CN103348280B

CN103348280B - 立体影像显示装置

Info

Publication number: CN103348280B
Application number: CN201280006505.8A
Authority: CN
Inventors: 全炳建; 朴文洙; 金信英
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: LG Corp
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-01-25
Also published as: KR20120086274A; TWI524094B; US20120218634A1; CN103348280A; EP2669730A2; KR101233895B1; WO2012102550A3; JP2014509402A; WO2012102550A2; EP2669730A4; TW201245769A

Abstract

本发明涉及立体影像显示装置和用于观察立体影像的眼镜。当立体影像在显示装置上被观察时，立体影像显示装置或眼镜可有助于将R信号和L信号之间的光学性质差异最小化，且在不造成诸如所谓串扰效应等不利影响的情形下，即可观察到高品质的立体影像。

Description

立体影像显示装置

技术领域

本发明涉及立体影像的显示装置以及用于观察立体影像的眼镜。

背景技术

立体影像显示装置是一种可传送三维（3D）信息给观察者的显示装置。

显示立体影像的方法大致可分为使用眼镜与不使用眼镜的方法。此外，使用眼镜的方法又可再细分为使用偏光眼镜（polarizingglasses）与使用液晶快门眼镜（LCshutterglasses）的方法，而不使用眼镜的方法又可再细分为双眼像差/多视角自动立体显示（binoculardisparity/multi-viewautostereoscopicdisplay）的方法，容积式（volumetric）显示方法和全息（holographic）显示方法。

发明内容

本发明提供了立体影像显示装置以及用于观察该立体影像的眼镜。

一个示例性的立体影像显示装置可能是这样一种装置：戴上观察立体影像专用的眼镜后即可看见从该装置发射的立体影像。该立体影像显示装置可包括显示元件、第一偏光板和滤光器。显示元件、第一偏光板和滤光器可以按顺序排布使得显示元件产生的信号可穿过第一偏光板后射入滤光器，然后通过滤光器传送至戴眼镜的观察者。

在本说明书中，如“纵向”、“横向”、“垂直”或“平行”等术语，或用来定义角度的数值，可指大致上的数值或意指不会对预期效果造成损害的大致上的纵向、横向、垂直或平行。例如，各个前述术语的使用可考虑制造的误差或变化。因此，举例来说，这些术语可包括不超过约±15度的误差、不超过约±10度的误差、或不超过约±5度的误差。

在本说明书中，用于定义长度、宽度、厚度和间距或是对长度、宽度、厚度或间距的关系进行描述的术语“相同”也可意指不会对预期效果造成损害的大致上的相同。例如，该术语的使用可考虑制造的误差或变化。因此，举例来说，术语“相同”可包括不超过约±60微米的误差，不超过约±40微米的误差，或不超过约±20微米的误差。

另外，本文中使用的“观察者的方向”或“沿信号传送的方向”等术语，可指在驱动状态下，沿着由显示元件产生的信号传至观察者的方向。例如，该方向可指如图1中箭头所示的方向。

此外，本文中使用的“驱动状态”或“立体影像显示状态”可指立体影像显示装置是处于驱动状态，即，将立体影像显示至观察者。

图1示出了显示装置的一个示例性实施例的示意图。在图1中的箭头表示从显示装置传送的信号所沿的方向，观察者106可戴上眼镜而观察到立体影像。

图1所示的显示装置10包括显示元件103及第一偏光板104。此外，显示装置10包括滤光器105，传送自显示元件103并穿过第一偏光板104后的信号入射于滤光器105上。

如图1所示，显示装置10可进一步包括第二偏光板102及光源101，它们依序被排布在显示元件103上，且被布置在第一偏光板104的相对侧。

显示装置10中的第一和第二偏光板102和104可为内部形成有传输轴和垂直该传输轴的吸收轴的光学装置。因此，如果光线是入射在第一和第二偏光板102和104上，那么只有具有平行于传输轴的偏光轴的信号可传输通过第一和第二偏光板102和104。

在一实施例中，显示装置10中的第一和第二偏光板102和104可为光学装置，其中每一偏光板具有吸收轴和传输轴。显示装置10中的第一偏光板104和第二偏光板102可被布置为使得第一偏光板104的吸收轴垂直于第二偏光板102的吸收轴。在此情况下，第一和第二偏光板102和104的传输轴也可为互相垂直。

例如，一般用于液晶显示器（LCD）的直接式或边缘式背光单元（BLU）可用来作为光源101。但并不限于此，其它各种光源也可以作为光源101。

显示元件（例如，参考图1附图标记103）可以包括被配置为在驱动状态下产生给左眼的信号（以下称“L信号”）的区域（以下称“LS区域”），以及被配置为在驱动状态下产生给右眼的信号（以下称“R信号”）的区域（以下称“RS区域”）。

