TWI836810B - 3d顯示器 - Google Patents

Abstract

一種3D顯示器，包括沿一層疊方向依序配置的第一顯示面板、抗反射元件以及第二顯示面板。第二顯示面板包括多個像素，每一像素包括透光區以及顯示區。顯示區包括多個發光元件。第一顯示面板在靠近抗反射元件的一側配置有第一顯示面，且第二顯示面板在遠離抗反射元件的一側配置有第二顯示面。第二顯示面板與抗反射元件之間具備間隔，此間隔在層疊方向上具有6 mm ± 10%的厚度。

Description

3D顯示器

本發明是有關於一種3D顯示器。

為了解決人眼因為反覆聚焦所造成的疲勞問題，發展出一種具有互相層疊的兩個液晶顯示面板的3D顯示器。然而，雙LCD面板的結構可能會有低穿透率、耗電、低對比、鬼影(ghost image)以及摩爾紋(moiré pattern)等問題。

本發明提供一種3D顯示器，其穿透率高、低耗電、對比度高，且沒有鬼影以及摩爾紋的問題。

根據本發明一實施例，提供一種3D顯示器，包括沿一層疊方向依序配置的第一顯示面板、抗反射元件以及第二顯示面板。第二顯示面板包括多個像素，每一像素包括透光區以及顯示區。顯示區包括多個發光元件。第一顯示面板在靠近抗反射元件的一側配置有第一顯示面，且第二顯示面板在遠離抗反射元件的一側配置有第二顯示面。第二顯示面板與抗反射元件之間具備間 隔，此間隔在層疊方向上具有6mm±10%的厚度。

根據本發明一實施例，提供一種3D顯示器，包括沿一層疊方向依序配置的第一顯示面板、霧化元件以及第二顯示面板。第二顯示面板包括多個像素，每一像素包括透光區以及一顯示區。顯示區包括多個發光元件。第一顯示面板在靠近霧化元件的一側配置有第一顯示面，且第二顯示面板在遠離霧化元件的一側配置有第二顯示面。霧化元件貼合第一顯示面板以及第二顯示面板，並在層疊方向上具有6mm±10%的厚度。

基於上述，在本發明實施例提供的3D顯示器中，第一顯示面板提供的影像可以穿透第二顯示面板的透光區，具備高穿透率，進而可以避免耗電。此外，3D顯示器還藉由配置抗反射元件以及霧化元件來消除鬼影以及摩爾紋。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、200、300、400、500:3D顯示器

101:第一顯示面板

101B:直下式區域控光背光模組

101F:第一顯示面

101L:液晶層

102:第二顯示面板

102F:第二顯示面

103:抗反射元件

104、107:霧化元件

105:保護層

106:支撐架

A1:透光區

A2:顯示區

D1、D2、D3:發光元件

IM1、IM2:影像

PA:像素

X、Y、Z:方向

W:間隔

圖1A是根據本發明實施例的3D顯示器的橫截面示意圖。

圖1B是圖1A所示的3D顯示器的***圖。

圖1C是圖1A所示的第二顯示面板的部分示意圖。

圖2至圖5是根據本發明實施例的3D顯示器的橫截面示意圖。

參照圖1A至圖1C，3D顯示器100包括沿層疊方向Z依序配置的第一顯示面板101、抗反射元件103以及第二顯示面板102。第二顯示面板102包括多個像素PA，每一像素PA包括透光區A1以及顯示區A2。顯示區A2包括多個發光元件D1~D3。第一顯示面板101在靠近抗反射元件103的一側配置有第一顯示面101F，且第二顯示面板102在遠離抗反射元件103的一側配置有第二顯示面102F。第二顯示面板102與抗反射元件103之間具備間隔W，此間隔W在層疊方向Z上具有6mm±10%的厚度。

第一顯示面板101提供的影像IM1可以穿透第二顯示面板102的透光區A1，因此，使用者可以在3D顯示器100的第二顯示面板102側同時看到第一顯示面板101提供的影像IM1以及第二顯示面板102提供的影像IM2，藉由將間隔W(空氣層)設置為6mm±10%的大小，可以使第一顯示面板101以及第二顯示面板102的影像IM1、IM2在使用者大腦形成為一個3D影像。具體而言，間隔W大小為6mm±10%可以最小化摩爾紋現象，並得到最佳的立體顯示效果。

在一些實施例中，透光區A1的面積大於或等於顯示區A2的面積，在一些實施例中，透光區A1的面積大於顯示區A2的面積的1.5倍。在一些實施例中，透光區A1的面積與顯示區A2的面積比落在1.5倍至4倍的範圍內。藉由提高透光區A1與 顯示區A2的面積比，第一顯示面板101的影像IM1可以在穿透第二顯示面板102時具有高穿透率，因此得以降低第一顯示面板101的功率，避免耗電。

在一些實施例中，第一顯示面板101的像素密度(Pixels Per Inch，PPI)落在150至250的範圍內，且第二顯示面板102的像素密度落在60至100的範圍內，使得第二顯示面板102的穿透率可以落在50%至70%的範圍內。藉由適當配置第一顯示面板101以及第二顯示面板102的像素密度，可以提高第一顯示面板101的影像IM1在穿透第二顯示面板102時的穿透率，得以進一步降低第一顯示面板101的功率，避免耗電。

