1A所示，第一孔112a和第二孔112b之间的中心到中心的距离d基本上等于第一光阀组152a和第二光阀组152b之间的中心到中心的距离D。在其他实施例 (未示出)中，孔对112和对应的光阀组的相对的中心到中心的距离可以不同，例如，孔112可以具有比表示多视图像素140的光阀组之间的间距(即，中心到中心的距离D)大或小之一的孔间间距(即，中心到中心的距离d)。
在一些实施例中，孔112的形状类似于多视图像素140的形状或等效地，对应于多视图像素140的光阀152的组(或“子阵列”)的形状。例如，孔 112可以具有正方形形状，并且多视图像素140(或对应的光阀152的组的布置)可以是基本上正方形的。在另一个示例中，孔112可以具有矩形形状，即，可以具有大于宽度或横向维度的长度或纵向维度。在该示例中，对应于孔112的多视图像素140(或等效地，光阀152的组的布置)可以具有类似的矩形形状。在又一其他示例(未示出)中，孔112和对应的多视图像素140 具有各种形状，包含或至少近似于但不限于，三角形形状、六边形形状和圆形形状。
此外(例如，如图1A中所示)，根据一些实施例，每个孔112被配置为向一个且仅一个多视图像素140提供定向光束106a。具体地，对于孔112中的给定的一个，具有与多视图显示器的不同视图对应的不同主角方向的定向光束106a基本上被局限于单个对应的多视图像素140及其子像素140'，即，对应于孔的单组光阀152，如图1A所示。这样，多视图背光体100的每个孔 112提供对应的一组定向光束106a，其具有与多视图显示器的不同视图对应的一组不同的主角方向(即，该组定向光束106a含有具有与不同视图方向中的每一个对应的方向的光束)。
在图1A中，光阻挡层110位于光导108的前表面108'和光阀152之间，并且被配置为阻挡来自除了孔112的光导108的光，孔112允许光穿过光阻挡层110作为定向光束106a。在一些实施例中，光阻挡层110是反射光阻挡层。具体地，反射光阻挡层110的与光导108相邻的后表面110'可以被配置为将光105反射回到光导108中作为反射光。然后，这种反射光可以从光导 108的后表面108”反射出来作为附加的回收光105'(例如，除了上述回收光之外)。通过使被引导光多于一次地可用于例如孔112，这种附加的回收光105' 可以进一步增加多视图背光体100的亮度(例如，定向光束106a的强度)。光导108的后表面108”可以被提供有反射器(未在图1A中示出，但是在图 1B中示出为元件122)，用于进一步增强光回收。
图1B示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的多视图背光体100'的侧视图。多视图背光体100'可以是包括光阀152的阵列的电子显示器的一部分，例如但不限于液晶显示器(LCD)元件。光阀152的阵列被配置为调制由多视图背光体100'发射的定向光束106a。图1B中所示的多视图背光体100'可以是图1A中所示的背光体100的更详细的版本，因为它描绘了下面讨论的附加层，例如棱镜和漫射器层。
图1B中描绘的多视图背光体100'包括平面背光体102。平面背光体102 包括光导108和具有多个孔112的光阻挡层110。在一些实施例中，光阻挡层 110可以是反射光阻挡层110(例如，如上面关于图1A所描述的)，而在其他实施例中，光阻挡层110可以是不反射的或至少基本上不反射的。例如，在一些实施例中，光阻挡层110可以是吸收性光阻挡层。为清楚起见，在图1B (以及下面描述的图2A和图3A)中，定向光束106a被表示为从孔112发出的V形光束。然而，应当理解，这仅仅是图1A中所示的具有不同主角方向的定向光束106a的一种表示。
光导108还可包括光提取特征108a。光提取特征108a可以包含用于从光导108提取光的多个配置中的任何一种。例如，可以使用在光导108的后表面108”上的漫射白点。光提取特征108a的附加示例包含在前表面108'或后表面108”上的衍射光栅，无论是均匀的还是啁啾的衍射光栅。间距或光栅栅距(pitch)可以是亚波长(即，小于被引导光的波长)。光栅可以包括在光导 108的表面108'、108”中的沟槽或在表面108'、108”上的背脊。光提取特征的又一个示例涉及向光导108提供楔形形状，使得当光横穿光导时后表面108”远离前表面108'倾斜。光提取特征108a的进一步的示例包含在后表面108”中的微反射元件，例如棱柱形腔或半球形元件。作为示例而非限制，图1B示出了作为多个半球形元件的光提取特征108a。
在一些实施例中，如图1A所示，带有孔112的光阻挡层110在光导108 的第一表面108'上，并且可以包含反射表面(或仅仅是反射的)以将光反射回到平面背光体102中，如下面更详细地描述的。在其他实施例中，如图1B 所示，带有孔112的光阻挡层110通过若干层114-120中的一个或多个与光导108的第一表面108'分离，如下所述。在任一情况下，多个孔中的每个孔 112被配置为接收来自光导108的散射光并且从所接收的散射光提供多个定向光束106a。
图1B中所示的多视图背光体100'还包含设置在平面背光体102上的光漫射膜114。此外，所示的多视图背光体100'还包含例如取向彼此正交的一对棱镜膜116、118。例如，第一棱镜膜116可以具有第一取向，例如垂直，第二棱镜膜118可以具有第二取向，例如水平，一个设置在另一个上以形成两个棱镜膜116、118的叠层。两个棱镜膜116、118的叠层可以设置在光漫射膜114上。另外，图1B中示出了设置在两个棱镜膜116、118的叠层上的反射偏振器膜120。然后将带有孔112的光阻挡层110设置在反射偏振器膜120 上，如图所示。根据各种实施例，可以利用两个棱镜膜116、118和反射偏振器膜120中的每一个增强多视图背光体100'的亮度，并且更具体地增强定向光束106a的亮度。在这方面，应当理解，可以将光漫射膜114、一对棱镜膜 116、118和反射偏振器膜120的叠层添加到图1A的多视图背光体100中，在光导108和光阻挡层110之间。
此外，在一些实施例中，可以邻近光导108的后表面108”放置反射膜122，以将任何杂散光反射回光导中，并从而“回收”杂散光，如上面关于如图1A 所描述的。与两个棱镜膜116、118和反射偏振膜120一样，反射膜122可以提供多视图背光体100'的增强的亮度。
可以通过边缘照明或通过背面照明来提供照明。在图1B中示出了边缘照明，其示出了附接到光导108的边缘的光源124，例如白光源。白光可以由例如发光二极管(LED)、有机LED、氖灯、冷阴极荧光灯(CCFL)等提供。
根据这里描述的原理的一些实施例，提供了模式可切换的背光体。例如，模式可切换背光体可以与二维/三维(2D/3D)模式可切换显示器结合运用，例如，以便于在以2D操作模式显示二维(2D)信息和以3D操作模式显示三维(3D)信息之间切换。根据一些实施例，可以在模式可切换背光体中利用上述多视图背光体100、100'。
