TW201416714A - 二維及三維可切換液晶顯示裝置與其之顯示方法 - Google Patents

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Abstract

一種在二維與三維顯示模式之間可操作切換的液晶顯示裝置，包含主動延遲面板及液晶顯示面板。主動延遲面板包含第一液晶層與以至少M×N延遲像素矩陣排列的複數個延遲像素。液晶顯示面板經定位包含第二液晶層與以至少M×N顯示像素矩陣排列的複數個顯示像素。每一延遲像素具有第一相位延遲A(i,j)，且每一顯示像素具有第二相位延遲B(i,j)。主動延遲面板及液晶顯示面板經排列使得延遲像素矩陣對應於顯示像素矩陣設置，且觀察者的左右眼同時可觀看自每一顯示像素顯示並通過相對應延遲像素的影像。該影像滿足：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]。L(i,j)及R(i,j)分別係左眼與右眼觀看到的影像灰階。

Description

二維及三維可切換液晶顯示裝置與其之顯示方法
本發明大體係關於一種液晶顯示(LCD)技術，且更特定而言係關於一種在二維(2D)顯示模式與三維(3D)顯示模式之間可操作地可切換的液晶顯示裝置及用此液晶顯示裝置顯示影像的方法。
隨著電子產品的發展及廣泛應用，對消耗較少電功率及佔據較少空間的平板顯示器的需求日益增加。在平板顯示器中，液晶顯示器(LCDs)之特徵在於超薄外觀、低功耗及低輻射，且液晶顯示器已經廣泛地應用於各種電子產品(諸如，電腦監視器、行動電話、個人數位助理(PDAs)或平面電視)。
典型的液晶顯示器包括顯示面板及背光模組。顯示面板一般而言包括主動液晶層、兩個基板及兩個偏光板。若顯示面板用於顯示彩色影像，則亦需要彩色濾光片。顯示面板具有主動區域，在此主動區域中具有複數個以矩陣 排列的像素。舉例而言，具M×N像素矩陣的主動區域具有M個像素列及N個像素行，其中M及N係大於一的整數。背光模組發出光線，且光線通過顯示面板之每一像素(包括第一偏光板、像素之主動液晶層以及第二偏光板)，射向觀察者的眼睛。對於每一像素，可個別地控制主動液晶層之每一液晶分子的取向以提供光線之相位延遲，使得通過每一像素之光線的強度可降低。因此，從觀察者的眼睛，隨著光線通過展示不同強度的每一像素(即每一像素展示不同灰階值)，來自顯示面板的光訊號可產生液晶顯示器所顯示的影像。
為了觀看三維影像，觀察者需要用左眼與右眼接收三維影像的不同訊號。換言之，為顯示三維影像，液晶顯示器需要提供針對觀察者之左眼與右眼的不同的左訊號與右訊號。一般而言，藉由在液晶顯示器之主動區域上提供遮蔽層可完成此舉。
第6圖為一典型的三維液晶顯示器之結構的示意圖。在此典型的三維液晶顯示器結構中，液晶顯示器600包括遮蔽層(Barrier layer)610及顯示面板620，且液晶顯示器600具有最佳的可視區650，用於觀察者雙眼均能看見有效地顯示的三維影像。遮蔽層610包括複數個遮蔽單元(barrier units)Br1、Br2、Br3...，且顯示面板620包括複數個像素P1、P2、P3...，且因此可決定遮蔽單元的尺寸及像素使得最佳可視區650中的觀察者可用不同的眼睛經由不同的遮蔽單元看見像素。舉例而言，如第6圖中所圖示， 最佳可視區650中的觀察者的右眼R可接收通過像素P1、P2、P3等並通過具有與像素P1-Br1、P2-Br2、P3-Br3等相同之編號的遮蔽單元的光線，且最佳可視區域650中的觀察者的左眼L可接收通過像素P1、P2、P3等並通過具有像素P1-Br2、P2-Br3、P3-Br4...Pn-Brn+1等下一個編號的遮蔽單元的光線。因此，遮蔽層610包含交替排列之不透明的遮蔽單元與透明的遮蔽單元，以使具有奇數編號Br1、Br3...的遮蔽單元為不透明的，且具有偶數編號Br2、Br4...的遮蔽單元為透明的。因此，兩個眼睛均可接收通過透明的遮蔽單元Br2、Br4...的光線並由不透明的遮蔽單元Br1、Br3...阻擋朝向該些不透明的遮蔽單元發射的光線。換言之，對於每一影像框架，從顯示面板620，左眼只接收對應於具有奇數編號P1、P3...之像素的影像訊號，而右眼只接收對應於具有偶數編號P2、P4...之像素的影像訊號。
然而，對於如第6圖中所示具有遮蔽層610以執行三維顯示能力的液晶顯示器，降低的影像解析度及降低的亮度為存在的兩大問題。如上文所揭示，在液晶顯示器顯示影像時，觀察者的每一隻眼睛僅能看見對應於一半像素(奇數編號的像素或者偶數編號的像素)的影像訊號。因此，在要求液晶顯示器之高解析度的情況下，具有三維顯示能力的液晶顯示器需要兩倍數量的像素來顯示與無三維顯示能力的典型液晶顯示器解析度相同的影像，此情況增加液晶顯示器的尺寸及生產成本。此外，因遮蔽層610之不透明的遮蔽單元Br1、Br3...會阻擋由液晶顯示器之背光 模組發出的部分光線，會造成液晶顯示器的亮度降低以及能量的浪費。
為了解決解析度降低之不足，液晶顯示器之替代設計使用具有類似結構的改進遮蔽層610。一般而言，將液晶顯示器或其他顯示設備顯示的連續影像定義為「畫面」，且每一液晶顯示器具有一特定的畫面更新率，此畫面更新率意指液晶顯示器產生影像畫面的頻率或速率。通常，人眼及人眼的大腦介面(人類視覺系統)可每秒處理10張獨立影像至12張獨立影像，個別地察覺此等獨立影像。液晶顯示器及其他顯示器使用比人類視覺系統之10-12 Hz更高的畫面更新率。因而，遮蔽層610之遮蔽單元的透明性可為可控制的，以使得所有遮蔽單元輪流是不透明的或者透明的。舉例而言，在一個畫面中，具有奇數編號Br1、Br3...的遮蔽單元為不透明的，且具有偶數編號Br2、Br4...的遮蔽單元為透明的。在下一個畫面中，具有奇數編號Br1、Br3...的遮蔽單元為透明的，且具有偶數編號Br2、Br4...的遮蔽單元為不透明的。因此，在兩個連續的畫面中，觀察者之每一隻眼睛可或者接收對應於具有奇數編號P1、P3...的影像訊號及對應於具有偶數編號P2、P4...的影像訊號。因此，觀察者可看見具有液晶顯示器之完整解析度的影像。
然而，具有可控制的遮蔽層(controllable barrier layer)610的液晶顯示器仍不能解決亮度降低之不足。此外，在具有可控制的遮蔽層610之此液晶顯示器中雖然提高了解析度，但是反而會降低畫面更新率(frame rate)。如 上文所論述，液晶顯示器需要兩個連續的畫面來顯示一個影像畫面。因此，對於具有60Hz畫面更新率的液晶顯示器，在顯示三維影像中的實際畫面更新率變為30Hz。換言之，為了維持顯示三維影像之60Hz畫面更新率，液晶顯示器畫面更新率需要增加到120Hz，此情況大幅地增加液晶顯示器的生產成本。
因此，此項技術中對解決上述不足及缺陷存在迄今未得到解決的需求。
在一個態樣中，本發明係關於在二維(2D)顯示模式與三維(3D)顯示模式之間可操作地可切換的液晶顯示(LCD)裝置。在一個實施方式中，液晶顯示裝置包括：彼此間隔開的第一偏光板及第二偏光板；設置在第一偏光板與第二偏光板之間的主動延遲面板，主動延遲面板具有複數個延遲像素，排列成延遲像素矩陣，延遲像素矩陣具有至少M個像素行及至少N個像素列，每一延遲像素具有第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的正整數，且j係1與N之間的正整數；以及設置在主動延遲面板與第二偏光板之間的液晶顯示面板，液晶顯示面板具有複數個顯示像素，排列成顯示像素矩陣，此顯示像素矩陣具有至少M個像素行及至少N個像素列，每一顯示像素具有第二相位延遲B(i,j)，延遲像素矩陣對應於顯示像素矩陣設置。觀察者的左眼及右眼同時觀看自液晶顯示面板 之每一顯示像素顯示並通過主動延遲面板的影像，且此影像滿足以下關係：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]，其中，L(i,j)與R(i,j)分別係左眼與右眼觀看到的影像灰階。
在一個實施方式中，在液晶顯示面板與主動延遲面板之間無設置偏光板。
在一個實施方式中，液晶顯示裝置更包括設置在液晶顯示面板與主動延遲面板其中一者的彩色濾光片。
在一個實施方式中，液晶顯示面板與主動延遲面板之間以一間隙間隔分開。在進一步的實施方式中，間隙填充一透明材料。
在一個實施方式中，液晶顯示面板與主動延遲面板係一體成型。
在一個實施方式中，主動延遲面板包括第一液晶層，且液晶顯示面板包括第二液晶層。在進一步的實施方式中，對於主動延遲面板之每一延遲像素，第一相位延遲A(i,j)隨延遲像素之第一液晶層中之液晶分子的取向而變化，藉由施加至主動延遲面板之延遲像素的第一電場控制此延遲像素，且其中對於液晶顯示面板之每一顯示像素，第二相位延遲B(i,j)隨顯示像素之第二液晶層中之液晶分子的取向而變化，藉由施加至液晶顯示面板之顯示像素的第二電場控制顯示像素。
在L(i,j)=R(i,j)時，液晶顯示裝置可以二維顯示模 式操作，且對於此些延遲像素，第一相位延遲A(i,j)係相同的。在一個實施方式中，在主動延遲面板之此些延遲像素由相同的第一電場驅動時，液晶顯示裝置以二維顯示模式操作，以使得對於此些延遲像素，第一相位延遲A(i,j)係相同的。在另一實施方式中，在主動延遲面板之此些延遲像素不由第一電場驅動時，液晶顯示裝置以二維顯示模式操作。
