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TWI867611B - 具有透光孔遮罩的主動發射器多視像背光件、顯示器和方法 - Google Patents

具有透光孔遮罩的主動發射器多視像背光件、顯示器和方法 Download PDF

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TWI867611B
TWI867611B TW112125332A TW112125332A TWI867611B TW I867611 B TWI867611 B TW I867611B TW 112125332 A TW112125332 A TW 112125332A TW 112125332 A TW112125332 A TW 112125332A TW I867611 B TWI867611 B TW I867611B
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湯瑪士 赫克曼
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美商雷亞有限公司
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Abstract

本發明關於一種多視像背光件、多視像顯示器和方法，其採用主動發射器陣列以及具有與主動發射器陣列的主動發射器對齊的透光孔的透光孔遮罩，以從每個主動發射器發射的光提供有效發射器。多視像背光件包括主動發射器陣列和透光孔遮罩，配置為提供具有預定尺寸的有效發射器，該尺寸介於多視像顯示器的光閥尺寸的四分之一到二倍之間。多視像顯示器包括光閥陣列，配置為調變由多視像背光件輸出的發射的光以提供顯示影像。有效發射器之間的間距可以是多視像顯示器中的光閥之間的間距的整數倍。

Description

具有透光孔遮罩的主動發射器多視像背光件、顯示器和方法
本發明關於一種主動發射器多視像背光件、顯示器和方法，特別是一種具有透光孔遮罩的主動發射器多視像背光件、顯示器和方法。
電子顯示器是向各種裝置和產品的使用者傳達資訊的幾乎無所不在的媒介。最常用的電子顯示器包含陰極射線管（cathode ray tube, CRT）、電漿顯示面板（plasma display panels, PDP）、液晶顯示器（liquid crystal displays, LCD）、電致發光顯示器（electroluminescent displays, EL）、有機發光二極體（organic light emitting diode, OLED）和主動式矩陣有機發光二極體（active matrix OLEDs, AMOLED）顯示器、電泳顯示器（electrophoretic displays, EP），以及各種採用機電或電流體光調變（例如，數位微鏡裝置、電潤濕顯示器等等）的顯示器。一般而言，電子顯示器可以分為主動顯示器（即，會發光的顯示器）或被動顯示器（即，調變由另一個光源提供的光的顯示器）的其中一者。在主動顯示器的分類中，最明顯的示例是CRTs、PDPs及OLEDs/ AMOLEDs。在上述以發射光進行分類的情況下，LCD顯示器及EP顯示器一般是歸類為被動顯示器。被動顯示器雖然經常表現出包括但不限於固有低功率消耗等具有吸引力的性能特徵，但由於其缺乏發光的能力，在許多實際應用中被動顯示器可能有使用上的限制。
為了實現這些與其他優點並且根據本發明的目的，如本文所體現和廣泛描述的，提供一種多視像背光件，包括：一主動發射器陣列，設置在橫越一基板並且配置為發射光；以及一透光孔遮罩，包括複數個透光孔，以對應於一多視像顯示器的多個多視像像素之間的間距的間距彼此間隔開，該透光孔遮罩的每個該透光孔與該主動發射器陣列中的對應的一主動發射器對齊，並且配置為限制該主動發射器陣列中的對應的該主動發射器發射的光，藉以在該透光孔處界定一有效發射器，該有效發射器的尺寸介於該多視像顯示器的一光閥的尺寸的四分之一與兩倍之間，其中，該有效發射器發射的光包括複數條方向性光束，該複數條方向性光束具有方向，對應於該多視像顯示器的視像方向。
根據本發明一實施例，所述多視像背光件，其中，該主動發射器陣列中的一主動發射器包括一迷你發光二極體（miniLED）。
根據本發明一實施例，所述多視像背光件，其中，該透光孔遮罩的該透光孔的尺寸小於該主動發射器陣列中的對應的該主動發射器的尺寸。
根據本發明一實施例，所述多視像背光件，其中，該透光孔遮罩包括一層光阻擋材料，配置為阻擋除了該透光孔遮罩的該透光孔的邊界內之外的光。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件，其中，該光阻擋材料包括一光吸收體，該透光孔遮罩是一吸收式透光孔遮罩。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件，其中，該光阻擋材料包括一反射式光阻擋材料，該透光孔遮罩是一反射式透光孔遮罩。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件，其中，該主動發射器陣列中的主動發射器排列成平行多行橫越該基板，由該透光孔遮罩的該透光孔提供的該有效發射器的尺寸在橫越該平行多行的一寬度方向上。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件，其中，該等透光孔或該透光孔遮罩包括在沿著該平行多行的方向上延伸的槽。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件，進一步包括：複數個主動發射器，設置在該主動發射器陣列中的主動發射器之間，其中，該主動發射器陣列中的該等主動發射器配置為在該多視像背光件的一多視像模式期間提供發射的光，而且該主動發射器陣列和該複數個主動發射器兩者中的主動發射器配置為在該多視像背光件的二維（2D）模式期間提供發射的光。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件，其中，該複數個主動發射器中的相鄰的主動發射器以對應於該多視像顯示器的光閥的間距的距離彼此間隔開。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件，進一步包括：一擴散器，配置為擴散由該等主動發射器發射的光，該擴散器設置在該透光孔遮罩內、在該透光孔遮罩與該主動發射器陣列之間、以及在該透光孔遮罩的一輸出處其中之一。
在本發明之另一態樣中，提供一種包括所述多視像背光件的多視像顯示器，該多視像顯示器進一步包括一光閥陣列，該光閥陣列中的光閥配置為調變來自該有效發射器的該複數條方向性光束中的方向性光束以提供一多視像影像。
在本發明之另一態樣中，提供一種多視像顯示器，包括：一有效發射器陣列，該有效發射器陣列中的每個有效發射器包括一主動發射器和具有一透光孔的一透光孔遮罩，該透光孔配置為藉由限制該主動發射器發射的光來界定該有效發射器的尺寸；以及一光閥陣列，配置為調變該有效發射器陣列發射的光並且提供一多視像影像，其中，該透光孔界定該有效發射器的該尺寸為介於該光閥陣列中的一光閥的尺寸的四分之一與兩倍之間，其中，該有效發射器陣列中的每個有效發射器發射的光包括方向性光束，該等方向性光束具有方向，對應於該多視像影像的視像。
根據本發明一實施例，關於所述多視像顯示器，進一步包括：一主動發射器集合，分佈在該有效發射器陣列中的有效發射器之間，藉由調變由該有效發射器陣列和分散在該有效發射器陣列中的該等有效發射器之間的該主動發射器集合的組合提供的一發射的光而提供的該多視像顯示器的一顯示影像是一二維（2D）影像。
根據本發明一實施例，關於所述多視像顯示器，其中，該主動發射器集合中的主動發射器以對應於一光閥間距的間距彼此間隔開，並且以該間距與該有效發射器陣列中的相鄰的該有效發射器間隔開。