具体地，如图2A-2B和图3A-3B所示，并且根据这里公开的原理，公开了模式可切换背光体200、300。在图2A-2B和图3A-3B中，模式可切换背光体200、300分别包括图1A-1B中的包含平面背光体102的多视图或“3D”背光体100、100'，现在将平面背光体102称为第一平面背光体102。根据各种实施例，模式可切换背光体200、300还包括第二平面背光体104。在模式可切换背光体200、300中，第二平面背光体104被配置为在2D操作模式下在第二平面背光体104的发光表面104'处提供漫射光106b(图2B和图3B)。
这里，描述了模式可切换背光体的两个非限制性示例。在第一示例中，在图2A和图2B中示出为模式可切换背光体200，第一平面背光体102和第二平面背光体彼此分离。当在2D/3D模式可切换显示器中使用时，可以从由第二平面背光体104提供的光(即，漫射光106b)导出2D图像，并且可以从由分离的第一平面背光体102提供的光(即，定向光束106a)导出3D图像。因此，第一平面背光体102和第二平面背光体104作为图2A-2B所示的模式可切换背光体200的物理上分离的元件而存在。在第二示例中，在图3A 和图3B中示出为模式可切换背光体300，第一和第二平面背光体102、104 是相同或基本相同的元件，具有这里描述的辅助元件以区分其在2D操作模式和3D操作模式中的每一个中分别使用的部分。因此，第一平面背光体102 和第二平面背光体104被组合在模式可切换背光体300的基本上一个元件中，如图3A-3B所示。
在模式可切换背光体200、300的两个示例中，第一平面背光体102被配置为在3D操作模式下提供多个定向光束106a。第一平面背光体102包括光导108和具有多个孔112的光阻挡层110，如上面结合多视图背光体100、100' 所描述的。光阻挡层110与光导108的表面相邻或在光导108的表面上，其中多个孔中的每个孔112被配置为接收来自光导108的散射光并从所接收的散射光提供多个定向光束106a。在两个示例中，带有孔112的光阻挡层110也可以是反射的，如上面结合图1A所描述的。在其他实施例中，也可以不存在光阻挡层110的反射方面，也如上所述。例如，光阻挡层110可以是吸收性的或基本上吸收性的。
图2A-2B描绘了根据与这里描述的原理一致的实施例的模式可切换背光体200的第一示例。具体地，图2A示出了3D操作模式下的操作，而图2B 示出了2D操作模式下的操作。在该第一示例中，第二平面背光体104(用于 2D操作模式)包括光导208，光导208与第一平面背光体102(用于3D操作模式)的光导108分离。光导108被配置为引导由第一光源124a提供的光，而分离的光导208被配置为引导由第二光源124b提供的光。如图所示，带有孔112的光阻挡层110设置在第二平面背光体104和第一平面背光体102之间。第一平面背光体102被配置为通过第二平面背光体104中的开口212提供或发射定向光束106a，如下面进一步描述的。
模式可切换背光体200的光导208和108两者可以进一步包含光提取特征，例如图1B中所示的光提取特征108a。光导208被配置为将被引导光的一部分散射为散射光或漫射光106b(用于2D操作模式)。除了偏振器和棱镜膜之外，模式可切换背光体200还可以包含光漫射器，以将来自光导208的散射光转换为漫射光106b。在2D操作模式下，由第二光源124b选择性地将光提供给分离的光导208。光导108被配置为在3D操作模式下发射被引导光的一部分作为定向光束106a。为了减少图2A-2B中的杂乱，这些元件(光提取特征108a，反射偏振器膜120，棱镜膜116、118和光漫射膜114)未在图 2A-2B中示出，但在图1B中通过示例的方式示出。
在图2A-2B所示的模式可切换背光体200中，第二平面背光体104位于第一平面背光体102的光阻挡层110和光阀152的阵列之间。被配置为从发光表面104'发射光的第二平面背光体104具有与多个孔中的孔112对齐的多个开口212。开口212被配置为使来自孔112的定向光束106a穿过第二平面背光体104到达光阀152的阵列。与孔112对齐的开口212包括从发光表面 104'到与光阻挡层110相邻的第二平面背光体的相对表面的、穿过第二平面背光体104的开口。尽管在一些实施例中开口212可以包括穿过第二平面背光体104的物理开口，例如图2A-2B中所示和所描述的，但是在其他实施例中，替代地，开口可以是省略第二平面背光体104的一个或多个散射特征的透明区域。这样，开口可以包括“光学开口”而不是物理开口，如图2A-2B所示。
图3A-3B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的模式可切换背光体300的第二示例。具体地，图3A示出了3D操作模式下的操作，而图3B 示出了2D操作模式下的操作。在该第二示例中，组合第一平面背光体102 (用于3D操作模式)和第二平面背光体104(用于2D操作模式)，并且光导 108用于两种操作模式。也就是说，第一平面背光体102和第二平面背光体 104共享公共光导108。在该示例中，光阻挡层110包括偏振光阻挡层110a，其中孔112设置在组合的第一平面背光体102和第二平面背光体104的发光表面上方。根据各种实施例，该第二示例的模式可切换背光体300依赖于偏振来区分2D操作模式下的操作和3D操作模式下的操作。
如图3A-3B所示，第一平面背光体102包括光导108和第一光源124a。此外，第一光源124a被配置为在3D操作模式下向光导108提供具有第一偏振的光。例如，第一偏振可以由第一偏振器126a提供。根据各种实施例，偏振光阻挡层110a被配置为对于第一偏振的光是不透明的(在孔112处除外)。这样，仅偏振光阻挡层110a中的孔112而不是整个偏振光阻挡层110a被配置为使从光导108散射的第一偏振的光(即，作为定向光束106a)通过。例如，偏振光阻挡层110a对具有第一偏振的光的不透明性可以通过偏振光阻挡层110a的偏振垂直于光的第一偏振来提供。
在图3A-3B中，第二平面背光体104包括光导108(与第一平面背光体 102共享或组合)和第二光源124b。第二光源124b被配置为在2D操作模式下向光导108提供具有第二偏振的光。例如，第二偏振可以由第二偏振器126b 提供。此外，例如，第二偏振可以与第一偏振正交。根据各种实施例，偏振光阻挡层110a被配置为对从光导108散射的第二偏振的光是透明的，但是另一方面对第一偏振的光是不透明的。例如，偏振光阻挡层110a对第二偏振的光的透明性可以通过光阻挡层110a的偏振与具有第二偏振的光的偏振相同 (例如，平行)来提供。如前所述，偏振光阻挡层110a的底部或后表面110' 可以是反射性的，以帮助回收具有第一偏振的光。
