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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0089284 , eingereicht am 2. September 2011, die hiermit vollständig durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Diese Offenbarung betrifft ein Barrieren-Paneel sowie eine ein Barrieren-Paneel aufweisende Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder.
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Eine Reihe von Verfahren zum Implementieren einer Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder unter Ausnutzung von binokularer Parallaxe sind für lange Zeit in verschiedenen Weisen vorgeschlagen worden. Ein charakteristisches Verfahren platziert eines von einer Linse und eines Strahlenteilers in einem festgelegten Abstand von einem zweidimensionalen Bildpaneel entfernt und stellt für die beiden Augen des Betrachters zwei voneinander verschiedene Bilder bereit, wodurch dem Betrachter ein Eindruck von Räumlichkeit vermittelt wird.
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Eine die linsenförmige Linse aufweisende Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder stellt linkes Bild und rechtes Bild in gestreifter Form auf einer Brennebene jeder Linse einer als Lenticular-Folie bezeichneten Platte mit Linsen bereit und stellt das linke Bild und das rechte Bild einzeln mittels der Linsen entsprechend einer Richtwirkung der Lenticular-Folie derart her, dass ein Betrachter ohne Brille ein dreidimensionales Bild sehen kann. Die Breite einer einzelnen linsenförmigen Linse hängt von der Breite jedes Pixels auf der Anzeigevorrichtung ab. Insbesondere ist die Breite einer einzelnen linsenförmigen Linse so festgelegt, dass sie zwei Pixel aufweist, die jeweils einem linken Pixel und einem rechten Pixel entsprechen. In diesem Fall zwingt ein Linseneffekt nicht nur dazu, einen linke-Seite-Pixel der Linse nur vom linken Auge des Betrachters gesehen zu werden, sondern ebenso einen rechte-Seite-Pixel der Linse nur vom rechten Auge des Betrachters gesehen zu werden. In Übereinstimmung damit wird es möglich, das linke Bild und das rechte Bild voneinander zu trennen.
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Eine andere den Strahlenteiler verwendende Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder ordnet vertikale Schlitze, die in Streifenmustern gebildet sind und verwendet werden, Licht zu übertragen oder zu unterbrechen, in einem festgelegten Abstand an und ermöglicht somit, linke Bilder und rechte Bilder in einer Richtung der Vorderseite oder in Richtung der Rückseite der vertikalen Schlitze in einem festgelegten Abstand abwechselnd bereitzustellen. In Übereinstimmung hiermit werden die linken Bilder und die rechten Bilder von einem festgelegten Betrachtungspunkt aus durch die vertikalen Schlitze hindurch derart betrachtet, dass sie genau und geometrisch-optisch getrennt voneinander sind und dem Betrachter das Gefühl von Räumlichkeit vermitteln. In anderen Worten ordnet diese Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder eine optische Platte als Strahlenteiler, die Streifenmuster aufweist und als spezielle Brille wirkt, derart vor einen Bildschirm, dass ein Betrachter ein dreidimensionales Bild ohne spezielle Brille erkennen kann.
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1 zeigt eine Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder, die unter Verwendung eines Strahlenteilers implementiert ist.
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Bezugnehmend auf 1 weist eine Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder gemäß dem Stand der Technik ein Flüssigkristall-Paneel 11 und einen Strahlenteiler 12 auf, die in Richtung der Rückseite des Flüssigkristall-Paneels 11 in einem festgelegten Abstand angeordnet ist. Das Flüssigkristall-Paneel 11 ist derart gebildet, dass linke Bildstreifen L und rechte Bildstreifen R abwechselnd in einem Pixel-Abstand „P" angeordnet sind. Der Strahlenteiler 12 ist derart gebildet, dass transparente Bereiche 12a und undurchsichtige Bereiche 12b nicht nur abwechselnd zueinander angeordnet sind, sondern ebenso mit jedem Strahlenteiler-Abstand „q" wiederholt angeordnet sind.
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Eine solche Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder erlaubt Licht von einer Lichtquelle (nicht dargestellt) nacheinander durch den transparenten Bereich 12 a und das Flüssigkristall-Paneel 11 hindurch zu treten und beide Augen LA und RA eines Betrachters zu erreichen. Insbesondere erreichen die durch die rechten Bildstreifen R hindurch getretenen Lichtstrahlen das rechte Auge RA des Betrachters, und die durch die linken Bildstreifen L hindurch getretenen Lichtstrahlen erreichen das linke Auge LA des Betrachters. Auf diese Weise werden das linke Bild L bzw. das rechte Bild R von beiden Augen des Betrachters erkannt, so dass dem Betrachter zwei verschiedene Bildinformationen für zweidimensionale Bilder zugeführt werden können. Somit kann der Betrachter Bildinformationen mit dem Eindruck von Räumlichkeit erhalten (d.h. dreidimensionale Bildinformationen).
