DE102011056984B4

DE102011056984B4 - Bildanzeigevorrichtung

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Publication number: DE102011056984B4
Application number: DE102011056984.7A
Authority: DE
Inventors: Auf Teilnichtnennung Antrag; Hyeon-Ho Son; Jin-Yeong Kim; Hae-Young Chae; Hee-Jin IM; Ju-Hoon Jang
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2031-12-24
Also published as: GB2486935A; GB2486935B; US20120162763A1; GB201120021D0; CN102572473A; DE102011056984A1

Abstract

Bildanzeigevorrichtung, umfassend:- eine Anzeigetafel (120) mit einem Anzeigebereich (DA) und einem Nichtanzeigebereich NDA), wobei der Anzeigebereich (DA) horizontale Linksaugen-Pixelzeilen (Hl), die ein Linksaugenbild anzeigen, und horizontale Rechtsaugen-Pixelzeilen (Hr), die ein Rechtsaugenbild anzeigen, umfasst;- einen Polarisationsfilm (150), der über der Anzeigetafel angeordnet ist, wobei der Polarisationsfilm (150) das Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild linear polarisiert;- eine strukturierte Verzögerungseinrichtung (160), die über dem Polarisationsfilm (150) angeordnet ist, und die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rl) und Rechtsaugen Verzögerungseinrichtungen (Rr) umfasst, wobei die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rl) den horizontalen Linksaugen-Pixelzeilen (Hl) entsprechen und das linear polarisierte Linksaugenbild in ein links zirkular polarisiertes Bild wandeln, und die Rechtsaugen Verzögerungseinrichtungen (Rr) den horizontalen Rechtsaugen-Pixelzeilen (Hr) entsprechen und das linear polarisierte Rechtsaugenbild in ein rechts zirkular polarisiertes Bild wandeln; und- einen Linsenfilm (170), der über dem Polarisationsfilm (150) angeordnet ist und linsenförmige Linsen (174) umfasst, wobei die linsenförmigen Linsen (174) jeweils den Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rl) bzw. den Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rr) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennweite der linsenförmigen Linsen (174) in einem Bereich von 2000 µm bis 3000 µm ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung und insbesondere eine Bildanzeigevorrichtung mit verbessertem Betrachtungswinkel und verbesserter Helligkeit.
Menschen nehmen eine Tiefe und einen dreidimensionalen Effekt aufgrund von psychologischen Faktoren und Gedächtnisfaktoren zusätzlich zu einer binokularen Ungleichheit aufgrund eines Trennungsabstands der Augen wahr. Somit werden dreidimensionale Bildanzeigevorrichtungen klassifiziert in diejenigen eines holographischen Typs, eines stereographischen Typs und eines volumetrischen Typs, in Abhängigkeit vom Ausmaß der dreidimensionalen Bildinformation, die einem Zuschauer bereitgestellt wird.
Der volumetrische Typ, bei dem eine Perspektive entlang einer Tiefenrichtung aufgrund von psychologischen Faktoren und Aufnahmeeffekten wahrgenommen wird, wird für dreidimensionale Computergraphiken beim Berechnen und Anzeigen von Perspektive, Überlagerung, Nuancen und Schatten, hell und dunkel, Bewegung usw., oder IMAX-Filmen verwendet, um eine optische Illusion zu erzeugen, wobei der Zuschauer mit einem großen Bildschirm mit weitem Betrachtungswinkel konfrontiert wird und es den Anschein hat, als würde er in den Raum hinein gesogen.
Der holographische Typ, der die ausgereifteste dreidimensionale Bildanzeigetechnik darstellt, wird für ein holographisches Bild unter Benutzung eines Lasers oder eines weißen Strahls verwendet.
Der stereographische Typ verwendet für die Wahrnehmung des dreidimensionalen Effekts einen physiologischen Faktor beider Augen. Insbesondere verwendet der stereographische Typ eine Stereographie, bei der, wenn verbundene zweidimensionale Bilder mit Parallaxeninformation für linke und rechte Augen bereitgestellt werden, die durch einen Abstand von etwa 65 mm voneinander getrennt sind, ein Gehirn räumliche Information über das Vordere und das Hintere des Bildschirms während des Kombinierens derselben erzeugt, wodurch der dreidimensionale Effekt wahrgenommen wird.
Der stereographische Typ kann als Mehrsicht-Bildanzeigetyp bezeichnet werden. Der stereographische Typ kann unterteilt werden in einen Brillentyp, wo der Benutzer besondere Brillen trägt, und einen brillenfreien Typ, bei dem auf Seite der Anzeigevorrichtung eine Parallaxenbarriere oder eine Linsenanordnung, wie eine linsenförmige oder eine integrale Anordnung, in Abhängigkeit von einer Position, bei der ein im Wesentlichen dreidimensionaler Effekt erzeugt wird, verwendet wird.
Der Brillentyp weist weitere Betrachtungswinkel auf und erzeugt weniger Schwindel als der brillenfreie Typ. Weiter kann der Brillentyp mit relativ geringen Kosten hergestellt werden, und insbesondere kann der Brillentyp, verglichen mit dem Hologrammtyp, mit sehr geringen Kosten hergestellt werden. Weiter gibt es beim Brillentyp, da der Zuschauer eine Brille trägt, um dreidimensionale stereoskopische Bilder zu sehen und er die Brille nicht trägt, um zweidimensionale Bilder zu sehen, einen Vorteil dahingehend, dass eine Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, um sowohl zweidimensionale Bilder als auch dreidimensionale stereoskopische Bilder anzuzeigen.
Der Brillentyp kann in einen Shutterbrillentyp und einen Polarisationsbrillentyp unterteilt werden. Beim Shutterbrillentyp werden abwechselnd Links- und Rechtsaugenbilder auf einem Bildschirm angezeigt, wobei das Timing, also die zeitliche Abstimmung eines sequentiellen Öffnens und Schließens eines linken Shutters und eines rechten Shutters, also der Verschlussblenden der Shutterbrille an den Abwechslungszyklus der Links- und Rechtsaugenbilder angepasst ist, und die entsprechenden Bilder vom linken und vom rechten Auge getrennt wahrgenommen werden, wodurch der dreidimensionale Effekt erzeugt wird.
Beim Polarisationsbrillentyp werden die Pixel einer Anzeige durch Spalten, Zeilen oder Pixel zweigeteilt, und Links- und Rechtsaugenbilder werden mit verschiedenen Polarisationsrichtungen angezeigt, wobei das linke Glas und das rechte Glas der Polarisationsbrille verschiedene Polarisationsrichtungen aufweisen, und die entsprechenden Bilder vom linken Auge und vom rechten Auge getrennt wahrgenommen werden, wodurch der dreidimensionale Effekt erzeugt wird.
Beim Shutterbrillentyp muss eine Wechselanzahl pro Einheitszeit erhöht werden, um eine Ermüdung zu reduzieren und den dreidimensionalen Effekt zu verbessern. Wenn eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung für den Shutterbrillentyp verwendet wird, weist der Flüssigkristall übrigens eine langsame Ansprechzeit auf, und eine Anzeigeadressierungszeit eines Abtastens ist nicht vollständig mit dem Abwechslungszyklus der Bilder abgestimmt. Dementsprechend kann ein Flackern auftreten, das eine Ermüdung, wie beispielsweise Schwindel, während des Betrachtens der Bilder erzeugen kann.
Auf der anderen Seite weist der Polarisationsbrillentyp nicht diejenigen Faktoren auf, die ein Flackern erzeugen, und eine Ermüdung wird weniger verursacht, während man die Bilder betrachtet. Der Polarisationsbrillentyp kann eine Reduzierung der monokularen Auflösung um die Hälfte bewirken, da die Pixel des Bildschirms durch Spalten, Zeilen oder Pixel zweigeteilt sind. Jedoch ist die Reduzierung der monokularen Auflösung beim Polarisationsbrillentyp um die Hälfte kein Problem, da gegenwärtige Anzeigetafeln eine hohe Auflösung aufweisen und es zukünftig möglich sein wird, die Auflösung weiter zu erhöhen.
Weiter sollte der Shutterbrillentyp Hardware oder Schaltkreise in der Anzeigevorrichtung zum abwechselnden Anzeigen von Bildern aufweisen, und er benötigt weiter teure Shutterbrillen. Mit der Anzahl der Zuschauer steigen die Kosten. Auf der anderen Seite kann der Polarisationsbrillentyp ein polarisationsteilendes optisches Element verwenden, welches strukturiert ist, um polarisiertes Licht zu teilen, beispielsweise durch eine strukturierte Verzögerungseinrichtung oder einen Mikropolarisator auf einer vorderen Oberfläche der Anzeigetafel, und somit kann der Zuschauer hier Polarisationsbrillen tragen, die sehr viel billiger als die Shutterbrillen sind, um die Bilder zu sehen. Dementsprechend sind die Kosten für den Polarisationsbrillentyp relativ gering.
US 5956001 A beschreibt eine Bildanzeigevorrichtung mit Pixeln für ein rechtes Auge und Pixeln für ein linkes Auge, einer Schwarzmatrix, einer Polarisationsplatte und streifenförmigen Phasenplatten, um Licht der Pixel für das rechte Auge und Licht der Pixel für das linke Auge unterschiedlich zirkular zu polarisieren, und mit einer Linsenplatte mit zylindrischen Linsen.
EP 1067805 A2 beschreibt eine stereoskopische Anzeige mit einer LC-Einrichtung mit Pixeln, einem Substrat, einem linearen Polarisator, ersten und zweiten Streifen eines Verzögerungs-Arrays sowie einem Linsenraster.
US 2008/0036853 A1 beschreibt eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung mit einer Linsenfolie, die in einem Beispiel eine Stärke von 0,2 mm hat. In einem Beispiel ist die Brennweite der Linsen der Linsenfolie kleiner oder gleich einem Abstand zwischen der Linsenfolie und einem räumlichen Lichtmodulator.
US 2010/0165241 A1 beschreibt eine Hinterleuchtungseinheit für eine Anzeigevorrichtung, mit einer Linsenfolie, die einen Basisfilm aus einem Acryl-basiertem Kunstharz, Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polyethylenterephthalat (PET) hat.