在一个示例中，第一偏振是横磁的(TM)并且第二偏振是横电的(TE)。当然，可以颠倒或交换偏振，其中第一偏振是TE并且第二偏振是TM。在任一情况下，偏振光阻挡层110a的偏振与光导内的光、或者等效地从第二光源 124b和第二偏振器126b的组合发出的光的第二或TE偏振相匹配。类似地，在该示例中，偏振光阻挡层110a具有与第一或TM偏振正交的偏振。
在图3A-3B中，第一光源124a包括在光导108的第一输入边缘108e1 处的光学发射器124a'和第一偏振器126a。第二光源124b包括设置在光导108 的第二输入边缘108e2处的光学发射器124b'和第二偏振器126b。作为示例，第一偏振器126a仅允许TM光传进光导108，而第二偏振器126b仅允许TE 光传进光导108。
偏振光阻挡层110a包括光阻挡层110，光阻挡层110被形成为提供孔112 并且允许TE偏振光并反射TM偏振光。在一个实施例中，第一偏振是TM并且第二偏振是TE，从而反射第一偏振的光并允许第二偏振的光。替代地，如果要颠倒光阻挡层110的偏振并且第一偏振是TE并且第二偏振是TM，则偏振光阻挡层110a将允许TM偏振光并反射TE偏振光。
继续参考图3A，除了在孔112处之外，偏振光阻挡层110a对于从光导 108散射的第一偏振的光是不透明的。在3D操作模式下，第一偏振的散射光继而作为来自模式可切换背光体300的定向光束106a而发出。最终，也如图 3A所示，定向光束106a可以入射在光阀阵列(例如，LCD元件)的光阀152 上。
替代地，如图3B所示，包括光导108和第二光源124b的第二平面背光体104被配置为在2D操作模式下向光导108提供具有第二偏振的光。偏振光阻挡层110a被配置为对于从光导108散射的第二偏振的光是透明的。这样，在2D操作模式下，第二偏振的散射光作为来自模式可切换背光体300的漫射光106b而发出。此外，通过经过偏振光阻挡层110a的散射而发射的漫射光106b最终可以入射在光阀152的阵列上，如图3B所示。如上面所指示的，例如，当模式可切换背光体300与2D/3D模式可切换显示器结合运用时，漫射光106b是漫射的并且可以提供2D图像，而定向光束106a是定向的并且可以提供3D图像。
图3A-3B进一步示出了组合的第一和第二平面背光体102、104的可选附加层。具体地，示出了一对相对于彼此成90度取向的棱镜膜116、118。如图所示，该对棱镜膜116、118可以提供在光导108和偏振光阻挡层110a之间。棱镜膜116、118可以基本上类似于上面关于图1B描述的那些。
在各种实施例中，可以通过接通第一光源124a来激活图2A-3B的模式可切换背光体200、300的3D操作模式。当第一光源124a被激活时，第一偏振器126a仅允许具有第一(例如，TM)偏振的光例如借助于第一偏振器126a 从激活的第一光源124a进入光导108。然后，由于光提取特征108a，该具有第一偏振的光可以在带有孔112的偏振光阻挡层110a的方向上被定向或散射出光导108作为散射光。与孔112对齐的散射光作为定向光束106a穿过并传递到光阀阵列的光阀152上。入射在未与孔112对齐的偏振光阻挡层110a上的具有第一偏振的其他散射光被阻挡或反射回光导108，在那里它可以穿过到例如反射膜122。在到达反射膜122时，第一偏振的被反射回的光可以进一步再次朝向偏振光阻挡层110a反射，其中如果反射光与孔112对齐，则它将穿过以成为定向光束106a，以此类推。
在各种实施例中，可以通过接通第二光源124b(以及切断第一光源124a) 来激活2D操作模式。当第二光源124b被激活时，第二偏振器126b仅允许第二偏振(例如，TE)的光从激活的第二光源124b进入光导108。然后，由于光提取特征108a，该具有第二偏振的光可以在偏振光阻挡层110a的方向上被散射或定向出光导108作为散射光。如上所述，偏振光阻挡层110a被配置为允许具有第二偏振的光穿过，同时阻挡和反射具有第一偏振的光。这样，被定向为朝向偏振光阻挡层110a的第二偏振的散射光将从中穿过作为漫射光 106b。如图3B所示，在2D操作模式下漫射光可以入射在光阀152上。
根据这里描述的原理的一些实施例，提供了二维/三维(2D/3D)模式可切换显示器。图4示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的 2D/3D模式可切换显示器400的框图。根据各种实施例，2D/3D模式可切换显示器400可以用于呈现2D信息和3D信息中的任一者或两者。2D信息可以包含但不限于2D图像和文本，而3D信息可以包含但不限于多视图或3D 图像。具体地，图4中所示的2D/3D模式可切换显示器400被配置为发射表示2D像素的调制光402。例如，表示2D像素的调制光402可以在2D/3D模式可切换显示器400的2D操作模式下发射。此外，如图4所示，2D/3D模式可切换显示器400被配置为发射具有彼此不同的主角方向的、并且表示与3D 操作模式下的2D/3D模式可切换显示器400的不同视图对应的3D像素的调制光束404。在一些实施例中，调制光402和调制光束404可以进一步表示不同的颜色，并且2D/3D模式可切换显示器400可以是彩色电子显示器。
注意，图4示出了在模式可切换显示器400的不同区域中发射调制光402 和调制光束404两者，所述不同区域分别标记为“2D模式”和“3D模式”以便于说明。这是为了说明根据一些实施例，可以在2D/3D模式可切换显示器400中选择性地激活2D操作模式和3D操作模式，以同时提供2D信息和 3D信息两者。应当理解，根据各种实施例，2D/3D模式可切换显示器400还可以被配置为选择性地、排他地以2D操作模式或3D操作模式中的任一个操作，或者选择性地在2D操作模式或3D操作模式中的任一个之间切换。
如图4所示，2D/3D模式可切换显示器400包括模式可切换背光体410。模式可切换背光体410被配置为在3D操作模式下提供多个定向光束406a。此外，模式可切换背光体410被配置为在2D操作模式下提供漫射光406b。在一些实施例中，模式可切换背光体410可以基本上类似于上面描述的并在图2A-2B中示出的第一示例的模式可切换背光体200。在其他实施例中， 2D/3D模式可切换显示器400的模式可切换背光体410可以基本上类似于上面描述的并在图3A-3B中示出的第二示例的模式可切换背光体300。而且，根据一些实施例，在3D操作模式下由2D/3D模式可切换显示器400的模式可切换背光体410提供的多个定向光束406a可以基本上类似于上面关于多视图背光体100、100'和模式可切换背光体200、300各种描述的多个定向光束 106a。类似地，由模式可切换背光体410提供的漫射光406b可以基本上类似于上面关于模式可切换背光体200、300描述的漫射光106b。
根据各种实施例，模式可切换背光体410包括光导，光导被配置为引导光并进一步散射被引导光作为散射光。在一些实施例中，例如，模式可切换背光体410的光导可以基本上类似于上面描述的光导108，例如，上述模式可切换背光体200、300的光导108以及图1A-1B中所示的光导108。例如，被引导光可以基本上类似于上面关于多视图背光体100描述的被引导光101。
