CN102338936B - 显示器以及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种显示器，包括显示面板以及切换式相位延迟元件。切换式相位延迟元件配置于显示面板提供的具有第一偏振态的偏振影像的光径上，并包括第一基板、第一电极条、第二电极条以及相位延迟介质。第一电极条以及第二电极条配置于显示面板与第一基板之间且各自电性独立。各第一电极条与其中一个第二电极条定义出一个相位延迟区。相位延迟介质位于第一电极条的一侧以及第二电极条的一侧并由对应的相位延迟区的电场控制而使各相位延迟区提供一相位延迟。因此，具有第一偏振态的偏振影像转变为具有一第二偏振态的偏振影像。

Description

显示器以及电子装置

技术领域

本发明是有关于一种显示器以及电子装置，且特别是有关于一种可呈现不同偏振特性的显示光的显示器以及电子装置。

背景技术

LCD显示装置中，一般而言，画面的显示是依循扫描线的顺序而被更新。也即，LCD显示装置中，一般而言，其显示是以画面的横向的列的像素为单位，从画面的上往下的方向依照列的顺序所更新。此方式被称为所谓的循序扫描方式。

直视型LCD显示装置所使用的液晶的应答速度缓慢，为了画面的所有的像素的显示的更新，大约需要一帧的期间。也即，直视型LCD显示装置的像素的显示是于垂直同步信号的1周期内依序地被更新。

因此，有于一帧的期间之中的特定的时间，画面的特定的区域的像素是显示本次的帧的图像，而画面的其它的区域的像素是显示前次的帧的图像的情形。

随着科技的进步，显示装置不断地创新，使得大众对于影像的需求也愈来愈多样化。虽然目前的显示装置都能有高分辨率、高对比度与高亮度等优质规格，但其显示出来的画面仍局限在二维平面上，而无法呈现出三维空间的立体影像。为了达到更逼真、更写实的影像显示效果，立体影像显示技术正逐步地发展中。

目前的立体影像显示技术分为两种，一种是自动立体显示(autostereoscopic display)技术，或称裸眼式立体显示技术。采用这种技术的裸眼式立体显示器是在显示面板前放置双凸透镜或光栅，通过左右眼观看的角度不同而观看到不同的两画面，以产生立体影像。

另一种则是利用画面偏极的效应，将两个影像同时以不同的偏光方向输出，而使用者戴上偏光眼镜，即可看到立体影像。此种立体影像显示技术也可称为戴眼镜式立体显示(stereoscopic display)技术。目前，戴眼镜式立体显示技术已经发展成熟，并广泛用到某些特殊用途上，如军事模拟或大型娱乐等。

公知一种戴眼镜式立体显示器是在显示面板前设置一图案化相位延迟片，其中图案化相位延迟片具有多个第一延迟图案与多个第二延迟图案。各个第一延迟图案可提供一固定的第一相位延迟，而各个第二延迟图案可提供一固定的第二相位延迟，其中第一相位延迟与第二相位延迟不同。

当戴眼镜式立体显示器接收外界所提供的相异的第一影像信号与第二影像信号后，会经由戴眼镜式立体显示器的影像处理模块解析第一影像信号以得到相应的第一影像信息，同理，由戴眼镜式立体显示器的影像处理模块解析第二影像信号以得到相应的第二影像信息。戴眼镜式立体显示器显示影像时，戴眼镜式立体显示器的显示面板中对应第一延迟图案的多个像素会显示第一影像信息，而显示面板中对应第二延迟图案的多个像素会显示第二影像信息。第一影像信息的显示光线穿过第一延迟图案后可具有一第一偏振态，而第二影像信息的显示光线穿过第二延迟图案后可具有一第二偏振态。使用者所佩带的偏光眼镜中，其中一个镜片，例如左眼镜片，可使第一偏振态的光线通过，而另一个镜片，例如右眼镜片，可使第二偏振态的光线通过。如此一来，使用者的双眼将接受不同的影像信息而可获得立体影像。

然而，在这样的设计下，使用者的左眼只能接收部分像素所显示的第一影像信息，而右眼也只能接收其它部分像素所显示的第二影像信息。因此，立体影像的分辨率会降为显示面板的像素数量一半，而无法实现高分辨率的显示质量。

发明内容

本发明提供一种显示器，可在不损失画面分辨率的前提下提供不同偏振特性的偏振显示影像，以让使用者透过一偏振元件观看预定的影像。

本发明提供一种电子装置，具有可提供不同偏振特性的偏振显示影像的显示器。

本发明提供一种显示器的显示方法，使切换式偏振元件与显示面板的像素同步切换以显示出两种影像。

本发明提出一种显示器，包括一显示面板以及一切换式相位延迟元件。显示面板提供具有一第一偏振态的一偏振影像，而切换式相位延迟元件配置于偏振影像的光径上。切换式相位延迟元件包括一第一基板、多个第一电极条、多个第二电极条以及一相位延迟介质。第一基板配置于显示面板上。第一电极条以及第二电极条配置于显示面板与第一基板之间并且各自电性独立。各第一电极条与其中一个第二电极条定义出一个相位延迟区。相位延迟介质配置于显示面板与第一基板之间，并位于第一电极条的一侧以及第二电极条的一侧。位于各相位延迟区的相位延迟介质由对应的第一电极条以及对应的第二电极条之间的电场控制而提供一相位延迟，以使穿透该切换式相位延迟元件的该偏振影像转变为具有一第二偏振态的该偏振影像。

