CN105093540A

CN105093540A - 立体显示器

Info

Publication number: CN105093540A
Application number: CN201410189791.7A
Authority: CN
Inventors: 游家华; 康沐楷; 曾恒正
Original assignee: Hannstar Display Corp
Current assignee: Hannstar Display Corp
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2015-11-25

Abstract

本发明揭露一种立体显示器。此立体显示器包含液晶显示装置以及视差障壁(parallax？barrier)面板。视差障壁面板设置于液晶显示装置上。在一实施例中，液晶显示器可包含背光模块和液晶显示面板。液晶显示装置包含多个显示像素单元，其中每一显示像素单元具有V字外型。视差障壁面板包含多个障壁像素单元，每一障壁像素单元具有与显示像素单元一致的V字外型，且包含像素电极层、液晶层以及共同电极层。像素电极层具有V字外型。液晶层设置于像素电极层上。共同电极层设置于液晶层上。

Description

立体显示器

技术领域

本发明是有关于一种立体影像显示器，特别是有关于一种可切换平面显示(2D)模式和立体显示(3D)模式的视差屏障式立体影像显示器。

背景技术

为了满足人类对立体视觉重现的追求，显示技术的发展已逐渐由平面显示走向立体显示。早在欧几里得、亚理斯多德时代，人们就注意到人虽然有两只眼睛，两视网膜所接收到的影像也不尽相同，但人却不会有看到双重影像的困扰。后来经过严密的动物及人体试验，更证实了视网膜上有专司立体视觉的细胞，并由大脑融合两不同视角影像来产生深度知觉的功能。

人类的立体视觉是由两眼视差(binocularparallax)效应所造成。两眼视差代表两眼因所处位置不同、视角不同，导致所见影像内容也略微不同的效应，最后两影像经大脑融合，便形成立体影像。立体显示技术可分成眼镜式(stereoscopicdisplay)及裸眼式(auto-stereoscopicdisplay)。然而眼镜式立体显示技术会造成使用者不方便、不舒适，因此眼镜式立体显示技术未能普及于一般民生娱乐上。反之，裸眼式立体显示则逐渐发展并成为新潮流。

传统的裸眼式立体显示方法，主要是将显示画面间隔地划分为左右眼影像显示区域，利用视差屏障(parallaxbarrier)同时将影像分别投向左右眼，以达到立体效果，如图1所示。图1是绘示已知显示器显示立体影像的示意图。像素阵列10上的像素区块区分为左眼影像11以及右眼影像13，各个右眼影像13是位于两左眼影像11之间。屏障15设置于观赏者的左眼17、右眼19与像素阵列10之间。当观赏者需要观赏立体影像的时，部分的屏障15会呈现不透明状，使得左眼影像11无法投射至观赏者的右眼19。屏障15不透明的部分，同样能够阻隔右眼影像13投射至观赏者的左眼17。

目前的立体影像显示器在显示立体影像时，常会有漏光的现象，此漏光现象会引起色偏(color-shift)，进而降低影像的品质。因此，需要一种新的立体影像显示器来解决漏光的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立体显示器。

根据本发明的一方面，本发明的立体显示器包含：一背光模块；一液晶显示面板，设置于该背光模块上，且包含多个显示像素单元，其中每一所述显示像素单元具有一V字外型；以及一第一视差障壁面板，设置于该液晶显示面板上，其中该第一视差障壁面板包含多个第一障壁像素单元，每一所述第一障壁像素单元具有该V字外型且包含：一第一像素电极层，具有该V字外型；一第一液晶层，设置于该第一像素电极层上；以及一第一共同电极层，设置于该第一液晶层上。

在本发明的一实施例中，该液晶显示面板为平面转换液晶显示面板。

在本发明的一实施例中，该V字外型所夹的一角度是介于90度至166度之间。

在本发明的一实施例中，该共同电极层包含一第二像素电极层，该第二像素电极层的排列方向是垂直于该第一像素电极层的排列方向。

在本发明的一实施例中，该第一视差障壁面板是设置于该液晶显示面板与该背光模块之间。

在本发明的一实施例中，该液晶显示面板是设置于该第一视差障壁面板与该背光模块之间。

在本发明的一实施例中，该第一像素电极层的材料为氧化铟锡。

根据本发明的另一方面，本发明的立体显示器包含：一液晶显示装置，设置于该背光模块上，且包含多个显示像素单元，其特征在于，每一所述显示像素单元具有一V字外型；以及一视差障壁面板，设置于该液晶显示面板上，其中该视差障壁面板包含多个障壁像素单元，每一所述障壁像素单元具有该V字外型且包含：一像素电极层，具有该V字外型；一液晶层，设置于该像素电极层上；以及一共同电极层，设置于该液晶层上。