模式可切换背光体410还包括具有多个孔的光阻挡层。根据各种实施例，光阻挡层可以在光导的第一表面上或附近。多个孔中的每个孔被配置为接收来自光导的散射光并且在3D操作模式下提供多个定向光束406a。在一些实施例中，光阻挡层可以是反射光阻挡层。在一些实施例中，光阻挡层可以是偏振光阻挡层。此外，孔的尺寸可以与光阀阵列的光阀、或者等效地2D/3D 模式可切换显示器400的多视图像素的子像素的尺寸相当(例如，在其尺寸的50％和200％之间)。
例如，在一些实施例中，图4中示出的模式可切换背光体410的光阻挡层可以基本上类似于多视图背光体100、100'或模式可切换背光体200的光阻挡层110。类似地，孔可以基本上类似于上面各种描述的孔112。在这些实施例中，光导和光阻挡层是或用作第一平面背光体，以在3D操作模式下提供多个定向光束406a。在一些实施例中，第一平面背光体可以基本上类似于上面关于模式可切换背光体200描述的第一平面背光体102。
在这些实施例中，模式可切换背光体410还可以包括第二平面背光体，被配置为在2D操作模式下提供漫射光。第二平面背光体可以具有与光阻挡层的多个孔中的孔对齐的多个开口。开口被配置为在3D操作模式下使得多个定向光束406a能够穿过第二平面背光体。在一些实施例中，第二平面背光体可以基本上类似于上面描述的并在图2A-2B中示出的模式可切换背光体 200的第二平面背光体104。
具体地，第二平面背光体可以包括与第一平面背光体的光导分离的光导。第二平面背光体的光导被配置为引导由光源提供的光作为被引导光。在一些实施例中，第二平面背光体还可以包括光提取特征，光提取特征被配置为将被引导光的一部分散射出光导作为散射光。在一些实施例中，第二平面背光体还可以包括光漫射器，以将散射光转换为漫射光。例如，在2D操作模式下可以提供该漫射光作为漫射光406b。
在其他实施例中，图4中示出的模式可切换背光体410的光阻挡层可以基本上类似于图3A-3B中示出的上述模式可切换背光体300的偏振光阻挡层 110a。具体地，具有多个孔的光阻挡层可以被配置为阻挡第一偏振(例如，分别为TM或TE)的光，同时使第二偏振(例如，分别为TE或TM)的光通过。因此，在3D操作模式下，除了在孔处之外，从光导散射(例如，通过光导的散射特征)的第一偏振的光被光阻挡层阻挡。此外，在3D操作模式期间，发射与孔一致的散射光作为多个定向光束406a。替代地，在2D操作模式期间，从光导散射的第二偏振的光通过光阻挡层发射作为漫射光406b。因此，孔在发射漫射光406b中不起作用。
在这些其他实施例中，模式可切换背光体410的光导在两种操作模式之间共享，并且采用光的偏振(即，散射光偏振)的选择性控制来区分2D操作模式和3D操作模式，即光导内的光偏振确定发射多个定向光束406a还是漫射光406b。在这些实施例的一些中，模式可切换背光体410可以基本上类似于如上面关于模式可切换背光体300所描述的、组合的第一平面背光体102 和第二平面背光体104，其中光导108作用于2D操作模式和3D操作模式两者。
如图4所示，2D/3D模式可切换显示器400还包括光阀阵列420。光阀阵列420被配置为在2D操作模式下调制漫射光406b。由光阀阵列420调制的漫射光406b由光阀阵列420发射，作为表示2D像素的调制光402。例如，2D像素可以是2D图像的像素。此外，光阀阵列420被配置为在3D操作模式下调制多个定向光束的定向光束406a。由光阀阵列420调制的定向光束 406a继而是具有彼此不同的主角方向、并且表示3D像素即具有多视图图像的不同视图方向的方向的定向像素的调制光束404。具体地，3D像素可以对应于3D操作模式下由2D/3D模式可切换显示器400显示的多视图或3D图像的不同视图。在一些实施例中，光阀阵列420可以基本上类似于上文描述的光阀152的阵列。例如，可以采用各种不同类型的光阀作为光阀阵列420的光阀，包含但不限于液晶光阀、电泳光阀和基于电润湿的光阀中的一个或多个。
在一些实施例中(例如，如图4所示)，2D/3D模式可切换显示器400 还包括光源，光源被配置为提供将由模式可切换背光体410散射或以其他方式发射的光。具体地，图4示出了被布置为向模式可切换背光体410提供光的第一光源430a和第二光源430b。在一些实施例中，第一光源430a可以基本上类似于第一光源124a，并且第二光源430b可以基本上类似于第二光源 124b，其每一个都参考图2A-3B以及模式可切换背光体200、300在上文中进行了描述。根据各种实施例，可以利用在向模式可切换背光体410提供光之间切换来切换2D/3D模式可切换显示器400的模式。
在其中模式可切换背光体410包含分离的第一和第二平面背光体的 2D/3D模式可切换显示器400的实施例中，第一光源430a可以光学地耦合到第一平面背光体，而第二光源430b可以光学地耦合到第二平面背光体。例如，以基本上类似于如上所述的并且在图2A-2B中示出的第一和第二光源124a、 124b和相应的分离的第一和第二平面背光体102、104之间的连接的配置，第一和第二光源430a、430b可以分别连接到模式可切换背光体410的分离的第一和第二平面背光体。
在3D操作模式下，可以激活第一光源430a以向第一平面背光体的光导提供光。然后，由第一光源430a提供的光可以被散射并最终通过光阻挡层的孔发射作为多个定向光束406a。可以在3D操作模式期间去激活第二光源 430b，以确保不产生与多个定向光束406a干涉的漫射光406b。替代地，在 2D操作模式下，可以激活第二光源430b以向第二平面背光体的光导提供光。继而，在2D操作模式期间，由第二光源430b提供的光可以从第二平面背光体的光导散射作为漫射光406b。
在其中模式可切换背光体410包含组合的第一和第二平面背光体以及偏振光阻挡层的2D/3D模式可切换显示器400的其他实施例中，第一光源430a 和第二光源430b可以光学地耦合到模式可切换背光体410的光导(即，组合的第一和第二平面背光体的公共光导)，并且因此被配置为向模式可切换背光体410的光导提供光。此外，第一光源430a可以被配置为提供具有第一偏振 (例如，TM或TE)的光，并且第二光源430b可以被配置为提供具有第二偏振(例如，TE或TM)的光。在一些实施例中，这些第一和第二光源430a、 430b可以基本上类似于上述模式可切换背光体300的第一和第二光源124a、 124b和光导108。具体地，第一和第二光源430a、430b中的每一个可以包含偏振器，以偏振由相应光源发射或提供的光。此外，这些实施例的被配置为提供不同偏振的第一和第二光源430a、430b与模式可切换背光体410的光导之间的连接可以基本上类似于例如图3A-3B中所示的光导108与第一和第二光源124a、124b的连接。