在本发明的一实施例中，上述的显示面板具有行列排列的多个像素，且各相位延迟区的面积对应多数个像素的面积。举例而言，一个相位延迟区对应于至少一整行的该些像素。此外，在一实施例中，显示面板具有一时序控制单元，其用以驱动像素，且时序控制单元更电性连接第一电极条以及第二电极条以输入对应的控制电压予第一电极条以及第二电极条。

在本发明的一实施例中，上述的显示器更包括一控制芯片，其电性连接第一电极条以及第二电极条以输入对应的控制电压予第一电极条以及第二电极条。

在本发明的一实施例中，上述的切换式相位延迟元件更包括一第二基板，其配置于显示面板与第一基板之间，且第一电极条、第二电极条以及相位延迟介质配置于第一基板与第二基板之间。

在本发明的一实施例中，上述的第一电极条位于相位延迟介质与第一基板之间，而第二电极条位于相位延迟介质与显示面板之间。此时，第一电极条以及第二电极条的延伸方向相同或不同。

在本发明的一实施例中，上述的第一电极条以及第二电极条同时地位于相位延迟介质与显示面板之间，或是同时地位于相位延迟介质与第一基板之间，且第一电极条以及第二电极条的延伸方向相同。在一实施例中，第一电极条以及第二电极条共平面设置。

在本发明的一实施例中，上述的显示面板包括一偏振片，其邻近切换式相位延迟元件而设以提供偏振影像。

在本发明的一实施例中，上述的偏振影像具有一线性偏振时，显示器更包括一1/4波片，其配置于切换式相位延迟元件的一侧。

在本发明的一实施例中，上述的相位延迟为零时，第二偏振态同于该第一偏振态。

在本发明的一实施例中，上述的相位延迟大于零或小于零时，第二偏振态异于第一偏振态。

在本发明的一实施例中，上述的偏振元件包括一第一偏振部以及一第二偏振部。第一偏振部的偏振特性实质上等同于第一偏振显示光的偏振特性，而第二偏振部的偏振特性实质上等同于第二偏振显示光的偏振特性。

在本发明的一实施例中，上述的偏振元件具有单一偏振特性，其等于第一偏振显示光的偏振特性或是第二偏振显示光的偏振特性。

本发明另提出一种电子装置，包括上述的显示器以及一输入单元。输入单元与显示器耦合，并对显示器提供输入，以使显示器进行显示。

本发明又提出一种显示器的显示方法，显示器包含具有行列排列的多个像素的一显示面板与具有多个相位延迟区的一切换式相位延迟元件。其中切换式相位延迟元件位于显示面板上且电性连接显示面板，且每一相位延迟区对应多数个该些像素的面积。该显示方法，首先，提供一影像信息。接着，依循该显示面板的一扫描顺序显示具有一第一偏振态的影像信息，并同步驱动对应该扫描顺序的该些相位延迟区以将具有该第一偏振态的该影像信息转为具有一第二偏振态的该影像信息。

在本发明的一实施例中，上述的偏振态的关系是第二偏振态同于第一偏振态。

在本发明的一实施例中，上述的偏振态的关系是第二偏振态异于第一偏振态。

基于上述，本发明的显示器及电子装置中，在可提供偏振影像的显示面板前配置一切换式相位延迟元件，切换式相位延迟元件的多个相位延迟区可以独立地进行相位延迟的切换。因此，显示面板中每个像素所提供的光线都可转变为不同偏振特性的第二偏振显示光。使用者透过偏振元件观看显示器即可获得预定呈现的立体影像或是平面影像。如此一来，显示器及电子装置所呈现的立体影像可具有与显示面板相同的分辨率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B为本发明显示器的两种实施例的剖面示意图。

图1C与图1D为本发明的一实施例的显示器在不同扫描帧下的示意图。

图2A与图2B为本发明的一实施例的显示器的电路方块示意图。

图3为本发明的另一实施例的显示器的示意图。

图4为本发明的一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图。

图5为图4的切换式相位延迟元件的一实施例的第一电极条E1与第二电极条E2的上视示意图。

图6为图4的切换式相位延迟元件的另一实施例的第一电极条E1与第二电极条E2的上视示意图。

图7为本发明的另一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图。

图8为图7的切换式相位延迟元件中电极条的上视示意图。

图9为本发明的又一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图。

图10为本发明的再一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图，而图11为图10的切换式相位延迟元件的一实施例的第一电极条E1与第二电极条E2的上视示意图。

