CN101231414A - 高效二维/三维可转换显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种图像显示装置，其包括反射板安装在其底部的背光单元；仅透射从背光单元发射的光中的特定偏振方向的光的偏振板；改变入射光的偏振方向的偏振转换器；通过交替排列多个第一和第二双折射元件形成的双折射元件阵列，其改变入射光的偏振方向，以使透过第一和第二双折射元件的光的偏振方向相互垂直；仅透射透过双折射元件阵列的光中的特定偏振方向的光和反射另一偏振方向的光的反射偏振器；将入射光分成第一视区和第二视区的透镜阵列；和显示图像的显示面板。

Description

高效二维/三维可转换显示装置
技术领域
本发明涉及二维/三维(2D/3D)可转换显示装置，更具体地说，涉及通过提高光利用效率来增加亮度的高效2D/3D可转换显示装置。
背景技术
在诸如，医疗图像、游戏、广告、教育、和军事的各个领域中，非常需要提供立体图像的立体图像显示器。同样，随着高分辨率TV的普及，能够显示立体图像的立体TV期望在未来会普及。
通常，立体图像显示装置分别对用户的左眼和右眼提供具有双眼视差的左眼图像和右眼图像。用户通过两眼的视网膜识别由立体图像显示装置提供的左眼图像和右眼图像，从而看到3D立体图像。立体图像显示装置包括视差屏障型(parallax barrier type)和双凸透镜型(lenticular type)。
根据视差屏障型，左眼和右眼看到的图像以垂直模式交替显示，然后，利用薄垂直条，即，屏障，观看图像。例如，如图1所示，视差屏障型的立体图像显示装置包括背光单元11、LCD面板13、和视差屏障12，视差屏障12具有以预定周期排列的开口12a和屏障12b。尽管在图1中，视差屏障12布置在LCD面板13与背光单元11之间，但视差屏障12也可以布置在LCD面板13前面。在这种结构中，由LCD面板13交替显示的左眼图像和右眼图像被视差屏障12的开口12a分离。
然而，在上述视差屏障型立体图像显示装置中，因为背光单元11提供的部分光被屏障挡住，所以光利用效率低，亮度下降。而且，对于立体图像显示装置来说，因为左眼图像和右眼图像从LCD面板13同时显示，所以用户看到的立体图像的分辨率降低到LCD面板13的原始分辨率的1/2。当提供多视点立体图像，例如，三视点或更多视点立体图像时，分辨率相应地降低。
同样，为了根据要显示的图像信号提供2D或3D图像，立体图像显示需要在2D图像模式和3D图像模式之间进行转换操作。
为了防止亮度的降低，如图2所示，提出这样一种方方法，其中在面对背光单元11的屏障12b的表面镀上反射膜14，在背光单元11的下表面上安装反射板15。在这种情况下，从背光单元11发射并且入射到屏障12b的光能够被重复利用，因为光被反射膜14反射，然后，再被反射板15反射。然而，在这种情况下，仍然存在分辨率降低和不可能在2D与3D之间转换的问题。
发明内容
为了解决上述和/或其它问题，本发明提供2D/3D可转换显示装置，其通过提高光利用效率能够增加亮度和实现高分辨率。但是，不要求本发明克服上述缺点。
根据本发明的一个方面，提供一种图像显示装置，包括：背光单元，其中其底部安装有反射板；偏振板，其仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光；偏振转换器，其改变入射到偏振转换器的光的偏振方向；双折射元件阵列，该双折射元件阵列通过交替排列多个第一和第二双折射元件而形成，其分别改变入射到第一和第二双折射元件上的光的偏振方向，以使透过第一和第二双折射元件的光的偏振方向相互垂直；反射偏振器(reflection polarizer)，其仅透射透过所述双折射元件阵列的光中的特定偏振方向的光，而反射透过所述双折射元件阵列的光中的其它偏振方向的光；透镜阵列，其将入射到透镜阵列的光分成第一视区和第二视区；和显示面板，其显示图像。