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Wenn die undurchsichtigen Bereiche 12b des Strahlenteilers 12 derart bearbeitet werden, dass sie transparent werden, tritt von der Lichtquelle emittiertes Licht nacheinander durch den Strahlenteiler 12 und das Flüssigkristall-Paneel 11 hindurch und erreicht den Betrachter. In Übereinstimmung hiermit kann die Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder ein zweidimensionales Bild ähnlich der herkömmlichen Anzeigevorrichtung für zweidimensionale Bilder anzeigen. Anders gesagt kann die Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder selektiv das zweidimensionale Bild und das dreidimensionale Bild mittels Kontrollierens der undurchsichtigen Bereiche 12b des Strahlenteilers 12 darstellen.
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Die oben erwähnte Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder muss Anforderungen erfüllen, die notwendig sind, um einem Betrachter ein Gefühl von Räumlichkeit zu vermitteln. Die notwendigen Anforderungen können als die folgende Gleichung 1 geschrieben werden. d = (2n + 1)P(D + d) / S, q = 2P(D + d) / D
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In der Gleichung 1 ist „n" eine positive ganze Zahl, „S" ist der Abstand zwischen beiden Augen des Betrachters und „D" ist der kürzeste Abstand zwischen dem Flüssigkristall-Paneel und den Augen des Betrachters. Außerdem ist „d" der kürzeste Abstand zwischen dem Strahlenteiler und dem Flüssigkristall-Paneel, „q" ist ein Strahlenteiler-Abstand des Strahlenteilers und „P" ist ein Pixelabstand des Flüssigkristall-Paneels.
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2 zeigt einen Strahlenteiler der Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder gemäß dem Stand der Technik.
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Bezugnehmend auf 2 ist der in der Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder verwendete Strahlenteiler schematisch dargestellt. Der Strahlenteiler gemäß dem Stand der Technik weist auf: ein oberes Substrat, auf dem eine gemeinsame Elektrode 21 gebildet ist; ein dem oberen Substrat gegenüberliegendes unteres Substrat, das mit Streifen-Elektroden 22 ausgestattet ist, die in einem festgelegten Strahlenteiler-Abstand angeordnet sind; und eine Energieversorgungs-Einheit 23, die eingerichtet ist, den transparenten Zustand und den undurchsichtigen Zustand einer zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat angeordneten Flüssigkristall-Schicht mittels Induzierens einer Neuausrichtung der Flüssigkristall-Schicht zu kontrollieren. Die Energieversorgungs-Einheit 23 legt entweder eine Spannung zwischen die gemeinsame Elektrode 21 und die Streifen-Elektroden 22 an oder unterbricht die zwischen der gemeinsamen Elektrode 21 und den Streifen-Elektroden 22 angelegte Spannung derart, dass den Streifen-Elektroden 22 entsprechende Bereiche der Flüssigkristall-Schicht entweder den transparenten Zustand oder den undurchsichtigen Zustand einnehmen. In Übereinstimmung hiermit wird ein dreidimensionales Bild oder ein zweidimensionales Bild dargestellt.
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3 und 4 zeigen Probleme einer Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder, die einen Strahlenteiler gemäß dem Stand der Technik verwendet.
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Wie in 3 dargestellt, gestattet es die Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder nicht nur, linke Streifen-Bilder durch das linke Auge eines Betrachters zu sehen, sondern ebenso rechte Streifen-Bilder durch das rechte Auge des Betrachters zu sehen. In diesem Fall werden die linken Streifen-Bilder und die rechten Streifen-Bilder derart zusammengesetzt, dass dem Betrachter ein Gefühl von Räumlichkeit für das zusammengesetzte Bild vermittelt wird. Unterdessen werden, wenn beide Augen des Betrachters von einer Position „R und L" auf eine andere Position „R' und L'" bewegt werden, wie in 4 dargestellt, die Streifen-Bilder teilweise abgeschirmt. Aufgrund dieser Tatsache kann ein dreidimensionales Bild nicht realisiert werden. Anders gesagt muss, wenn beide Augen des Betrachters von einer Position „R und L" auf eine andere Position „R' und L'" bewegt werden, der Strahlenteiler um einen Abstand „W" verschoben werden, um kontinuierlich das dreidimensionale Bild darstellen zu können.
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Jedoch muss die Position des in einer Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder gemäß dem Stand der Technik enthaltenen Strahlenteilers in einer Position fest eingestellt werden. Somit muss ein Betrachtungs-Winkelbereich, der es dem Betrachter erlaubt, ein dreidimensionales Bild zu sehen, für linke und rechte Winkel innerhalb von etwa 5° begrenzt werden.
