CN103163653B - 偏振眼镜型立体图像显示器 - Google Patents

Abstract

偏振眼镜型立体图像显示器。一种在显示表面上显示立体图像的偏振眼镜型立体图像显示器，该偏振眼镜型立体图像显示器包括：薄膜晶体管阵列基板；滤色器阵列基板，所述滤色器阵列基板具有多个黑底图案，所述多个黑底图案形成在该滤色器阵列基板的面对所述薄膜晶体管阵列基板的第一平面上；多个黑带图案，所述多个黑带图案在所述滤色器阵列基板的与所述第一平面相对的第二平面上与所述黑底图案相对应地对齐；以及构图延迟器，所述构图延迟器布置在所述滤色器阵列基板的第二平面上方，所述构图延迟器的整体竖直节距小于所述显示表面上的像素阵列的整体竖直节距。

Description

偏振眼镜型立体图像显示器

技术领域

本发明的实施方式涉及立体图像显示器，更具体地，涉及能够改善立体图像的竖直视角的偏振眼睛型立体图像显示器。

背景技术

本申请要求2011年12月15日提交的韩国专利申请No.10-2011-0135804、2012年4月18日提交的韩国专利申请No.10-2012-0040271和2012年7月5日提交的韩国专利申请No.10-2012-0073265的优先权，它们如同全面在此阐述一样通过引用结合于此。

立体图像显示器通过使用立体技术或者自立体技术显示立体图像。

使用用户的左眼和右眼之间的双目视差图像并且具有高的立体效果的立体技术包括眼镜法和非眼镜法，这两种都已经投入实际使用。在眼镜法中，通过改变偏振方向或者按照时分方式在基于直视的显示设备或者投影仪上显示双目视差图像，并且使用偏振眼镜或者液晶快门眼镜来实现立体图像。在非眼镜法中，一般地，在显示屏幕的前表面或者后表面设置了用于分离双目视差图像的光轴的诸如双目屏障等的光学片。

图1是示出现有技术的偏振眼镜型立体图像显示器的图。

参照图1，眼镜型立体图像显示器1包括显示面板和接合到显示面板的构图延迟器17。

显示面板包括薄膜晶体管阵列基板10、滤色器基板12（包括滤色器13和黑底14），以及形成在薄膜晶体管阵列基板10和滤色器基板12之间的液晶层15、附接到薄膜晶体管阵列基板10的底部的第二偏振板16b、以及附接到滤色器基板12的顶部的第一偏振板16a。

构图延迟器17包括用于选择性地透射仅仅第一偏振光的第一延迟器图案，和用于选择性地透射仅仅第二偏振光的第二延迟器图案，并且被附接到第一偏振板16a。第一延迟器图案和第二延迟器图案可以逐行交替形成，并且构图延迟器17上可以附接有经表面处理的保护膜18。

这种类型的立体图像显示器1交替地显示左图像和右图像，并且经过构图延迟器17切换入射到偏振眼镜的光的偏振特性。因此，眼镜型可以通过空间上划分左图像和右图像实现立体图像。

当显示立体图像时，偏振眼镜型立体图像显示器可能遭受依赖于观看位置的3D串扰。当左眼图像和右眼图像被单个眼（左眼或者右眼）看上去彼此交叠时发生3D串扰。当从正面观看显示面板时，左眼图像被透射并且单独通过对应的第一延迟器图案被看到，并且右眼图像被透射并且单独通过对应的第二延迟器图案被看到，因而不感觉到3D串扰。然而，当从竖直方向观看显示面板时，左眼图像可能通过第一延迟器图案和对应于右眼图像的第二延迟器图案透射并且看上去与右眼图像混合，右眼图像可能通过第二延迟器图案和对应于左眼图像的第一延迟器图案透射并且看上去与左眼图像混合，因而感觉到3D串扰。

一般地，立体图像显示器上的竖直视角被定义为以10%或者更小的概率感觉到3D串扰的上和下视角之和。竖直视角与黑底的宽度、滤色器和构图延迟器之间的距离等密切相关。通过增加黑底的宽度，可以改善3D串扰并且可以加宽竖直视角，但是孔径比和亮度可能降低。

现有技术的偏振眼镜型立体图像显示器通过增加黑底的宽度获得了期望的竖直视角，尽管孔径比和亮度较低。

发明内容

本发明的实施方式提供一种偏振眼镜型立体图像显示器，其可以使孔径比和亮度的减小最小化并且加宽竖直视角。

在一个方面，一种在显示表面上显示立体图像的偏振眼镜型立体图像显示器，上述偏振眼镜型立体图像显示器包括：薄膜晶体管阵列基板；滤色器阵列基板，所述滤色器阵列基板具有多个黑底图案，所述多个黑底图案形成在该滤色器阵列基板的面对所述薄膜晶体管阵列基板的第一平面上；多个黑带图案，所述多个黑带图案在所述滤色器阵列基板的与所述第一平面相对的第二平面上与所述黑底图案相对应地对齐；以及构图延迟器，所述构图延迟器布置在所述滤色器阵列基板的第二平面上方，其中，所述构图延迟器的竖直节距小于形成在所述显示表面上的像素阵列的竖直节距。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，这些附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出现有技术的偏振眼镜型立体图像显示器的图；