根據本發明一實施例，關於所述多視像顯示器，其中，該有效發射器陣列中的有效發射器排列在平行多行中，該透光孔包括與該平行多行對齊並沿著該平行多行的槽，而且該透光孔界定的有效發射器的尺寸在橫越該平行多行的一寬度方向上。
根據本發明一實施例，關於所述多視像顯示器，其中，該有效發射器陣列中的該主動發射器包括一迷你發光二極體（miniLED），具有大於該透光孔遮罩的該透光孔的尺寸。
根據本發明一實施例，關於所述多視像顯示器，其中，該有效發射器進一步包括一擴散器，配置為擴散該主動發射器發射的光，該擴散器設置在該透光孔內、在該透光孔與該主動發射器之間、以及在該透光孔的一輸出處其中之一。
在本發明之另一態樣中，提供一種多視像背光件的操作方法，該方法包括：使用設置橫越一平面基板的一主動發射器陣列以發射光；使用具有與每個主動發射器對齊的一透光孔的一透光孔遮罩，以限制來自該主動發射器陣列中的每個主動發射器的發射的光，從而界定與每個主動發射器相對應的一有效發射器；以及從該有效發射器發射該發射的光，其中，該主動發射器陣列中的主動發射器以對應於一多視像顯示器的多視像像素之間的間距的間距互相間隔開，該透光孔遮罩的該透光孔提供該有效發射器的尺寸為介於該多視像顯示器的一光閥的尺寸的四分之一與二倍之間。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件的操作方法，其中，該主動發射器陣列中的該等主動發射器在橫越該平面基板上排列成平行多行，該透光孔遮罩的該透光孔提供的一有效發射器的尺寸在橫越該平行多行的一寬度方向上。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件的操作方法，進一步包括：使用設置在該主動發射器陣列中的該等主動發射器之間的複數個主動發射器來發射光。
根據本發明一實施例，關於所述多視像背光件的操作方法，其中，該主動發射器陣列中的該等主動發射器在該多視像背光件的一多視像模式期間發射光，而且該主動發射器陣列和設置在該主動發射器陣列中的該等主動發射器之間的該複數個主動發射器兩者的主動發射器在該多視像背光件的一二維（2D）模式期間發射光。
在本發明之另一態樣中，提供一種多視像顯示器的操作方法，包括所述多視像背光件的操作方法，該多視像顯示器的操作方法進一步包括：調變來自該等有效發射器的每一個的該發射的光以提供一多視像影像，該多視像影像具有在複數個不同的視像方向上的不同的視像，該發射的光包括複數條方向性光束，該複數條方向性光束具有方向，對應於該多視像影像的該等視像方向。
根據本發明所述原理的示例和實施例，本發明提供了一種多視像背光件和利用多視像背光件的多視像顯示器，其採用具有透光孔的透光孔遮罩以選擇性地控制或限制由主動發射器陣列發出的光。具體來說，與本發明所述原理一致的實施例提供一種多視像背光件，其採用主動發射器陣列和具有透光孔的透光孔遮罩，其配置為限制來自主動發射器陣列中的對應主動發射器的發射的光。透光孔遮罩的孔透光又配置為限定穿過透光孔的光表示的有效發射器的尺寸。因此，由透光孔遮罩的透光孔提供的有效發射器具有預定尺寸並提供複數條方向性光束。根據各個實施例，由有效發射器提供的方向性光束的不同主要角度方向對應於多視像顯示器的各個不同的視像（或等效的多視像顯示器顯示的多視像影像）的方向。
根據各個實施例，由透光孔的大小而提供的預定尺寸可以根據主動發射器的實際尺寸和主動發射器與有效發射器的位置之間的間距來選擇。此外，在一些實施例中，主動發射器陣列和設置在主動發射器陣列之間的複數個主動發射器的選擇性啟動可以促使多視像背光件的重新配置，以提供與多視像顯示器相關的方向性光束或與二維（2D）顯示器一致的發射的光。因此，採用多視像背光件的多視像顯示器可以藉由選擇性地啟動主動發射器陣和設置在主動發射器陣列的主動發射器之間的複數個主動發射器，以在多視像模式和2D模式之間進行切換。
本發明中，「二維顯示器」或「2D顯示器」定義為配置以提供影像的視像的顯示器，而不論該影像是從甚麼方向觀看的（亦即，在2D顯示器的預定視角內或預定範圍內），該影像的視像基本上是相同的。很多智慧型手機和電腦螢幕中會有的傳統液晶顯示器（LCD）是2D顯示器的示例。與此相反，「多視像顯示器」定義為配置以在不同的視像方向（view direction）上或從不同的視像方向提供多視像影像（multiview image）的不同的視像（different views）的電子顯示器或顯示系統。具體來說，不同的視像可以表示多視像影像的場景或物體的不同立體圖。適用於本文所述的顯示多視像影像的多視像背光件和多視像顯示器的用途，包含但不限於，行動電話（例如，智慧型手機）、手錶、平板電腦，行動電腦（例如，膝上型電腦）、個人電腦和電腦螢幕、汽車顯示控制台、相機顯示器以及其他各種行動顯示器以及基本上非行動顯示器的應用程序和裝置。
圖1A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器10的立體圖。如圖1A中所示的，多視像顯示器10包括螢幕12，其配置以顯示要被觀看的多視像影像。舉例而言，螢幕12可以是電話（例如手機、智慧型手機等等）、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦的電腦顯示器、攝影機顯示器、或基本上顯示任何其他裝置的電子顯示器的顯示螢幕。
多視像顯示器10在相對於螢幕12的不同的視像方向16上提供多視像影像的不同的視像14。視像方向16如箭頭所示，從螢幕12以各種不同的主要角度方向延伸；不同的視像14在箭頭（亦即，表示視像方向16的箭頭）的終止處顯示為較暗的複數個多邊形框；並且僅示出了四個視像14和四個視像方向16，其皆為示例而非限制。應注意，雖然不同的視像14在圖1A中顯示為在螢幕上方，但是當多視像影像被顯示在多視像顯示器10上時，視像14實際上出現在螢幕12上或附近。在螢幕12上方描繪視像14僅是為了簡化說明，並且意圖表示從對應於特定視像14的相應的一個視像方向16觀看多視像顯示器10。2D顯示器可以與多視像顯示器10大致上相似，除了2D顯示器通常配置為提供所顯示影像的單一視像（例如，類似視像14的一個視像），相對的，多視像顯示器10提供多視像影像的多個不同的視像14。
根據本發明定義，具有與多視像顯示器的視像方向對應的方向的視像方向或等效的光束，通常具有由角度分量｛θ, ϕ｝給出的主要角度方向。角度分量θ在本發明中稱為光束的「仰角分量」或「仰角」。角度分量ϕ稱為光束的「方位角分量」或「方位角」。根據定義，仰角θ為在垂直面（例如，垂直於多視像顯示器螢幕的平面）內的角度，而方位角ϕ為在水平面（例如，平行於多視像顯示器螢幕的平面）內的角度。
圖1B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中具有與多視像顯示器的視像方向（例如，圖1A中的視像方向16）相對應的特定主要角度方向的光束20的角度分量｛θ, ϕ｝的示意圖。此外，根據本發明定義，光束20從特定點發射或射出。亦即，根據定義，光束20具有與多視像顯示器內的特定原點相關聯的中心射線。圖1B進一步顯示了原點O的光束（或視像方向）。
在術語「多視像影像」和「多視像顯示器」中所使用的術語「多視像（multiview）」定義為複數個視像（view），其表示不同的立體圖或包含複數個視像之中的視像之間的角度視差。另外，根據本發明定義，本發明中術語「多視像」明確包含兩個或多個不同的視像（例如，最少三個視像並且通常多於三個視像）。在一些實施例中，本發明中使用的「多視像顯示器」可以與僅包含表示場景或影像的兩個不同的視像的立體顯示器明確區分。然而應注意的是，雖然多視像影像和多視像顯示器可以包含兩個以上的視像，但是根據本發明定義，可以藉由同時選擇觀看該些多視像影像中僅兩個影像（例如，每個眼球各一個視像），以將多視像影像觀看為立體影像對（a stereoscopic pair of images）（例如，在多視像顯示器上觀看）。
