采用漫射器的有源发射器多视图背光、显示器和方法与流程

采用漫射器的有源发射器多视图背光、显示器和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年11月9日提交的美国临时专利申请序列号63/111,209的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。关于联邦赞助研究或开发的声明
3.无


背景技术：

4.电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传送信息的几乎无处不在的媒介。最常用的电子显示器包括阴极射线管(crt)、等离子显示面板(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)和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)。通常，电子显示器可以分为有源显示器(即，发射光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显的例子是crt、pdp和oled/amoled。当考虑发射光时通常被分类为无源的显示器是lcd和ep显示器。无源显示器虽然通常表现出有吸引人的性能特性，包括但不限于固有的低功耗，但是由于缺乏发光能力，在许多实际应用中的使用可能有些受限。
附图说明
5.参考以下结合附图的详细描述，可以更容易地理解根据本文描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且在附图中：
6.图1a示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器10的透视图。
7.图1b示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的具有与多视图显示器的视图方向相对应的特定主角度方向的光束的角度分量的图形表示。
8.图2a示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光的截面图。
9.图2b示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光的平面图。
10.图2c示出了根据与本文描述的原理一致的另一实施例的示例中的多视图背光的平面图。
11.图3a示出了根据本文描述的原理的实施例的示例中的多视图背光的截面图。
12.图3b示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光的平面图。
13.图3c示出了根据与本文描述的原理一致的另一实施例的示例中的多视图背光的平面图。
14.图4示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的框图。
15.图5示出了根据本文描述的原理的实施例的示例中的多视图背光操作的方法的流程图。
16.某些示例和实施例可以具有作为上述附图中所示的特征的补充和替代之一的其他特征。下面参考上述附图详细描述这些特征和其他特征。
具体实施方式
17.根据本文描述的原理的示例和实施例提供了一种多视图背光和利用多视图背光的多视图显示器，其采用漫射器来选择性地漫射由有源发射器阵列发射的光。特别地，与本文描述的原理一致的实施例提供了一种多视图背光，该多视图背光采用有源发射器阵列和漫射器，该漫射器被配置为漫射从有源发射器阵列的有源发射器发射的光。漫射器进而被配置为提供有效有源发射器，该有效有源发射器是所述有源发射器的漫射图像。由所述漫射器提供的所述有效有源发射器具有预定尺寸，该预定尺寸被配置为提供多个定向光束。根据多种实施例，由所述有效有源发射器提供的所述定向光束的不同主角度方向对应于多视图显示器的各种不同视图的或等效地由所述多视图显示器显示的多视图图像的方向。根据多种实施例，所述预定尺寸由所述漫射器的“强度”提供，该“强度”是基于所述有源发射器的实际尺寸和所述有源发射器与所述有效有源发射器的位置之间的间隔来选择的。此外，根据多种实施例，第一有源发射器阵列和第二有源发射器阵列的选择性激活可以促进多视图背光的重新配置，以提供与多视图显示器相关联的定向光束或与二维(2d)显示器一致的光。例如，所述定向光束可以是光场或表示光场。结果，采用所述多视图背光的多视图显示器可以通过选择性地激活所述第一有源发射器阵列和所述第二有源发射器阵列而在多视图模式与2d模式之间切换。
18.在本文中，“二维显示器”或“2d显示器”被定义为被配置为提供无论从哪个方向观看图像(即，在2d显示器的预定视图或范围内)都基本上相同的图像视图的显示器。在智能电话和计算机监视器中发现的常规液晶显示器(lcd)是2d显示器的示例。相比之下并且在本文中，“多视图显示器”被定义为被配置为在不同视图方向上或从不同视图方向提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示系统。特别地，不同的视图可以表示多视图图像的场景或对象的不同透视图。适用于本文描述的多视图图像的显示的多视图背光和多视图显示器的使用包括但不限于移动电话(例如，智能电话)、手表、平板计算机、移动计算机(例如，膝上型计算机)、个人计算机和计算机监视器、汽车显示控制台、相机显示器和各种其他移动以及基本上非移动的显示应用和设备。
19.图1a示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器10的透视图。如图1a所示，多视图显示器10包括屏幕12，其被配置为显示要观看的多视图图像。例如，屏幕12可以是电话(例如，移动电话、智能电话等)、平板计算机、膝上型计算机、台式计算机的计算机监视器、相机显示器或基本上任何其他设备的电子显示器的显示屏。