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US 2007/0183015 A1 zeigt eine Vorrichtung, die ein oberes Substrat, ein unteres Substrat und eine dazwischen angeordnete Flüssigkristall-Schicht aufweist. Zwischen der Flüssigkristall-Schicht und dem oberen Substrat sind obere Elektroden in mehreren Schichten angeordnet. Zwischen der Flüssigkristall-Schicht und dem unteren Substrat sind untere Elektroden in mehreren Schichten angeordnet.
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KR 10 2011 0 068 596 A zeigt eine Parallaxen-Barriere, die ein erstes Substrat, ein zweites Substrat und dazwischen eine Flüssigkristall-Schicht aufweist. Eine erste Elektrode und zweite Elektroden sind zwischen der Flüssigkristall-Schicht und dem ersten Substrat angeordnet und dritte Elektroden und eine vierte Elektrode sind zwischen der Flüssigkristall-Schicht und dem zweiten Substrat angeordnet.
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US 6 049 424 A zeigt, dass es eine Möglichkeit gibt, eine Bewegung eines Betrachters einer Anzeigevorrichtung parallel zu einem Bildschirm der Anzeigevorrichtung mittels einer entsprechenden Bewegung einer Parallaxen-Barriere mittels einer Flüssigkristall-Schicht zu kompensieren.
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US 2007/0046564 A1 zeigt eine Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bildwiedergabe, aufweisend eine Bildanzeigeeinheit und eine Lichtsteuereinheit, die der Bildanzeigeeinheit zugewandt ist, wobei die Lichtsteuereinheit aufweist: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, das dem ersten Substrat zugewandt ist, eine erste Elektrodenschicht und eine zweite Elektrodenschicht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet sind, und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist.
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Dementsprechend betreffen die vorliegenden Ausführungsformen ein Strahlenteiler-Paneel, das im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik vermeidet, und eine dasselbe aufweisende Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder.
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Ausführungen der vorliegenden Offenbarung sind dahin gerichtet, ein Strahlenteiler-Paneel bereitzustellen, das es gestattet, fein kontrolliert zu werden.
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Außerdem sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dahin gerichtet, eine Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder bereitzustellen, die ein fein kontrollierbares Strahlenteiler-Paneel aufweist.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung bekannt gemacht und sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Anwendung der Ausführungsformen erlernt werden. Die Vorteile der Ausführungsformen können mittels der in der Beschreibung und den sich daraus ergebenden Ansprüchen sowie den angehängten Zeichnungen besonders hervorgehobenen Strukturen realisiert und erreicht werden.
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Entsprechend einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Ausführungsform weist ein Strahlenteiler-Paneel auf: einander gegenüberliegend ein oberes Substrat und ein unteres Substrat; eine zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat eingefügte Flüssigkristall-Schicht; und eine Mehrzahl von Elektroden; wobei alle Elektroden zwischen dem oberen Substrat und der Flüssigkristall-Schicht obere Elektroden sind, wobei alle oberen Elektroden zueinander parallel in einer Richtung verlaufen, auf dem oberen Substrat ausgebildet sind und in einer Schicht liegen, wobei alle Elektroden zwischen dem unteren Substrat und der Flüssigkristall-Schicht untere Elektroden sind, wobei alle unteren Elektroden auf dem unteren Substrat ausgebildet sind, parallel zu den oberen Elektroden verlaufen und in einer Schicht liegen, wobei die oberen Elektroden und die unteren Elektroden in Draufsicht einander abwechselnd angeordnet sind.
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Eine LCD-Vorrichtung gemäß einem anderen allgemeinen Aspekt der vorliegenden Ausführungsformen weist auf: ein zum Anzeigen eines Bildes eingerichtetes Anzeigepaneel; ein an dem Anzeigepaneel angebrachtes und zum Messen einer Position des Auges eines Betrachters eingerichtetes Mess-Bauteil; einen Controller, der eingerichtet ist, den Betriebszustand eines Strahlenteiler-Paneels auf der Basis der von dem Mess-Bauteil gemessenen Position des Auges des Betrachters zu berechnen und ein Kontrollsignal zu erzeugen; eine Steuerung, die eingerichtet ist, auf das Kontrollsignal zu reagieren und das Strahlenteiler-Paneel anzusteuern. Das Strahlenteiler-Paneel weist auf: einander gegenüberliegend ein oberes Substrat und ein unteres Substrat; eine zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat eingefügte Flüssigkristall-Schicht; und eine Mehrzahl von Elektroden; wobei alle Elektroden zwischen dem oberen Substrat und der Flüssigkristall-Schicht obere Elektroden sind, wobei alle oberen Elektroden zueinander parallel in einer Richtung verlaufen, auf dem oberen Substrat ausgebildet sind und in einer Schicht liegen; und alle Elektroden zwischen dem unteren Substrat und der Flüssigkristall-Schicht untere Elektroden sind, wobei alle unteren Elektroden auf dem unteren Substrat ausgebildet sind, parallel zu den oberen Elektroden verlaufen und in einer Schicht ausgebildet sind, und wobei die oberen Elektroden und die unteren Elektroden in Draufsicht einander abwechselnd angeordnet sind.
