CN100345029C - 可转换平面/立体影像的显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可转换平面/立体影像的显示系统，该显示系统包括一显示装置与一视差栅栏，视差栅栏可根据需要转换成全穿透模式，以将立体影像转换为平面影像，本发明的视差栅栏是由扭转向列遮断器所构成，且其将偏光片设立在载板的内侧，并可将载板以塑料基板取代，以此使视差栅栏的视觉位置与显示装置的显示像素具有较短的距离，以提供较短的立体影像成像距离。

Description

可转换平面/立体影像的显示系统

技术领域

本发明涉及立体影像的显示系统，尤其涉及使用视差栅栏的可转换平面/立体影像的显示系统。

背景技术

请参阅图1，为美国专利公告号(USPN)第6108029号公告的专利，该专利披露了一种可平面/立体影像转换的显示系统，背光模组1与视差栅栏2分别置放在显示装置3(穿透式面板)的两侧，视差栅栏2具有全穿透模式(Transmissive Type)与栅栏(Barrier)模式等二种模式，视差栅栏2由一开关12控制，使视差栅栏2可在全穿透模式与栅栏模式两种模式中任意转换，以转换平面影像与立体影像。

请再参阅图2，其显示装置为具有一背光模组7的液晶显示器4(Liquid Crystal Display；LCD)，配合一视差栅栏2以构成可平面/立体影像转换的显示系统，其视差栅栏2是由扭转向列遮断器(Twist Nematic Shutter)所构成，其结构为偏光片5-载板6-液晶层8-载板6-偏光片5的架构，但由于视差栅栏2内侧的偏光片5可与液晶显示器4外侧的偏光片5共享，因此视差栅栏2内侧的偏光片5可以省略，在此架构下，其视差栅栏2的视觉位置9是前侧偏光片5的所在位置，而液晶显示器4的显示像素10位于液晶显示器4的最前侧偏光片5之上，视差栅栏2的视觉位置9与显示像素10的距离称为物距d，视差栅栏2的条纹间距为Δp，液晶显示器4的左、右显示像素10的间距为ΔL，人眼11的双眼距离为S，人眼11离视差栅栏2的视觉位置9的距离称为视距D，Δp的距离约为ΔL的两倍，其中d＝ΔL(D+d)/S，又Δp、ΔL、S受限于人眼11与液晶显示器4的分辨率需求，故一般将其视为固定值，在此采用Δp＝0.016厘米、ΔL＝0.008厘米、S＝6.5厘米，物距d经由测量求得约为0.08厘米，由上述的运算式可知，物距d与视距D的长度是正相关，且此现有构造的最小立体成像距离，经由计算后得知D约为60厘米，显然其并不适用于中小型尺寸的显示器。

请再参阅图3，为美国专利公告号(USPN)第5969850号公告的专利，与前述比较可知，其将液晶显示器4的载板6去除一个，缩短物距d，以使视距D达到约35厘米，其虽可符合中小型尺寸显示器的应用范围，但其必须在载板6的两侧进行镀模(coating)、蚀刻(etch)、配向(rubbing)等多道制程，显然其与现有技术采用的只在载板6单面进行镀模、蚀刻、配向的面板制程具有相当大的差异，因此其生产成本相当高昂，显然不符合大批量生产的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于解决上述缺陷，为避免该缺陷的存在，本发明在使用载板单面制程的基础上，改变视差栅栏的制作流程，使视差栅栏的视觉位置与显示装置显示像素的距离(物距)缩短，进而使视距能符合中小型尺寸显示器的应用范围。

本发明是一种可转换平面/立体影像的显示系统，其包括有一显示装置、一视差栅栏，视差栅栏设于该显示装置的外侧，该视差栅栏由内而外依序排列有一第二偏光片、一第二载板、一液晶层、一第一偏光片、与一第一载板，该第一载板与该第二载板靠近该液晶层的一面具有特定图样的电极，该液晶层接触的二表面经过配向处理，该视差栅栏利用外部电压的控制，通过该第一载板与该第二载板上的电极，控制该液晶层的分子排列，以此该视差栅栏可在全穿透模式与栅栏模式两种模式中任意转换。

据此本发明的物距较现有构造减少约一半，其视距约为35厘米(cm)，能符合中小型尺寸显示器的应用范围；此外本发明也利用塑料液晶面板(plastic LCD)的技术，将载板以塑料基板(plasticfilm)取代，其可进一步降低物距的距离，以降低视距。