20.多视图显示器10在相对于屏幕12的不同视图方向16上提供多视图图像的不同视图14。视图方向16被示出为在各种不同的主角度方向上从屏幕12延伸的箭头；不同视图14被示出为在箭头的末端处的阴影多边形框(即，描绘视图方向16)；并且仅示出了四个视图14和四个视图方向16，所有这些都是作为示例而非限制。应注意，虽然不同视图14在图1a中被示出为在屏幕上方，但是当在多视图显示器10上显示多视图图像时，视图14实际上出现
在屏幕12上或其附近。在屏幕12上方描绘视图14仅仅是为了简化说明，并且旨在表示从对应于特定视图14的视图方向16中的一个相应方向观看多视图显示器10。2d显示器可以基本上类似于多视图显示器10，除了2d显示器通常被配置为提供显示图像的单个视图(例如，类似于视图14的一个视图)，而不是由多视图显示器10提供的多视图图像的不同视图14。
21.根据本文的定义，视图方向或等效地具有与多视图显示器的视图方向相对应的方向的光束通常具有由角度分量{θ，φ}给出的主角度方向。角度分量θ在本文中被称为光束的“仰角分量”或“仰角”。角度分量φ被称为光束的“方位角分量”或“方位角”。根据定义，仰角θ是垂直平面(例如，垂直于多视图显示屏的平面)中的角度，而方位角φ是水平平面(例如，平行于多视图显示屏平面)中的角度。
22.图1b示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的具有与多视图显示器的视图方向(例如，图1a中的视图方向16)相对应的特定主角度方向的光束20的角度分量{θ，φ}的图形表示。此外，根据本文的定义，光束20从特定点发射或发出。也就是说，根据定义，光束20具有与多视图显示器内的特定原点相关联的中心光线。图1b还示出了光束(或视图方向)原点o。
23.在术语“多视图图像”和“多视图显示器”中使用的术语“多视图”在本文中被定义为表示不同视角的多个视图或包括多个视图中的视图之间的角度视差的多个视图。另外，根据本文中的定义，本文中的术语“多视图”明确包括两个或更多个不同视图(例如，至少三个视图并且通常多于三个视图)。在一些实施例中，如本文所采用的“多视图显示器”可以用于明确地区分仅包括两个不同视图以表示场景或图像的立体显示器。然而，应注意，虽然多视图图像和多视图显示器可以包括多于两个视图，但是根据本文中的定义，通过一次仅选择多视图中的两个视图来观看(例如，每只眼睛一个视图)可以将多视图图像作为立体图像对来观看(例如，在多视图显示器上)。
[0024]“多视图像素”在本文中被定义为表示多视图显示器的类似的多个不同视图中的每一个中的视图的像素的视图像素集合。特别地，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中的每一个中的特定视图像素的单独视图像素。此外，多视图像素的视图像素是所谓的“定向像素”，这是因为根据本文中的定义，视图像素中的每一个与不同视图中的一个对应视图的预定视图方向相关联。此外，根据多种示例和实施例，多视图像素的不同视图像素可以在不同视图的每一个中具有等同或至少基本相似的位置或坐标。例如，第一多视图像素可以具有与位于多视图图像的不同视图中的每一个中的{x1,y1}处的像素相对应的单独视图像素，而第二多视图像素可以具有与位于不同视图中的每一个中的{x2,y2}处的像素相对应的单独视图像素，以此类推。根据本文中的定义，视图像素又等同于多视图显示器的光阀阵列的光阀。因此，术语“视图像素”和“光阀”在本文中可以互换使用，除非为了正确理解有必要区分。
[0025]
在本文中，“有源发射器”被定义为有源光源(例如，被配置为在被激活时产生和发射光的光学发射器)。因此，根据定义，有源发射器不接收来自另一光源的光。相反，有源发射器在被激活时直接生成光。根据本文中的定义，可以通过施加诸如电压或电流的电源来激活有源发射器。例如，有源发射器可以包括光学发射器，诸如当被激活或开启时发射光的发光二极管(led)。例如，可以通过向led的端子施加电压来激活led。特别地，在本文中，光源可以是基本上任何有源光源，或者包括基本上任何有源光学发射器，包括但不限于发光
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、miniled(mled)和microled(μled)中的一个或多个。由有源发射器产生的光可以具有颜色(即，可以包括特定波长的光)，或者可以是多个波长或波长范围(例如，多色光或白光)。例如，由有源发射器提供或产生的不同颜色的光可以包括但不限于原色(例如，红色、绿色、蓝色)。根据本文中的定义，“颜色发射器”是提供具有颜色的光的有源发射器。在一些实施例中，有源发射器可以包括多个有源发射器。例如，有源发射器可以包括有源发射器的集合或群组。在一些实施例中，有源发射器集合或群组中的至少一个有源发射器可以生成具有与由多个光学发射器中的至少一个其他光学发射器产生的光的颜色或波长不同的颜色或等效地波长的光。
[0026]
进一步根据本文中的定义，如在“宽角发射光”中的术语“宽角”被定义为具有比多视图图像或多视图显示器的视图的锥角更大的锥角的光。特别地，在一些实施例中，宽角发射光可以具有大于约六十度(60
°
)的锥角。在其他实施例中，宽角发射光锥角可以大于约五十度(50
°
)，或大于约四十度(40
°
)。例如，宽角发射光的锥角可以是约一百二十度(100
°
)。替代地，宽角发射光可以具有相对于显示器的法线方向大于正负45度(例如，》
±
45
°
)的角度范围。在其他实施例中，宽角发射光角度范围可以大于正负五十度(例如，》
±
50
°
)，或大于正负六十度(例如，》
±
60
°
)，或大于正负六十五度(例如，》
±
65
°
)。例如，宽角发射光的角度范围可以在显示器的法线方向的任一侧上大于约70度(例如，》
±
70
°
)。根据本文中的定义，“宽角背光”是被配置为提供宽角发射光的背光。