图12为本发明的一实施例的电子装置。

主要元件符号说明

显示器  100、100A、100B、102、310

显示面板  110

像素  112

偏振片  114

时序控制单元  116

切换式相位延迟元件  120、120a、120b、120c、120d

绝缘层  120I

相位延迟区  122

1/4波片  130

控制芯片  140

偏振元件  200

第一偏振部  210

偏振特性  212、222

第二偏振部  220

电子装置  300

输入单元  320

第一基板  1202

第二基板  1204

相位延迟介质  1206、Rm

基板  B1、B2

第一电极条  E1

第二电极条  E2

间距  G

相位延迟  I、II

偏振影像  Li

第二偏振显示影像  Lpa

第三偏振显示影像  Lpb

狭缝  S1、S2

第一影像信息  M1

第二影像信息  M2

具体实施方式

为了实现相位延迟的切换，图1A与图1B为本发明的两种实施例的显示器的剖面示意图。请先参照图1A，显示器100A包括由多个扫描线与多个数据线相互垂直交错所形成的具有多个像素112的一显示面板110以及一切换式相位延迟元件120。切换式相位延迟元件120主要由多个第一电极条E1、多个第二电极条E2以及一相位延迟介质Rm所构成，其中相位延迟介质Rm可通过第一电极条E1与第二电极条E2之间的电场而呈现不同排列态样以实现相位延迟的切换。

此外，为了承载并容纳第一电极条E1、第二电极条E2以及相位延迟介质Rm，切换式相位延迟元件120更包括一基板B1。由图1A可知，在本实施例中，第一电极条E1配置于基板B1上，而第二电极条E2则配置于显示面板110上。相位延迟介质Rm则配置于相向的第一电极条E1与第二电极条E2之间。这样的设计可将显示面板110视为承载第二电极条E2的基板，而有助于减少显示器100A的厚度。

另外，请参照图1B，显示器100B的元件设计可以是在显示器100A的元件之外，更设置一基板B2。基板B2位于显示面板110与基板B1之间，且切换式相位延迟元件120的第二电极条E2是设置于基板B2上。相位延迟介质Rm也是配置于相向的第一电极条E1与第二电极条E2之间。经由上述两实施例可知，切换式相位延迟元件120的第二电极条E2可以选择性地直接配置于显示面板110上或是配置于一独立的基板B2上。

以下将以不同实施例更详细地介绍本发明的精神，并且以下所述的显示器可以采用上述的显示器100A与100B其中一种元件设计以实现相位延迟的切换。换言之，以上所述切换式相位延迟元件120与显示面板110的配置关系都可以用以实现接下来的实施例所描述的显示器，或是以下实施例所描述的切换式相位延迟元件都可以应用于上述的显示器100A或显示器100B中。

图1C与图1D为本发明的一实施例的显示器在不同扫描帧下的示意图。请参照图1C，显示器100包括一显示面板110以及一切换式相位延迟元件120。显示面板110具有阵列排列的多个像素112，且显示面板110适于供应具有第一偏振态的一偏振影像Li。切换式相位延迟元件120配置于显示面板110前，且具体地说，切换式相位延迟元件120位于偏振影像Li的光径上。

在显示器100中，显示面板110可以是一液晶显示面板、一电浆显示面板、一有机电激发光显示面板、或是其它平面或非平面显示面板。此外，为了提供偏振影像Li，显示面板110可包括一偏振片114，其邻近切换式相位延迟元件120而设。当然，显示面板110是通过其它的机制显示偏振影像Li时，偏振片114的配置可以省略，所以本发明的显示面板110可不需配置有偏振片114。

在本实施例中，切换式相位延迟元件120具有多个相位延迟区122。各相位延迟区122的面积对应多数个像素112的面积。在此，每一个相位延迟区122是以对应于一整行的像素112为例以进行说明。在其它的实施例中，相位延迟区122可依照其它方式排列而使一个相位延迟区122对应同一行中的部分像素112或是对应多行的像素112。另外，各相位延迟区122可以切换地提供不同的相位延迟。

每一个相位延迟区122例如都可以独立地进行一第一相位延迟I以及一第二相位延迟II的切换。在图1C的扫描帧中，当显示面板110上的同一行像素112显示一第一影像信息M1，由显示面板110透过偏振片114或其它机制将第一影像信息M1转化以供应具有第一偏振态的一偏振影像Li，其中偏振影像Li是具有第一偏振态的第一影像信息M1。同时，对应同一行像素112的相位延迟区122提供第一相位延迟，也就是说，通过相位延迟区122的偏振影像Li会转换为一第二偏振显示影像Lpa，其中第二偏振显示影像Lpa是具有一第二偏振态的第一影像信息M1。

接着，下一扫描帧中(如图1B所示)，切换式相位延迟元件120会进行切换而使相位延迟区122提供第二相位延迟II。当显示面板110上的同一行像素112显示一第二影像信息M2，由显示面板110透过偏振片114或其它机制将第二影像信息M2转化以供应具有第一偏振态的偏振影像Li，其中偏振影像Li是具有第一偏振态的第二影像信息M2。同时，对应同一行像素112的相位延迟区122提供第二相位延迟。所以，通过相位延迟区122的偏振影像Li会转换为一第三偏振显示影像Lpb，其中第三偏振显示影像Lpb是具有一第三偏振态的第二影像信息M2。

