CN102413351B - 立体显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种立体显示器，其包括显示面板以及屏障结构。屏障结构位于显示面板的一侧，屏障结构包括多个屏障图案以及多个透光狭缝，且屏障图案以及透光狭缝交错排列，其中屏障图案包括光电转换结构。

Description

立体显示器
技术领域
本发明涉及一种显示器，且特别是涉及一种立体显示器。
背景技术
近年来，随着显示技术的不断进步，使用者对于显示器的显示品质(如影像分辨率、色彩饱和度等)的要求也越来越高。然而，除了高影像分辨率以及高色彩饱和度之外，为了满足使用者观看真实影像的需求，也发展出能够显示出立体影像的显示器。
目前发展出来的一种立体影像显示器是在显示面板与使用者之间设置屏障面板(Barrier Panel)，并利用屏障面板来控制观赏者左眼与右眼所接收到的影像。根据人眼的视觉特性，当左眼与右眼分别观看相同的影像内容但是具有不同视差(parallax)的二影像时，人眼便可观察到立体影像。因此，通过屏障面板的多个狭缝的设计即可以将对应的影像分别传递至左眼与右眼。
然而，上述采用屏障面板以使得观赏者的左眼与右眼分别接收到的左眼影像与右眼影像的方式所存在的问题是会削弱显示面板的亮度。因此，为了使立体显示器具有足够的亮度，通常需要提高显示面板的光源的亮度。但是，提高显示面板的光源的亮度所伴随的问题是造成立体显示器的电源耗损提高。因此，如何解决采用屏障面板的立体显示器的电源耗损问题为目前立体显示器的研发的重点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立体显示器，其可以解决传统立体显示器采用屏障面板所存在的电源耗损的问题。
为达上述目的，本发明提出一种立体显示器，其包括显示面板以及屏障结构。屏障结构位于显示面板的一侧，屏障结构包括多个屏障图案以及多个透光狭缝，且屏障图案以及透光狭缝交错排列，其中屏障图案包括光电转换结构。
基于上述，由于本发明的立体显示器的屏障结构是采用第一光电转换结构作为其屏障图案。当光线通过屏障结构的透光狭缝时，便可使显示面板的左眼影像以及右眼影像分别进入观赏者的左眼及右眼，而被屏障结构屏蔽的光线则可被屏障图案(光电转换结构)吸收而转换成电能，且所述电能可以反馈到立体显示器中再利用。因此，本发明的立体显示器可以降低立体显示器的电源耗损。
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，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的立体显示器的剖面示意图；
图2A至图2D是本发明的数个实施例的立体显示器中的屏障结构的上视示意图；
图3A至图3B是本发明的实施例的立体显示器的剖面示意图；
图4至图8是本发明的实施例的立体显示器的剖面示意图；
图9为本发明的一实施例的立体显示器的示意图。
主要元件符号说明
DP：显示面板
U：像素单元
L：左眼像素单元
R：右眼像素单元
B：屏障结构
100：基板
102：屏障图案(光电转换结构)
10：第一电极
20：光电转换材料
30：第二电极
S：狭缝图案
BL：光源模块
200：反射膜
L1～L3：光线
LE：左眼
RE：右眼
具体实施方式
图1是根据本发明一实施例的立体显示器的剖面示意图。请参照图1，本实施例的立体显示器包括显示面板DP以及屏障结构B。在本实施例中，所述立体显示器更包括光源模块BL，其位于显示面板DP的下方，且屏障结构B位于显示面板DP与光源模块BL之间。
显示面板DP包括多个像素单元，每一像素单元包括左眼像素单元L以及右眼像素单元R。根据本实施例，显示面板DP的左眼像素单元L包括至少一个像素结构且每一个右眼像素单元R包括至少一个像素结构。上述的像素结构例如是包括三个子像素结构(例如是红、绿、蓝子像素结构)。上述的子像素结构包括数据线、扫描线、与数据线以及扫描线电连接的至少一主动元件以及与主动元件电连接的至少一像素电极。