[0027]
在一些实施例中，宽角发射光锥角可以被定义为与lcd计算机监视器、lcd平板、lcd电视或用于宽角观看的类似数字显示设备的观看角度大致相同(例如，约
±
40-65
°
)。在其他实施例中，宽角发射光还可以被表征或描述为漫射光、基本上漫射光、非定向光(即，缺少任何特定或限定的方向性)，或者被表征或描述为具有单个或基本上一致方向的光。
[0028]
此外，如本文中所使用的，冠词“一(a)”旨在具有其在专利领域中的普通含义，即“一个或多个”。例如，“有源发射器”是指一个或多个阵列，因此，“所述有源发射器”在本文中是指“(多个)有源发射器”。此外，本文中对“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何引用并不旨在成为本文中的限制。在本文中，术语“约”在应用于值时，通常意指在用于产生该值的设备的公差范围内，或者可以意指正负10％、或正负5％、或正负1％，除非另有明确说明。此外，如本文所用的术语“基本上”是指大部分、或几乎全部、或全部或约51％至约100％范围内的量。此外，本文中的示例旨在仅是说明性的，并且出于讨论目的而不是通过限制的方式呈现。
[0029]
根据本文描述的原理的一些实施例，提供了一种多视图背光。图2a示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光100的截面图。图2b示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光100的平面图。图2c示出了根据与本文描述的原理一致的另一实施例的示例中的多视图背光100的平面图。多视图背光100被配置为发射或提供定向光束102。根据多种实施例，由多视图背光100提供的定向光束102具有与采用多视图背光100的多视图显示器的视图方向或等效地由多视图显示器显示的多视图图像的视图方向相对应的方向。在一些实施例中，定向光束102可以是或表示光场。图2a的侧视图还示出了光阀104的阵列，其可以是采用多视图背光100的多视图显示器的一部分。
[0030]
图2a-图2c中所示的多视图背光100包括设置在平面基板101上并被配置为提供发
射光102
′
的第一有源发射器阵列110。根据多种实施例，第一有源发射器阵列的有源发射器110在平面基板101上彼此间隔开。特别地，第一有源发射器阵列的有源发射器110可以间隔开一间隔，该间隔对应于采用多视图背光100的多视图显示器的光阀阵列的多视图像素或等效的多组光阀之间的间隔，如下面更详细描述的。例如，如图所示，图2a示出了相邻有源发射器110之间的间隔d，其对应于光阀104的阵列的多视图像素106或等效的多组光阀104之间的间隔d。
[0031]
在一些实施例中，有源发射器110可以被布置成具有行和列的二维(2d)阵列(例如，矩形阵列)。例如，图2b示出了布置为2d阵列的第一有源发射器阵列，其中有源发射器110作为间隔开的有源发射器110的矩形阵列设置在平面基板上。图2b还示出了与多视图像素106的间隔相对应的有源发射器110之间的间隔d。在一些实施例中，例如，如图2b所示，有源发射器间隔d以及多视图像素间隔d可以在2d阵列的两个正交方向中的每一个上。
[0032]
在另一示例中，有源发射器阵列的有源发射器110可以被布置为跨平面基板101分布的多个平行列，如图2c中所示。当被布置为平行列时，间距d可以在相邻列之间，如图2c所示。在一些实施例中(例如，如图2c所示)，列可以是“倾斜列”，即，相对于平面基板101的边缘或相对于光阀阵列中的光阀布置(图2c中未示出)中的一个或两个倾斜的列。在其他实施例(未示出)中，第一有源发射器阵列的有源发射器110可以被布置为一维(1d)，诸如线性阵列。
[0033]
如图2a-图2c所示，多视图背光100还包括漫射器120。漫射器120可以包括与第一有源发射器阵列的有源发射器110的输出相邻定位的片、膜或层。例如，如图2a所示，漫射器120可以位于第一有源发射器阵列的有源发射器110与光阀104的阵列之间。
[0034]
各种漫射器或漫射器层中的任何一种都可以被用作漫射器120。例如，漫射器120可以基于体积漫射器或体漫射器，其中散射由具有可变特性的嵌入式散射中心提供，所述可变特性诸如但不限于散射中心密度、散射中心尺寸和散射中心分布中的一个或多个。在另一示例中，漫射器120可以为被配置为基于可变表面粗糙度提供散射或漫射的表面漫射器、棱镜阵列或透镜阵列。例如，透镜阵列可以提供高度各向异性或基本上一维(1d)漫射。在其他实施例中，漫射器120可以是聚合物分散液晶(pdlc)漫射器或基于另一种技术的漫射器，该另一种技术包括但不限于电泳或电润湿。在这些实施例中，例如，漫射器120可以是可切换的。此外，漫射器120可以在跨漫射器120的不同方向(例如，正交方向)上具有不同漫射强度或不同漫射核。
[0035]
根据多种实施例，漫射器120被配置为从由第一有源发射器阵列的每个有源发射器110提供的发射光102'或使用’其来提供有效有源发射器110'。也就是说，漫射器120被配置为接收发射光102'并漫射或扩散接收的发射光102'以提供作为有效有源发射器110'或以有效有源发射器110'的形式的光。进而，由漫射器120提供的有效有源发射器110'被配置为提供或发射光，所述光模拟由具有有效有源发射器110'的尺寸的有源发射器发射的光。例如，有效有源发射器110'可以设置在漫射器120的表面处或其附近。此外，如图2a所示，根据多种实施例，漫射器表面处的有效有源发射器110'被配置为发射包括定向光束102的光，定向光束102具有与采用多视图背光100的多视图显示器的视图方向相对应的方向。
[0036]
根据多种实施例，漫射器120被配置为提供具有预定尺寸的有效有源发射器110'。特别地，漫射器120被配置为扩展第一有源发射器阵列的有源发射器110的尺寸的表观面
