[go: up one dir, main page]

CN119105211B - 显示组件、显示设备和车辆 - Google Patents

显示组件、显示设备和车辆

Info

Publication number
CN119105211B
CN119105211B CN202310673065.1A CN202310673065A CN119105211B CN 119105211 B CN119105211 B CN 119105211B CN 202310673065 A CN202310673065 A CN 202310673065A CN 119105211 B CN119105211 B CN 119105211B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
polarized light
liquid crystal
display
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310673065.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN119105211A (zh
Inventor
黄凯荣
李伟武
杨晓川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN202310673065.1A priority Critical patent/CN119105211B/zh
Publication of CN119105211A publication Critical patent/CN119105211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN119105211B publication Critical patent/CN119105211B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0172Head mounted characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133638Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种显示组件、显示设备和车辆,涉及显示领域,解决了三维显示组件的装配成本高的问题。具体方案为:从亚像素出射的光中获取第一偏振光,从背景光中获取第二偏振光,第一偏振光和第二偏振光的偏振方向相互垂直。分光调制结构直射该第二偏振光;且对来自不同该亚像素的该第一偏振光进行偏转后以不同的方向出射。该分光调制结构无须避让显示层出射的任何光束,装配精度要求低,装配成本低。分光调制结构的周期宽度不受整像素的周期宽度限制。单周期的分光调制结构可以覆盖多个整像素,为显示组件显示多视点或超多视点的三维图像提供基础。分光调制结构可以配置控制器,实现三维模式和二维模式的切换。

Description

显示组件、显示设备和车辆
技术领域
本申请实施例涉及显示领域,尤其涉及一种显示组件、显示设备和车辆。
背景技术
三维(three dimension,3D)显示技术能够使输出的画面变得立体逼真,让观看者有身临其境的感受。其中,裸眼3D显示技术不需要观众佩戴眼镜或头盔便可观赏3D效果,具有广阔的应用场景。裸眼式3D显示技术包括光屏障式(light barrier)3D显示技术、柱状透镜(lenticular lens)3D显示技术、集成成像(integral imaging)显示技术、全息(holographic)显示技术和指向光源(directional backlight)3D显示技术等技术。
其中,裸眼3D显示的显示设备的装配成本有待降低。
发明内容
本申请实施例提供一种显示组件、显示设备和车辆,降低显示组件的装配成本。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案。
第一方面,本申请的实施例提供一种显示组件。该显示组件包括显示层、偏振结构以及分光调制结构。显示层包括相互连接的透光部和发光器件。偏振结构位于显示层的出光侧,偏振结构覆盖发光器件的部分用于出射第一偏振光,偏振结构覆盖透光部的部分用于出射第二偏振光。该第一偏振光的传输方向为第一方向;该第二偏振光的传输方向为第二方向;该第一偏振光的偏振方向与该第二偏振光的偏振方向相互垂直。分光调制结构位于该偏振结构的出光侧。分光调制结构与该偏振结构的出光侧连接;该分光调制结构用于出射传输方向为第三方向的该第一偏振光;还用于出射传输方向为第二方向的该第二偏振光;该第一方向和该第三方向不同。由此,透光部出射的光经过偏振结构后得到第二偏振光,分光调制结构不改变第二偏振光的传输方向;发光器件出射的光经过偏振结构后得到第一偏振光,分光调制结构改变第一偏振光的传输方向。发光器不同位置发出的光进入分光调制结构的入射角不同,经过分光调制结构改变后,发光器不同位置发出的光出射方向也不同,因此发光器内不同位置出射的光线会传播至显示组件出光侧的不同区域,不同发光器出射的光线会传播至显示组件出光侧的不同区域。由于左眼和右眼之间具有距离,观看者左眼接受的光线和右眼接受的光线来自发光器件不同的发光区(或者来自不同的发光器件),当显示层播放三维图像时,观看者可以观看三维图像。换言之,该显示组件具有显示三维图像功能,同时该显示组件对透过透光部的光线的传输方向不改变,背离显示组件观测面的光线可以透过透光部进入人眼,使观看者可以观看三维图像的同时观看显示组件背面的物体。透光部出射的光和发光器件出射的光经过偏振结构后均入射至分光调制结构,分光调制结构在安装的过程中无须避让显示层出射的任何光束,只需要使显示层出射的光均穿过分光调制结构,使分光调制结构的装配精度要求低,显示组件的装配成本降低。另外,由于显示层的所有光束均入射分光调制结构,分光调制结构的制造误差或者装配误差对光路的影响小,确保显示组件优良的显示效果。
结合第一方面,在一些可实现的方式中,分光调制结构包括第一液晶层和调制层。偏振结构、第一液晶层以及调制层依次背离该显示层层叠设置。或者,偏振结构、调制层以及第一液晶层依次背离该显示层层叠设置。第一液晶层朝向该调制层的表面为第一曲面,调制层朝向该第一液晶层的表面为第二曲面,第一曲面与该第二曲面贴合。该液晶分子位于该第一液晶层内,该调制层的折射率与该第一液晶层的液晶分子的寻常光折射率相同;该第一偏振光的偏振方向与该第一液晶层的液晶分子的指向矢平行;或者,该调制层的折射率与该第一液晶层的液晶分子的非寻常光折射率相同,该第一偏振光的偏振方向与该第一液晶层的液晶分子的指向矢垂直。由于第一偏振光的偏振方向与液晶分子的指向矢平行,液晶分子对第一偏振光表现为非寻常光折射率。调制层的折射率与该液晶分子的寻常光折射率相同,由于非寻常光折射率和寻常光折射率不同,第一偏振光在第一曲面两侧的折射率不同,第一液晶层和调制层对第一偏振光为凸透镜的作用,第一偏振光经过第一液晶层和调制层后,传输方向被改变。由于第二偏振光的偏振方向与第一偏振光的偏振方向相互垂直,第二偏振光的偏振方向与该液晶分子的指向矢垂直,液晶分子对第二偏振光表现为寻常光折射率,第一液晶层和调制层对第二偏振光表现为透光元件作用,第二偏振光经过第一液晶层和调制层后,传输方向不改变。或者,调制层的折射率与非寻常光折射率相同,第一偏振光的偏振方向液晶分子的指向矢垂直,液晶分子对第一偏振光表现为寻常光折射率,第一偏振光在第一曲面两侧的折射率不同,第一液晶层和调制层对第一偏振光为凸透镜的作用。调制层和液晶分子对第二偏振光的折射率均为非寻常光折射率,对第二偏振光表现为透光元件作用。