显示面板DP可为液晶显示面板、电泳显示面板、电湿润显示面板、有机发光显示面板或是其他种类的显示面板。本实施例是以液晶显示面板为例来说明，但其并非用以限定本发明。根据本实施例，由于液晶显示面板为非自发光型显示面板，因此在显示面板DP的背面更包括设置光源模块BL。
光源模块BL可为直下式光源模块或是侧边入光式光源模块。光源模块BL可提供显示面板DP所需的面光源，以使得观赏者可以观看到显示面板DP的影像。在本实施例中，光源模块BL的下方更包括设置反射膜200，以使光源模块BL的光线能够尽可能地射向显示面板DP，用于提高光源利用率。
屏障结构B位于显示面板DP的一侧。在本实施例中，屏障结构B是位于显示面板DP以及光源模块BL之间。根据本实施例，屏障结构B包括基板100、多个屏障图案102以及多个透光狭缝S。更详细来说，基板100为透光基板(例如是玻璃、高分子材料或是其他合适的材料)，且屏障图案102位于基板100上并且于基板100上定义出透光狭缝S。另外，屏障图案102与透光狭缝S是交错排列。一般来说，屏障图案102与透光狭缝S的排列方式与显示面板DP的左眼像素单元L以及右眼像素单元R的排列有关，例如每一透光狭缝S是对应一个像素单元(包含一个左眼像素单元L以及一个右眼像素单元R)设置。在此，屏障图案102与透光狭缝S的排列方式可以是如图2A所示，亦即长条状的屏障图案102与长条状的透光狭缝S交替排列。另外，屏障图案102与透光狭缝S的排列方式还可以如图2B所示的棋盘格式的排列形式；或是如图2C所示的倾斜长条状的排列形式；或是如图2D所示的点状排列形式。本发明不限制屏障图案102与透光狭缝S的排列方式，只要是可以使得显示面板DP的右眼影像以及左眼影像分别进入观赏者的右眼以及左眼即可。
特别是，本发明的屏障结构B的屏障图案102包括光电转换结构。根据本实施例，屏障结构B的屏障图案102(光电转换结构)包括第一电极10以及第二电极30以及位于第一电极10以及第二电极30之间的光电转换材料20。上述的光电转换结构102可为太阳能电池或是其他可将光能转换成电能的结构。上述的第一电极10以及第二电极30可采用金属、金属氧化物或是有机导电材料。一般来说，为了使光源模块BL的光线及/或外界光线能够进入光电转换结构102中，第一电极10、第二电极30或是两者为透明电极。另外，位于第一电极10以及第二电极30之间的光电转换材料20可为半导体光电转换材料或是有机染料光电转换材料。根据一实施例，上述的半导体光电转换材料可包括由p型半导体材料与n型半导体材料构成的pn接面。有机染料光电转换材料可为可将特定波长范围的光线(例如是紫外光、红外光或是可见光)转换为电能的有机吸光材料。
承上所述，如图1所示，当光源模块BL的光线L1通过屏障结构B的透光狭缝S并且通过显示面板DP的左眼像素单元L之后，可进入观赏者的左眼LE；当光源模块BL的光线L2通过屏障结构B的透光狭缝S并且通过显示面板DP的右眼像素单元R之后，可进入观赏者的右眼RE。因此，观赏者的左眼LE以及右眼RE可以分别接收到左眼影像(光线L1)以及右眼影像(光线L2)，因而可以观看到立体影像。
另外，光源模块BL的光线L3因为屏障结构B的屏蔽作用而无法到达显示面板DP。特别是，因屏障结构B的屏障图案(光电转换结构)102中具有光电转换材料20，因此光源模块BL的光线L3可被屏障图案(光电转换结构)102中的光电转换材料20吸收并转换成电能。而上述光线L3于屏障图案(光电转换结构)102中的光电转换材料20转换成电能之后，可进一步反馈至显示面板DP、光源模块BL、上述两者或是其他电路系统而再利用。