如图4所示，2D/3D模式可切换显示器400还包括模式控制电路440。模式控制电路440被配置为选择性地控制通过2D/3D模式可切换显示器400 的2D/3D模式切换。具体地，模式控制电路440可以通过切换第一和第二光源430a、430b来选择性地控制2D/3D模式切换。例如，模式控制电路440 可以被配置为接通第一光源430a并切断第二光源430b以实现3D操作模式 (或在3D操作模式期间接通第一光源430a并切断第二光源430b)。此外，模式控制电路440可以被配置为切断第一光源430a并且接通第二光源430b 以实现2D操作模式(或在2D操作模式期间切断第一光源430a并且接通第二光源430b)。根据各种实施例，可以手动控制第一和第二光源430a、430b 的切换，或者更通常地，通过被配置为通过向模式控制电路440提供控制输入来执行切换的软件来控制第一和第二光源430a、430b的切换。
根据这里描述的原理的各种实施例，提供了一种背光体操作的方法。图 5示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的背光体操作的方法 500的流程图。如图所示，背光体操作的方法500包括使用平面背光体提供 510散射光。在一些实施例中，平面背光体可以基本上类似于上面关于模式可切换背光体200、300描述的第一平面背光体102。背光体操作的方法500 还包括将来自平面背光体的光定向520为朝向具有多个孔的光阻挡层。在一些实施例中，光阻挡层可以基本上类似于上面关于模式可切换背光体200、300描述的具有孔112的光阻挡层110、110a。例如，光阻挡层可以是反射光阻挡层。在另一个示例中，光阻挡层可以是偏振光阻挡层(例如，反射或不反射的)。
背光体操作的方法500还包括使用多个孔中的孔从散射光提供530多个定向光束。在一些实施例中，所提供530的多个定向光束可以基本上类似于上文描述的多个定向光束106a、406a。例如，多个定向光束可以包括具有与多视图显示器的视图方向对应的方向的定向光束。根据各种实施例，孔的尺寸与采用背光体的显示器的光阀阵列中的光阀相当。例如，背光体可以是多视图显示器中采用的多视图背光体。例如，背光体操作的方法500中的多视图背光体可以基本上类似于上面描述的多视图背光体100、100'。
在一些实施例(未示出)中，背光体操作的方法500还包括在二维(2D) 操作模式期间提供漫射光。例如，可以在三维(3D)操作模式期间提供530 多个定向光束。在这些实施例中，背光体可以是2D/3D模式可切换背光体。此外，在一些实施例中，作为2D/3D模式可切换背光体，背光体可以基本上类似于上面描述的模式可切换背光体200、300。具体地，在一些实施例中，由位于显示器的光阻挡层和光阀阵列之间的另一平面背光体提供漫射光。
在一些实施例(例如，其中光阻挡层是偏振光阻挡层)中，光阻挡层可以被配置为阻挡或至少基本上阻挡具有第一偏振的光的透射。在这些实施例中，通过利用根据第一偏振被偏振的光来照射与光阻挡层相邻的光导来提供多个定向光束。此外，在这些实施例中，光阻挡层可以被配置为透射具有第二偏振的光。例如，可以在2D操作模式期间通过利用根据第二偏振被偏振的光照射光导来提供漫射光。
根据一些实施例(未示出)，背光体操作的方法500还包括在3D操作模式下使用光阀阵列调制多个定向光束的定向光束。调制的定向光束可以提供多视图图像的定向像素。具体地，根据一些实施例，调制的定向光束可以基本上类似于上面描述的2D/3D模式可切换显示器400的调制光束404。此外，根据一些实施例(未示出)，背光体操作的方法500还可以包括在2D操作模式下调制漫射光以提供2D图像的像素。这样，在一些实施例中，方法500 的背光体可以是2D/3D模式可切换显示器的2D/3D模式可切换背光体(例如， 2D/3D模式可切换显示器400的模式可切换背光体410)。
因此，已经描述了采用具有与平面背光体的表面相邻的多个孔的光阻挡层的多视图背光体、2D/3D模式可切换背光体、2D/3D模式可切换显示器以及背光体操作方法的示例和实施例。应当理解，上述示例仅仅是表示这里描述的原理的许多具体示例中的一些示例的说明。显然，本领域技术人员可以在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下容易地设计出许多其他布置。

Claims (14)

1.一种模式可切换背光体，包括：
第一平面背光体，被配置为在三维3D操作模式下提供多个定向光束；
第二平面背光体，被配置为在二维2D操作模式下提供漫射光,
其中，所述第一平面背光体和所述第二平面背光体共享公共光导；以及
光阻挡层，具有与所述第一和第二平面背光体的表面相邻的多个孔，所述多个孔中的孔被配置为允许一部分光穿过光阻挡层作为多个定向光束，
其中，孔的尺寸与多视图显示器的多视图像素中的子像素的尺寸相当，其中所述孔的尺寸在所述子像素的尺寸的百分之五十和百分之二百之间，
所述模式可切换背光体还包括：
第一光源，被配置为在所述3D操作模式下向所述公共光导提供具有第一偏振的光；和
第二光源，被配置为在所述2D操作模式下向所述公共光导提供具有第二偏振的光，
其中，所述光阻挡层被配置为对于从所述公共光导散射的具有所述第二偏振的光是透明的，并且除了在所述孔处之外对于从所述公共光导散射的具有所述第一偏振的光是不透明的。
2.如权利要求1所述的模式可切换背光体，其中，所述多个定向光束包括具有与多视图显示器的视图方向对应的方向的定向光束。
3.如权利要求1所述的模式可切换背光体，其中，所述模式可切换背光体还包括：
光提取特征，被配置为从所述公共光导中散射出被引导光的一部分作为散射光。
4.如权利要求1所述的模式可切换背光体，其中，所述光阻挡层是反射光阻挡层。
5.如权利要求1所述的模式可切换背光体，其中，所述第一偏振是横磁TM的，所述第二偏振是横电TE的。
6.一种包括如权利要求1所述的模式可切换背光体的二维/三维2D/3D模式可切换显示器，所述2D/3D模式可切换显示器还包括：
光阀阵列，被配置为在3D操作模式下调制来自所述第一平面背光体的所述多个定向光束以提供3D图像，并在2D操作模式下调制来自所述第二平面背光体的所述漫射光以提供2D图像。
7.一种二维/三维2D/3D模式可切换显示器，包括：
模式可切换背光体，被配置为在三维3D操作模式下提供多个定向光束并且在二维2D操作模式下提供漫射光，所述模式可切换背光体包括光导和光阻挡层，所述光阻挡层具有在所述光导的第一表面上的多个孔，所述多个孔中的每个孔被配置为接收来自所述光导的散射光并在所述3D操作模式下提供多个定向光束；和
光阀阵列，被配置为在所述2D操作模式下调制所述漫射光并在所述3D操作模式下调制所述多个定向光束中的定向光束，
其中，所述多个孔中的孔的尺寸在所述光阀阵列中的光阀的尺寸的百分之五十和百分之二百之间，
所述模式可切换背光体还包括：
第一光源，被配置为在所述3D操作模式下向所述光导提供具有第一偏振的光；和
第二光源，被配置为在所述2D操作模式下向所述光导提供具有第二偏振的光，
其中，所述光阻挡层被配置为对于从所述光导散射的具有所述第二偏振的光是透明的，并且除了在所述孔处之外对于从所述光导散射的具有所述第一偏振的光是不透明的。