在本發明中，「多視像像素」定義為視像像素的集合素，其表示在多視像顯示器的類似的複數個不同的視像其中每一個視像的像素。具體來說，多視像像素可以具有單獨視像像素，其對應或表示多視像影像的每個不同的視像中的特定視像像素。此外，根據本發明定義，多視像像素的視像像素是所謂的「方向性（directional）像素」，其中每個視像像素與不同的視像中相應的一視像的預定視像方向相關聯。此外，根據各個示例與實施例，多視像像素的不同的視像像素在每個不同的視像中可以相同的或至少大致上相似的位置或座標。例如，第一多視像像素可以具有單獨視像像素，其對應位於多視像影像的每個不同的視像中的{x 1, y 1}處的像素；而第二多視像像素可以具有單獨視像像素，其對應位於每個不同的視像中的{x 2, y 2}處的像素，依此類推。根據本發明定義，視像像素又等效於多視像顯示器的光閥陣列中的光閥。因此，除非有必要正確理解，否則術語「視像像素」和「光閥」可以互換使用。
在本發明中，「主動發射器」定義為主動光源（例如，配置為啟動時產生光和發射光的光學發射器）。因此，根據定義，主動發射器不接收來自另一光源的光。相對的，主動發射器在啟動時會直接產生光。根據本發明定義，可以藉由施加電源（例如，電壓或電流）以啟動主動發射器。舉例而言，主動發射器可以包括光學發射器（例如發光二極體（light emitting diode, LED）），其在啟動或開啟時發光。例如，可以藉由對LED的端子施加電壓以啟動LED。具體來說，在本發明中光源可以是基本上任何主動的光源或包括基本上任何主動光學發射器，其包含但不限於，發光二極體（LED）、雷射、有機發光二極體（organic light emitting diode, OLED）、聚合物發光二極體、電漿光學發射器（plasma-based optical emitter）、迷你發光二極體（mLED）、以及微型發光二極體（μLED）之中一個或多個。由主動發射器所產生的光可以具有一顏色（亦即，可包含特定波長的光），或者可以具有複數範圍的波長（例如，多色光或白光）。舉例而言，由主動發射器提供或產生的光的不同顏色可包含但不限於原色（例如：紅色、綠色、藍色）。根據本發明定義，「彩色發射器」是提供具有顏色的光的主動發射器。在一些實施例中，主動發射器可以包括複數個主動發射器。舉例而言，主動發射器可以包含主動發射器的集合或群組。在一些實施例中，主動發射器的集合或群組之中的至少一個主動發射器可以產生光，其顏色或等效的波長不同於由複數個光學發射器中的至少一個其他光學發射器產生的光的顏色或波長。
此外根據本發明定義，在「廣角發射的光」中的術語「廣角」定義為具有錐角的光，該錐角大於多視像影像或多視像顯示器的視像的錐角。具體來說，在一些實施例中，廣角發射的光可以具有大於大約六十度（60°）的錐角。在其他實施例中，廣角發射的光的錐角可以大約大於五十度（50°），或者大約大於四十度（40°）。舉例而言，廣角發射的光的錐角可以是大約一百二十度（120°）。另外，廣角發射的光可具有相對於顯示器的法線方向的大於正負四十五度（例如，＞±45°）的角度範圍。在其他實施例中，廣角發射的光的角度範圍可以大於正負五十度（例如，＞±50°）、或者大於正負六十度（例如，＞±60°）、或者大於正負六十五度（例如，＞±65°）。舉例而言，廣角發射的光的角度範圍可以在顯示器的法線方向的任一側上大約大於七十度（例如，＞±70°）。根據本發明定義，「廣角背光件」是配置為提供廣角發射的光的背光件。
在一些實施例中，廣角發射的光錐角可以定義為與LCD電腦螢幕、LCD平板電腦、LCD電視或類似的用於廣角觀看的數位顯示裝置的視角大約相同（例如，大約±40°-65°）。在其他實施例中，廣角發射的光還可以特徵在於或描述為漫射光、基本上漫射的光、無方向性的光（亦即，缺乏任何特定的或界定的方向性）或具有單個或基本上均勻的方向的光。
此外，如本發明所使用的，冠詞「一」旨在具有其在專利領域中的通常含義，亦即「一個或多個」。例如，「一主動發射器」是指一個或多個主動發射器，並因此「該主動發射器像」在本發明中是指「該（些）主動發射器」。此外，本發明所述的任何「頂部」、「底部」、「上」、「下」、「向上」、「向下」、「前」、「後」、「第一」、「第二」、「左」、或「右」皆並非意使其成為任何限制。本發明中，當「大約（about）」一詞應用在一數值時，除非另有明確說明，其意思大體上為該數值在產生該數值的設備的公差範圍內，或者可以表示正負10％或正負5％或正負1％。此外，本發明所使用「基本上（substantially）」一詞是指大部分、或幾乎全部、或全部、或在大約51％至大約100％的範圍內的數量。再者，本發明的示例僅為說明性示例，並且提出該示例的目的是為了討論而非限制。
根據本發明所述原理的一些實施例，本發明提供了一種多視像背光件。圖2A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像背光件100的剖面圖。圖2B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像背光件100的平面圖。圖2C是根據與本發明所述原理一致的另一實施例，顯示示例中的多視像背光件100的平面圖。根據各個實施例，多視像背光件100配置為發射或提供方向性光束102，其具有對應於採用多視像背光件100的多視像顯示器的視像方向（或等效的由多視像顯示器顯示的多視像影像的視像方向）的方向。具體來說，在一些實施例中，方向性光束102可以是或表示光場。圖2A的剖面圖也顯示光閥104的陣列，其可以是採用多視像背光件100的多視像顯示器的一部分，其為示例而非限制。
圖2A至圖2C中顯示的多視像背光件100包括設置在基板101上的主動發射器110的陣列。主動發射器110配置為提供發射的光102’。在一些實施例中（如圖所示），基板101可以是平面基板。根據各個實施例，主動發射器110的陣列中的主動發射器110在基板101上彼此間隔開。具體來說，主動發射器陣列中的主動發射器110可以間隔開，其間距對應於採用多視像背光件100的多視像顯示器的多視像像素或等效的表示多視像像素的光閥陣列中的光閥集合之間的間距，如下文更詳細地描述。例如，圖2A顯示相鄰的主動發射器110之間的間距d，其對應於多視像像素106（或等效的光閥104陣列中的光閥104集合）之間的間距D。
在一些實施例中，主動發射器110可以排列為具有列和行的二維（2D）陣列（例如矩形陣列）。例如，圖2B顯示排列為二維陣列的主動發射器陣列，其中，主動發射器110設置在平面基板上以作為間隔開的主動發射器110的矩形陣列。圖2B也顯示主動發射器110之間的間距d，其與多視像像素106的間距相對應。在一些實施例中，主動發射器間距以及多視像像素間距可以在二維陣列的兩個正交方向其中每一個，例如，如圖2B所示。
在另一示例中，如圖2C中所示，主動發射器陣列中的主動發射器110可以排列為複數個平行多行，其分佈在整個基板101上。如圖2C所示，當排列為平行多行時，間距d可以介於相鄰多行之間。在一些實施例中（例如，如圖2C所示），多行可以是「斜向多行」，亦即，相對於基板101的邊緣其中之一或之二或相對於光閥陣列中的光閥（圖2C中未顯示）的排列而斜向的多行。在其他的實施例中（圖中未顯示），主動發射器陣列中的主動發射器110可以由一維（1D）地排列，諸如排列為線性陣列。