结合第一方面,在一些可实现的方式中,分光调制结构还包括位于该第一液晶层两侧的第一电极和第二电极。若该第一电极和该第二电极的电势差为第一电压,则第一偏振光的偏振方向与该液晶分子的指向矢平行。若该第一电极和该第二电极的电势差为第二电压,该第一偏振光的偏振方向和该第二偏振光的偏振方向均与该液晶分子的指向矢垂直。由此,若该第一电极和该第二电极的电势差为第一电压,第一液晶层和调制层对第一偏振光为凸透镜的作用,对不同位置入射的第一偏振光偏转后以不同方向出射,观看者左眼接受的光线和右眼接受的光线不同,使该显示组件可以显示三维图像。当第一偏振光的偏振方向和该第二偏振光的偏振方向均与该液晶分子的指向矢垂直时,第一液晶层和调制层对第一偏振光和第二偏振光均表现为透光元件的作用。观看者左眼接受的光线和右眼接受的光线来自于同一发光器件,使该显示组件可以显示二维图像。如此,可以通过控制器切换显示组件的二维模式和三维模式。
结合第一方面,在一些可实现的方式中,分光调制结构包括第一电极组、第二液晶层和多个液晶分子。第一电极组包括多个电隔离的导电片,多个该液晶分子位于该第二液晶层内;该第二液晶层的入光面和出光面相互平行。第二液晶层的该入光面朝向该偏振结构。沿该第二液晶层的入光面的边缘至该第二液晶层的入光面的几何中心,若多个导电片接受的电压逐渐减小,使液晶分子的指向矢逐渐偏转。对于第一偏振光,多个液晶分子产生一个梯度折射率分布,该梯度折射率呈抛物线分布,该分光调制结构对第一偏振光表现为凸透镜作用,对来自不同发光器件的第一偏振光偏转后以不同角度出射,当显示层播放三维图像时,观看者可以观看三维图像。对于第二偏振光,每个液晶分子的指向矢均与第二偏振光的偏振方向相互垂直,分光调制结构对第二偏振光表现为透光元件作用,背离显示组件观测面的光线可以透过透光部进入人眼,使观看者可以观看三维图像的同时观看显示组件背面的物体。若多个导电片接受的电压相等。每个液晶分子的指向矢均平行,分光调制结构对第一偏振光和第二偏振光均表现为透光元件的作用,观看者可以观看显示层播放的二维图像,且可以观看显示组件背面的物体。
结合第一方面,在一些可实现的方式中,该偏振结构包括第一起偏器和偏振转换器。该偏振转换器与该第一起偏器沿背离该显示层的一侧层叠设置。该第一起偏器覆盖该发光器件的部分用于出射第三偏振光,该第一起偏器覆盖该透光部的部分用于出射第四偏振光。该第三偏振光与该第一偏振光的偏振方向相同,该偏振转换器在该显示层表面的投影与该透光部重叠,该偏振转换器用于将该第四偏振光转换为该第二偏振光;或者,该第四偏振光与该第二偏振光的偏振方向相同,该偏振转换器在该显示层表面的投影与该发光器件重叠,该偏振转换器用于将该第三偏振光转换为该第一偏振光。由此,发光器件出射的光束经过第一起偏器和偏振转换器后出射第一偏振光,透光部出射的光束经过第一起偏器和偏振转换器后出射第二偏振光。
结合第一方面,在一些可实现的方式中,该偏振转换器包括扭曲向列型液晶层。由此,扭曲向列型液晶层可以偏转偏振光的偏振方向90°。
结合第一方面,在一些可实现的方式中,该偏振转换器包括1/2波片。由此,1/2波片可以偏转偏振光的偏振方向90°。
结合第一方面,在一些可实现的方式中,该显示组件还包括:第一1/4波片,该第一1/4波片位于该发光器件和该偏振结构之间。由此,第一1/4波片可以降低从显示组件的出光侧传播至发光器件的光的反射。
第二方面,本申请的实施例提供一种显示组件。该显示组件包括:显示层、分光调制结构、第二起偏器和起偏组件,显示层包括相互连接的透光部和发光器件。第二起偏器位于该亚像素的出光侧,用于出射第一偏振光。第一偏振光的传输方向为第一方向。入射光经过该起偏组件和该透光部后出射第二偏振光;第二偏振光的传输方向为第二方向;第一偏振光的偏振方向与第二偏振光的偏振方向相互垂直。透光部的出光侧和第二起偏器的出光侧均与分光调制结构连接;分光调制结构用于出射传输方向为第三方向的第一偏振光;还用于出射传输方向为第二方向的第二偏振光;第一方向和第三方向不同。透光部出射第二偏振光,分光调制结构不改变第二偏振光的传输方向;发光器件出射的光经过第二起偏器后得到第一偏振光,分光调制结构改变第一偏振光的传输方向。发光器不同位置发出的光进入分光调制结构的入射角不同,经过分光调制结构改变后,发光器不同位置发出的光出射方向也不同,因此发光器内不同位置出射的光线会传播至显示组件出光侧的不同区域,不同发光器出射的光线会传播至显示组件出光侧的不同区域。由于左眼和右眼之间具有距离,观看者左眼接受的光线和右眼接受的光线来自发光器件不同的发光区(或者不同的发光器件),当显示层播放三维图像时,观看者可以观看三维图像。换言之,该显示组件具有显示三维图像功能,同时该显示组件对透过透光部的光线的传输方向不改变,背离显示组件观测面的光线可以透过透光部进入人眼,使观看者可以观看三维图像的同时观看显示组件背面的物体。透光部出射的光和发光器件出射的光均入射至分光调制结构,分光调制结构在安装的过程中无须避让显示层出射的任何光束,只需要使显示层出射的光均穿过分光调制结构,使分光调制结构的装配精度要求低,显示组件的装配成本降低。另外,由于显示层的所有光束均入射分光调制结构,分光调制结构的制造误差或者装配误差对光路的影响小,确保显示组件优良的显示效果。
结合第二方面,在一些可实现的方式中,起偏组件包括第三起偏器,该第三起偏器位于该透光部的入光侧。如此,入射光经过第三起偏器和透光部后出射第二偏振光。
结合第二方面,在一些可实现的方式中,起偏组件包括第四起偏器、第二1/4波片和第三1/4波片;该第二1/4波片和该第四起偏器依次靠近该显示层层叠设置,该第三1/4波片位于该第二起偏器和该显示层之间,且该第三1/4波片覆盖该透光部和发光器件;该入射光依次经过该第四起偏器、该第二1/4波片该透光部以及该第三1/4波片后出射该第二偏振光。第三1/4波片可以降低从显示组件的出光侧传播至发光器件的光的反射。
第三方面,本申请实施例提供一种显示设备,包括处理器以及如上述第一方面和第二方面提供的任一种显示组件,该处理器用于向该显示模组发送图像数据。由此,该显示设备具有上述显示设备的优点,显示效果佳,制备成本低。
第四方面,本申请实施例提供一种车辆,包括车架和上述第三方面提供的任一种显示设备,该显示设备与该车架连接。显然,该车辆也具有上述显示设备的优点。
附图说明
图1a为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
图1b为一种AR眼镜的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种显示设备的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种显示组件的结构示意图。
图4为相关技术中显示面板的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的一个像素单元的光路结构示意图。
图6a为本申请实施例提供的一种分光调制结构的结构示意图。
图6b为第一偏振光在分光调制结构内传播的光路示意图。
图6c为第二偏振光在分光调制结构内传播的光路示意图。
图6d为本申请实施例提供的又一种分光调制结构的结构示意图。
图6e为图6d所示的分光调制结构的一种工作状态图。
图7a为本申请实施例提供的又一种分光调制结构的结构示意图。
图7b为图7a所示的分光调制结构的一种工作状态图。
图7c为图7a所示的分光调制结构的又一种工作状态图。
图8a为本申请实施例提供的显示层和一种偏振结构的分解结构示意图。