8.如权利要求7所述的2D/3D模式可切换显示器，其中，所述模式可切换背光体还包括：
光提取特征，被配置为从所述光导中散射出被引导光的一部分作为散射光；和
光漫射器，用来将所述散射光转换为所述漫射光，
其中，在2D操作模式下所述第二光源选择性地将光提供给所述光导。
9.如权利要求7所述的2D/3D模式可切换显示器，还包括模式控制电路，所述模式控制电路被配置为选择性地控制通过所述模式可切换背光体的2D/3D模式切换。
10.如权利要求7所述的2D/3D模式可切换显示器，其中，所述光阻挡层是反射光阻挡层。
11.如权利要求7所述的2D/3D模式可切换显示器，还包括反射膜，所述反射膜在所述光导的与所述光阻挡层相邻的表面相对的表面上，所述反射膜被配置为将杂散光反射回到所述光导中并回收所述杂散光。
12.一种2D/3D模式可切换背光体的操作方法，所述方法包括：
在三维3D操作模式期间：
使用第一平面背光体提供散射光；
将来自所述第一平面背光体的散射光定向为朝向具有多个孔的光阻挡层；和
使用所述多个孔中的孔从所述散射光提供多个定向光束，
其中所述孔的尺寸与采用背光体的显示器的光阀阵列中的光阀的尺寸相当，其中所述孔的尺寸在所述光阀的尺寸的百分之五十和百分之二百之间，以及
在二维2D操作模式期间：
使用第二平面背光体提供漫射光，其中，所述第一平面背光体和所述第二平面背光体共享公共光导，
其中，所述光阻挡层阻挡除了在所述多个孔中的孔处之外的具有第一偏振的光的透射，并且允许具有第二偏振的光的透射，在所述3D操作模式期间通过利用根据第一偏振被偏振的光照射所述公共光导来提供所述多个定向光束，并且在所述2D操作模式期间通过利用根据第二偏振被偏振的光照射所述公共光导来提供所述漫射光。
13.如权利要求12所述的2D/3D模式可切换背光体的操作方法，其中，所述多个定向光束包括具有与多视图显示器的视图方向对应的方向的定向光束。
14.如权利要求12所述的2D/3D模式可切换背光体的操作方法，还包括在所述3D操作模式下使用所述光阀阵列调制所述多个定向光束中的定向光束，以提供多视图图像的定向像素，并且在所述2D操作模式下调制所述漫射光以提供2D图像的像素。
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WO (1) WO2018186892A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110462287B (zh) * 2017-04-04 2022-07-08 镭亚股份有限公司 单侧背光体、多视图显示以及采用倾斜衍射光栅的方法
WO2018226235A1 (en) * 2017-06-08 2018-12-13 Leia Inc. Light source and multiview backlight using the same
US10999573B2 (en) * 2018-04-25 2021-05-04 Raxium, Inc. Partial light field display architecture
KR102581313B1 (ko) * 2018-10-01 2023-09-22 레이아 인코포레이티드 멀티뷰 픽셀들 및 멀티빔 방출기들의 오프셋된 행들을 갖는 멀티뷰 디스플레이 및 방법
JP7227369B2 (ja) * 2018-11-01 2023-02-21 レイア、インコーポレイテッド コンテキスト・ライトフィールド・ディスプレイ・システム、マルチビューディスプレイ、および方法
WO2020167374A1 (en) * 2019-02-16 2020-08-20 Leia Inc. Multiview display and method having light control film
CN113574447A (zh) 2019-03-14 2021-10-29 镭亚股份有限公司 模式可切换背光、隐私显示器和采用发射器阵列的方法
CN113614446A (zh) 2019-03-17 2021-11-05 镭亚股份有限公司 双视区背光、双模式显示器以及采用定向发射器的方法
KR102586392B1 (ko) 2019-04-02 2023-10-10 레이아 인코포레이티드 멀티뷰 디스플레이 정렬 방법 및 시스템
EP4115233A4 (en) * 2020-03-02 2024-04-17 LEIA Inc. ANIMATED STATIC MULTI-VIEW DISPLAY DEVICE AND METHOD
US20230045957A1 (en) * 2021-08-12 2023-02-16 Facebook Technologies, Llc Multi-source light-guiding illuminator
CN114035339A (zh) * 2021-11-30 2022-02-11 京东方科技集团股份有限公司 背光源模组、显示模组、驱动方法及显示装置
WO2023163706A1 (en) * 2022-02-24 2023-08-31 Leia Inc. Multiview display and method using effective light sources
WO2024015040A1 (en) * 2022-07-09 2024-01-18 Leia Inc. Active emitter multiview backlight, display, and method having an aperture mask
WO2024136897A1 (en) * 2022-12-21 2024-06-27 Leia Inc. Self-collimating backlight, multiview display, and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017041073A1 (en) * 2015-09-05 2017-03-09 Leia Inc. Multiview display with head tracking

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08254767A (ja) * 1995-03-16 1996-10-01 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 立体映像表示装置
WO2002073289A1 (fr) * 2001-03-14 2002-09-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Ecran de visualisation tridimensionnel, et procede de creation d'images video pour l'ecran de visualisation tridimensionnel