如此一来，每一个像素112在不同的扫描帧中可分别显示第一影像信息M1以及第二影像信息M2。因而，第一影像信息M1所组成的影像在分辨率上是与像素112的数量相等。同样地，第二影像信息M2所组成的影像在分辨率上也与像素112的数量相等。换言之，本实施例的设计不会有画面分辨率低于像素数量的情形。

换言之，当显示器100接收外界所提供的一第一影像信号与一第二影像信号后，会先行经由显示器内的影像处理模块解析第一影像信号以得到相应的第一影像信息M1，同理，显示器100的影像处理模块解析第二影像信号以得到相应的第二影像信息M2。

显示器100会先依循显示面板110由上往下的扫描线的顺序显示第一影像信息M1，不以此为限，显示器100也可先依循显示面板110由下往上的扫描线的顺序或其它扫描顺序来显示第一影像信息M1，并透过偏振片114或其它机制将第一影像信息M1转换以供应具有第一偏振态的第一影像信息M1。此外，显示器100同步驱动对应该些像素112的该些相位延迟区122以将具有第一偏振态的第一影像信息M1转换为具有一第二偏振态的第一影像信息M1。

于第一影像信息M1显示后，显示器100接着依循显示面板110由上往下的像素的顺序显示具有第二影像信息M2，不以此为限，显示器100也可先依循显示面板110由下往上的扫描线的顺序或其它扫描顺序来显示第二影像信息M2，并透过偏振片114或其它机制将第二影像信息M2转换以供应具有第一偏振态的第二影像信息M2。此外，显示器100同步驱动对应该些像素112的该些相位延迟区122以将具有第一偏振态的第一影像信息M1转换为具有一第三偏振态的第二影像信息M2。

上述的偏振态的关是可为第二偏振态与第三偏振态同于第一偏振态；也或是第二偏振态与第三偏振态中之一同于第一偏振态，另一则异于第一偏振态；或者为第二偏振态与第三偏振态皆异于第一偏振态，且第二偏振态异于第三偏振态。换言之，第二偏振态可同于或异于第三偏振态，且第二偏振态可同于或异于第一偏振态。

此外，显示器100的显示方法可以是在同一个扫描帧中，使一部分相位延迟区122提供第一相位延迟I，并且使对应此部分相位延迟区122的像素112显示第一影像信息。同时，在同一个扫描帧中，使其它相位延迟区122提供第二相位延迟II，并且使对应此其它相位延迟区122的像素112显示第二影像信息M2。也就是说，在同一扫描帧中，切换式相位延迟元件120中有部分相位延迟区122具有第一相位延迟I，而另一部分相位延迟区122具有第二相位延迟II。在下一个扫描帧中，各相位延迟区122则可切换至另一相位延迟。

值得一提的是，本发明并不限定在同一个扫描帧中相邻的相位延迟区122需具有相同的相位延迟或是不同的相位延迟。也即，在同一个扫描帧中，不同位置的多个相位延迟区122可以依序提供第一相位延迟I以及第二相位延迟II交替分布，或是同时提供第一相位延迟I，或是同时提供第二相位延迟II，或是部分提供第一相位延迟I而另一部分提供第二相位延迟II...等。

此外，为了符合人眼对于影像的感受，单一影像的更新频率至少须达60Hz。因此，在本实施例中，显示面板110的更新频率可以为120Hz。同时，切换式相位延迟元件120中各个相位延迟区122的切换频率也可对应地设定为120Hz。当然，上述的显示方法及更新频率仅是举例说明之用，并非用以限定本发明。也就是说，显示面板110的更新频率可以为60Hz、240Hz...等条件。

第二偏振显示影像Lpa与第三偏振显示影像Lpb所呈现的影像可为各自独立的两种影像。因此，为了观看到至少其中一个影像，使用者可透过一偏振元件200观看显示器100。如此一来，使用者可获得特定的立体影像或是特定的平面影像，在此这些特定的影像是指预定要呈现给使用者的影像，因而称为预定影像。

假设使用者所欲观看的预定影像为立体影像，则偏振元件200包括一第一偏振部210以及一第二偏振部220。举例来说，偏振元件200可以是具有双镜片的一偏光式眼镜，而每一个镜片为一偏振部。第一偏振部210的偏振特性212实质上等同于第二偏振显示影像Lpa的偏振特性，而第二偏振部220的偏振特性222实质上等同于第三偏振显示影像Lpb的偏振特性。如此一来，使用者的双眼分别地接收第二偏振显示影像Lpa所组成的影像以及第三偏振显示影像Lpb所组成的影像。第二偏振显示影像Lpa所组成的影像以及第三偏振显示影像Lpb所组成的影像具有不同视差(parallax)时，使用者即可获得立体影像。

因为由第二偏振显示影像Lpa所组成的影像以及由第三偏振显示影像Lpb所组成的影像具有与显示面板110相同的分辨率，使用者所获得的立体影像也具有相同的分辨率。因此，显示器100可以在不损失分辨率的前提下显示立体影像。

