本申請涉及顯示領域，具體而言，涉及一種3d顯示裝置。

背景技術：

隨著3d技術的發(fā)展以及人們對立體顯示效果體驗的需求，3d顯示裝置逐漸從小尺寸向大尺寸方向發(fā)展。隨著顯示面板尺寸的變大，為滿足最佳觀賞距離的需求，柱鏡結(jié)構(gòu)與顯示面板間的距離也隨之增大。

對于柱鏡結(jié)構(gòu)與顯示面板之間的間隙，需要施加間隙介質(zhì)(如玻璃或膜)，以維持柱鏡結(jié)構(gòu)與顯示面板間的平行度，并達到提供適當?shù)挠^看距離。然而，過厚的間隙介質(zhì)意味著3d顯示裝置的重量和體積變大，除了提高了制造成本外，也同時增加了量產(chǎn)工藝的難度。

針對以上問題，公開號為us20150189258a1的專利文件提供了一種立體圖像顯示裝置，通過改變像素結(jié)構(gòu)與排列，達到解決上述問題的目的。

如圖1所示。在垂直方向上，將一個子像素區(qū)域分為開放區(qū)域(openareas,即影像顯示區(qū))112'與非開放區(qū)域(non-openarrears，即非影像顯示區(qū))114'，并且排列在下行像素的開放區(qū)域112'，精確地匹配排列在上行像素的非開放區(qū)域114'。最終，讓相鄰兩行的紅色像素101'、綠色像素102'和藍色像素103'的開放區(qū)域相對移位了一個像素的寬度的1/2。

對于垂直排列的紅色像素101'，在垂直方向上，與第一視圖像素(即圖中的第一行第一列的紅色像素)的開放區(qū)域直接相鄰的不是另一視圖的開放區(qū)域，而是另一圖的非開放區(qū)域。例如，第二視圖像素(第二行第一列的紅色像素)的開放區(qū)域設置在第一視圖像素的非開放區(qū)域下面。所有像素成移位1/2像素寬度的“z”字型排列(如圖1中的虛線)，雙凸透鏡膜垂直地附著到顯示面板上，形成在雙凸透鏡膜120'中的多個透鏡的點之間的間隙被設定為0(無間隙)。

雖然，上述文件公開的方案可以解決3d顯示裝置的重量和體積變大問題，但此方案存在一劣勢：即要求像素按照“z”字型排列，即需要再開發(fā)新的像素排列結(jié)構(gòu)的顯示面板。

技術實現(xiàn)要素：

本申請的主要目的在于提供一種3d顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術中無法在現(xiàn)有顯示單元的基礎上減小3d顯示裝置的重量和體積的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種3d顯示裝置，該3d顯示裝置包括：顯示單元，包括像素陣列，上述像素陣列包括多個相同的像素行，各上述像素行包括多個依次排列的像素單元，各上述像素單元包括至少一個子像素，各上述子像素為矩形子像素，且各上述子像素的第一邊的邊長為l，第二邊的邊長為w，且l≥w，上述像素陣列的行方向與各上述子像素的第二邊平行；遮擋單元，設置在上述顯示單元的出光側(cè)，包括依次等間隔排列的多個遮擋條，上述遮擋單元中的上述遮擋條的個數(shù)與上述像素陣列的列數(shù)相同，在與上述第二邊平行的方向上，各上述遮擋條的寬度以及相鄰兩個上述遮擋條的間隔均為w/2，上述遮擋條在上述顯示單元上的投影一一對應位于上述像素陣列的像素列中以對各上述像素列進行遮擋；視景分離元件，設置在上述遮擋單元的遠離上述顯示單元的一側(cè)。