所述偏振转换器可以在第一至第三状态之间转换，在所述第一至第三状态下入射到偏振转换器的光的偏振方向被不同地改变。
所述偏振转换器可以在入射到偏振转换器上的光的偏振方向不改变的第一状态、入射到偏振转换器上的光的偏振方向改变45°的第二状态、和入射到偏振转换器的光的偏振方向改变90°的第三状态之间转换。
所述双折射元件阵列可以通过沿水平方向交替排列垂直的第一和第二双折射元件而形成。
所述第一和第二双折射元件的每一个可以由延迟入射光的相位的延迟器形成，并且形成第一双折射元件的延迟器和形成第二双折射元件的延迟器之间的相位延迟差是λ/2。
所述第一和第二双折射元件的每一个可以由将入射光旋转一角度的旋转器形成，并且形成第一双折射元件的旋转器与形成第二双折射元件的旋转器之间的旋转角度差是90°。
所述透镜阵列可以通过沿水平方向并平行于所述双折射元件阵列的多个第一和第二双折射元件排列多个垂直的双凸透镜元件而形成。
所述反射偏振器可以是线栅偏振器，其由以固定间隔相互平行排列的金属线形成。
所述偏振板仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光，而反射从背光单元发射的光中的其它偏振方向的光。
所述偏振转换器被分成与所述显示面板的垂直扫描时间同步地顺序转换的多个水平段。
根据本发明的另一方面，提供一种图像显示装置，包括：背光单元，其中其底部安装有反射板；偏振板，其仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光；偏振转换器，其改变入射到偏振转换器的光的偏振方向；反射偏振器阵列，其通过交替排列第一反射偏振器和第二反射偏振器而形成，其中所述第一反射偏振器反射入射到第一反射偏振器的光中的第一偏振方向的光，而透射入射到第一反射偏振器的光中的第二偏振方向的光，所述第二反射偏振器透射入射到第二反射偏振器的光中的第一偏振方向的光，和反射入射到第二反射偏振器的光中的第二偏振方向的光；双折射元件阵列，该双折射元件阵列通过交替排列多个第一和第二双折射元件而形成，其改变入射到多个第一和第二双折射元件上的光的偏振方向，以使透过第一和第二双折射元件的光的偏振方向相互垂直；透镜阵列，其将入射到透镜阵列的光分成第一视区和第二视区；和显示面板，其显示图像。
所述偏振转换器可以在第一至第三状态之间转换，在所述第一至第三状态下入射到偏振转换器的光的偏振方向被不同地改变。
所述偏振转换器可以在入射到偏振转换器上的光的偏振方向不改变的第一状态、入射到偏振转换器上的光的偏振方向改变45°的第二状态、和入射到偏振转换器的光的偏振方向改变90°的第三状态之间转换。
所述双折射元件阵列可以通过沿水平方向交替排列垂直的第一和第二双折射元件而形成。
所述第一和第二双折射元件的每一个可以由延迟入射光的相位的延迟器形成，并且形成第一双折射元件的延迟器和形成第二双折射元件的延迟器之间的相位延迟差是λ/2。
所述第一和第二双折射元件的每一个可以由将入射光旋转一角度的旋转器形成，并且形成第一双折射元件的旋转器与形成第二双折射元件的旋转器之间的旋转角度差是90°。
所述透镜阵列可以通过沿水平方向并平行于所述双折射元件阵列的双折射元件排列多个垂直的双凸透镜元件而形成。
所述反射偏振器阵列的第一和第二反射偏振器可以各自排列成面对所述双折射元件阵列的第一和第二双折射元件。
所述第一和第二反射偏振器可以是线栅偏振器，其由以固定间隔相互平行排列的金属线形成，并且所述第一反射偏振器的金属线和所述第二反射偏振器的金属线相互垂直排列。
所述偏振板可以仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光，而反射从背光单元发射的光的其它偏振方向的光。