在另一實施方式中，在L(i,j)≠R(i,j)時，液晶顯示裝置可以三維顯示模式操作。在一個實施方式中，在主動延遲面板之此些延遲像素由第一電場驅動時，液晶顯示裝置以三維顯示模式操作，且液晶顯示面板之此些顯示像素由第二電場驅動。在另一實施方式中，液晶顯示面板之每一顯示像素投影至主動延遲面板之延遲像素之至少一者，且主動延遲面板之至少一個延遲像素的每一者具有至少一個補償比率，以藉由至少一個延遲像素以至少一個補償比率補償在液晶顯示面板之每一顯示像素中顯示的影像。
在一個實施方式中，液晶顯示裝置更包括補償比率a及補償比率b，使得：L(i,j)=a×f[A(i+1,j)+B(i-1,j)]+b×f[A(i+1,j)+B(i,j)]，及R(i,j)=a×f[A(i,j)+B(i-1,j)]+b×f[A(i,j)+B(i,j)]，其中0≦a≦1，0≦b≦1，且a與b之至少一者不等於0。
在另一實施方式中，液晶顯示裝置更包括補償比率a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)、d(i,j)、e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)、h(i, j)，使得：R(i,j)=a(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j-1)]+b(i,j)×f[A(i,j)+B(i,j-1)]+c(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j)]+d(i,j)×f[A(i,j)+B(i,j)]，以及L(i,j)=e(i,j)×f[A(i,j)+B(i-2,j-1)]+f(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j-1)]+g(i,j)×f[A(i,j)+B(i-2,j)]+h(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j)]。其中0≦a(i,j)≦1，0≦b(i,j)≦1，o≦c(i,j)≦1，0≦d(i,j)≦1，a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)及d(i,j)之至少一者不等於0，且0≦e(i,j)≦1，0≦f(i,j)≦1，0≦g(i,j)≦1，0≦h(i,j)≦1，e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)及h(i,j)之至少一者不等於0。
在又一實施方式中，液晶顯示裝置更包括補償比率a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)、d(i,j)、e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)、h(i,j)，使得：R(i,j)=a(i,j)×f[A(i,j-1)+B(i,j)]+b(i,j)×f[A(i+1,j-1)+B(i,j)]+c(i,j)×f[A(i,j)+B(i,j)]+d(i,j)×f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及L(i,j)=e(i,j)×f[A(i+1,j-1)+B(i,j)]+f(i,j)×f[A(i+2,j-1)+B(i,j)]+g(i,j)×f[A(i+1,j)+B(i,j)] +h(i,j)×f[A(i+2,j)+B(i,j)],其中0≦a(i,j)≦1，0≦b(i,j)≦1，0≦c(i,j)≦1，0≦d(i,j)≦1，a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)及d(i,j)之至少一者不等於0，且0≦e(i,j)≦1，0≦f(i,j)≦1，0≦g(i,j)≦1，0≦h(i,j)≦1，e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)及h(i,j)之至少一者不等於0。
在另一態樣中，本發明揭示一種顯示影像的方法，此方法包括：(a)提供液晶顯示(LCD)裝置，此液晶顯示裝置包含：具有第一液晶(LC)層的主動延遲面板，主動延遲面板具有複數個延遲像素，排列成延遲像素矩陣，此延遲像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一延遲像素具有第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的正整數，且j係1與N之間的正整數；以及位於主動延遲面板後方的液晶顯示面板，此液晶顯示面板具有第二液晶層，液晶顯示面板具有複數個顯示像素，排列成顯示像素矩陣，此顯示像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一顯示像素具有第二相位延遲B(i,j)，其中排列主動延遲面板與液晶顯示面板，使得延遲像素矩陣對應於顯示像素矩陣設置；(b)分別產生左眼與右眼觀看到的將要顯示之影像的灰階L(i,j)及R(i,j)；(c)針對主動延遲面板之每一延遲像素及針對液晶顯示面板之每一顯示像素，以下公式計算第一相位延遲A(i,j)及第二相位延遲B(i,j)：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]，以及 (d)顯示具有針對主動延遲面板之每一延遲像素的第一相位延遲A(i,j)，及針對液晶顯示面板之每一顯示像素的第二相位延遲B(i,j)的影像，以使主動延遲面板前方之觀察者的左眼與右眼可同時觀看在主動延遲面板之主動延遲像素的每一延遲像素中或在液晶顯示面板之每一顯示像素中顯示的影像。
在一個實施方式中，當L(i,j)=R(i,j)時，待顯示的影像為二維影像，且其中對於此些延遲像素，第一相位延遲A(i,j)係相同的。在進一步的實施方式中，藉由液晶顯示裝置顯示影像包括：針對液晶顯示面板之每一顯示像素，藉由施加第二電場至顯示像素來控制顯示像素之液晶分子的取向，以具有第二相位延遲B(i,j)。在另一實施方式中，藉由液晶顯示裝置顯示影像包括：針對主動延遲面板之每一延遲像素，藉由施加相同的第一電場至每一延遲像素來控制延遲像素之液晶分子的取向，以使此些延遲像素具有相同的第一相位延遲A(i,j)；以及針對液晶顯示面板之每一顯示像素，藉由施加第二電場至顯示像素來控制顯示像素之液晶分子的取向以具有第二相位延遲B(i,j)。
在一個實施方式中，當L(i,j)≠R(i,j)時，待顯示的影像係三維影像。在進一步的實施方式中，藉由液晶顯示裝置顯示影像包括：針對主動延遲面板之每一延遲像素，藉由施加第一電場至延遲像素來控制延遲像素之液晶分子的取向以具有第一相位延遲A(i,j)；以及針對液晶顯示面板之每一顯示像素，藉由施加第二電場至顯示像素來 控制顯示像素之液晶分子的取向以具有第二相位延遲B(i,j)。
在一個實施方式中，藉由液晶顯示裝置顯示影像包括：投影主動延遲面板之每一延遲像素至液晶顯示面板之至少一顯示像素；以及針對液晶顯示面板之每一至少一個顯示像素，產生至少一個補償比率，以藉由至少一個顯示像素用至少一個補償比率補償在主動延遲面板之每一延遲像素中顯示的影像。在另一實施方式中，藉由液晶顯示裝置顯示影像包括：投影液晶顯示面板之每一顯示像素至主動延遲面板之至少一延遲像素；以及針對主動延遲面板之每一至少一個延遲像素，產生至少一個補償比率，以藉由至少一個延遲像素用至少一個補償比率補償在液晶顯示面板之每一顯示像素中顯示的影像。
在又一個態樣中，本發明係關於一種顯示影像的方法。在一個實施方式中的此方法包括提供液晶顯示(LCD)裝置。液晶顯示裝置具有具第一液晶(LC)層的主動延遲面板，主動延遲面板具有複數個延遲像素，排列成延遲像素矩陣，此延遲像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一延遲像素具有第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的正整數，且j係1與N之間的正整數；以及位於主動延遲面板後方的液晶顯示面板，此液晶顯示面板具有第二液晶層，液晶顯示面板具有複數個顯示像素，排列成顯示像素矩陣，此顯示像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一顯示像素具有第二相位 延遲B(i,j)，其中排列主動延遲面板與液晶顯示面板，以將延遲像素矩陣對應於顯示像素矩陣設置。
此方法亦包括：分別驅動主動延遲面板與液晶顯示面板，以顯示主動延遲面板與液晶顯示面板之其中一者上的影像，使得在主動延遲面板前方之觀察者的左眼與右眼同時可觀看在主動延遲面板之每一延遲像素中或在液晶顯示面板之每一顯示像素中顯示的影像，且此影像滿足以下關係：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]，其中L(i,j)與R(i,j)分別係左眼與右眼觀看到的在主動延遲面板之每一延遲像素中或在液晶顯示面板之每一顯示像素中顯示之影像的灰階。