在本发明的另一实施例中，该V字外型所夹的一角度是介于90度至166度之间。

在本发明的另一实施例中，该像素电极层的材料为氧化铟锡。

本发明的立体影像显示器可以解决现有技术中的漏光问题。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，上文特举数个较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

图1是绘示已知显示器显示立体影像的示意图；

图2是绘示根据本发明实施例的立体影像显示器的结构示意图；

图2a是绘示液晶显示装置的显示像素单元的结构示意图；

图2b是绘示屏障面板的屏障像素单元的结构示意图；

图2c是绘示屏障像素单元遮蔽显示像素单元的示意图；

图2d是绘示屏障面板的剖面结构示意图；

图2e是绘示屏障面板的像素电极层的俯视结构示意图；

图3是绘示根据本发明另一实施例的立体影像显示器的结构示意图；

图4是绘示根据本发明又一实施例的立体影像显示器的结构示意图；

图4a是绘示屏障面板的像素电极层的排列方式；

图4b是绘示屏障面板的屏障像素单元的排列方式。

具体实施方式

请参照图2，其是绘示根据本发明实施例的立体影像显示器200的结构示意图。立体影像显示器200包含液晶显示装置210以及屏障面板220。在本实施例中，液晶显示装置210为横向电场切换(In-PlaneSwitching；IPS)液晶显示装置，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的其他实施例中，液晶显示装置210可为扭曲向列型(TwistedNematicliquidcrystal；TN)液晶显示装置、或垂直配向(VerticalAlignment；VA)液晶显示装置等。屏障面板220是设置于液晶显示装置210上，其中当屏障面板220开启时，可提供屏障的效果来使立体影像显示器200进入3D显示模式，而当屏障面板220关闭时，显示器200则进入2D显示模式。

请同时参照图2a和图2b，图2a是绘示液晶显示装置210的显示像素单元DP的结构示意图，图2b是绘示屏障面板220的屏障像素单元BP的结构示意图。显示像素单元DP可为红色像素PR、蓝色像素PB或绿色像素PG。在本实施例中，由于液晶显示装置210为IPS液晶显示器，因此其显示像素单元DP会具有V字外形。此V字外形具有夹角θ，夹角θ是介于90度至166度之间。为了解决立体影像显示器200的漏光问题，屏障像素单元BP的外形被设计成与显示像素单元DP一致，屏障像素单元BP的外形亦为V字形，且其夹角Φ亦介于90度至166度之间。如此，当屏障面板220被开启来提供3D显示效果时，屏障像素单元BP便能完整地覆盖显示像素单元DP，以避免漏光现象发生，如图2c所示。

请同时参照图2d和图2e，图2d是绘示屏障面板220的剖面结构示意图，图2e是绘示屏障面板220的像素电极层224的俯视结构示意图。屏障面板220包含透明基板222、像素电极层224、配向层226a与226b、液晶层LC、共同电极层COM以及透明盖板228。本实施例的像素电极224和共同电极层COM为透明导电材料，例如氧化铟锡(ITO)。然而，本发明的实施例并不受限于此，在本发明的其他实施例中，透明导电材料亦可为氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化锡镉(Cd₂SnO₄)、氮化钛(TiN)、掺杂铝氧化锌(AZO)、掺杂镓氧化锌(GZO)等。

每一屏障像素单元BP包含部分的像素电极层224、部分的液晶层LC以及部分的共同电极层COM。当电压被施加于像素电极层224及共同电极层COM时，可形成电场于像素电极层224及共同电极层COM之间，以选择性地控制屏障像素单元BP中的液晶分子来进行扭转，以控制屏障像素单元BP的屏障效果。当所有屏障像素单元BP皆允许光线通过时，使用者可直接看到显示装置210的2D影像。当屏障像素单元BP依序轮流开启及关闭时，可形成间隔设置的光栅。此时，使用者的双眼可分别看到显示装置210的不同位置上的像素，因而可形成3D影像的视觉效果