US 4414316 A beschreibt ein Schichtmaterial für dreidimensionale Bilder und Photographien, mit einem Polymerfilm, dessen Oberfläche Linsen bildet, und mit einem Basisfilm aus Cellulosetriacetat, Vinyl, Vinyl/PET-Laminaten oder Polyester wie z.B. Polyethylenterephthalat.
1 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt eine dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß dem Stand der Technik.
In 1 umfasst die dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung 10 des Polarisationsbrillentyps gemäß dem Stand der Technik eine Anzeigetafel 20, die ein Bild anzeigt, einen Polarisationsfilm 50 über der Anzeigetafel 20 und eine strukturierte Verzögerungseinrichtung 60 über dem Polarisationsfilm 50.
Die Anzeigetafel 20 umfasst Anzeigebereiche DA, die im Wesentlichen das Bild anzeigen, und Nichtanzeigebereiche NDA zwischen benachbarten Anzeigebereichen DA. Die Anzeigebereiche DA umfassen horizontale Linksaugenpixelzeilen Hl und horizontale Rechtsaugenpixelzeilen Hr.
Die horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl, die ein Linksaugenbild anzeigen, und die horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr, die ein Rechtsaugenbild anzeigen, sind abwechselnd entlang einer in der Figur vertikalen Richtung der Anzeigetafel 20 angeordnet. Rote, grüne und blaue Unterpixel R, G und B sind sequentiell in jeder der horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl und der horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr angeordnet.
Der Polarisationsfilm 50 ändert das von der Anzeigetafel 20 angezeigte Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild entsprechend in ein linear polarisiertes Linksaugenbild und ein linear polarisiertes Rechtsaugenbild, und leitet das linear polarisierte Linksaugenbild und das linear polarisierte Rechtsaugenbild an die strukturierte Verzögerungseinrichtung 60 weiter.
Die strukturierte Verzögerungseinrichtung 60 umfasst Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 und Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr. Die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 und die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr entsprechen jeweils den horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl und den horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr, und sie sind bezogen auf die Figur entlang der vertikalen Richtung der Anzeigetafel 20 abwechselnd angeordnet. Die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 wandeln das linear polarisierte Licht in linkszirkular polarisiertes Licht, und die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr wandeln das linear polarisierte Licht in rechtszirkular polarisiertes Licht.
Dementsprechend wird ein von den horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl der Anzeigetafel 20 angezeigtes Linksaugenbild linear polarisiert, wenn es den Polarisationsfilm 50 passiert, es wird linkszirkular polarisiert, wenn es die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 passiert, und zu einem Zuschauer übertragen wird. Ein von den horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr der Anzeigetafel 20 angezeigtes Rechtsaugenbild wird linear polarisiert, wenn es den Polarisationsfilm 50 passiert, es wird rechtszirkular polarisiert, wenn es die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 passiert, und zum Zuschauer übertragen wird.
Polarisationsbrillen 80, die der Zuschauer trägt, umfassen eine Linksaugenlinse 82 und eine Rechtsaugenlinse 84. Die Linksaugenlinse 82 überträgt oder transmittiert nur linkszirkular polarisiertes Licht, und die Rechtsaugenlinse 84 überträgt oder transmittiert nur rechtszirkular polarisiertes Licht.
Dementsprechend wird von den zum Zuschauer übertragenen Bildern das linkszirkular polarisierte Linksaugenbild durch die Linksaugenlinse 82 an das linke Auge des Zuschauers übertragen, und das rechtszirkular polarisierte Rechtsaugenbild wird durch die Rechtsaugenlinse 84 an das rechte Auge des Zuschauers übertragen. Der Zuschauer kombiniert das entsprechend an das linke Auge und das rechte Auge übertragene Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild, und erkennt ein dreidimensionales stereoskopisches Bild.
2 ist eine Schnittansicht einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß dem Stand der Technik, die eine Flüssigkristallanzeigetafel als Anzeigetafel umfasst.
In 2 umfasst eine Anzeigetafel 20 ein erstes und ein zweites Substrat 22 und 40, die einander gegenüber liegen und räumlich voneinander getrennt sind, und eine Flüssigkristallschicht 48, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 22 und 40 angeordnet ist.
Eine Gate-Leitung (nicht gezeigt) und eine mit der Gate-Leitung verbundene Gate-Elektrode 24 sind auf einer inneren Oberfläche des ersten Substrats 22 ausgebildet. Eine Gate-Isolationsschicht 26 ist auf der Gate-Leitung und der Gate-Elektrode 24 ausgebildet.
Eine Halbleiterschicht 28 ist auf der Gate-Isolationsschicht 26 entsprechend der Gate-Elektrode 24 ausgebildet. Source- und Drainelektroden 32 und 34, die räumlich voneinander getrennt sind, und eine mit der Sourceelektrode 32 verbundene Datenleitung (nicht gezeigt) sind auf der Halbleiterschicht 28 ausgebildet. Die Datenleitung kreuzt die Gate-Leitung, um einen Pixelbereich zu definieren.
Hier bilden die Gate-Elektrode 24, die Halbleiterschicht 28, die Sourceelektrode 32 und die Drainelektrode 34 einen Dünnschichttransistor T.
Eine Passivierungsschicht 36 ist auf der Sourceelektrode 32, der Drainelektrode 34 und der Datenleitung ausgebildet, und die Passivierungsschicht 36 weist ein Drainkontaktloch 36a auf, das die Drainelektrode 34 freilegt.
Eine Pixelelektrode 38 ist auf der Passivierungsschicht 36 im Pixelbereich ausgebildet und durch das Drainkontaktloch 36a mit der Drainelektrode 34 verbunden.
Eine Schwarzmatrix 42 ist auf einer inneren Oberfläche des zweiten Substrats 40 ausgebildet. Die Schwarzmatrix 42 weist eine Öffnung entsprechend dem Pixelbereich auf, und sie entspricht der Gate-Leitung, der Datenleitung und dem Dünnschichttransistor T. Eine Farbfilterschicht 44 ist auf der Schwarzmatrix 42 und auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats 40 ausgebildet, die durch die Öffnung der Schwarzmatrix 42 freigelegt ist. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, umfasst die Farbfilterschicht 44 rote, grüne und blaue Farbfilter, die jeweils einem der Pixelbereiche entsprechen.
Eine transparente Elektrode 46 für ein gemeinsames Potential ist auf der Farbfilterschicht 44 ausgebildet.
Die Flüssigkristallschicht 48 ist zwischen der Pixelelektrode 38 des ersten Substrats 22 und der Elektrode 46 für ein gemeinsames Potential des zweiten Substrats 40 angeordnet. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, sind Ausrichtungsschichten, die eine anfängliche Anordnung der Flüssigkristallmoleküle bestimmen, jeweils zwischen der Flüssigkristallschicht 48 und der Pixelelektrode 38 und zwischen der Flüssigkristallschicht 48 und der Elektrode 46 für ein gemeinsames Potential ausgebildet.
Ein erster Polarisator 52 ist auf einer äußeren Oberfläche des ersten Substrats 22 angeordnet, und ein zweiter Polarisator 50 ist auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 40 angeordnet. Der zweite Polarisator 50 entspricht dem Polarisationsfilm der 1. Der erste und der zweite Polarisator 52 und 50 lassen linear polarisiertes Licht passieren, das parallel zu ihrer Transmissionsachse ist. Die Transmissionsachse des ersten Polarisators 52 ist zur Transmissionsachse des zweiten Polarisators 50 senkrecht.
Eine strukturierte Verzögerungseinrichtung 60 ist am zweiten Polarisator 50 angebracht. Die strukturierte Verzögerungseinrichtung 60 umfasst einen Basisfilm 62, eine Verzögerungsschicht 64, einen schwarzen Streifen 66 und eine Klebeschicht 68.
Die Verzögerungsschicht 64 umfasst Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen Rl und Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr, die abwechselnd entlang einer vertikalen Richtung der Vorrichtung angeordnet sind. Der schwarze Streifen 66 entspricht den Übergängen zwischen den Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen Rl und den Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr.
Die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen Rl und die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr weisen einen Verzögerungswert von λ/4 auf, und ihre optischen Achsen bilden Winkel von +45 Grad und -45 Grad bezüglich einer Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts, das von der Anzeigetafel 20 und dem zweiten Polarisator 50 transmittiert wird.
Der schwarze Streifen 66 verhindert dreidimensionales (3D) Übersprechen, wo die Linksaugenbilder und die Rechtsaugenbilder gleichzeitig zum linken Auge oder zum rechten Auge des Zuschauers übertragen werden, wodurch 3D-Betrachtungswinkel entlang der Aufwärtsrichtung und der Abwärtsrichtung der Vorrichtung verbessert werden.
Alternativ kann, um das 3D-Übersprechen zu verhindern, anstatt den schwarzen Streifen 66 auszubilden, die Schwarzmatrix 42 in der Anzeigevorrichtung eine vergrößerte Breite aufweisen.
Eine Verbesserung beim 3D-Übersprechen und den 3D-Betrachtungswinkeln unter Verwendung des schwarzen Streifens oder der Schwarzmatrix wird unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
3A bis 3C sind schematische Schnittansichten und zeigen ein 3D-Übersprechen bei der dreidimensionalen Anzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps beim Stand der Technik. 3A zeigt die Vorrichtung ohne den schwarzen Streifen, 3B zeigt die Vorrichtung mit dem schwarzen Streifen und 3C zeigt die Vorrichtung mit der Schwarzmatrix mit der vergrößerten Breite anstelle des schwarzen Streifens.
Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, wird, beim frontseitigen Betrachtungswinkel und beim linken und rechten Betrachtungswinkel der dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung 10 des Polarisationsbrillentyps, das von den horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl der Anzeigetafel 20 angezeigte Linksaugenbild Il linkszirkular polarisiert, wenn es die Linksaugen-Verzögerungseinrichtung Rl der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 passiert und zum Zuschauer übertragen wird, und das von den horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr der Anzeigetafel 20 angezeigte Rechtsaugenbild Ir wird rechtszirkular polarisiert, wenn es die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 passiert und zum Zuschauer übertragen wird. Dementsprechend gibt es kein 3D-Übersprechen aufgrund des Vermischens des Linksaugenbildes Il und des Rechtsaugenbildes Ir.
Wie in 3A gezeigt ist, passiert jedoch, beim Aufwärts- und Abwärtsbetrachtungswinkel der dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung 10 des Polarisationsbrillentyps, ein Teil des von den horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl der Anzeigetafel 20 angezeigten Linksaugenbildes Il die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtung Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 und wird rechtszirkular polarisiert.
Dementsprechend werden das Rechtsaugenbild Ir und ein Teil des Linksaugenbildes Il rechtszirkular polarisiert und zum rechten Auge des Zuschauers durch die Rechtsaugenlinse 84 der Polarisationsbrille 80 übertragen. Dementsprechend überlagern sich das Rechtsaugenbild Ir und ein Teil des Linksaugenbildes Il, und 3D-Übersprechen tritt auf. Die Eigenschaften des 3D-Betrachtungswinkels entlang der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung sind vermindert.
Die Störung des Linksaugenbildes Il und des Rechtsaugenbildes Ir kann durch die Nichtanzeigebereiche NDA zwischen den Anzeigebereichen DA mit einer ersten Höhe h1 der Anzeigetafel 20 reduziert werden. Da die Anzeigetafel 20 relativ weit von der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 entfernt ist, ist der Effekt für das Verhindern des 3D-Übersprechens vernachlässigbar.
Um dies zu verbessern kann, wie in 3B gezeigt ist, der schwarze Streifen 66 zwischen der Linksaugen-Verzögerungseinrichtung Rl und der Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtung Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 ausgebildet sein, oder es kann, wie in 3C gezeigt ist, die Schwarzmatrix 43 in der Anzeigetafel 20 die vergrößerte Breite ohne den schwarzen Streifen aufweisen.
Hier wird ein Teil des Linksaugenbildes Il, das von den horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl der Anzeigetafel 20 angezeigt wird und zur Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtung Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 60 vordringt, durch den schwarzen Streifen 66 oder die Schwarzmatrix 43 blockiert. Dementsprechend wird kein Teil des Linksaugenbildes Il nicht rechtszirkular polarisiert und nicht ausgegeben.
Anders gesagt wird nur das Rechtsaugenbild Ir rechtszirkular polarisiert und durch die Rechtsaugenlinse 84 der Polarisationsbrille 80 an das rechte Auge des Zuschauers übertragen. Das 3D-Übersprechen aufgrund der Überlagerung des Rechtsaugenbildes Ir und eines Teils des Linksaugenbildes Il wird verhindert, und der 3D-Betrachtungswinkel entlang der Aufwärts- und Abwärtsrichtung wird verbessert.
Die Anzeigetafel 20 umfasst jedoch einen Schwarzstreifenbereich BS, der aufgrund des schwarzen Streifen 66 größer als der Nichtanzeigebereich NDA ist, und der Anzeigebereich DA wird wesentlich verkleinert, so dass er eine zweite Höhe h2 aufweist, die kleiner als die erste Höhe hl ist. Oder der Nichtanzeigebereich NDA wird aufgrund der Schwarzmatrix 43 vergrößert und der Anzeigebereich DA wird verkleinert, so dass er eine dritte Höhe h3 aufweist, die kleiner als die erste Höhe h1 ist. Dementsprechend sind das Öffnungsverhältnis und die Helligkeit vermindert.
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung gerichtet, die im Wesentlichen eins oder mehrere Probleme aufgrund der Beschränkungen und Nachteile des Stands der Technik vermeidet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung bereitzustellen, die Eigenschaften von 3D-Betrachtungswinkeln verbessert und das Öffnungsverhältnis und die Helligkeit erhöht, indem ein 3D-Übersprechen verhindert wird.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zweidimensionale Bildanzeigevorrichtung mit verbesserter Helligkeit bereitzustellen.
Die Erfindung ist in Anspruch 1 und dem nebengeordneten Patentanspruch angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargestellt, und werden teilweise von der Beschreibung her offensichtlich sein, oder können durch das Ausführen der Erfindung erlernt werden. Diese und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und erreicht, die insbesondere in der Beschreibung und den Ansprüchen als auch in den angehängten Zeichnungen hervorgehoben ist.
Um diese und andere Vorteile zu erreichen und gemäß dem Zweck der Ausführungsformen der Erfindung, wie sie ausgeführt und weitläufig beschrieben sind, umfasst eine Bildanzeigevorrichtung eine Anzeigetafel mit einer Anzeigefläche und einer Nichtanzeigefläche, wobei die Anzeigefläche horizontale Linksaugenpixelzeilen, die ein Linksaugenbild anzeigen, und horizontale Rechtsaugenpixelzeilen, die ein Rechtsaugenbild anzeigen, umfasst; einen Polarisationsfilm, der über der Anzeigetafel angeordnet ist, wobei der Polarisationsfilm das Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild linear polarisiert; eine strukturierte Verzögerungseinrichtung, die über dem Polarisationsfilm angeordnet ist, und die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen und Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen umfasst, wobei die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen den horizontalen Linksaugenpixelzeilen entsprechen und das linear polarisierte Linksaugenbild in ein linkszirkular polarisiertes Bild wandeln, und die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen den horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen entsprechen und das linear polarisierte Bild in ein rechtszirkular polarisiertes Bild wandeln; und einen Linsenfilm, der über dem Polarisationsfilm angeordnet ist und linsenförmige Linsen umfasst, wobei die linsenförmigen Linsen jeweils den Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen und den Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen entsprechen.
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst eine Bildanzeigevorrichtung eine Anzeigetafel mit horizontalen Pixelzeilen, von denen jede mehrere Pixel umfasst, einen linearen Polarisationsfilm, der über der Anzeigetafel angeordnet ist; und einen Linsenfilm, der über dem linearen Polarisationsfilm angeordnet ist und linsenförmige Linsen umfasst, wobei die linsenförmigen Linsen den horizontalen Pixelzeilen entsprechen.
Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erklärend sind und beabsichtigt sind, um eine weitgehende Erklärung der beanspruchten Erfindung zu bieten.
Die angehängten Zeichnungen, die hier enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen und eingefügt sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erklärung der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt eine dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß dem Stand der Technik;
2 ist eine Schnittansicht einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß dem Stand der Technik, die eine Flüssigkristallanzeigetafel als Anzeigetafel umfasst;
3A bis 3C sind schematische Schnittansichten, die ein 3D-Übersprechen bei der dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß dem Stand der Technik zeigt;
4 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt eine dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine Schnittansicht einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine perspektivische Ansicht für das Berechnen eines 3D-Übersprechens bei einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Graph, der Simulationsergebnisse des 3D-Übersprechens als Funktion eines Brechungswinkels bei einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung unter verschiedenen Bedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 ist ein Graph, der eine Helligkeit als Funktion eines Brechungswinkels bei der dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung mit unterschiedlichen Brennweiten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Schnittansicht einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung mit einem Linsenfilm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10A und 10B sind Ansichten, die jeweils Lichtpfade in einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung vor und nach dem Anbringen von linsenförmigen Linsen zeigen.
11A und 11B sind Bilder von zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtungen entsprechend vor und nach dem Anbringen von linsenförmigen Linsen.
12A ist eine schematische Ansicht, die eine Bildanzeigevorrichtung für das Messen der Helligkeit in Abhängigkeit vom Vorhandensein der linsenförmigen Linsen zeigt.
12B ist ein Graph, der die Helligkeit in jedem Punkt der 12A zeigt.