图8b为本申请实施例提供的显示层和又一种偏振结构的分解结构示意图。
图8c为本申请实施例提供的显示层和另一种偏振结构的分解结构示意图。
图8d为本申请实施例提供的显示层和再一种偏振结构的分解结构示意图。
图9a为本申请实施例提供的又一种显示组件的分解结构示意图。
图9b为本申请实施例提供的再一种显示组件的分解结构示意图。
图中:01-显示面板;02-亚像素;03-透明部;04-偏振膜;05-液晶透镜层;20-车辆;21-车架;10-显示设备;11-处理器;12-物体;100-显示组件;110-显示层;101-像素单元;102-红色偏振光;103-绿色偏振光;104-蓝色偏振光;105-第二偏振光;111-透光部;112-发光器件;120-偏振结构;130-分光调制结构;131-第一液晶层;132-调制层;133-液晶分子;135-第一曲面;134-第二曲面;138-第一控制器;136-第一电极;137-第二电极;139-第二控制器;141-第一电极组;142-第二电极组;143-第二液晶层;150-1/4波片;121-第一起偏器;122-偏振转换器;123-第一导电衬底;124-第二导电衬底;125-液晶层;107-第四偏振光;106-第三偏振光;160-第二起偏器;170-第三起偏器;201-第一偏振光。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
此外,本申请中,“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
图1a为本申请实施例提供的一种车辆20的结构示意图。如图1a所示,车辆20包括车架21和显示设备10,显示设备10和车架21连接。
本申请实施例对车架21和显示设备10的相对位置不做限制。在一些实施例中,显示设备10集成于抬头显示器(head up display,HUD)中,HUD可将导航信息、仪表信息等投射在驾驶员的前方视野范围,避免驾驶员低头查看这些信息,从而影响驾驶安全。HUD投射的图像经过风挡反射后,在车辆外部形成虚像。其中,HUD的类型包括但不限于组合型抬头显示系统(combiner-HUD,C-HUD)、风挡型抬头显示(windshield-HUD,W-HUD)和增强现实型抬头显示系统(augmented reality HUD,AR-HUD)。
在另一种可能应用场景中,本申请实施例提供的显示设备集成于增强现实(ugmented reality,AR)设备,AR设备可以包括但不限于AR眼镜或AR头盔。图1b为一种AR眼镜的结构示意图,请参阅图1b,本申请实施例提供的显示设备10集成于AR眼镜,用户可佩戴AR眼镜设备进行游戏、观看视频、参加虚拟会议、或视频购物等。
在又一种场景中,本申请实施例提供的显示设备可以设置在电子橱窗,透明电视等其他装置,本申请实施例对此不做限制。
可以理解的是,上述给出的应用场景仅是举例,本申请提供的显示设备还可以应用在其它可能的场景,例如医疗设备,本申请实施例不做限定。
图2为本申请实施例提供的一种显示设备10的结构示意图。请参阅图2,显示设备10包括处理器11和显示组件100,处理器11和显示组件100信号连接,处理器11用于向显示组件100发送图像数据。在显示设备10安装在车辆20(如图1a)的车架21的实施例中,处理器11的功能可以由车架21上的域控制器来实现。
示例性地,显示组件100为透明显示组件,环境光(例如太阳光)将显示组件100可以透过显示组件100进入观看区。使观看区的观看人眼可以观看位于显示组件100背面的物体12。图2中实线箭头代表物体12表面反射的光的传输方向。当处理器11为显示组件100发送图像数据时,且显示组件100的自发光和物体12反射的环境光传播至显示组件100的观看区(例如图2中两个相交的虚线之间的区域)时,显示组件100的观看区可观看显示组件100播放的图像和物体12。以显示设备10集成于抬头显示器为例,观看者可以同时看到显示组件100播放的画面和路面的景色。
图3为本申请实施例提供的一种显示组件100的结构示意图。请参阅图3,显示组件100包括显示层110、偏振结构120和分光调制结构130。显示层110、偏振结构120和分光调制结构130层叠设置。
示例性地,显示层110包括多个像素(pixel)单元101。一个像素单元101包括透光部111和发光器件112。本申请实施例对发光器件112的结构不做限制,示例性地,发光器件112包括亚像素和位于亚像素两侧的电极。
偏振结构120改变像素单元101出射光的偏振属性,偏振结构120覆盖透光部111的部分出射一种偏振属性,透光部111出射的光线透过该部分偏振结构120,换言之,偏振结构120使得透光部111出射的光为一种偏振属性。偏振结构120覆盖发光器件112的部分出射另一种偏振属性,偏振结构120使得发光器件112出射的光为另一种偏振属性。分光调制结构130对不同偏振属性的光束的传输方向进行不同调制,分光调制结构130不改变来自透光部111的偏振光的传输方向。改变来自发光器件112的偏振光的传输方向,使不同位置的发光器件112出射的光线偏转至显示组件100的出光侧的不同区域。
例如,发光器件112出射的部分光线偏转至左眼观看位置,部分光线偏转至右眼观看位置。当发光器件112显示三维图像时,经过观看者大脑对不同的视差图像的感知,观看者可以观看到三维图像。另外,由于透光部111出射的光线不被偏转,透光部111出射的光线可以正常进入人眼,观看者可以透过透光部111观看位于显示层110背面的物体,前述显示层110背面为显示层110远离出光侧的一面。
前述偏振结构120覆盖透光部111的部分在透光部111表面的投影与透光部111重叠,其中,偏振结构120可以与透光部111直接接触,或者,偏振结构120与透光部111可以通过其他结构连接,或者,偏振结构120与透光部111可以不连接。偏振结构120覆盖发光器件112的部分同理,此处不再赘述。
图4为相关技术中显示面板01的结构示意图。请参阅图4,显示面板01包括透明部03、偏振膜04、液晶透镜层05和多个亚像素02。亚像素02和透明部03连接。偏振膜04与亚像素02的出光面连接,液晶透镜层05和偏振膜04的出光面连接。
图4的示例中,偏振膜04从亚像素02出射的光中获取偏振光,该偏振光入射至液晶透镜层05后被液晶透镜层05偏转,且不同的亚像素02出射的光被偏转至不同的区域。偏振膜04不对透明部03出射的光线进行筛选,液晶透镜层05也不对透明部03出射的光线进行偏转。
可以看出,图4的示例中,偏振膜04和液晶透镜层05仅位于亚像素02出射的光线的光路中。其不位于透明部03出射的光线的光路中。由此,偏振膜04的形状与亚像素02的形状大小相关。同样,液晶透镜层05的形状与亚像素02的形状大小相关。液晶透镜层05需要避让透明部03出射的光线。因此,液晶透镜层05的制造精度和装配精度要求均较高。制造成本和装配成本均较高。
如图3所示,本申请实施例提供的显示组件100可以降低制造精度和装配精度,降低成本。
显示层110用于显示图像,本申请实施例对显示层110的结构不做限制。示例性地,显示层110可以是有机电激光显示(organic light-emitting diode,OLED)、次毫米发光二极管(mini light-emitting diode,mini-LED)或者微发光二极管(micro-light emittingdiode,micro-LED)等等。相应地,像素单元101的结构可以根据显示层110的种类进行设置,本申请实施例对其也不做限制。