進一步地，各上述像素單元包括三個上述子像素，分別為r子像素、g子像素與b子像素，且各上述像素行中的上述像素單元相同。

進一步地，上述視景分離元件包括柱狀透鏡陣列，上述柱狀透鏡陣列包括沿與上述第二邊平行的方向依次排列的多個柱狀透鏡。

進一步地，上述第一邊在上述視景分離元件上的投影與相鄰兩個上述柱狀透鏡的交界線的夾角為θ，θ＝arctan(w/2l)。

進一步地，上述柱狀透鏡在平行于上述像素陣列的行方向上的最大寬度ps＝ml/2，其中，m為上述3d顯示裝置的視點的個數(shù)。

進一步地，上述遮擋單元設置在上述顯示單元的出光面上。

進一步地，上述3d顯示裝置還包括：背光單元，設置在上述顯示單元的遠離上述遮擋單元的一側(cè)。

應用本申請的技術方案，3d顯示裝置中包括遮擋單元，該遮擋單元中的遮擋條可以對各子像素進行遮擋，且遮擋各子像素的短邊的一半的寬度，當進行顯示時，子像素只有一半的寬度能夠進行顯示，根據(jù)本領域公知的公式(其中，zs為3d顯示裝置的厚度，ze為觀賞距離，e為瞳距的條件下，pl為子像素的寬度)可知，當其他參數(shù)均未發(fā)生變化時，減小子像素的寬度即可減小3d顯示裝置的厚度，進而減小介質(zhì)的厚度，進而降低3d顯示裝置的重量與體積；另一方面，子像素剩余的區(qū)域用來顯示的寬度能夠保證顯示裝置具有較好的顯示效果。因此，該顯示裝置不需要重新調(diào)整顯示單元中的像素的排列，采用現(xiàn)有技術中的顯示單元就可以大大減小大尺寸顯示裝置的尺寸與體積。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有技術中的3d顯示裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本申請的一種典型實施方式提供的3d顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本申請的一種實施例提供的像素陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本申請的一種實施例提供的遮擋單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示出了本申請的另一種實施例提供的柱狀透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6示出了本申請的一種3d顯示裝置到人眼的光路示意圖；以及

圖7示出了本申請的再一種實施例提供的3d顯示裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

101'、紅色像素；102'、綠色像素；103'、藍色像素；112'、開放區(qū)域；114'、非開放區(qū)域；120'、雙凸透鏡膜；1、顯示單元；2、遮擋單元；3、視景分離元件；10、像素單元；11、子像素；12、r子像素；13、g子像素；14、b子像素；20、遮擋條；30、柱狀透鏡；31、交界線；01、人眼。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術所介紹的，現(xiàn)有技術中為了解決大尺寸顯示單元導致的顯示裝置的體積與重量大的問題，必須重新設計顯示單元中顯示像素的排列，而不能在現(xiàn)有顯示單元的顯像素排列的基礎上進行，方法較復雜，為了在現(xiàn)有顯示像素排列的基礎上解決大尺寸顯示單元導致的顯示裝置的體積與重量大的問題，本申請?zhí)岢隽艘环N3d顯示裝置。

本申請的一種典型的實施方式中，提供了一種3d顯示裝置，如圖2所示，該3d顯示裝置包括顯示單元1、遮擋單元2以及視景分離元件3。

其中，如圖3所示，上述顯示單元1包括像素陣列，上述像素陣列包括多個相同的像素行，各上述像素行包括多個依次排列的像素單元10，各上述像素單元10包括至少一個子像素11，各上述子像素11為矩形子像素，且各上述子像素11的第一邊的邊長為l，第二邊的邊長為w，并且l≥w，上述像素陣列的行方向與各上述子像素11的第二邊平行，該顯示單元為橫屏顯示單元。

需要說明的是，本申請中的子像素的第一邊的邊長大于或者等于第二邊的邊長，但是實際應用過程中，一般是第一邊長大于第二邊長。

遮擋單元設置在上述顯示單元的出光側(cè)，具體可以設置在顯示單元的出光表面上，也可以設置在顯示單元與視景分離元件之間，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況將遮擋單元設置在合適的位置上，此處就不再贅述了。