所述偏振转换器可以被分成与所述显示面板的垂直扫描时间同步地顺序转换的多个水平段。
附图说明
通过参照附图，详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它特征，以及状况将显而易见，其中：
图1示意性地图示普通的视差屏障型立体图像显示装置的结构；
图2示意性地图示提高光利用效率的视差屏障型立体图像显示装置的示例结构；
图3A和3B示意性地图示根据本发明实施例、具有提高了的光利用效率的立体图像显示装置的结构和操作；
图4示意性地图示用于图3A和3B的立体图像显示装置的反射偏振器的剖面图；
图5示意性地图示用于图3A和3B的立体图像显示装置的反射偏振器的平面图；
图6A和6B示意性地图示根据本发明另一实施例、具有提高了的光利用效率的立体图像显示装置的结构和操作；
图7示意性地图示用于图6A和6B的立体图像显示装置的反射偏振器的平面图；
图8图示显示面板中随着时间扫描左眼图像和右眼图像的过程；和
图9图示显示面板中偏振转换器的转换操作的示例。
具体实施方式
图3A和3B示意性地图示根据本发明的示例性实施例、具有提高了的光利用效率的立体图像显示装置的结构和操作。参照图3A和3B，根据示例性实施例的图像显示装置20包括：背光单元21，其具有安装在其底面的反射板28；偏振板22，其仅透射从背光单元11发射的光中的特定偏振方向的光；偏振转换器23，其根据电控制转变入射光的偏振方向；双折射元件阵列24，其具有转变入射光的偏振方向的、交替形成的多个第一和第二双折射元件24a和24b；反射偏振器25，其仅透射透过双折射元件阵列24的光的特定偏振方向的光并反射其它偏振方向的光；透镜阵列26，其将入射光分成左眼视区和右眼视区，和显示图像的显示面板。
偏振板22可以是普通的吸收偏振器，其透射从背光单元21发射的光中的特定偏振方向的光而吸收其它的光。然而，为了提高光利用效率，透射特定偏振方向的光并反射其它的光的、具有多层结构的反射偏振膜，如双亮度增强膜(DBEF)，可以用作偏振板22。
根据本发明，显示面板27是利用背光单元21作为光源的非发光的显示面板，如LCD面板。如后面将描述的，本发明的显示面板27随着时间的推移以3D模式交替显示右眼图像和左眼图像。例如，操作显示面板27，使得第一帧显示右眼图像，第二帧显示左眼图像。因此，为了让用户不闪烁地观看到右眼图像和左眼图像，刷新速率为120Hz或更高的高响应速度LCD可以用作显示面板27。
此外，在本发明的示例性实施例中，偏振转换器23可以分别在第一至第三状态之间转换，使通过偏振转换器23的光的偏振方向具有45°的差。例如，偏振转换器23具有入射光的偏振方向不变的第一状态，入射光的偏振方向改变45°的第二状态，和入射光的偏振方向改变90°的第三状态。在偏振转换器23的每个状态下，偏振方向的角度变化是示例性的，根据偏振板22和双折射元件阵列24的偏振特性，偏振转换器23可以有不同的设计。偏振转换器23处在第一、第二、和第三状态的各个状态时的透射光偏振方向差具有45°的差就足够了。偏振转换器23由可电学控制的装置形成，可电学控制的装置根据施加的电压具有三个各向异性状态。例如，液晶延迟器可以用作偏振转换器23。例如，当偏振转换器23是液晶延迟器时，在第一状态下入射光不延迟，在第二状态下入射光的相位延迟1/4波长(λ/4)，在第三状态下入射光的相位延迟1/2波长(λ/2)。
如图3A和3B所示，根据本示例性实施例的双折射元件阵列24具有第一和第二双折射元件24a和24b，它们沿水平方向交替形成，尽管在图3A和3B中没有示出，第一和第二双折射元件24a和24b分别沿图像显示装置20的垂直方向形成，并沿水平方向交替排列。根据本示例性实施例，双折射元件阵列24改变入射光的偏振方向，使得透过第一和第二双折射元件24a和24b的光的偏振方向相互垂直。