Es wird nun im Detail auf beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, die in den angehängten Zeichnungen gezeigt sind.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 4 umfasst die dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung 110 des Polarisationsbrillentyps der vorliegenden Erfindung eine Anzeigetafel 120, die ein Bild anzeigt, einen Polarisationsfilm 150 über der Anzeigetafel 120, eine strukturierte Verzögerungseinrichtung 160 über dem Polarisationsfilm 150 und einen Linsenfilm 170 über der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160. Hier kann der Linsenfilm 170 eine Blattform aufweisen.
Die Anzeigetafel 120 umfasst Anzeigebereiche DA, die im Wesentlichen das Bild anzeigen, und Nichtanzeigebereiche NDA zwischen benachbarten Anzeigebereichen DA. Die Anzeigebereiche DA umfassen horizontale Linksaugenpixelzeilen Hl und horizontale Rechtsaugenpixelzeilen Hr.
Die horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl, die ein Linksaugenbild anzeigen, und die horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr, die ein Rechtsaugenbild anzeigen, sind abwechselnd entlang einer in der Figur vertikalen Richtung der Anzeigetafel 120 angeordnet. Rote, grüne und blaue Unterpixel R, G und B sind sequentiell in jeder der horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl und der horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr angeordnet.
Der Polarisationsfilm 150 wandelt das von der Anzeigetafel 120 angezeigte Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild entsprechend in ein linear polarisiertes Linksaugenbild und ein linear polarisiertes Rechtsaugenbild, und überträgt das linear polarisierte Linksaugenbild und das linear polarisierte Rechtsaugenbild an die strukturierte Verzögerungseinrichtung 160.
Die strukturierte Verzögerungseinrichtung 160 umfasst Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 und Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr. Die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 und die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr entsprechen jeweils den horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl und den horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr und sind abwechselnd entlang der bezogen auf die Figur vertikalen Richtung der Anzeigetafel 120 angeordnet. Die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 wandeln linear polarisiertes Licht in linkszirkular polarisiertes Licht, und die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr wandeln linear polarisiertes Licht in rechtszirkular polarisiertes Licht.
Der Linsenfilm 170 konzentriert das linkszirkular polarisierte Licht oder das rechtszirkular polarisierte Licht von der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 in eine vorbestimmte Richtung und verbessert die Betrachtungswinkel entlang der bezogen auf die Figur Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Vorrichtung. Der Linsenfilm 170 umfasst mehrere linsenförmige Linsen 174, die im Kontext der Figur entlang der vertikalen Richtung der Anzeigetafel 120 angeordnet sind. Jede linsenförmige Linse 174 entspricht einer der Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen R1 oder einer der Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr.
Hier weist ein Linsenabstand P_L also der Rasterabstand der Linsen 174 des Linsenfilms 170, der als eine Breite einer jeden linsenförmigen Linse 174 oder als ein Abstand zwischen Maxima von benachbarten linsenförmigen Linsen 174 definiert ist, einen Unterschied von etwa ±5 µm zu einem Pixelabstand Pp, also dem Rasterabstand der Pixel der Anzeigetafel 120 auf, der als ein Abstand von einem oberen Ende eines Pixels zu einem oberen Ende eines nächsten Pixels entlang der bezüglich der Figur vertikalen Richtung der Anzeigetafel definiert ist. Vorzugsweise ist der Linsenabstand P_L kleiner oder gleich dem Pixelabstand P_P.
Nun können der Linsenabstand und der Pixelabstand einander entsprechen, so dass ein mittlerer Bereich des Linsenfilms 170 mit einem mittleren Bereich der Anzeigetafel 120 ausgerichtet ist.
Dementsprechend wird ein Linksaugenbild, das von den horizontalen Linksaugenpixelzeilen Hl der Anzeigetafel 120 angezeigt wird, linear polarisiert, wenn es den Polarisationsfilm 150 passiert, es wird linkszirkular polarisiert, wenn es die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen Rl der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 passiert, und es wird in eine erste Richtung gelenkt, wenn es den Linsenfilm 170 passiert. Ein Rechtsaugenbild, das von den horizontalen Rechtsaugenpixelzeilen Hr der Anzeigetafel 120 angezeigt wird, wird linear polarisiert, wenn es den Polarisationsfilm 150 passiert, es wird rechtszirkular polarisiert, wenn es die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 passiert, und es wird in die erste Richtung gelenkt, wenn es den Linsenfilm 170 passiert. Dementsprechend werden das Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild, die in die erste Richtung gelenkt werden, zum Zuschauer übertragen.
Eine Polarisationsbrille 180, die der Zuschauer trägt, umfasst eine Linksaugenlinse 182 und eine Rechtsaugenlinse 184. Die Linksaugenlinse 182 lässt nur linkszirkular polarisiertes Licht passieren, und die Rechtsaugenlinse 184 lässt nur rechtszirkular polarisiertes Licht passieren.
Dementsprechend wird von den an den Zuschauer übertragenen Bildern das linkszirkular polarisierte Linksaugenbild durch die Linksaugenlinse 182 an das linke Auge des Zuschauers übertragen, und das rechtszirkular polarisierte Rechtsaugenbild wird durch die Rechtsaugenlinse 184 an das rechte Auge des Zuschauers übertragen. Der Zuschauer kombiniert das Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild, die entsprechend an das linke Auge und das rechte Auge übertragen werden, und erkennt ein dreidimensionales stereoskopisches Bild.
Nun kann ein Teil des Linksaugenbildes rechtszirkular polarisiert werden, in dem es die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 passiert, oder ein Teil des Rechtsaugenbildes kann linkszirkular polarisiert werden, in dem es die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen Rl der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 passiert. Das rechtszirkular polarisierte Linksaugenbild oder das linkszirkular polarisierte Rechtsaugenbild können jedoch in eine zweite Richtung gelenkt werden, die von der ersten Richtung verschieden ist, wenn es den Linsenfilm 170 passiert. Dementsprechend kann ein 3D-Übersprechen aufgrund von Überlagerungen des Linksaugenbildes und des Rechtsaugenbildes verhindert werden, und die Eigenschaften hinsichtlich eines Betrachtungswinkels können verbessert werden.
5 ist eine Schnittansicht einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung des Polarisationsbrillentyps gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 5 umfasst eine Anzeigetafel 120 ein erstes und ein zweites Substrat 122 und 140, die einander gegenüber liegen und räumlich voneinander getrennt sind, und eine Flüssigkristallschicht 148, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 122 und 140 angeordnet ist.
Eine Gate-Leitung (nicht gezeigt) und eine mit der Gate-Leitung verbundene Gate-Elektrode 124 sind auf einer inneren Oberfläche des ersten Substrats 122 ausgebildet. Eine Gate-Isolationsschicht 126 ist auf der Gate-Leitung und der Gate-Elektrode 124 ausgebildet.
Eine Halbleiterschicht 128 ist der Gate-Elektrode 124 entsprechend auf der Gate-Isolationsschicht 126 ausgebildet. Räumlich voneinander getrennte Source- und Drainelektroden 132 und 134 und eine mit der Sourceelektrode 132 verbundene Datenleitung (nicht gezeigt) sind auf der Halbleiterschicht 128 ausgebildet. Die Datenleitung kreuzt die Gate-Leitung, um einen Pixelbereich zu definieren. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, umfasst die Halbleiterschicht 128 eine Aktivschicht aus intrinsischem amorphen Silizium und Ohmsche Kontaktschichten aus störstellendotiertem amorphen Silizium. Die Ohmschen Kontaktschichten können dieselbe Form wie die Source- und Drainelektroden 132 und 134 aufweisen.
Hier bilden die Gate-Elektrode 124, die Halbleiterschicht 128, die Sourceelektrode 132 und die Drainelektrode 134 einen Dünnschichttransistor T.
Eine Passivierungsschicht 136 ist auf der Sourceelektrode 132, der Drainelektrode 134 und der Datenleitung ausgebildet, und die Passivierungsschicht 136 weist ein Drainkontaktloch 136a auf, das die Drainelektrode 134 freilegt.
Eine Pixelelektrode 138 ist auf der Passivierungsschicht 136 im Pixelbereich ausgebildet und durch das Drainkontaktloch 136a mit der Drainelektrode 134 verbunden.
Eine Schwarzmatrix 142 ist auf einer inneren Oberfläche des zweiten Substrats 140 ausgebildet. Die Schwarzmatrix 142 weist eine Öffnung entsprechend dem Pixelbereich auf, und entspricht der Gate-Leitung, der Datenleitung und dem Dünnschichttransistor T. Hier entspricht die Öffnung dem Anzeigebereich DA und die Schwarzmatrix 142 entspricht dem Nichtanzeigebereich NDA. Eine Farbfilterschicht 144 ist auf der Schwarzmatrix 142 und auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats 140, die durch die Öffnung der Schwarzmatrix 142 freigelegt ist, ausgebildet. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, umfasst die Farbfilterschicht 144 rote, grüne und blaue Farbfilter, die jeweils einem Pixelbereich entsprechen. Die roten, grünen und blauen Farbfilter sind sequentiell und wiederholt entlang einer horizontalen Richtung der Anzeigetafel 120 angeordnet, wie es in 4 gezeigt ist. Dieselben Farbfilter sind entlang der vertikalen Richtung der Anzeigetafel 120 im Kontext der Figur angeordnet. Eine transparente Elektrode 146 für ein gemeinsames Potential ist auf der Farbfilterschicht 144 ausgebildet.
Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, kann eine Überzugsschicht zwischen der Farbfilterschicht 144 und der Elektrode 146 für ein gemeinsames Potenzial ausgebildet sein, um die Farbfilterschicht 144 zu schützen, und um eine Oberfläche des zweiten Substrats 140 mit der Farbfilterschicht 144 zu glätten.
Die Flüssigkristallschicht 148 ist zwischen der Pixelelektrode 138 des ersten Substrats 122 und der Elektrode 146 für ein gemeinsames Potential des zweiten Substrats 140 angeordnet. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, sind Ausrichtungsschichten, die eine anfängliche Anordnung von Flüssigkristallmolekülen bestimmen, jeweils zwischen der Flüssigkristallschicht 148 und der Pixelelektrode 138 und zwischen der Flüssigkristallschicht 148 und der Elektrode 146 für ein gemeinsames Potential ausgebildet.
Obwohl in dieser Ausführungsform die Pixelelektrode 138 und die Elektrode 146 für ein gemeinsames Potential entsprechend auf dem ersten und dem zweiten Substrat 122 und 140 ausgebildet sind, können sowohl die Pixelelektrode 138 als auch die Elektrode 146 für ein gemeinsames Potential auf dem ersten Substrat 122 ausgebildet sein.
Weiter ist ein erster Polarisator 152 auf einer äußeren Oberfläche des ersten Substrats 122 angeordnet, und ein zweiter Polarisator 150 ist auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 140 angeordnet. Der erste und der zweite Polarisator 152 und 150 lassen linear polarisiertes Licht passieren, das parallel zu ihrer Transmissionsachse ist. Die Transmissionsachse des ersten Polarisators 152 ist zur Transmissionsachse des zweiten Polarisators 150 senkrecht. Klebeschichten können zwischen dem ersten Substrat 122 und dem ersten Polarisator 152 und zwischen dem zweiten Substrat 140 und dem zweiten Polarisator 150 angeordnet sein.
Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, ist eine Hintergrundbeleuchtungseinheit unter dem zweiten Polarisator 152 angeordnet, um Licht für die Anzeigetafel 120 bereitzustellen.
Hier wird eine Flüssigkristalltafel als Anzeigetafel 120 verwendet. Alternativ kann eine organische elektrolumineszente Anzeigetafel als Anzeigetafel 120 verwendet werden. In diesem Fall kann der erste Polarisator 152 weggelassen werden, und anstelle des zweiten Polarisators 150 können ein λ/4-Plättchen (Viertelwellenlängenplättchen: QWP) und ein linearer Polarisator verwendet werden.
Eine strukturierte Verzögerungseinrichtung 160 ist am zweiten Polarisator 150 angebracht. Die strukturierte Verzögerungseinrichtung 160 umfasst einen ersten Basisfilm 162, eine Verzögerungsschicht 164 und eine Klebeschicht 168. Die Verzögerungsschicht 164 umfasst Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen Rl und Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr, die abwechselnd entlang einer vertikalen Richtung der Vorrichtung angeordnet sind. Die Klebeschicht 168 kontaktiert den zweiten Polarisator 150, und die Verzögerungsschicht 164 ist zwischen dem ersten Basisfilm 162 und dem zweiten Polarisator 150 angeordnet. Hier können die Positionen der Verzögerungsschicht 164 und des ersten Basisfilms 162 verändert werden. Die Klebeschicht 168, die den zweiten Polarisator 150 kontaktiert, wird also auf einer ersten Oberfläche des ersten Basisfilms 162 ausgebildet, und die Verzögerungsschicht 164 wird auf einer zweiten Oberfläche des ersten Basisfilms 162 ausgebildet.
Der erste Basisfilm 162 kann aus Triacetylcellulose (TAC) oder Cycloolefin Polymer (COP) ausgebildet sein.
Die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen Rl und die Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen Rr weisen einen Verzögerungswert von λ/4 auf, und ihre optischen Achsen weisen Winkel von +45 Grad und -45 Grad bezüglich einer Polarisationsrichtung des von der Anzeigetafel 120 durch den zweiten Polarisator 150 transmittierten linearen polarisierten Lichts auf.
Ein Linsenfilm 170 ist auf der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 angeordnet. Der Linsenfilm 170 umfasst einen zweiten Basisfilm 172 und linsenförmige Linsen 174. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, kann der Basisfilm 172 an der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 mit einer Klebeschicht angebracht sein.
Der zweite Basisfilm 172 kann aus Polyethylenterephthalate (PET) ausgebildet sein. Da PET billig ist und Verzögerungswerte aufgrund von Doppelbrechung aufweist, kann PET jedoch eine Änderung in der Polarisation verursachen. Beispielsweise weist PET einen Verzögerungswert Rin in der Fläche oder Ebene von 130 nm und einen Verzögerungswert Rth entlang der Dicke von -4300 nm auf. Es ist nicht leicht, Licht zu kontrollieren. Demnach ist es wünschenswert, ein Material ohne Doppelbrechung oder relativ geringer Doppelbrechung als zweiten Basisfilm 172 zu verwenden. Bevorzugterweise weist der zweite Basisfilm 172 einen Verzögerungswert Rin in der Ebene in einem Bereich von -10 nm bis +10 nm auf, und noch bevorzugterweise von 0 nm, und einen Verzögerungswert Rth entlang der Dicke in einem Bereich von -50 nm bis +50 nm. Der zweite Basisfilm 172 kann Triacetylcellulose (TAC), Cycloolefin Polymer (COP) oder ein Acrylmaterial ohne Verzögerung umfassen. Beispielsweise kann TAC einen Verzögerungswert Rin in der Ebene von 0 nm und einen Verzögerungswert Rth in der Dicke von -50 nm aufweisen. Das Acrylmaterial ohne Verzögerung kann einen Verzögerungswert Rin in der Ebene von 0 nm und einen Verzögerungswert Rth entlang der Dicke von 0 nm aufweisen. Der zweite Basisfilm 172 weist eine Dicke von etwa 60 µm bis etwa 80 µm auf.
Der erste Basisfilm 162 der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 kann weggelassen werden. In diesem Fall kann die Verzögerungsschicht 164 auf einer oberen Oberfläche des zweiten Polarisators 150 ausgebildet sein, oder sie kann auf einer unteren Oberfläche des zweiten Basisfilms 172 ausgebildet sein.
Ein Linsenabstand P_L des Linsenfilms 170, der als eine Breite einer jeden linsenförmigen Linse 174 oder als ein Abstand zwischen Maxima von benachbarten linsenförmigen Linsen 174 definiert ist, weist einen Unterschied von etwa ±5 µm zu einem Pixelabstand P_P der Anzeigetafel 120 auf, der als ein Abstand von einem oberen Ende eines Pixels zu einem oberen Ende eines nächsten Pixels entlang der vertikalen Richtung der Anzeigetafel 120 in 4 definiert ist, und er entspricht einer Breite einer jeden Linksaugen-Verzögerungseinrichtung Rl oder jeder Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtung Rr der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160. Bevorzugterweise ist der Linsenabstand P_L kleiner oder gleich dem Pixelabstand P_P.
Weiter ändert sich eine Dicke d der linsenförmigen Linsen 174 in Abhängigkeit von einer Brennweite aufgrund eines Krümmungsradius, und auch der maximale Betrachtungswinkel ändert sich in Abhängigkeit von der Brennweite der linsenförmigen Linse 174. Ein 3D-Übersprechwert kann von einem Winkel von Licht, das durch die linsenförmige Linse 174 kommt, bestimmt werden, und somit kann ein maximaler Betrachtungswinkel bestimmt werden.
Beispielsweise kann, bei einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung mit 47 Inch, wenn der Pixelabstand Pp 541.5 µm ist, der Linsenabstand Pp in einem Bereich von 536.5 µm bis 546.5 µm sein, und bevorzugterweise weniger als 541.5 µm sein. Weiter kann die Dicke d der linsenförmigen Linse 174 in einem Bereich von etwa 20 µm bis etwa 200 µm sein.
6 ist eine schematische Ansicht für das Berechnen eines 3D-Übersprechens in einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 6 kann ein Einfallswinkel Φ von Licht mit einem Brechungswinkel θ durch Gleichung 1 aus dem Gesetz von Snell ausgedrückt werden. $ϕ = {sin}^{- 1} (sin θ /n)$
Hier ist n ein Brechungsindex der linsenförmigen Linse 174, der beispielsweise etwa 1.5 sein kann.
Weiter kann die Brennweite der linsenförmigen Linse 174 durch Gleichung 2 ausgedrückt werden. $f = P^{2} / (8 * Δ n * d)$
Hier ist P die Breite der linsenförmigen Linse 174, also der Linsenabstand P_L, und Δn ist eine Differenz zwischen einem Brechungsindex von Luft und dem Brechungsindex der linsenförmigen Linse 174, und d ist die Dicke der linsenförmigen Linse 174.
Weiter kann ein Winkel ψ von Licht, das von beiden Enden der linsenförmigen Linse 174 von einem Punkt aus einfällt, also von der Hintergrundbeleuchtungseinheit (nicht gezeigt), durch Gleichung 3 ausgedrückt werden. $ψ = {sin}^{- 1} {(4 * Δ n * d) / (P * {cos}^{2} ϕ)}$
Aus den Gleichungen 1 bis 3 können Bereiche Ri und Li der horizontalen Rechtsaugenpixelzeile Hr und der horizontalen Linksaugenpixelzeile Hl, die das an beiden Enden der linsenförmigen Linse 174 von einem Punkt einfallende Licht passieren kann, durch Gleichung 4 und Gleichung 5 ausgedrückt werden. $Ri = L * tan (ϕ - ψ) - (B/2)$
$Li = P_{P} - (B/2) - L * tan (ϕ + ψ)$
Hier ist L ein Abstand von der Anzeigefläche DA der Anzeigetafel 120 zur linsenförmigen Linse 174, B ist eine Breite der Schwarzmatrix, also eine Breite der Nichtanzeigefläche NDA, und Pp ist der Pixelabstand, der eine Summe der Breiten des Anzeigebereichs DA und des Nichtanzeigebereichs NDA ist und einer Breite der Linksaugen-Verzögerungseinrichtung oder der Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtung der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 entspricht.
Dementsprechend kann das 3D-Übersprechen CT, das Ri/Li ist, aus Gleichung 4 und Gleichung 5 erhalten werden. Wenn das 3D-Übersprechen CT 7% ist, weist die Vorrichtung einen maximalen Betrachtungswinkel auf.