本申請的圖2示出的是遮擋單元2位于顯示單元與視景分離元件3之間的情況。當然，正如上述內(nèi)容所說的，遮擋單元的設置方式并不限于這一種。

如圖4所示，遮擋單元2包括依次等間隔排列的多個遮擋條20，上述遮擋單元2中的上述遮擋條20的個數(shù)與上述像素陣列的列數(shù)相同，在與上述第二邊平行的方向上，各上述遮擋條20的寬度以及相鄰兩個上述遮擋條20的間隔均為w/2，各上述遮擋條20在上述顯示單元上的投影一一對應位于上述像素陣列的像素列中以對各上述像素列進行遮擋。

如圖2所示，視景分離元件3設置在上述遮擋單元2的遠離顯示單元1的一側(cè)。但是并不限于這一種設置方式，根據(jù)遮擋單元的設置位置不同，對應的視景分離元件與顯示單元的位置關系也不同(接觸或不接觸設置)，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適的設置方式。

本申請中的視景分離元件可以采用現(xiàn)有技術中的任意一種結(jié)構(gòu)的視景分離元件，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適結(jié)構(gòu)的視景分離元件，此處就不再贅述了。

上述的3d顯示裝置中包括遮擋單元，該遮擋單元中的遮擋條可以對各子像素進行遮擋，且遮擋各子像素的短邊的一半的寬度，當進行顯示時，子像素只有一半的寬度能夠進行顯示，根據(jù)本領域公知的公式(其中，如圖6所示，zs為3d顯示裝置的厚度，ze為觀賞距離，e為瞳距的條件下，pl為顯示單元1中子像素的寬度，ps為視景分離元件3中的各柱狀透鏡的最大寬度，圖中的“l(fā)”與“r”表示人眼01看到的視圖對應的子像素，“l(fā)”表示左眼看到的視圖對應的子像素，“r”表示右眼看到的視圖對應的子像素)可知，當其他參數(shù)均未發(fā)生變化時，減小子像素的寬度即可減小3d顯示裝置的厚度，進而減小介質(zhì)的厚度，進而降低3d顯示裝置的重量與體積，另一方面，子像素剩余的區(qū)域用來顯示的寬度能夠保證顯示裝置具有較好的顯示效果。

因此，本申請中的顯示裝置不需要重新調(diào)整現(xiàn)有技術中的顯示單元中的像素的排列方式，通過增加遮擋單元這種簡單的方式，并采用現(xiàn)有技術中的顯示單元就可以大大減小大尺寸顯示裝置的尺寸與體積。

本申請中的子像素可以是現(xiàn)有技術中的任何一種子像素，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適的子像素。此處就不再贅述了。

本申請的一種具體的實施例中，如圖3所示，各上述像素單元10包括三個子像素11，分別為r子像素12、g子像素13與b子像素14，且各上述像素行中的上述像素單元10相同。

但是本申請中的像素單元并不限于上述的顯示像素，可以包括這三個子像素中的任何一個或兩個，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況設置合適的像素單元。

本申請的另一種實施例中，如圖5所示，上述視景分離元件3包括柱狀透鏡陣列，上述柱狀透鏡陣列包括沿與上述第二邊平行的方向依次排列的多個柱狀透鏡30。

本申請中的視景分離元件不限于包括上述的柱狀透鏡陣列的透鏡組件，還可以是視差光柵組件，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適的視景分離元件。

本申請的再一種實施例中，如圖5所示，上述第一邊在上述視景分離元件3上的投影與相鄰兩個上述柱狀透鏡30的交界線31的夾角為θ，θ＝arctan(w/2l)。這樣可以進一步保證在同一個視點只看到該視點對應的子像素形成的圖像，不會看到包括其他視點對應的子像素形成的圖像，進而可以進一步減小3d顯示裝置的串擾。如圖7所示，在a視點處看到的圖像就是該視點對應的子像素形成的，在b視點處看到的圖像就是該視點對應的子像素形成的，其他的視點看到的圖像就是其對應的子像素形成的圖像。