积，使得有效有源发射器110'具有预定尺寸。在一些实施例中，漫射器可以提供具有预定尺寸的有效有源发射器110'，该预定尺寸在采用多视图背光100的多视图显示器的光阀的尺寸的四分之一和两倍之间。在有源发射器110被布置成平行列的实施例中，由漫射器120提供的有效有源发射器110'的预定尺寸在跨平行列的宽度方向上。例如，预定尺寸可以在x方向上，其中，平行列基本上在y方向上，例如如图2c所示。在这些实施例中的一些中，如图2c所示，漫射器120可以被配置为提供有效有源发射器110'沿着列的长度的另一尺寸，所述另一尺寸与沿着列的长度的有源发射器110之间的间隔相当。
[0037]
根据一些实施例，多视图背光100还可以包括第二有源发射器阵列。与第一有源发射器阵列110一样，第二有源发射器阵列的有源发射器也被配置为发射光。此外，根据一些实施例，漫射器120还被配置为漫射由第二有源发射器阵列的有源发射器提供的发射光102”。根据一些实施例，由漫射器120从由第一和第二有源发射器阵列的组合发射的光提供的发射光102’、102”可以是宽角光或表示宽角光。
[0038]
图3a示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光100的截面图。图3b示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光100的平面图。图3c示出了根据与本文描述的原理一致的另一实施例的示例中的多视图背光100的平面图。如图3a-图3c所示，多视图背光100包括第一有源发射器阵列110和漫射器120。图3a-图3c所示的多视图背光100还包括设置在第一有源发射器阵列的有源发射器110之间的平面基板101上的第二有源发射器阵列130。图3a-图3c还示出了光阀104的阵列，例如，作为采用多视图背光100的多视图显示器的一部分的光阀104。
[0039]
在一些实施例中，第二有源发射器阵列的有源发射器130被设置在第一有源发射器阵列的有源发射器110之间的约一半的长度处。在其他实施例中，第二有源发射器阵列的有源发射器130之间以及第一有源发射器阵列的有源发射器130与有源发射器110之间的间隔是多视图显示器的光阀阵列的光阀之间的间隔的整数倍。例如，第二有源发射器阵列的有源发射器130可以彼此间隔开并且与第一有源发射器阵列的有源发射器110间隔开与光阀阵列的光阀之间的间隔或光阀的间距相对应的距离。在一些实施例中，当第一和第二有源发射器阵列的有源发射器110、130被布置为列时，第二有源发射器阵列的列被设置在第一有源发射器阵列的列之间并且可以与第一有源发射器阵列的列交替。在多种实施例中，第二有源发射器阵列的有源发射器130的列可以具有不同的间隔，诸如但不限于第一有源发射器阵列的有源发射器110的列之间的一半的长度和对应于光阀间距的间隔。
[0040]
图3a还示出了第二有源发射器阵列的有源发射器130a，其位于第一有源发射器阵列的有源发射器110之间的约一半的长度处。作为示例而非限制，图3a还示出了第二有源发射器阵列的有源发射器130，其具有与光阀阵列中的光阀104的间隔或间距相对应的间隔或间距。
[0041]
图3b示出了第二有源发射器阵列的有源发射器130，其在跨平面基板101的行方向和列方向上设置在第一有源发射器阵列的有源发射器110之间。在图3b中，第二有源发射器阵列的一些有源发射器130是沿着第一有源发射器阵列的行和列以及在对角线方向上的第一有源发射器阵列的有源发射器110之间的约一半的长度。此外，图3b示出了跨平面基板101分布的第二有源发射器阵列的附加有源发射器130，例如，使得第一和第二有源发射器阵列的有源发射器110、130组合地具有对应于光阀间距的间距(至少在x方向上，如图所
示)。
[0042]
图3c示出了有源发射器130，其被布置为跨平面基板101设置在第一有源发射器阵列的有源发射器110的相邻列之间的有源发射器130的列。另外，作为示例而非限制，图3c将有源发射器110、130的列示出为倾斜列。与图3b的有源发射器130一样，第二有源发射器阵列的有源发射器130的列可以具有对应于光阀间距的间隔，如图3c所示。
[0043]
图3a-图3c还示出了由漫射器120根据或使用由第二有源发射器阵列的有源发射器130发射的光提供的有效有源发射器130
′
。当有源发射器130具有对应于光阀间距的间隔时，有效有源发射器130
′
与有效有源发射器110
′
组合可以在漫射器的表面处提供基本上均匀的照明源，至少当第一和第二有源发射器阵列两者的有源发射器110、130被激活以发射光时。例如，有效有源发射器110
′
、130
′
的组合可以在漫射器表面处提供连续或基本上连续的表面照明，如图所示。
[0044]
根据一些实施例，第一有源发射器阵列的有源发射器110被配置为在多视图背光100的第一或“多视图”模式期间提供发射光102
′
。特别地，在多视图模式期间，有源发射器110被激活或开启并发射光，而第二有源发射器阵列(如果存在)的有源发射器130被停用或关闭并且不发射光。这样，由漫射器120根据由第一有源发射器阵列发射的光提供的有效有源发射器110
′
提供定向光束102，例如，以由光阀104调制为多视图图像。图3a-图3c示出了多视图模式，其中有源发射器110被激活以提供发射光102
′
，并且有源发射器130被停用。此外，漫射器120可以在多视图模式期间或等效地当第二有源发射器阵列的有源发射器130不存在时，根据由第一有源发射器阵列的有源发射器110提供的发射光102
′
提供有效有源发射器110
′
。
[0045]