7 ist ein Graph, der Simulationsergebnisse des 3D-Übersprechens als Funktion eines Brechungswinkels bei der dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung unter verschiedenen Bedingungen, wie Brennweiten oder Breiten der Schwarzmatrix, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Tabelle 1 zeigt die maximalen Betrachtungswinkel, die sich aus dem Graph der 7 ergeben. Hier wird eine Anzeigetafel mit 47 Inch bei allen experimentellen Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet. Tabelle 1

	f(µm)	NDA(µm)	L(µm)	Betrachtungswinkel (Grad)
Vergleichsbeispiel 1	Keines	70	900	11.0
Vergleichsbeispiel 2	Keines	240	900	25.6
Experimentelles Beispiel 1	2050	70	900	32.4
Experimentelles Beispiel 2	2050	240	900	48.3
Experimentelles Beispiel 3	1450	70	900	42.6
Experimentelles Beispiel 4	1450	70	700	46.3

Im experimentellen Beispiel 1 ist die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 2050 µm, die Breite der Schwarzmatrix, also die Breite des Nichtanzeigebereichs NDA der 6, ist 70 µm, und der Abstand L vom Anzeigebereich DA der 6 der Anzeigetafel 120 der 6 zur linsenförmigen Linse 174 der 6 ist 900 µm.
Im experimentellen Beispiel 2 ist die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 2050 µm, die Breite der Schwarzmatrix, also die Breite des Nichtanzeigebereichs NDA der 6, ist 240 µm, und der Abstand L vom Anzeigebereich DA der 6 der Anzeigetafel 120 der 6 zur linsenförmigen Linse 174 der 6 ist 900 µm.
Im experimentellen Beispiel 3 ist die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 1450 µm, die Breite der Schwarzmatrix, also die Breite des Nichtanzeigebereichs NDA der 6, ist 70 µm, und der Abstand L vom Anzeigebereich DA der 6 der Anzeigetafel 120 der 6 zur linsenförmigen Linse 174 der 6 ist 900 µm.
Im experimentellen Beispiel 4 ist die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 1450 µm, die Breite der Schwarzmatrix, also die Breite des Nichtanzeigebereichs NDA der 6, ist 70 µm, und der Abstand L vom Anzeigebereich DA der 6 der Anzeigetafel 120 der 6 zur linsenförmigen Linse 174 der 6 ist 700 µm.
Weiter werden das 3D-Übersprechen und der Betrachtungswinkel für Vergleichsbeispiele ausgewertet, in denen die linsenförmige Linse nicht verwendet wird. Im Vergleichsbeispiel 1 ist die Breite der Schwarzmatrix oder des schwarzen Streifens 70 µm und der Abstand L vom Anzeigebereich DA der 6 der Anzeigetafel 120 der 6 mit der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 der 6 ist 900 µm.
Im Vergleichsbeispiel 2 ist die Breite der Schwarzmatrix oder des schwarzen Streifens 240 µm und der Abstand L vom Anzeigebereich DA der 6 der Anzeigetafel 120 der 6 mit der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 der 6 ist 900 µm.
Ausgehend von 7 und Tabelle 1 wird angemerkt, dass der maximale Betrachtungswinkel mit einem Anstieg der Breite der Schwarzmatrix oder des schwarzen Streifens, also der Breite des Nichtanzeigebereichs NDA, ansteigt. Das Öffnungsverhältnis nimmt jedoch ab, und die Helligkeit wird aufgrund der Zunahme in der Breite des Nichtanzeigebereichs NDA verringert. Die Helligkeit des Vergleichsbeispiels 2 ist bezüglich der Helligkeit des Vergleichsbeispiels 1 um 65% reduziert.
Weiter wird ausgehend von 7 und Tabelle 1 angemerkt, dass der maximale Betrachtungswinkel ansteigt, wenn die Brennweite der linsenförmigen Linse kürzer wird. Der Betrachtungswinkel des experimentellen Beispiels 1 oder des experimentellen Beispiels 3, bei denen die linsenförmige Linse verwendet wird und die Breite des Nichtanzeigebereichs NDA minimiert ist, ist größer als beim Vergleichsbeispiel 2.
Dementsprechend kann der Betrachtungswinkel entlang der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Vorrichtung durch die Verwendung der linsenförmigen Linse verbessert werden, und die Breite des Nichtanzeigebereichs NDA, also die Breite der Schwarzmatrix, kann minimiert werden.
8 ist ein Graph, der eine Helligkeit als Funktion eines Brechungswinkels bei der dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung mit unterschiedlichen Brennweiten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Tabelle 2 zeigt die maximalen Betrachtungswinkel in Abhängigkeit von der Brennweite der 8. Hier wird bei den experimentellen Beispielen und den Vergleichsbeispielen eine Anzeigetafel mit 47 Inch verwendet. Tabelle 2

f(µm) Betrachtungswinkel (Grad)