本發明之另一態樣揭示對於具有左眼與右眼的觀察者在二維(2D)顯示模式與三維(3D)顯示模式之間可操作地可切換的液晶顯示(LCD)裝置，此液晶顯示裝置包括：彼此間隔開的第一偏光板及第二偏光板；設置在第一偏光板與第二偏光板之間的第一面板，第一面板具有複數個第一像素，排列成第一像素矩陣，此第一像素矩陣具有至少M個像素行及至少N個像素列，第一像素之每一者具有第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的正整數，且j係1與N之間的正整數；以及設置在第一面板與第二偏光板之間的第二面板，第二面板具有複數個第二像素排列成第二像素矩陣，此第二像素矩陣具有至少 M個像素行及至少N個像素列，第二像素之每一者具有第二相位延遲B(i,j)，第一像素矩陣對應於第二像素矩陣設置。觀察者的左眼及右眼同時觀看自第二面板之每一第二像素顯示並通過第一面板的影像，且此影像滿足以下關係：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]，其中，L(i,j)與R(i,j)分別係左眼與右眼觀看到的影像灰階。
在一個實施方式中，第一面板包括主動延遲面板，且第二面板包括液晶顯示面板。
本發明之上述及其他態樣從結合以下圖式之較佳實施方式的以下描述將變得更加明白，儘管可在不脫離本揭示案之新穎概念的精神與範疇的情況下實現對此等態樣的各種變化與修改。
100‧‧‧液晶顯示裝置
102‧‧‧背光模組
110、210、310、410、510‧‧‧第一面板
112、212、312、412‧‧‧第一液晶層
114、314‧‧‧第一偏光板
116、126、316、326、416、426‧‧‧基板
118、128‧‧‧彩色濾光片
120、220、320、420、520‧‧‧第二面板
122、222、322、422‧‧‧第二液晶層
124、324‧‧‧第二偏光板
130、230‧‧‧間隙
220L、220R‧‧‧第二像素
350‧‧‧觀察者
610‧‧‧遮蔽層
620‧‧‧顯示面板
650‧‧‧可視區
2122、2222‧‧‧液晶分子
A1、A2、A3‧‧‧第一相位延遲
B1、B2、B3‧‧‧第二相位延遲
Br1、Br2、Br3、Br4‧‧‧遮蔽單元
L、L’‧‧‧左眼
P1、P2、P3、P4‧‧‧像素
R、R’‧‧‧右眼
a、b‧‧‧補償比率
隨附圖式圖示本發明之一或更多個實施方式，且此隨附圖式和書面描述一起用來闡明本發明之原理。在所有圖式中之實施方式的相同或相似的元件皆儘可能使用相同的元件符號來表示，且其中：
第1A圖示意性圖示根據本發明之一實施方式的液晶顯示裝置；第1B圖示意性圖示根據本發明之另一實施方式的液晶顯示裝置；第1C圖為根據本發明之一實施方式之第一像素及第二 像素、左眼觀看到的影像灰階L(i,j)與右眼觀看到的影像灰階R(i,j)之間的關係，及每一第一像素之第一相位延遲A(i,j)與每一第二像素之第二相位延遲B(i,j)之間的關係的示意圖。
第2A圖為根據本發明之一實施方式之液晶層之像素延遲的圖表。
第2B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置的液晶層的示意圖，其顯示一白色影像訊號。
第2C圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置的液晶層的示意圖，其顯示一黑色影像訊號。
第2D圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置之液晶層的模擬圖，其中觀察者的左眼看見黑色影像，且觀察者的右眼看見白色影像。
第3A圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作的俯視圖。
第3B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，從觀察者之右眼之第一像素及第二像素的投影示意圖。
第3C圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，從觀察者之左眼之第一像素及第二像素的投影示意圖。
第3D圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以二維顯示模式操作時的俯視圖。
第4A圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作的俯視圖。
第4B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，來自觀察者之左眼與右眼之第一像素與第二像素的投影示意圖。
第4C圖為根據如第4B圖所圖示之一實施方式之來自右眼之第二像素的投影示意圖。
第4D圖為根據如第4B圖所圖示之一實施方式之來自左眼之第二像素的投影示意圖。
第5A圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時的俯視圖。
第5B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作下，來自觀察者之左眼與右眼之第一像素與第二像素的投影示意。
第5C圖為根據如第5B圖所圖示之一實施方式之從右眼之第一像素的投影示意圖。
第5D圖為根據如第5B圖所圖示之一實施方式之從左眼之第一像素的投影示意圖。
第6圖為一典型的三維液晶顯示器之結構的示意圖。
以下將參照隨附圖式更全面地描述本發明，其中圖示本發明之示範性實施方式。然而，本發明可體現在許多不同的形式中且此情況不應視作限制本文闡述的實施方 式。相反地，提供此等實施方式以使本揭示案更加詳盡及完善，且此等實施方式將完整傳達本發明之範疇至熟習此項技術者。全文中相同的元件符號指示相同的元件。
此說明書中所使用的術語一般而言在本發明之上下文內及在使用每一術語的具體情境中具有此等術語在此項技術中的一般意義。在下文或在說明書的其他處論述用於描述本發明的某些術語，以對實踐者提供關於本發明之描述的額外導引。為了方便起見，可例如使用斜體字及/或引號突出某些術語。突出表達的使用對術語的範疇及意義沒有影響，無論是否突出術語，此術語的範疇及意義在相同的上下文中係相同的。將理解可用一個以上的方式表達同一個事物。因此，替代性語言及同義詞可用於本文所論述之術語的任一或更多者，在本文無論是詳盡描述還是論述一術語，此術語亦無強調的任何特殊含義。提供某些術語的同義詞。一或更多個同義詞的詳述不排除使用其他同義詞。包括本文所論述之任何術語之實例的實例在此說明書中任何地方的使用僅是說明性的，且決不限制本發明之範疇及意義或任一舉例說明之範疇及意義。同樣地，本發明不局限於此說明書中給出的各種實施方式。
應理解，在元件被稱為在另一元件「上」時，此元件可能直接在其他元件上，或者在此元件與其他元件之間存在插入元件。相比之下，在元件被稱為「直接在」另一元件「上」時，不存在插入元件。如本文所使用，術語「及/或」包括列出的相關項之一或更多者的任一及所有組合。
應理解，儘管本文可使用術語第一、第二、第三等來描述各個元件、組件、區域、層及/或區段，但是此些元件、組件、區域、層及/或區段應不受此等術語的局限。此些術語僅用於將一個元件、組件、區域、層或區段與另一個元件、組件、區域、層或區段區別開。因而，在不脫離本發明之教示的情況下，下文所論述之第一元件、組件、區域、層或區段可被稱為第二元件、組件、區域、層或區段。
本文所使用之術語僅為描述特定實施方式之目的而不意欲限制本發明。如本文所使用，除非上下文明確指出，否則以「一」、「該」之單數形式描述的術語意欲包括單數或複數形式之術語的實施方式。應進一步理解，當術語「包含」或「包括」或「具有」用於此說明書時，此等術語表示所陳述之特徵結構、區域、整數、步驟、操作、元件及/或組件的存在，但不排除一或更多個其他特徵結構、區域、整數、步驟、操作、元件、組件及/或以上之群組的存在或添加。
此外，如諸圖所圖示，本文可使用諸如「下」或「底」及「上」或「頂」之相對術語來描述一個元件與另一個元件的關係。應理解，除了諸圖所描繪的取向外，相對術語亦意欲涵蓋裝置之不同的取向。舉例而言，若翻轉諸圖之一者中的裝置，則描述為在其他元件之「下」側上的元件可取向於此等其他元件的「上」側上。示例性術語「下」可因此取決於諸圖的特定取向涵蓋「上」及「下」兩者之 取向。類似地，若翻轉諸圖之一者中的裝置，則描述為在其他元件「下方」或「下部」的元件可取向於其他元件「上方」。示例性術語「下方」或「下部」可因此涵蓋上方及下方兩者之取向。
除非另有定義，本文所使用的所有術語(包括技術術語與科學術語)具有與本發明所屬之技術領域中的一般技術者通常所理解的意義相同的意義。應進一步理解，諸如常用詞典中所定義的彼等術語之術語應被解讀為符合此等術語在有關技術及本揭示案之上下文中之意義的意義，且不應以理想化意向或過度正式化意向解讀該些術語，除非本文明確地如此定義。
如本文所使用，「大約」、「約」、「實質上」或「近似」應一般意指在給定值或範圍的20%以內，較佳在10%以內，且更佳在5%以內。本文給定的數值量係近似的，意指若未明確陳述，則可能意味著術語「大約」、「約」、「實質上」或「近似」。
結合在第1-6圖中的隨附圖式描述關於本發明之實施方式。根據本發明之目的，如在本文中所體現及寬泛描述，本發明在一個態樣中係關於在二維顯示模式與三維顯示模式之間可操作地可切換的液晶顯示裝置以及用此液晶顯示裝置顯示三維影像的方法。
第1A圖為根據本發明之一實施方式的液晶顯示裝置的示意圖，且第1B圖為根據本發明之另一實施方式的液晶顯示裝置的示意圖。應瞭解，提供面板之大小與形狀及 面板之層僅為說明液晶顯示裝置的結構，並不意欲限制面板的實際大小與形狀及此些面板的層。