例如，第一和第二双折射元件24a和24b可以形成将入射光延迟预定相位的延迟器。在这种情况下，形成第一双折射元件24a的延迟器和形成第二双折射元件24b的延迟器构成为具有λ/2的相位延迟差。例如，第一双折射元件24a不延迟相位，而第二双折射元件24b延迟相位λ/2。在另一示例性实施例中，第一双折射元件24a延迟相位-λ/4，而第二双折射元件24b延迟相位+λ/4。在又一示例性实施例中，第一和第二双折射元件24a和24b可以由将入射光旋转预定角度的旋转器(rotator)形成。在这种情况下，形成第一双折射元件24a的旋转器与形成第二双折射元件24b的旋转器构成为具有90°的旋转角度差。例如，第一双折射元件24a不旋转入射光，而第二双折射元件24b旋转入射光90°。同样，第一双折射元件24a旋转入射光-45°，而第二双折射元件24b旋转入射光+45°。
反射偏振器25仅透射透过双折射元件24的光中的特定偏振方向的光，并且反射不同偏振方向的光。具体地说，当LCD面板用作显示面板27时，反射偏振器25透射偏振方向与布置在LCD面板的后表面的后偏振器(未示出)的偏振方向相同的光，并反射偏振方向垂直于后偏振器偏振方向的光，其中后偏振器。然而，为了简化图像显示装置20的结构，LCD面板的后偏振器可以用反射偏振器25来代替。
为了将高质量偏振光提供给显示面板27，反射偏振器25的偏振消光率可以非常高。出于这个目的，例如，线栅(wire-grid)偏振器可以用作反射偏振器25。如图4所示，线栅偏振器通过在透明衬底25a上以预定间隔平行排列多个薄导电金属线25b而形成。通常，当金属线25b的排列周期Λ大于入射光的波长时，线栅偏振器的特性更接近衍射光栅。同样，当金属线25b的排列周期Λ小于入射光的波长时，线栅偏振器的特性更接近偏振器。当线栅偏振器具有偏振器特性时，线栅偏振器反射偏振方向平行于金属线25b的光，并且透射偏振方向垂直于金属线25b的光。例如，当金属线25b合适地排列时，偏振方向平行于入射面的S偏振光被线栅偏振器反射，偏振方向垂直于入射面的P偏振光可以通过线栅偏振器。当金属线25b的排列周期Λ减小时，偏振消光率以等比级数增加。
因此，根据图3A和3B所示的该示例性实施例，金属线25b在透明衬底25a的整个区域以相同方向排列的线栅偏振器可以用作反射偏振器25，如图5所示。在这种情况下，反射偏振器25可以将非常高质量的偏振光提供给显示面板27。
根据本示例性实施例，根据偏振转换器23的状态，透过偏振转换器23和具有上述结构的双折射元件阵列24的光具有以下偏振方向之一。即，(i)透过第一双折射元件24a的光透过反射偏振器25，透过第二双折射元件24b的光被反射偏振器25反射，(ii)透过第一双折射元件24a的光被反射偏振器25反射，透过第二双折射元件24b的光透过反射偏振器25，和(iii)第一和第二双折射元件24a和24b都透过的光部分地透过反射偏振器25。
通过沿水平方向排列多个垂直双凸透镜元件形成透镜阵列26。每个双凸透镜元件平行于双折射元件阵列24的双折射元件24a和24b、沿图像显示装置20的垂直方向形成。透镜阵列26将入射光分成左眼视区和右眼视区。透过透镜阵列26的光通过被分为左眼视区和右眼视区而在一个视距处形成图像。例如，从第一双折射元件24a发射的光通过透镜阵列26朝右眼视区传递，从第二双折射元件24b发射的光通过透镜阵列26朝左眼视区传递。
正如所公知的，左眼视区和右眼视区之间的间隔在一个视距处为大约65mm。出于这个目的，透镜阵列26的双凸透镜元件之间的间距等于或稍小于双折射元件阵列24的第一和第二双折射元件24a和24b之间的间距。即，单个双凸透镜元件的宽度等于或稍小于第一双折射元件24a和第二双折射元件24b的宽度总和。同样，透镜阵列26与双折射元件阵列24之间的距离可以等于或稍大于双凸透镜的透镜阵列的间距。