例如，具有形成于两基板间的液晶层的透射液晶显示面板可作为此类显示元件。这种类型的显示面板，例如，可包括从光源101一侧依序排布的第一基板、像素电极、第一取向膜、液晶层、第二取向膜、一般电极和第二基板。例如，当驱动元件电连接至透明的像素电极时，包括薄膜晶体管（TFT）和导线的主动式驱动电路可形成于被布置在光源101一侧的基板上。例如，像素电极可包括铟锡氧化物（ITO），且每一像素具有电极的功能。此外，第一或第二取向膜可包括诸如聚酰亚胺的材料。液晶层可包括，例如，在垂直对齐（VA）、扭曲向列（TN）、超扭曲向列（STN）或平面切换（IPS）等模式下的液晶。根据从驱动电路所施加的电压，液晶层可通过每个像素传输来自光源11的光线，或是用每个像素拦截光线。例如，共同电极可包括ITO并具有共同反电极的功能。

在显示元件103中，作为在驱动状态下能够产生L信号或R信号的区域，可以形成包括至少一个像素的LS与RS区域。例如，可以从LS和RS区域形成包括封在各取向膜之间的液晶的一单位像素，或至少两单位像素。LS和RS区域可以沿行和/或列的方向排布。

图2示出了RS和LS区域排布方式的一示例性实施例的示意图。正如图2所示，RS和LS区域可具有沿相同方向延伸的条纹形状，且可彼此相邻交替排布。图3示出了RS和LS区域排布方式的其它示例性实施例的示意图。这里，RS和LS区域可排布为以格子图案彼此相邻交替。RS和LS区域的排布方式并不仅限于如图2和图3的排布方式，本领域已知的各种设计都是适用的。

通过依据驱动状态下的信号来驱动每个区域中的像素，显示面板可以产生包括R和L信号的信号，然后将所产生的信号传送至观察者。

例如，参照图1，如果从光源101发出的光线入射在第二偏光板102上，那么只有经偏振后平行于第二偏光板102的传输轴的光线可通过第二偏光板102，然后入射在显示元件103上。如果光线入射在显示元件103上，那通过RS区域的光线可转换成R信号，而通过LS区域的光线可转换成L信号。

如果包括R和L信号的信号入射到第一偏光板104上，那么只有经偏振后平行于第一偏光板104的传输轴的光线可通过第一偏光板104。

如图1所示，滤光器105可以被排布在第一偏光板104的一侧，显示元件103的相对侧。如上所述，在显示元件103处产生的信号可以在通过第一偏光板104后通过滤光光器105，然后被传送给观察者106。

在一实施例中，滤光器105可以包括用于R信号的偏光状态控制区域（以下，简称为“RC区域”），该区域被排布使得在从显示元件103所传送的信号中的R信号可以入射其上，以及包括用于L信号的偏光状态控制区域（以下，简称为”LC区域”），该区域被排布使得在从显示元件103所传送的信号中的L信号可以入射其上。

每个LC和RC区域可包括延迟层。在一实施例中，LC区域可包括沿第一方向形成光轴的延迟层，而RC区域可包括沿不同于第一方向的第二方向形成光轴的延迟层。本文中使用的术语“光轴”可指当光线穿透了相应区域时的快轴或慢轴。除非另有特别规定，否则光轴可指慢轴。

在一实施例中，滤光器105的RC区域具有相当于RS区域大小的尺寸且被定位在对应于RS区域的位置，使得在驱动状态下从RS区域产生并传送的R信号可以入射于其上，同样地，LC区域可以具有相当于LS区域大小的尺寸且被定位在对应于LS区域的位置，使得在驱动状态下从LS区域产生并传送的L信号可以入射于其上。

如上所述，对应于RS或LS区域大小或位置的RC或LC区域的尺寸或位置，可以意指尺寸或位置是为了从RS区域产生并待射入RC区域的R信号及从LS区域产生并待射入LC区域的L信号而确定，但并不意指RC或LC区域的大小或位置要与RS或LS区域的大小或位置完全相同。

例如，根据显示元件上RS和LS区域的排布，RC和LC区域可以形成沿相同方向延伸的条纹形状，且可彼此相邻交替排布，或以格子图案彼此相邻交替排布。例如，如果RS和LS区域的排布如图2所示，则RC和LC区域可排布成如图4所示的形状。另一方面，如果RS和LS区域的排布如图3所示，则RC和LC区域可排布成如图5所示的形状。