GB0119176D0 (en) * 2001-08-06 2001-09-26 Ocuity Ltd Optical switching apparatus
CN102143373B (zh) * 2002-12-20 2013-01-30 传输王视讯控股公司 用于二维或三维显示的装置
JP4483181B2 (ja) * 2003-03-04 2010-06-16 セイコーエプソン株式会社 立体映像表示装置
TWI282446B (en) 2003-12-05 2007-06-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guide plate and backlight device using the same
GB2410116A (en) 2004-01-17 2005-07-20 Sharp Kk Illumination system and display device
GB2413394A (en) 2004-04-20 2005-10-26 Sharp Kk Display
WO2006031545A1 (en) 2004-09-09 2006-03-23 Fusion Optix, Inc. Enhanced lcd backlight
KR101136398B1 (ko) * 2004-10-23 2012-04-18 엘지디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치 및 그 제조방법
KR100657284B1 (ko) * 2004-11-03 2006-12-14 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 채용한 액정표시장치
GB2426351A (en) 2005-05-19 2006-11-22 Sharp Kk A dual view display
US7965268B2 (en) 2005-07-08 2011-06-21 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and liquid crystal display panel
GB2428345A (en) * 2005-07-13 2007-01-24 Sharp Kk A display having multiple view and single view modes
US20070139957A1 (en) 2005-12-21 2007-06-21 Honeywell International, Inc. LED backlight system for LCD displays
TWI314663B (en) 2005-12-23 2009-09-11 Au Optronics Corp Backlight module with multiple light sources
JP4748684B2 (ja) 2006-11-15 2011-08-17 シチズン電子株式会社 バックライトユニット及び表示装置
KR101086422B1 (ko) * 2007-01-05 2011-11-25 삼성전자주식회사 고효율 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치
KR20080086110A (ko) * 2007-03-21 2008-09-25 삼성전자주식회사 고효율 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치
TW200938877A (en) * 2008-03-07 2009-09-16 Wintek Corp Image display device and illumination control device therefor
US20100039366A1 (en) 2008-08-18 2010-02-18 Rody Hardy Backlight display and method for a vehicle
US20100141868A1 (en) 2008-10-21 2010-06-10 Holox Technologies, Inc. Replicated bragg selective diffractive element for display illumination
CN102395915B (zh) * 2009-04-22 2014-04-16 株式会社藤仓 显示装置以及采光窗
US9348160B2 (en) 2010-06-24 2016-05-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Display backlights with adjustable narrow viewing angle
KR20120100821A (ko) 2011-03-04 2012-09-12 삼성전자주식회사 다시점 영상 디스플레이 장치
WO2012164795A1 (ja) 2011-05-31 2012-12-06 三菱電機株式会社 バックライトおよび液晶表示装置
JP5685154B2 (ja) * 2011-06-21 2015-03-18 株式会社ジャパンディスプレイ 立体画像表示装置及び立体画像表示装置の駆動方法
TW201326972A (zh) 2011-12-30 2013-07-01 Ind Tech Res Inst 顯示裝置
KR101316795B1 (ko) * 2012-02-02 2013-10-11 한국과학기술연구원 시역 평탄화 및 동적 크로스토크 최소화를 위한 무안경식 3차원 영상표시장치
JP2012168544A (ja) 2012-03-29 2012-09-06 Sharp Corp 画像表示装置及び該装置を備えた電子機器
US9389415B2 (en) 2012-04-27 2016-07-12 Leia Inc. Directional pixel for use in a display screen
US9459461B2 (en) 2012-05-31 2016-10-04 Leia Inc. Directional backlight
US9201270B2 (en) 2012-06-01 2015-12-01 Leia Inc. Directional backlight with a modulation layer
CN104335100B (zh) * 2012-06-01 2017-06-13 镭亚股份有限公司 具有调制层的定向背光体