图2是示意地示出根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器的图；

图3和图4是示出根据本发明的一种示例性实施方式的具有彼此对应地形成的黑底和黑带的立体图像显示器的图；

图5例示根据本发明通过使孔径比和亮度的减小与现有技术相比最小化并使竖直视角加宽的情形；

图6是示出根据本发明的加宽的视角的一个示例的图；

图7和图8是示出依赖于视角的亮度部分减小的示例的图；

图9是示出被提出以改善亮度均匀性的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图；

图10是示出黑带图案的宽度从立体图像显示器的中央部分向其上和下部分逐渐变小的图；

图11是示出被提出以改善亮度均匀性的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图；

图12是示出黑带图案的宽度从立体图像显示器的中央部分向其上和下部分以步进方式变小的图；

图13是示出根据本发明的图9到图12的亮度测量结果与图3和图4的亮度比较的图；

图14A和图14B是示出依赖于立体图像显示器的大小的适当的观看距离的图；

图15是示出被提出以减小3D串扰的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图；

图16是示出黑带图案的宽度从立体图像显示器的中央部分向其上和下部分逐渐变大的图；

图17到图21是示出被提出以改善亮度均匀性并且减少3D串扰的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图；

图22是示出向显示面板的中央部分倾斜对齐的黑带图案和黑底图案的示例的图；

图23是示出在根据图22的显示面板的中央部分加宽的可观看范围的图；

图24到图26是示出差分节距设计和倾斜对齐结构应用于图9、图11和图15的本发明的偏振眼镜型立体图像显示器的图；以及

图27和图28是示出差分节距设计和倾斜对齐结构应用于图18和图20的本发明的偏振眼镜型立体图像显示器的图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施方式，在附图中例示出了其示例。尽可能在整个附图中用相同的附图标记代表相同或类似构件。应注意如果确定该技术将误导本发明的实施方式，则省略已知技术的详细的描述。

下面将参照图2到图28描述本发明的示例性实施方式。

图2是示意地示出根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器的图。

参照图2，根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器100包括显示面板DP、构图延迟器18和偏振眼镜195。

显示面板DP可以是但是不限于液晶显示器（LCD）。显示面板DP可以是场发射显示器（FED）、等离子体显示面板（PDP）、有机发光二极管（OLED）、电致发光装置（EL）等。

当显示面板DP实现为液晶显示面板时，立体图像显示器100可以还包括：设置在显示面板DP和构图延迟器180之间的第一偏振板170、布置在显示面板DP下方的背光单元（未示出）、以及布置在显示面板DP和背光单元之间的第二偏振板（未示出）。构图延迟器180和偏振眼镜195是立体图像驱动元件，通过空间上划分左图像和右图像来实现双目视差。

显示面板DP具有两个玻璃基板以及形成在两个玻璃基板之间的液晶层。在第一玻璃基板上形成了滤色器阵列，并且在第二玻璃基板上形成了薄膜晶体管阵列。滤色器阵列包括黑底、滤色器等。第一偏振板170附接到第一玻璃基板。在显示面板DP上按照逐行方式交替地显示左眼图像L和右眼图像R。偏振板170仅仅使经过显示面板DP的液晶层的入射光的特定线偏振光透射。

构图延迟器180附接在显示面板DP的第一偏振板170上。在构图延迟器180的奇数行上形成第一延迟器图案，并且在构图延迟器180的偶数行上形成第二延迟器图案。第一延迟器图案被布置以面对显示面板DP上的用于显示左眼图像L的行，并且第二延迟器图案被布置以面对显示面板DP上的显示右眼图像R的行。第一延迟器图案的光吸收轴和第二延迟器图案的光吸收轴彼此不同。第一延迟器图案延迟通过第一偏振板170入射的左眼图像L的线偏振光的相位达1/4波长，以使入射光透过作为第一偏振光（例如，左旋圆偏振光）。第二延迟器图案延迟通过第一偏振板170入射的右眼图像R的线偏振光的相位达3/4波长，以使入射光透过作为第二偏振光（例如，右旋圆偏振光）。第一延迟器图案可以由用于透射左旋圆偏振分量并且阻挡右旋圆偏振分量的偏振过滤器实现，第二延迟器图案可以由用于透射右旋圆偏振分量并且阻挡左旋圆偏振分量的偏振过滤器实现。