在驱动状态下，通过RC区域后的信号与通过LC区域后的信号可以具有彼此不同的偏振状态。

在一实施例中，通过RC区域和LC区域后的信号群中的一个信号，可以为左旋圆（left-circularly）偏振信号，而其余的信号可以为右旋圆（right-circularly）偏振信号。例如，在显示元件处所产生的R信号可在穿过第一偏光板后入射在RC区域上，然后作为左旋圆偏振光或右旋圆偏振光被发射。此外，穿过第一偏光板后的L信号可入射在LC区域上，然后作为右旋圆偏振光或左旋圆偏振光被发射，其旋转方向与R信号旋转方向相反。

内有RC和LC区域所包含的为λ/4波长层的延迟层的滤光器可以用作能够输出左旋圆偏振信号及右旋圆偏振信号的滤光器。为了产生沿相反方向旋转的圆偏振光，可以在RC区域上形成λ/4波长层和在LC区域上形成λ/4波长层，使得RC区域内的λ/4波长层的光轴可以不同于LC区域内的λ/4波长层的光轴。在一实施例中，RC区域可以包括具有沿第一方向光轴的作为延迟层的λ/4波长层，而LC区域可以包括具有沿第二方向（不同于第一方向）光轴的作为延迟层的λ/4波长层。本文中使用的“λ/4波长层”可以指被配置来延迟入射光相位1/4倍入射光波长的相位延迟装置。

然而，滤光器的实施例并没有特别限制。例如，包括在RC和LC区域的其中一个区域内的3λ/4波长层和在RC和LC区域的另一个区域内的λ/4波长层的滤光器可以产生左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。本文中使用的“3λ/4波长层”可以指被配置来延迟入射光相位3/4倍入射光波长的相位延迟装置。例如，通过堆叠λ/2波长层和λ/4波长层可以制造这样的装置。λ/2波长层可以延迟入射光的相位1/2倍入射光波长。

图6示出了一示例性实施例的示意图，可以用来解释图4或图5中所示的RC和LC区域的光轴方向。在如图6所示的实施例中，沿第一方向形成的光轴被表示为LC区域中的“A1”，而沿第二方向形成的光轴被表示为RC区域中的“A2”。

可以形成RC和LC区域的光轴A1和A2，使得由光轴A1和A2形成的角平分线可平行或垂直于第一偏光板的吸收轴。由于光轴的排布，在显示元件处所产生且已经通过偏光板的信号，可以被精确地转换成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。因此，可以实现出色的立体图像质量，且可防止诸如所谓的串扰效应（crosstalk）等副作用。参照图6，术语“光轴所形成的角平分线”可以指平分角度“θ1+θ2”或“360-(θ1+θ2)”的线。例如，如果θ1和θ2是相同角度，所形成的该角平分线相对于RC和LC区域之间的边界线“L”可以是水平的。

此外，RC和LC区域的光轴A1和A2可于彼此垂直的方向形成。例如，该状态可指角度“θ1+θ2”或“360-（θ1+θ2）”如图6所示大致为90度的状态。由于光轴的排布，可实现诸如可视角和对比度等出色的立体图像质量，并且还可以防止串扰效应。

根据一个实施例的滤光器可进一步包括基底层。诸如λ/4波长层的延迟层可形成于基底层上。在这种情况下，λ/4波长层可面对显示元件排布，且基底层可面对观察员排布。例如，可以使用本领域中已知传统的玻璃基底层或塑料基底层用作基底层。

正因如此，本文中使用的塑料基底层可包括纤维素基底层，例如三乙酰纤维素（TAC）层或双乙酰纤维素（DAC）层；由环烯烃聚合物形成的诸如降冰片烯衍生物的基底层；由丙烯酸聚合物形成的诸如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)的丙烯酸基底层；聚碳酸酯（PC)基底层；聚烯烃基底层，例如聚乙烯（PE）层或聚丙烯（PP）层；聚乙烯醇（PVA）基底层；聚醚砜（PES)基底层；聚醚醚酮（PEEK)基底层；聚醚亚酰胺（PEI)基底层；聚乙烯萘（PEN，poly(ethylenenaphthalate))基底层；聚酯基底层，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)层；聚酰亚胺（PI）基底层；聚砜（PSF）基底层；或氟聚合物基底层，例如非晶含氟聚合物基底层。在一实施例中，可使用诸如TAC基底层的纤维素基底层。