下面参照图3A和3B详细描述根据本发明如上构成高效2D/3D可转换显示装置20的操作。
为了便于解释，假定偏振板22是DBEF，其透射图中用“·”表示的P偏振光和反射图中用“”表示的S偏振光，偏振转换器23是液晶延迟器，其具有入射光的偏振方向不改变的第一状态，入射光的方向改变45°或延迟1/4波长(λ/4)的第二状态，和入射光的偏振方向改变90°或延迟1/2波长(λ/2)的第三状态。同样，假定第一双折射元件24a是延迟相位半个波长(λ/2)的延迟器，第二双折射元件24b是不延迟相位的延迟器。同样，假定反射偏振器25是透射P偏振光和反射S偏振光的线栅偏振器。
首先，背光单元21发射非偏振光。从背光单元21发射的光的P偏振光透过偏振板22并入射到偏振转换器23上。S偏振光被偏振板22反射，然后，被背光单元21底部的反射板28反射，从而被重复利用。尽管图中未示出，但背光单元21包括均匀地发射光的散射板。反射板28反射的S偏振光被散射板散射并且可以变成非偏振光。
如图3A所示，当偏振转换器23处在第一状态时，透过偏振板22并且入射到偏振转换器23上的光的偏振方向不改变。因此，透过偏振转换器23的光仍然是P偏振光。然后，P偏振光透过第一和第二双折射元件24a和24b的每一个。如图3A所示，透过第一双折射方向24a的光被延迟半个波长(λ/2)并变成S偏振光。然而，由于透过第二双折射元件24b的光的相位不改变，所以光保持S偏振。然后，透过第一和第二双折射元件24a和24b的每一个的光入射到反射偏振器25上。因为透过第一双折射元件24a的光是S偏振光，所以该光被反射偏振器25反射并入射到第一双折射元件24a上。反射的光被第一双折射元件24a变成P偏振光并且被背光单元21的反射板28反射，从而被重复利用。另一方面，因为透过第二双折射元件24b的光是P偏振光，所以该光透过反射偏振器25并且入射到透镜阵列26上。然后，光被透镜阵列26朝左眼视区传递。因此，在这种情况下，当显示面板27显示左眼图像时，用户仅通过他/她的左眼识别左眼图像。
如图3B所示，当偏振转换器23处在第三状态时，透过偏振板22并入射到偏振转换器23的P偏振光因为偏振方向改变变成S偏振光。然后，S偏振光透过第一和第二双折射元件24a和24b的每一个。如图3B所示，透过第一双折射元件24a的光的相位被延迟半个波长(λ/2)，使得光变成P偏振。然而，透过第二双折射元件24b的光的相位不改变，使得光保持不变，为S偏振光。然后，透过第一和第二双折射元件24a和24b的每一个的光入射到反射偏振器25上。因为透过第二双折射元件24b的光是S偏振光，该光被反射偏振器25反射并且再次透过第二双折射元件24b。反射的S偏振光被偏振转换器23再次变成P偏振并且被背光单元21的反射板28反射，从而被重新利用。另一方面，因为透过第一双折射元件24a的光是P偏振光，所以该光透过反射偏振器25并且入射到透镜阵列26上。然后，该光被透镜阵列26朝右眼视区传递。因此，在这种情况下，当显示面板27显示右眼图像时，用户仅通过他/她的右眼识别右眼图像。
根据上述原理，在3D模式，当显示面板27显示左眼图像和右眼图像时，偏振转换器23分别转换到第一状态和第三状态，使得用户能够看到立体图像。显示面板27需要以非常快的时间间隔显示左眼图像和右眼图像，使得用户感觉不到闪烁。因此，如上所述，具有大约120Hz或更高刷新速率的高响应速度LCD可以用作显示面板27。同样，偏振转换器23需要与显示面板27同步非常快地转换。因此，可电学控制的液晶延迟器可以用作偏振转换器23。目前，转换速度大约为180Hz的液晶延迟器以相当低的价格供应。
同时，2D模式可以用两种方法来实现。例如，当偏振转换器23在第一和第三状态之间反复转换时，显示面板27连续地显示两帧相同的图像。那么，因为相同的图像连续地被用户的右眼和左眼识别，所以用户可以看到2D图像。