在图1的实施例中，屏障结构B是包括基板100、屏障图案102以及透光狭缝S。因此屏障结构B可以通过基板100而贴附于光源模块BL上。换言之，可以利用粘着材料将基板100贴附在光源模块BL上或是通过固定机构将基板100附着于光源模块BL上，以使得屏障结构B贴附于光源模块BL上。
另外，在另一实施例中，屏障结构B的基板100也可以设置在显示面板DP与屏障图案102之间。因此屏障结构B可以通过基板100而贴附于显示面板DP上。换言之，可以利用粘着材料将基板100贴附在显示面板DP上或是通过固定机构将基板100附着于显示面板DP上，以使得屏障结构B贴附于显示面板DP上。
此外，在本实施例中，由于屏障结构B包括了基板100，因此通过基板100的设计也可使屏障结构B可卸除地安装在显示面板DP的一侧。换言之，通过在基板100上制作固定机构以及定位结构的方式，也可以以得基板100是可卸除地安装在显示面板DP的一侧。如此一来，当使用者欲观赏立体显示影像时，将屏障结构B装设至显示面板DP的一侧即可使屏障结构B对观赏影像产生视差(parallax)作用。当使用者欲观赏平面显示影像时，使用者则可考虑将屏障结构B卸除，以提高显示面板BP的亮度或是降低光源模块BL所需耗费的电源。
在上述图1的实施例中，立体显示器中的屏障结构B是包括基板100、屏障图案102以及透光狭缝S。然，本发明不限于此。根据其他实施例，屏障结构B也可以直接形成在显示面板DP或是光源模块BL上，而省略基板100，如下所述。
如图3A所示，图3A的立体显示器与图1的立体显示器相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。在图3A的实施例中，屏障结构B是直接形成在显示面板DP上。更详细而言，屏障结构B的屏障图案102是直接设置在显示面板DP上以定义出透光狭缝S。屏障图案102可以形成在显示面板DP的外表面上或是内表面上。而屏障图案102可以是在显示面板DP的制作工艺之前、之后或是之中而形成在显示面板DP的外表面或是内表面。
如图3B所示，图3B的立体显示器与图1的立体显示器相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。在图3B的实施例中，屏障结构B是直接形成在光源模块BL上。换言之，屏障结构B的屏障图案102是直接设置在光源模块BL上以定义出透光狭缝S。一般来说，屏障图案102是形成在光源模块BL的外表面上，但本发明不限于此。
图4是根据本发明的一实施例的立体显示器的剖面示意图。如图4所示，图4的立体显示器与图1的立体显示器相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。图4的实施例与图1的实施例不相同之处在于，屏障结构B更包括反射层104。反射层104位于屏障图案102的表面上。换言之，在本实施例中，在屏障结构B的屏障图案102的顶部还另外设置了反射层104，以使得反射层104位于显示面板DP与屏障图案102之间。如此一来，当光源模块BL的光线L3通过屏障图案(光电转换结构)102的光电转换材料20时可被吸收，之后光线L3可被反射层104反射而再度通过光电转换材料102而再次地被吸收。之后，被反射的光线L4则继续射往光源模块BL并且在反射层200再度被反射，而被反射层200反射的光线便可再度成为光源模块BL的光源。
图5是根据本发明的一实施例的立体显示器的剖面示意图。如图5所示，图5的立体显示器与图1的立体显示器相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。图5的实施例与图1的实施例不相同之处在于，屏障结构B还包括反射层104以及另一光电转换结构106，且反射层104位于光电转换结构102以及光电转换结构106之间。而光电转换结构102、反射层104以及光电转换结构106一同构成屏障结构B的屏障图案。光电转换结构106的组成以及材料与光电转换结构102相同或是相似，因此不再重复说明。在本实施例中，屏障结构B包括了光电转换结构102以及光电转换结构106，其中光电转换结构102可吸收来自光源模块BL的光线L3以使被屏障结构B屏蔽的光线L3可以转换成电能。另外，位于反射层104的另一表面上的光电转换结构106是面向显示面板DP，其主要是用来吸收被显示面板DP反射的光线、从外部射进显示面板DP的光线或是其他未被利用的光线，并将吸收的光线转换成电能。