基底层可具有单层结构或多层结构，但在提供具有较小厚度的元件方面，具有单层结构的基底层是优选的。

基底厚度没有特别限制，但根据使用上的预期目的，可以适当地规定。

在一实施例中，延迟层（例如可形成于基底层上的λ/4波长层），可包含形成于基底层上的取向层以及形成于取向层上的液晶层。例如，液晶层可以是具有根据不同区域而沿不同方向形成的光轴的λ/4波长层，而形成于液晶层下方的取向层可为起到控制波长层光轴功能的层。本领域中已知的传统的取向层可以用作取向层。本文中使用的取向层可包括光取向层，光取向层的取向可由诸如顺反异构化反应、弗里斯重排（Friesrearrangement)、或由线性偏振光照射所诱导的二聚反应来确定，通过已确定取向可以诱导相邻液晶层的取向；聚合物层，例如耐磨损的聚酰亚胺层；或可固化的丙烯酸聚合物层，在其中形成有以特定图案形成的多个沟槽。

液晶层是本领域中众所周知的技术，可以是光互联层或者是由可光互联或光聚合的液晶化合物构成的光聚合层。显示上述特征的各种液晶化合物均为本领域所已知。液晶化合物的例子可包括反应型液晶（reactivemesogen，简称RM，Merck公司市售）或LC242（BASF公司市售）。

滤光器的制造方法没有特别限制，但各种滤光器的制造方法均为本领域中所已知。这里，考虑到偏光板吸收轴和滤光器光轴之间的关系的所有的方法都适用。

如果观察者佩带眼镜，然后观察到彼此具有不同的偏振状态且由滤光器所发出的R和L信号，则有可能观察到立体图像。

眼镜可包括左眼区域(以下称“GL区域”)和右眼区域（以下称“GR区域”）。这里，GL和GR区域中的每个区域可包括延迟层和偏光片。

图7示出了眼镜70一个示例性实施例的示意图。图7的眼镜70可包括具有延迟层701L和偏光片702L的GL区域以及具有延迟层701R和偏光片702R的GR区域。图7中的箭头可指出从立体影像显示装置所发射的R或L信号的行进方向。

如同包含在立体影像显示装置中的偏光板，眼镜中所包含的偏光片可以是具有沿特定方向形成吸收轴和沿垂直于吸收轴方向形成传输轴的光学装置。

根据一实施例中的眼镜，偏光片可被分别排布在GR区域和GL区域，使得所形成的GR区域中偏光片的吸收轴可平行于GL区域中偏光片的吸收轴。此外，在眼镜被布置使得所形成的连接GL区域中心和GR区域中心的假想连线相对于立体影像显示装置的RC区域和LC区域的边界线可以是垂直的或水平的状态下，偏光片的沿彼此平行的方向形成的吸收轴可排布为垂直于第一偏光板的吸收轴。于此状态下，就有可能观察到高品质的立体影像。

例如，如图8所示，本文中使用的“GL区域和GR区域中心的假想连线”可以指连接GR区域和GL区域“GR”和“GL”的中心“C”的假想连线“CL”。如上所述，每个区域的中心可指重心。

戴眼镜后可以观察到的从立体影像显示装置发射出的立体影像可满足下列式1或式2的要求。

式1

D_L＝|θ₂-θ_L|≤15.0

式2

D_R＝|θ₁-θ_R|≤15.0

式1和式2中，在眼镜的GL区域偏光片被定位为使得待形成的偏光片的吸收轴垂直于第一偏光板的吸收轴的状态下，D_L表示LC区域延迟层光轴偏离GL区域延迟层光轴的程度，θ₂表示LC区域延迟层光轴与第一偏光板吸收轴所形成的角度，θ_L表示GL区域延迟层光轴与第一偏光板吸收轴所形成的角度；在眼镜的GR区域偏光片被定位为使得待形成的偏光片的吸收轴垂直于第一偏光板的吸收轴的状态下，D_R表示RC区域延迟层光轴偏离GR区域延迟层光轴的程度，θ₁表示RC区域延迟层光轴与第一偏光板吸收轴所形成的角度，θ_R表示GR区域延迟层光轴与第一偏光板吸收轴所形成的角度。

式1和式2中，“θ₁”、“θ₂”、“θ_L”和“θ_R”中每一个角度可为从第一偏光板吸收轴沿顺时针或反时针方向所测量的角度。然而，每个被用于相同公式的角度可为沿相同方向测量的角度。