假设使用者所欲观看的预定影像为平面影像，则偏振元件200可以仅具有单一偏振特性，其等于第二偏振显示影像Lpa的偏振特性或是第三偏振显示影像Lpb的偏振特性。也就是说，当偏振元件200为偏光式眼镜时，两个镜片可以具有相同的偏振性质。这样的设计可使显示器100具有双重显示(dual-view)的功能或是防窥的功能。

就双重显示的功能而言，假设第一使用者所使用的偏光式眼镜中两个镜片都具有相同的第一偏振性，而第二使用者所使用的偏光式眼镜中两个镜片也都具有相同的第二偏振性，其中第一使用者所使用的偏振式眼镜仅允许第二偏振显示影像Lpa通过，而第二使用者所使用的偏振式眼镜仅允许第三偏振显示影像Lpb通过。第一使用者将看到第二偏振显示影像Lpa所构成的预定影像，而第二使用者将看到第三偏振显示影像Lpb所构成的预定影像，以达到双重显示的功能。

就防窥的功能而言，显示器100的显示方法例如是在相位延迟区122提供第一相位延迟时使对应的像素112显示一预定影像信息，并且在相位延迟区122提供第二相位延迟时使对应的像素112显示一噪声影像信息。使用者需使用仅允许第二偏振显示影像Lpa通过的偏振元件200才能看到预定影像信息所呈现的预定影像。其它的使用者若未使用偏振元件200或是使用具有其它偏振性质的偏振元件则会看到预定影像信息与噪声影像信息共同构成的噪声影像而无法真正获得预定影像。所以，显示器100具有防窥的功能。整体而言，显示器100的设计在于透过偏振元件200的译码以令使用者获得正确的且分辨率不损失的预定影像，其可为立体的或是平面的影像。

除此之外，图2A与图2B为本发明的一实施例的显示器的电路方块示意图。请先同时参照图1与图2A，显示面板110具有时序控制单元116，以驱动像素112。此外，时序控制单元116更电性连接至切换式相位延迟元件120以输入对应的控制电压来改变每一个相位延迟区122的相位延迟。本实施例可直接利用显示面板110中的时序控制单元116切换每一个相位延迟区122的相位延迟而有助于简化整个显示器100的电路设计以及驱动方法。也就是说，切换式相位延迟元件120的驱动方法即为被动式驱动方法。

尤其是，当一行像素112由一条扫描线所驱动且一个相位延迟区122对应一整行像素112时，时序控制单元116驱动一整行像素112时可以同步地使对应的相位延迟区122切换相位延迟。所以，切换式相位延迟元件120与显示面板110的更新频率可轻易地达到同步的效果，即可有效地避免切换式相位延迟元件120与显示面板110的更新频率不同步而造成的残影(image sticking)或是串音现象(cross talk effect)而达到更理想的显示质量。

另外，图2B所示的电路方块示意图中，显示器100更包括一控制芯片140，其电性连接切换式相位延迟元件120以及显示面板110。控制芯片140可依据显示面板110的更新频率来输出对应的控制信号予切换式相位延迟元件120，藉以切换每一个相位延迟区122的相位延迟。在这样的电路设计中，控制芯片140例如可以连接至显示面板110的时序控制单元，或是将控制芯片140与显示面板110的驱动芯片(未绘示)同时地连接到一个外部的时序控制单元(未绘示)以达到切换式相位延迟元件120与显示面板110同步更新的效果。

在此，同步所涵盖的意义包括在其中一个相位延迟区122被更新时，位于此相位延迟区122中的所有像素112都一起被更新，或是在其中一个相位延迟区122被更新时，位于此相位延迟区122中仅有部分的像素112同时被更新。举例而言，当一个相位延迟区122对应多行像素112时，这些像素由不同的扫描线所驱动。所以，同一个相位延迟区122中的所有像素112会在不同的扫描顺序上被更新。此时，对应的相位延迟区122只要与其中一条扫描线同时被更新即可谓同步。当然，当一个相位延迟区122恰好对应一行像素112时，相位延迟区122与对应的那一行像素112可以在同一个扫描顺序时被更新。

值得一提的是，在本实施例中所描述的偏振特性可以是圆形偏振或是线性偏振，所以图式中所绘示的偏振特性212、222以直线表示仅为示意说明之用，而非限定这些偏振特性为线性或是圆形。当偏振片114为由一圆偏振片所组成或是由一线性偏振片加上一1/4波片所组成时，偏振影像Li具有圆形偏振特性。此时，第二偏振显示影像Lpa的偏振特性、第三偏振显示影像Lpb的偏振特性例如都是圆形偏振，例如左旋偏振或是右旋偏振。另外，偏振特性212与偏振特性222也可以都是圆形偏振，例如左旋偏振或是右旋偏振，以接收对应的偏振显示光。