另一种方法，当偏振转换器23固定到第二状态时，显示面板27以大约60Hz的一般速度显示2D图像。当偏振转换器23处在第二状态时，透过偏振转换器23的光具有P偏振成分和S偏振成分。透过第一和第二双折射元件24a和24b的每一个的光既具有P偏振成分又具有S偏振成分。透过第一和第二双折射元件24a和24b的光中，具有P偏振成分的光透过反射偏振器25并入射到透镜阵列26上。然后，从第一双折射元件24a入射到透镜阵列26上的P偏振光透过显示面板27并且朝右眼视区传递。从第二双折射元件24b入射到透镜阵列26上的P偏振光透过显示面板27并且朝左眼视区传递。因此，当显示面板27显示2D图像时，用户可以通过他/她的左眼和右眼看到2D图像。
图6A和6B示意性地图示根据本发明的另一示例性实施例、具有提高了的光利用效率的立体图像显示装置的结构和操作。与图3A和3B中反射偏振器25布置在透镜阵列26和双折射元件阵列24之间的图像显示装置20相比，根据本示例性实施例的图像显示装置20′不同之处在于，反射偏振器阵列29布置在双折射器件阵列24与偏振转换器23之间。反射偏振器阵列29具有彼此不同的第一和第二反射偏振器29a和29b交替排列的结构。例如，第一反射偏振器29a是透射S偏振光并反射P偏振光的线栅偏振器。第二反射偏振器29b是透射P偏振光并反射S偏振光的线栅偏振器。图7示意性地图示反射偏振器阵列29的平面图。如图7所示，在透明衬底30c上周期性地排列相互垂直布置的金属线30a和30b可以形成反射偏振器阵列29。
此外，反射偏振器阵列29的第一和第二反射偏振器29a和29b分别对应于双折射元件24的第一和第二双折射元件24a和24b排列。即，第一反射偏振器29a对应于第一双折射元件24a，第二反射偏振器29b对应于第二双折射元件24b。这样，反射偏振器阵列29的第一和第二反射偏振器29a和29b的宽度与双折射元件阵列24的第一和第二双折射元件24a和24b的宽度匹配。
在这种结构中，如图6A所示，当偏振开光23处在第一状态时，透过偏振转换器23的P偏振光入射到第一和第二反射偏振器29a和29b的每一个上。如图6A所示，入射到第一反射偏振器29a上的P偏振光被第一反射偏振器29a反射，然后，被背光单元21的反射板28反射，从而被重复利用。另一方面，入射到第二反射偏振器29b上的P偏振光透过第二反射偏振器29b并入射到第二双折射元件24b上。然后，P偏振光透过第二双折射元件24b，不改变偏振方向，并且通过透镜阵列26朝左眼视区传递。
同样，如图6B所示，当偏振转换器23处在第三状态时，入射到偏振转换器23上的P偏振光的偏振方向改变成S偏振光。S偏振光入射到第一和第二反射偏振器29a和29b的每一个上。如图6B所示，入射到第一反射偏振器29a上的S偏振光透过第一反射偏振器29a并入射到第一双折射元件24a上。该光被第一双折射元件24a改变成P偏振光并且通过透镜阵列26朝右眼视区传递。另一方面，入射到第二反射偏振器29b上的S偏振光被第二反射偏振器29b反射并入射到偏振转换器23上。然后，该光被偏振转换器23改变成P偏振光并且被背光单元21的反射板28反射，从而被重复利用。
结果，在3D模式，当显示面板27显示左眼图像时，偏振转换器23转换到第一状态。当显示面板27显示右眼图像时，偏振转换器23转换到第三状态。因此，用户可以看到立体图像。
同时，显示面板27并不一次显示右眼图像并随后显示左眼图像，而是顺序地从屏幕上部到下部扫描连续的图像，如图8所示。结果，存在左眼图像和右眼图像共享一个屏幕的时间，从而会在左眼图像和右眼图像混合时检测到串扰。