如第1A圖及第1B圖所圖示，液晶顯示裝置100包含第一面板110(諸如，在觀察者側或在觀看設備側上的主動延遲面板)及第二面板120(諸如，在光源側上的液晶顯示面板)。液晶顯示裝置100更包含彼此間隔的第一偏光板114及第二偏光板124。第一面板110設置在第一偏光板114與第二偏光板124之間，並包含第一液晶層112及兩個基板116。第二面板120設置在第一面板110與第二偏光板124之間，並包含第二液晶層122及兩個基板126。此外，如第1A圖及第1B圖兩者所圖示，液晶顯示裝置100可包含用於彩色顯示的彩色濾光片，此彩色濾光片提供在第一面板110及第二面板120之其中一者中。如第1A圖中所示，在一個實施方式中，第二面板120包含彩色濾光片128。如第1B圖中所示，在另一實施方式中，第一面板110包括彩色濾光片118。換言之，如第1A圖及第1B圖所圖示之液晶顯示裝置100，除了彩色濾光片的位置之外，可具有基本上相同的層結構。
第一液晶層112設置在兩個基板116之間，且第二液晶層122設置在兩個基板126之間。第一液晶層112及第二液晶層122之每一者分別包含液晶分子，且可藉由施加電場來控制液晶分子的取向，以控制第一液晶層112及第二液晶層122的光穿透率。在一些實施方式中，基板116及基板126可為玻璃基板或其他透明基板，且基板116及 基板126可由相同的材料或不同的材料製成。
第一偏光板114及第二偏光板124經排列以使得第一液晶層112及第二液晶層122皆位在第一偏光板114與第二偏光板124之間。換言之，第一偏光板114設置在面向觀察者或觀看設備的液晶顯示裝置100之表面上(在第1A圖的頂部)，且第二偏光板124設置在面向光源(諸如，背光模組102)的液晶顯示裝置100之表面上(在第1A圖的底部)，以使第一面板110與第二面板120之所有其他層皆夾在第一偏光板114與第二偏光板124之間。較佳地，在第一面板110與第二面板120之間無額外偏光板設置，也就是說第一面板110與第二面板120之間較佳是沒有設置偏光板。
彩色濾光片用以顯示彩色影像。如第1A圖所圖示，彩色濾光片128設置在兩個基板126之間的第二液晶層122的一側上。類似地，如第1B圖所圖示，彩色濾光片118設置在兩個基板116之間的第一液晶層112的一側上。在一些實施方式中，彩色濾光片可為具有複數個圖案化彩色濾光片層的典型RGB彩色濾光片，其中圖案化彩色濾光片層能夠顯示紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。
在一個實施方式中，第一面板110及第二面板120間隔一間隙130。間隙130可為空氣間隙，或可填滿透明材料。在一些實施方式中，透明材料可為膠或黏接劑，以將第一面板110與第二面板120黏附在一起。在一些實施方式中，透明材料可為玻璃或其他透明材料，且可為與基板 116及基板126相同的材料，或者是不同的材料。因而，間隙130之兩側上的基板116及基板126可由相同的透明材料製成，且間隙130填充有相同的材料。即第一面板110及第二面板120為一體成型。換言之，在第一面板110與第二面板120之間可能不存在實際間隙，且可使用一個透明的基板來基本上替換間隙130之兩側上的基板116及基板126。
通常，液晶顯示面板之液晶層定義複數個像素，使得每一像素可個別被控制，進而改變像素中之液晶分子的取向，用於將經過像素之光偏極化及光補償。藉由液晶層之像素之光線的偏極化及光補償通常被稱為光延遲，或簡單地稱為相位延遲。換言之，像素基於液晶分子之受控取向，以延遲經過像素的光線。對於每一像素，延遲一般而言係關於像素之光穿透率，且在光線經過像素時，像素之光穿透率決定由像素顯示的影像訊號。
第1C圖為第一像素(諸如，延遲像素)及第二像素(諸如，顯示像素)的示意圖。根據本發明之一實施方式，分別圖示左眼觀看到的影像灰階L(i,j)與右眼觀看到的影像灰階R(i,j)之間的關係及每一第一像素之第一相位延遲A(i,j)與每一第二像素之第二相位延遲B(i,j)之間的關係。如第1C圖所圖示，第一液晶層112定義以第一像素矩陣(延遲像素矩陣)排列的複數個第一像素，此第一像素矩陣具有至少M個像素行及N個像素列，其中M及N係正整數。類似地，第二液晶層122定義以第二像素矩陣 (顯示像素矩陣)排列的複數個第二像素，此第二像素矩陣具有至少M個像素行及N個像素列。每一第一像素具有第一相位延遲A(i,j)，且每一第二像素具有第二相位延遲B(i,j)，其中i係1與M之間的正整數，且j係1與N之間的正整數。M×N之第一像素矩陣及第二像素矩陣係關於液晶顯示裝置之解析度。應瞭解，第1C圖的第一像素及第二像素皆僅示意性圖示為3×3矩陣，此3×3矩陣係像素矩陣的一部分，僅為圖示目的，且像素矩陣之行數M及列數N一般而言為較大的數。
在一些實施方式中，第一液晶層112及第二液晶層122係使用相同類型之主動矩陣技術的液晶層，此主動矩陣技術係關於控制液晶分子之取向的方法。目前，現有液晶主動矩陣技術包含，但不限於，垂直對準(VA)、扭轉向列(TN)、平面內切換(IPS)、邊緣場切換(FFS)、進階邊緣場切換(AFFS)及適用於液晶層的其他主動矩陣技術。主動矩陣技術之細節為一般技術者所已知的，故在下文省略對主動矩陣技術的描述。
如第1A-1C圖所圖示，光線經過第一面板110之第一像素及第二面板120之第二像素兩者以產生對應於該像素的影像訊號。因而，第一面板110及第二面板120經排列，使得第一像素矩陣(延遲像素矩陣)對應於第二像素矩陣(顯示像素矩陣)設置，且在第一面板110前方的觀看設備或觀察者的左眼及右眼同時地可觀看在第一面板110之每一第一像素中或在第二面板120之每一第二像素 中顯示的影像。如第1C圖所圖示，影像滿足以下關係：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)], (1) R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)], (2)其中，函數f(x)係液晶層之每一像素的光穿透率函數，其中x表示液晶層之每一像素的相位延遲。
由液晶顯示裝置100顯示的影像使用所有像素以同時顯示影像，使得觀察者可同時觀看每一像素所顯示的影像。因而，可保持液晶顯示裝置之畫面更新率及解析度。此外，液晶顯示裝置100之第一面板110不用作阻擋至少一部分光線的遮蔽層，因此習知液晶顯示裝置中因亮度降低而產生的不足可被消除。
在一些實施方式中，液晶層之每一像素的相位延遲隨像素之液晶分子的取向而變化，且可藉由施加電場至像素而控制此取向。因此，對於第一面板110之每一第一像素，第一相位延遲A(i,j)隨第一像素之液晶分子的取向而變化，此些液晶分子的取向藉由施加至第一面板110之第一像素的第一電場來控制。類似地，對於第二面板120之每一第二像素，第二相位延遲B(i,j)隨第二像素之液晶分子的取向而變化，此些液晶分子的取向藉由施加至第二面板120之第二像素的第二電場來控制。因此，藉由分別控制施加至每一第一像素及每一第二像素的第一電場及第二電場，可決定用於第一面板110之每一第一像素的第一相位延遲A(i,j)，及用於第二面板120之每一第二像素的第二相位延遲B(i,j)，以得到期望被左眼觀看到的影像之灰 階L(i,j)及被右眼觀看到的影像之灰階R(i,j)。
一般而言，液晶層之光穿透率函數係關於液晶層的主動矩陣類型。對於不同類型之液晶層的主動矩陣，光穿透率函數可不同。舉例而言，對於單個VA類型的液晶層，光穿透率函數T=f(x)為： 其中，Γ係於VA模式下之液晶層的相位延遲，θ係液晶層之液晶分子的取向(更具體而言，θ係液晶分子之軸與入射光之波向量之間的角度)，λ係光之波長，且ne及no係分別為VA類型之液晶分子的異常折射率(extraordinary refractive index)及普通折射率(ordinary refractive index)。因而，光穿透率T係液晶層之相位延遲Γ的函數，而經轉換後相位延遲Γ亦為液晶分子之取向θ的函數。
第2A圖為根據本發明之一實施方式中，液晶層之像素的相位延遲的圖表。具體而言，由穿透率-取向關係表示像素之相位延遲。用於第2A圖之液晶層係VA類型的液晶層，且其光穿透率函數T以上文敘述之公式(3)及公式(4)所提供。如第2A圖所圖示，當液晶分子之取向θ=π/2時，液晶層具有最大光穿透率T，且當液晶分子之取向θ=0或θ=π時，液晶層具有最小的光穿透率T。
應瞭解，光穿透率函數T=f(x)根據液晶層之主動矩陣之類型變化，而其像素之相位延遲的圖表將不同於如第2A圖所圖示之圖表。舉例而言，像素之相位延遲可能具有 不同的相位。換言之，最大及最小光穿透率T可能出現在液晶分子的不同取向θ。
第2B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置的液晶層的示意圖，其顯示一白色影像訊號。如第2B圖所圖示，第一面板210之第一液晶層212及第二面板220之第二液晶層222係TN類型的液晶層。第一面板210及第二面板220之間可設置間隙230。間隙230可為空氣間隙，或可填滿透明材料。在一些實施方式中，透明材料可為膠或黏接劑，以將第一面板210與第二面板220黏附在一起。在一些實施方式中，透明材料可為玻璃或其他透明材料，且可為與基板116及基板126(皆如第1A圖所繪示)相同的材料，或者是不同的材料。因而，間隙230之兩側上的基板116及基板126可由相同的透明材料製成，且間隙230填充有相同的材料。即第一面板210及第二面板220為一體成型。換言之，在第一面板210與第二面板220之間可能不存在實際間隙，且可使用一個透明的基板來基本上替換間隙230之兩側上的基板116及基板126。在沒有電場施加至TN類型的液晶層時，液晶分子處於90°扭轉取向。如第2B圖所圖示，無電場施加至第一液晶層212，因此液晶分子2122保持原本的90°扭轉取向，而第二電場施加至第二液晶層222，因此所有液晶分子2222皆對齊垂直方向。在此情況下，第一液晶層212及第二液晶層222之光穿透率係最大的，以產生白色影像訊號。