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Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile sind oder werden dem Fachmann durch Studium der folgenden Figuren und detaillierten Beschreibung bekannt. Es ist beabsichtigt, dass alle diese zusätzliche Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile in diese Beschreibung aufgenommen sind, sich innerhalb des Anwendungsbereiches der Erfindung befinden und mittels der folgenden Ansprüche geschützt werden. Weitere Aspekte und Vorteile werden im Folgenden in Verbindung mit den Ausführungsformen diskutiert. Es ist zu bemerken, dass beide, die vorgehende allgemeine Beschreibung und die nachstehende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Offenbarung exemplarisch und erläuternd sind und vorgesehen sind, weitere Erklärungen der Erfindung wie beansprucht bereitzustellen.
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Die begleitenden Zeichnungen, die beigefügt sind, um ein weitergehendes Verständnis der Erfindung zu liefern, und die eingefügt sind in und einen Teil dieser Beschreibung darstellen, dienen zusammen mit der Beschreibung, um das Prinzip der Erfindung zu erklären. Es zeigen:
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1 eine Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder, die unter Verwendung eines Strahlenteilers implementiert ist;
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2 einen Strahlenteiler der Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder gemäß dem Stand der Technik;
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3 und 4 Probleme einer Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder, die einen Strahlenteiler gemäß dem Stand der Technik verwendet;
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5 ein Blockschaltbild einer Strahlenteiler-Einheit einer Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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6 eine Querschnittansicht eines Strahlenteiler-Paneels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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7 eine Querschnittansicht eines Strahlenteiler-Paneels, das keine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; und
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8A und 8B Kurven zur Darstellung von Helligkeit in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel.
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Bezug wird nun im Detail genommen auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wobei Beispiele derselben in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Diese im Folgenden eingeführten Ausführungsformen sind als Beispiels bereitgestellt, um ihre zugrundeliegenden Gedanken dem Fachmann kenntlich zu machen. Deshalb können diese Ausführungsformen in einer anderen Form ausgeführt sein, so dass sie nicht auf diese hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sind. Außerdem können die Größe und Dicke der Vorrichtung zugunsten einer anschaulicheren Darstellung in den Zeichnungen übertrieben dargestellt sein. Wenn möglich werden die gleichen Referenzzeichen zur Kennzeichnung gleicher oder ähnlicher Teile in allen Zeichnungen dieser Offenbarung verwendet.
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5 zeigt ein Blockschaltbild einer Strahlenteiler-Einheit einer Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Bezugnehmend auf 5 weist die Strahlenteiler-Einheit einer Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Mess-Bauteil 110, einen Controller 120, eine Steuerung 130 und ein Strahlenteiler-Paneel 140 auf.
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Die Funktion des Mess-Bauteils 110 ist das Bestimmen von Positionen des linken Auges und des rechten Auges eines Betrachters, der eine Anzeigevorrichtung verwendet. Alternativ dazu kann das Mess-Bauteil 110 Echtzeit-Bilder des Gesichts eines Betrachters, der eine Anzeigevorrichtung verwendet, aufnehmen. Zu diesem Zweck kann das Mess-Bauteil 110 als Kamera ausgeführt sein, die an einem Flüssigkristall-Paneel (nicht dargestellt) angebracht ist. Alternativ dazu kann das Mess-Bauteil 110 als separater Sensor ausgeführt sein. Die ermittelten Positionen für das linke Auge und das rechte Auge des Betrachters oder die aufgenommenen Echtzeit-Bilder des Gesichts des Betrachters werden vom Mess-Bauteil 110 an den Controller 120 übertragen.
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Die Funktion des Controllers 120 ist das Kontrollieren des Strahlenteiler-Paneels 140 unter Verwendung von entweder den Positionen des linken Auges und des rechten Auges des Betrachters oder der Echtzeit-Bilder des Gesichts des Betrachters, die von dem Mess-Bauteil 110 übertragen werden. Wenn die Echtzeit-Bilder des Gesichts des Betrachters von dem Mess-Bauteil 110 empfangen werden, berechnet der Controller 120 die Positionen der Augen des Betrachters aus den empfangenen Echtzeit-Bildern. Außerdem führt der Controller 120, wenn die von dem Mess-Bauteil 110 übertragenen Daten darauf hinweisen, dass die Positionen der Augen des Betrachters verschoben sind, der Steuerung 130 ein Kontrollsignal zu, das zum Steuern des Strahlenteiler-Paneels 140 in einen für einen Betrachtungswinkel des Betrachters geeigneten Zustand genutzt wird.