附图说明

图1是现有平面/立体显示系统示意图。

图2是现有平面/立体显示系统构造图。

图3是另一现有平面/立体显示系统构造图。

图4是本发明的第一实施例构造图。

图5是本发明的第一实施例制作流程图。

图6是本发明的第二实施例构造图。

图7是本发明的第二实施例制作流程图。

图8是本发明的第三实施例构造图。

图9是本发明的第三实施例制作流程图。

图10是本发明的第四实施例构造图。

图11是本发明的第四实施例制作流程图。

图12是本发明的第五实施例构造图。

图13是本发明的第五实施例制作流程图。

图14是本发明的第六实施例构造图。

图15是本发明的第七实施例构造图。

图16是本发明的第八实施例构造图。

具体实施方式

为能对本发明的特征、目的、及功效有更加深入的了解与认同，现列举较佳实施例并结合附图说明如下：

请参阅图4，为第一实施例的构造图，视差栅栏20A设于该显示装置30的外侧，该视差栅栏20A由内而外依序排列有一第二偏光片24、一第二载板23、一液晶层25、一第一偏光片21、与一第一载板22，该第一载板22与该第二载板23靠近该液晶层25的一面具有特定图样的电极(图中未示)，该液晶层25接触的二表面经过配向处理，其作用在于使液晶层25的液晶分子呈现特定的排列，该视差栅栏20A利用外部电压的控制，通过该第一载板22与该第二载板23上的电极，改变该液晶层25的分子排列，以此该视差栅栏20A可在全穿透模式与栅栏模式两种模式中任意转换，使显示装置30可在平面影像与立体影像之间任意转换。

请再参阅图5，其为第一实施例视差栅栏20A的制作流程图，步骤5A是在第一载板22的表面形成特定图样的电极，步骤5B是制作第一偏光片21，此第一偏光片21可以利用印刷的方式涂布在第一载板22的表面，步骤5C是利用配向剂在其表面作配向(rubbing)的制程；步骤5D是在第二载板23的表面形成特定图样的电极，步骤5E是在第二载板23的表面作配向处理，第一载板22与第二载板23分别经过步骤5F上胶，步骤5G置放间隙物，再经过步骤5H结合在一起后，再经过步骤5I灌液晶与步骤5J封装，最后经过步骤5K粘贴第二偏光片24，即完成视差栅栏20A的制作。

请再参阅图4，视差栅栏20A的视觉位置40(人眼45看到间隔条纹的实际位置)是第一偏光片21的所在位置，而显示装置30的显示像素50位于第二偏光板24之上，视差栅栏20A的视觉位置40与显示像素50的距离称为物距d，视觉位置40的条纹间距定为Δp，左、右显示像素50的间距为ΔL，人眼45的双眼距离为S，人眼45离视差栅栏20A的视觉位置40的距离称为视距D，因此本实施例物距d的长度较现有技术而言减少约一半(因为第一载板22的距离不列入计算)，经由实际测量后，其物距d约为0.4毫米～0.5毫米，故经由换算后其视距约为35厘米(cm)左右，其能符合中小型尺寸显示器的应用范围。

请参阅图6，为第二实施例的构造图，其是利用塑料液晶面板(plastic LCD)的技术制造视差栅栏20B，与第一实施例相比，其将该第二载板23由一厚度小于0.2毫米的塑料基板60取代，该塑料基板60可为聚酯树脂(PES)，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，或非晶型聚烯烃(Artone)等的任一种，Artone的化学结构式如下所示；

请再参阅图7，其为第二实施例视差栅栏20B的制作流程图，除了步骤7D是将该第二载板23以塑料基板60取代外，其余的制程步骤7A、7B、7C、7E、7F、7G、7H、7I、7J、7K均与第一实施例相同，如上所述，本实施例的物距d长度较第一实施例更短，因此其能提供更短的视距D，故能提供特殊领域的应用。

请参阅图8，为第三实施例的构造图，其同样利用塑料液晶面板的技术制造视差栅栏20C，与第一实施例相比，其将第一偏光片21移至视差栅栏20C的最外侧(与图2相同)，且将该第二载板23由一厚度小于0.2毫米的塑料基板60取代，该塑料基板60可为聚酯树脂(PES)，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，或非晶型聚烯烃(Artone)等的任一种；