另一方面，第2C圖為根據本發明之一實施方式之 液晶顯示裝置的液晶層的示意圖，其顯示一黑色影像訊號。如第2C圖所圖示之第一面板210之第一液晶層212及第二面板220之第二液晶層222亦為TN類型的液晶層，此些液晶層與如第2B圖所圖示的結構相同。另外，第一面板210及第二面板220之間可設置間隙230。間隙230可為空氣間隙，或可填滿透明材料。在一些實施方式中，透明材料可為膠或黏接劑，以將第一面板210與第二面板220黏附在一起。在一些實施方式中，透明材料可為玻璃或其他透明材料，且可為與基板116及基板126(皆如第1A圖所繪示)相同的材料，或者是不同的材料。因而，間隙230之兩側上的基板116及基板126可由相同的透明材料製成，且間隙230填充有相同的材料。即第一面板210及第二面板220為一體成型。換言之，在第一面板210與第二面板220之間可能不存在實際間隙，且可使用一個透明的基板來基本上替換間隙230之兩側上的基板116及基板126。如第2C圖所圖示，皆無電場施加至第一液晶層212及第二液晶層222，因此第一液晶層212之液晶分子2122及第二液晶層222之液晶分子2222皆保持原本的90°扭轉取向。在此情況下，第一液晶層212及第二液晶層222之光穿透率係最小的，以產生黑色影像訊號。
第2D圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置之液晶層的模擬圖。如第2D圖所圖示，第一面板210及第二面板220係與如第2B圖及第2C圖所圖示之面板相同的TN類型面板，並圖示第一面板210之一個第一像素及第 二面板220之兩個第二像素220L及220R。第一面板210之第一像素具有與第2B圖及第2C圖所圖示之第一面板210相同的結構，其中無電場施加至第一液晶層，因此第一液晶層之液晶分子保持原本的90°扭轉取向。第二面板220之第二像素220L具有與第2C圖之第二面板220相同的結構，其中無電場施加至第二液晶層，因此第二液晶層之液晶分子保持原本的90°扭轉取向。而第二面板220之第二像素220R具有與第2B圖之第二面板220相同的結構，其中第二電場施加至第二液晶層，因此所有液晶分子對準垂直方向。因此，觀察者之左眼L(在第2D圖之右側上)看見黑色影像，且觀察者之右眼R(在第2D圖之左側上)看見白色影像。
在操作中，液晶顯示裝置可處於二維顯示模式中或三維顯示模式中。對於以三維顯示模式顯示三維影像，觀察者將用雙眼看見用於所顯示之影像之每一像素的不同訊號。因此，對於每一像素，左眼觀看到的影像之灰階L(i,j)與右眼觀看到的影像之灰階R(i,j)係不同的。換言之，L(i,j)≠R(i,j)。因此，根據如上文敘述之公式(1)與公式(2)，A(i+1,j)≠A(i,j)，此情況意指對於每一第一像素(每一延遲像素)，第一相位延遲A(i,j)將變化。在一個實施方式中，當液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，第一面板210之此些第一像素由第一電場驅動，且第二面板之此些第二像素由第二電場驅動。
第3A圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝 置以三維顯示模式操作的俯視圖。為了清楚起見，第一面板310與第二面板320之一些層未繪出，僅繪示第一液晶層312之第一像素矩陣的一個列與第二液晶層322之第二像素矩陣的一個列，以及基板316與326。換言之，第3A圖僅圖示液晶顯示裝置之一列像素。為了簡化描述，符號A1、A2、A3...表示相同列之第一像素的第一相位延遲A(i,j)。換言之，A1=A(1,j)，A2=A(2,j)等。類似地，符號B1、B2、B3...表示相同列之第二像素的第二相位延遲B(i,j)。第一像素之像素間距經設計對應於用於三維顯示器之第二像素的像素，且此情況對於一般技術者係熟知的，故本文不對此作詳細描述。
如第3A圖所圖示，當提供待顯示之三維影像時，會產生左眼觀看到的影像之灰階L(i,j)與右眼觀看到的影像之灰階R(i,j)，其中L(i,j)≠R(i,j)。因此，將左眼觀看到的影像之灰階L(i,j)與右眼觀看到的影像之灰階R(i,j)應用於公式(1)與公式(2)將產生以下系列方程式：R1=f[A1+B1], (2-1) L1=f[A2+B1], (1-1) R2=f[A2+B2], (2-2) L2=f[A3+B2], (1-2) R3=f[A3+B3], (2-3)其中，R1、R2、R3...意指相同列之右眼觀看到的灰階R(i,j)，且L1、L2、L3...意指相同列之左眼觀看到的灰階L(i,j)。
因為已經自三維影像產生左眼觀看到的三維影像灰階L1、L2、L3...與右眼觀看到的三維影像灰階R1、R2、R3...，所以可藉由上述之一系列方程式計算第一相位延遲A1、A2、A3...與第二相位延遲B1、B2、B3...。具體而言，可預先決定用於第一像素之其中一者的第一相位延遲A1。因此，可以方程式(2-1)用右眼觀看到的灰階R1與預先決定的第一相位延遲A1計算用於相應第二像素的第二相位延遲B1。然後，可以方程式(1-1)用左眼觀看到的灰階L1與第二相位延遲B1計算用於下一個第一像素的第一相位延遲A2。以此方式，一旦決定第一相位延遲A1，則可計算第一像素之第一相位延遲A2、A3...與第二像素之第二相位延遲B1、B2、B3...。換言之，對於每一像素列，可預先決定第一相位延遲A(1,j)，之後便可計算所有第一相位延遲A(2,j)、A(3,j)...及第二相位延遲B(1,j)、B(2,j)、B(3,j)...。
應瞭解，在上述實施方式中，預先決定用於第一像素之其中一者的第一相位延遲A1。然而，一般技術者可隨機選擇第一像素之其中一者，或選擇第二像素之其中一者，作為具有預先決定之相位延遲的像素。因此，可用預先決定的相位延遲計算所有第一相位延遲A(i,j)及第二相位延遲B(i,j)。
當獲得了用於第一面板310之每一第一像素的第一相位延遲A(i,j)及用於第二面板320之每一第二像素的第二相位延遲B(i,j)時，可藉由具有用於第一面板310之每一第一像素的第一相位延遲A(i,j)及用於第二面板320 之每一第二像素的第二相位延遲B(i,j)之液晶顯示裝置顯示三維影像，使得在第一面板310前方的觀察者350的左眼L及右眼R同時可觀看三維影像。藉由上述結構，液晶顯示裝置可以相同畫面更新率(諸如，60Hz)顯示具有相同解析度的三維影像及二維影像。因此，用於顯示三維影像的畫面更新率不必增加到120 Hz，且不需要複雜的驅動電路並可降低製造成本。
第3B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，從觀察者之右眼之第一像素及第二像素的投影示意圖，且第3C圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，從觀察者之左眼之第一像素及第二像素的投影示意圖。如第3B圖所圖示，從觀察者之右眼R的投影通過具有第一相位延遲A(4,2)之第一面板310的第一像素到具有第二相位延遲B(4,2)之第二面板320的第二像素。因此，根據公式(2)，由右眼R接收到的影像訊號R(4,2)為：R(4,2)=f[A(4,2)+B(4,2)]。 (5)
類似地，如第3C圖所圖示，從觀察者之左眼L的投影通過具有第一相位延遲A(5,2)之第一面板310的第一像素到具有第二相位延遲B(4,2)之第二面板320的第二像素。因此，根據公式(1)，由右眼R接收到的影像訊號L(4,2)為：L(4,2)=f[A(5,2)+B(4,2)]。 (6)
另一方面，對於以二維顯示模式顯示二維影像，觀 察者將用雙眼看見用於所顯示之影像之每一像素的相同訊號。因此，對於每一像素，左眼觀看到的影像之灰階L(i,j)與右眼觀看到的影像之灰階R(i,j)係相同的。換言之，L(i,j)=R(i,j)。因此，根據公式(1)與公式(2)，A(i+1,j)=A(i,j)，此情況意指對於此些第一像素，第一相位延遲A(i,j)係相同的。在一個實施方式中，當液晶顯示裝置以二維顯示模式操作時，第一面板310之此些第一像素不由第一電場驅動。在一些實施方式中，當液晶顯示裝置以二維顯示模式操作時，所有此些第一像素由相同的第一電場驅動，使得每一第一像素具有最高光穿透率。
第3D圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以二維顯示模式操作時的俯視圖。為了清楚地見，第一面板310與第二面板320之一些層未繪出，僅繪示第一液晶層312之第一像素矩陣的一個列與第二液晶層322之第二像素矩陣的一個列，基板326、第一偏光板314與第二偏光板324。