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Die Funktion der Steuerung 130 ist das Steuern des Strahlenteiler-Paneels 140 auf der Basis des von dem Controller 120 übertragenen Kontrollsignals. Diese Steuerung 130 kann mit einer Mehrzahl von Steuer-Chips ausgestattet sein. Die Steuerung 130 für das Strahlenteiler-Paneel 140 steuert, anders als eine Steuerung für einen Flüssigkristall-Anzeigepaneel, nur Reihen. Somit ist ein Scan-Signal für die zur Steuerung des Strahlenteiler-Paneels 140 verwendete Steuerung nicht notwendig. Die Steuerung 130 legt selektive eine Spannung an die Reihen des Strahlenteiler-Paneels 140 an und ermöglicht es, die Reihen des Strahlenteiler-Paneels 140 derart selektiv zu aktivieren (oder einzuschalten oder auszuschalten), dass ein Strahlenteiler-Abstand des Strahlenteiler-Paneels 140 angepasst wird. Folglich wird das Strahlenteiler-Paneel 140 derart gesteuert, dass es mit den Positionen der Augen des Betrachters übereinstimmt.
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Das Strahlenteiler-Paneel 140 wird mittels der von der Steuerung 130 angelegten Spannung teilweise aktiviert (oder ein-/ausgeschaltet) und bildet Strahlenteiler. In Übereinstimmung hiermit kann ein dreidimensionales Bild dargestellt werden.
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6 zeigt eine Querschnittansicht eines Strahlenteiler-Paneels 140 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Bezugnehmend auf 6 weist das Strahlenteiler-Paneel 140 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einander gegenüberliegend ein unteres Substrat 151 und ein oberes Substrat 161 und eine zwischen dem unteren Substrat 151 und dem oberen Substrat 161 eingefügte Flüssigkristall-Schicht 171 auf.
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Eine Mehrzahl von unteren Elektroden 153 ist auf dem unteren Substrat 151 gebildet. Die Mehrzahl von unteren Elektroden 153 ist derart gebildet, dass sie sich entlang einer Längsrichtung ausdehnen und eine festgelegte Lücke aufweisen. Je kleiner die festgelegte Lücke zwischen den unteren Elektroden 153 wird, desto leichter wird die Verschiebekontrolle von Flüssigkristallen in der Flüssigkristall-Schicht 171. Unterdessen muss jedoch die festgelegte Lücke zwischen den unteren Elektroden 153 genügend Abstand behalten, dass elektrischer Kontakt zwischen den unteren Elektroden, der aufgrund eines Prozessfehlers hervorgerufen wird, vermieden wird. Die Mehrzahl von unteren Elektroden 153 wird unabhängig gesteuert. Solche unteren Elektroden 153 können aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet sein. Zum Beispiel können die unteren Elektroden 153 aus einem von Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) und Indium-Zinn-Zink-Oxid (ITZO) gebildet sein.
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Eine Mehrzahl von oberen Elektroden 163 ist auf dem oberen Substrat 161 gebildet. Die Mehrzahl von oberen Elektroden 163 ist derart gebildet sein, dass sie sich entlang einer Richtung parallel zu den unteren Elektroden 153 erstrecken und eine festgelegte Lücke aufweisen. Die oberen Elektroden 163 können in derselben Breite wie die unteren Elektroden 153 gebildet sein. Die Mehrzahl von oberen Elektroden 163 kann derart angeordnet sein, dass sie die gleiche Lücke aufweisen wie die unteren Elektroden.
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Wenn die unteren Elektroden 153 und die oberen Elektroden 163 von oben betrachtet werden, sind sie einander abwechselnd angeordnet. Anders gesagt können die Mittellinien der unteren Elektroden 153 und die Mittellinien der oberen Elektroden 163 einander abwechseln. Somit kann eine von einer Position zwischen den benachbarten unteren Elektroden 153 sich in Richtung des oberen Substrats 161 ausdehnende erste senkrechte Linie d1 die Oberfläche einer gegenüberliegenden oberen Elektrode 163 treffen (anders ausgedrückt schneiden). In ähnlicher Weise kann eine von einer Position zwischen den benachbarten oberen Elektroden 163 in Richtung des unteren Substrats 151 sich erstreckende zweite senkrechte Linie d2 die Oberfläche einer gegenüberliegenden unteren Elektrode 153 schneiden. Insbesondere kann die erste senkrechte Linie d1 zur Mitte der gegenüberliegenden oberen Elektrode 163 verlängert werden. Ebenso kann die zweite senkrechte Linie d2 auf die Mitte der gegenüberliegenden unteren Elektrode 153 verlängert werden.
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Derartige untere Elektroden 153 und obere Elektroden 163 können zum Kontrollieren der molekularen Verschiebung der Flüssigkristalle in der Flüssigkristall-Schicht 171 verwendet werden.