偏振眼镜195的左眼接合了用于仅仅允许第一偏振分量透过的偏振膜，并且偏振眼镜195的右眼接合了用于仅仅允许第二偏振分量透过的偏振膜。因此，佩戴了偏振眼镜195的观众用左眼仅仅看见左眼图像L并且用右眼仅仅看见右眼图像R，因而感觉显示面板DP上显示的图像是立体图像。

在根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器100中，在显示面板DP和构图延迟器180之间在对应于黑底图案130的特定位置处形成了从显示器100的上侧到显示器100的下侧的方向上对齐的黑带图案165，如图3和图4所示，以使得孔径比和亮度的减小最小化并且加宽竖直视角。黑带图案165沿着从显示面板DP的顶部到底部的竖直方向对齐。

当如上所述形成黑带图案165时，为了使依赖于视角的亮度均匀性的减小最小化，如图9、图11、图24和图25所示，根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器100可以被设计成使得黑带图案165的宽度在显示面板DP的中央部分相对大，并且在显示面板DP的上部分和下部分相对小。

当如上所述形成黑带图案165时，为了实现充分的竖直视角，根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器100可以被设计成使得黑带图案165的宽度在显示面板DP的中央部分相对小，并且在显示面板DP的上部分和下部分相对大。

当如上所述形成黑带图案165时，为了宽的竖直视角并且最小化依赖于视角的亮度均匀性的减小，根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器100可以被设计成黑带图案165的宽度在显示面板DP的对应于亮度均匀性测量范围的中央块均匀并且在显示面板DP的上块和下块逐渐改变。在本发明中，上部分、上块、中央部分、中央块、下部分和下块是沿着从显示面板DP的顶部到底部的竖直方向定义的。

这将在下面更详细地描述。在下文，将用与图2相同的附图标记表示与图2相同的部件，并且其说明将被省略。

图3和图4是示出根据本发明的一种示例性实施方式的具有彼此对应地形成的黑底和黑带的立体图像显示器的图。图5例示根据本发明通过使孔径比和亮度的减小与现有技术相比最小化并使竖直视角加宽的情形。图6是示出根据本发明的加宽的视角的一个示例的图。

参照图3和图4，立体图像显示器100包括具有形成在对应于黑底图案130的特定位置的黑带图案165的显示面板DP和附接在显示面板DP上的构图延迟器膜185。

显示面板DP包括薄膜晶体管阵列基板110、面对薄膜晶体管阵列基板110的滤色器阵列基板120、和形成在基板110、120之间的液晶层150。薄膜晶体管阵列基板110包括被提供R、G和B数据电压的多个数据线，与数据线交叉并且被顺序地提供选通脉冲的多个选通线、形成在数据线和选通线的交叉处的多个薄膜晶体管、用于在液晶单元中充电数据电压的多个像素电极和连接到像素电极以维持液晶单元的电压的存储电容器。

在诸如TN（扭曲向列）模式和VA（垂直对准）模式这样的竖直电场驱动型中，在滤色器阵列基板120上布置了面对像素电极以形成电场的公共电极，并且在IPS（面内切换）模式和FFS（边缘场切换）模式这样的水平电场型中，公共电极和像素电极一起布置在薄膜晶体管阵列基板110上。

在滤色器阵列基板120上形成了滤色器135、黑底图案130和外包层140。滤色器135将从背光单元发射并且透射过液晶层150的光转换为红、绿和蓝。黑底图案130屏蔽相邻的滤色器135之间的光以防止滤色器135之间的光干涉。外包层140保护滤色器135和黑底图案130。

在薄膜晶体管阵列基板110和滤色器阵列基板120中，在接触液晶层150的内表面上分别形成用于设定液晶的预倾角的配向层，并且形成用于保持液晶单元的单元间隔的柱状间隔体145。

第一偏振板170附接在滤色器阵列基板130的后表面上。黑带图案165形成在滤色器阵列基板120的后表面和第一偏振板170之间的对应于黑底图案130的特定位置。在滤色器阵列基板120的后表面和第一偏振板170之间还可以形成由透明金属制成的后金属层（在下文，称为后ITO）160以释放静电。在此情况下，如图3所示，黑带图案165可以形成在滤色器阵列基板120的后表面和后ITO 160之间。类似于黑底图案130，黑带图案165由不透明非透射材料形成。当黑带图案165由不透明树脂形成时。黑带图案165的刚性低于后ITO 160的刚性。因此，后ITO 160除了用于释放静电以外还用作用于保护黑带图案165的保护膜。也就是说，如图3所示，后ITO160被形成以覆盖黑带图案165，因而防止在随后的清洗工序中黑带图案165的损耗。

