CN101131501A - 显示装置、形成显示装置的方法及呈现立体影像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置及其方法，此显示装置包括一显示面板、一影像分像层、以及一相位差器。显示面板用以提供原始影像光信号；而影像分像层于显示面板上方，具有一第一方向的平行遮蔽图案，使得原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号。相位差器于影像分像层的一侧，具有一第二方向的平行相位图案，其中第二方向与第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光。另外，本发明还公开了一种呈现立体影像的方法。

Description

显示装置、形成显示装置的方法及呈现立体影像的方法

技术领域

本发明涉及一种多视像显示装置，尤其涉及可同时显示二维/三维的多视像显示装置、形成显示装置的方法及呈现立体影像的方法。

背景技术

随着技术的进展，显示装置已由单视像显示进展至多视像显示，使得不同使用者得以在不同的视角观看相同/或不同的影像，以符合使用者的各种需求。然而一般的双视像显示装置系利用影像分像层分别产生不同角度的光线，而仅能于不同视角呈现二维影像，无法满足使用者的需求。

举例而言，当车辆配置双视像的显示装置时，行车时，驾驶人可于驾驶座上观看所需的行车信息，而隔壁乘客可依喜好观看影片。然而当行车时间过久时，乘客可能因长时间观看二维影像，而感觉疲劳或无聊，而希望有不同的影像呈现，例如三维影像。

另外，现有的立体影像显示装置利用相位差器产生两种不同偏极光，当观赏者配戴对应的偏极态眼镜，便可于左右两眼观看到正视角的不同偏极光影像，进而在大脑中产生立体影像。然而，当多个使用者希望同时看到不同的立体影像时，则必须购置多个立体影像显示装置，造成场地及成本的限制。

因此，有必要提供一种可依使用者选择显示二维/三维影像的多视像显示装置，以符合消费大众的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种显示装置，其可呈现多显示影像给不同使用者，更能提供二维或三维的多显示影像以符合特定使用者的需求。

本发明又一目的在于提供一种显示装置，其可同时呈现二维及三维的多显示影像给不同使用者。

本发明又一目的在于提供一种显示装置，其能呈现显示强度不同的多视像显示，以因应不同的应用。

本发明另一目的提供一种形成显示装置的方法及呈现立体影像的方法。

为实现上述目的，本发明提供一种显示装置，其包括一显示面板、一影像分像层、以及一相位差器。显示面板用以提供原始影像光信号；而影像分像层于显示面板上方，具有一第一方向的平行遮蔽图案，使得原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号。相位差器于影像分像层的一侧，具有一第二方向的平行相位图案，其中第二方向与第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光。

于不同实施例中，相位差器可选择性地形成于影像分像层的上、于影像分像层与显示面板之间、或整合于显示面板之内。

于另一实施例中，显示面板包括一彩色滤光层，具有不同节距，以使多个显示影像光信号的强度不同。此外，显示装置还包括一偏光元件，用以偏极该些显示影像光信号。另外，显示装置还包括一光学镜片供一使用者配戴。光学镜片具有一第一相位镜片与一第二相位镜片，其中配戴光学镜片的使用者，观看由显示装置所呈现由该些显示影像光信号其中之一者所形成的第一相位光及第二相位光，结合而成一立体影像。

本发明又一方面在于提供一种触控式显示装置，其整合触控式面板与上述显示装置，不仅可呈现二维/三维多视像，更可便利使用者于显示屏上输入指令，简化操作。

而且，为实现上述目的，本发明提供一种形成显示装置的方法，其包括提供一显示面板，以提供一原始影像光信号；形成一影像分像层于显示面板上方，影像分像层具有一第一方向的平行遮蔽图案，其中影像分像层用以使得原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号；以及形成一相位差器，具有一第二方向的平行相位图案，第二方向与第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光。

而且，为实现上述目的，本发明提供一种呈现立体影像的方法，其包括提供一显示面板，以提供一原始影像光信号；形成一影像分像层于显示面板上方，影像分像层具有一第一方向的平行遮蔽图案，其中影像分像层用以使得原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号；以及形成一相位差器，具有一第二方向的平行相位图案，第二方向与第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光；以及提供一光学镜片供一使用者配戴，光学镜片具有一第一相位镜片与一第二相位镜片，其中配戴光学镜片的使用者，观看由该些影像光信号其中之一所形成的第一相位光及第二相位光，结合而成一立体影像。