示例性地,像素单元101中包括三个发光器件112,分别为红(red,R)色发光器件、绿(green,G)色发光器件以及蓝(blue,B)色发光器件。本申请实施例对像素单元101中透光部111和发光器件112的排列方式不做限制。例如,图3中,红色发光器件、绿色发光器件、蓝色发光器件和透光部111依次排列。或者,在其他实施例中,红色发光器件和绿色发光器件位于一行,透光部111和蓝色发光器件位于另一行等等,此处不再赘述。
显示层110中像素单元101阵列分布,以下以一个像素单元101的结构作为示例进行说明,其余结构同理。
图5为本申请实施例提供的一个像素单元101的光路结构示意图。请参阅图5,像素单元101的出光面和偏振结构120连接,偏振结构120覆盖发光器件112的部分出射第一偏振光201。偏振结构120覆盖透光部111的部分出射第二偏振光105。示例性地,发光器件112发出的光线经过偏振结构120后出射第一偏振光201。环境光入射至透光部111,透光部111出射的光线经过偏振结构120后出射第二偏振光105。
第一偏振光201的偏振方向与第二偏振光105的偏振方向相互垂直。图5中,第一偏振方向为第一偏振光201的偏振方向,第二偏振方向为第二偏振光105的偏振方向。
由于发光器件112具有多个,其中,偏振结构120从红色发光器件112出射的光中获取红色偏振光102、从绿色发光器件112出射的光中获取绿色偏振光103,从蓝色发光器件112出射的光中获取蓝色偏振光104。换言之,第一偏振光201包括红色偏振光102、绿色偏振光103和蓝色偏振光104。红色偏振光102、绿色偏振光103和蓝色偏振光104的偏振方向均相同。
图5中,分光调制结构130对第一偏振光201和第二偏振光105具有不同的调制属性。其中,进入分光调制结构130的第二偏振光105的传输方向和分光调制结构130出射的第二偏振光105的传输方向相同,例如,进入分光调制结构130的第二偏振光105的传输方向和分光调制结构130出射的第二偏振光105的传输方向均为第二方向。图5中,虚线箭头代表出射的第二偏振光105的传输方向。换言之,分光调制结构130直射第二偏振光105。进入分光调制结构130的第一偏振光201的传输方向为第一方向,分光调制结构130出射的第一偏振光201的传输方向为第三方向,第一方向和第三方向不同,换言之,第一偏振光201进入分光调制结构130后传输方向发生改变。位置不同的发光器件112的光线进入分光调制结构130的入射角不同,经过分光调制结构130偏转后以不同的方向出射。换言之,分光调制结构130对来自不同发光器件112的第一偏振光201进行偏转后以不同的方向出射。例如,分光调制结构130对红色偏振光102、绿色偏振光103和蓝色偏振光104进行偏转后以不同的方向出射。
如图5所示,红色偏振光102经过分光调制结构130后在显示组件100的出光侧分布在A区域,绿色偏振光103经过分光调制结构130后在显示组件100的出光侧分布在B区域,蓝色偏振光104经过分光调制结构130后在显示组件100的出光侧分布在C区域。当红色发光器件112R、绿色发光器件112G和蓝色发光器件112B的部分区域显示右眼视差图像,部分显示左眼视差图像时,经过观看者大脑对右眼视差图像和左眼视差图像的感知,观看者可以感知到三维图像。由于分光调制结构130直射第二偏振光105,第二偏振光105的传输方向不被改变,第二偏振光105经过分光调制结构130后在显示组件100的出光侧分布在A区域、B区域和C区域。同一透光部111出射的光线可以进入观看者的左眼和右眼,使观看者可以透过透光部111观看物体12。
如此,通过分光调制结构130对第一偏振光201的偏转和调制,且不影响环境光(例如图2中物体12出射的光)透过透光部111,使本申请实施例提供的显示组件100可以显示三维图像。且第一偏振光201和第二偏振光105均经过分光调制结构130。分光调制结构130可以无差别地覆盖发光器件112和透光部111,分光调制结构130的装配精度要求低。此外,显示层110出射的所有光线均穿过分光调制结构130,分光调制结构130无需避开部分光线,分光调制结构130的装配精度要求低。
另外,在分光调制结构130呈周期性分布的实施例中,单周期的分光调制结构130的尺寸与一个像素单元101的尺寸无关。单周期的分光调制结构130无需与一个像素单元101对准装配,例如,单周期的分光调制结构130可以覆盖一个或多个像素单元101,分光调制结构130的尺寸相对较大,分光调制结构130的制备精度较低。显然,分光调制结构130的装配成本和制造成本降低,显示组件100的装配成本较低。进一步地,在一个分光调制结构130覆盖多个像素单元101的实施例中,为显示组件100显示多视点或超多视点的3D图像提供基础。
本申请实施例对一个像素单元101中显示右眼视差图像和显示左眼视差图像的发光器件不做限制。例如,红色发光器件和绿色发光器件显示右眼视差图像,蓝色发光器件显示左眼视差图像。或者,红色发光器件和蓝色发光器件显示右眼视差图像,绿色发光器件显示左眼视差图像等等。例如,图5的示例中,A区域、B区域和C区域中任意区域为左眼观看区域,其余区域为右眼观看区域。此外,在一些实施例中,可以一个像素单元101显示左眼视差图像,相邻的像素单元101显示右眼视差图像。即,可以A区域、B区域和C区域均为左眼观看区域或者均为右眼观看区域。
本申请实施例对分光调制结构130的类型不做限制。示例性地,分光调制结构130对偏振方向不同的偏振光具有各向异性。示例性地,对第二偏振光105和第一偏振光201的折射率不同。以下就分光调制结构130的类型进行示例性说明。
图6a为本申请实施例提供的一种分光调制结构130的结构示意图。请参阅图6a,分光调制结构130包括第一液晶层131和调制层132。第一液晶层131包括多个液晶(liquidcrystal,简称LC)分子133。
偏振结构120(如图5所示)、第一液晶层131和调制层132沿背离显示层110的方向依次层叠设置。偏振结构120出射的光线依次穿过第一液晶层131和调制层132。或者,第一液晶层131、调制层132和偏振结构120沿背离显示层110的方向层叠设置,偏振结构120出射的光线依次穿过调制层132和第一液晶层131。第一液晶层131朝向调制层132的表面为第一曲面135,调制层132朝向第一液晶层131的表面为第二曲面134。第一曲面135和第二曲面134贴合。
在一些实施例中,调制层132的折射率与液晶分子133的寻常光折射率(n0)相同。第一偏振光201的偏振方向与液晶分子133的指向矢(director)平行。
图6b为第一偏振光在分光调制结构130内传播的光路示意图。请参阅图6b,第一偏振光201在填充液晶分子133的第一液晶层131内传播时遵从非寻常折射率(ne),第一偏振光在第一液晶层131和调制层132之间传播时,由于第一曲面135一侧的折射率为非寻常折射率,另一侧的折射率为寻常光折射率。分光调制结构130对第一偏振光201具有汇聚作用。即分光调制结构130对第一偏振光201表现为凸透镜作用。
承上所述,第一偏振光201包括红色偏振光102、绿色偏振光103和蓝色偏振光104。分光调制结构130对红色偏振光102、绿色偏振光103和蓝色偏振光104表现为凸透镜作用。
图6c为第二偏振光105在分光调制结构130内传播的光路示意图。请参阅图6c,第二偏振光105的偏振方向和液晶分子133的指向矢相互垂直。第二偏振光105在填充液晶分子133的第一液晶层131内传播时遵从寻常光折射率,由于调制层132的折射率也为寻常光折射率,由此,第二偏振光105在调制层132和第一液晶层131内传播的方向不变,即直射穿过分光调制结构130。因此,第二偏振光105出射的光分布在A区域、B区域和C区域。