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Die Flüssigkristall-Schicht 171 kann aus einem von Flüssigkristall-Material im TN(Twisted Nematic, verdreht nematischen)-Modus und Flüssigkristall-Material im VA(Vertical Alignment, Vertikalanordnungs)-Modus gebildet sein. Wenn das Strahlenteiler-Paneel 140 in einem Normal-Weiß-Modus ausgeführt ist, legt eine Anzeigevorrichtung für dreidimensionale Bilder Spannungen zwischen den unteren Elektroden 153 und den oberen Elektroden 163 an, die in einem Bereich angeordnet sind, der einen Strahlenteiler erfordert, und erlaubt es, ein elektrisches Feld zwischen beiden Elektroden mittels einer Potenzialdifferenz zu bilden. Dann ruft das elektrische Feld eine molekulare Verschiebung der Flüssigkristalle hervor und bewirkt das Erzeugen eines Strahlenteilers. In diesem Fall kann ein Strahlenteiler-Abstand q1, in dem der Strahlenteiler gebildet sein kann, von dem Abstand zwischen der ersten senkrechten Linie d1 und der zweiten senkrechten Linie d2 abhängen. Der Strahlenteiler-Abstand q1 kann eine Größe aufweisen, die halb so groß ist wie in dem Strahlenteiler-Paneel gemäß dem Stand der Technik, da die unteren Elektroden 153 und die oberen Elektroden 163 abwechselnd zu einander angeordnet sind. Somit kann der Strahlenteiler in feinen Rasterschritten verschoben und für die Positionen der Augen eines Nutzers besser angepasst werden. In Übereinstimmung hiermit kann ein natürliches dreidimensionales Bild erzeugt werden. Außerdem kann die Bildqualität des dreidimensionalen Bildes verbessert sein, da es möglich ist, den Strahlenteiler sanft und kontinuierlich zu verschieben.
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7 zeigt eine Querschnittansicht eines Strahlenteiler-Paneels 240, der keine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstsellt.
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Das Strahlenteiler-Paneel 240 weist die gleiche Anordnung auf wie die Ausführungsform, außer dass obere Elektroden und untere Elektroden in jeweils zwei Schichten gebildet sind. Somit wird die detaillierte Beschreibung des Strahlenteiler-Paneels 240, bezüglich sich zu der ersten Ausführungsform wiederholender Merkmale weg gelassen.
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Bezugnehmend auf 7 weist das Strahlenteiler-Paneel 240 einander gegenüberliegend ein unteres Substrat 251 und oberes Substrat 261 und eine zwischen dem unteren Substrat 251 und dem oberen Substrat 261 eingefügte Flüssigkristall-Schicht 271 auf.
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Eine Mehrzahl von ersten unteren Elektroden 253 kann auf dem unteren Substrat 251 gebildet sein. Die Mehrzahl von ersten unteren Elektroden 253 kann derart gebildet sein, dass sie eine festgelegte Breite aufweisen. Die Mehrzahl von ersten unteren Elektroden 253 kann derart gebildet sein, dass sie eine festgelegte Lücke dazwischen aufweisen. Die Breite von jeder der ersten unteren Elektroden 253 kann so breit sein wie die festgelegte Lücke zwischen den ersten unteren Elektroden 253.
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Eine erste isolierende Schicht 257 kann auf dem mit den ersten unteren Elektroden 253 ausgestatteten unteren Substrat 251 gebildet sein. Die erste isolierende Schicht 257 wird verwendet zum Verhindern einer elektrischen Verbindung der ersten unteren Elektroden 253 mit einer der zweiten unteren Elektroden 255, die auf der ersten isolierenden Schicht 257 gebildet werden. Zu diesem Zweck kann die erste isolierende Schicht 257 aus einem Material mit isolierenden Eigenschaften gebildet sein. Zum Beispiel kann die erste isolierende Schicht 257 entweder ein anorganisches Material, wie beispielsweise Silizium-Nitrit, Siliziumoxid oder anderes, oder ein organisches Material, wie beispielsweise BCB (Benzocyclobuten) oder anderes, aufweisen.
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Eine Mehrzahl von zweiten unteren Elektroden 255 kann auf der ersten isolierenden Schicht 257 gebildet sein. Die Mehrzahl von zweiten unteren Elektroden 255 kann derart gebildet sein, dass sie eine festgelegte Breite aufweisen. Die Breite von jeder der zweiten unteren Elektroden 255 weist die gleiche Größe auf, nicht nur wie die Lücke zwischen den zweiten unteren Elektroden 255, sondern ebenfalls wie die der ersten unteren Elektroden 253. Somit können die zweiten unteren Elektroden 255 über den Lücken zwischen den ersten unteren Elektroden 253 gebildet sein. Anders gesagt kann eine dritte senkrechte Linie d3 derart gebildet sein, dass sie entlang einer der Kanten der einander benachbarten ersten unteren Elektroden 253 und der zweiten unteren Elektroden 255 verläuft.