采用本发明可呈现多显示影像给不同使用者，更能提供二维或三维的多显示影像以符合特定使用者的需求，同时呈现二维及三维的多显示影像给不同使用者，并且能呈现显示强度不同的多视像显示，适应不同的应用。

附图说明

图1为本发明一实施例的显示装置的示意图；

图2为本发明一实施例的显示相位差器的作用示意图；

图3为本发明另一实施例的包括触控式面板的显示装置的示意图；

图4为本发明另一实施例的显示装置的示意图；

图5为本发明又一实施例的显示装置的示意图；

图6A及6B为本发明一实施例的显示不同节距的彩色滤光元件及其光强度示意图；

图7为本发明一实施例的形成显示装置方法的流程图；以及

图8为本发明一实施例的呈现立体影像方法的流程图。

其中，附图标记：

10：显示装置        100：显示面板

102：像素阵列元件   104：彩色滤光层

106：液晶层         110：影像分像层

111a：遮蔽区        111b：透光区

112：玻璃板         114：有机层

120：相位差器       120’：相位差器

120”：相位差器

122a：第一相移图案  122b：第二相移图案

132：第一偏光片     134：第二偏光片

200：光学镜片       210：第一相位镜片

220：第二相位镜片   300：触控式面板

具体实施方式

本发明揭露一种显示装置及方法，能提供二维/三维多视像给不同需求的使用者。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，本发明的上述及其它面向、特征及优势将在以下各种更特定的范例实施例的详述及伴随附图下更易明了，其中相同的参考编号通常表示本发明的范例实施例中的相同构件。另外并需暸解的是，本发明并不限于特定实施例的细节描述。

图1为根据本发明的一实施例而绘示一显示装置10的示意图。显示装置10包括一显示面板100、一影像分像层110、一相位差器120。显示面板100可为液晶显示面板，如本领域技术人员所知，其为由上下两基板接合并有液晶层106夹于其中的结构。其中下基板包括像素阵列元件102(例如晶体管)，而上基板包含彩色滤光层104。现有技术的液晶面板的操作为光源提供的光束通过像素阵列元件102控制液晶层106的变化，而可经由彩色滤光层104的作用提供彩色的影像光信号。于本发明实施例，通过类似的液晶面板作为显示面板100，以提供原始影像光信号，例如复合的二维/三维影像光信号。本发明以液晶面板为例进行说明，此显示面板100也可用有机发光二极管(OLED)面板搭配偏光板来代替，此为本领域技术人员所熟知，因此不再赘述。

影像分像层110具有一第一方向的平行遮蔽图案，可使得原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号。于此实施例，影像分像层110为形成于玻璃板112上的图案化遮蔽层，并通过有机层114与显示面板100接合。举例而言，影像分像层110的第一方向平行遮蔽图案可为于垂直方向具有多个平行条状遮蔽区111a及透光区111b的图案。而影像分像层110的平行遮蔽图案的节距(P1)可配合彩色滤光层104设计。较佳地，影像分像层110的平行遮蔽图案的节距(P1)为彩色滤光层104的两次节距总合(P2)的2/3至1/2±约10％的范围，也即P1＝(2/3xP2～1/2xP2)±10％。依此配置，本发明的显示面板100提供的原始影像光信号经影像分像层110的作用(即通过多个平行条状透光区111b)后，可于不同视角呈现不同的影像给不同的使用者，例如呈现双视像V1与V2分别给驾驶者及隔壁乘客。经过不同设计甚至可呈现出一个正视与两个侧视的三影像。

另外，可于适当位置设置偏光元件，以偏极光信号。如图1所示，偏光元件可包括第一偏光片132与第二偏光片134，第一偏光片132可设置于显示面板110的下基板的外侧，第二偏光片134可设置于相位差器120之前，如设置于影像分像层110外侧，使得该些显示影像光信号会产生线性偏极。此为本领域技术人员所熟知，因此不再赘述。图1中仅为示意说明，相位差器120跟影像分像层110间隔一段距离用于方便说明理解，相位差器120也可直接贴合于第二偏光片134(或是影像分像层110)外侧。