图9显示了式1中定义“D_L”的角度关系的一个示例性实施例的示意图。图9中，在第一偏光板的吸收轴“A_D”以及GL区域偏光片吸收轴“A_G”被排布使得彼此互相垂直的状态下，从第一偏光板的吸收轴“A_D”沿顺时针方向测得的LC区域延迟层光轴“S_F”的角度是以“θ₂”表示。此外，从吸收轴“A_D”沿顺时针方向测得的GL区域延迟层光轴“S_G”的角度是以“θ_L”表示。此外，图10显示了式2中定义“D_R”的角度关系的一个示例性实施例的示意图。图10中，在第一偏光板的吸收轴“A_D”以及GR区域偏光片吸收轴“A_G”被排布使得彼此互相垂直的状态下，从第一偏光板的吸收轴“A_D”沿逆时针方向测量得的RC区域延迟层光轴“S_F”的角度是以“θ₁”表示。另外，从吸收轴“A_D”沿逆时针方向测量得的GR区域延迟层光轴“S_G”的角度是以“θ_R”表示。

在式1中，例如，“D_L”可在14或以下、13或以下、12或以下、11或以下、10或以下、9或以下、8或以下、7或以下、6或以下或5或以下。在一实施例中，“D_L”不可以是零。此外，在式2中，“D_R”可在14或以下、13或以下、12或以下、11或以下、10或以下、9或以下、8或以下、7或以下、6或以下或5或以下。在一实施例中，“D_R”不可以是零。

立体影像显示装置或眼镜可满足式1或式2，或在另一实施例中，立体影像显示装置或眼镜可同时满足式1以及式2。

在另一实施例中，立体影像显示装置或眼镜可满足下列式3或式4的要求。

式3

D_L-10≤-0.0199x²+4.9777x-306.56≤D_L+10

式4

D_R-10≤-0.0199y²+4.9777y-306.56≤D_R+10

在式3和式4中，D_L和D_R的定义与式1和式2中对它们的定义相同，x表示LC或GL区域延迟层的相位差值，而y表示RC或GR区域延迟层的相位差值。

例如，借由配置显示装置或眼镜使其具有如上述的偏离角及下述的相位差值，可以获得满足式3和式4的立体影像显示装置或眼镜。

在式3和式4中，例如，相位差值可为利用以下等式3所计算出的延迟层的平面相位延迟值，或是利用以下等式4所计算出的延迟层的厚度相位延迟值。在另一实施例中，相位差值可为利用以下等式1所计算出的平面相位延迟值。

等式3

R_in＝(X-Y)×D

等式4

R_th＝(Z-Y)×D

在等式3和等式4中，R_in表示延迟层的平面相位延迟值，R_th表示延迟层的厚度相位延迟值，X表示延迟层沿平面慢轴方向的折射率，Y表示延迟层沿平面快轴方向的折射率，Z表示延迟层沿厚度方向的折射率，而D表示延迟层的厚度。

如此，例如，每个折射率可以是相对于具有约550nm或约589nm波长的光所测得的折射率。

在式3中，x表示LC或GL区域延迟层的相位差值，例如LC区域延迟层的相位差值。

此外，在式4中，y表示RC或GR区域延迟层的相位差值，例如RC区域延迟层的相位差值。

在式3中，算式“-0.0199x²+4.9777x-306.56”的下限可为，例如D_L-9、D_L-8、D_L-7、D_L-6、D_L-5、D_L-4、D_L-3、D_L-2或D_L-1。此外，算式“-0.0199x²+4.9777x-306.56”的上限可为，例如D_L+9、D_L+8、D_L+7、D_L+6、D_L+5、D_L+4、D_L+3、D_L+2或D_L+1。

此外，在式4中，算式“-0.0199x²+4.9777x-306.56”的下限可为，例如D_R-9、D_R-8、D_R-7、D_R-6、D_R-5、D_R-4、D_R-3、D_R-2或D_R-1。另外，算式“-0.0199x²+4.9777x-306.56”的上限可为，例如D_R+9、D_R+8、D_R+7、D_R+6、D_R+5、D_R+4、D_R+3、D_R+2或D_R+1。

在一实施例中，如同式1和式2，式3中的“D_L”不可以是零，式4中的“D_R”不可以是零。

立体影像显示装置或眼镜可满足式3或式4。在另一实施例中，立体影像显示装置或眼镜可同时满足式3和式4。

在满足上述式1和/或式2，和/或式3和/或式4的立体影像显示装置中，RC和LC区域的延迟层，例如，可具有100nm至200nm的相位差值。这里，相位差值可为利用等式3所测得的平面相位延迟值，或是利用等式4计算所得的厚度相位延迟值。例如，相位差值可以是平面相位延迟值。

在一实施例中，GL区域延迟层相位差值和LC区域延迟层相位差值之间的差异还可不超过±15nm、不超过±12nm、不超过±9nm、不超过±7nm、不超过±6nm、不超过±5nm、不超过±4nm、或不超过±3nm。另外，GR区域延迟层相位差值和RC区域延迟层相位差值之间的差异还可不超过±15nm、不超过±12nm、不超过±9nm、不超过±7nm、不超过±6nm、不超过±5nm、不超过±4nm、或不超过±3nm。