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In ähnlicher Weise kann eine Mehrzahl von ersten oberen Elektroden 263 auf dem oberen Substrat 261 gebildet sein. Eine zweite isolierende Schicht 267 kann auf dem mit den ersten oberen Elektroden 263 ausgestatteten oberen Substrat 261 gebildet sein. Außerdem kann eine Mehrzahl von zweiten oberen Elektroden 265 auf der zweiten isolierenden Schicht 267 gebildet sein.
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Die ersten oberen Elektroden 263 und die zweiten oberen Elektroden 265 können derart gebildet sein, dass sie die gleiche Breite aufweisen. Die Lücke zwischen den ersten oberen Elektroden 263 weist die gleiche Größe auf wie die zwischen den zweiten oberen Elektroden 265. Ebenso können die ersten oberen Elektroden 263 und die zweiten oberen Elektroden 265 in der gleichen Breite gebildet sein, nicht nur wie eine Lücke zwischen den ersten oberen Elektroden 263, sondern auch wie eine Lücke zwischen den zweiten oberen Elektroden 265. Somit können die zweiten oberen Elektroden 265 auf der zweiten isolierenden Schicht 267 gegenüber dem Lückenbereich zwischen den ersten oberen Elektroden 263 gebildet sein. Anders gesagt kann eine vierte senkrechte Linie d4 derart gebildet sein, dass sie jeweils entlang einer Kante der einander benachbarten ersten oberen Elektroden 263 und zweiten oberen Elektroden 265 verläuft.
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Die dritte senkrechte Linie d3 kann die Oberfläche der ersten oberen Elektroden 263 oder der zweiten oberen Elektroden 265 schneiden. Insbesondere kann die dritte senkrechte Linie d3 der Mitte der ersten oberen Elektroden 263 oder der zweiten oberen Elektroden 265 entsprechen. In ähnlicher Weise kann die vierte senkrechte Linie d4 die Oberfläche der ersten unteren Elektroden 253 oder der zweiten unteren Elektroden 255 schneiden. Anders gesagt kann die vierte senkrechte Linie d4 der Mitte der ersten unteren Elektroden 253 oder der zweiten unteren Elektroden 255 entsprechen.
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Die ersten unteren Elektroden 253 und zweiten unteren Elektroden 255 und die ersten oberen Elektroden 263 und zweiten oberen Elektroden 265 können aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet sein. Zum Beispiel können die ersten unteren Elektroden 253 und zweiten unteren Elektroden 255 und die ersten oberen Elektroden 263 und zweiten oberen Elektroden 265 aus einem von Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) und Indium-Zinn-Zink-Oxid (ITZO) gebildet sein.
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Die Mehrzahl der ersten unteren Elektroden 253, die Mehrzahl der zweiten unteren Elektroden 255, die Mehrzahl der ersten oberen Elektroden 263 und die Mehrzahl der zweiten oberen Elektroden 265 kann teilweise auf unterschiedlich festgelegte Spannungen ansprechen und kann das Erzeugen von Strahlenteilern ermöglichen. In dem Strahlenteiler-Paneel 240 kann ein Strahlenteiler-Abstand q2 einem Abstand zwischen der dritten senkrechte Linie d3 und der vierten senkrechten Linie d4 entsprechen. Der Strahlenteiler-Abstand q2 kann im Vergleich zu dem Strahlenteiler-Paneel gemäß dem Stand der Technik in der Größe halbiert werden, da die ersten unteren Elektroden 253 und die zweiten unteren Elektroden 255 abwechselnd zu den ersten oberen Elektroden 263 und den zweiten oberen Elektroden 265 angeordnet sind. Somit kann der Strahlenteiler fein verschoben und den Positionen der Augen eines Nutzers besser angepasst werden. In Übereinstimmung hiermit kann ein natürliches dreidimensionales Bild erzeugt werden. Außerdem kann die Bildqualität des dreidimensionalen Bildes verbessert werden, da es möglich ist, den Strahlenteiler sanft und kontinuierlich zu verschieben.