在另一些实施例中,调制层132的折射率与液晶分子133的非寻常光折射率相同。第一偏振光201的偏振方向与液晶分子133的指向矢垂直。与图6b、图6c所示的原理相同,第一偏振光201的偏振方向与液晶分子133的指向矢垂直,第一偏振光201在第一液晶层131内传播时遵从寻常折射率,第一偏振光201在第一液晶层131和调制层132之间传播时,第一曲面135两侧的折射率分别为非寻常折射率和寻常光折射率。分光调制结构130对第一偏振光201表现为凸透镜作用。第二偏振光105的偏振方向和液晶分子133的指向矢平行,第二偏振光105在第一液晶层131和调制层132内传播时均遵从非寻常光折射率,第二偏振光105的传播的方向不变,即直射穿过分光调制结构130。
后续以图6a和图6b所示的调制层132的折射率与液晶分子133的寻常光折射率相同,第一偏振光201的偏振方向与液晶分子133的指向矢平行作为示例进行描述。
示例性地,第一液晶层131远离调制层132的表面以及调制层132远离第一液晶层131的表面相互平行。
本申请实施例对第一液晶层131和调制层132的连接方式不做限制,例如,第一液晶层131和调制层132粘接或者可拆卸连接。本申请实施例对调制层132的材料不做限制,例如,调制层132的材料包括无影(ultraviolet rays,UV)胶。
前述的调制层132的折射率与液晶分子133的寻常光折射率相同,包括但不限于调制层132的折射率与液晶分子133的寻常光折射率之差小于或等于0.2,例如,二者的折射率之差为0、0.02、0.05、0.08、0.1、0.12、0.15、0.2等。
本申请实施例对分光调制结构130的焦距不做限制,可以根据需求进行设置。例如,显示层110位于分光调制结构130的焦平面。在分光调制结构130的焦距较大的实施例中,可以在显示层110和分光调制结构130之间设置透明间隔层,以增加显示层110和分光调制结构130之间的距离,从而使显示层110位于分光调制结构130的焦平面。
本申请实施例对上述第一曲面135和第二曲面134的形状不做限制,根据显示组件100出光侧的观看位置进行设置。
在分光调制结构130为周期排列的实施例中,本申请实施例对一个分光调制结构130覆盖的像素单元101的数量不做限制。例如,一个分光调制结构130覆盖3~40个像素单元101。另外,一个像素单元101可以被相邻的多个分光调制结构130覆盖。换言之,一个分光调制结构130可以覆盖非整数数量的像素单元101。示例性地,一个像素单元101出射的一部分光线穿过其中一个分光调制结构130,出射的余下光线穿过另一个分光调制结构130。在一个分光调制结构130覆盖多个像素单元101的实施例中,可以根据需求设计像素单元101显示的图案,使显示组件100可以显示多视点或超多视点的3D图像。
本申请实施例对液晶分子的类型不做限制。例如,液晶分子为聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)、聚合物网络液晶(polymer network liquidcrystal,PNLC)或者聚合物稳定液晶(polymer stabilized liquid crystal,PSLC)等。前述液晶对偏振方向不同的偏振光具有各向异性。
由于液晶分子具有介电各向异性,当液晶分子被施加电压后,液晶分子会沿着电场线的方向重新排列。
图6d为本申请实施例提供的又一种分光调制结构130的结构示意图。请参阅图6d和图6a,图6d与图6a的区别在于,图6d中,分光调制结构130还包括第一电极136和第二电极137。其中,第一电极136和第二电极137分别与第一液晶层131的出光面和入光面连接。
示例性地,当第一电极136和第二电极137之间的电势差V1为第一电压时,第一偏振光的偏振方向与液晶分子的指向矢平行。由于第一偏振光的偏振方向与第二偏振光的偏振方向相互垂直。第二偏振光的偏振方向与液晶分子的指向矢垂直。承上所述,分光调制结构130对第一偏振光具有汇聚作用。即分光调制结构130对第一偏振光表现为凸透镜作用。分光调制结构130直射第二偏振光,此时,观看者可以感知三维图像。
图6e为图6d所示的分光调制结构130的一种工作状态图。请参阅图6d和图6e,当第一电极136和第二电极137之间的电势差V1为第二电压时,第一偏振光的偏振方向与第二偏振光的偏振方向均与液晶分子的指向矢垂直。如此,第一偏振光和第二偏振光在填充液晶分子133的第一液晶层131内传播时遵从非寻常折射率,分光调制结构130直射第一偏振光和第二偏振光。此时,像素单元101中每个发光器件112出射的光线的传输方向不变,每个发光器件112出射的光线均可以进入观看者的左眼和观看者的右眼,观看者观看二维图像。透光部111出射的光线也可以进入观看者的左眼和观看者的右眼,观看者可以同时看到发光器件112播放的图像和显示层110背面的物体12(如图2所示)。如此,第一控制器138通过控制第一电极136和第二电极137之间的电压,从而控制光线在分光调制结构130内的传播方向,使显示组件100在二维模式和三维模式之间切换。
本申请实施例对第一电压和第二电压的大小均不做限制。例如,第一电压为0V(伏特)。第二电压的大小根据液晶分子的材料及液晶层的厚度进行设置,例如,第二电压为5V~15V。
本申请实施例对第一电极136和第二电极137与第一液晶层131的相对位置不做限制,例如,第一电极136和第二电极137分别位于第一液晶层131出光侧和入光侧。第一电极136和第二电极137的材料为透明导电材料,例如可以为氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)。
在一些实施例中,分光调制结构130还包括第一控制器138,第一电极136和第二电极137均与第一控制器138电连接。第一控制器138用于控制第一电极136和第二电极137之间的电势差V1,从而控制液晶分子的指向矢。如此,可以通过第一控制器138控制显示组件100在二维模式和三维模式之间切换。
本申请实施例提供的分光调制结构130不仅限于图6a和图6d所示的结构。图7a为本申请实施例提供的又一种分光调制结构130的结构示意图。请参阅图7a,分光调制结构130包括第一电极组141、第二液晶层143、第二电极组142和多个液晶分子133。多个液晶分子133位于第二液晶层143内,第二液晶层143的入光面和出光面相互平行。
第一电极组141和第二电极组142之间的电势差V2为第三电压时。第三电压为非均匀电势差,换言之,第一电极组141和第二电极组142不同区域的电势差不完全相同。沿第二液晶层143的入光面的边缘至第二液晶层143的入光面中心,液晶分子133的指向矢从中m方向逐渐偏转至n方向。其中,m方向与第一偏振光的偏振方向相互垂直,n方向与第一偏振光的偏振方向相互平行。m方向和n方向均与第二偏振光105的偏振方向垂直。
由于第二液晶层143的入光面和出光面相互平行,因此,进入第二液晶层143的第二偏振光的传输方向和离开第二液晶层143的第二偏振光的传输方向不变。
如图7a所示,在第二液晶层143的中心,液晶分子呈水平排列,在第二液晶层143的边缘,液晶分子呈垂直排列,其他部分液晶分子的角度从水平平缓过渡至垂直。对于第一偏振光,多个液晶分子133产生一个梯度折射率分布,该梯度折射率呈抛物线分布,分光调制结构130对第一偏振光表现为凸透镜作用,当显示层110播放三维图像时,观看者可以观看三维图像。由于m方向和n方向均与第二偏振光105的偏振方向垂直。分光调制结构130对第二偏振光105表现为透光元件的直射作用,透光部111出射的光线经过分光调制结构130后不被改变,观看者可以透过透光部111观看显示层110背面的物体。