如圖2A至圖2C所示，多視像背光件100進一步包括透光孔遮罩120。透光孔遮罩120包括複數個透光孔122，其以對應於多視像顯示器的多視像像素106或等效的表示多視像像素106的光閥104的集合之間的間距的距離或間距彼此間隔開。根據各個實施例，透光孔遮罩120的每個透光孔122與主動發射器陣列中的對應主動發射器110發射的光對齊，並配置為限制主動發射器陣列中的對應主動發射器110發射的光，以在透光孔122處定義有效發射器110’。在圖2A中，有效發射器110’顯示為跨越透光孔122的虛線。根據各個實施例，有效發射器110’（以及透光孔122）具有在多視像顯示器的光閥104的尺寸S的四分之一到兩倍之間的尺寸s。例如，透光孔122以及有效發射器110’的尺寸s可以是大約50微米（μm）。根據各個實施例，由有效發射器110’在透光孔122發射的光包括複數條方向性光束102，其方向對應於多視像顯示器的視像方向。
具體來說，透光孔122配置為從或使用由主動發射器110的陣列中的對應主動發射器110提供的發射的光102’以提供有效發射器110’。亦即，透光孔122配置為接收發射的光102’並限制通過透光孔122的發射的光102’的範圍，以或作為有效發射器110’的形式提供光。隨後，由透光孔遮罩120的透光孔122提供的有效發射器110’配置為提供光或發射光，其模擬由具有各個有效發射器110’的尺寸的主動發射器發射的光。例如，有效發射器110’可以設置在透光孔遮罩120的表面或其附近。此外，如圖2A所示，根據各個實施例，在透光孔遮罩表面的各個有效發射器110’配置為發射包括方向性光束102的光，其方向與採用多視像背光件100的多視像顯示器的視像方向相對應。
如上文所述，透光孔遮罩120的透光孔122皆配置為提供具有預定尺寸的有效發射器110’。具體來說，如上所述，透光孔122配置為限制主動發射器110的陣列中的對應主動發射器110的外觀區域，以使有效發射器110’具有介於光閥104的四分之一到兩倍之間的預定尺寸。在主動發射器110排列為平行多行的實施例中，由透光孔遮罩120的透光孔122提供的有效發射器110’的預定尺寸是在橫越平行多行的寬度方向上。例如，如圖2C中所示，預定尺寸可以是在X方向上，其中平行多行基本上是在Y方向上。在部分實施例中，如圖2C所示，透光孔遮罩120的透光孔122可以配置為提供沿著多行長度的有效發射器110’的另一個尺寸，其與沿多行長度的主動發射器110之間的間距相當。在一些實施例中，透光孔遮罩120的複數個透光孔122中的透光孔122的尺寸小於主動發射器陣列中的對應主動發射器110的尺寸，例如圖2A所示。
在一些實施例中，透光孔122可以具有二維（2D）形狀。例如，透光孔122的形狀可以是正方形或矩形。例如，圖2B顯示方形透光孔122。在主動發射器110排列為平行多行的實施例中，透光孔122可以包括在沿著平行多行的方向上延伸的槽。圖2C顯示透光孔遮罩120的透光孔122，其包括槽，舉例而言。
根據一些實施例，透光孔遮罩120可以包括具有透光孔122的材料片或材料層，其中孔122形成在層中並穿透該層。例如，材料層可以是連續層。圖2A以示例而非限制的方式將透光孔遮罩120顯示為連續材料層。在一些實施例中，透光孔遮罩120可以包括光阻擋材料層，其配置為阻擋透光孔遮罩120的透光孔122的邊界內以外的光。在部分實施例中，光阻擋材料可以包括光吸收劑，以使透光孔遮罩120是吸收式透光孔遮罩。在其他實施例中，光阻擋材料可以包括反射式光阻擋材料（亦即，反射器），並且透光孔遮罩120可以是配置為反射不穿過透光孔122的光的反射式透光孔遮罩120。反射式透光孔遮罩120可以藉由有效地再循環被孔122去除的光來增加多視像背光件的亮度。在其他實施例中，透光孔遮罩120可以是吸收性的和反射性的，例如，部分吸收性和部分反射性。
在其他實施例中，透光孔遮罩120可以包括具有形成於其中的透光孔122的複數個離散的片段或區段。在一些實施例中，複數個離散的片段或區段可以在層中對齊以提供透光孔遮罩120，舉例而言。具體來說，可以存在對應於主動發射器陣列中的每個主動發射器110的透光孔遮罩120的離散片段或區段，離散片段或區段提供與對應的主動發射器110對齊的透光孔122。離散片段或區段之間的其他區域可以是透光的。亦即，這些實施例中的透光孔遮罩120的光阻擋材料可以不存在或至少基本上不存在於離散的片段或區段之間的區域中。因此，在這些實施例中，離散的片段或區段之間的區域可以配置為在沒有實質限制的情況下使光通過。在一些實施例中，片段或區段可以包括如上所述的光阻擋材料，其包含光吸收劑或反射式光阻擋材料。
圖3A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像背光件100的剖面圖。圖3B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像背光件100的平面圖。如圖3A至圖3B所示，多視像背光件100包括主動發射器陣列和透光孔遮罩120。此外，圖3A至圖3B中所示的透光孔遮罩120包括與主動發射器陣列的主動發射器110對齊的光阻擋材料的離散片段或部分，亦即，與連續或基本上連續的光阻擋層相反，如圖2A至圖2C所示。圖3A至圖3B也顯示光閥104的陣列，例如，顯示為採用多視像背光件100的多視像顯示器的一部分的光閥104。
參照圖3A至圖3B，在一些實施例中，多視像背光件100可以進一步包括設置在主動發射器陣列中的主動發射器110之間的複數個主動發射器130。如主動發射器陣列，複數個主動發射器130的主動發射器130也配置為發射光以作為發射的光。根據一些實施例，由主動發射器陣列提供的發射的光與由複數個主動發射器130提供的發射的光組合可以是或代表廣角的光。在一些實施例中，例如，如圖3A所示，複數個主動發射器130可以設置在主動發射器陣列的主動發射器110之間的基板101上。
在一些實施例中，複數個主動發射器130中的主動發射器130設置在主動發射器陣列中的主動發射器110之間約一半的位置。在其他實施例中，複數個主動發射器130中的主動發射器130之間的間距以及主動發射器130與主動發射器陣列的主動發射器110之間的間距是多視像顯示器的光閥陣列中的光閥間距的整數倍，例如光閥104。例如，複數個主動發射器130中的主動發射器130可以彼此間隔開，並與主動發射器陣列中的主動發射器110間隔開一定的距離，該距離等於光閥104陣列的光閥104之間的間距或節距。當主動發射器陣列和複數個主動發射器130中的主動發射器110和主動發射器130排列成多行時，複數個主動發射器130的多行會設置於主動發射器陣列的多行之間並可以與其交替。在各個實施例中，複數個主動發射器130中的主動發射器130的多行可以有不同的間距，例如但不限於，主動發射器陣列的主動發射器110多行之間的一半和對應光閥間距的間距。
圖3A顯示複數個主動發射器130中的主動發射器130a，其位於主動發射器陣列的主動發射器110之間大約一半的位置。圖3A也顯示複數個主動發射器130中的主動發射器130具有對應於光閥104陣列中的光閥104的間距或節距相的間距或節距，其為示例而非限制。
圖3B顯示複數個主動發射器130陣列中的主動發射器130以基板101上的列方向和行方向兩者設置在主動發射器陣列中的主動發射器110之間。圖3B中，複數個主動發射器130中的部分主動發射器130沿著主動發射器陣列的列和行兩者，在主動發射器陣列中的主動發射器110之間，如圖所示。此外，圖3B顯示分佈在基板101上的複數個主動發射器130的額外主動發射器130，例如，以使組合的主動發射器110、主動發射器130具有與光閥間距相應的間距（如圖所示，至少在X方向）。應注意，雖然未明確顯示，主動發射器110可以排列成多行，並且包括光阻擋材料的區段或片段的透光孔遮罩120可以包含透光孔122，其為或形成橫越與主動發射器110對齊的區段或片段的槽，例如，如圖2C所示的槽。
應注意，雖然圖中沒有明確顯示，主動發射器110、主動發射器130可以排列成多行，其中，在基板101中複數個主動發射器130中的主動發射器130設置在主動發射器陣列中的主動發射器110的多行之間，例如，如圖2C中所示。另外，也如圖2C所示，主動發射器110、主動發射器130的多行為斜向列。此外，與圖3B的主動發射器130一樣，複數個主動發射器130中的主動發射器130可以具有對應光閥間距的間距。在一些實施例中，當主動發射器陣列和複數個主動發射器130中的主動發射器110和主動發射器130兩者被啟動而發光時，具有對應於光閥間距的間距的主動發射器110、主動發射器130可以提供基本上均勻的照明來源。而且，當主動發射器110、主動發射器130排列為多行時，透光孔遮罩120的透光孔122可以是槽。