请再参阅图9，其为第三实施例视差栅栏20C的制作流程图，步骤9A与步骤9C是在第一载板22与塑料基板60分别制作特定图样的电极分布，并分别经过步骤9B与步骤9D配向后，将第一载板22与塑料基板60分别经过步骤9E上胶，步骤9F置放间隙物后，经过步骤9G结合在一起，再经过步骤9H灌液晶与步骤9I封装的制程，最后经过步骤9J将第一偏光片21与第二偏光片24贴上，即完成视差栅栏20C的制作，如上所述，本实施例的物距d长度可较现有技术有效缩短，因此其能提供较短的视距D，以提供在中小型显示器上的应用。

请参阅图10，为第四实施例的构造图，其同样利用塑料液晶面板的技术制造视差栅栏20D，与第三实施例类似，但其将该第一载板22由一厚度小于0.2毫米的塑料基板60取代，该塑料基板60可为聚酯树脂(PES)，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，或非晶型聚烯烃(Artone)等的任一种；请再参阅图11，其为第四实施例视差栅栏20D的制作流程图，其将该第一载板22以塑料基板60取代，步骤11C与步骤11A在第二载板23与塑料基板60分别制作特定图样的电极分布，并分别经过步骤11D与步骤11B配向后，将第二载板23与塑料基板60分别经过步骤11F置放间隙物与步骤11E上胶后，再经过步骤11G结合在一起，接着经过步骤11H灌液晶与步骤11I封装的制程，最后经过步骤11J将第一偏光片21与第二偏光片24贴上，即完成视差栅栏20D的制作，如上所述，本实施例的物距d长度可较现有技术有效缩短，因此其能提供较短的视距D，以提供在中小型显示器上的应用。

请参阅图12，为第五实施例的构造图，其同样利用塑料液晶面板的技术制造视差栅栏20E，且与第三实施例类似，但其是将该第一载板22与第二载板23由一厚度小于0.2毫米的塑料基板60取代，该塑料基板60可为聚酯树脂(PES)，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，或非晶型聚烯烃(Artone)等的任一种；请再参阅图13，其为第五实施例视差栅栏20E的制作流程图，其将该第一载板22与第二载板23以塑料基板60取代，步骤13A与步骤13C是在该二塑料基板60上分别制作特定图样的电极分布，分别经过步骤13B与步骤13D配向后，将该二塑料基板60经过步骤13E上胶与步骤13F置放间隙物后，再经过步骤13G结合在一起后，经过步骤13H灌液晶与步骤13I封装的制程，最后经过步骤13J将第一偏光片21与第二偏光片24贴上，即完成视差栅栏20E的制作，如上所述的本实施例的物距d的长度可较现有技术有效缩短，因此其能提供较短的视距D，以提供在中小型显示器上的应用。

请参阅图14，为第六实施例的构造图，视差栅栏20A与第一实施例的构造大致相同，但其是将显示装置30以一具有背光模组75的液晶面板70取代，由于液晶面板70本身具有一第四偏光片79，因为其可跟第二偏光片24共享，故在本实施例第二偏光片24可以省略不用，其余的构造，均与第一实施例相同；同样的，本发明的第二、三、四、五实施例，其显示装置30若以具有背光模组75的液晶面板70取代时，其第二偏光片24也可以省略不用。

请参阅图15，其为第七实施例，视差栅栏20F可使用现有的视差栅栏2(如图2所示)，且其放置在液晶面板70F与背光模组75之间，液晶面板70F由内而外依序排列有第三载板76、第三偏光片78、液晶层25、第四载板77、第四偏光片79，该视差栅栏20F由内而外依序排列有一第一偏光片21、一第一载板22、一液晶层25、与一第二载板23，液晶面板70F的制作方法与第一实施例制作方法类似，第三偏光片78可利用印刷的方式制作在第三载板76的一侧上，而在本实施例，其视差栅栏20F的视觉位置40(人眼45看到间隔条纹的实际位置)是第三偏光片78的所在位置，而液晶面板70F的显示像素50位于第四偏光片79，其物距d与视距D的定义与前述实施例略有不同，但物距d与视距D的长度同样为正相关，如上所述本实施例的物距d的长度可较现有技术有效缩短，因此其能提供较短的视距D，以提供在中小型显示器上的应用。

请参阅图16，其为第八实施例，与第七实施例相同，视差栅栏20G可使用现有的视差栅栏2(如图2所示)，其放置在液晶面板70G与背光模组75之间，液晶面板70G由内而外依序排列有第三偏光片78、第三载板76、液晶层25、第四偏光片79、第四载板77，该视差栅栏20G由内而外依序排列有一第一偏光片21、一第一载板22、一液晶层25与一第二载板23，液晶面板70G的制作流程与第七实施例类似，其将第四偏光片79利用印刷的方式制作在第四载板77的一侧上；在本实施例，同样的其视差栅栏20G的视觉位置40(人眼45看到间隔条纹的实际位置)是第三偏光片78的所在位置，而液晶面板70G的显示像素50位于第四偏光片79，因此本实施例的物距d的长度可较现有技术有效缩短，因此其能提供较短的视距D，以提供在中小型显示器上的应用。