Vergleichsbeispiel 3 Keines 12.6

Experimentelles Beispiel 5 6000 18.1

Experimentelles Beispiel 6 3000 25.1

Experimentelles Beispiel 7 1500 40.2
Beim experimentellen Beispiel 5 ist die Brennweite der linsenförmigen Linse 174 der 6 6000 µm.Im experimentellen Beispiel 6 ist die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 3000 µm.Im experimentellen Beispiel 7 ist die Brennweite der linsenförmigen Linse 174 der 6 1500 µm.
Im Vergleichsbeispiel 3 wird keine linsenförmige Linse verwendet.
Ausgehend von 8 und Tabelle 2 wird angemerkt, dass der maximale Betrachtungswinkel ansteigt, wenn die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 kürzer wird, und der Lattenzauneffekt, bei dem die Helligkeit verringert ist, tritt bei bestimmten Betrachtungswinkeln auf.
Im experimentellen Beispiel 6, wo die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 3000 µm ist, ist der maximale Betrachtungswinkel 26.1 Grad, der ähnlich zu den 25.6 Grad des maximalen Betrachtungswinkels des Vergleichsbeispiels 2 mit der Breite des Nichtanzeigebereichs NDA von 240 µm ist, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, und die Helligkeit über die Betrachtungswinkel ist etwa 80%.
Deshalb können, wenn die Brennweite f der linsenförmigen Linse 174 der 6 in einem Bereich von etwa 2000 µm bis etwa 3000 µm ist, hervorragende Eigenschaften hinsichtlich eines Betrachtungswinkels erreicht werden, ohne die Helligkeit zu vermindern.
Des Weiteren kann, wenn die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtungseinheit erhöht wird, ein größerer Betrachtungswinkel mit einer kürzeren Brennweite f erreicht werden, und der Lattenzauneffekt bei bestimmten Betrachtungswinkeln kann verhindert werden. Dementsprechend können Eigenschaften hinsichtlich eines Betrachtungswinkels weiter verbessert werden.
In der oben genannten Ausführungsform ist die strukturierte Verzögerungseinrichtung 160 der 4 auf dem Polarisationsfilm 150 der 4 angeordnet, und der Linsenfilm 170 der 4 ist auf der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 der 4 angeordnet. Die Positionen der strukturierten Verzögerungseinrichtung 160 der 4 und des Linsenfilms 170 der 4 können verändert werden. Der Linsenfilm kann also auf dem Polarisationsfilm 150 der 4 angeordnet sein, und die strukturierte Verzögerungseinrichtung kann auf dem Linsenfilm angeordnet sein.
Alternativ kann die strukturierte Verzögerungseinrichtung 160 der 4 weggelassen werden, und der Linsenfilm 170 der 4 kann als strukturierte Verzögerungseinrichtung dienen. Hier kann jede linsenförmige Linse des Linsenfilms 170 der 4 einen Verzögerungswert von λ/4 aufweisen, und ihre optischen Achsen können Winkel von +45 Grad und -45 Grad bezüglich einer Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts, das von der Anzeigetafel 120 der 4 durch den Polarisationsfilm 150 der 4 transmittiert wird, aufweisen.
In der oben genannten Ausführungsform wird der Linsenfilms 170 der 4 bei einer dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung angewendet, und der Linsenfilm kann bei einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung angewendet werden.
9 ist eine Schnittansicht einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung mit einem Linsenfilm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 9 umfasst eine Anzeigetafel 220 ein erstes und ein zweites Substrat 222 und 240, die einander gegenüber liegen und räumlich voneinander getrennt sind, und eine Flüssigkristallschicht 248, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 222 und 240 angeordnet ist.
Eine Gate-Leitung (nicht gezeigt) und eine mit der Gate-Leitung verbundene Gate-Elektrode 224 sind auf einer inneren Oberfläche des ersten Substrats 222 ausgebildet. Eine Gate-Isolationsschicht 226 ist auf der Gate-Leitung und der Gate-Elektrode 224 ausgebildet.
Eine Halbleiterschicht 228 ist jeweils auf der Gate-Isolationsschicht 226 der Gate-Elektrode 224 ausgebildet. Source- und Drainelektroden 232 und 234, die räumlich voneinander getrennt sind, und eine mit der Sourceelektrode 232 verbundene Datenleitung (nicht gezeigt) sind auf der Halbleiterschicht 228 ausgebildet. Die Datenleitung kreuzt die Gate-Leitung, um einen Pixelbereich zu definieren. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, umfasst die Halbleiterschicht 228 eine Aktivschicht aus intrinsischem amorphen Silizium und Ohmschen Kontaktschichten aus störstellendotiertem amorphen Silizium. Die Ohmsche Kontaktschichten können dieselbe Form wie die Source- und Drainelektroden 232 und 234 aufweisen.
Hier bilden die Gate-Elektrode 224, die Halbleiterschicht 228, die Sourceelektrode 232 und die Drainelektrode 234 einen Dünnschichttransistor T.
Eine Passivierungsschicht 236 ist auf der Sourceelektrode 232, der Drainelektrode 234 und der Datenleitung ausgebildet, und die Passivierungsschicht 236 weist ein Drainkontaktloch 236a auf, das die Drainelektrode 234 freilegt.
Eine Pixelelektrode 238 ist auf der Passivierungsschicht 236 im Pixelbereich ausgebildet und über das Drainkontaktloch 236a mit der Drainelektrode 234 verbunden.
Eine Schwarzmatrix 242 ist auf einer inneren Oberfläche des zweiten Substrats 240 ausgebildet. Die Schwarzmatrix 242 weist eine dem Pixelbereich entsprechende Öffnung auf und entspricht der Gate-Leitung, der Datenleitung und dem Dünnschichttransistor T. Eine Farbfilterschicht 244 ist auf der Schwarzmatrix 242 und auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats 240, die durch die Öffnung der Schwarzmatrix 242 freigelegt ist, ausgebildet. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, umfasst die Farbfilterschicht 244 rote, grüne und blaue Farbfilter, die jeweils einem Pixelbereich entsprechen. Die roten, grünen und blauen Farbfilter sind sequentiell und wiederholt entlang einer horizontalen Richtung der Anzeigetafel 220 parallel zur Gate-Leitung angeordnet. Dieselben Farbfilter sind entlang der vertikalen Richtung der Anzeigetafel 220 parallel zur Datenleitung angeordnet. Eine transparente Elektrode 246 für ein gemeinsames Potential ist auf der Farbfilterschicht 244 ausgebildet.
Weiter ist, obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, eine Überzugsschicht zwischen der Farbfilterschicht 244 und der Elektrode 246 für ein gemeinsames Potential ausgebildet, um die Farbfilterschicht 244 zu schützen, und um eine Oberfläche des zweiten Substrats 240 mit der Farbfilterschicht 144 zu glätten.
Die Flüssigkristallschicht 248 ist zwischen der Pixelelektrode 238 des ersten Substrats 222 und der Elektrode 246 für ein gemeinsames Potential des zweiten Substrats 240 angeordnet. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, sind Ausrichtungsschichten, welche anfängliche Anordnungen der Flüssigkristallmoleküle bestimmen, jeweils zwischen der Flüssigkristallschicht 248 und der Pixelelektrode 238 und zwischen der Flüssigkristallschicht 248 und der Elektrode 246 für ein gemeinsames Potential ausgebildet.
Obwohl bei dieser Ausführungsform die Pixelelektrode 238 und die Elektrode 246 für ein gemeinsames Potential entsprechend auf dem ersten und dem zweiten Substrat 222 und 240 ausgebildet sind, können sowohl die Pixelelektrode 238 als auch die Elektrode 246 für ein gemeinsames Potential auf dem ersten Substrat 222 ausgebildet sein.
Weiter ist ein erster Polarisator 252 auf einer äußeren Oberfläche des ersten Substrats 222 angeordnet, und ein zweiter Polarisator 250 ist auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 240 angeordnet. Der erste und der zweite Polarisator 252 und 250 transmittieren linear polarisiertes Licht, das parallel zu ihrer Transmissionsachse oder Polarisationsrichtung ist. Die Transmissionsachse des ersten Polarisators 252 ist zur Transmissionsachse des zweiten Polarisators 250 senkrecht. Klebeschichten können zwischen dem ersten Substrat 222 und dem ersten Polarisator 252 und zwischen dem zweiten Substrat 240 und dem zweiten Polarisator 20 angeordnet sein.
Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, ist eine Hintergrundbeleuchtungseinheit unter dem ersten Polarisator 252 angeordnet, um Licht für die Anzeigetafel 220 bereitzustellen.
Ein Linsenfilm 270 ist auf dem zweiten Polarisator 250 angeordnet. Der Linsenfilm 270 umfasst einen Basisfilm 272 und linsenförmige Linsen 274. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, kann der Basisfilm 272 mit einer Klebeschicht an den zweiten Polarisator 250 angebracht sein.
Der Basisfilm 272 des Linsenfilms 270 kann aus einem Material ohne Doppelbrechung oder mit relativ geringer Doppelbrechung ausgebildet sein. Bevorzugterweise weist der Basisfilm 272 einen Verzögerungswert Rin in der Ebene in einem Bereich von -10 nm bis +10 nm auf, und noch bevorzugterweise von 0 nm, und weist einen Verzögerungswert Rth entlang der Dicke in einem Bereich von -50 nm bis +50 nm auf. Der Basisfilm 272 kann Triacetylcellulose (TAC), Cycloolefin Polymer (COP) oder ein Acrylmaterial ohne Doppelbrechung aufweisen. Beispielsweise kann die TAC einen Verzögerungswert Rin in der Ebene von 0 nm und einen Verzögerungswert Rth entlang der Dicke von -50 nm aufweisen. Das Acrylmaterial ohne Verzögerung kann einen Verzögerungswert Rin in den Ebene von 0 nm und einen Verzögerungswert Rth entlang der Dicke von 0 nm aufweisen.
Ein Linsenabstand P_L des Linsenfilms 270, der als eine Breite einer jeden linsenförmigen Linse 274 oder als ein Abstand zwischen Maxima von benachbarten linsenförmigen Linsen 274 definiert ist, weist einen Unterschied von etwa ±5 µm zu einem Pixelabstand P_P der Anzeigetafel 220 auf, der als ein Abstand von einem oberen Ende eines Pixels zu einem oberen Ende eines nächsten Pixels entlang einer vertikalen Richtung der Anzeigetafel 220 definiert ist. Vorzugsweise ist der Linsenabstand P_L kleiner oder gleich dem Pixelabstand P_P.
Die linsenförmigen Linsen 274 sind entlang der vertikalen Richtung der Anzeigetafel 220 angeordnet.
10A und 10B sind Ansichten, die Lichtpfade in einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung entsprechend vor und nach dem Anbringen von linsenförmigen Linsen zeigen. 11A und 11B sind Bilder einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung entsprechend vor und nach dem Anbringen der linsenförmigen Linsen.
In den 10A und 11A, vor dem Anbringen der linsenförmigen Linsen, geht von der Hintergrundbeleuchtungseinheit emittiertes Licht teilweise durch die Schwarzmatrix BM verloren, und die Helligkeit an der Vorderseite ist vermindert. Um die Helligkeit zu erhöhen, wird von der Hintergrundbeleuchtungseinheit emittiertes Licht erhöht oder ein optischer Film für eine Kompensation verwendet. In diesem Fall ist der Energieverbrauch erhöht oder die Herstellungskosten sind erhöht.
Auf der anderen Seite wird in 10B und in 11B nach dem Anbringen der linsenförmigen Linsen von der Hintergrundbeleuchtungseinheit emittiertes Licht durch die linsenförmigen Linsen LL gesammelt. Die Helligkeit an der Vorderseite ist im Vergleich zur Vorrichtung der 10A und 11A erhöht.
12A ist eine schematische Ansicht, die eine Bildanzeigevorrichtung für das Messen der Helligkeit in Abhängigkeit vom Vorhandensein der linsenförmigen Linsen zeigt, und 12B ist ein Graph, der die Helligkeit an jedem Punkt der 12A zeigt.
In 12A sind zwei Linsenfilme LLF in einem zentralen Bereich der Bildanzeigevorrichtung angebracht und räumlich voneinander getrennt. Die Helligkeit wird jeweils an einem zum rechten Linsenfilm LLF benachbarten ersten Punkt p1, an einem zweiten Punkt p2 zwischen den Linsenfilmen LLF und der Mitte der Anzeigevorrichtung, und an einem dritten und einem vierten Punkt p3 und p4, die den jeweiligen Linsenfilmen LLF entsprechen, gemessen.
Wie in 12B gezeigt ist, ist die Helligkeit am ersten Punkt p1 324.1 cd/m², die Helligkeit am zweiten Punkt p2 ist 327.1 cd/m², die Helligkeit am dritten Punkt p3 ist 370.9 cd/m2 und die Helligkeit am vierten Punkt p4 ist 359.7 cd/m².
Die mittlere Helligkeit des ersten und des zweiten Punkts p1 und p2, an denen keine Linsenfilme vorhanden sind, ist also 325.6 cd/m², und die mittlere Helligkeit am dritten und am vierten Punkt p3 und p4, an denen die Linsenfilme LLF vorhanden sind, ist 365.3 cd/m². Wenn die Linsenfilme vorhanden sind, ist die Helligkeit um etwa 12.2% erhöht.
Weiter ist, während die Helligkeit im Allgemeinen in der Mitte der Anzeigevorrichtung am höchsten ist, die Helligkeit am dritten und am vierten Punkt p3 und p4, an denen die Linsenfilme LLF vorhanden sind, höher als die Helligkeit am zweiten Punkt p2 in der Mitte, wo die Linsenfilme LLF nicht vorhanden sind.
Deshalb kann durch das Vorsehen der Linsenfilme bei einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung die Helligkeit an der Vorderseite weiter verbessert werden.
Bei der dreidimensionalen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die linsenförmige Linse auf der strukturierten Verzögerungseinrichtung angeordnet, um Licht in eine vorbestimmte Richtung zu konzentrieren. Dementsprechend wird 3D-Übersprechen verhindert, und Eigenschaften hinsichtlich eines Betrachtungswinkels sind verbessert. Zudem sind das Öffnungsverhältnis und die Helligkeit erhöht.
Weiter ist die linsenförmige Linse über dem Polarisator einer zweidimensionalen Bildanzeigevorrichtung angeordnet, und Hintergrundlicht wird gesammelt, wodurch die Helligkeit verbessert wird.