根據一些實施例，主動發射器陣列中的主動發射器110配置為在多視像背光件100的第一模式或「多視像」模式期間提供發射的光。具體來說，在多視像模式期間，主動發射器110會啟動或打開並發射光如斜陰影線所顯示，而（如果存在）複數個主動發射器130中的主動發射器130會停止或關閉並不發光。因此，由透光孔遮罩120從主動發射器陣列發射的光提供的有效發射器110’，在多視像模式期間提供方向性光束102，例如由光閥104調變為多視像影像。
在一些實施例中，在多視像背光件100的第二模或「二維（2D）」模式期間，主動發射器陣列和複數個主動發射器130兩者的主動發射器110、主動發射器130皆配置為提供發射的光作為組合的發射的光108。具體來說，在二維模式期間，主動發射器110和主動發射器130兩者啟動並發射光。如圖3A至圖3B中使用斜陰影線所示，主動發射器陣列中的主動發射器110和複數個主動發射器中的主動發射器130啟動，並且在2D模式期間提供組合的發射的光108。由主動發射器110提供的發射的光可以穿過透光孔遮罩120的透光孔122，而來自主動發射器130的發射的光可以穿過透光孔遮罩120的間距的區段或片段之間的透光區域以提供組合的發射的光108。因此，根據各個實施例，在2D模式期間，組合的發射的光108可以由光閥104陣列中的光閥104調變以提供2D影像。一般而言，與方向性光束102相比，組合的發射的光108是非方向性的。
如上文所述，圖2A和圖3A都顯示光閥104陣列以及多視像像素106，以便於討論。例如，所顯示的光閥陣列可以是採用多視像背光件100的多視像顯示器的一部分。如圖所示，光閥104陣列中的光閥104配置為調變方向性光束102，例如，如圖2A所示。此外，如圖所示，具有不同主要角度方向的方向性光束102中的不同方向性光束102會穿過光閥104的陣列中的不同光閥104，並且可以被其調變。當以組合的方式啟動時，例如在多視像背光件100的2D模式下，光閥104還配置為調變由主動發射器110、主動發射器130提供的圖3A中所示的組合的發射的光108。
根據本發明定義，光閥104的陣列中的光閥104可以對應於多視像顯示器的視像像素，而光閥104的集合或視像像素的集合可以對應於多視像像素106。具體來說，光閥104陣列中的光閥104的不同集合可以配置為接收和調變來自主動發射器陣列中的不同主動發射器110的不同主動發射器的方向性光束102。因此，例如如圖2A所示，相對於主動發射器110，每個主動發射器110可以存在光閥104（或多視像像素106）的單獨一個集合。在各個實施例中，可用不同種類的光閥作為光閥104的陣列之中的光閥104，其包含但不限於，液晶光閥、電泳光閥，及基於電潤濕的複數光閥之中一個或多個。
此外，圖2A中，光閥104的尺寸S可以與光閥104的陣列中的光閥104的透光孔尺寸相對應，如圖所示。在其他示例中，光閥尺寸可以定義為光閥104的陣列中的相鄰光閥104之間的距離（例如，中心至中心的距離）。例如，光閥104的孔徑可以小於光閥104的陣列中的多個光閥104之間的中心至中心的距離。因此，在其他定義中，光閥尺寸可以定義為光閥104的尺寸或與多個光閥104之間的中心至中心的距離相對應的尺寸。另外，在圖2A中，由主動發射器陣列發射的光由透光孔遮罩120的透光孔122提供的有效發射器110’的尺寸s，顯示為與光閥尺寸S相當。
在一些實施例中（如圖2A所示），一對相鄰的主動發射器110之間的發射間距離（例如，中心至中心的距離），大約等於對應的一對相鄰多視像像素106之間的像素間距離（例如，中心至中心的距離），例如由光閥集合表示。例如，如圖2A所示，主動發射器陣列中的主動發射器110a與主動發射器陣列中的另一個主動發射器110b之間的中心至中心的距離d，基本上等於第一光閥集合104a與第二光閥集合104b之間的中心至中心的距離D，其中每個光閥集合104a、光閥集合104b表示多視像像素106。在另一實施例中（圖中未顯示），主動發射器110a、主動發射器110b的成對列和對應的光閥集合104a、光閥集合104b的相對中心至中心的距離可以不同，例如，主動發射器110a、主動發射器110b成對的多行可以具有大於或小於表示多視像像素106的光閥集合之間的間距（亦即，中心至中心的距離D）的元件間間距（亦即，中心至中心的距離d）。此外，當使用主動發射器110的多行時，採用多視像背光件100的多視像顯示器所提供的多視像影像可以是所謂的「純水平視差」（HPO）的多視像影像，其在一個方向上（亦即，在與多行垂直或相交的方向上）具有複數個視像。
根據一些實施例，主動發射器陣列和複數個主動發射器130其中之一或之二的主動發射器110、主動發射器130可以包括迷你發光二極體（OLED）。其中，迷你LED界定為一種尺寸小於約1.0毫米（mm）的發光二極體。例如，迷你LED的尺寸可以在約75微米（μm）至約500μm或約100μm至約300μm的範圍內。相比之下，微型LED（μLED）可以定義為具有小於100μm的微觀尺寸的微型發光二極體（LED）。例如，μLED可以有大約10-50μm的尺寸。在一些實施例中，迷你LED可以包括複數個迷你LED或μLED，其組合時一起運作為一單元並作為主動發射器110、主動發射器130。
在一些實施例中，微型LED可以包括複數個不同的區域（或等效的複數個微型LED或μLED），每個不同的區域配置為提供不同光色。例如，迷你LED可以包括三個區域：第一區域配置為提供紅光、第二區域配置為提供綠光，以及第三區域配置為提供藍光。因此，迷你LED可以配置為選擇性地提供紅光、綠光或藍光或其任何組合（例如白光）。
根據一些實施例，主動發射器陣列和複數個主動發射器130其中之一或之二的主動發射器110、主動發射器130可以包括有機發光二極體（OLED）。如本文所定義的，OLED是具有發光的電致發光膜（或層）的發射器，其包含配置以響應於電流或類似的電刺激而發光的有機化合物。與迷你LED一樣，OLED可以包括複數個OLED，其組合時一起運作為一單元並作為主動發射器110、主動發射器130。此外，在一些實施例中，OLED可以包括複數個不同的區域，每個不同的區域配置為提供不同光色。例如，OLED可以包括三個區域：第一區域配置為提供紅光、第二區域配置為提供綠光，以及第三區域配置為提供藍光。因此，作為主動發射器110、主動發射器130的OLED可以配置為藉由選擇提供紅光、綠光或藍光或其任何組合（例如白光）。在其他實施例中，可以使用另一種類型的主動光學發射器作為主動發射器110，例如但不限於高強度LED和量子點LED。
在一些實施例中，主動發射器110、主動發射器130可以配置為提供具有特定顏色的基本上單色的光（亦即，該光可以包含特定波長的光）。在其他實施例中，主動發射器110、主動發射器130可以配置為提供多色光，例如但不限於，包含複數波長或一定範圍的波長的白光。舉例而言，主動發射器110、主動發射器130可以配置為提供紅光、綠光、藍光或其組合之中一個或多個。在另一個示例中，主動發射器110配置為提供基本上是白光的光（亦即，主動發射器110、主動發射器130可以是白色LED或白色OLED）。在一些實施例中，主動發射器110、主動發射器130可以包括藍色或紫外（UV）發射器（例如，LED或OLED）以及與每個發射器對齊的磷光元件的組合。在另一實施例中，可以採用跨越多個主動發射器110、主動發射器130的磷光板。在其他實施例中，可以由包括組合以提供白光的紅色、綠色和藍色LED集合的主動發射器110、主動發射器130以提供白光。