本发明的第七、八实施例，也可以利用塑料液晶面板的技术，根据需要将第三载板76、第四载板77中的至少一个以塑料基板60(聚酯树脂(PES)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、或非晶型聚烯烃(Artone))取代，其可有效降低物距d的长度，进而缩短视距D，使其能符合中小型尺寸显示器的应用范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种可转换平面/立体影像的显示系统，其包括：一显示装置(30)，具有一视觉上的显示像素(50)；一视差栅栏(20A)，设于所述显示像素(50)的外侧，具有一第二偏光片(24)、一第二载板(23)、一液晶层(25)、一第一偏光片(21)、与一第一载板(22)；

其特征在于所述视差栅栏(20A)由内而外依序排列有所述第二偏光片(24)、所述第二载板(23)、所述液晶层(25)、所述第一偏光片(21)、与所述第一载板(22)。

2.根据权利要求1所述的可转换平面/立体影像的显示系统，其特征在于所述第一偏光片(21)与所述显示装置(30)的视觉上的显示像素(50)的距离是0.4毫米～0.5毫米。

3.根据权利要求1所述的可转换平面/立体影像的显示系统，其特征在于所述第一偏光片(21)利用印刷的方式，设立在所述第一载板(22)的内侧。

4.根据权利要求1所述的可转换平面/立体影像的显示系统，其特征在于所述第一载板(22)与所述第二载板(23)至少有一个是一厚度小于0.2毫米的塑料基板(60)。

5.根据权利要求4所述的可转换平面/立体影像的显示系统，其特征在于所述塑料基板(60)可为聚酯树脂，聚对苯二甲酸乙二酯，或非晶型聚烯烃的任一种所构成，非晶型聚烯烃的化学结构式是

6.根据权利要求1所述的可转换平面/立体影像的显示系统，其特征在于所述显示装置(30)是一具有一背光模组(75)的液晶面板(70)。

7.一种可转换平面/立体影像的显示系统，其包括：一显示装置(30)，是一具有一背光模组(75)和一第四偏光片(79)的液晶面板(70)，具有一视觉上的显示像素(50)；一视差栅栏(20A)，设于所述显示像素(50)的外侧，具有一第二载板(23)、一液晶层(25)、一第一偏光片(21)、与一第一载板(22)；所述第四偏光片(79)设置于所述显示装置(30)与所述视差栅栏(20A)之间，

其特征在于所述视差栅栏(20A)由内而外依序排列有所述第二载板(23)、所述液晶层(25)、所述第一偏光片(21)、与所述第一载板(22)。

8.一种可转换平面/立体影像的显示系统，其包括：一背光模组(75)；一视差栅栏(20F、20G)，所述视差栅栏(20F、20G)由内而外依序排列有一第一偏光片(21)、一第一载板(22)、一液晶层(25)、与一第二载板(23)；一液晶面板(70F)具有一第三偏光片(78)、一第三载板(76)、一液晶层(25)、一第四载板(77)、一第四偏光片(79)；

其特征在于所述液晶面板(70F)由内而外的排列次序为所述第三载板(76)、所述第三偏光片(78)、所述液晶层(25)、所述第四载板(77)、所述第四偏光片(79)。

9.根据权利要求8所述的可转换平面/立体影像的显示系统，其特征在于所述第三偏光片(78)利用印刷的方式，设立在所述第三载板(76)的一侧。

10.一种可转换平面/立体影像的显示系统，其包括：一背光模组(75)；一视差栅栏(20F、20G)，所述视差栅栏(20F、20G)由内而外依序排列有一第一偏光片(21)、一第一载板(22)、一液晶层(25)、与一第二载板(23)；一液晶面板(70G)具有一第三偏光片(78)、一第三载板(76)、一液晶层(25)、一第四载板(77)、一第四偏光片(79)；

其特征在于所述液晶面板(70G)由内而外的排列次序为所述第三偏光片(78)、所述第三载板(76)、所述液晶层(25)、所述第四偏光片(79)、所述第四载板(77)。

11.根据权利要求10所述的可转换平面/立体影像的显示系统，其特征在于所述第四偏光片(79)利用印刷的方式，设立在所述第四载板(77)的一侧。

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