由於透光區A1與顯示區A2具有大的面積比，3D顯示器100中還配置了抗反射元件103，用以避免來自3D顯示器100的第二顯示面板102側的環境光在穿透第二顯示面板102的透光區A1後在第一顯示面101F反射，形成鬼影。具體而言，由於3D顯示器100中配置了抗反射元件103，自3D顯示器100的第二顯示面板102側的環境光在穿透第二顯示面板102的透光區A1後，且在抗反射元件103的上表面反射後，會發生相消干涉，不會產生鬼影。

在本發明的一些實施例中，第二顯示面板102是微發光二極體顯示面板，具有高色彩飽和度、省電、輕薄等特點。發光元件D1~D3分別是紅色微發光二極體D1、綠色微發光二極體D2以及藍色微發光二極體D3，且可以如圖1C所示被配置在像素PA 的角落，提高透光區A1與顯示區A2的面積比。在圖1C的(i)部分所示的實施例中，綠色微發光二極體D2以及藍色微發光二極體D3在像素PA的同一個角落，紅色微發光二極體D1在像素PA的另一個角落。在圖1C的(ii)部分所示的實施例中，紅色微發光二極體D1、綠色微發光二極體D2以及藍色微發光二極體D3在像素PA的同一個角落。在圖1C的(iii)部分所示的實施例中，紅色微發光二極體D1、綠色微發光二極體D2以及藍色微發光二極體D3分別在像素PA的不同角落。總的來說，藉由將紅色微發光二極體D1、綠色微發光二極體D2以及藍色微發光二極體D3配置於像素PA的不同角落，可以降低佈線的面積，提高透光區A1與顯示區A2的面積比，進而提高影像IM1在穿透第二顯示面板102時的穿透率，降低第一顯示面板101的功率，避免耗電。

在圖1A至圖1C所示的實施例中，第一顯示面板101包括液晶層101L以及直下式區域控光背光模組101B，藉由區域控光技術提高第一顯示面板101的對比。由於第一顯示面板101採用區域控光技術，且第二顯示面板102是微發光二極體顯示面板，3D顯示器100的對比可以達到高動態範圍(HDR，High Dynamic Range)。但是本發明不以此為限，在一些實施例中，第一顯示面板101以及第二顯示面板102皆是微發光二極體顯示面板，可以更省電。

為了充分說明本發明的各種實施態樣，將在下文描述本發明的其他實施例。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實 施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

參照圖2，3D顯示器200包括沿層疊方向Z依序配置的第一顯示面板101、霧化元件104、抗反射元件103以及第二顯示面板102。3D顯示器200與3D顯示器100主要差異在於，霧化元件104被配置於第一顯示面板101以及抗反射元件103之間。霧化元件104被用來消除因第一顯示面板101以及第二顯示面板102空間頻率相近所產生的摩爾紋。在一些實施例中，霧化元件104的霧度落在20%至45%的範圍內，且霧化元件104在層疊方向Z上的厚度為2mm。但是本發明不以此為限，在一些實施例中，霧化元件104的霧度為37%±10%，且霧化元件104在層疊方向Z上的厚度為1mm。在一些實施例中，本發明實施例的抗反射元件103與霧化元件104可以由單一個多層膜結構來實現。

參照圖3，3D顯示器300包括沿層疊方向Z依序配置的第一顯示面板101、抗反射元件103、第二顯示面板102以及保護層105、以及支撐架106。3D顯示器300與3D顯示器100的主要差異在於，第一顯示面板101、抗反射元件103、第二顯示面板102皆為可撓的，並且，相對於觀看側，第一顯示面101F以及第二顯示面102F皆形成為凹面。保護層105以及支撐架106皆可為上述曲面結構提供支撐。在一些實施例中，第一顯示面101F以及第二顯示面102F皆為圓柱面，相對於Y-Z平面為對稱。在一些實施例 中，第一顯示面101F以及第二顯示面102F皆為圓球面，相對於Z軸為對稱，且可以視為是兩個同心圓的一部份，對應同一個圓心。

參照圖4，3D顯示器400包括沿層疊方向Z依序配置的第一顯示面板101、抗反射元件103、第二顯示面板102以及保護層105、以及支撐架106。3D顯示器400與3D顯示器100的主要差異在於，第一顯示面板101、抗反射元件103、第二顯示面板102皆為可撓的，並且，相對於觀看側，第一顯示面101F以及第二顯示面102F皆形成為凸面。保護層105以及支撐架106皆可為上述曲面結構提供支撐。在一些實施例中，第一顯示面101F以及第二顯示面102F皆為圓柱面，相對於Y-Z平面為對稱。在一些實施例中，第一顯示面101F以及第二顯示面102F皆為圓球面，相對於Z軸為對稱，且可以視為是兩個同心圓的一部份，對應同一個圓心。