另一方面，如图4所示，滤色器阵列基板120的后表面上，黑带图案165可以与第一偏振板170直接接触而不被后ITO 160保护。在此情况下，黑带图案165可以由不透明金属形成以实现用于防止随后的清洗工序等中的损耗的充分的刚性并且释放当附接第一偏振板170时产生的静电。

则如图3所示，如果后ITO 160由不透明金属形成，黑带图案165可以形成在后ITO160和第一偏振板170之间。

为了最小化亮度的减小，图3和图4中的黑带图案165可以在对应于黑底图案130的区域与黑底图案130交叠。

构图延迟器膜185包括附接在第一偏振板170上的构图延迟器180和用于保护构图延迟器180的保护膜182。构图延迟器180包括逐行构图的第一延迟器图案180a和第二延迟器图案180b，其功能如上所述。

由于图5的（a）所示的现有技术的立体图像显示器不具有具体黑带图案，必须使黑底图案130的宽度足够大以实现期望的竖直视角（θ）。

相反地，如图5的（b）所示的根据本发明的一种示例性实施方式的立体图像显示器使黑底图案130的宽度小于现有技术的黑底图案的宽度，并且通过在黑底图案130的对应位置形成黑带图案165实现类似于现有技术的竖直视角（θ）。假定竖直视角定义为10%或者更小的概率感觉到3D串扰的上视角和下视角之和，则本发明可以最小化孔径比和亮度的减小并且如图6所示，将竖直视角加宽到约27.5度。

如上所述，现有技术的立体图像显示器增加黑底图案的宽度以加宽竖直视角；而本发明的示例性实施方式通过在滤色器阵列基板的第一平面上形成比现有技术的更窄的黑底图案并且在滤色器阵列基板的与第一平面相背的第二平面上形成与黑底图案交叠的黑带，具有实现与现有技术相同的竖直视角并且防止孔径比和亮度减小的优点。

另外，根据本发明的一种示例性实施方式，可能发生依赖于视角的亮度的部分减小。

图7和图8是示出依赖于视角的亮度部分减小的示例的图。在图7和图8中，（a’）、（b’）和（c’）是观看者的理想视角，并且（a）、（b）和（c）是实际可用视角。

图7是观看者用被设定为平行于立体图像显示器的中央部分的双眼观看立体图像显示器的情况的一个示例。

当观看者观看立体图像显示器的中央部分的图像时，如图7所示，观看者的观看范围不被黑带图案165遮挡。因此，观众可以在亮度不减小的情况下观看中央部分上的图像。在此情况下，观看者的理想观看范围（b’）和实际可用观看范围（b）是相同的。

另一方面，当观看者观看立体图像显示器的上部分的图像时，如图7所示，观看者的观看范围被黑带图案165遮挡。在此情况下，实际可用观看范围（a）变得比观看者的理想观看范围（a’）窄。结果，观看者以降低的亮度观看到上部分的图像。类似地，当观看者观看立体图像显示器的下部分的图像时，观看者的观看范围被黑带图案165遮挡，并且实际可用观看范围（c）变得比观看者的理想观看范围（c’）窄。结果，观看者以降低的亮度观看到下部分的图像。

图8是观看者用被设定为平行于立体图像显示器的下部分的双眼观看立体图像显示器的情况的示例。

当观看者观看立体图像显示器的下部分的图像时，如图8所示，观看者的观看范围不被黑带图案165遮挡。在此情况下，观众的理想观看范围（c’）和实际可用观看范围（c）相同，并且观众可以观看到位于下部分的图像而亮度不减小。

另一方面，当观看者观看立体图像显示器的中央部分的图像时，观看者的观看范围被黑带图案165遮挡。结果，实际可用观看范围（b）变得比观看者的理想观看范围（b’）窄，因而造成亮度减小。此外，当观看者观看立体图像显示器的上部分的图像时，观看者的观看范围被黑带图案165遮挡的程度变得更宽。在此，实际可用观看范围（a）变得比观看者的观看范围（a’）窄的多，并且导致明显的亮度减小。

因此，即使黑带图案165在对应于黑底图案130区域内形成为比黑底图案130更小的面积，但是立体图像被观看的多个位置之间的视角差异造成上部分和下部分图像处的亮度降落，但是不在中央部分图像造成亮度降落（如图7所示），并且造成中央和上部分图像的亮度降落但是不在下部分图像造成亮度降落（如图8所示）。

图9是示出被提出以改善亮度均匀性的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图。图10是示出黑带图案的宽度从立体图像显示器的中央部分向其上和下部分逐渐变小的图。在图10中，纵轴指示显示位置，水平轴指示黑带图案的宽度。