因此，为了防止串扰。根据本示例性实施例的偏振转换器23可以分成多个水平段，其与显示面板27的垂直扫描时间同步顺序地转换。偏振转换器23的各个水平段可以独立地转换并且沿垂直方向排列。在这种情况下，当显示面板27的对应象素线显示一帧图像时，偏振转换器23的每个水平段转换到第一状态，然后当显示下一帧图像时，转换到第三状态。
图9图示显示面板中的偏振转换器的转换操作的示例。在图9中，偏振转换器23是分成四个段的四分偏振转换器23，其在第一状态不延迟入射光，而在第三状态将入射光延迟1/2波长(λ/2)。如图9所示，偏振转换器23在时间“0”时处于第一状态，在时间“T”时处于第三状态。偏振转换器23在时间“0”和“T”之间与显示面板27同步地从第一状态连续变化到第三状态。偏振转换器23的转换操作被控制以与显示面板27显示图像的时间准确同步。结果在左眼图像和右眼图像共享一个屏幕的时间期间，难以产生串扰，左眼图像和右眼图像可以精确分离。
如上所述，根据本发明，当立体图像产生时，能够防止分辨率和亮度的降低。即，因为显示面板高速交替显示左眼图像和右眼图像，能够防止分辨率的降低。此外，因为利用反射偏振板，光被重复利用，提高了光利用效率，因此，与现有技术相比，能够提高亮度。而且，根据本发明，可以根据需要，以2D模式显示普通2D图像或以3D模式显示3D图像。
虽然参照本发明的示例性实施例具体图示和描述了本发明，本领域的普通技术人员应该理解，不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围，可以就形式和内容作出各种变化。
本申请要求享有2007年1月24日向韩国知识产权局提交的No.10-2007-0007651的韩国专利申请的优先权，其公开内容在此全部引入作为参考。

Claims (21)

1.一种图像显示装置，包括：
背光单元，其中其底部安装有反射板；
偏振板，其仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光；
偏振转换器，其改变入射到偏振转换器的光的偏振方向；
双折射元件阵列，该双折射元件阵列通过交替排列多个第一和第二双折射元件而形成，其分别改变入射到第一和第二双折射元件上的光的偏振方向，以使透过第一和第二双折射元件的光的偏振方向相互垂直；
反射偏振器，其仅透射透过所述双折射元件阵列的光中的特定偏振方向的光，而反射透过所述双折射元件阵列的光中的其它偏振方向的光；
透镜阵列，其将入射到透镜阵列的光分成第一视区和第二视区；和
显示面板，其显示图像。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述偏振转换器在第一至第三状态之间转换，在所述第一至第三状态下入射到偏振转换器的光的偏振方向被不同地改变。
3.如权利要求2所述的图像显示装置，其中，所述偏振转换器在入射到偏振转换器上的光的偏振方向不改变的第一状态、入射到偏振转换器上的光的偏振方向改变45°的第二状态、和入射到偏振转换器的光的偏振方向改变90°的第三状态之间转换。
4.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述双折射元件阵列通过沿水平方向交替排列垂直的第一和第二双折射元件而形成。
5.如权利要求4所述的图像显示装置，其中，所述第一和第二双折射元件的每一个由延迟入射光的相位的延迟器形成，并且形成第一双折射元件的延迟器和形成第二双折射元件的延迟器之间的相位延迟差是λ/2。
6.如权利要求4所述的图像显示装置，其中，所述第一和第二双折射元件的每一个由将入射光旋转一角度的旋转器形成，并且形成第一双折射元件的旋转器与形成第二双折射元件的旋转器之间的旋转角度差是90°。
7.如权利要求4所述的图像显示装置，其中，所述透镜阵列通过沿水平方向并平行于所述双折射元件阵列的多个第一和第二双折射元件排列多个垂直的双凸透镜元件而形成。