參照圖5，3D顯示器500包括沿層疊方向Z依序配置的第一顯示面板101、霧化元件107以及第二顯示面板102。霧化元件107貼合第一顯示面板101以及第二顯示面板102，並在層疊方向Z上具有6mm±10%的厚度。霧化元件107被用來消除因第一顯示面板101以及第二顯示面板102空間頻率相近所產生的摩爾紋。由於霧化元件107貼合第一顯示面板101以及第二顯示面板102，相較於圖1A、圖2、圖3以及圖4所示的實施例，3D顯示器500不具備間隔W，因此不會有環境光造成鬼影的問題，不需 配置抗反射元件103。在一些實施例中，霧化元件107的霧度落在20%至45%的範圍內。但是本發明不以此為限，在一些實施例中，霧化元件104的霧度為37%±10%。

綜上所述，本發明實施例提供的3D顯示器中，第一顯示面板提供的影像可以穿透第二顯示面板的透光區，具備高穿透率，進而可以避免耗電。此外，3D顯示器還藉由配置抗反射元件以及霧化元件來消除鬼影以及摩爾紋。

100:3D顯示器 101:第一顯示面板 101B:直下式區域控光背光模組 101F:第一顯示面 101L:液晶層 102:第二顯示面板 102F:第二顯示面 103:抗反射元件 IM1、IM2:影像 X、Y、Z:方向 W:間隔

Claims (20)

1. 一種3D顯示器，包括沿一層疊方向依序配置的： 一第一顯示面板； 一抗反射元件；以及 一第二顯示面板，包括多個像素，每一所述像素包括一透光區以及一顯示區，所述顯示區包括多個發光元件，所述第一顯示面板在靠近所述抗反射元件的一側配置有一第一顯示面，且所述第二顯示面板在遠離所述抗反射元件的一側配置有一第二顯示面， 其中所述第二顯示面板與所述抗反射元件之間具備一間隔，所述間隔在所述層疊方向上具有6 mm ± 10%的厚度。
2. 如請求項1所述的3D顯示器，其中所述透光區的面積與所述顯示區的面積比落在1.5倍至4倍的範圍內。
3. 如請求項1所述的3D顯示器，其中每一所述發光元件被配置於每一所述像素的角落，所述第一顯示面板的像素密度落在150至250的範圍內，且所述第二顯示面板的像素密度落在60至100的範圍內。
4. 如請求項1所述的3D顯示器，其中每一所述發光元件包括一微發光二極體。
5. 如請求項1所述的3D顯示器，還包括一霧化元件，配置於所述第一顯示面板以及所述抗反射元件之間。
6. 如請求項5所述的3D顯示器，所述霧化元件的霧度落在20%至45%的範圍內，且所述霧化元件在所述層疊方向上的厚度為2 mm。
7. 如請求項5所述的3D顯示器，所述霧化元件的霧度為37% ± 10%，且所述霧化元件在所述層疊方向上的厚度為1 mm。
8. 如請求項1所述的3D顯示器，其中所述間隔為一空氣層。
9. 如請求項1所述的3D顯示器，其中第一顯示面板包括一直下式區域控光背光模組。
10. 如請求項1所述的3D顯示器，其中所述第一顯示面板以及所述第二顯示面板為可撓式顯示面板，且所述第一顯示面以及所述第二顯示面為凹面。
11. 如請求項1所述的3D顯示器，其中所述第一顯示面板以及所述第二顯示面板為可撓式顯示面板，且所述第一顯示面以及所述第二顯示面為凸面。
12. 如請求項10或11所述的3D顯示器，其中所述第一顯示面以及所述第二顯示面為圓柱面。
13. 如請求項10或11所述的3D顯示器，其中所述第一顯示面以及所述第二顯示面為圓球面。
14. 一種3D顯示器，包括沿一層疊方向依序配置的： 一第一顯示面板； 一霧化元件；以及 一第二顯示面板，包括多個像素，每一所述像素包括一透光區以及一顯示區，所述顯示區包括多個發光元件，所述第一顯示面板在靠近所述霧化元件的一側配置有一第一顯示面，且所述第二顯示面板在遠離所述霧化元件的一側配置有一第二顯示面， 其中所述霧化元件貼合所述第一顯示面板以及所述第二顯示面板，並在所述層疊方向上具有6 mm ± 10%的厚度。
15. 如請求項14所述的3D顯示器，其中所述透光區的面積與所述顯示區的面積比落在1.5倍至4倍的範圍內。
16. 如請求項14所述的3D顯示器，其中每一所述發光元件被配置於每一所述像素的角落，所述第一顯示面板的像素密度落在150至250的範圍內，且所述第二顯示面板的像素密度落在60至100的範圍內。
17. 如請求項14所述的3D顯示器，其中每一所述發光元件包括一微發光二極體。
18. 如請求項14所述的3D顯示器，所述霧化元件的霧度落在20%至45%的範圍內。
19. 如請求項14所述的3D顯示器，所述霧化元件的霧度為37% ± 10%。
20. 如請求項14所述的3D顯示器，其中第一顯示面板包括一直下式區域控光背光模組。

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