图9具有与图3和图4大致相同的构造，除了黑带图案165的宽度依赖于显示面板上的显示位置改变。

参照图9，在根据示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器中，黑带图案165具有依赖于显示位置的不同宽度，以解决依赖于每个位置的视角亮度均匀性减小的问题。在图9的示例性实施方式中，黑带图案165的宽度在显示面板的中央部分最大，并且从显示面板的中央部分向其上部分和下部分变小。

如图10所示，假定位于显示面板的中央部分的黑带图案165的宽度是“X”，黑带图案165的宽度可以向显示面板的上部分和下部分逐渐减小并且在上部分和下部分的最外侧变为“X/7～X/4”。例如，如果位于显示面板50的中央部分的黑带图案165的宽度是50μm，则位于显示面板的上部分和下部分的最外侧的黑带图案165的宽度可以从7.1μm到12.5μm。

通过依赖于显示位置来改变黑带图案165的宽度，即使观看者在如图7所示的位置观看立体图像显示器的上部分和下部分，观看者的观看范围被黑带图案165遮挡的程度变得更窄，因而最小化上部分和下部分的亮度降落。结果，依赖于每一个位置的视角的亮度均匀性减小的问题可以被解决。

由于通常的观看者在如图7所示的位置（坐席位置）观看显示图像，图9和图10仅仅例示针对此位置的亮度均匀性方案。然而，本发明并不限于此。尽管未具体示出，但是在本发明中，在如图8所示的观看者用平行于立体图像显示器的下部分设定的双眼（在躺卧位置）观看显示图像的情况下，在显示面板的下部分黑带图案165的宽度可以是最大，并且从显示面板的下部分向其上部分逐渐变小。

图11是示出被提出以改善亮度均匀性的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图。图12是示出黑带图案165的宽度从立体图像显示器的中央部分向其上和下部分以步进方式变小的图。

图11具有与图9所示的大致相同的构造，除了黑带图案165的宽度按每一个显示块改变。

参照图11，在根据本发明的一种实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器中，显示面板被沿着显示平面的垂直方向划分为多个块，并且黑带图案165在每一个显示块具有不同的宽度，以加宽竖直视角并且改善依赖于每一个位置的视角亮度均匀性减小的问题。黑带图案165的宽度在显示面板的中央块最大，并且从显示面板的中央块向其最上块和最下块逐渐变小。然而，在竖直方向上相邻的多个黑带图案165可以被包括在一个块中，并且在同一块中的黑带图案165具有相同宽度。

如图12所示，假定位于显示面板的中央块的黑带图案165的宽度是“X”，向显示面板的上部分和下部分，黑带图案165的宽度可以按照步进方式逐渐减小，并且在最上块和最下块变为“X/7～X/4”。

图13示出根据本发明的图9到图12的亮度测量结果。为了本发明中的测量，当黑带图案位于中央部分时黑带图案的宽度是约50μm，并且向上部分和下部分逐渐变小或按照步进方式逐渐变小，并且在最上侧和最下侧变为约10μm。

参照图13，如果如图9到图12所示从显示面板的中央部分向其上部分和下部分黑带图案的宽度减小恒定比例，与固定于约50μm的黑底图案的宽度相比（参见图3和图4），无论显示位置如何，在显示面板的上部分和下部分实现了高亮度。在图13中，“A”代表图9到图12中的显示面板的上部分和下部分的亮度，“B”指示图3和图4中的显示面板的上部分和下部分的亮度。如图13所例示，明显地“A”比“B”更高。

图14A和图14B是示出依赖于立体图像显示器的大小的适当的观看距离的图。

在图14A所示的用于立体图像显示器的小型模型中，适当的观看距离相对小，即，约1H1到1.5H1。在此，“H1”指示小型图像显示器100的竖直长度（H1）。在根据位置改变黑带图案的宽度中，竖直视角以及适当的观看距离应被考虑在内。针对小型立体图像显示器的期望的竖直视角相对小，即，12°到15°。这种小型模型具有小的观看距离，并且要求窄的视角，即使当黑带图案的宽度在上部分和下部分减小，3D串扰也不容易被感觉到。本发明的图9和图12的上述构造在改善小型模型的亮度均匀性方面有效。

在图14B所示的用于立体图像显示器的大型模型中，适当的观看距离相对大，即，约3H2到5H2。在此，“H2”指示大型图像显示器100的竖直长度（H2）。针对大型立体图像显示器的期望的竖直视角相对大，即，20°到26°。这种类型的大型模型具有大的观看距离并且要求宽的竖直视角，当在上部分和下部分黑带图案的宽度减小时3D串扰很可能被感觉到。因此，对于大型模型，减少上部分和下部分的3D串扰更重要，即使亮度均匀性降低到一定程度。

图15是示出被提出以减小3D串扰的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图。图16是示出黑带图案165的宽度从立体图像显示器的中央部分向其上和下部分逐渐变大的图。

