CN102096231B - 具有可改变视差屏障图案的立体显示器 - Google Patents

Abstract

一种具有可改变视差屏障图案的立体显示器，包括一显示面板以及一视差屏障装置。视差屏障装置是设置于显示面板上。视差屏障装置包括一第一基板、一第二基板、一液晶层以及复数个屏障像素。其中，第一基板与第二基板相对设置，且第一基板设置于第二基板与显示面板之间。液晶层是设置于第一基板与第二基板之间。各屏障像素具有至少一切换组件用以分别独立控制各屏障像素以组成可改变视差屏障图案。

Description

具有可改变视差屏障图案的立体显示器

技术领域

本发明是关于一种具有可改变视差屏障图案的立体显示器，尤指一种具有切换组件以分别控制各屏障像素来形成可改变视差屏障图案的立体显示器。

背景技术

一般立体显示技术大致上可分为需配戴特殊眼镜与不需配戴特殊眼镜这两大类，其中不需配戴特殊眼镜的立体显示技术又称裸眼式立体显示技术，而屏障式(Barrier Type)立体显示技术即是属于裸眼式立体显示技术的一种。

屏障式立体显示技术是利用于一般显示器前加设黑色与透明相间的直线条状屏障(Barrier)图案，而此屏障图案可使观赏者的其中一眼只能看到奇数行像素所显示的画面，而使另一眼只能看到偶数行像素所显示的画面，再藉由显示器于奇偶数行显示给观赏者的不同眼观赏的不同画面，使观看者两眼看到画面的差异可于人脑中综合形成立体的观看效果。

公知的屏障式立体显示器的屏障为固定式装置，故无法于立体及二维显示效果之间进行切换，而造成使用上的不方便。故近年来亦有发展出可切换式屏障(Switchable Barrier)立体显示器，当欲观看二维显示模式时，可使显示器前方的屏障效果消失，以显示出正常的二维画面。然而，此可切换式屏障立体显示器一般是利用于显示面板前加设一被动式屏障显示装置，此被动式屏障显示装置仅可简单地呈现预设好的条状屏障图案以全面性产生立体显示效果，或是不呈现任何屏障图案以展现一般二维显示效果。因此，由于公知的屏障立体显示器的屏障图案无法随意进行调整，故当观赏者有需要将立体显示器转置，或是以不同观赏角度观看时，即无法达到立体显示的效果。同时，当有需要于同一画面同时显示二维以及立体影像时，公知的屏障式立体显示器亦由于固定的屏障图案而无法达到良好的显示效果。

发明内容

本发明的主要目的之一在于提供一种具有可改变视差屏障图案的立体显示器，以改善立体显示器的可观看角度及显示效果。

本发明的一较佳实施例提供一种具有可改变视差屏障图案的立体显示器。上述具有可改变视差屏障图案的立体显示器包括一显示面板以及一视差屏障装置，而视差屏障装置是设置于显示面板之上。视差屏障装置包括一第一基板、一第二基板、一液晶层以及复数个屏障像素。其中，第一基板是与第二基板相对设置，且第一基板是设置于第二基板与显示面板之间。液晶层是设置于第一基板与第二基板之间。各屏障像素具有至少一切换组件用以分别独立控制各屏障像素以组成可改变视差屏障图案。

本发明具有可改变视差屏障图案的立体显示器是将一视差屏障装置设置于一显示面板前，利用视差屏障装置产生不同方向的视差屏障图案，使本发明的立体显示器可于不同转置角度状况下显示裸眼式三维效果。此外，还利用视差屏障装置可仅于部分区域产生视差屏障图案的特性，使本发明的显示器可呈现部分立体的显示效果。

附图说明

图1绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器的示意图。

图2绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器的视差屏障装置的剖面结构示意图。

图3绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器的立体示意图。

图4至图6绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器于不同转置角度下的显示状态示意图。

图7绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器于部分立体显示模式下的状态示意图。

  具体实施方式

在本说明书及前述的权利要求范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制作商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及前述的权利要求范围并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及前述的权利要求当中所提及的「包括」为一开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。再者，为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的数个较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容。需注意的是图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。此外，在文中使用例如”第一”与”第二”等叙述，仅用以区别不同的组件，并不对其产生顺序的限制。