当偏振影像Li为线性偏振光时，第二偏振显示影像Lpa的偏振特性、第三偏振显示影像Lpb的偏振特性例如都是线性偏振。另外，偏振特性212与偏振特性222也可以都是线性偏振。一般而言，线性偏振的光线仅能在有限的视角范围内被观看。所以，在其它的实施例中，例如图3所示的实施例，显示器102除了显示器100所具有的构件外更包括一1/4波片130。1/4波片130配置于切换式相位延迟元件120远离显示面板110的一侧，以将第二偏振显示影像Lpa以及第三偏振显示影像Lpb转换为圆形偏振的显示光。此时，偏振特性212与偏振特性222例如是圆形偏振，以增加使用者可观看的视角范围及提高显示器102的显示质量。在其它的实施例中，1/4波片130也可以是配置于切换式相位延迟元件120接近显示面板110的一侧。

除此之外，本发明中并不限定所述的第一相位延迟与第二相位延迟的关系。举例来说，第一相位延迟与第二相位延迟可以分别是0与π/2或是π/4与3π/4，也可以是0、π/2、π/4、3π/4...等其中两者。也就是说，本发明只要使得第一相位延迟与第二相位延迟不同并不限定两者的关系已随不同的设计需求进行改变。

以下将以数个实施例说明本发明的切换式相位延迟元件，不过以下实施方式仅是举例说明之用，而非用以限定本发明。所属技术领域的通常知识者应知，凡是可以达成以上所描述的相位延迟切换的相位延迟元件都符合本发明的精神而涵盖于本发明的中。

图4为本发明的一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图。请参照图4，切换式相位延迟元件120a包括一第一基板1202、一第二基板1204、一相位延迟介质1206、多个第一电极条E1以及多个第二电极条E2。第一基板1202与第二基板1204相向而设，相位延迟介质1206配置于第一基板1202与第二基板1204之间。第一电极条E1配置于第一基板1202与相位延迟介质1206之间，而第二电极条E2配置于第二基板1204与相位延迟介质1206之间。另外，各第一电极条E1与其中一个第二电极条E2定义出一个相位延迟区122。

若搭配图2A与图2B来看，第一电极条E1与第二电极条E2例如电性连接至图2A的时序控制单元116或是电性连接至图2B的控制芯片140以获得对应的控制电压。因此，每一个第一电极条E1与对应的第二电极条E2之间可形成一电场，其用以控制对应的相位延迟区122中相位延迟介质1206的状态。也就是说，本实施例仅需改变第一电极条E1与第二电极条E2的控制电压即可使各个相位延迟区122提供不同的相位延迟以达到可切换式相位延迟的作用。所以，切换式相位延迟元件120a的驱动方法相当简易。

相位延迟介质1206可以是一扭转向列型液晶材料、一超扭转向列型液晶材料、一垂直配向型液晶材料或一光学补偿双折射型液晶材料。当然，凡是可以随电场变化而呈现不同相位延迟的材料都可以作为本发明的相位延迟介质1206。此外，第一电极条E1与第二电极条E2主要以透明导电材料所构成的条状图案为主。不过，在其它的实施方式中，透明导电材料所构成的条状图案中可以配置有金属导线(未绘示)以提高第一电极条E1与第二电极条E2的传输效率。所以，本发明不限于上述的材料的采用。

值得一提的是，本实施例中所述的第二基板1204可以是独立的一个透明基板，或是图1或图3中所绘示的显示面板110。当第二基板1204为独立的透明基板时，切换式相位延迟元件120a可以通过一粘着胶贴附于一显示面板上以构成如图1或图3所示的显示器100或102。当第二基板1204为图1或图3中所示的显示面板110时，切换式相位延迟元件120a中的第二电极条E2例如是直接制作于显示面板110上。举例而言，在显示面板110的邻近切换式相位延迟元件120a的表面设有偏振片114或是透明保护层(如cover glass等)(图未示)时，第二电极条E2是直接地制作于偏振片114或透明保护层上。如此一来，显示器100或102可具有较薄的厚度。

具体而言，图5所示为图4的切换式相位延迟元件的一实施例的第一电极条E1与第二电极条E2的仰视示意图。请参照图5，第一电极条E1与第二电极条E2例如是平行而设的透明电极条。此外，每一第一电极条E1与其中一个第二电极条E2相向而设，以定义出一个相位延迟区122。如此的电极分布方式应用于图1或图3的显示器100或102时，每一个相位延迟区122至少涵盖了一行的像素112。所以，每一个相位延迟区122中的第一电极条E1与第二电极条E2的更新频率例如是与所对应的那一行像素112的更新频率同步以显示影像。

另外，图6为图4的切换式相位延迟元件120a的另一实施例的第一电极条E1与第二电极条E2的上视示意图。请参照图6，第一电极条E1与第二电极条E2可以分别地都具有一狭缝S1与一狭缝S2。如此一来，图4的切换式相位延迟元件120a中，相位延迟介质1206可以受到狭缝S1与狭缝S2的影响而呈现多域配向排列(multi-domain arrangement)。因此，切换式相位延迟元件120a应用于图1或图3的显示器100或102中有助于达到广视角的显示效果。