如上所述，眼镜和滤光器中所包括的延迟层的特点是可调节的，使得当立体影像在显示装置上被观察时，R信号和L信号之间的光学性质差异可达到最小化，且在不造成诸如串扰效应等不利影响的情形下，即可观察到高品质的立体影像。

此外，本发明涉及一种眼镜，例如，一种观察立体影像的眼镜。

根据一实施例的眼镜，可以用来观察从立体影像显示装置输出的立体影像。立体影像显示可以包括显示元件，其具有LS和RS区域且被配置为在驱动状态下分别产生L和R信号；第一偏光板，其被排布为使得显示元件处产生的L和R信号可入射于其上；以及滤光器，其包括LC和RC区域，且被排布为使得在LS和RS区域所产生的L和R信号可于穿过第一偏光板后分别入射于其上，其中每个区域都包含延迟层。

眼镜可具有GL和GR区域，且每个区域可包括延迟层和偏光片。

在眼镜中，GL区域可为从立体影像显示装置输出的L信号射入的区域，而GR区域可为从立体影像显示装置输出的R信号射入的区域。

眼镜可满足上述式1和/或式2，和/或满足式3和/或式4。

眼镜的细节和输出立体影像的立体影像显示装置的细节与上述立体影像显示装置的细节同样适用。

技术效果

当立体影像在显示装置上被观察时，立体影像显示装置或眼镜可有助于将R信号和L信号之间的光学性质差异最小化，且在不造成诸如所谓串扰效应等不利影响的情形下，即可观察到高品质的立体影像。

附图说明

图1显示了立体影像显示装置一示例性实施例的示意图。

图2及图3显示了LS区域及RS区域排布方式的示例性实施例的示意图。

图4及图5显示了LC区域及RC区域排布方式的示例性实施例的示意图。

图6显示了用于说明LC区域及RC区域中延迟层的光轴之间关系的一示例性实施例的示意图。

图7及图8显示了用于观察立体影像的眼镜的示例性实施例的示意图。

图9及图10显示了用于说明D_R及D_L的示例性实施例的示意图。

图11显示了偏离于光轴的偏离角和相位差值之间的关系，以便于确保当观察示例中所确定的立体影像时的诸如串扰比少于1%的特征。

附图标记说明

10：立体影像显示装置101：光源

102：第二偏光板103：显示元件

104：第一偏光板105：滤光器

106：观察者70：眼镜

701L，701R：延迟层702L，702R：偏光片

具体实施方式

在下文中，将参考示例和比较示例，在进一步的细节中描述立体影像显示装置和眼镜。然而，以下的示例并不旨在限制立体影像显示装置的范围。

示例中所准备的立体影像显示装置和眼镜的物理性质将根据下列方法进行评估：

1.延迟层的相位差值

利用具有波长550nm或589nm的光可测得延迟层的相位差值。延迟层的十六穆勒（Muller)矩阵可根据所使用的能够测量十六穆勒矩阵的设备的制造商手册(Axoscan,Axomatrics公司市售）来测得，并可以从这些测量值计算出相位差。

2.串扰比的评估方法

立体影像显示装置的串扰比,可定义为在黑暗状态和明亮状态的亮度比。例如，在示例中所用的立体影像显示装置的串扰比可利用以下方法测得。首先，将观察立体影像的眼镜定位在立体影像显示装置的传统观察点的位置上。在这种情况下，传统观察点是与立体影像显示装置的中心以沿水平方向以相应于3/2倍立体影像显示装置长度的距离间隔的点。眼镜被定位在基于假设观察者观察显示装置中心的这样的观察点处。如果假设观察者观察立体影像，立体影像显示装置在水平方向上的长度可为基于观察者的在水平方向上的长度，例如，立体影像显示装置的水平长度。在上述排布中，在立体影像显示装置输出L信号的状态下，照度计（设备名称：SR-UL2光谱仪）被布置在眼镜的GL和GR区域的后表面处，且测量每种情况下的亮度。在这种情况下，在GL区域的后表面所测得的亮度是在明亮状态下的亮度，而在GR区域的后表面所测得的亮度是在黑暗状态下的亮度。测量每个亮度后，在黑暗状态下的亮度和在明亮状态下的亮度的比（“黑暗状态下的亮度”/“明亮状态下的亮度”）是可以计算的，而该比例的百分比即被定义为串扰比。此外，除了在明亮状态和黑暗状态下的亮度是在显示装置输出R信号的状态下被测得的以外，同样可以采用如上所述相同的方式来测量串扰比。在这种情况下，在GL区域的后表面处所测得的亮度是在黑暗状态下的亮度，而在GR区域的后表面处所测得的亮度是在明亮状态下的亮度。另外，在黑暗状态下的亮度和在明亮状态下的亮度的比（“黑暗状态下的亮度”/“在明亮状态下的亮度”）是可以计算的，而该比例的百分比即被定义为串扰比。