参照图15，在根据示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器中，黑带图案165的宽度从中央部分线上部分和下部分逐渐增加，以减小上部分和下部分的3D串扰。在图15的示例性实施方式中，黑带图案165的宽度在显示面板的中央部分最小，并且从显示面板的中央部分向其上部分和下部分逐渐变得更大。

如图16所示，假定位于显示面板的中央部分的黑带图案的宽度是“Y”，黑带图案165的宽度向显示面板的上部分和下部分可以逐渐增大并且在上部分和下部分的最外侧变为“5Y/4～6Y/4”。如图15和图16所示的本发明的实施方式在减小大型模型中的3D串扰有效。

图17到图21是示出被提出以改善亮度均匀性并且减少3D串扰的根据本发明的示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器的图。以下本发明的示例性实施方式可应用于小型和大型模型两者。

参照图17，在本发明的示例性实施方式中，显示面板DP被划分为三个块。这三个块包括中央块（包括用于测量亮度均匀性的多个亮度测量点）、布置在中央块上方的上块和布置在中央块下方的下块。中央块可以具有比上块和下块更大的面积。假设显示面板DP的竖直长是“H”，中央块的竖直高度可以是7H/9，并且上块和下块的竖直长度分别可以是1H/9。中央块对应于亮度均匀性测量范围。上块和下块可以具有相同面积或者不同面积。

本发明的示例性实施方式通过形成在占据相对大的面积的中央块具有不变的宽度并且在占据相对小的面积的上块和下块具有逐渐变化的宽度的黑带图案165来实现具有改善亮度均匀性并且抑制3D串扰的优点。

在本发明的示例性实施方式中，如图18和图19所示，黑带图案165可以被形成为在中央块具有不变的宽度并且在上块和下块向显示面板的最外侧具有逐渐减小的宽度。用此构造，可以最小化3D串扰。

在本发明的示例性实施方式中，如图20和图21所示，黑带图案165可以被形成为在中央块具有不变的宽度并且在上块和下块向显示面板的最外侧具有逐渐增大的宽度。用此构造，可以最小化亮度均匀性减小。

上述示例性实施方式示出因为彼此对应的黑带图案和黑底图案完全彼此交叠，所以黑带图案和黑底图案在彼此平行的方向上对齐，而不考虑观看位置。然而，彼此对应的黑带图案和黑底图案在显示面板的上部分和下部分可以部分交叠并且可以向显示面板的中央部分（即观看位置）倾斜地彼此对齐，以确保期望的竖直视角并且改善亮度均匀性。

图22是示出向显示面板的中央部分倾斜对齐的黑带图案和黑底图案的示例的图。如图22所示，黑带图案与黑底图案对齐从而指向观看位置（即，显示面板的中央部分）。图23是示出在根据图22的显示面板的中央部分加宽的可观看范围的图。

参照图22，构图延迟器180的竖直节距小于显示表面中的像素阵列的竖直节距。换句话说，构图延迟器180的整体竖直节距P1可以被设计成小于像素阵列的整体竖直节距P2以加宽相对于显示面板的中央部分的可观看范围。在显示表面的中央位置，彼此相对应的黑带图案和黑底图案被设置为大致交叠，优选地完全交叠。在此状态下，当观看位置被设定到显示面板的中央部分时并且构图延迟器180和像素阵列基于之间的中央部分彼此对齐时，黑带图案165和黑底图案130向显示面板的中央部分彼此倾斜对齐，即，在显示面板的上部分和下部分的观看位置。在显示面板的中央部分黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度大于在显示面板的上部分和下部分中的黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度。交叠宽度是指与显示面板或者显示表面垂直的交叠宽度。随着从显示面板的中央部分到显示面板的上部分和下部分，黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度可以减小。

由上述差分节距设计和倾斜对齐提供的可观看区对应于图23所示的三个实线区的交叠部分。在此，可观看区指无论显示位置如何在具有10%或者更小的3D串扰时的立体图像显示器100显示的图像的区。另外，由相同节距设计（P1=P2）提供的可视看区对应于图23所示的虚线区的交叠部分。从图23清楚可见，由差分节距设计提供的可观看区比由相等节距设计提供的可观看区宽的多。当可观看区被加宽时，改善亮度均匀性并且减小3D串扰。

图24到图28是本发明的提供差分节距设计和倾斜对齐以改善亮度均匀性并且减小3D串扰的示例性实施方式。用图24到图28例示的构造，本发明使能够改善亮度均匀性而无论面板大小和面板分辨率并且加宽相对于显示面板的中央部分的可观看范围。