在一些實施例中，主動發射器110、主動發射器130可以包含微透鏡、繞射光柵或另一光學膜或光學組件，其配置以提供發射的光或等效的方向性光束102的準直度（例如，根據準直因子）和偏振控制其中之一或之二。微透鏡、繞射光柵或其他光學薄膜或組件也可以或替代地配置為控制方向性光束102的方向。或者例如，可以由主動發射器陣列和光閥陣列之間的光學層或薄膜提供準直度和偏振控制其中之一或之二。
根據一些實施例，主動發射器陣列中的主動發射器110和複數個主動發射器130中的主動發射器130可以獨立地控制、啟動或供電以提供局部的調光，並且能在有效發射器100’使用主動發射器陣列發射的光產生的方向性光束與由主動發射器陣列中的主動發射器110和複數個主動發射器130中的主動發射器130的組合提供的廣角的光之間進行切換。具體來說，在一些實施例中，主動發射器陣列中的主動發射器110可以配置為藉由選擇性地啟動方向性光束102以提供，例如在多視像背光件的多視像模式期間。同樣地，主動發射器陣列中的主動發射器110和複數個主動發射器130中的主動發射器130兩者可以配置為藉由選擇性啟動提供發射的光，例如在多視像背光件100的2D模式期間。在一些實施例中，主動發射器110、主動發射器130的選擇性啟動可以用於在多視像背光件100的不同區域或區域中，以在第一區域（例如，2D區域）或區域中提供2D模式，並且同時在第二區域（多視像區域）或區域中提供多視像模式。
再次參照圖2A和圖3A，在一些實施例中，多視像背光件100可以進一步包括平面基板，例如基板101。具體來說，如上所述，主動發射器陣列中的主動發射器110和複數個主動發射器130中的主動發射器130可以設置在整個基板101的表面上並隔開。基板101可以進一步包括電性互連器，以向主動發射器110、主動發射器130提供電源。在一些實施例中，基板101配置為光學透明或至少基本上光學透明（亦即可以是平面的透明基板）。例如，基板101可以包括光學透明材料，其能夠從基板101的第一側向第二側透光。此外，在一些實施例中，電性互連件可以是光學透明。此外，在一些實施例中，如果存在主動發射器陣列和複數個主動發射器130的組合，並且基板101（例如以及電性互連件）可以配置為光學透明。
在一些實施例中，多視像背光件100可以進一步包括擴散器，其配置為擴散由主動發射器110和主動發射器130其中之一或之二發射的光。在一些實施例中，例如，擴散器可以設置在透光孔遮罩120的透光孔122中或相鄰透光孔遮罩120的透光孔122。設置在透光孔122中或相鄰透光孔122的擴散器可以用於傳播有效發射器110’的光。例如，傳播有效發射器110’的光可以改善方向性光束102的強度均勻性。在另一實施例中，擴散器可以包括延伸穿過多視像背光件100的範圍的擴散器層。在一些實施例中，當存在時，作為擴散器層的擴散器可以設置在透光孔遮罩120和主動發射器陣列中的主動發射器110之間以及透光孔遮罩120和複數個主動發射器130的主動發射器130之間。在其他實施例中，擴散器層可以設置在透光孔遮罩120的輸出或相鄰透光孔遮罩120的輸出。在這些實施例中，擴散器可以設置以使由主動發射器110、主動發射器130發射的光的擴散或均勻化。例如，擴散器可以改善方向性光束102的強度均勻性（例如，在多視像模式期間）並且改善由組合的主動發射器110、主動發射器130提供的發射的光的強度均勻性（例如，在2D模式期間）兩者。除了藉由均勻化提供強度均勻性之外，擴散器還可以有助於將透光孔遮罩120定位成更遠離主動發射器110、主動發射器130，而不引起可能的摩爾紋效應。
圖4A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的具有擴散器140的多視像背光件100的一部分的剖面圖。圖4B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示另一示例中的具有擴散器140的多視像背光件100的一部分的剖面圖。如圖4A和圖4B所示，多視像背光件100的一部分包括設置在基板101的一部分上的主動發射器陣列的主動發射器110、透光孔遮罩120的一部分以及光閥104陣列的一部分，例如，如圖2A至圖2C所示。圖4A至圖4B所示的多視像背光件100進一步包括擴散器140。如圖4A所示，擴散器140設置在透光孔遮罩120的透光孔122中，而圖4B將擴散器140顯示為設置在主動發射器110和透光孔遮罩120之間的擴散層。在其他實施例（圖中未顯示）中，作為擴散層的擴散器140可以設置在透光孔遮罩120和光閥陣列之間。
在一些實施例中，主動發射器110以確保在多視像模式和2D模式之中每一個期間發射的光的固定亮度或基本上固定亮度的方式驅動。例如，與用於驅動主動發射器110、主動發射器130的驅動電流或電壓相比，在多視像模式期間（或多視像區域中）可以用相對較高的驅動電流或電壓來驅動主動發射器110。可以選擇相對較高的驅動電流或電壓以在多視像模式和2D模式之中每一個期間提供發射的光的固定亮度。
根據本發明所述原理的一些實施例，本發明提供了一種多視像顯示器。根據各個實施例，多視像顯示器配置為顯示多視像影像。圖5是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器200的方塊圖。
如圖所示，多視像顯示器200包括有效發射器210的陣列。有效發射器陣列中的每個有效發射器210皆包括主動發射器212和透光孔遮罩214。根據各個實施例，主動發射器212配置為發射光並且可以設置在多視像顯示器200的平面基板上。透光孔遮罩214具有配置為藉由限制主動發射器212發射的光來界定有效發射器210的尺寸的透光孔。亦即，透光孔遮罩214的透光孔藉由限制由主動發射器212發射的穿過透光孔的光的範圍來界定有效發射器210的尺寸，並因此成為或用作有效發射器210。根據一些實施例，有效發射器210的主動發射器212可以基本上類似上述關於多視像背光件100所述的主動發射器陣列中的主動發射器110。例如，主動發射器212可以包括但不限於迷你發光二極體（miniLED）、有機發光二極體（OLED）和另一主動光學發射器。在一些實施例中，miniLED、OLED或其他主動光學發射器可以具有比有效發射器210的透光孔遮罩214的透光孔大的尺寸。在一些實施例中，透光孔遮罩214的透光孔可以基本上類似於上述多視像背光件的透光孔遮罩120的透光孔122。具體來說，有效發射器陣列的每個有效發射器210配置為使用由主動發射器212發射並穿過透光孔遮罩214的透光孔的光以提供發射的光202。
如圖5所示，多視像顯示器200進一步包括光閥220的陣列，其配置為調變來自有效發射器陣列的發射的光202並提供顯示影像。具體來說，在一些實施例中，當光閥220調變由有效發射器210提供的方向性光束時，顯示的影像可以是多視像影像。在一些實施例中，光閥220可以基本上類似上述的光閥104。根據各個實施例，由透光孔遮罩214的透光孔界定的有效發射器210的尺寸介於光閥陣列的光閥220的尺寸的四分之一到兩倍之間。此外，由有效發射器陣列的每個有效發射器210提供的發射的光202包括方向與多視像影像的視像相對應的方向性光束。在一些實施例中，有效發射器210之間的間距是光閥陣列中的光閥220之間的間距的整數倍。具體來說，有效發射器陣列可以包括以對應於多視像顯示器的多視像像素之間的間距的距離彼此間隔開的有效發射器210。在這些實施例中，來自各個有效發射器210的包括複數條方向性光束的發射的光202可以是或代表光場。同樣在這些實施例中，藉由調變來自有效發射器210的發射的光202提供的顯示影像可以是多視像影像。