Claims

Bildanzeigevorrichtung, umfassend: - eine Anzeigetafel (120) mit einem Anzeigebereich (DA) und einem Nichtanzeigebereich NDA), wobei der Anzeigebereich (DA) horizontale Linksaugen-Pixelzeilen (Hl), die ein Linksaugenbild anzeigen, und horizontale Rechtsaugen-Pixelzeilen (Hr), die ein Rechtsaugenbild anzeigen, umfasst; - einen Polarisationsfilm (150), der über der Anzeigetafel angeordnet ist, wobei der Polarisationsfilm (150) das Linksaugenbild und das Rechtsaugenbild linear polarisiert; - eine strukturierte Verzögerungseinrichtung (160), die über dem Polarisationsfilm (150) angeordnet ist, und die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rl) und Rechtsaugen Verzögerungseinrichtungen (Rr) umfasst, wobei die Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rl) den horizontalen Linksaugen-Pixelzeilen (Hl) entsprechen und das linear polarisierte Linksaugenbild in ein links zirkular polarisiertes Bild wandeln, und die Rechtsaugen Verzögerungseinrichtungen (Rr) den horizontalen Rechtsaugen-Pixelzeilen (Hr) entsprechen und das linear polarisierte Rechtsaugenbild in ein rechts zirkular polarisiertes Bild wandeln; und - einen Linsenfilm (170), der über dem Polarisationsfilm (150) angeordnet ist und linsenförmige Linsen (174) umfasst, wobei die linsenförmigen Linsen (174) jeweils den Linksaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rl) bzw. den Rechtsaugen-Verzögerungseinrichtungen (Rr) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennweite der linsenförmigen Linsen (174) in einem Bereich von 2000 µm bis 3000 µm ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die strukturierte Verzögerungseinrichtung (160) zwischen dem Polarisationsfilm (150) und dem Linsenfilm (170) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Rasterabstand (PL) der Linsen (174) des Linsenfilms (170) eine Differenz in einem Bereich von +5 µm bis -5 µm zu einem Rasterabstand (PP) der Pixel aufweist, der ein Abstand von einem oberen Ende einer von benachbarten horizontalen Links- und Rechtsaugen-Pixelzeilen (Hl, Hr) zu einem oberen Ende der anderen der benachbarten horizontalen Links- und Rechtsaugen-Pixelzeilen (Hl, Hr) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei eine Dicke der linsenförmigen Linsen (174) in einem Bereich von 20 µm bis 200 µm ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Linsenfilm (170) einen Basisfilm (172) umfasst, der benachbart zur strukturierten Verzögerungseinrichtung (160) ist und einen Verzögerungswert in der Ebene in einem Bereich von -10 nm bis +10 nm aufweist, und der einen Verzögerungswert entlang der Dicke in einem Bereich von -50 nm bis +50 nm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Basisfilm (172) des Linsenfilms (170) Triacetylcellulose, Cycloolefin Polymer oder ein Acrylmaterial ohne Verzögerung umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anzeigetafel (120) eine Schwarzmatrix (142) umfasst, die dem Nichtanzeigebereich (NDA) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Schwarzmatrix (142) eine Breite von 70 µm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Anzeigetafel ein erstes und ein zweites Substrat (122, 140) umfasst, die räumlich voneinander getrennt sind; einen Dünnschichttransistor (T) auf dem ersten Substrat (122); eine Pixelelektrode (138), die mit dem Dünnschichttransistor (T) verbunden ist; eine Elektrode (146) für ein gemeinsames Potential, die mit der Pixelelektrode (138) einen Kondensator bildet; die Schwarzmatrix (142) mit einer Öffnung auf dem zweiten Substrat (140); und eine der Öffnung entsprechende Farbfilterschicht (144) auf dem zweiten Substrat (140).
Bildanzeigevorrichtung, umfassend: - eine Anzeigetafel (220) mit horizontalen Pixelzeilen, von denen jede mehrere Pixel umfasst: - einen linearen Polarisationsfilm (250), der über der Anzeigetafel (220) angeordnet ist; und - einen Linsenfilm (270), der über dem linearen Polarisationsfilm (150) angeordnet ist und linsenförmige Linsen (274) umfasst, wobei die linsenförmigen Linsen (274) den horizontalen Pixelzeilen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennweite der linsenförmigen Linsen (274) in einem Bereich von 2000 µm bis 3000 µm ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei ein Rasterabstand (PL) der Linse (274) des Linsenfilms (270) eine Differenz in einem Bereich von +5 µm bis -5 µm zu einem Rasterabstand der Pixel aufweist, der ein Abstand von einem oberen Ende einer horizontalen Pixelzeile zu einem oberen Ende einer nächsten horizontalen Pixelzeile ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Linsenfilm (270) einen Basisfilm (272) umfasst, der benachbart zum linearen Polarisationsfilm (250) ist und einen Verzögerungswert in der Ebene in einem Bereich von -10 nm bis +10 nm aufweist, und der einen Verzögerungswert entlang der Dicke in einem Bereich von -50 nm bis +50 nm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Basisfilm (272) des Linsenfilms (270) Triacetylcellulose, Cycloolefin Polymer oder ein Acrylmaterial ohne Verzögerung umfasst.