图24和图25是示出差分节距设计和倾斜对齐构造应用于图9和图11的本发明的偏振眼镜型立体图像显示器的图。

参照图24，在根据示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器中，黑带图案165具有依赖于显示位置的不同宽度，以解决依赖于每个位置的视角亮度均匀性减小的问题。在图24的示例性实施方式中，黑带图案165的宽度在显示面板的中央部分最大，并且从显示面板的中央部分向其上部分和下部分变小。如图24所示，假定位于显示面板的中央部分的黑带图案165的宽度是“X”，黑带图案165的宽度向显示面板的上部分和下部分可以逐渐减小并且在上部分和下部分的最外侧变为“X/7～X/4”。

如图24所示，黑带图案165和黑底图案130从显示面板的上部分和下部分向显示面板的中央部分（即，观看位置）彼此倾斜对齐，以加宽可观看区，改善亮度均匀性并且减小3D串扰。因为图24例示的对齐构造，黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度在显示面板的中央部分最大，并且从显示面板的中央部分向其上部分和下部分变小。

参照图25，在根据本发明的一种示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器中，显示面板被沿着显示平面的垂直方向划分为多个块，并且黑带图案165在每一个显示块具有不同的宽度，以加宽竖直视角并且改善依赖于每一个位置的视角的亮度均匀性减小的问题。黑带图案165的宽度在显示面板的中央块最大，并且从显示面板的中央块向其最上块和最下块逐渐变小。然而，在竖直方向上相邻的多个黑带图案165可以被包括在一个块中，并且在同一块中的黑带图案165具有相同宽度。如图25所示，假定位于显示面板的中央块的黑带图案165的宽度是“X”，黑带图案165的宽度向显示面板的上部分和下部分可以按照步进方式逐渐减小，并且在最上块和最下块变为“X/7～X/4”。

参照图25,，黑带图案165和黑底图案130从显示面板的上部分和下部分向显示面板的中央部分（即，观看位置）彼此倾斜对齐，以加宽可观看区，改善亮度均匀性并且减小3D串扰。因为图25例示的对齐构造，黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度在显示面板的中央部分最大，并且从显示面板的中央块向其上块和下块变小。

图26是示出差分节距设计和倾斜对齐构造应用于图15的本发明的偏振眼镜型立体图像显示器的图。

参照图26，在根据示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器中，黑带图案165的宽度从中央部分向上部分和下部分逐渐增加，以减小上部分和下部分的3D串扰。在图26的示例性实施方式中，黑带图案165的宽度在显示面板的中央部分最小，并且从显示面板的中央部分向其上部分和下部分逐渐变得更大。如图26所示，假定位于显示面板的中央部分的黑带图案的宽度是“Y”，黑带图案165的宽度向显示面板的上部分和下部分可以逐渐增大并且在上部分和下部分的最外侧变为“5Y/4～6Y/4”。

在图26所示的偏振眼镜型立体图像显示器中，黑带图案165和黑底图案130从显示面板的上部分和下部分向显示面板的中央部分（即，观看位置）彼此倾斜对齐，以加宽可观看区，改善亮度均匀性并且减小3D串扰。因为图26例示的对齐构造，黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度在显示面板的中央部分最大，并且从显示面板的中央块向其上块和下块变小。

图27和图28是示出差分节距设计应用于图18和图20的本发明的偏振眼镜型立体图像显示器的图。

参照图27和图28，在根据示例性实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器中，显示面板被沿着竖直方向划分为三个块（即，上块、中央块和下块），以改善亮度均匀性并且减小3D串扰。位于显示面板的中央块的黑带图案165的宽度是均匀的，并且位于显示面板的上块和下块的黑带图案165的宽度可以逐渐改变。中央部分可以具有第一面积，并且上块和下块可以具有小于第一面积的第二面积。

如图27所示，布置在显示面板的中央块的黑带图案165被上的为不变的宽度“X”。黑带图案165的宽度向着显示面板的上块和下块可以逐渐减小，并且在最上块和最下块可以变为“X/7～X/4”。因为上述构造，可以减少产生3D串扰。

在图27所示的偏振眼镜型立体图像显示器中，黑带图案165和黑底图案130从显示面板的上部分和下部分向显示面板的中央部分（即，观看位置）彼此倾斜对齐，以加宽可观看区，改善亮度均匀性并且减小3D串扰。因为图27例示的对齐构造，黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度在显示面板的中央部分最大，并且从显示面板的中央块向其上块和下块变小。

如图28所示，布置在显示面板的中央块的黑带图案被上的为不变的宽度“Y”。在显示面板的上块和下块的每一个的黑带图案165宽度可以逐渐增加并且在上块和下块的最外侧变为“5Y/4～6Y/4”。根据上述构造，可以改善亮度均匀性。