本申請中的一種實施例中，上述柱狀透鏡在平行于上述像素陣列的行方向上的最大寬度ps＝ml/2，其中，m為上述3d顯示裝置的視點的個數(shù)。該θ角使得顯示圖像具有低的串擾和較弱的摩爾紋現(xiàn)象。如圖7所示，該3d顯示裝置的視點的個數(shù)為9，即n＝9，ps＝9l/2。

為了進一步方便遮擋單元的固定，本申請的一種實施例中，如圖2所示，上述遮擋單元設置在上述顯示單元1的出光面上。

本申請的又一種實施例中，上述3d顯示裝置還包括背光單元，該背光單元設置在上述顯示單元的遠離上述遮擋單元的一側(cè)。

為了使得本領域技術人員更加清楚地了解本申請的技術方案，以下將結(jié)合具體的實施例來說明本申請的技術方案。

實施例

如圖2所示，3d顯示裝置包括顯示單元1、遮擋單元2以及視景分離元件3。其中，遮擋單元2設置在顯示單元1的出光面上。視景分離元件3設置在遮擋單元2的遠離顯示單元1的一側(cè)。

顯示單元中的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，遮擋單元的結(jié)構(gòu)如圖4所示，視景分離元件為透鏡組件，如圖5所示，該透鏡組件包括多個依次排列的柱狀透鏡30，相鄰兩個上述柱狀透鏡30的交界線31與上述第一邊的夾角為θ，θ＝arctan(w/2l)，且如圖7所示，n＝9，ps＝9l/2。

該3d顯示裝置中的遮擋條可以對各子像素進行遮擋，且遮擋各子像素的短邊的一半的寬度，當進行顯示時，子像素只有一半的寬度能夠進行顯示，減小子像素的寬度，進而減小了3d顯示裝置的厚度，進而減小介質(zhì)的厚度，進而降低3d顯示裝置的重量與體積，且該顯示裝置不需要重新設置顯示像素的排列，以簡單的方式就可以減小大尺寸顯示裝置的尺寸與體積；且該3d顯示裝置的柱狀透鏡陣列傾斜排列，且相鄰兩個上述柱狀透鏡30的交界線31與上述第一邊的夾角為θ，θ＝arctan(w/2l)，這樣可以進一步保證在同一個視點只看到該視點對應的子像素形成的圖像，不會看到包括其他視點對應的子像素形成的圖像，進而可以進一步減小3d顯示裝置的串擾。

從以上的描述中，可以看出，本申請上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果：

本申請的3d顯示裝置中包括遮擋單元，該遮擋單元中的遮擋條可以對各子像素進行遮擋，且遮擋各子像素的短邊(第二邊)的一半的寬度，當進行顯示時，子像素只有一半的寬度能夠進行顯示，根據(jù)本領域公知的公式(其中，如圖6所示，zs為3d顯示裝置的厚度，ze為觀賞距離，e為瞳距的條件下，ps為柱狀透鏡的最大寬度，pl為子像素的寬度，圖中的“l(fā)”表示左眼看到的視圖對應的子像素，“r”表示右眼看到的視圖對應的子像素)可知，當其他參數(shù)均未發(fā)生變化時，減小子像素的寬度即可減小3d顯示裝置的厚度，進而減小介質(zhì)的厚度，進而降低3d顯示裝置的重量與體積，另一方面，子像素剩余的區(qū)域用來顯示的寬度能夠保證顯示裝置具有較好的顯示效果。因此，該顯示裝置不需要重新調(diào)整顯示單元中的像素的排列，以簡單的方式就可以減小大尺寸顯示裝置的尺寸與體積。

以上上述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。