在一些实施例中，第一有源发射器阵列和第二有源发射器阵列两者的有源发射器110、130被配置为在多视图背光100的第二或“二维”(2d)模式期间提供发射光102’、102”(作为组合发射光)。具体地，在2d模式期间，有源发射器110和有源发射器130两者都被激活并发射光。如图3a-图3c所示，在2d模式期间，第一有源发射器阵列的有源发射器110提供发射光102’，并且第二有源发射器阵列的有源发射器130提供发射光102”。然后，组合发射光102
′
、102”通过漫射器120并由漫射器120漫射，以在有效有源发射器110
′
、130
′
处或从有效有源发射器110
′
、130
′
提供输出光108。这样，在2d模式期间，漫射器120通过漫射由第一有源发射器阵列的有源发射器110和第二有源发射器阵列的有源发射器130两者提供的组合发射光102
′
、102”来提供有效有源发射器110
′
、130
′
。例如，2d模式期间的输出光108可以由光阀阵列调制以提供2d图像。
[0046]
如上所述，为了便于本文的讨论，图2a和图3a都示出了光阀104的阵列以及多视图像素106。例如，所示的光阀阵列可以是采用多视图背光100的多视图显示器的一部分。如图所示，光阀阵列的光阀104被配置为调制定向光束102。此外，如图所示，具有不同主角度方向的定向光束102中的不同定向光束通过光阀阵列中的光阀104中的不同光阀104并且可以由所述不同光阀104调制。光阀104还被配置为例如在多视图背光100的2d模式期间调制由第一和第二有源发射器阵列的组合的有源发射器110、130提供的漫射光。
[0047]
根据本文中的定义，光阀阵列的光阀104可以对应于多视图显示器的视图像素，而光阀104的集合或视图像素的集合可以对应于多视图像素106。特别地，光阀阵列的光阀104的不同集合可以被配置为接收并调制来自第一有源发射器阵列的不同有源发射器110的定
向光束102。这样，例如，如图2a中关于有源发射器110所示，对于每个有源发射器110，可能存在光阀104(或多视图像素106)的唯一集合。在多种实施例中，可以采用不同类型的光阀作为光阀阵列的光阀104，包括但不限于液晶光阀、电泳光阀和基于电润湿的光阀中的一个或多个。
[0048]
此外，在图2a中，如图所示，光阀104的尺寸s可以对应于光阀阵列中的光阀104的孔径尺寸。在其他示例中，光阀尺寸可以被定义为光阀阵列的相邻光阀104之间的距离(例如，中心到中心距离)。例如，光阀104的孔径可以小于光阀阵列中的光阀104之间的中心到中心距离。因此，除了其他定义之外，光阀尺寸可以被定义为光阀104的尺寸或者与光阀104之间的中心到中心距离相对应的尺寸。此外，在图2a中，由漫射器120根据由第一有源发射器阵列发射的光提供的有效有源发射器110
′
的尺寸s被示出为与光阀尺寸s相当。
[0049]
在一些实施例中(例如，如图2a所示)，一对相邻有源发射器110之间的发射器间距离(例如，中心到中心距离)可以等于例如由光阀集合表示的对应的一对相邻多视图像素106之间的像素间距离(例如，中心到中心距离)。例如，如图2a所示，第一有源发射器阵列的有源发射器110a与第一有源发射器阵列的另一有源发射器110b之间的中心到中心距离d基本上等于第一光阀集合104a与第二光阀集合104b之间的中心到中心距离d，其中每个光阀集合104a、104b表示多视图像素106。在其他实施例(未示出)中，有源发射器110a、110b的列对和对应的光阀集合104a、104b的相对中心到中心距离可以不同，例如，有源发射器110a、110b的列对可以具有大于或小于表示多视图像素106的光阀集合之间的间隔(即，中心到中心距离d)中的一个的元件间间隔(即，中心到中心距离d)。此外，当使用有源发射器110的列时，由采用多视图背光100的多视图显示器提供的多视图图像可以是所谓的“仅水平视差”(hpo)多视图图像，其仅在一个方向上(即，在垂直于列或跨列的方向上)具有多个视图。
[0050]
根据一些实施例，第一有源发射器阵列和第二有源发射器阵列中的一个或两个的有源发射器110、130可以包括迷你发光二极管(miniled或mled)或微型发光二极管(microled或led)。在本文中，miniled是具有小于约0.5毫米(mm)的规格的发光二极管。例如，miniled可以具有在约75微米(μm)至约300μm的范围内的规格。在本文中，μled被定义为微观发光二极管(led)，即，具有小于100μm并且更一般地小于约75μm的微观规格的led。例如，microled可以具有约10-50μm的尺寸。在一些实施例中，miniled或μled可以包括多个miniled或μled，当组合时，多个miniled或μled作为一个单元一起用作有源发射器110、130。
[0051]
在一些实施例中，miniled或μled可以包括多个不同区域，每个不同区域(或等效地，多个miniled或μled)被配置为提供不同颜色的光。例如，miniled或μled可以包括三个区域，第一区域被配置为提供红光，第二区域被配置为提供绿光，并且第三区域被配置为提供蓝光。因此，miniled或μled可以被配置为可选择地提供红光、绿光或蓝光或其任何组合(例如，白光)。
[0052]
根据一些实施例，第一有源发射器阵列和第二有源发射器阵列中的一个或两个的有源发射器110、130可以包括有机发光二极管(oled)。如本文所定义，oled是具有发射性电致发光膜或层的发射器，所述发射性电致发光膜或层包括被配置为响应于电流或类似电刺激而发射光的有机化合物。与miniled和μled一样，oled可以包括多个oled，当被组合时，多个oled一起作为一个单元用作有源发射器110、130。在一些实施方式中，oled可以包括多个
不同的区域，每个不同的区域被配置为提供不同颜色的光。例如，oled可以包括三个区域，第一区域被配置为提供红光，第二区域被配置为提供绿光，并且第三区域被配置为提供蓝光。这样，用作有源发射器110、130的oled可以被配置为通过选择提供红光、绿光或蓝光或其任何组合(例如，白光)。在其他实施例中，另一种类型的有源光学发射器可以用作有源发射器110、130，诸如但不限于高强度led和量子点led。