如第3D圖所圖示，對於第一液晶層312之此些第一像素，第一相位延遲A(i,j)係相同的。因此，第一面板310之第一液晶層312的所有此些第一像素可不由任何電場驅動，或可由相同第一電場驅動，使得每一第一像素具有最高光穿透率。因此，第二面板320用作液晶顯示裝置之顯示面板，且可藉由公式(1)或(2)以二維影像之影像訊號及第一相位延遲A(i,j)計算用於第二液晶層322之每一第二像素的第二相位延遲B(i,j)。
應瞭解，當液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，觀察者必須位於最佳觀看區中以接收影像訊號。然而，觀察者在液晶顯示裝置前方來回移動。因此，可藉由提供對光穿透函數T=f(x)的補償來實現液晶顯示裝置之廣視角。
液晶顯示裝置可以不同的方法進行補償。在一個實施方式中，第一面板用作主要顯示面板。因此，第一面板之每一第一像素投影至第二面板之第二像素的至少一者，且第二面板之每一至少一個第二像素具有至少一個補償比率，以藉由至少一個第二像素以至少一個補償比率來補償在第一面板之每一第一像素中顯示的影像。
在一個實施方式中，第二面板用作主要顯示面板。因此，第二面板之每一第二像素投影至第一面板之第一像素的至少一者，且第一面板之每一至少一個第一像素具有至少一個補償比率，以藉由至少一個第一像素以至少一個補償比率來補償在第二面板之每一第二像素中顯示的影像。
第4A-4D圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置的補償的示意圖，其中第一面板用作主要顯示面板。具體而言，第4A圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作的俯視圖。在示例性三維顯示模式中，第一面板410與第二面板420分別對應於主動延遲面板與液晶顯示面板。為了清楚起見，第一面板410與第二面板420的一些層未繪示，且僅繪示第一液晶層412之第一像素矩陣(亦即，延遲像素矩陣)的一個列、第二 液晶層422之第二像素矩陣(亦即，顯示像素矩陣)的一個列以及基板416與426。換言之，第4A圖僅繪示液晶顯示裝置之一列像素。為了簡化描述，符號A1、A2、A3...表示相同列之第一像素的第一相位延遲A(i,j)。換言之，A1=A(1,j)，A2=A(2,j)等。類似地，符號B1、B2、B3...表示相同列之第二像素的第二相位延遲B(i,j)。
如第4A圖所圖示，當觀察者在第一面板410前方移動時，觀察者的左眼L與右眼R將移動到新位置L'與R'。因此，從新的左眼位置L'與新的右眼位置R'到第一液晶面板412之第一像素的投影可能落在第二液晶面板422的第二像素之間。舉例而言，對於右眼觀看到的灰階R2，最佳觀看區中的觀察者將用右眼觀看到：R2=f[A2+B2]。 (2-2)
然而，新位置中的觀察者將用右眼看到：R2=a×f[A2+B1]+b×f[A2+B2], (2-2a)其中，a與b係補償比率。
類似地，對於左眼觀看到的灰階L2，最佳觀看區中的觀察者將用左眼觀看到：L2=f[A3+B2]。 (1-2)
然而，新位置中的觀察者將用左眼看到：L2=a×f[A3+B1]+b×f[A3+B2]。 (1-2a)
因此，可決定補償比率a與補償比率b(其中，0≦a≦1，0≦b≦1，且a與b之至少一者不等於0)，使得觀察者可在最佳觀看區範圍內來回移動時，於相同像素中接 收到相同的影像訊號R2及L2。以此方式，液晶顯示裝置提供寬廣的觀看區，使得觀察者可在最佳觀看區之範圍內自由移動以看見相同的三維影像。
第4B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時，來自觀察者之左眼與右眼之第一像素與第二像素的投影示意圖，且第4C圖與第4D圖分別為根據如第4B圖所圖示之一實施方式之來自左眼與右眼之第二像素的投影示意圖。如第4B圖所圖示，從在新位置中之觀察者的右眼R'與左眼L'的投影通過第一面板410的具有第一相位延遲A(5,2)之第一像素到覆蓋第二面板420之四個第二像素的區域。如第4C圖所圖示，四個第二像素包含具有對應於右眼R'之第二相位延遲B(4,1)、B(5,1)、B(4,2)及B(5,2)的四個像素。如第4D圖所圖示，四個第二像素包含具有對應於左眼L'之第二相位延遲B(3,1)、B(4,1)、B(3,2)及B(4,2)的四個像素。因此，可決定複數個補償比率a(5,2)、b(5,2)、c(5,2)、d(5,2)、e(5,2)、f(5,2)、g(5,2)及h(5,2)，使得由新位置中的右眼R'與左眼L'接收到的影像訊號R(5,2)與L(5,2)為：R(5,2)=a(5,2)×f[A(5,2)+B(4,1)]+b(5,2)×f[A(5,2)+B(5,1)]+c(5,2)×f[A(5,2)+B(4,2)]+d(5,2)×f[A(5,2)+B(5,2)]。L(5,2)=e(5,2)×f[A(5,2)+B(3,1)]+f(5,2)×f[A(5,2)+B(4,1)] +g(5,2)×f[A(5,2)+B(3,2)]+h(5,2)×f[A(5,2)+B(4,2)] (7)
其中0≦a(5,2)≦1，0≦b(5,2)≦1，0≦c(5,2)≦1，0≦d(5,2)≦1及0≦e(5,2)≦1，0≦f(5,2)≦1，0≦g(5,2)≦1，以及0≦h(5,2)≦1，且a(5,2)、b(5,2)、c(5,2)及d(5,2)之至少一者不等於0，且e(5,2)、f(5,2)、g(5,2)及h(5,2)之至少一者不等於0。
因此，可產生或決定補償比率a(5,2)、b(5,2)、c(5,2)、d(5,2)、e(5,2)、f(5,2)、g(5,2)及h(5,2)，使得觀察者可在最佳觀看區範圍內來回移動，以用右眼與左眼接收相同的影像訊號R(5,2)與影像訊號L(5,2)。
應瞭解，從第一面板410之每一第一像素到第二面板420的投影可為不同的。因此，從一些第一像素到第二面板420的投影可覆蓋不同數目的第二像素。在一些實施方式中，從第一面板410之每一第一像素的投影覆蓋第二面板420上之第二像素的至少一者的至少一部分。
在一些實施方式中，對於第二面板420之每一至少一個第二像素，可提供補償比率之一個以上的補償比率以提供對不同觀察者位置的補償。
第5A-5D圖為本發明之另一實施方式之液晶顯示裝置的補償的示意圖，其中第二面板用作主要顯示面板。具體而言，第5A圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作時的俯視圖。在示例性三維顯示模式中，第一面板310與第二面板320分別對應於主動延 遲面板與液晶顯示面板。為了清楚起見，第一面板310與第二面板320的一些層未繪出，僅繪示第一液晶層312之第一像素矩陣(亦即，延遲像素矩陣)的一個列、第二液晶層322之第二像素矩陣(亦即，顯示像素矩陣)的一個列以及基板316與326。換言之，第5A圖僅圖示液晶顯示裝置之一列像素。為了簡化描述，符號A1、A2、A3...表示相同列之第一像素的第一相位延遲A(i,j)。換言之，A1=A(1,j)，A2=A(2,j)等。類似地，符號B1、B2、B3...表示相同列之第二像素的第二相位延遲B(i,j)。
如第5A圖所圖示，在觀察者移動到新位置L'與R'時，從新的左眼位置L'與新的右眼位置R'到第二液晶面板422之第二像素的投影可落在第一液晶面板412的第一像素之間。舉例而言，對於右眼觀看到的灰階R2，最佳觀看區中的觀察者將用右眼觀看到：R2=f[A2+B2]。 (2-2)
然而，新位置中的觀察者將用右眼看到：R2=a×f[A2+B2]+b×f[A3+B2], (2-2b)其中，a與b係補償比率。
類似地，對於左眼觀看到的灰階L1，最佳觀看區中的觀察者將用左眼觀看到：L1=f[A2+B1]。 (1-1)
然而，新位置中的觀察者將用左眼看到：L1=a×f[A2+B1]+b×f[A3+B1]。 (1-1b)
因此，可決定補償比率a與補償比率b(其中，0 ≦a≦1，0≦b≦1，且a與b之至少一者不等於0)，使得觀察者可在最佳觀看區範圍內來回移動，以接收到於相同像素中相同的影像訊號R2及L1。以此方式，液晶顯示裝置提供寬廣的觀看區，使得觀察者可在最佳觀看區之範圍內自由移動，以看見相同的三維影像。
第5B圖為根據本發明之一實施方式之液晶顯示裝置以三維顯示模式操作下，來自觀察者之左眼與右眼之第一像素與第二像素的投影示意，且第5C圖與第5D圖分別為根據如第5B圖所圖示之一實施方式之從左眼與右眼之第一像素的投影示意圖。如第5B圖所圖示，從在新位置中之觀察者的右眼R'與左眼L'的投影通過第一面板510之各四個第一像素的區域到覆蓋第二面板520的具有第二相位延遲B(5,2)之第二像素。如第5C圖所圖示，四個第一像素包含具有對應於右眼R'之第一相位延遲A(5,1)、A(6,1)、A(5,2)及A(6,2)的四個像素。如第5D圖所圖示，四個第一像素包含具有對應於左眼L'之第一相位延遲A(6,1)、A(7,1)、A(6,2)及A(7,2)的四個像素。因此，可決定複數個補償比率a(5,2)、b(5,2)、c(5,2)、d(5,2)、e(5,2)、f(5,2)、g(5,2)及h(5,2)，使得由新位置中的右眼R'與左眼L'接收到的影像訊號R(5,2)與L(5,2)為：R(5,2)=a(5,2)×f[A(5,1)+B(5,2)]+b(5,2)×f[A(6,1)+B(5,2)]+c(5,2)×f[A(5,2)+B(5,2)]+d(5,2)×f[A(6,2)+B(5,2)] L(5,2)=e(5,2)×f[A(6,1)+B(5,2)]+f(5,2)×f[A(7,1)+B(5,2)]+g(5,2)×f[A(6,2)+B(5,2)]+h(5,2)×f[A(7,2)+B(5,2)]。 (8)
其中，0≦a≦1，0≦b≦1，0≦c≦1，0≦d≦1及0≦e≦1，0≦f≦1，0≦g≦1，以及0≦h≦1，且a(5,2)，b(5,2)，c(5,2)及d(5,2)之至少一者不等於0，且e(5,2)，f(5,2)，g(5,2)及h(5,2)之至少一者不等於0。
因此，可產生或決定補償比率a(5,2)、b(5,2)、c(5,2)、d(5,2)、e(5,2)、f(5,2)、g(5,2)及h(5,2)，使得觀察者可在最佳觀看區範圍內來回移動，以用右眼與左眼接收相同的影像訊號R(5,2)與影像訊號L(5,2)。
應瞭解，從第二面板520之每一第二像素到第一面板510的投影可為不同的。因此，從一些第二像素到第一面板510的投影可覆蓋不同數目的第一像素。在一些實施方式中，從第二面板520之每一第二像素的投影覆蓋第一面板510上之第一像素的至少一者之至少一部分。
在一些實施方式中，對於第一面板之每一至少一個第一像素，可提供一個以上的補償比率，以提供對不同觀察者位置的補償。
總言之，本發明敘述在二維顯示模式與三維顯示模式之間可操作地可切換的液晶顯示裝置以及用液晶顯示裝置顯示影像的方法。藉由上述結構，液晶顯示裝置可以相同畫面更新率(諸如，60Hz)顯示具有相同解析度的三維 影像及二維影像。因此，用於顯示三維影像的畫面更新率不必增加到120 Hz，且不需要複雜的驅動電路並可降低製造成本。
已介紹本發明之示範性實施方式的上述描述僅為圖解與描述之目的，且上述之描述不意欲為窮盡的或將本發明局限於所揭示的精確形式。按照上述教示，許多修改與變化係可能的。
選擇並描述實施方式以闡明本發明之原理以及此些實施方式的實際應用，以使得熟習該項技術的其他人士能夠使用本發明及各種實施方式且可設想適於特定使用的各種修改。在不脫離本發明之精神與範疇的情況下替代性實施方式對於熟習本發明涉及之技術者將更加明白。因此，由隨附申請專利範圍而非上述之描述及上述之描述所描述的示範性實施方式來定義本發明之範疇。
310‧‧‧第一面板
312‧‧‧第一液晶層
316、326‧‧‧基板
320‧‧‧第二面板
322‧‧‧第二液晶層
350‧‧‧觀察者
A1、A2、A3‧‧‧第一相位延遲
B1、B2、B3‧‧‧第二相位延遲
L‧‧‧左眼
R‧‧‧右眼

Claims (29)

  1. 一種液晶顯示(LCD)裝置，對於具有一左眼與一右眼的一觀察者，可操作地在一二維(2D)顯示模式與一三維(3D)顯示模式之間切換，該液晶顯示裝置包含：一第一偏光板；一第二偏光板，與該第一偏光板彼此分開設置；一主動延遲面板，設置於該第一偏光板與該第二偏光板之間，該主動延遲面板具有複數個延遲像素，排列成一延遲像素矩陣，該延遲像素矩陣具有至少M個像素行及至少N個像素列，每一之該些延遲像素具有一第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的一正整數，且j係1與N之間的一正整數；以及一液晶顯示面板，設置於該主動延遲面板與該第二偏光板之間，該液晶顯示面板具有複數個顯示像素，排列成一顯示像素矩陣，該顯示像素矩陣具有至少M個像素行及至少N個像素列，每一之該些顯示像素具有一第二相位延遲B(i,j)，該延遲像素矩陣對應於該顯示像素矩陣設置，其中該觀察者的該左眼及該右眼同時觀看從該液晶顯示面板之每一之該些顯示像素顯示並通過該主動延遲面板的一影像，且該影像滿足以下關係：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]，其中，L(i,j)及R(i,j)分別係該左眼觀看到的該影像之 灰階及該右眼觀看到的該影像之灰階。
  2. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中在該液晶顯示面板與該主動延遲面板之間無偏光板設置。
  3. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，更包含：一彩色濾光片，設置於該液晶顯示面板與該主動延遲面板之其中一者中。
  4. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板與該主動延遲面板之間以一間隙間隔分開。
  5. 如請求項4所述之液晶顯示裝置，其中該間隙填滿一透明材料。
  6. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板與該主動延遲面板係一體成型。
  7. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該主動延遲面板包含一第一液晶層，且該液晶顯示面板包含一第二液晶層。
  8. 如請求項7所述之液晶顯示裝置，其中對於該主動延 遲面板的每一之該些延遲像素，該第一相位延遲A(i,j)隨該延遲像素之該第一液晶層中之液晶分子的取向而變化，藉由施加至該主動延遲面板之該延遲像素的一第一電場控制該延遲像素，且其中對於該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素，該第二相位延遲B(i,j)隨該顯示像素之該第二液晶層中之液晶分子的取向而變化，藉由施加至該液晶顯示面板之該顯示像素的一第二電場控制該顯示像素。
  9. 如請求項8所述之液晶顯示裝置，其中當L(i,j)=R(i,j)時，該液晶顯示裝置於該二維顯示模式下操作，其中對於該些延遲像素，該些第一相位延遲A(i,j)係相同的。
  10. 如請求項9所述之液晶顯示裝置，其中當該主動延遲面板之該些延遲像素係由相同之該第一電場驅動時，該液晶顯示裝置於該二維顯示模式下操作，使得對於該些延遲像素，該些第一相位延遲A(i,j)係相同的。
  11. 如請求項9所述之液晶顯示裝置，其中當該第一電場不驅動該主動延遲面板之該些延遲像素時，該液晶顯示裝置於該二維顯示模式下操作。
  12. 如請求項8所述之液晶顯示裝置，其中當L(i,j)≠R(i,j)時，該液晶顯示裝置於該三維顯示模式下操作。
  13. 如請求項12所述之液晶顯示裝置，其中當該主動延遲面板之該些延遲像素係由該第一電場驅動，且該液晶顯示面板之該些顯示像素係由該第二電場驅動時，該液晶顯示裝置於該三維顯示模式下操作。
  14. 如請求項12所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素投影至該主動延遲面板之該些延遲像素的至少一者，且該主動延遲面板的每一之該至少一延遲像素具有至少一補償比率，使得藉由該至少一延遲像素以該至少一補償比率，補償在該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素中顯示的該影像。
  15. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，更包含：一背光模組，毗鄰於該液晶顯示面板與該第二偏光板，該背光模組用於照射一光線至該液晶顯示面板。
  16. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，更包含二補償比率a及b，使得：L(i,j)=a×f[A(i+1,j)+B(i-1,j)]+b×f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及R(i,j)=a×f[A(i,j)+B(i-1,j)]+b×f[A(i,j)+B(i,j)]，其中，0≦a≦1，0≦b≦1，且a及b之至少一者不等於0。
  17. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，更包含八補償比率a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)、d(i,j)、e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)與h(i,j)，使得：R(i,j)=a(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j-1)]+b(i,j)×f[A(i,j)+B(i,j-1)]+c(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j)]+d(i,j)×f[A(i,j)+B(i,j)]，以及L(i,j)=e(i,j)×f[A(i,j)+B(i-2,j-1)]+f(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j-1)]+g(i,j)×f[A(i,j)+B(i-2,j)]+h(i,j)×f[A(i,j)+B(i-1,j)]，其中0≦a(i,j)≦1，0≦b(i,j)≦1，0≦c(i,j)≦1，0≦d(i,j)≦1，a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)及d(i,j)之至少一者不等於0，且0≦e(i,j)≦1，0≦f(i,j)≦1，0≦g(i,j)≦1，0≦h(i,j)≦1，e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)及h(i,j)之至少一者不等於0。