根據一些實施例，多視像顯示器200進一步包括分佈在有效發射器陣列的有效發射器210的主動發射器212之間的主動發射器230的集合。在部分實施例中，藉由調變由有效發射器陣列和分散在有效發射器陣列的有效發射器210之間的主動發射器230的集合的組合的發射的光而提供的多視像顯示器200的顯示影像可以是二維（2D）影像。在一些實施例中，根據一些實施例，主動發射器230的集合的有效發射器210可以彼此間隔開，並且以對應於光閥間距的間距與有效發射器陣列的相鄰有效發射器210隔開。在一些實施例中，如上文所述，主動發射器230集合可以基本上類似於多視像背光件的複數個主動發射器130。
具體來說，有效發射器210的主動發射器212可以在多視像顯示器200的多視像模式期間啟動。多視像模式在圖5的左側示出，並且使用斜陰影線顯示啟動的主動發射器212。在多視像模式期間，多視像顯示器200可以提供多視像影像。或者，有效發射器210的主動發射器212和分散在有效發射器陣列的有效發射器210之間的主動發射器230集合兩者，可以在多視像顯示器200的二維（2D）模式期間啟動以提供2D影像。2D模式顯示在圖5的右側。圖5中具有虛線的箭頭顯示調變發射的光202（多視像模式）和調變組合的發射的光202’（2D模式）。圖5中使用交叉陰影線來顯示在多視像模式和2D模式期間啟動有效發射器210的主動發射器以及在2D模式期間但不在多視像模式期間（即沒有斜陰影線）啟動分散在有效發射器210之間的主動發射器230集合。
根據一些實施例，有效發射器陣列中的有效發射器210（例如在整個平面基板上）排列為平行的多行。在這些實施例中，透光孔遮罩214的透光孔可以包括與多行對齊並沿著多行的槽。此外，在這些實施例中，由透光孔遮罩214的透光孔界定的有效發射器的尺寸可以在橫越平行多行的寬度方向上。在一些實施例中，透光孔遮罩214的透光孔可以配置為確定沿著多行長度的有效發射器210的另一個尺寸，其與沿多行長度的主動發射器之間的間距相當。
根據本文所描述的原理的一些實施例，本發明提供了一種多視像背光件的操作方法。圖6是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像背光件的操作方法300的流程圖。圖6顯示的多視像背光件的操作方法300包括使用設置在平面基板上的主動發射器陣列發射光（310）。在一些實施例中，主動發射器陣列可以基本上類似於上文關於多視像背光件100所述的主動發射器陣列。例如，主動發射器陣列中的主動發射器可以以對應多視像顯示器的多視像像素之間的間距間隔開。
圖6所示的方法300進一步包括使用具有與每個主動發射器對齊的透光孔的透光孔遮罩以界定與每個主動發射器相對應的有效發射器，以限制從主動發射器陣列的每個主動發射器發射的光（320）。在一些實施例中，用於限制發射的光（320）的透光孔遮罩和透光孔可以分別基本相似上文關於多視像背光件100描述的透光孔遮罩120和透光孔122。具體來說，透光孔遮罩和透光孔可以藉由限制發射的光（320）來提供尺寸在多視像顯示器的光閥的尺寸的四分之一到兩倍之間的有效發射器。在其他實施例中，有效發射器尺寸可以介於光閥尺寸的百分之五十到一百五十之間。在其他實施例中，有效發射器尺寸可以與光閥尺寸相當，甚至大約相等。
在一些實施例中，主動發射器陣列的主動發射器可以在平面基板上排列成二維（2D）陣列。例如，主動發射器陣列中的主動發射器可以排列成二維陣列，其具有如圖2B所示和上文所述的間隔開的主動發射器的列和行。在其他實施例中，主動發射器陣列中的主動發射器在整個平面基板上排列為平行多行，例如，如圖2C所示和上文所述地排列。在這些實施例中，由透光孔遮罩的透光孔提供的有效發射器的尺寸在橫越平行多行的寬度方向上的尺寸。在一些實施例中，透光孔遮罩的透光孔可以提供沿著多行長度的有效發射器的另一個尺寸，其與沿多行長度的主動發射器之間的間距相當。
圖6中顯示的多視像背光件的操作方法300進一步包括從有效發射器發射光（330）。在一些實施例中，由有效發射器發射光（330）可以包括複數條方向性光束，其方向對應多視像影像（或者等效的提供多視像影像的多視像顯示器）的視像方向。例如，複數條方向性光束可以是或表示光場。
在一些實施例（圖中未顯示）中，多視像背光件的操作方法進一步包括使用設置在主動發射器陣列中的主動發射器之間的複數個主動發射器來發射光。複數個主動發射器可以基本上類似上述多視像背光件100的複數個主動發射器130。具體來說，在一些實施例中，主動發射器陣列中的主動發射器可以在多視像背光件的多視像模式期間發射光，並且主動發射器陣列和設置在主動發射器陣列中的主動發射器之間的複數個主動發射器兩者的主動發射器可以在多視像背光件的二維（2D）模式期間發射光。
在一些實施例中（圖中未顯示），提供一種多視像顯示器的操作方法。多視像顯示器的操作方法包括多視像背光件的操作方法300。多視像顯示器的操作方法300進一步包括調變從主動發射器陣列的每個有效發射器發射的光以提供在複數個不同的視像方向上具有不同的視像的多視像影像。根據各個實施例，從每個有效發射器發射的光可以包括複數條方向性光束，其方向對應多視像顯示器的視像方向。
在一些實施例中（圖中未顯示），顯示器的操作方法300進一步包括調變來自有效發射器以及來自主動發射器集合中的有效發射器和主動發射器二者發射的光的組合的發射的光。例如，對組合的發射的光的調變可以在多視像顯示器的二維（2D）模式期間執行，而僅對由有效發射器發射的光的調變可以在多視像顯示器的多視像模式期間執行。根據各個實施例，對組合的發射的光進行調變可以提供二維影像。
因此，本發明已描述多視像背光件、多視像顯示器以及多視像背光件的操作方法的示例和實施例，其採用具有透光孔的透光孔遮罩以使用由主動發射器陣列發射的光來提供有效發射器。應該理解的是，上述示例僅是說明本發明所述的原理的多個具體示例的其中一些示例。很明顯的，所屬技術領域中具有通常知識者可以輕易設計出多種其他配置，但這些配置不會超出本發明申請專利範圍所界定的範疇。
本發明申請案主張於2022年7月9日提交的第PCT/US22/36609號國際專利申請的優先權，其全部內容通過引用併入本發明。
10:多視像顯示器 12:螢幕 14:視像 16:視像方向 20:光束 100:多視像背光件 101:基板 102:方向性光束 102’:發射的光 104:光閥 104a:第一光閥集合、光閥集合 104b:第二光閥集合、光閥集合 106:多視像像素 108:組合的發射的光 110:主動發射器 110’:有效發射器 110a:主動發射器 110b:主動發射器 120:透光孔遮罩 122:透光孔 130:主動發射器 130a:主動發射器 140:擴散器 200:多視像顯示器 202:發射的光 202’:組合的發射的光 210:有效發射器 212:主動發射器 214:透光孔遮罩 220:光閥 230:主動發射器 300:方法 310:步驟 320:步驟 330:步驟 D:中心至中心的距離、間距 d:中心至中心的距離、間距 O:原點 S:尺寸 s:尺寸 θ:角度分量、仰角 ϕ:角度分量、方位角
根據在本發明所述的原理的示例和實施例的各種特徵可以參考以下結合附圖的詳細描述而更容易地理解，其中相同的元件符號表示相同的結構元件，並且其中： 圖1A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的立體圖。 圖1B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的具有與多視像顯示器的視像方向相對應的特定主要角度方向的光束的角度分量的示意圖。 圖2A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像背光件的剖面圖。 圖2B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像背光件的平面圖。 圖2C是根據與本發明所述原理一致的另一實施例，顯示示例中的多視像背光件的平面圖。 圖3A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像背光件的剖面圖。 圖3B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像背光件的平面圖。 圖4A是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的具有擴散器的多視像背光件的剖面圖。 圖4B是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示另一示例中的具有擴散器的多視像背光件的剖面圖。 圖5是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的方塊圖。 圖6是根據與本發明所述原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像背光件的操作方法的流程圖。 特定示例和實施例具有上述參考附圖所示的特徵之外的其他特徵，或者具有代替上述參考附圖中所示的特徵的其他特徵。下文將參照上述參考附圖，詳細描述這些特徵和其他特徵。
