CN102213838A

CN102213838A - 立体显示装置

Info

Publication number: CN102213838A
Application number: CN2010101418990A
Authority: CN
Inventors: 林崇智
Original assignee: Aussmak Optoelectronics Corp
Current assignee: Aussmak Optoelectronics Corp
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2011-10-12
Also published as: WO2011124117A1

Abstract

一种立体显示装置与一偏光眼镜配合，并包括相邻的一第一像素及一第二像素，第一像素包括一第一发光元件以及一第一偏光元件，第二像素包括一第二发光元件以及一第二偏光元件。当第一发光元件与第二发光元件所发出的光线分别穿过第一偏光元件与第二偏光元件后，产生不同的偏振。借此，右眼影像和左眼影像由相邻的像素产生，使用者即能通过偏光眼镜的配戴而观赏到立体影像。

Description

立体显示装置

技术领域

本发明关于一种显示装置，特别关于一种立体显示装置。

背景技术

显示装置在一般人的生活中，已逐渐成为不可或缺的用品之一。而现行的显示装置除了朝高画质、高分辨率方面进步外，也在仿真立体空间的立体显示(又称三维显示，three dimensional display)技术方面上蓬勃发展。其中，由于液晶显示技术的成熟与普及，以液晶作为光阀的立体显示装置也为业者主要发展领域之丨。而现行的液晶立体显示方式基本可分为两种，其一是人眼裸视的方式，其二则是使用者配载眼镜的方式。

液晶立体显示装置若利用人眼裸视的方式来呈现立体感，大都必须在液晶显示面板的显示面上再设置一遮光层并配合透镜的折射，以将液晶显示面板上之左眼像素所输出的画面传送至使用者的左眼，并将液晶显示面板上右眼像素所输出的画面传送至使用者的右眼，使得使用者的两眼可分别接受到具有两眼视差(binocular parallax)的不同影像，进而形成立体影像。然而，由于经过遮光层与透镜配合后射出光线的光路径是一定且无法调整，故当使用者观看时移动位置或是在多个使用者同时观看的情况时，立体显示效果就大幅下降。

另一方式，使用者若配戴快门眼镜(shutter glasses)的方式来观看液晶立体显示装置时，则会因为液晶立体显示装置内液晶分子的反应速度较慢，因此在轮流显示左眼影像与右眼影像时，液晶分子来不及到定位，而呈现残影或三维效果不佳的现象。

因此，如何设计一种能呈现较佳立体显示效果的立体显示装置，已成为重要课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种能呈现较佳立体显示效果的立体显示装置。

本发明的一种立体显示装置与一偏光眼镜配合，并包括相邻的一第一像素及一第二像素，第一像素包括一第一发光元件以及一第一偏光元件，第二像素包括一第二发光元件以及一第二偏光元件。当第一发光元件与第二发光元件所发出的光线分别穿过第一偏光元件与第二偏光元件后，产生不同的偏振。

在本发明的一实施例中，第一发光元件或第二发光元件是一发光二极管或一有机发光二极管，并且立体显示装置可例如是一曲面立体显示装置。

在本发明的一实施例中，第一偏光元件及第二偏光元件分别设置在第一发光元件及第二发光元件。

在本发明的一实施例中，第一偏光元件与第二偏光元件设置在一透光基板，且透光基板上设置一遮光矩阵层。

在本发明的一实施例中，第一偏光元件与第二偏光元件设置在同一偏光片。

在本发明的一实施例中，第一偏光元件与第二偏光元件设置在不同偏光片。

在本发明的一实施例中，第一偏光元件与第二偏光元件是线偏振元件，当光线分别经过第一偏光元件与第二偏光元件时分别产生左旋圆偏振及右旋圆偏振。

承上所述，由于本发明的立体显示装置与偏光眼镜配合使用，也就是使用者必需配戴偏光眼镜来观看立体显示装置，故本发明不需在显示装置上额外设置透镜将光线折射至人的左眼与右眼，且使用者在观看时移动也能看到优良的立体影像。另外，本发明的立体显示装置与偏光眼镜配合使用，故使用者不须购买快门眼镜，因而可节省使用者的花费。另外，本发明的立体显示装置使用自发光显示技术，而非使用液晶显示技术，故本发明并无液晶反应慢的问题，进而提升显示质量及产品竞争力。

此外，本发明在至少两相邻的像素设置不同的偏光元件，使光线穿过偏光元件后产生不同的偏振，其中一像素呈现右眼影像，相邻的另一像素则呈现左眼影像。借此，右眼影像和左眼影像由相邻的像素产生，使用者即能通过偏光眼镜的配戴而观赏到立体影像。