示例1

配置了具有如图1所示的结构的显示装置10，其中显示元件103的RS和LS区域被定位如图2所示，而滤光器105的RC和LC区域被定位如图4所示。在显示装置10中，位于滤光器RC区域的延迟层具有沿逆时针方向与第一偏光板104的吸收轴成45度角的慢轴，而位于滤光器LC区域的延迟层具有沿顺时针方向与第一偏光板104的吸收轴成45度角的慢轴。在显示装置10中，第一偏光板104的吸收轴相对于显示装置10的垂直方向是水平的，而第二偏光板102的吸收轴相对于第一偏光板104的吸收轴是垂直的。在使用如图7所示被包括在GL和GR区域的眼镜观察从显示装置10所发出的影像的情况下，测量串扰比。如上所述，作为延迟层701L和701R，每个具有平面相位延迟值125nm(R_in）的延迟层都被包括在GL和GR区域中。偏光片702L和702R的吸收轴沿相同方向形成于眼镜70中。如果如图8所示的假想连线“CL”被定位垂直于显示装置10的LC和RC区域之间的边界，偏光片702L和702R的吸收轴垂直于第一偏光板104的吸收轴。在这种状态下，眼镜的GR或GL区域的延迟层701L和701R的光轴或RC或LC区域的相位差值R_in有各种变化，且串扰比被评估。结果，通过改变GR区域的延迟层701R的光轴和RC区域的相位差值R_in所测得的串扰比以及通过改变GL区域的延迟层701L的光轴和LC区域的相位差值R_in所测得的串扰比表现出相同的模式。几组D_L值和LC区域延迟层的相位差值被列于下表1中，且被显示为图11中的曲线，其中测得的串扰比为1%，。

图11中，“x”轴表示相位差值（单位：nm），而“y”轴表示光轴的相对偏离角度（单位：度）。

表1

示例2

除了所形成的第一偏光板104的吸收轴相对于显示装置10的水平方向是水平的以外，装置10和眼镜70以与示例1相同的方式被配置，位于RC区域的延迟层具有沿顺时针方向与第一偏光板的吸收轴成45度角的慢轴，以及位于LC区域的延迟层具有沿逆时针方向与第一偏光板的吸收轴成45度角的慢轴。然后，通过使用装置10，采用如上所述相同的方式来测得串扰比。结果，如果D_L或D_R低于约5度以内，测得串扰比为1%或更低，与示例1相似。

示例3

除了所形成的第一偏光板104的吸收轴沿逆时针方向与显示装置10的垂直方向成45度角以外，装置10和眼镜70以与示例1相同的方式被配置，位于RC区域的延迟层具有沿逆时针方向与第一偏光板104的吸收轴成45度角的慢轴，以及位于LC区域的延迟层具有沿顺时针方向与第一偏光板104的吸收轴成45度角的慢轴。然后，通过使用装置10，采用如上所述相同的方式来测得串扰比。结果，如果D_L或D_R低于约5度以内，测得串扰比为1%或更低，与示例1相似。

示例4

除了所形成的第一偏光板104的吸收轴沿顺时针方向与显示装置10的垂直方向成45度角以外，装置10和眼镜70以与示例1相同的方式被配置，位于RC区域的延迟层具有沿逆时针方向与第一偏光板104的吸收轴成45度角的慢轴，以及位于LC区域的延迟层具有沿顺时针方向与第一偏光板104的吸收轴成45度角的慢轴。然后，通过使用装置10，采用如上所述相同的方式来测得串扰比。结果，如果D_L或D_R低于约5度以内，测得串扰比为1%或更低，与示例1相似。

Claims

1.立体影像显示装置，在佩戴眼镜后能观察到从所述装置发出的立体影像，所述眼镜包含左眼区域及右眼区域，且每个区域均包含延迟层及偏光片，

该立体影像显示装置包含：

显示元件，其包含被配置为在驱动状态下产生给左眼的信号的区域和被配置为在驱动状态下产生给右眼的信号的区域；

第一偏光板，其被排布为使得在所述显示元件处产生的所述给左眼的信号和所述给右眼的信号被入射其上；以及

滤光器，其包含用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域，该区域包含延迟层且该区域被定位为使得在被配置为产生所述给左眼的信号的区域处产生的所述给左眼的信号在穿过所述第一偏光板后入射其上；并且包含用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区，该区域包含延迟层且该区域被定位为使得在被配置为产生所述给右眼的信号的区域处产生的所述给右眼的信号在穿过所述第一偏光板后入射其上，