在本实施例中，为了形成V字形的屏障像素单元DP，本实施例的像素电极层224是设计成连续折弯的V字形，如图2e所示。借此，屏障像素单元BP即可构成V字形的屏障来遮盖显示像素单元DP，达到3D显示的效果。

请参照图3，其是绘示根据本发明另一实施例的立体影像显示器300的结构示意图。立体影像显示器300是类似于立体影像显示器200，但不同之处在于立体影像显示器300的屏障面板220是设置于液晶显示装置210的背光模块212与液晶面板214之间。本实施例的屏障面板220是通过遮蔽背光模块DP的部分光线来达到3D显示的效果。

请参照图4，其是绘示根据本发明又一实施例的立体影像显示器400的结构示意图。立体影像显示器400是类似于立体影像显示器300，但不同之处在于立体影像显示器400利用屏障面板420来代替屏障面板220。

一般的可携式电子装置，例如平板电脑，可通过旋转平板电脑或其他的控制方式来使显示画面旋转90度。为了使旋转后的画面也能呈现3D效果，因此立体影像显示器400是利用屏障面板420来使旋转前和旋转后的2D影像皆能呈现3D效果。屏障面板420是类似于屏障面板220，但不同的处在于屏障面板420包含像素电极层422和像素电极层424，如图4a所示。像素电极层422和像素电极层424是分别位于液晶层的上下两侧，且像素电极层422的排列方向A1是与像素电极层424的排列方向A2互相垂直。像素电极层422具有V字形结构，且具有前述的夹角Φ，而像素电极层424则具有长条状结构。在本实施例中，像素电极层422具有V字形像素电极422a和422b，其是互相交错设置，而像素电极层424则具有长条形像素电极424a和424b，其亦互相交错设置。如此，当电极层422a被施加一电压信号V1而其余电极层(如422b、424a、424b)被施加另一电压信号V2时，本实施例的像素电极层422和像素电极层424便可架构出如图4b所示的直式排列的屏障像素单元BP。反之，当电极层422a被施加电压信号V2而其余电极层被施加电压信号V1时，本实施例的像素电极层422和像素电极层424则架构出如图4b所示的横式排列的屏障像素单元BP，其中电压信号V1与V2的差异值，是根据液晶的不同而有不同的设定值。

由上述说明可知，屏障面板420可提供直式排列和横式排列的屏障像素单元BP，因此当立体影像显示器400旋转而使得显示画面跟着旋转时，屏障面板420可切换屏障像素单元BP的排列方式，如此立体影像显示器400便能于画面旋转后，持续利用屏障面板420来提供3D效果。

虽然本发明已以数个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中任何具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种立体显示器，其特征在于，包含：

一背光模块；

一液晶显示面板，设置于该背光模块上，且包含至少一显示像素单元，其中所述显示像素单元具有一V字外型；以及

一第一视差障壁面板，设置于该液晶显示面板上，其中该第一视差障壁面板包含至少一第一障壁像素单元，所述第一障壁像素单元具有该V字外型且包含：一第一像素电极层，具有该V字外型；以及一第一共同电极层；一第一液晶层系设置于该第一像素电极层上及该第一共同电极层之间。

2.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于，该液晶显示面板为平面转换液晶显示面板。

3.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于，该V字外型所夹的一角度是介于90度至166度之间。

4.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于，该共同电极层包含一第二像素电极层，该第二像素电极层的排列方向是垂直于该第一像素电极层的排列方向，且该第二像素电极层的排列方向与该第一像素电极层的排列方向所夹的一角度为90度。

5.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于，该第一视差障壁面板是设置于该液晶显示面板与该背光模块之间。

6.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于，该液晶显示面板是设置于该第一视差障壁面板与该背光模块之间。

7.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于，该第一像素电极层的材料为氧化铟锡。

8.一种立体显示器，其特征在于，包含：

一液晶显示装置，设置于该背光模块上，且包含多个显示像素单元，其中每一所述显示像素单元具有一V字外型；以及

一视差障壁面板，设置于该液晶显示面板上，其中该视差障壁面板包含多个障壁像素单元，每一所述障壁像素单元具有该V字外型且包含：一像素电极层，具有该V字外型；一液晶层，设置于该像素电极层上；以及一共同电极层，设置于该液晶层上。

9.根据权利要求8所述的立体显示器，其特征在于，该V字外型所夹的一角度是介于90度至166度之间。

10.根据权利要求8所述的立体显示器，其特征在于，该像素电极层的材料为氧化铟锡。