经影像分像层110的作用后，所呈现不同视角的多个影像给不同的使用者，例如是呈现双视像V1与V2，此时视像V1与V2只具有一种相位，无法形成立体影像。如图2所示，以第二视像V2为例，相位差器120具有一第二方向的平行相位图案，其中第二方向与第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光L1及一第二相位光L2。举例而言，相位差器120可具有于水平方向平行的多个条状图案，包含第一相移图案122a与第二相移图案122b，相邻的条状图案用以改变通过的光信号为不同的相位，例如相差λ/2。也即，通过影像分像层110的显示影像光信号经相位差器120的作用后，多个显示影像光信号中可包含不同相位的第一相位光L1及第二相位光L2。而显示装置100还包括一光学镜片200供一使用者配戴。光学镜片200具有一第一相位镜片210与一第二相位镜片220，使第一相位光L1与第二相位光L2分离，分别传送到使用者的左右眼睛，其中配戴光学镜片200的使用者，左右两眼分别观看由该些显示影像光信号其中之一(例如影像V2)所形成的第一相位光L1及第二相位光L2，结合而成一立体影像。由于影像分像层110的第一方向平行遮蔽图案跟相位差器120的第二方向的平行相位图案相互垂直，因此，两者各自独立，相位差器120不会对分像后显示影像光信号产生光干扰，所以在进行相位差分离之后，第一相位光L1及第二相位光L2依然可以呈现出清晰的影像。

也即，相位差器120的作用在于将穿透光分为上下区不同方向的偏极光，若通过影像分像层110作用后而得的多个显示影像光信号为三维影像时，则通过相位差器120的作用，不同相位的光经由不同的偏极态的相位镜片将于左右眼产生不同偏极态的影像，而影像在使用者大脑会自动组合成立体影像。若通过影像分像层110作用后而得的多个显示影像光信号为二维影像时，则不会受相位差器120的影响。进一步而言，本发明的显示面板100可提供复合的显示影像作为原始影像光信号，其中复合的显示影像可包括二维影像光信号及三维影像光信号，或全部是三维影像光信号。当应用于行车时，此原始影像光信号可包括让驾驶人观看的行车信息二维影像光信号，以及让隔壁乘客观看的三维影像光信号。当此原始影像光信号经影像分像层110的作用后，可形成不同视角的两个显示影像光信号。而当这两个显示影像光信号经相位差器120的作用后，则其中的三维显示影像光信号将包含第一相位光L1及第二相位光L2，而乘客配戴相对应的光学镜片200后，即可观看立体电影。同时，驾驶入于行车时，也可观看到所需的行车信息。

于另一实施例中，如图3所示，还包括一触控式面板300，置于整个显示装置结构的表面，例如于相位差器120上，供使用者输入指令。举例而言，当乘客需要操作所观看的影片或驾驶人需要变换行车信息时，其可直接于触控式面板300上输入指令，而无需额外的遥控器。此外，触控式面板300可以贴附的方式与相位差器120接合，也可依设计需求与相位差器120整合在一起。

在此需注意，虽于上述实施例相位差器120置于影像分像层110之上(即光路之后)，但相位差器120的设置不以此为限，而第二偏光片134的设置依相位差器120的位置变化。参考图4，于另一实施例中，相位差器120’设置于显示面板100及影像分像层110之间。当操作时，显示面板100提供原始影像光信号，经相位差器120’作用后，其中三维的影像信号形成为第一相位光信号及第二相位光信号，若有二维信号则不受影响，之后再经影像分像层110的作用，可于不同视角呈现不同影像的第一相位光及第二相位光，或者可于一视角呈现第一相位光及第二相位光，而于另一视角呈现二维影像。

参考图5，于又一实施例中，相位差器120”整合于显示面板100内，尤其是整合于彩色滤光元件104之前。当操作时，显示面板100提供原始影像光信号为已经相位差器120”作用后的影像信号，其中三维的影像信号形成为第一相位光信号及第二相位光信号，若有二维信号则不受影响，之后再经影像分像层110的作用，可于不同视角呈现不同影像的第一相位光及第二相位光，或者可于一视角呈现第一相位光及第二相位光，而于另一视角呈现二维影像。