附图说明

图1是本发明优选实施例的一种立体显示装置的示意图；以及

图2至图5是依据本发明优选实施例的立体显示装置具有不同变化态样的示意图。

主要元件符号说明：

1、1a～1d：立体显示装置

11、21：发光元件

12、22：偏光元件

15：四分之一波片

A：区域

B：基板

BM：遮光矩阵层

C：封装胶体

P1、P2：像素

PL1～PL4：偏光片

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明优选实施例的一种立体显示装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图1所示，本发明优选实施例的一种立体显示装置1与一偏光眼镜配合，即当使用者欲观看立体显示装置1所显示的立体影像时，需配戴偏光眼镜。本发明不限制偏光眼镜的形状、种类，其偏光技术可例如应用偏光片，惟左右眼偏光镜片的偏光方向要不相同。立体显示装置1可例如是户外广告牌、广告广告牌、交通号志、大型广告牌、立体电视、或立体显示器等。

立体显示装置1包括相邻的一第一像素P1及一第二像素P2，在图1中仅显示四个像素为例。实际上，立体显示装置1包括多个像素，且所述像素呈数组设置，而所述像素中包括了第一像素P1与第二像素P2，而图1所示的第一像素P1与第二像素P2的相对位置仅为举例说明，并不具限制性。本实施例的第一像素P1与第二像素P2左右相邻，当然，第一像素P1与第二像素P2也可上下相邻、或对角线相邻。

第一像素P1包括一第一发光元件11以及一第一偏光元件12，第二像素P2包括一第二发光元件21以及一第二偏光元件22。其中，第一发光元件11或第二发光元件21是一发光二极管或一有机发光二极管，且可以是晶粒或封装体的型式。在此，第一发光元件11及第二发光元件21皆以发光二极管晶粒为例。发光二极管与液晶相比，点灭的反应速度更快因而能提供更高质量的立体影像。此外，配合基板的可挠性，或表面形状的改变，发光二极管也可应用在曲面的显示装置，使得本实施例的立体显示装置1成为曲面立体显示装置，甚至可提供环场影像，进而增加产品应用性；而这是公知液晶立体显示装置及电浆立体显示装置所无法达到的。

另外，第一像素P1及第二像素P2也可包括多个发光元件11、21，在此，像素P1、P2以各包括三发光二极管为例，其中三发光二极管可分别发出红光、蓝光及绿光，以混合发出白光，或其它色光。当然这仅为举例，发光二极管所出的色光颜色可依实际需求而调整，例如各像素还可包括黄光的发光二极管，或者所述发光二极管可以是同一颜色，而成为单色的立体显示装置。另外，各像素内也可设置一控制芯片(图中未显示)以分别控制各发光元件11、21的亮度。

另外，立体显示装置还包括一基板B，第一发光元件11及第二发光元件21设置在基板B上，可例如通过打线接合(wire bonding)、覆晶接合(flip-chip bonding)、表面接合(surface mount technology，SMT)或涂布而设置在基板B上。本发明不限制基板B的形状及种类，其材质可例如包括玻璃、塑料、金属、树脂或陶瓷，其可透光或不透光。本实施例的基板B以电路板为例，第一发光元件11及第二发光元件21是发光二极管晶粒并通过覆晶接合设置在基板B。

在本实施例中，偏光元件12、22分别设置在发光元件11、21上，且第一发光元件11与第二发光元件21所发出的光线分别穿过第一偏光元件12与第二偏光元件22后，产生不同的偏振(polarization)。在此，不同偏振可以是偏振方向(polarization direction)不同或是偏振态(polarization state)不同。偏光元件12、22可例如是分别由两大片偏光片栽切下来的小片偏光片，并贴合在发光元件11、21上，例如是贴合在发光元件11、21的封装胶体表面上。换句话说，发光元件11、21被一封装胶体C(例如是硅胶或环氧树脂)覆盖封装后，偏光元件12、22再贴合在封装胶体表面上。当然，为了点胶方便，在各像素P1、P2的周围，可利用锡等金属来形成挡墙(图中未显示)，以作为点胶的边界。

偏光元件12、22可例如是线偏振元件，其偏振方向(polarizationdirection)实质上相互垂直。或者，发光元件11、21所发出的光线经过偏光元件12、22分别产生左旋圆偏振(left-hand circular polarization)及右旋圆偏振(right-hand circular polarization)，这样，立体显示装置1中相邻的像素P1、P2所发出的光线便具有不同的偏振(立体显示装置1的所有像素大致上可只有二种偏振，以分别给左眼及右眼观看)。再配合观看者所配戴的偏光眼镜，可让观看者的左眼只接收其中一种偏振画面，而右眼只接收另一种偏振画面(例如是，偏光眼镜左眼的偏振与偏光元件12的偏振相同；偏光眼镜右眼的偏振与偏光元件22的偏振相同)，进而在观看者脑中因视觉暂留而形成立体影像。其中，欲形成圆偏振的光线，可例如通过一线偏振片加上四分之一波长延长元件(quarter wavelength retarder，又称四分之一波板)来达到，当然，这仅是其中一种方式，公知具有其它方式来达到左旋圆偏振及右旋圆偏振的光线均可适用在本发明，在此不再赘述。