如此,图7a所示的分光调制结构130直射第二偏振光,对来自不同发光器件112的第一偏振光201(如图5中的红色偏振光102、绿色偏振光103和蓝色偏振光104)进行偏转后以不同的方向出射。
本申请实施例对第一电极组141和第二电极组142的结构不做限制。例如,第一电极组141包括多个导电片,沿第二液晶层143的入光面的边缘至第二液晶层143的入光面中心,多个导电片接收的电压逐渐减小。第一电极组141和第二电极组142之间的电势差V2为第三电压。
可以理解的是,在图7a所示的示例中,一个第二液晶层143可以覆盖一个或者多个像素单元101。换言之,一个或者多个像素单元101出射的光可以均穿过一个第二液晶层143。
在一些实施例中,分光调制结构130可以包括多个第二液晶层143、多个第一电极组141和多个第二电极组142。第二液晶层143、第一电极组141和第二电极组142一一对应,且每个第二液晶层143内均填充多个液晶分子。在一些实施例中,多个第二液晶层143可以相互连通,或者,多个第二液晶层143相互独立。
与图6d中的示例同理,图7a所示的分光调制结构130包括第二控制器139,第二控制器139用于控制第一电极组141和第二电极组142之间的电势差V2为第三电压。当多个液晶分子133处于第三电压时,显示组件100呈现三维图像。
同理,第二控制器139控制第一电极组141和第二电极组142之间的电势差V2为第四电压时,显示组件100呈现二维图像。例如,图7b为图7a所示的分光调制结构130的一种工作状态图。图7b中,第二控制器139控制第一电极组141和第二电极组142之间的电势差V2为第四电压,每个液晶分子的指向矢均平行,分光调制结构130对第一偏振光和第二偏振光均表现为透光元件,分光调制结构130不改变第一偏振光和第二偏振光的传输方向,显示组件100呈现二维图像,透光部111出射的光线经过分光调制结构130后不被改变,观看者可以透过透光部111观看显示层110背面的物体。图7b的示例中,同样可以通过第二控制器139实现三维模式和二维模式的切换。
本申请实施例对第四电压的大小不做限制。本申请实施例对第四电压下液晶分子的指向矢的方向也不做限制,例如,图7b中,每个液晶分子的指向矢均为竖直方向。或者,图7c为图7a所示的分光调制结构130的又一种工作状态图,图7c中,在电势差V2为第四电压时,每个液晶分子的指向矢均为水平方向。或者,在其他实施例中,每个液晶分子的指向矢可以为倾斜向上。
承上所述,偏振结构120从发光器件112出射的光中获取第一偏振光201。偏振结构120从透光部111出射的光中获取第二偏振光105。本申请实施例对偏振结构120的结构不做限制。以下结合图8a和图8b对获取偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光105的偏振结构120作为示例进行描述。
图8a为本申请实施例提供的显示层110和一种偏振结构120的分解结构示意图。请参阅图8a,偏振结构120包括第一起偏器121和偏振转换器122。
第一起偏器121覆盖发光器件112的部分出射第三偏振光106,覆盖透光部111的部分出射第四偏振光107。可以理解的是,第三偏振光106和第四偏振光107的偏振方向相同。
偏振转换器122可偏转偏振光的偏振方向。例如,将偏振光的偏振方向偏转90°。
在一些实施例中,如图8a所示,第三偏振光106的偏振方向与第一偏振光201的偏振方向相同。偏振转换器122在显示层110表面的投影与透光部111重叠,偏振转换器122将第四偏振光107转换为第二偏振光105。换言之,透光部111出射的光依次经过第一起偏器121和偏振转换器122后出射第二偏振光105。
本申请实施例对偏振转换器122的结构不做限制,例如,在一些实施例中,偏振转换器122包括1/2波片。1/2波片仅供第四偏振光107穿过,其将第四偏振光107的偏振方向偏转90°,其对第三偏振光106的。示例性地,1/2波片在透光部111表面的投影与透光部111重叠。
图8b为本申请实施例提供的显示层110和又一种偏振结构120的分解结构示意图。请参阅图8a和图8b,图8b与图8a的区别在于偏振转换器122的结构不同。图8b中,偏振转换器122为扭曲向列型(twisted nematic,TN)液晶层。扭曲向列型液晶层可以偏转偏振光的偏振方向。
在一些实施例中,扭曲向列型液晶层包括第一导电衬底123、第二导电衬底124以及液晶层125。图8b的示例中,液晶层125覆盖整个显示层110,第一导电衬底123在显示层110表面的投影覆盖发光器件112且不覆盖透光部111。第二导电衬底124在显示层110表面的投影覆盖发光器件112且不覆盖透光部111。
当第一导电衬底123和第二导电衬底124之间加电时,未被第一导电衬底123和第二导电衬底124覆盖的液晶层125的部分位于电场外,穿过该部分的入射偏振光(例如前述的第四偏振光107)的偏振方向旋转90度。穿过余下部分的入射偏振光(前述的第三偏振光106)的偏振方向保持不变,仍然发射出与该入射偏振光相同偏振态的偏振光。如此,该扭曲向列型液晶层可以偏转第四偏振光107的偏振方向得到第二偏振光105。不偏转第三偏振光106的偏振方向。
在本申请的其他实施例中,扭曲向列型液晶层可以不设置前述第一导电衬底123和第二导电衬底124。液晶层125仅覆盖透光部111即可。
可以理解的是,第一起偏器121出射的第四偏振光107的偏振方向与第二偏振光105的偏振方向可能相同。第三偏振光106的偏振方向与第一偏振光的偏振方向不同。如此,偏振转换器122将第三偏振光106转换为第一偏振光。
图8c为本申请实施例提供的显示层110和另一种偏振结构120的分解结构示意图。请参阅图8a和图8c,图8a和图8c的区别在于,图8c中的第一起偏器121的偏振化方向和图8a中第一起偏器121的偏振化方向相互垂直。第一起偏器121出射的第四偏振光107的偏振方向与第二偏振光105的偏振方向相同。
图8c的示例中,偏振转换器122在显示层110表面的投影与发光器件112重叠,偏振转换器122将第三偏振光106转换为第一偏振光。图8c中,偏振转换器122为1/2波片。
与图8a的示例同理,图8c示例中的偏振结构120可以从发光器件112出射的光中获取第一偏振光201。从透光部111出射的光中获取第二偏振光105。
图8d为本申请实施例提供的显示层110和再一种偏振结构120的结构示意图。请参阅图8d和图8c,图8d和图8c的区别在于,图8d中的偏振转换器122为扭曲向列型液晶层。
与图8b相反,图8d中,扭曲向列型液晶层包括第一导电衬底123和第二导电衬底124,第一导电衬底123在显示层110表面的投影覆盖透光部111且不覆盖发光器件112,第二导电衬底124在显示层110表面的投影覆盖透光部111且不覆盖发光器件112。其余描述请参阅图8b的示例,此处不再赘述。
在一些实施例中,为了降低发光器件112的反射,提高显示组件100的显示效果。如图8a、图8b、图8c以及图8d所示,显示组件100还包括1/4波片150,1/4波片150位于偏振结构120和发光器件112之间。示例性地,1/4波片150与发光器件112的出光面接触且连接。由于1/4波片150可以改变线偏振光的偏振方向,当光线从显示组件100出光侧穿过分光调制结构130和偏振结构120后成为线偏振光,该线偏振光被1/4波片150偏转。如此,该1/4波片150可以降低发光器件112的电极对外界光的反射作用。前述的外界光包括从显示组件100出光侧传播至发光器件112的出光面的光。