  18. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，更包含八補償比率a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)、d(i,j)、e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)、h(i,j)，使得：R(i,j)=a(i,j)×f[A(i,j-1)+B(i,j)]+b(i,j)×f[A(i+1,j-1)+B(i,j)]+c(i,j)×f[A(i,j)+B(i,j)] +d(i,j)×f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及L(i,j)=e(i,j)×f[A(i+1,j-1)+B(i,j)]+f(i,j)×f[A(i+2,j-1)+B(i,j)]+g(i,j)×f[A(i+1,j)+B(i,j)]+h(i,j)×f[A(i+2,j)+B(i,j)]，其中0≦a(i,j)≦1，0≦b(i,j)≦1，0≦c(i,j)≦1，0≦d(i,j)≦1，a(i,j)、b(i,j)、c(i,j)及d(i,j)之至少一者不等於0，且0≦e(i,j)≦1，0≦f(i,j)≦1，0≦g(i,j)≦1，0≦h(i,j)≦1，e(i,j)、f(i,j)、g(i,j)及h(i,j)之至少一者不等於0。
  19. 一種顯示一影像的方法，該方法包含：(a)提供一液晶顯示(LCD)裝置，該液晶顯示裝置包含：一主動延遲面板，具有一第一液晶(LC)層，該主動延遲面板具有複數個延遲像素，排列成一延遲像素矩陣，該延遲像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一之該些延遲像素具有一第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的一正整數，且j係1與N之間的一正整數；以及一液晶顯示面板，位於該主動延遲面板後方，該液晶顯示面板具有複數個顯示像素，排列成一顯示像素矩陣，以及一第二液晶層，該顯示像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一之該些顯示像素具有一第二相位延遲B(i,j)， 其中該主動延遲面板及該液晶顯示面板經排列以使得該延遲像素矩陣對應於該顯示像素矩陣設置；(b)產生分別用於待顯示之該影像的一左眼觀看之灰階L(i,j)與一右眼觀看之灰階R(i,j)；(c)藉由以下公式計算對於該主動延遲面板的每一之該些延遲像素的該第一相位延遲A(i,j)，及對於該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素的該第二相位延遲B(i,j)：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]；以及(d)顯示具有對於該主動延遲面板的每一之該些延遲像素的該第一相位延遲A(i,j)，及對於該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素的該第二相位延遲B(i,j)的該影像，使得該主動延遲面板前方之一觀察者的左眼與右眼可同時觀看在該主動延遲面板的每一之該些延遲像素中或在該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素中顯示的該影像。
  20. 如請求項19所述之方法，其中待顯示的該影像為一二維(2D)影像，其中L(i,j)=R(i,j)，且其中對於該些延遲像素，該些第一相位延遲A(i,j)係相同的。
  21. 如請求項20所述之方法，其中由該液晶顯示裝置之顯示該影像的步驟包含：(a)對於該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素，藉由 施加一第二電場至該顯示像素來控制該顯示像素之液晶分子的取向，以具有該第二相位延遲B(i,j)。
  22. 如請求項20所述之方法，其中藉由該液晶顯示裝置顯示該影像的步驟包含：(a)對於該主動延遲面板的每一之該些延遲像素，藉由施加一相同的第一電場至每一延遲像素來控制該延遲像素之液晶分子的取向，使得該些延遲像素具有相同的該第一相位延遲A(i,j)；以及(b)對於該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素，藉由施加一第二電場至該顯示像素來控制該顯示像素之液晶分子的取向，以具有該第二相位延遲B(i,j)。
  23. 如請求項19所述之方法，其中待顯示的該影像係一三維(3D)影像，且其中L(i,j)≠R(i,j)。
  24. 如請求項23所述之方法，其中藉由該液晶顯示裝置顯示該影像的步驟包含：(a)對於該主動延遲面板的每一之該些延遲像素，藉由施加一第一電場至該延遲像素來控制該延遲像素之液晶分子的取向，以具有該第一相位延遲A(i,j)；以及(b)對於該主動延遲面板的每一之該些顯示像素，藉由施加一第二電場至該顯示像素來控制該顯示像素之液晶分 子的取向，以具有該第二相位延遲B(i,j)。
  25. 如請求項23所述之方法，其中藉由該液晶顯示裝置顯示該影像的步驟包含：(a)投影該主動延遲面板的每一之該些延遲像素至該液晶顯示面板之該些顯示像素的至少一者；(b)對於該液晶顯示面板之每一該至少一顯示像素，產生至少一補償比率，使得藉由該至少一顯示像素用該至少一補償比率，補償在該主動延遲面板的每一之該些延遲像素中顯示的該影像。
  26. 如請求項23所述之方法，其中藉由該液晶顯示裝置顯示該影像的步驟包含：(a)投影該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素至該主動延遲面板之該些延遲像素的至少一者；以及(b)對於該主動延遲面板的每一之該至少一個延遲像素，產生至少一補償比率，使得藉由該至少一延遲像素用該至少一補償比率，補償在該液晶顯示面板的每一之該些延遲像素中顯示的該影像。
  27. 一種顯示一影像的方法，該方法包含：(a)提供一液晶顯示(LCD)裝置，該液晶顯示裝置包含：具有一主動延遲面板，該主動延遲面板具有一第一 液晶(LC)層，以及複數個延遲像素，排列成一延遲像素矩陣，該延遲像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一之該些延遲像素具有一第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的一正整數，且j係1與N之間的一正整數；以及位於該主動延遲面板後方的一液晶顯示面板，該液晶顯示面板複數個顯示像素，排列成一顯示像素矩陣，以及一第二液晶層，該顯示像素矩陣具有M個像素行及N個像素列，其中每一之該些顯示像素具有一第二相位延遲B(i,j)，其中該主動延遲面板及該液晶顯示面板經排列，使得該延遲像素矩陣對應於該顯示像素矩陣設置；以及(b)分別驅動該主動延遲面板與該液晶顯示面板，以顯示位於該主動延遲面板與該液晶顯示面板之其中一者上的一影像，使得在該主動延遲面板前之一觀察者的左眼與右眼同時可觀看在該主動延遲面板的每一之該些延遲像素中、或在該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素中顯示的該影像，且該影像滿足以下關係：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]，其中L(i,j)與R(i,j)分別係左眼與右眼觀看到的在該主動延遲面板的每一之該些延遲像素中、或在該液晶顯示面板的每一之該些顯示像素中顯示之該影像的灰階。
  28. 一種液晶顯示(LCD)裝置，對於具有一左眼與一右眼的一觀察者，可操作地在一二維(2D)顯示模式與一三維(3D)顯示模式之間切換，該液晶顯示裝置包含：一第一偏光板；一第二偏光板，與該第一偏光板彼此分開設置；一第一面板，設置在該第一偏光板與該第二偏光板之間，該第一面板具有複數個第一像素，排列成一第一像素矩陣，該第一像素矩陣具有至少M個像素行及至少N個像素列，每一之該些第一像素具有一第一相位延遲A(i,j)，其中M及N係正整數，i係1與M之間的一正整數，且j係1與N之間的一正整數；以及一第二面板，設置在該第一面板與該第二偏光板之間，該第二面板具有複數個第二像素，排列成一第二像素矩陣，該第二像素矩陣具有至少M個像素行及至少N個像素列，每一之該些第二像素具有一第二相位延遲B(i,j)，該第一像素矩陣對應於該第二像素矩陣設置，其中該觀察者的該左眼及該右眼同時觀看來自該第二面板的每一之該些第二像素並通過該第一面板的一影像，且該影像滿足以下關係：L(i,j)=f[A(i+1,j)+B(i,j)]，以及R(i,j)=f[A(i,j)+B(i,j)]，其中，L(i,j)及R(i,j)分別係該左眼觀看到的該影像之灰階及該右眼觀看到的該影像之灰階。
  29. 如請求項28所述之液晶顯示裝置，其中該第一面板包含一主動延遲面板，且該第二面板包含一液晶顯示面板。
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