请参考图1至图3。其中，图1绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器的示意图，图2绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器的视差屏障装置的剖面结构示意图，而图3绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器的立体示意图。如图1所示，本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器10包括一显示面板101以及一视差屏障装置102，视差屏障装置102是设置于显示面板101之上。在本发明中，显示面板101可包括液晶显示面板、等离子体显示面板、有机发光二极管显示面板或其它适合的显示面板。再如图2及图3所示，视差屏障装置102包括一第一基板11、一第二基板12、一液晶层13、一偏光板14、以及复数个屏障像素P。第一基板11是与第二基板12相对设置，且第一基板11是设置于第二基板12与显示面板101之间。液晶层13是设置于第一基板11与第二基板12之间，而偏光板14是设置于第二基板12背对第一基板11的一外侧。各屏障像素P具有至少一切换组件T用以分别独立控制各屏障像素P以组成可改变视差屏障图案BP。在本实施例中，第一基板11可为一阵列基板或其它适合的基板，而切换组件T可包括薄膜晶体管或其它适合的切换组件以分别独立控制各屏障像素P的开关以呈现出可改变视差屏障图案BP。此外，在本实施例中，可改变视差屏障图案BP包括复数条条状视差屏障图案S，但本发明并不限于此而可为其它适合的屏障图案。经由各屏障像素P的显示排列，可呈现出不同角度的条状视差屏障图案S，使得当具有可改变视差屏障图案的立体显示器10需要转置，或观赏者观看的角度需要变换时，条状视差屏障图案S亦可随之调整而达到立体显示的效果。此外，在本发明中，亦可经由各切换组件T对各屏障像素P的显示控制，选择性地仅于部分区域呈现出条状视差屏障图案S，来达到部份立体显示的效果。

请参考图4至图6。图4至图6绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器于不同转置角度下的显示状态示意图。图4为具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于一横向立体显示模式下的显示状态，图5为具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于一直向立体显示模式下的显示状态，而图6为具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于一斜向立体显示模式下的显示状态。如图4至图6所示，显示面板101具有一长轴A及一短轴B，长轴A与短轴B互相垂直，且条状视差屏障图案S是与长轴A具有一可调整夹角C。在本实施例中，可调整夹角C大体上是介于0度至90度之间，且条状视差屏障图案S大体上是与一观赏者两眼间的连结线E垂直。举例来说，当具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于一横向立体显示模式时，如图4所示，长轴A大体上与条状视差屏障图案S垂直，也就是说可调整夹角C大体上为90度。而当具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于一直向立体显示模式时，如图5所示，长轴A大体上与条状视差屏障图案S平行。另外，当具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于一斜向立体显示模式时，可调整夹角C大体上是大于0度且小于90度，且条状视差屏障图案S并不与长轴A或短轴B平行或垂直。值得注意的是，上述提及的各具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于不同摆设方式时的显示状态，是以固定一观赏者两眼间连结线E的位置为前提。也就是说，条状视差屏障图案S大体上需维持与该观赏者两眼间的连结线E垂直的状态，以呈现立体显示的效果。换句话说，上述的各具有可改变视差屏障图案的立体显示器10于不同摆设方式的各种情况，亦可转换成固定具有可改变视差屏障图案的立体显示器10的摆设方式而变动观赏者两眼间连结线E的旋转角度。更明确地说，不论是具有可改变视差屏障图案的立体显示器10的摆设方式变化或是观赏者两眼间连结线E转动，只要将视差屏障装置102显示的条状视差屏障图案S调整至与连结线E互相垂直，同时搭配显示面板101的显示画面调整，即可有效地达到屏障式立体显示效果。