由于1/4波片可以改变线偏振光的偏振方向,直射自然光。如图8a、图8b、图8c以及图8d所示,1/4波片还可以与透光部111的出光面接触且连接。换言之,1/4波片可以无差别地覆盖整个显示层110,如此,1/4波片的装配精度要求低,装配成本较小。可以理解的是,在本申请的其他实施例中,1/4波片150可以仅覆盖发光器件112的出光面。
获取第二偏振光105和第一偏振光的方式不仅限于图8a中所示的偏振结构120。可以采用其他结构获取,例如,第二起偏器对发光器件出射的光进行起偏,入射光经过起偏组件和透光部后出射第二偏振光。本申请实施例对起偏组件的结构不做限制,例如,图9a中,起偏组件包括第三起偏器170,或者,图9b中,起偏组件包括两个1/4波片150和第三起偏器170。以下结合图9a和图9b的示例进行说明。
图9a为本申请实施例提供的又一种显示层110的分解结构示意图。图9a中的显示层110的结构请参阅图3中的描述。图9a中分光调制结构130的结构请参阅图4和图5所示示例的描述。此处不再赘述。
图9a中,显示组件100包括第二起偏器160和第三起偏器170。第二起偏器160与发光器件112的出光侧连接。第二起偏器160出射第一偏振光201,示例性地,发光器件112出射的光经过第二起偏器160起偏后得到第一偏振光201。透光部111和第三起偏器170连接,入射光(例如图2中物体12反射的光线)经过第三起偏器170和透光部111后出射第二偏振光105。
在图9a的示例中,第二起偏器160和第三起偏器170均为线偏振片。第二起偏器160和第三起偏器170的起偏方向相互垂直。
图9a的示例中,第二起偏器160仅对发光器件112出射的光起偏,第三起偏器170仅对需要射入透光部111的光起偏。第二起偏器160覆盖发光器件112的出光面且不覆盖透光部111的出光面。由于发光器件112远离出光面的一侧具有电极,该电极会遮挡环境光(例如太阳光)进入发光器件112,另外,同时第二起偏器160与第三起偏器170的起偏方向相互垂直,会阻挡环境光从发光器件112处出射。因此,第三起偏器170可以无差别地覆盖发光器件112和透光部111。第三起偏器170的装配精度较低。
图9a的示例中,第三起偏器170出射的偏振光的偏振方向与第二偏振光105的偏振方向相同。在其他实施例中,第三起偏器170出射的偏振光的偏振方向与第二偏振光105的偏振方向可以不相同。例如,可以对第三起偏器170出射的偏振光进行偏转后得到前述第二偏振光105。
图9b为本申请实施例提供的再一种显示组件100的分解结构示意图。图9a与图9b的区别在于,显示组件100还包括两个1/4波片150。区9b中,第二起偏器160和第三起偏器170的起偏方向相互平行。
其中,一个1/4波片150位于第三起偏器170和显示层110之间。另一个1/4波片150位于发光器件112和第二起偏器160之间。
环境光入射至第三起偏器170,第三起偏器170出射的偏振光依次经过一个1/4波片150、透光部111和另一个1/4波片150后得到第二偏振光105。一个1/4波片150可以将线偏振光转化为圆偏振光,圆偏振光经过另一个1/4波片150后被转换为线偏振光,且经过1/4波片150前后的线偏振光的偏振方向相互垂直。换言之,线偏振光依次经过两个1/4波片150后偏振方向被偏转90°。
由于,无特定偏振方向的光(如图9b中发光器件112出射的光)将直接通过可1/4波片150,1/4波片150对第三起偏器170出射的偏振光的偏振方向不影响。1/4波片150可以降低发光器件112的电极对外界光的反射作用。同样,在图9b的示例中,两个1/4波片150均可以无差别地覆盖整个显示层110,1/4波片150的装配精度较低,具有装配成本低的优点。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种显示组件,其特征在于,所述显示组件包括:
显示层,包括相互连接的透光部和发光器件;
偏振结构,所述偏振结构位于所述显示层的出光侧,所述偏振结构覆盖所述发光器件的部分用于出射第一偏振光,所述偏振结构覆盖所述透光部的部分用于出射第二偏振光;所述第一偏振光的传输方向为第一方向;所述第二偏振光的传输方向为第二方向;所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振光的偏振方向相互垂直;以及
分光调制结构,所述分光调制结构位于所述偏振结构的出光侧;所述分光调制结构用于出射传输方向为第三方向的所述第一偏振光;还用于出射传输方向为所述第二方向的所述第二偏振光;所述第一方向和所述第三方向不同。
2.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述分光调制结构包括第一液晶层和调制层;所述偏振结构、所述第一液晶层以及所述调制层依次背离所述显示层层叠设置,或者,所述偏振结构、所述调制层以及所述第一液晶层依次背离所述显示层层叠设置;
所述第一液晶层朝向所述调制层的表面为第一曲面,所述调制层朝向所述第一液晶层的表面为第二曲面,所述第一曲面与所述第二曲面贴合;
所述调制层的折射率与所述第一液晶层的液晶分子的寻常光折射率相同;所述第一偏振光的偏振方向与所述第一液晶层的液晶分子的指向矢平行;或者,所述调制层的折射率与所述第一液晶层的液晶分子的非寻常光折射率相同,所述第一偏振光的偏振方向与所述第一液晶层的液晶分子的指向矢垂直。
3.根据权利要求2所述的显示组件,其特征在于,所述分光调制结构还包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第一液晶层的出光侧和入光侧;
若所述第一电极和所述第二电极的电势差为第一电压,则所述第一偏振光的偏振方向与所述第一液晶层的液晶分子的指向矢平行;
若所述第一电极和所述第二电极的电势差为第二电压,则所述第一偏振光的偏振方向和所述第二偏振光的偏振方向均与所述第一液晶层的液晶分子的指向矢垂直;所述第二电压大于所述第一电压。
4.根据权利要求1所述的显示组件,其特征在于,所述分光调制结构包括第一电极组、第二液晶层和第二电极组;所述第一电极组包括多个电隔离的导电片,所述第二液晶层的入光面和出光面相互平行;所述第二液晶层的所述入光面朝向所述偏振结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的显示组件,其特征在于,所述偏振结构包括第一起偏器和偏振转换器;所述偏振转换器与所述第一起偏器沿背离所述显示层的一侧层叠设置;
所述第一起偏器覆盖所述发光器件的部分用于出射第三偏振光,所述第一起偏器覆盖所述透光部的部分用于出射第四偏振光;
所述第三偏振光与所述第一偏振光的偏振方向相同,所述偏振转换器在所述显示层表面的投影与所述透光部重叠,所述偏振转换器用于将所述第四偏振光转换为所述第二偏振光;或者,所述第四偏振光与所述第二偏振光的偏振方向相同,所述偏振转换器在所述显示层表面的投影与所述发光器件重叠,所述偏振转换器用于将所述第三偏振光转换为所述第一偏振光。
6.根据权利要求5所述的显示组件,其特征在于,所述偏振转换器包括扭曲向列型液晶层。
7.根据权利要求5所述的显示组件,其特征在于,所述偏振转换器包括1/2波片。
8.根据权利要求1-4任一项所述的显示组件,其特征在于,所述显示组件还包括:第一1/4波片,所述第一1/4波片位于所述发光器件和所述偏振结构之间。
9.一种显示组件,其特征在于,所述显示组件包括:
显示层,包括相互连接的透光部和发光器件;