在本实施例中，狭缝S1与狭缝S2的形状与配置关系仅是举例说明之用。在不同的实施方式中，狭缝S1与狭缝S2垂直地投影于切换式相位延迟元件120a的第一基板1202或第二基板1204的面积可以彼此重迭或是相隔一距离。另外，狭缝S1与狭缝S2至少其中一者更可以由一凸起物取代以使相位延迟介质1206呈现多域配向排列。更进一步来说，狭缝S1与狭缝S2可选择性地只有一者配置于第一电极条E1或第二电极条E2中。也即，图5的第一电极条E1可以与图6的第二电极条E2搭配配置，或是图5的第二电极条E2可以与图6的第一电极条E1搭配配置。此外，第一电极条E1与第二电极条E2正投影至第一基板1202上的投影面积可以完全重迭或是仅有部分地重迭。

图7为本发明的另一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图。请参照图7，切换式相位延迟元件120b与上述的切换式相位延迟元件120a具有相同种类的组成构件，而不一一赘述。不过，切换式相位延迟元件120b中的第一电极条E1以及第二电极条E2都配置于相位延迟介质1206的同一侧。在此，第一电极条E1以及第二电极条E2例如都配置于相位延迟介质1206与第二基板1204之间。不过，在其它的实施方式中，第一电极条E1以及第二电极条E2可以配置于相位延迟介质1206与第一基板1202之间。

值得一提的是，在本实施例中，第一电极条E1与第二电极条E2是共平面地且交替地排列。也即，切换式相位延迟元件120b是采共平面转换式(in-plane switch)配置方式。相位延迟介质1206会受到相邻的第一电极条E1与第二电极条E2之间的电场而转换排列方式以提供不同的相位延迟。

此外，本实施例的第一电极条E1与第二电极条E2的线宽相较于上述实施例中缩小许多，也即第一电极条E1与第二电极条E2是细条状的设计。第一电极条E1与第二电极条E2可采用金属材料制作以提供理想的传输质量。并且，切换式相位延迟元件120b应用于图1或图3所示的显示器100或102时，第一电极条E1与第二电极条E2的配置位置例如可以对齐显示面板110中的遮光元件，例如扫描线、黑矩阵等，以避免显示器100或102的显示亮度受到负面影响。

具体来说，图8为图7的切换式相位延迟元件中电极条的上视示意图。请参照图8，第一电极条E1与第二电极条E2实质上各自为折曲状的条状电极。并且，第一电极条E1与第二电极条E2的主要延伸方向实质上相同而定义出长条状的相位延迟区122。在这样的电极图案设计下，同一个相位延迟区122中具有不同方向的电场而使相位延迟介质1206呈现不同的排列方向。所以，图8的电极条设计也有助于达到广视角的显示效果。

图9为本发明的又一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图。请参照图9，切换式相位延迟元件120c的组成构件与上述的切换式相位延迟元件120b的组成构件相似，而不一一赘述。不过，切换式相位延迟元件120c中的第一电极条E1以及第二电极条E2并非共平面地配置，且切换式相位延迟元件120c中的第一电极条E1以及第二电极条E2是透明电极条。另外，切换式相位延迟元件120c至少包括一绝缘层120I，其配置于第一电极条E1以及第二电极条E2之间。

在本实施例中，相邻两个第二电极条E2之间的间距G会将第一电极条E1暴露出来，并且第一电极条E1与第二电极条E2垂直投影于第二基板1204的面积可选择性地彼此重迭或是不重迭。由于间距G所暴露出来的第一电极条E1被绝缘层120I所覆盖，第一电极条E1与第二电极条E2被输入对应的控制电压时，第二电极条E2所在位置与第一电极条E1所在位置上具有不同的电压，其可产生一电场而控制相位延迟介质1206的状态。因而，各第一电极条E1与其中一条第二电极条E2可定义出一个相位延迟区122。换言之，切换式相位延迟元件120c是采用边缘电场切换(fringe fieldswitch)的原理来切换各相位延迟区122所提供的相位延迟。所以，图9的电极条设计也有助于达到广视角的显示效果。

在上述的实施例中，第一电极条E1与第二电极条E2实质上都呈现彼此平行的排列关系，不过本发明不限于此。举例来说，图10为本发明的再一实施例的切换式相位延迟元件的剖面示意图，而图11为图10的切换式相位延迟元件的一实施例的第一电极条E1与第二电极条E2的仰视示意图。请同时参照图10与图11，切换式相位延迟元件120d与上述的切换式相位延迟元件120a具有相同种类的组成构件，而不一一赘述。不过，切换式相位延迟元件120d中的第一电极条E1以及第二电极条E2分别具有不同的延伸方向。在此，第一电极条E1与第二电极条E2的延伸方向是相互垂直以作为说明，不过本发明不需特别地限制电极条的延伸方向。

在本实施例中，每一个第一电极条E1与其中一个第二电极条E2的重迭面积可定义为一个相位延迟区122。也就是说，切换式相位延迟元件120d应用于图1或图3所示的显示器100或102时，一个相位延迟区122的面积例如对应于同一行像素112中的部分像素112。如此，有助于提高显示器100或102的多样性而可满足不同的设计需求。