[0053]
在一些实施例中，有源发射器110、130可以被配置为提供具有特定颜色的基本上单色的光(即，光可以包括特定波长的光)。在其他实施例中，有源发射器110、130可以被配置为提供包括多个波长或波长范围的多色光，诸如但不限于白光。例如，有源发射器110、130可以被配置为提供红光、绿光、蓝光或其组合中的一个或多个。在另一示例中，有源发射器110、130可以被配置为提供基本上是白光的光(即，有源发射器110、130可以是白色led或白色oled)。
[0054]
在一些实施例中，有源发射器110、130可以包括微透镜、衍射光栅或另一光学膜或部件，其被配置为提供定向光束102的发射光或等同物的准直(例如，根据准直因子)和偏振控制中的一个或两个。微透镜、衍射光栅或另一光学膜或部件还可以或替代地被配置为控制定向光束102的方向。替代地，例如，准直和偏振控制中的一个或两个可以由有源发射器阵列和光阀阵列之间的光学层或膜提供。
[0055]
根据一些实施例，第一有源发射器阵列和第二有源发射器阵列可以被独立地控制、激活或供电，以提供局部调光，并且还使得能够在由有效有源发射器使用由第一有源发射器阵列发射的光产生的定向光束与由第一和第二有源发射器阵列的组合提供的漫射光之间切换。特别地，在一些实施例中，第一有源发射器阵列的有源发射器110可以被配置为例如在多视图背光的多视图模式期间通过选择性激活来提供定向光束102。类似地，第一有源发射器阵列和第二有源发射器阵列两者的有源发射器110、130可以被配置为例如在多视图背光100的2d模式期间通过选择性激活来提供发射光，该发射光进而由漫射器漫射。
[0056]
再次参考图2a和图3a，在一些实施例中，多视图背光100还可以包括平面基板，例如，平面基板101。特别地，如上所述，第一有源发射器阵列的有源发射器110以及第二有源发射器阵列的有源发射器130可以被设置在平面基板101的表面上并跨平面基板101的表面间隔开。平面基板101还可以包括电互连，以向有源发射器110、130提供电力。在一些实施例中，平面基板101被配置为光学透明的或至少基本上光学透明的(即，可以是平面透明基板)。例如，平面基板101可以包括能够将光从平面基板101的第一侧透射到第二侧的光学透明材料。此外，在一些实施例中，电互连可以是光学透明的。此外，在一些实施例中，第一有源发射器阵列和第二有源发射器阵列(当存在时)以及平面基板101(例如，连同电互连)的组合可以被配置为光学透明的。
[0057]
根据本文描述的原理的一些实施例，提供了一种多视图显示器。根据多种实施例，多视图显示器被配置为显示多视图图像。图4示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器200的框图。
[0058]
如图所示，多视图显示器200包括有效有源发射器210的阵列。有效有源发射器阵列的每个有效有源发射器210包括平面基板上的被配置为发射光的有源发射器。根据一些实施例，有效有源发射器210的有源发射器可以基本上类似于上面关于多视图背光100描述的第一有源发射器阵列的有源发射器110。
[0059]
有效有源发射器阵列的每个有效有源发射器210还包括漫射器，该漫射器被配置为漫射来自有源发射器的发射光，该发射光进而作为来自有效有源发射器210的输出发射光202离开漫射器。根据一些实施例，漫射器可以基本上类似于上述多视图背光100的漫射器120。特别地，如上所述，漫射器被配置为确定有效有源发射器210的尺寸。
[0060]
如图4所示，多视图显示器200还包括光阀220的阵列，光阀220被配置为调制来自有效有源发射器阵列的输出发射光202并提供显示图像。特别地，在一些实施例中，当光阀220调制由有效有源发射器210提供的定向光束时，显示图像可以是多视图图像。在一些实施例中，如上所述，光阀220可以基本上类似于光阀104。根据一些实施例，有效有源发射器210的漫射器被配置为将有效有源发射器210的尺寸确定为在光阀阵列的光阀220的尺寸的四分之一和两倍之间。在一些实施例中，有效有源发射器210之间的间隔是光阀阵列的光阀220之间的间隔的整数倍。
[0061]
根据一些实施例，有效有源发射器阵列包括彼此间隔开与多视图显示器的多视图像素之间的间隔相对应的距离的有效有源发射器210的第一集合212。在这些实施例中，有效有源发射器210的第一集合212中的每个有效有源发射器210可以被配置为提供输出发射光202，输出发射光202包括具有与多视图显示器的视图方向相对应的方向的多个定向光束。例如，来自包括多个定向光束的第一集合212的有效有源发射器210的输出发射光202可以是光场或表示光场。同样在这些实施例中，通过调制来自第一集合212的有效有源发射器210的输出发射光202而提供的显示图像是多视图图像。
[0062]
根据一些实施例，多视图显示器200还包括在第一集合212的有效有源发射器210之间的有效有源发射器210的第二集合214。在这些实施例中，通过调制由有效有源发射器的第一和第二集合214的组合提供的组合输出发射光202
′
而提供的显示图像是二维(2d)图像。有效有源发射器210的第二集合214中的有效有源发射器210彼此间隔开，并且有效有源发射器210的第一集合212中的相邻有效有源发射器间隔开对应于光阀间隔的间隔。
[0063]
根据一些实施例，有效有源发射器阵列的有效有源发射器210被布置成跨平面基板的平行列。在这些实施例中，有效有源发射器的尺寸可以是平行列的宽度，即，尺寸可以在跨平行列的宽度方向上。此外，在一些实施例中，漫射器可以被配置为确定有效有源发射器沿着列的长度的另一尺寸，该另一尺寸与沿着列的长度的有源发射器之间的间隔相当。
[0064]