在图28所示的偏振眼镜型立体图像显示器中，黑带图案165和黑底图案130从显示面板的上部分和下部分向显示面板的中央部分（即，观看位置）彼此倾斜对齐，以加宽可观看区，改善亮度均匀性并且减小3D串扰。因为图28例示的对齐构造，黑带图案165和黑底图案130之间的交叠宽度在显示面板的中央部分最大，并且从显示面板的中央块向其上块和下块变小。

如上所述，与现有技术相比，根据本发明的偏振眼镜型立体图像显示器能够减小黑底图案的宽度，以便使孔径比和亮度的减小最小化，并且通过形成黑底图案和黑带图案以对应于滤色器基板的彼此相背的两侧来实现与现有技术相同的竖直视角。

另外，本发明通过根据显示位置改变黑带图案的宽度，对加宽竖直视角并且消除依赖于每一个位置的视角的亮度均匀性减小做出贡献。

此外，本发明通过将构图延迟器的整体竖直节距设计为小于像素阵列的整体竖直节距并且从显示面板的上部分和下部分向对应于观看位置的中央部分倾斜地对准黑带图案和黑底图案，对于面板大小和分辨率无关地改善亮度均匀性并且加宽相对于显示面板的中央部分的可观看范围到期望程度做出贡献。

尽管参照多个示例性实施方式描述了实施方式，应理解的是本领域技术人员可设计出落入本公开的原理的范围内的许多其他修改和实施方式。更具体地说，可以在本公开、附图及所附权利要求的范围内对本主题组合装置的组成部件和/装置进行各种变换和修改。除对组成部件和/或装置的变换和修改外，替代性使用对本领域的技术人员也是明显的。

Claims (12)

1.一种在显示表面上显示立体图像的偏振眼镜型立体图像显示器，该偏振眼镜型立体图像显示器包括：

薄膜晶体管阵列基板；

滤色器阵列基板，所述滤色器阵列基板具有多个黑底图案，所述多个黑底图案形成在该滤色器阵列基板的面对所述薄膜晶体管阵列基板的第一平面上；

多个黑带图案，所述多个黑带图案在所述滤色器阵列基板的与所述第一平面相对的第二平面上与所述黑底图案相对应地对齐；以及

构图延迟器，所述构图延迟器布置在所述滤色器阵列基板的第二平面上方，

其中，所述构图延迟器的竖直节距小于形成在所述显示表面上的像素阵列的竖直节距，

其中，所述显示表面被沿着从所述显示表面的顶部到底部的第一方向划分为上部分、中央部分和下部分，

其中，彼此对应的所述黑带图案和所述黑底图案在所述显示表面的中央部分的观看位置彼此交叠，

其中，在所述显示表面的中央部分彼此对应的黑带图案和黑底图案之间的交叠宽度大于在所述显示表面的上部分和下部分中的黑带图案和黑底图案之间的交叠宽度，以及

其中，所述交叠宽度垂直于显示面板，

其中，所述黑带图案的宽度根据沿所述第一方向的位置而改变。

2.根据权利要求1所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，每一个所述黑带图案的所述宽度随着从所述显示表面的中央部分向所述显示表面的上部分和下部分行进而逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的偏振眼镜型立体图像显示器，

其中，所述显示表面的上部分、中央部分和下部分中的每一个沿着所述第一方向被划分为多个块，以及

其中，所述黑带图案的宽度按照每个块而改变。

4.根据权利要求3所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，所述黑带图案的宽度从所述显示表面的中央块向最上块和最下块按照步进方式减小。

5.根据权利要求3所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，每一个块包括多个黑带图案，并且属于同一块的黑带图案具有相同宽度。

6.根据权利要求1所述的偏振眼镜型立体图像显示器，

其中，所述黑带图案的所述宽度从所述显示表面的中央部分向所述显示表面的上部分和下部分逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的偏振眼镜型立体图像显示器，

其中，所述显示面板的中央部分被选择作为具有第一面积的中央块，所述显示面板的上部分被选择作为被布置在所述中央块上方并且具有第二面积的上块，并且所述显示面板的下部分被选择作为被布置在所述中央块下方并且具有第三面积的下块，以及

其中，所述黑带图案的宽度在所述中央块处不变，并且在所述上块和下块处逐渐变化。

8.根据权利要求7所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，在所述上块和下块的每一处，随着接近最外侧黑带图案，所述黑带图案的宽度逐渐减小。

9.根据权利要求7所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，在所述上块和下块的每一处，随着接近最外侧黑带图案，所述黑带图案的宽度逐渐增加。

10.根据权利要求7所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，所述第一面积的大小大于所述第二面积和所述第三面积的大小。

11.根据权利要求7所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，所述第二面积的大小大致等于所述第三面积的大小。

12.根据权利要求1所述的偏振眼镜型立体图像显示器，其中，彼此对应的所述黑带图案和所述黑底图案在所述显示表面的上部分和下部分彼此部分交叠并且在观看位置倾斜对齐。