8.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述反射偏振器是线栅偏振器，其由以固定间隔相互平行排列的金属线形成。
9.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述偏振板仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光，而反射从背光单元发射的光中的其它偏振方向的光。
10.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述偏振转换器被分成与所述显示面板的垂直扫描时间同步地顺序转换的多个水平段。
11.一种图像显示装置，包括：
背光单元，其中其底部安装有反射板；
偏振板，其仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光；
偏振转换器，其改变入射到偏振转换器的光的偏振方向；
反射偏振器阵列，其通过交替排列第一反射偏振器和第二反射偏振器而形成，其中所述第一反射偏振器反射入射到第一反射偏振器的光中的第一偏振方向的光，而透射入射到第一反射偏振器的光中的第二偏振方向的光，所述第二反射偏振器透射入射到第二反射偏振器的光中的第一偏振方向的光，和反射入射到第二反射偏振器的光中的第二偏振方向的光；
双折射元件阵列，该双折射元件阵列通过交替排列多个第一和第二双折射元件而形成，其改变入射到多个第一和第二双折射元件上的光的偏振方向，以使透过第一和第二双折射元件的光的偏振方向相互垂直；
透镜阵列，其将入射到透镜阵列的光分成第一视区和第二视区；和
显示面板，其显示图像。
12.如权利要求11所述的图像显示装置，其中，所述偏振转换器在第一至第三状态之间转换，在所述第一至第三状态下入射到偏振转换器的光的偏振方向被不同地改变。
13.如权利要求12所述的图像显示装置，其中，所述偏振转换器在入射到偏振转换器上的光的偏振方向不改变的第一状态、入射到偏振转换器上的光的偏振方向改变45°的第二状态、和入射到偏振转换器的光的偏振方向改变90°的第三状态之间转换。
14.如权利要求11所述的图像显示装置，其中，所述双折射元件阵列通过沿水平方向交替排列垂直的第一和第二双折射元件而形成。
15.如权利要求14所述的图像显示装置，其中，所述第一和第二双折射元件的每一个由延迟入射光的相位的延迟器形成，并且形成第一双折射元件的延迟器和形成第二双折射元件的延迟器之间的相位延迟差是λ/2。
16.如权利要求14所述的图像显示装置，其中，所述第一和第二双折射元件的每一个由将入射光旋转一角度的旋转器形成，并且形成第一双折射元件的旋转器与形成第二双折射元件的旋转器之间的旋转角度差是90°。
17.如权利要求14所述的图像显示装置，其中，所述透镜阵列通过沿水平方向并平行于所述双折射元件阵列的双折射元件排列多个垂直的双凸透镜元件而形成。
18.如权利要求14所述的图像显示装置，其中，所述反射偏振器阵列的第一和第二反射偏振器各自排列成面对所述双折射元件阵列的第一和第二双折射元件。
19.如权利要求18所述的图像显示装置，其中，所述第一和第二反射偏振器是线栅偏振器，其由以固定间隔相互平行排列的金属线形成，并且所述第一反射偏振器的金属线和所述第二反射偏振器的金属线相互垂直排列。
20.如权利要求11所示的图像显示装置，其中，所述偏振板仅透射从所述背光单元发射的光中的特定偏振方向的光，而反射从背光单元发射的光的其它偏振方向的光。
21.如权利要求11所述的图像显示装置，其中，所述偏振转换器被分成与所述显示面板的垂直扫描时间同步地顺序转换的多个水平段。
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