根据一些实施例，可以在多视图显示器200的多视图模式期间激活有效有源发射器210的第一集合212。在图4的左侧示出了多视图模式。在多视图模式期间，多视图显示器200可以提供多视图图像。根据一些实施例，有效有源发射器210的第一集合212和有效有源发射器210的第二集合214两者可以在多视图显示器200的二维(2d)模式期间被激活。在图4的右侧示出了2d模式。在2d模式期间，多视图显示器200可以提供2d图像。在图4中，使用交叉影线图示了有效有源发射器210的第一集合212在多视图模式期间的激活以及有效有源发射器210的第一集合212和有效有源发射器210的第二集合214两者的激活。图4中具有虚线的箭头示出了调制的输出发射光202和调制的组合输出发射光202
′
。
[0065]
根据本文描述的原理的一些实施例，提供了一种多视图背光操作的方法。图5示出了根据本文描述的原理的实施例的示例中的多视图背光操作的方法300的流程图。图5所示的多视图背光操作的方法300包括使用跨平面基板设置的第一有源发射器阵列来发射310光。在一些实施例中，第一有源发射器阵列可以基本上类似于上面关于多视图背光100描述
的第一有源发射器阵列110。例如，第一有源发射器阵列的有源发射器可以间隔开与多视图显示器的多视图像素之间的间隔相对应的间隔。
[0066]
图5所示的方法300还包括使用漫射器漫射320从第一有源发射器阵列的每个有源发射器发射的光，以提供对应于每个有源发射器的有效有源发射器。在一些实施例中，漫射器320中使用的漫射器可以基本上类似于上面关于多视图背光100描述的漫射器120。特别地，漫射器可以提供具有在多视图显示器的光阀的尺寸的四分之一和两倍之间的尺寸的有效有源发射器。在其他实施例中，有效有源发射器尺寸可以在光阀尺寸的约百分之五十和百分之一百五十之间。在其他实施例中，有效发射器尺寸可以与光阀尺寸相当或甚至约等于光阀尺寸。
[0067]
图5所示的多视图背光操作的方法300还包括从有效有源发射器发射330光。在一些实施例中，由有效有源发射器发射330的光可以包括多个定向光束，该多个定向光束具有与多视图图像的视图方向或等效地与提供多视图图像的多视图显示器的视图方向相对应的方向。例如，多个定向光束可以是光场或表示光场。
[0068]
在一些实施例中，第一有源发射器阵列的有源发射器被布置成2d阵列，例如，间隔开的有源发射器的行和列，如图2b所示和上面关于图2b所述。在其他实施例中，第一有源发射器阵列的有源发射器被布置成跨基板的平行列，例如，如上文关于图2c所示和描述。在这些实施例中，由漫射器提供的有效有源发射器的尺寸处于跨平行列的宽度方向或对应于跨平行列的宽度方向。在一些实施例中，漫射器可以提供有效有源发射器沿着列的长度的另一尺寸，该另一尺寸与沿着列的长度的有源发射器之间的间隔相当。
[0069]
在一些实施例(未示出)中，多视图背光操作的方法300还包括使用第二有源发射器阵列发射光。在这些实施例中，第二有源发射器阵列包括设置在第一有源发射器阵列的有源发射器之间的有源发射器。此外，在这些实施例中，漫射器根据由第二有源发射器阵列的有源发射器发射的光提供发射光。在一些实施例中，第一有源发射器阵列的有源发射器在多视图背光的多视图模式期间发射光，并且第一和第二有源发射器阵列两者的有源发射器在多视图背光的二维(2d)模式期间发射光。
[0070]
在一些实施例(未示出)中，提供了一种多视图显示器操作的方法。多视图显示器操作的方法包括多视图背光操作的方法300。多视图显示器操作的方法还包括调制来自第一有源发射器阵列的每个有效有源发射器的发射光。根据多种实施例，在多视图模式期间从每个有效有源发射器发射的光可以包括具有与多视图显示器的视图方向相对应的方向的多个定向光束。根据多种实施例，在多视图模式期间或等效地当第二有源发射器阵列不存在时调制发射光提供了在视图方向上具有视图的多视图图像。
[0071]
在一些实施例(未示出)中，显示器操作的方法还包括调制来自有效有源发射器的组合发射光，所述有效有源发射器由漫射器根据所述在2d模式期间由第一和第二有源发射器阵列两者的有源发射器发射的光提供。根据多种实施例，调制组合发射光可以提供2d图像。
[0072]
因此，已经描述了采用漫射器以使用由有源发射器阵列发射的光来提供有效有源发射器的多视图背光、多视图显示器和操作多视图背光的方法的示例和实施例。应当理解，上述示例仅仅是表示本文描述的原理的许多具体示例中的一些的说明。显然，本领域技术人员能够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。

技术特征：
1.一种多视图背光，包括：第一有源发射器阵列，所述第一有源发射器阵列跨平面基板设置并被配置为提供发射光；以及漫射器，被配置为使用来自所述第一有源发射器阵列的每个有源发射器的所述发射光来提供有效有源发射器，所述有效有源发射器被配置为发射光，其中，所述第一有源发射器阵列的有源发射器间隔开与多视图显示器的多视图像素之间的间隔相对应的间隔，并且其中，所述漫射器被配置为提供具有预定尺寸的有效有源发射器，所述预定尺寸在所述多视图显示器的光阀的尺寸的四分之一和两倍之间。2.根据权利要求1所述的多视图背光，其中，所述第一有源发射器阵列的有源发射器被布置成跨所述基板的平行列，由所述漫射器提供的有效有源发射器的所述预定尺寸在跨所述平行列的宽度方向上。3.根据权利要求2所述的多视图背光，其中，所述漫射器被配置为提供所述有效有源发射器沿着所述列的长度的另一尺寸，所述另一尺寸与沿着所述列的所述长度的有源发射器之间的间隔相当。4.根据权利要求1所述的多视图背光，还包括第二有源发射器阵列，所述第二有源发射器阵列具有设置在所述第一有源发射器阵列的所述有源发射器之间的有源发射器，其中，所述漫射器被配置为漫射由所述第二有源发射器阵列的有源发射器发射的光。5.根据权利要求4所述的多视图背光，其中，所述第二有源发射器阵列的所述有源发射器被设置在所述第一有源发射器阵列的所述有源发射器之间的一半的长度处。