在本实施例中，偏光元件12、22除了可设置在发光元件11、21外，也可有其它方式来实现，以下举例说明几种变化态样。

如图2所示的一变化态样的立体显示装置1a，偏光元件12、22分别设置在不同偏光片PL1、PL2上，且对应像素P1、P2设置，使得分布在偏光片PL1、PL2的偏光元件12、22分别呈现棋盘状，且偏光片PL1、PL2的偏光元件12、22区域相互是互补。发光元件11、21所发出的光线可依序经过偏光元件12、22所在的偏光片PL1、PL2、或依序经过偏光元件22、12所在的偏光片PL2、PL1。偏光片PL1、PL2可直接制成如图2所示的局部区域具有偏旋光性、或是先制成整片皆具有偏旋光性，再将不需具偏旋光性的区域消除其偏旋光性。或者，偏光元件12、22可分别贴合在不同玻璃基板上而形成偏光片PL1、PL2，而分别在偏光片PL1、PL2上形成棋格盘的偏光区域(图2中偏光片PL1、PL2只分别画出二个偏光区域为例)。

如图3所示的一变化态样的立体显示装置1b包括一偏光片PL3，多个第一偏光元件12多个与第二偏光元件22是一体成型在偏光片PL3上的不同区域，并分别与各像素P1、P2对应设置。或者，第一偏光元件12与第二偏光元件22可贴合在一玻璃基板上的不同区域，并分别与像素P1、P2对应设置而形成偏光片PL3。

另外，如图4所示的一变化态样的立体显示装置1c还可包括一四分之一波片(quarter wavelength retarder)15。当光线由第一发光元件11发出并依序经过偏光片PL3的第一偏光元件12以及四分之一波片15后，光线变成一圆偏振光，例如是左旋圆偏振光；当光线由第二发光元件21发出并依序经过偏光片PL3的第二偏光元件22以及四分之一波片15后，光线会得到另一圆偏振光，例如是右旋圆偏振光。如此，再配合使用者所配戴的二眼具有不同圆偏振态的偏光眼镜，即能产生立体影像。

如图5所示的一变化态样的立体显示装置1d，第一偏光元件12与第二偏光元件22设置在一透光基板14，并分别与像素P1、P2对应设置。另外，透光基板14上可设置一遮光矩阵层BM用以避免透出所述像素的光线产生混光，进而提升显示对比及显示质量。在此，遮光矩阵层BM是由横向及纵向的条状物构成，并形成在像素之间。遮光矩阵层BM可例如通过贴合或涂布方式设置在透光基板14上。

综上所述，由于本发明的立体显示装置与偏光眼镜配合使用，也就是使用者必需配戴偏光眼镜来观看立体显示装置，故本发明不需在显示装置上额外设置透镜将光线折射至人的左眼与右眼，且使用者在观看时移动也能看到优良的立体影像。另外，本发明的立体显示装置与偏光眼镜配合使用，故使用者不须购买快门眼镜，因而可节省使用者的花费。另外，本发明的立体显示装置是使用自发光显示技术，而非使用液晶显示技术，故本发明并无液晶反应慢的问题，进而提升显示质量及产品竞争力。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种立体显示装置，其特征在于，所述立体显示装置与一偏光眼镜配合，所述立体显示装置包括相邻的一第一像素及一第二像素，所述第一像素包括一第一发光元件以及一第一偏光元件，所述第二像素包括一第二发光元件以及一第二偏光元件，当所述第一发光元件与所述第二发光元件所发出的光线分别穿过所述第一偏光元件与所述第二偏光元件之后，产生不同的偏振。

2.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一发光元件或所述第二发光元件是一发光二极管或一有机发光二极管。

3.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一偏光元件及所述第二偏光元件分别设置于所述第一发光元件及所述第二发光元件。

4.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一偏光元件与所述第二偏光元件设置于一透光基板。

5.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一偏光元件与所述第二偏光元件一体成型在同一偏光片。

6.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一偏光元件与所述第二偏光元件是线偏振元件。

7.根据权利要求6所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一偏光元件与所述第二偏光元件的偏振方向实质上相互垂直。

8.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，当光线分别经过所述第一偏光元件与所述第二偏光元件时分别产生左旋圆偏振及右旋圆偏振。

9.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述立体显示装置是一曲面立体显示装置。