US9298168B2 (en) 2013-01-31 2016-03-29 Leia Inc. Multiview 3D wrist watch
PT2938919T (pt) 2013-07-30 2019-01-21 Leia Inc Retroiluminação à base de rede de difração multifeixe
JP5925749B2 (ja) 2013-11-27 2016-05-25 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
CN103792672B (zh) * 2014-02-14 2016-03-23 成都京东方光电科技有限公司 立体显示组件、液晶面板和显示装置
US9557466B2 (en) 2014-07-30 2017-01-31 Leia, Inc Multibeam diffraction grating-based color backlighting
CN104199195B (zh) 2014-08-27 2016-10-05 深圳市华星光电技术有限公司 三维图像显示装置及三维图像显示器
JP6567058B2 (ja) 2015-01-10 2019-08-28 レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． ２次元／３次元（２ｄ／３ｄ）切り替え可能ディスプレイバックライトおよび電子ディスプレイ
CN107209393B (zh) 2015-01-28 2022-02-08 镭亚股份有限公司 三维（3d）电子显示器
WO2016160048A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Leia Inc. 2d/3d mode-switchable electronic display with dual layer backlight
KR20170014217A (ko) * 2015-07-29 2017-02-08 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
KR102390375B1 (ko) * 2015-08-26 2022-04-25 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함한 입체 영상 표시 장치
WO2017204840A1 (en) 2016-05-23 2017-11-30 Leia Inc. Diffractive multibeam element-based backlighting
CA2993850C (en) 2015-09-05 2021-11-09 Leia Inc. Angular subpixel rendering multiview display using shifted multibeam diffraction gratings
US10798371B2 (en) 2015-09-05 2020-10-06 Leia Inc. Multiview display with head tracking
US10802212B2 (en) 2015-09-05 2020-10-13 Leia Inc. Angular subpixel rendering multiview display using shifted multibeam elements
CA3007627C (en) 2016-01-30 2021-05-25 Leia Inc. Privacy display and dual-mode privacy display system
KR102322334B1 (ko) 2016-01-30 2021-11-05 레이아 인코포레이티드 멀티빔 소자-기반 백라이트 및 이를 사용하는 디스플레이
CN105739108A (zh) * 2016-03-23 2016-07-06 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种2d/3d可切换的液晶显示装置及其像素点亮方法
KR102335721B1 (ko) 2016-10-05 2021-12-07 레이아 인코포레이티드 모드-선택가능 백라이트, 방법, 및 지향성 산란 피처를 채용하는 디스플레이
CA3045328C (en) 2017-01-30 2021-08-03 Leia Inc. Multiview backlighting employing plasmonic multibeam elements
CA3053819C (en) 2017-03-25 2021-11-30 Leia Inc. Directional backlight, backlit display and method background
WO2018182991A1 (en) 2017-03-25 2018-10-04 Leia Inc. Mode-switchable backlight, privacy display, and method
CN110476012B (zh) 2017-04-02 2022-01-28 镭亚股份有限公司 双视区背光体、双模式显示器和方法
CN110462287B (zh) 2017-04-04 2022-07-08 镭亚股份有限公司 单侧背光体、多视图显示以及采用倾斜衍射光栅的方法
WO2019125390A1 (en) 2017-12-18 2019-06-27 Leia Inc. Mode-switchable backlight, display, and method
KR102422982B1 (ko) 2017-12-21 2022-07-21 레이아 인코포레이티드 모드-선택가능 백라이트, 프라이버시 디스플레이, 및 방법
EP3743656A4 (en) 2018-01-27 2021-12-01 LEIA Inc. POLARIZATION RECYCLING BACKLIGHT, PROCEDURE AND MULTI-VIEW DISPLAY WITH SUBWAVE LENGTH GRIDS

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017041073A1 (en) * 2015-09-05 2017-03-09 Leia Inc. Multiview display with head tracking

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018186892A1 (en) 2018-10-11
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