由于本发明的可改变视差屏障图案BP是利用视差屏障装置102来形成，故亦可利用视差屏障装置102的各屏障像素P开关的控制来达成仅于部分区域呈现条状视差屏障图案S的效果。因此，本发明的具有可改变视差屏障图案的立体显示器的显示模式可包括全部立体显示模式或部分立体显示模式。请参考图7，图7绘示了本发明的一较佳实施例的具有可改变视差屏障图案的立体显示器于部分立体显示模式下的状态示意图。如图7所示，显示面板101具有至少一立体区101A，立体区101A为预计呈现立体显示的区域，且立体区101A相对于视差屏障装置102的区域是定义为屏障区102A，屏障区102A具有复数条条状视差屏障图案S以搭配产生屏障式立体显示效果。同时，在本实施例的部分立体显示模式下，如图7所示，显示面板101还具有至少一二维区101B，二维区101B为预计呈现二维显示的区域，且二维区101B相对于视差屏障装置102的区域是定义为透明区102B，透明区102B是呈现透明状态以正常呈现此区域的二维显示效果。因此，立体显示效果是由立体区101A结合屏障区102A所形成，而二维显示效果则是由二维区101B结合透明区102B所形成。此外，值得注意的是，由于本发明是利用视差屏障的原理来形成裸眼式立体显示效果，故于立体显示时观赏者感受的亮度会因视差屏障图案的影响而减弱。于部分立体显示模式时，会造成立体显示区域与二维显示区域之间亮度不均的现象。因此，于本实施例中，二维显示区域(即结合二维区101B与透明区102B)的亮度可配合立体显示区域(即结合立体区101A与屏障区102A)的亮度进行调整，以使观赏者于部分立体显示模式时感受到亮度的均匀性得以改善。换句话说，在本实施例中，屏障区102A与立体区101A的综合显示亮度大体上是相等于透明区102B与二维区101B的综合显示亮度，但本发明并不以此为限。更明确地说，在本发明中，可藉由调整显示面板101的二维区101B的亮度，例如利用显示面板101的背光源以区域控制(Local Dimming)的方式，来调整二维显示区域的亮度，使二维显示区域与立体显示区域间的亮度均匀性得以提升。举例来说，可使显示面板101的二维区101B的亮度大体上小于显示面板101的立体区101A的亮度，以使得屏障区102A与立体区101A的综合显示亮度大体上相等于透明区102B与二维区101B的综合显示亮度。此外，在本发明中，亦可利用视差屏障装置102可区域性地产生灰阶效果的特性，调整视差屏障装置102的透明区102B的穿透率以大体上相等于屏障区102A的穿透率，来达到调整二维显示区域与立体显示区域亮度趋于一致的目的。此外，在本发明中，视差屏障装置亦可转换成完全无视差屏障图案的状态，以呈现全面二维的显示效果。

综上所述，本发明是利用于显示面板前设置一视差屏障装置来达到裸眼式立体显示效果。同时，本发明还利用视差屏障装置来产生不同角度的条状视差屏障图案，以使得本发明的具有可改变视差屏障图案的立体显示器可于不同转置角度及不同观赏角度达到立体显示的效果。此外，还利用视差屏障装置可仅于部分区域产生条状视差屏障图案的特点，来达成部分立体显示的效果，且搭配二维显示区域亮度的调整，使得部分立体显示模式下整体亮度的均匀性得以有效地提升。

    以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，包括：

一显示面板；以及

一视差屏障装置，设置于该显示面板之上，用以提供一可改变视差屏障图案，其中该视差屏障装置包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相对设置，且该第一基板是设置于该第二基板与该显示面板之间；

一液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间；以及复数个屏障像素，其中各该屏障像素具有至少一切换组件用以分别独立控制各该屏障像素以组成该可改变视差屏障图案。

2.如权利要求1所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，该视差屏障装置还包括一偏光板设置于该第二基板上。

3.如权利要求1所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，该可改变视差屏障图案包括复数条条状视差屏障图案。

4.如权利要求3所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，该显示面板具有一长轴及一短轴，该长轴与该短轴大体上互相垂直，且该等条状视差屏障图案是与该长轴具有一可调整夹角。

5.如权利要求4所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，该可调整夹角大体上是介于0度至90度之间，且该等条状视差屏障图案大体上是与一观赏者两眼间的连结线垂直。

6.如权利要求5所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，以固定一观赏者两眼间连结线的位置为前提，于一横向立体显示模式下，该显示面板的该长轴大体上与该等条状视差屏障图案垂直。

7.如权利要求5所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，以固定一观赏者两眼间连结线的位置为前提，于一直向立体显示模式下，该显示面板的该长轴大体上与该等条状视差屏障图案平行。

8.如权利要求5所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，以固定一观赏者两眼间连结线的位置为前提，于一斜向立体显示模式下，该可调整夹角大体上是大于0度且小于90度。

9.如权利要求1所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，于一部分立体显示模式下，该视差屏障装置具有至少一屏障区与至少一透明区。

10.如权利要求9所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，该显示面板具有至少一立体区与该屏障区相对应，且该显示面板具有至少一二维区与该透明区相对应。

11.如权利要求10所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，该屏障区与该立体区的综合显示亮度大体上是相等于该透明区与该二维区的综合显示亮度。

12.如权利要求11所述的具有可改变视差屏障图案的立体显示器，其特征在于，该显示面板的该二维区的亮度大体上是小于该显示面板的该立体区的亮度。

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