100:多視像背光件
101:基板
102:方向性光束
102’:發射的光
104:光閥
104a:第一光閥集合、光閥集合
104b:第二光閥集合、光閥集合
106:多視像像素
110:主動發射器
110’:有效發射器
110a:主動發射器
110b:主動發射器
120:透光孔遮罩
122:透光孔
D:中心至中心的距離、間距
d:中心至中心的距離、間距
S:尺寸
s:尺寸

Claims (23)

  1. 一種多視像背光件，包括：一主動發射器陣列，設置在橫越一基板並且配置為發射光；以及一透光孔遮罩，設置在該主動發射器陣列上方，並且包括複數個透光孔，以對應於一多視像顯示器的多個多視像像素之間的間距的間距彼此間隔開，該透光孔遮罩的每個該透光孔與該主動發射器陣列中的對應的一主動發射器對齊，並且配置為限制該主動發射器陣列中的對應的該主動發射器發射的並且穿過該透光孔的光，藉以在該透光孔處界定一有效發射器，該有效發射器的尺寸介於該多視像顯示器的一光閥的尺寸的四分之一與兩倍之間，其中，該有效發射器發射的光包括複數條方向性光束，該複數條方向性光束具有方向，對應於該多視像顯示器的視像方向。
  2. 如請求項1之多視像背光件，其中，該主動發射器陣列中的該主動發射器包括一迷你發光二極體(miniLED)。
  3. 如請求項1之多視像背光件，其中，該透光孔遮罩的該透光孔的尺寸小於該主動發射器陣列中的對應的該主動發射器的尺寸。
  4. 如請求項1之多視像背光件，其中，該透光孔遮罩包括一層光阻擋材料，配置為阻擋除了該透光孔遮罩的該透光孔的邊界內之外的光。
  5. 如請求項4之多視像背光件，其中，該光阻擋材料包括一光吸收體，該透光孔遮罩是一吸收式透光孔遮罩。
  6. 如請求項4之多視像背光件，其中，該光阻擋材料包括一反射式光阻擋材料，該透光孔遮罩是一反射式透光孔遮罩。
  7. 如請求項1之多視像背光件，其中，該主動發射器陣列中的主動發射器排列成平行多行橫越該基板，由該透光孔遮罩的該透光孔提供的該有效發射器的該尺寸在橫越該平行多行的一寬度方向上。
  8. 如請求項7之多視像背光件，其中，該透光孔遮罩的該等透光孔包括在沿著該平行多行的方向上延伸的槽。
  9. 如請求項1之多視像背光件，進一步包括：複數個主動發射器，設置在該主動發射器陣列中的主動發射器之間，其中，該主動發射器陣列中的該等主動發射器配置為在該多視像背光件的一多視像模式期間提供發射的光，而且該主動發射器陣列和該複數個主動發射器兩者中的主動發射器配置為在該多視像背光件的二維(2D)模式期間提供發射的光。
  10. 如請求項9之多視像背光件，其中，該複數個主動發射器中的相鄰的主動發射器以對應於該多視像顯示器的光閥的間距的距離彼此間隔開。
  11. 如請求項1之多視像背光件，進一步包括：一擴散器，配置為擴散由該等主動發射器發射的光，該擴散器設置在該透光孔遮罩內、在該透光孔遮罩與該主動發射器陣列之間、以及在該透光孔遮罩的一輸出處其中之一。
  12. 一種包括請求項1之多視像背光件的多視像顯示器，該多視像顯示器進一步包括一光閥陣列，該光閥陣列中的光閥配置為調變來自該有效發射器的該複數條方向性光束中的方向性光束以提供一多視像影像。
  13. 一種多視像顯示器，包括：一有效發射器陣列，該有效發射器陣列中的每個有效發射器包括一主動發射器和具有一透光孔的一透光孔遮罩，該透光孔遮罩設置在該主動發射器上方，該透光孔配置為藉由限制該主動發射器發射的並且穿過該透光孔的光來界定該有效發射器的尺寸；以及一光閥陣列，配置為調變該有效發射器陣列發射的光並且提供一多視像影像，其中，該透光孔界定該有效發射器的該尺寸為介於該光閥陣列中的一光閥的尺寸的四分之一與兩倍之間，以及其中，該有效發射器陣列中的每個有效發射器發射的光包括方向性光束，該等方向性光束具有方向，對應於該多視像影像的視像。
  14. 如請求項13之多視像顯示器，進一步包括：一主動發射器集合，分佈在該有效發射器陣列中的有效發射器之間，藉由調變由該有效發射器陣列和分散在該有效發射器陣列中的該等有效發射器之間的該主動發射器集合 的組合提供的一發射的光而提供的該多視像顯示器的一顯示影像是一二維(2D)影像。
  15. 如請求項14之多視像顯示器，其中，該主動發射器集合中的主動發射器以對應於一光閥間距的間距彼此間隔開，並且以該間距與該有效發射器陣列中的相鄰的該有效發射器間隔開。
  16. 如請求項13之多視像顯示器，其中，該有效發射器陣列中的有效發射器排列在平行多行中，該透光孔包括與該平行多行對齊並沿著該平行多行的槽，以及其中，該透光孔界定的有效發射器的尺寸在橫越該平行多行的一寬度方向上。
  17. 如請求項13之多視像顯示器，其中，該有效發射器陣列中的該主動發射器包括一迷你發光二極體(miniLED)，具有大於該透光孔遮罩的該透光孔的尺寸。
  18. 如請求項13之多視像顯示器，其中，該有效發射器進一步包括一擴散器，配置為擴散該主動發射器發射的光，該擴散器設置在該透光孔內、在該透光孔與該主動發射器之間、以及在該透光孔的一輸出處其中之一。
  19. 一種多視像背光件的操作方法，該方法包括：使用設置橫越一平面基板的一主動發射器陣列以發射光；使用設置在該主動發射器陣列上方並且具有與每個主動發射器對齊的一透光孔的一透光孔遮罩，以限制來自該主動發射器陣列中的每個主動發射器並且穿過該透光孔的發射的光，從而界定與每個主動發射器相對應的一有效發射器；以及從該有效發射器發射該限制的發射的光，其中，該主動發射器陣列中的主動發射器以對應於一多視像顯示器的多視像像素之間的間距的間距互相間隔開，該透光孔遮罩的該透光孔提供該有效發射器的尺寸為介於該多視像顯示器的一光閥的尺寸的四分之一與二倍之間。
  20. 如請求項19之多視像背光件的操作方法，其中，該主動發射器陣列中的該等主動發射器在橫越該平面基板上排列成平行多行，該透光孔遮罩的該透光孔提供的該有效發射器的該尺寸在橫越該平行多行的一寬度方向上。
  21. 如請求項19之多視像背光件的操作方法，進一步包括：使用設置在該主動發射器陣列中的該等主動發射器之間的複數個主動發射器來發射光。
  22. 如請求項21之多視像背光件的操作方法，其中，該主動發射器陣列中的該等主動發射器在該多視像背光件的一多視像模式期間發射光，而且該主動發射器陣列和設置在該主動發射器陣列中的該等主動發射器之間的該複數個主動發射器兩者的主動發射器在該多視像背光件的一二維(2D)模式期間發射光。
  23. 一種多視像顯示器的操作方法，包括請求項19之多視像背光件的操作方法，該多視像顯示器的操作方法進一步包括：調變來自該等有效發射器的每一個的該發射的光以提供一多視像影像，該多視像影像具有在複數個不同的視像方向上的不同的視像，該發射的光包括複數條方向性光束，該複數條方向性光束具有方向，對應於該多視像影像的該等視像方向。
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