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Die in den unterschiedlichen Schichten getrennt voneinander gebildeten ersten unteren Elektroden 253 und zweiten unteren Elektroden 255 und die ersten oberen Elektroden 263 und zweiten oberen Elektroden 155 können es ermöglichen, ein elektrisches Feld über die gesamte Flüssigkristall-Schicht 271 anzulegen. Somit kann die gesamte Flüssigkristall-Schicht 271 zum Bilden eines Strahlenteilers verwendet werden. Tatsächlich muss das Strahlenteiler-Paneel 140 gemäß einer Ausführungsform die Lücken zum Verhindern jeglichen elektrischen Kontakts zwischen den Elektroden aufrechterhalten. Unterdessen kann das Strahlenteiler-Paneel 240 ermöglichen, durch Anordnen der Elektroden in verschiedenen Ebenen in der Flüssigkristall-Schicht die Elektroden über die gesamte Flüssigkristall-Schicht zu bilden, so dass im Wesentlichen der gesamte laterale Bereich (wenn auch in verschiedenen, in vertikaler Sicht betrachteten, Ebenen) der Flüssigkristall-Schicht mit Elektroden überdeckt werden kann. Somit kann ein elektrisches Feld zwischen den oberen Elektroden und den unteren Elektroden über die gesamte Fläche der Flüssigkristall-Schicht erzeugt werden. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die Elektroden in den verschiedenen Schichten aufgetrennt gebildet sind. Somit kann Lichtverlust in dem Strahlenteiler-Paneel reduziert sein. Folglich kann Bildqualität verbessert werden.
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Dieses Strahlenteiler-Paneel 140 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und dieses Strahlenteiler-Paneel 240 können nicht nur in Richtung der Vorderseite eines Anzeigepaneels, das zum Anzeigen von Bildern verwendet wird, angeordnet sein, sondern ebenso in Richtung der Rückseite des Anzeigepaneels. Das Strahlenteiler-Paneel 140 und das Strahlenteiler-Paneel 240 ermöglichen es, linkes Bild und rechtes Bild auf dem Anzeigepaneel richtig von dem linken Auge und dem rechten Auge eines Betrachters betrachten zu lassen, wodurch ein dreidimensionales Bild erzeugt wird.
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8A und 8B zeigen Kurven zur Darstellung von Helligkeit in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel.
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8A zeigt Kurven zum Darstellen einer Helligkeits-Eigenschaft eines Strahlenteiler-Paneels, in dem eine obere Elektrode in einer Struktur mit einer einzelnen Lage über dem gesamten oberen Substrat statt der oberen Elektroden in dem Strahlenteiler-Paneel 240 gebildet ist. 8B zeigt Kurven zum Darstellen einer Helligkeits-Eigenschaft des Strahlenteiler-Paneels 240.
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In 8A bezeichnet eine erste Kurve mit durchgezogener Linie „a“ eine Helligkeits-Eigenschaft für Anfangs-Positionen der Augen eines Betrachters, und eine zweite Kurve mit gestrichelter Linie „b" bezeichnet eine Helligkeits-Eigenschaft, nachdem der Strahlenteiler um einen Strahlenteiler-Abstand entsprechend der Bewegung von beiden Augen des Betrachters verschoben wurde. Wie in 8A dargestellt, ist es ersichtlich, dass die Kurve der Helligkeits-Eigenschaft um einen ersten Betrachtungswinkel um eine erste Betrachtungswinkel-Differenz ∆S1 verschoben wird, wenn der Strahlenteiler um einen Strahlenteiler-Abstand verschoben wird.
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In 8B bezeichnet eine erste Kurve mit durchgezogener Linie „c" eine Helligkeits-Eigenschaft für Anfangs-Positionen der Augen eines Betrachters, und eine zweite Kurve mit gestrichelter Linie „d" bezeichnet eine Helligkeits-Eigenschaft, nachdem der Strahlenteiler um einen Strahlenteiler-Abstand entsprechend der Bewegung von beiden Augen des Betrachters verschoben wurde. Wie in 8B dargestellt, ist es ersichtlich, dass die Kurve der Helligkeits-Eigenschaft um einen zweiten Betrachtungswinkel um eine zweite Betrachtungswinkel-Differenz ∆S2 verschoben wird, wenn der Strahlenteiler um einen Strahlenteiler-Abstand verschoben wird.
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Wie in 8A und in 8B dargestellt, beträgt der zweite Betrachtungswinkel von ∆S2 lediglich die Hälfte des ersten Betrachtungswinkels von ∆S1. Somit ist es möglich, den Strahlenteiler bezüglich der Bewegung der Augen des Betrachters fein zu verschieben. Anders gesagt kann der Strahlenteiler den Positionen der Augen eines Nutzers besser angepasst werden. Folglich kann ein natürliches dreidimensionales Bild dargestellt werden. Außerdem kann die Bildqualität des dreidimensionalen Bildes verbessert werden, da es möglich ist, den Strahlenteiler sanft und kontinuierlich zu verschieben.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung nur in Bezug auf die oben beschriebenen Ausführungsformen in beschränkter Weise erklärt wurde, sollte es dem Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass verschiedene Änderungen oder Modifikationen davon möglich sind, ohne von dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend soll der Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung nur durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt werden.