以上实施例中所描述的显示器可以应用于许多的光电元件或是电子装置中。举例而言，图12为本发明的一实施例的电子装置。请参照图12，一显示器310可以搭配一输入单元320而构成一种电子装置300，其中显示器310可以是上述实施例中的显示器100、显示器102、或是应用切换式相位延迟元件120a～120d其中一者的显示器。在这样的电子装置300中，输入单元320与显示器310耦合，并对显示器310提供输入，以使显示器310显示影像。输入单元320例如可为一电源启动钮或快捷键...等可以改变电子装置300当前状态的元件。此外，这样的电子装置300可以为移动式电话、数字照相机、个人数字助理、笔记本电脑、台式电脑、电视机、车用显示器、或可携式DVD机。

综上所述，本发明将切换式相位延迟元件配置于可提供偏振光的显示面板前以构成显示器。每一个显示像素所显示的偏振光都可以被转换成两种不同偏振特性。所以，本发明的显示器可以在不损失分辨率的显示下显示两种影像，且此两种影像由不同的偏振性质的偏振显示光所构成。如此一来，使用者透过一偏振元件即可获所需的平面影像或是立体影像。另外，切换式相位延迟元件是以被动方式驱动，所以不会复杂化显示器的驱动方式及驱动电路。

Claims (18)

1.一种显示器，包括：

一显示面板，依循一扫描顺序提供具有一第一偏振态的一偏振影像；以及

一切换式相位延迟元件，配置于该偏振影像的光径上，且该切换式相位延迟元件包括：

一第一基板，配置于该显示面板上；

多个第一电极条；

多个第二电极条，该些第一电极条以及该些第二电极条配置于该显示面板与该第一基板之间并且各自电性独立，且各该第一电极条与其中一个第二电极条定义出一个相位延迟区，其中该些相位延迟区对应该扫描顺序而驱动；以及

一相位延迟介质，配置于该显示面板与该第一基板之间，位于该些第一电极条的一侧以及该些第二电极条的一侧，

其特征在于：位于各该相位延迟区的相位延迟介质由对应的该第一电极条以及对应的该第二电极条之间的电场控制而提供一相位延迟，以使穿透该切换式相位延迟元件的具有该第一偏振态的该偏振影像对应该些相位延迟区而转变为具有一第二偏振态的该偏振影像。

2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：该显示面板具有行列排列的多个像素，各该相位延迟区的面积对应该多数个像素的面积。

3.如权利要求2所述的显示器，其特征在于：一个相位延迟区对应于至少一整行的该些像素。

4.如权利要求2所述的显示器，其特征在于：该显示面板具有一时序控制单元，用以驱动该些像素，且该时序控制单元更电性连接该些第一电极条以及该些第二电极条以输入对应的控制电压予该些第一电极条以及该些第二电极条。

5.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：包括一控制芯片，该控制芯片电性连接该些第一电极条以及该些第二电极条以输入对应的控制电压予该些第一电极条以及该些第二电极条。

6.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：该切换式相位延迟元件更包括一第二基板，配置于该显示面板与该第一基板之间，且该些第一电极条、该些第二电极条以及该相应延迟介质配置于该第一基板与该第二基板之间。

7.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：该些第一电极条位于该相位延迟介质与该第一基板之间，而该些第二电极条位于该相位延迟介质与该显示面板之间。

8.如权利要求7所述的显示器，其特征在于：该些第一电极条以及该些第二电极条的延伸方向相同或不同。

9.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：该些第一电极条以及该些第二电极条同时地位于该相位延迟介质与该显示面板之间，或是同时地位于该相位延迟介质与该第一基板之间，且该些第一电极条以及该些第二电极条的延伸方向相同。

10.如权利要求9所述的显示器，其特征在于：该些第一电极条以及该些第二电极条共平面设置。

11.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：该显示面板包括一偏振片，邻近该切换式相位延迟元件而设以提供该偏振影像。

12.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：该偏振影像具有一线性偏振时，该显示器更包括一1/4波片，其配置于该切换式相位延迟元件远离该显示面板的一侧。

13.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：当该相位延迟为零时，该第二偏振态同于该第一偏振态。

14.如权利要求1所述的显示器，其特征在于：当该相位延迟大于零或小于零时，该第二偏振态异于该第一偏振态。

15.一种电子装置，包括：

如权利要求1所述的显示器；以及

一输入单元，该输入单元与该显示器耦合，并对该显示器提供输入，以使该显示器进行显示。

16.一种显示器的显示方法，该显示器包含具有行列排列的多个像素的一显示面板与具有多个相位延迟区的一切换式相位延迟元件，该切换式相位延迟元件位于该显示面板上且电性连接该显示面板，且每一相位延迟区对应多数个该些像素的面积，该显示器的显示方法包括：

提供一影像信息；

依循该显示面板的一扫描顺序显示具有一第一偏振态的该影像信息，并同步驱动对应该扫描顺序的该些相位延迟区以将具有该第一偏振态的该影像信息转变为具有一第二偏振态的该影像信息。

17.如权利要求16所述的显示器的显示方法，其特征在于：该第二偏振态同于该第一偏振态。

18.如权利要求16所述的显示器的显示方法，其特征在于：该第二偏振态异于该第一偏振态。