第二起偏器,所述第二起偏器位于所述发光器件的出光侧,用于出射第一偏振光;所述第一偏振光的传输方向为第一方向;
起偏组件,由所述显示组件背面的物体反射的入射光经过所述起偏组件和所述透光部后出射第二偏振光;所述第二偏振光的传输方向为第二方向;所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振光的偏振方向相互垂直;以及
分光调制结构,所述分光调制结构位于所述显示层的出光侧;所述分光调制结构用于出射传输方向为第三方向的所述第一偏振光;还用于出射传输方向为所述第二方向的所述第二偏振光;所述第一方向和所述第三方向不同。
10.根据权利要求9所述的显示组件,其特征在于,所述起偏组件包括第三起偏器,所述第三起偏器位于所述发光器件的出光侧相对的一侧。
11.根据权利要求9所述的显示组件,其特征在于,所述起偏组件包括第四起偏器、第二1/4波片和第三1/4波片;所述第二1/4波片和所述第四起偏器依次靠近所述显示层层叠设置,所述第三1/4波片位于所述第二起偏器和所述显示层之间,且所述第三1/4波片覆盖所述透光部和所述发光器件;所述入射光依次经过所述第四起偏器、所述第二1/4波片、所述透光部以及所述第三1/4波片后出射所述第二偏振光。
12.一种显示设备,其特征在于,所述显示设备包括:处理器以及如权利要求1-11任一项所述的显示组件,所述处理器用于向所述显示组件发送图像数据。
13.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:车架和权利要求12所述的显示设备,所述显示设备与所述车架连接。
CN202310673065.1A 2023-06-07 2023-06-07 显示组件、显示设备和车辆 Active CN119105211B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310673065.1A CN119105211B (zh) 2023-06-07 2023-06-07 显示组件、显示设备和车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310673065.1A CN119105211B (zh) 2023-06-07 2023-06-07 显示组件、显示设备和车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN119105211A CN119105211A (zh) 2024-12-10
CN119105211B true CN119105211B (zh) 2025-11-14

Family

ID=93708741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310673065.1A Active CN119105211B (zh) 2023-06-07 2023-06-07 显示组件、显示设备和车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN119105211B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749717A (zh) * 2012-07-27 2012-10-24 深圳超多维光电子有限公司 一种裸眼式立体显示装置
CN110989191A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 京东方科技集团股份有限公司 集成式显示面板及其制作方法、显示装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101114055A (zh) * 2007-08-30 2008-01-30 北京超多维科技有限公司 2d-3d可转换自动立体显示装置
JP6855305B2 (ja) * 2017-03-31 2021-04-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN212623470U (zh) * 2020-07-24 2021-02-26 江苏毅昌科技有限公司 一种背光模组以及液晶显示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749717A (zh) * 2012-07-27 2012-10-24 深圳超多维光电子有限公司 一种裸眼式立体显示装置
CN110989191A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 京东方科技集团股份有限公司 集成式显示面板及其制作方法、显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN119105211A (zh) 2024-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7553669B2 (ja) 表示パネル、表示装置及び表示方法
JP4244321B2 (ja) 光切り替え装置
CN101833170B (zh) 立体显示设备
JP5528846B2 (ja) 液晶レンズおよび表示装置
JP4654183B2 (ja) レンズアレイ構造
CN104685867B (zh) 观察者跟踪自动立体显示器
US9257063B2 (en) Display unit
US9645405B2 (en) Double-vision display system
KR101852121B1 (ko) 전자 영상 기기
US9190019B2 (en) Image display apparatus
US10520743B2 (en) Backlight module, display device and method for driving the same
KR101729682B1 (ko) 광학 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2004538529A5 (zh)
US9497444B2 (en) Stereoscopic display device
GB2431728A (en) Multi-depth displays
US20140232834A1 (en) Display unit
JPWO2014196125A1 (ja) 画像表示装置及び液晶レンズ
KR20110136690A (ko) 입체표시용 광학 디바이스 및 입체표시 장치
KR20130067223A (ko) 액정 표시 장치, 전자 기기 및 광학 장치
JP2011257619A (ja) 立体映像表示装置及び電子機器
US8471968B2 (en) Liquid crystal panel having a light refracting device, and display device having liquid crystal panel
CN110346941A (zh) 一种显示组件和显示装置
US10056437B2 (en) Stereoscopic imaging apparatus and user terminal
KR20150074495A (ko) 표시장치 및 그 구동방법
CN119105211B (zh) 显示组件、显示设备和车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant