TW201015115A - Switchable two and three dimensional display - Google Patents

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TW201015115A
TW201015115A TW097138935A TW97138935A TW201015115A TW 201015115 A TW201015115 A TW 201015115A TW 097138935 A TW097138935 A TW 097138935A TW 97138935 A TW97138935 A TW 97138935A TW 201015115 A TW201015115 A TW 201015115A
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Description

201015115,。 29401twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種可切換式平面立體顯示器 (switchable two and three dimensional display)，且特別是有關 於一種具有可切換式光柵(switchable barrier)之可切換式平 面立體顯示器。 【先前技術】 ® 近年來’隨著顯示技術的不斷進步，使用者對於顯示 器之顯示品質（如影像解析度、色彩飽和度等）的要求也 越來越高。然而，除了高影像解析度以及高色彩飽和度之 外’對於使用者而言，顯示器是否能夠顯示立體影像亦成 為購買上的考量因素之一。 目前發展出來的立體影像顯示技術，主要是利用固定 式光栅來控制觀賞者左眼與右眼所接枚到的影像。根據人 眼的視覺特性，當左、右眼分別觀視相同的影像内容但是 ❹ 具有不同視差(parallax)的二影像時，人眼會觀察一立體影 像。依照固定式光栅位置的不同，可將立體顯示技術大致 上區分為前光栅式(front barrier)立體顯示技術以及後光栅 式(back barrier)立體顯示技術兩種。 月'J光栅式立體影像顯示技術是將光柵配置於顯示面 板的則方，意即，光柵是位於顯示面板與人眼之間；而後 光柵式立體影像顯示技術則是將光栅配置於背光源以及顯 示面板之間。關於前光柵式立體影像顯示技術可參考美國 201015115 /υ 2940 ltwf.doc/π 專利公開案US 2004/0257531之内容，而後光柵式立體影 像顯示技術則可參考美國專利公開案US 2007/0229654A1 之内容。 值得注意的是，利用固定式光柵來產生立體影像屬於 種空間多工(spatial-multiplexed)的方式，此方式雖然可 以使得液晶顯示面板具有立體顯示之效果，但卻使立體顯 之解析度減半。此外，具有固定式光柵之立體顯示器 旎用來顯不立體影像而無法顯示平面影像。對於使用者 而吕’具有固定式光柵之立體顯示器的實用性不高。 為解決上述問題，一種可切換式光栅 amer)已被應祕可切換式平面立義示时，以使可切 ΐϊ平:i體顯示器能夠在可切換式光栅未被開啟的情況 :顯不出平面影像。當可切換式光栅被開啟時，可切換式 平面立體顯不11便㈣齡itj立體影像。 、 m ^各知—種可切換式平面立體顯示器之剖面示音 顯圖二習知的可切換式平面立體顯示器心 = =爾光栅-液晶顯 顯示區110b以及一從顯a 不區110a之非 之第-黑矩陣m，其;二^至非顯示區_ 排列且僅分佈於顯示區U孔=U2具有多個呈矩陣 具有-立體影像控_ ^ ^切換式光柵120 之非顯示區以及 衣f立體讀控制區120a 黑矩陣122, t中第_ * 、、非顯不區〗20b上之第二 第—黑矩陣122環繞立體影像控制區 6 〇 29401twf.d〇c/n 201015115 =同且立體影像控制區㈣之面積與顯示區12〇b之面 由圖1可知，由於立體影像控制區120a之 ==20b的外緣’因此當使用者觀看習知的可切』 ❹ 參 =車τ無法在使用者的視線上完全遮蔽住第：里弟二 112用者很容易察覺位於影像邊緣處的第-黑矩陣 【發明内容】 本發明提供一種可切換式平面立 之影像在邊緣處不易有視覺效果不良的現象。^所顯不 使用提ΐ—種可城式平社體顯示器，適於讓- 一環繞顯示區之非顯示區以及 顯不區、 之第-黑矩陣，其中第—里區延伸至非顯示區 分佈於顯示區内_。忒矩陣排列且僅 划π — —.…. 換式先栅具有一立體影像控 面柘η看，此可娜式平面謂顯示器包括—液晶顯干 面板以及-可娜式光栅。液晶冑 履日曰顯不 非_;==:;顯:二-僅配置於 控制顯‘： 用者之間，且立_二=積置:= 0 29401twf.doc/n 201015115 在本發明之一實施例中’第二黑矩陣位於 部分顯示區上方。顯不區以及 在本發明之一實施例中，位於部分顯示區上方 矩陣之寬度為W!’而第-黑轉與第二黑 、^黑 距離為，且滿足下列關係式： 平义間的珉短
Wi / D, > WH / DH 5 參 Ο a ^中WH為顯示區之寬度的—半，* %為預 貝距離’且預設觀賞距離實質上為使用者的眼睛^液曰= 不面板内其中一片基板之内表面的距離。 曰曰*，、、頁 在本發明之-實施例中，液晶顯示面板配置於 =使用者之間’且顯示區之面積小於立難影像= 部分中’第一黑矩陣位於非顯示區以及 在本發明之一實施例中，於部分立體影像控制區 的第-黑矩陣之寬度為W2,而第一黑矩陣 間的最短距離為！^，且滿足下關係式：弟〜矩陣之 W2 / D! > WH / DH » 其中WH為立體影像控制區之寬度的一 預设之觀賞距離，且預設觀賞距離實質 = 至可切換式光_其中-片基板之内表面^=者的眼睛 琴更施例中，前述之可切換式平面立體顯示 器更匕括-月光模組，且液晶顯示面板 柵與背光獅之間。 本發明提出-種可切換式平面立體顯示器，適於讓一 8 0 29401twf.doc/n 201015115 =者觀看，此可切換式平面續顯_包括 面板以及一可切換式光栅。液晶顯示面板且有一顯^不 之第-里祐睡甘二 顯不區延伸至非顯示區 八佑认Γ -車’，、中第―黑轉具有多個呈矩陣排列且僅 奐式光柵配置於液晶顯示面
繞立體影像控制區之可切換遮蔽區 =蔽區之非顯示區以及—僅配置於非顯示區上里 矩陣’且立歸像控幅之_小於顯賴之面積。… ㈣發明之—實細巾，顯示區的面積實質上等於立體 影像控制H以及可切換遮蔽區的面積總和。 在本㈣之實關巾，可切換遮蔽區位於部 上方。 在本發明之-實施射，可切換遮蔽區之寬度為％， 而第-黑轉射祕㈣〗區之_最短 足下列關係式： π 3 π雨 W3/D3>Wh/Dh » 其中wH為顯示區之寬度的—半’而％為預設之觀 賞距離’且預設觀賞距離實質上為使用者的眼睛至液晶顯 示面板内其中一片基板之内表面的距離。 在本發明之一實施例中，可切換式光柵具有一位於立體 影像控制m第—控制電細及-位於可切換遮蔽區内 之第二控制電極，且第一控制電極具有多個開孔。 在本發明之—實施例中，上述之第二控制電極為環形電 極。 29401twf.doc/n 201015115 〇在本發明之一實施例中，上述之可切換式平面立體顯示 器更包括一为光模組，且液晶顯示面板配置於可切換式光 栅與背光模組之間。 ' 在本發明之可切換式平面立體顯示器中，由於可切換 式光栅的立體影像控制區之面積與液晶顯示面板的顯示區 之面積不同，因此本發明可以避免可切換式平面立體顯示 器所顯示之影像在邊緣處出現視覺效果不良的現象。 *為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作田 明如下。 【實施方式】 ，2為本發明一實施例之可切換式平面立體顯示器之 剖面示意圖。請參照圖2，本實施例之可切換式平面^體 顯示器200a，適於讓一使用者觀看，此可切換式平面立體 顯示器200a包括一液晶顯示面板21〇以及一可切換式光柵 Φ 220。液晶顯示面板21〇具有一顯示區21〇a、一環繞顯示 區210a之非顯示區21〇b以及一從顯示區21〇a延伸至非顯 示區210b之第一黑矩陣212，其中第一黑矩陣212具有多 個呈矩陣排列且僅分佈於顯示區21〇a内的孔洞21仏。可 切換式光栅220具有一立體影像控制區22〇a、一環繞立體 影像控制區220a之非顯示區220b以及一僅配置於非顯示 區220b上之第二黑矩陣222，其令第二黑矩陣222環^ 體影像控制區220a，且立體影像控制區22〇a之面積不同 於顯示區2勘之面積。由圖2可知，本實施例之可切換^ /0 29401twf.doc/n 201015115 光栅220配置於液晶顯示面板210與使用者之間，且立體 影像控制區220a之面積會小於顯示區210a之面積。詳言 之，可切換式光柵220中的第二黑矩陣222會位於非顯示區 210b以及部分顯示區21〇a上方’第二黑矩陣222與第一黑矩 陣212部份重疊，並且第二黑矩陣222自邊緣向内延伸一預定 寬度’意即’第二黑矩陣222的内緣與第一黑矩陣212的内緣 不相互對準。 在本實施例之架構中，第二黑矩陣222在使用者的視線 ❻ 上較容易遮蔽住第一黑矩陣212，以讓使用者不容易察覺 位於影像邊緣處的第一黑矩陣212，進而改善影像在邊緣 處之視覺效果不良的現象。 在本實施例中，液晶顯示面板210例如是一扭轉向列 型液晶顯示面板(Twisted Nematic Liquid Crystal Display
Panel)，而可切換式光柵220例如是一常態白色模式之扭轉 向列型液晶盒(normally white mode TN-LC Cell)。具體而 吕，液晶顯示面板210除了可以是扭轉向列型液晶顯示面 板之外，亦可以其他型態之液晶顯示面板，如多域垂直配 向式(MVA)液晶顯示面板等，而可切換式光柵22〇具有一 位於立體影像控制區220a内之第一控制電極224，且第一 控制電極224具有多個開孔224a。 此外，本實施例之可切換式平面立體顯示器2〇〇a可進 步包括一背光模組230，其中液晶顯示面板21〇配置於 可切換式光栅220與背光模組230之間。 在本實施例中，位於部分顯示區21〇a上方的第二黑矩 陣222之寬度為Wl ’而第一黑矩陣212與第二黑矩陣222 201015115 0 29401twf. doc/n 之間的最短距離為Di ’且滿足下列關係式： W"Dd/DH， 其中wH為立體影像控制區210a之寬度的一半，而 dh為預設之觀賞距離，且預設觀賞距離Dh實質上為使用 者的眼睛至液晶顯示面板21〇内其中一片基板之内表面的 距離。此處，使用者之位置僅為示意，另外由於液晶顯示 面板210中之液晶層的厚度很小，故忽略不計。一般而言，
O 右可切換式平面立體顯示器2〇〇a是應用於監視器領域 時，預s又之觀賞距離dh例如是介於5〇公分至1〇〇公分之 間，若y切換式平面立體顯示器2〇〇a是應用於電視領域 時，預设之觀賞距離DH例如是介於goo公分至5〇()公分 之間。當然，本實施例之可切換式平面立贿示器2撕 亦可應用於其他領域，而其預設之觀賞距離％亦可視實 際情況而做調整。 參 圖3為本發明另—實施例之可切換式平面立體顯示器 圖。請參照圖3，本實施例之可切換式平面立 與圖2中之可城式平面立體顯示器200a # 一者主要之差異處在於：可切換式平面立體顯示 ^用/的液晶顯示面板21G配置於可切換式光柵220 獅會小於立體影像控制 帛―黑轉212錄義示區2施 以及邛刀立體影像控制區220a上方。 在本實施例之架構中，第一黑矩陣 上較容易遮蔽住第二里矩陣222，以I田^使用者的視線 於影像邊緣處的第一 :=222 2使】者不容易察覺位 W的弟—黑矩陣222,進而改善影像在邊緣處之 12 /0 29401twf.doc/n 視覺效果不良的現象。 在本發明之一實施例中，位於部分立體影像控制區 220a上方的第一黑矩陣212之寬度為，而第一黑矩陣 212與第二黑矩陣222之間的最短距離為Di，且滿足 關係式： W2 / D! > WH / DH >
其中wH為立體影像控制區220a之寬度的一半，而 DH為預設之觀賞距離’且預設觀賞距離D 者的眼睛至可切換式光栅220内其中一片减:内= 距離。此處’使用者之位置僅為示意，另外由於可切換式 光栅220中之液晶層的厚度很小，故忽略不計。一般而士， ，切換式平面立體顯示器細b是應用於監視器領口域 %，預設之觀賞距離Dh例如是介於5〇公分至1〇〇公分之 2 ’若y切換式平社_示器雇是制於電視領域 時’預設之觀賞距離DH例如是介於300公分至5〇〇公分 Φ ^間。當然’本實關之可域式平面立體辦器獅 亦可應驗其他賴’耐賊之觀# 際情況而做調整。 視貫 之本發明又—實施例之可切換式平面立體顯示器 ^面，賴。請參照圖4，本實施例之可切換式平面立 栅22^:包括一液晶顯示面板210以及-可切換式光 第顯示區210a延伸至非 多個呈矩_列且僅分佈於顯示區具a有 201015115, 29401twf.doc/n 可切換式光栅220配置於液晶顯示面板21〇與使用者之 間1其中可切換式光栅22〇具有一立體影像控制區 220a、 %繞立體影像控制區22〇a之可切換遮蔽區22〇c、一環 繞可切換遮蔽區220c之非顯示區22〇b以及一僅配置於非 顯不區220b上之第二黑矩陣222，且立體影像控制區2池 之面積小於顯示區21Ga之面積。關於液晶顯示面板21〇
以及可切換式光栅220之詳細結構與前述實施例相同，故 於此不再重述。 值知注意的是，本實施例之可切換式光栅22〇具有一位 於立體影像控綱220a内之第一控制電極224j^一位於 可切換遮蔽區220c内之第二控制電極226，其中 ，極224具有多個開孔224a。在—較佳實施例中，上述之 第二控制電極226例如為環形電極。 從圖4可知，顯示區21〇a的面積實質上會等於立體影 =制區220a以及可切換遮蔽區22〇c的面積總和。此外， 液曰曰顯不面板210的非顯示區21%之内緣會與可切換
22〇的非顯示區纖之内緣會實質上對準，且可切換 蔽區220c位於部分顯示區21〇a上方。 、’’、 在本實施财，可讀誠區之寬度為％，一里 =212與可切換控制區辰之間的最短距 ^ 滿足下列關係式： ~ 3且 w3/d3> wh/dh > 之翻為顯示區21如之寬度的-半，而Dh為預， ί:員距離，且預設觀賞距離實質上為使用者的眼 曰曰顯示面板210内其中-片基板之内表面的距離。液 14 201015115,, 29401twf.doc/n 在本發明之可切換式平面立體顯示器中，由於可切換 式光柵的立體影像控制區之面積與液晶顯示面板的顯示區 之面積不同，因此本發明可以避免可切換式平面立體顯示 器所顯示之影像在邊緣處出現視覺效果不良的現象。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 圖 【圖式簡單說明】 圖1為習知一種可切換式平面立體顯示器之剖面 示意 之