图6是根据本发明的一实施例的立体显示器的剖面示意图。如图6所示，图6的立体显示器与图1的立体显示器相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。图6的实施例与图1的实施例不相同之处在于，光源模块BL是位于显示面板DP的下方，以使得显示面板DP位于屏障结构B与光源模块BL之间。在此，光源模块BL所产生的光线L会先通过显示面板DP，之后位于显示面板DP上方的屏障结构B可使显示面板DP的左眼影像光线L1以及右眼影像光线L2分别进入观赏者的左眼LE及右眼RE，以使得观赏者可以观看到立体影像。特别是，在此实施例中，屏障结构B的屏障图案(光电转换结构)102可以吸收穿通过显示面板DP之后且被屏障结构B屏蔽的光线L3以及来自外界的光线L3’，并将吸收的光线转换成电能。
类似地，在此，因屏障结构B包括基板100、屏障图案102以及透光狭缝S。因此屏障结构B可以通过基板100而贴贴附于显示面板DP上。换言之，可以利用粘着材料将基板100贴附在显示面板DP上或是通过固定机构将基板100附着于显示面板DP上，以使得屏障结构B贴附于显示面板DP上。此外，根据另一实施例，通过基板100的设计也可使屏障结构B可卸除地安装在显示面板DP的一侧。换言之，通过在基板100上制作固定机构以及定位结构的方式，可以使得基板100是可卸除地安装在显示面板DP的一侧。如此一来，当使用者欲观赏立体显示影像时，将屏障结构B装设至显示面板DP的一侧即可使屏障结构B对观赏影像产生视差(parallax)作用。当使用者欲观赏平面显示影像时，使用者则可考虑将屏障结构B卸除，以提高显示面板BP的亮度或是降低光源模块BL所需耗费的电源。
图7是根据本发明的一实施例的立体显示器的剖面示意图。如图7所示，图7的立体显示器与图6的立体显示器相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。图7的实施例与图6的实施例不相同之处在于，屏障结构B是直接形成在显示面板DP上。换言之，屏障结构B的屏障图案102是直接设置在显示面板DP上以定义出透光狭缝S。屏障图案102可以形成在显示面板DP的外表面上或是内表面上。而屏障图案102可以是在显示面板DP的制作工艺之前、之后或是之中而形成在显示面板DP的外表面或是内表面。
图8是根据本发明的一实施例的立体显示器的剖面示意图。如图8所示，图8的立体显示器与图6的立体显示器相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。图8的实施例与图6的实施例不相同之处在于，屏障结构B更包括反射层104以及另一光电转换结构106，且反射层104位于光电转换结构102以及光电转换结构106之间。因此，光电转换结构102、反射层104以及光电转换结构106一同构成屏障结构B的屏障图案。光电转换结构106的组成以及材料与光电转换结构102相同或是相似。在本实施例中，屏障结构B包括了光电转换结构102以及光电转换结构106，光电转换结构102可以吸收来自光源模块BL的光线L3以使被屏障结构B屏蔽的光线L3可以转换成电能。而位于反射层104的另一表面上的光电转换结构106则可用来吸收外界环境光线L3’，并将吸收的光线转换成电能。