6.根据权利要求4所述的多视图背光，其中，所述第一有源发射器阵列的所述有源发射器被配置为在所述多视图背光的多视图模式期间提供发射光，并且所述第一有源发射器阵列和所述第二有源发射器阵列两者的有源发射器被配置为在所述多视图背光的二维(2d)模式期间提供发射光。7.根据权利要求4所述的多视图背光，其中，所述第二有源发射器阵列的有源发射器彼此间隔开与所述多视图显示器的光阀阵列的光阀的间隔相对应的距离。8.一种多视图显示器，包括根据权利要求1所述的多视图背光，所述多视图显示器还包括光阀阵列，所述光阀阵列中的光阀被配置为调制来自所述有效有源发射器中的每一个的所述发射光。9.根据权利要求8所述的多视图背光，其中，来自所述有效有源发射器中的每一个的所述发射光包括具有与所述多视图显示器的视图方向相对应的方向的多个定向光束，所述光阀被配置为调制所述多个定向光束中的定向光束，以提供在所述视图方向中的每一个上具有不同视图的多视图图像。10.一种多视图显示器，包括：有效有源发射器阵列，每个有效发射器包括平面基板上的有源发射器以及漫射器，所述有源发射器被配置为发射光，所述漫射器被配置为漫射来自所述有源发射器的所述发射光并提供输出发射光；以及光阀阵列，所述光阀被配置为调制来自所述有效有源发射器阵列的所述输出发射光并提供显示图像，其中，漫射器被配置为将所述有效有源发射器的尺寸确定为在所述光阀阵列的光阀的
尺寸的四分之一和两倍之间，并且其中，有效有源发射器之间的间隔是所述光阀阵列的光阀之间的间隔的整数倍。11.根据权利要求10所述的多视图显示器，其中，所述有效有源发射器阵列包括彼此间隔开与所述多视图显示器的多视图像素之间的间隔相对应的距离的有效有源发射器的第一集合，所述第一集合中的所述有效有源发射器中的每个有效有源发射器被配置为提供输出发射光，所述输出发射光包括具有与所述多视图显示器的视图方向相对应的方向的多个定向光束，并且通过对来自所述第一集合的所述输出发射光进行调制提供的所述显示图像是多视图图像。12.根据权利要求11所述的多视图显示器，还包括在所述第一集合的有效有源发射器之间的有效有源发射器的第二集合，通过对由有效有源发射器的所述第一集合和所述第二集合的组合提供的所述输出发射光进行调制提供的所述显示图像是二维(2d)图像。13.根据权利要求12所述的多视图显示器，其中，所述第二集合的有效有源发射器彼此间隔开并且与所述第一集合的有效有源发射器相邻间隔开与所述光阀间隔相对应的间隔。14.根据权利要求10所述的多视图显示器，其中，所述有效有源发射器阵列的有效有源发射器被布置成跨所述平面基板的平行列，有效有源发射器的所述尺寸在跨所述平行列的宽度方向上，并且其中，所述漫射器被配置为确定所述有效有源发射器沿着所述列的长度的另一尺寸，所述另一尺寸与沿着所述列的所述长度的有源发射器之间的间隔相当。15.根据权利要求10所述的多视图显示器，其中，有效有源发射器阵列的有源发射器包括微型发光二极管(μled)。16.一种多视图背光操作的方法，所述方法包括：使用跨平面基板设置的第一有源发射器阵列来发射光；使用漫射器漫射来自所述第一有源发射器阵列的每个有源发射器的发射光，以提供与每个有源发射器相对应的有效有源发射器；以及从所述有效有源发射器发射所述发射光，其中，所述第一有源发射器阵列的有源发射器间隔开与多视图显示器的多视图像素之间的间隔相对应的间隔，并且其中，所述漫射器提供所述有效有源发射器，所述有效有源发射器具有在所述多视图显示器的光阀的尺寸的四分之一和两倍之间的尺寸。17.根据权利要求16所述的多视图背光操作的方法，其中，所述第一有源发射器阵列的有源发射器被布置成跨所述基板的平行列，由所述漫射器提供的有效有源发射器的所述尺寸在跨所述平行列的宽度方向上，并且其中，所述漫射器提供所述有效有源发射器沿着所述列的长度的另一尺寸，所述另一尺寸与沿着所述列的所述长度的有源发射器之间的间隔相当。18.根据权利要求16所述的多视图背光操作的方法，所述方法还包括使用第二有源发射器阵列来发射光，所述第二有源发射器阵列包括设置在所述第一有源发射器阵列的所述有源发射器之间的有源发射器，其中，所述漫射器根据由所述第二有源发射器阵列的有源发射器发射的光提供发射光。19.根据权利要求18所述的多视图背光操作的方法，其中，所述第一有源发射器阵列的所述有源发射器在所述多视图背光的多视图模式期间发射光，并且所述第一有源发射器阵列和所述第二有源发射器阵列两者的有源发射器在所述多视图背光的二维(2d)模式期间
发射光。20.一种多视图显示器操作的方法，包括根据权利要求16所述的多视图背光操作的所述方法，多视图显示器操作的所述方法还包括调制来自所述有效有源发射器中的每一个的所述发射光，以提供具有在所述视图方向上的视图的多视图图像，所述发射光包括具有与所述多视图图像的视图方向相对应的方向的多个定向光束。

技术总结
一种多视图背光、多视图显示器和方法采用有源发射器阵列和漫射器，以根据来自每个有源发射器的发射光提供有效有源发射器。所述多视图背光包括有源发射器阵列和漫射器，该漫射器被配置为提供具有预定尺寸的有效有源发射器，该预定尺寸在所述多视图显示器的光阀的尺寸的四分之一和两倍之间。所述多视图显示器包括有效有源发射器阵列和漫射器，该有效有源发射器阵列包括有源发射器，该漫射器被配置为提供输出发射光。所述多视图显示器还包括光阀阵列，该光阀阵列被配置为调制输出发射光以提供显示图像。有效有源发射器之间的间隔是所述多视图显示器的光阀之间的间隔的整数倍。视图显示器的光阀之间的间隔的整数倍。视图显示器的光阀之间的间隔的整数倍。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：镭亚股份有限公司
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2023/8/1