剖面=本發明一實施例之可切換式平面立體顯示器 之剖發明另一實施例之可切換式平面立體顯示器 之剖發㈣—實施狀可切料平*立體顧示器 【主要元件符號說明】 100 :可切換式平面立體顯示器 110 :液晶顯示面板 110a :顯示區 110b :非顯示區 15 201015115 t / 0 29401twf.doc/n 112 :第一黑矩陣 112a :孔洞 120 :可切換式光栅 120a :立體影像控制區 120b :非顯示區 122 :第二黑矩陣 200a、200b、200c :可切換式平面立體顯示器 210 ·液晶顯不面板 _ 210a :顯示區 210b :非顯示區 212 :第一黑矩陣 212a :孔洞 220 :可切換式光柵 220a :立體影像控制區 220b ··非顯示區 220c :可切換遮蔽區 ❿ 222:第二黑矩陣 224 :第一控制電極 226:第二控制電極 224a :開孔 230 :背光模組 16

Claims (1)

  1. ^ 29401twf.d〇c/n 201015115 十、申請專利範圍： 看，適於讓-使用者觀 非顯不區以及一從該顯示區延 陣，其中該第一黑矩陣且右夕如口该非顯不區之第一黑矩 顯示區内的孔洞；以及/、’ I矩陣排列且僅分佈於該 之 顯編顯示區 陣 ，具有—立體影像控制區、一 參 Ο 可切換式光柵 環繞: 立體影像控制區之非顧示ρ 之第二黑矩陣，該第：黑二車環:::二該非顯示區上 該立區之面積“=2制區’且 示器’其中該可切換式光 ：曰刀：式平：立體顯 積。 之面積小於賴示區之面 3.如申請專利範圍第2項 =方其中該*二黑矩陣位於該非心== 示器4.如其::=第顯=;= 為％’而該第—黑矩陣與該第二黑矩^ 了、、矩陣之寬度 D!，且滿足下糊赋： 、之間的最紐距離為 wi/〇i> wh/dh > Λ 其中~«為該顯示區之寬度的一车，A η 4 規貝距離’且該預設觀賞距離實質上為該使^的 17 201015115 /0 29401twf.doc/n 該液晶顯示面板内其中-片基板之内表面的距離。 矛圍第1項所述之可切換式平面立體顯 板配置於該可切& 者丨〃顯㈣之面積小於該立财像控制區之面 檟0 -/tt料郷㈣5項所述之可切換式平面立義 =，，、巾該第-黑矩陣位於該麵示區以 體 鲁 影像控舰上；^。 =請專利範圍第6項所述之可切換式平面立體顯 其中位於部分該立體影像控制區上方的該第二望矩 而該第—黑矩陣與該第二黑矩陣之間的最 知·距離為D1，且滿足下列關係式： w2 / D! 2 WH / Dh， 為預該立體影像控制區之寬度的—半，而dh 勹頂η又之嬈貝距離，且該預設觀賞距離 為 Ο :眼睛至該可切換式光柵内其中一片 基板之面的距 示器專，圍第1項所述之可切換式平面立體顯 可切換二與ij=組if:該液晶顯示面板配置於該 示dt!t專利範圍第1項所述之可切換式平面立體顯 内i第二2切換絲柵具有—位於該謂影像控制區 10 _控制電極，且該第一控制電極具有多個開孔。 看，該換式平面立醜4，適於讓—使用者觀 切換式平面立體顯示器包括： 0 29401twf.d〇c/n ❹ ❹ 201015115 非顯示板’具有一顯示區、一環繞該顯示區之 陣，第該顯示區延伸至該非顯示區之第一黑矩 顯示區内：=二車具有多個呈矩陣排列且僅分佈於該 之間，二配置於該液晶顯示面板與該使用者 繞該立雜匚==[立趙影像控制區、-環 區以及該可切換等於該立體影像控制 顯示ig躺叙™域平面立體 換遮蔽區位於部分_示區上方。 顯示器切換式平面立體 =可切換_之間的最㈡ W3/D3> Wh/Dh J 该液= 示面板内其中-片基板之内;=:的眼晴至 ，其=====式平㈣ 區内之第-控制電極以及一位於該可制 19 201015115 /0 29401twf.doc/n 控制電極，且該第一控制電 如申請專利範圍第14項：=開孔。 顯示器，其找第二控綱極為_2切換式平面立體 16.如申請專利範圍第1G項 ^切 顯示器，更包括-背光模組，其中換式平面立體 該可切換式光柵與該背光模組之間。日日如面板配置於
    20
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