此外，为因应不同的使用者需求，彩色滤光层104可设计成具有相同(如图1所示)或不同的次节距(如图6A的P21及P22)，以调整影像光信号的强度，其中穿过节距较大的光信号强度大于穿过节距较小者，如图6B所示。举例而言，于此实施例彩色滤光层104的节距P2可设计为具有不同次节距(P21及P22)交错排列，例如约63.5μm及120μm，而影像分像层110的平行遮蔽图案的节距P1约为127μm，其中遮蔽区为81μm而透光区为46μm。配合彩色滤光层104及影像分像层110的设计，相位差器120的平行相位图案的节距P3(如图2所示)可为170μm。如此一来，显示面板100提供的原始影像光信号经不同节距大小的彩色滤光层104，再经有机层114与影像分像层110后，会产生不同强度且不同角度的显示影像光信号，例如可呈现双视像分别给驾驶人及隔壁乘客，且乘客所观看的显示影像光信号强度较强。

另外，于此实施例影像分像层110虽形成与玻璃板112且以有机层114与显示面板100接合，但于其它实施例，影像分像层可与玻璃板及有机层整合为薄化的结构，例如省略有机层，因此并不以实施例为限。

因此，本发明的影像显示装置10不仅可于多个视角呈现不同影像，更可依使用者的需求显示二维/三维影像，且甚至能依应用呈现强度不同的视像，解决空间配置的问题并满足使用者多样化的需求。

参考图7，根据上述说明，本发明也提供一种形成显示装置的方法，包括提供一显示面板，以提供一原始影像光信号(S710)；形成一影像分像层于显示面板上方(S720)，影像分像层具有一第一方向的平行遮蔽图案，其中影像分像层用以使得原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号；以及形成一相位差器(S730)，相位差器具有一第二方向的平行相位图案，第二方向与第一方向垂直，得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光。

参考图8，本发明同时提供一种呈现立体影像的方法，包括提供一显示面板，以提供一原始影像光信号(S810)；形成一影像分像层于显示面板上方(S820)，影像分像层具有一第一方向的平行遮蔽图案，其中影像分像层用以使得原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号；形成一相位差器(S830)，相位差器具有一第二方向的平行相位图案，第二方向与第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光；以及提供一光学镜片供一使用者配戴(S840)，光学镜片具有一第一相位镜片与一第二相位镜片，其中配戴光学镜片的使用者，观看由该些显示影像光信号其中之一所形成的第一相位光及第二相位光，结合而成一立体影像。

此外于上述的方法中，也可包含形成偏光板的步骤，如上所述，用以偏极影像光信号，于此不再赘述。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

一显示面板，提供一原始影像光信号；

一影像分像层，于该显示面板上方，具有一第一方向的平行遮蔽图案，使得该原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号；以及

一相位差器，于该影像分像层的一侧，具有一第二方向的平行相位图案，该第二方向与该第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示面板包括一彩色滤光层，具有不同节距，以使该些显示影像光信号的强度不同。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一偏光元件，于该影像分像层与该相位差器之间，用以偏极该些显示影像光信号。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一触控式面板，于该相位差器上，供使用者输入指令。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一光学镜片供一使用者配戴，该光学镜片具有一第一相位镜片与一第二相位镜片，配戴该光学镜片的使用者，观看由该些显示影像光信号其中之一所形成的第一相位光及第二相位光，结合而成一立体影像。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该相位差器包括形成于该影像分像层之上。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该相位差器包括形成于该影像分像层与该显示面板之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该相位差器包括整合于该显示面板之内。

9.一种形成显示装置的方法，其特征在于，包括：

提供一显示面板，以提供一原始影像光信号；

形成一影像分像层于该显示面板上方，该影像分像层具有一第一方向的平行遮蔽图案，该影像分像层用以使得该原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号；以及

形成一相位差器，该相位差器具有一第二方向的平行相位图案，该第二方向与该第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光。

10.一种呈现立体影像的方法，其特征在于，包括：

提供一显示面板，以提供一原始影像光信号；

形成一影像分像层于该显示面板上方，该影像分像层具有一第一方向的平行遮蔽图案，该影像分像层用以使得该原始影像光信号成为显示角度不同的多个显示影像光信号；

形成一相位差器，该相位差器具有一第二方向的平行相位图案，该第二方向与该第一方向垂直，使得该些显示影像光信号包含一第一相位光及一第二相位光；以及

提供一光学镜片供一使用者配戴，该光学镜片具有一第一相位镜片与一第二相位镜片，配戴该光学镜片的使用者，观看由该些显示影像光其中之一所形成的第一相位光及第二相位光，结合而成一立体影像。

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