并且所述立体影像显示装置满足下列式1或式2，

其中，用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层和用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层中的每一个延迟层具有100nm至200nm的相位差；用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层与所述左眼区域的延迟层的相位差的差异在-15nm至15nm范围内；并且用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层与所述右眼区域的延迟层的相位差的差异在-15nm至15nm范围内：

式1

D_L＝|θ₂-θ_L|≤5.0，(D_L≠0)

式2

D_R＝|θ₁-θ_R|≤5.0，(D_R≠0)

其中D_L是用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层的光轴与所述左眼区域的延迟层的光轴之间的相对偏离程度，D_R是用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层的光轴与所述右眼区域的延迟层的光轴之间的相对偏离程度，θ₂是由用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层的光轴与所述第一偏光板的吸收轴所形成的角度，θ_L是在定位所述眼镜的左眼区域的偏光片的吸收轴垂直于所述第一偏光板的吸收轴的状态下，由所述左眼区域的延迟层的光轴与所述第一偏光板的吸收轴所形成的角度，θ₁是由用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区域的延迟层的光轴与所述第一偏光板的吸收轴所形成的角度，θ_R是在定位所述眼镜的右眼区域的偏光片的吸收轴垂直于所述第一偏光板的吸收轴的状态下，由所述右眼区域的延迟层的光轴与所述第一偏光板的吸收轴所形成的角度，

其中D_L和D_R不为零，

其中所述立体影像显示装置的串扰比为1％以下；

其中所述串扰比为在黑暗状态下的亮度和在明亮状态下的亮度的比；

其中所述亮度是在与所述立体影像显示装置的中心以沿水平方向以相应于3/2倍所述立体影像显示装置长度的距离间隔的观察点处测得的，并且所述眼镜被定位在基于假设观察者观察所述立体影像显示装置的所述中心的上述观察点处。

2.如权利要求1所述的立体影像显示装置，其中，用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区的延迟层及用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区的延迟层具有沿彼此不同方向上形成的光轴，以及通过由在不同方向上形成的所述光轴所形成的角平分线，垂直或水平于所述第一偏光板的吸收轴。

3.如权利要求1所述的立体影像显示装置，其中，所述左眼区域的偏光片和所述右眼区域的偏光片具有在相同方向上形成的吸收轴。

4.如权利要求3的所述的立体影像显示装置，其中，在连接所述左眼区域的中心与所述右眼区域的中心的假想连线被定位为垂直于用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域与用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区域之间的边界的状态下，所述左眼区域的偏光片的吸收轴和所述右眼区域的偏光片的吸收轴垂直于所述第一偏光板的吸收轴。

5.如权利要求1所述的立体影像显示装置，同时满足式1及式2。

6.用于观察从立体影像显示装置发出的立体影像的眼镜，所述立体影像显示装置包含：显示元件，其包含被配置为在驱动状态下产生给左眼的信号的区域和被配置为在驱动状态下产生给右眼的信号的区域；第一偏光板，其被排布为使得在所述显示元件处产生的所述给左眼的信号和所述给右眼的信号被入射其上；以及滤光器，其包含用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域，该区域包含延迟层且该区域被定位为使得在被配置为产生所述给左眼的信号的区域处产生的所述给左眼的信号在穿过所述第一偏光板后入射其上；以及用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区，该区域包含延迟层且该区域被定位为使得在被配置为产生所述给右眼的信号的区域处产生的所述给右眼的信号在穿过所述第一偏光板后入射其上，

所述眼镜包含左眼区域及右眼区域，且每个区域均包含延迟层及偏光片，所述眼镜满足式1或式2，

式1

D_L＝|θ₂-θ_L|≤5.0，(D_L≠0)

式2

D_R＝|θ₁-θ_R|≤5.0，(D_R≠0)

其中D_L和D_R不为零，

其中所述立体影像显示装置的串扰比为1％以下；

7.如权利要求6所述的眼镜，其中，所述左眼区域的偏光片和所述右眼区域的偏光片具有在相同方向上形成的吸收轴。

8.如权利要求7所述的眼镜，其中，在连接所述左眼区域的中心与所述右眼区域的中心的假想连线被定位为垂直于用于所述给左眼的信号的偏光状态控制区域与用于所述给右眼的信号的偏光状态控制区域之间的边界的状态下，所述左眼区域的偏光片的吸收轴和所述右眼区域的偏光片的吸收轴垂直于所述第一偏光板的吸收轴。