在上述各实施例的立体显示器中，屏障结构B的屏障图案102包含有光电转换结构，因此来自于光源模块BL的光线如无法经屏障结构B的透光狭缝S而穿透者便可被屏障图案(光电转换结构)102吸收而转换成电能。另外，屏障结构B的屏障图案102或106也可吸收来自外界的光线，以增加屏障图案102的光电转换效率。而上述被屏障结构B的屏障图案(光电转换结构)102或106吸收的光线所转换的电能可通过输出单元以及控制单元而使所述电能能够反馈到立体显示器中再利用，如下所述。
图9为根据本发明的一实施例的立体显示器的示意图。请参照图9，本实施例的立体显示器除了如上所述的显示面板DP、屏障结构B以及光源模块BL之外，还包括输出单元500以及控制单元600。输出单元500与屏障结构B电连接，且控制单元600电连接输出单元500以及电连接显示面板DP、光源模块BL、上述两者或其他电路系统。更详细来说，输出单元500与屏障结构B的屏障图案(光电转换结构)102的两电极电连接，以收集屏障图案(光电转换结构)102的光电转换材料所转换的电能。而通过控制单元600的控制，可将输出单元500所收集的电能传输至显示面板DP、光源模块BL、上述两者或其他电路系统，以使上述的电能能够直接被立体显示器再利用。
基于上述，由于本发明的立体显示器的屏障结构是采用光电转换结构作为其屏障图案。当光线通过透光狭缝之后便可使显示面板的左眼影像以及右眼影像分别进入观赏者的左眼及右眼，而被屏障结构屏蔽的光线便可被屏障图案吸收而转换成电能，且所述电能可以反馈到立体显示器中再利用。换言之，本发明可将被屏障结构屏蔽的光线转换成电能而再利用，因此本发明可以改善传统立体显示器因采用屏障面板而存在电源耗损的问题。
虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种立体显示器，包括：
显示面板；以及
屏障结构，位于该显示面板的一侧，该屏障结构包括多个屏障图案以及多个透光狭缝，且该些屏障图案以及该些透光狭缝交错排列，
光源模块，位于该显示面板的下方，
其中该些屏障图案包括第一光电转换结构，
且该立体显示器还包括：输出单元，其与该屏障结构电连接；以及控制单元，其电连接该输出单元以及电连接该显示面板、该光源模块或其组合；并且该屏障结构还包括第二光电转换结构以及反射层，该第二光电转换结构位于该第一光电转换结构上方且该反射层夹于该第一光电转换结构以及该第二光电转换结构之间，
该第一光电转换结构、该反射层以及该第二光电转换结构构成该屏障结构的该些屏障图案。
2.如权利要求1所述的立体显示器，其中该屏障结构位于该显示面板与该光源模块之间。
3.如权利要求1所述的立体显示器，其中该第二光电转换结构包括半导体光电转换材料或是有机染料光电转换材料。
4.如权利要求1所述的立体显示器，其中该第二光电转换结构包括第一电极、第二电极以及位于该第一电极以及该第二电极之间的一光电转换材料。
5.如权利要求1所述的立体显示器，其中该显示面板位于该屏障结构与该光源模块之间。
6.如权利要求1所述的立体显示器，其中该屏障结构位于在该显示面板的一表面上。
7.如权利要求6所述的立体显示器，其中该屏障结构贴附在该显示面板的该表面上。
8.如权利要求1所述的立体显示器，其中该屏障结构包括基板以及位于该基板上的该些屏障图案，且该些屏障图案于该基板上定义该些透光狭缝。
9.如权利要求8所述的立体显示器，其中该基板为可卸除地安装在该显示面板的一侧。
10.如权利要求1所述的立体显示器，其中该第一光电转换结构包括半导体光电转换材料或是有机染料光电转换材料。
11.如权利要求1所述的立体显示器，其中该第一光电转换结构包括第一电极、第二电极以及位于该第一电极以及该第二电极之间的一光电转换材料。
12.如权利要求1所述的立体显示器，其中该显示面板包括多个像素单元，每一像素单元包括左眼像素单元以及右眼像素单元，且每一透光狭缝是对应一个像素单元设置。
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