TW413993B - Image display device - Google Patents

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413993 站86丨〇32〇7號專利申請案 屮文説明書修正頁(87年12月） A7 B7 五、發明説明（18 ) 修王 補充 μ日 經 濟 部 中 夬 標 準 局 貝 X 消 黄 合 作 社 印 衷 圖2 8爲概略圖，例示另一習知偏光玻璃型3 D影像顯示裝 置(日衣公開公報6 2 - 1 3 5 8 1 0號所揭示）構形。 圖2 9爲略圖，例示圖2 7中所示習知影像顯示裝置所提供 請 之3D可觀察區。 先 間 符號説明 讀 肯 10 凸形透鏡板 113 觀察者 之 10a, 10b，10c圓柱形透鏡 200 影像顯示裝置 事 XS 12a, 12a', 12a", 12b, 12c ^ 206a, 206b 相板 再 14a, 14b 光 207 基片 h 本 菖 100 顯示裝置 210 部分 •v^ 101a 偏光板 212 部分 101b 偏光板 214 1/4波板 102a 玻璃基片 216 部位 102b 反方向玻璃基片 218 部位 103, 103a, 103b, 103c 像素 300 影像顯示裝置 104 黑色條紋 410 遮光板 105a 對準薄膜 411 遮光層 106a，106b條紋形相板 500 影像顯示裝置 107 隔片 501a, 501b，501c，501d 偏光板 108a 濾色鏡 509 遮光板 108b 黑色矩陣 613 場透鏡 109 凸形透鏡板 1100(a), 1100(b)相板 109a 圓柱形透鏡 1101(a), 1101(b)偏光板 110 偏光眼鏡 1102(a), 1102(b)基片 110a，110b偏光板 1103, I103(r), 1103(1)像素 112 液晶層 1105 陡度折射率透鏡陣列 訂 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4現^^1〇χ297公釐） 413993 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 五、發明説明（1 ) 發明之昔f 1-發明之領域： 本發明係關於影像顯示裝置。本發明尤指—種能利用觀 察者瞳孔之視差，對配戴偏光眼鏡之觀察者顯示三度空間 影像’並能對未配戴此種偏光眼鏡之觀察者顯示高解析度 —度空間影像之影像顯示裝置，偏光眼鏡不筇貴並且重量 輕。 2 -相關技藝之説明 人們嘗試復現三度空間（3D)或立體影像，有相當長歷 史’其產生極多種類之系統，包括雷射全息攝影及及類似 者。然而，只有少數能以全彩色，以實際可接受之水準顯 不3 D活動影像。此等系統之實例包括以下所説明之方法 (1)至〇)(所有此等系統均依據單獨顯示—影像供右眼及一 影像供左眼，俾對觀察者引起所顯示影像之—種"深度，，幻 覺之原理，供右眼之影像與供左眼之影像間之位置差異名 爲”瞳孔視差： (1) 快門玻璃法。採用單一顯示裝置，依據時分基礎交替 顯示一影像供右眼及一影像供左眼，觀察者通過有電動快 門與所顯示之影像同步交替開啓或關閉之特殊眼鏡觀看影 像，從而顯示3D影像。此方法可應用於投影顯示器和直 視型顯示器。 (2) 自動立體法（亦即一種無需使用任何特殊眼鏡之方 法）。在影像顯示裝置所顯示供左眼及供右眼之條紋，藉一 位於顯示裝置前面之兩面凸形透鏡板或開缝板分別分配至 J—...------i-----——，π-------4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ο η J 干 个 ΪΓ ΕΓ 产 ί 驗 S 公 五 413993 第86103207號專利申請案 ^ A7 中文説明書修正頁(87年Π月）B7 ^__ 1106 影像顯示裝置 1107 偏光眼鏡 1107(r)，1107(1)偏光板 1108 物體 1109 直立影像(非顚倒影像） mo, m〇(r)，11_ 信號 1111 水平同步信號 1112 選擇器 1201(a)，1201(b)，1201(c)偏光板 1206 影像顯示裝置 1208 影像 1209 非顚倒影像 1305 纖維板陣列 1305(a), 1305(b)心層 1306 影像顯示裝置 1308 影像 1309 影像(光） 2001 像素 2001(r), 2001(1)像素 2002 黑色矩陣 2005 凸形透鏡板 2006 圓柱形透鏡 2007 觀察者 2012 凸形透鏡板 2013 遮光板 2014 遮光層 2022 擴散層 2025 非顯示部位 2026 擴散板 2031 像素 203 l(r), 2031(1)像素 2032(black stripe)非顯示部分(黑色 條紋） 203 3 (face plate)玻璃基片 2034a, 2034b 偏光板 2035 偏光玻璃 2037 觀察者 2041a，2041b玻璃基片 2042a, 242b 偏光層 2043a, 2043b 接線層 2044a, 2044b對準薄膜 2045 液晶層 -. , . *·1Τ {-/元閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳實施例之説明 在下文，本發明將藉實例參照附圖予以説明。 (實例1) 圖1爲剖面圖，示根據本發明第一實例之影像顯示裝置。 首先，參照圖1説明在顯示裝置1 0 0採用作爲顯示器元件 -21a- 本紙張尺度適用中围國家標皁（CN’S ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局員工消f合作杜印製 413993 a? ___B7 五、發明説明（2 ) 右眼及左眼。在此系統之下，觀察者可觀察3D影像，而 不配戴任何特別設計之眼鏡或類似者。 (3)偏光眼鏡法。供給一線性偏光影像供右眼及一線性偏 光影像供左眼’藉以對配戴偏光眼鏡之觀察者顯示3D影 像，眼鏡之偏光方向彼此相對構成90。。在投影顯示器之 情況’此方法一般爲採用二偏光投影器供使各別像彼此重 疊在顯示器光屏上》在直視型顯示器之情況，此方法採用 二顯示裝置，其所顯示之影像藉半鏡或偏光鏡予以合成。 以上所説明之方法（1)，其優點爲只需要一顯示裝置顯示 3 D影像。然而，其缺點爲觀察者需配戴能電動關閉或，開啓 視野之特殊眼鏡（例如液晶快門眼鏡）a此種眼鏡無可避免 很重’因此配戴一段長時間會對觀察者導致疲勞β而且， 此種眼鏡筇貴。假設每一觀察者需要一副此種眼鏡，若干 觀察者之總費用可能變成很高。 方法（2)之優點爲觀察者可不配戴任何特殊眼鏡或類似者 觀察3D影像。然而，其有不利之處，因爲觀察者所能觀 察3D影像視野之區域很窄。以下參照圖23及24(例示一 種採用兩面凸形透鏡板之情形）説明此問題之原因。 圖23例示一由方法（2)所提供之區域Ylr，觀察者在此 區域内可觀察適當之3D影像（在下文，此區域將稱作"3D 可觀察區"）。圖23中所示之顯示裝置包括許多像素，亦即 供右眼之像素2001(〇及供左眼之像素2001(1)，而黑色 矩陣20 0 2設在未被像素2001(r)及2001(1)佔據之部位。 兩面凸形透鏡板2005配置於顯示裝置前面，兩面凸形透 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I.---------^I-^-----.玎------Λ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 413993 第8()1〇32〇7號專利申請案 中文説明書修正頁(87年12月） A7 B7 五、發明説明（ 月> 之液晶顯示板之結構，以及生產此液晶顯示板之方法。 在玻璃基片1 0 2 a上形成掃描線（未示信號線（未示）， 像素電極（未示），及TFT104。提供一像素電極，供排列成 矩陣形之諸像素丨〇 3之每一像素。沿影像顯示裝置丨〇 〇之 顯π咨元件（亦即液晶顯示板）之水平方向提供掃描線，以便 每一掃描線對應於一行像素103 ύ提供信號線，俾與掃描線 直角相叉，每一信號線對應於一列像素i 〇 3 。掃描線， 信號線，及像素電極經由TFT1〇4彼此互相連接。掃描線， 信號線，TFT1G4及像素電極可藉任何適當方法形成。在本 案，平行於掃描線之方向稱作"行方向"或"水平方向"，而平 行於信號線之方向稱作"列方向，，或,，垂直方向。 排列成矩陣形之像素103聚集爲供右眼之像素i〇3(r)及供 左眼之像素103(丨）。供右眼之像素組103(r)及供左眼 (¾1閲讀背面之注意事項再填宵本頁j 訂 -1 紅浐部屮Ai?^^,-Ji3消於合竹，ί!卬欠 -21b- A7 413993 五、發明説明（3 ) 鏡板2005包括在對應於每二像素（亦即一供右眼及一供左 眼）之間距之圓柱形透鏡2006 。因此，兩面凸形透鏡板 2〇〇5功能爲分配適當影像供觀察者2〇〇7之右眼及左眼。 在圖23中’觀察者2007在其左眼位於範圍c_d以内b 而且其右眼位於範圍E-F以内時，可觀察適當之3;□影 像。然而’如果觀察者之眼睛例如移動，因而一眼位於範 園D-E時，觀察者2007便不再能看見3D影像，因爲位 於範圍D-E之眼事實上看見一存在於像素間之黑暗部份 2002(亦即黑色矩陣之一部份）。一眼在範圍B_c或範圍 F-G時，同樣無法產生3D影像。再者，當左眼是位於範 圍E-F及右眼位於範圍G_H時，便對觀察者產生組份右影 像及左影像顚倒之影像，而非適當之3 D影像。因此，方 法（2)之原理’其缺點爲提供3D可觀察區被限制在等於觀 察者2 0 0 7雙眼間之間隔之小距離β 再者，如果觀察者之眼睛自右及左影像顚倒之範圍移動 更遠，其將會到達其將會再次觀察適當3D影像之區域（稱 作子瓣"）。在自動立體法，可利用此等子瓣允許少數人同 時欣赏3D影像，但是在每一子瓣提供之3D可觀察區也很 窄。 其次，參照圖2 4説明沿前後方向之3 D可觀察區（亦即 3D可觀察區伸延如何靠近及遠離影像顯示裝置）。在圖24 中，1，2，··，，7，及8，各示在任一側或顯示裝置中 央部份離開一對顯示器像素（右及左）之光束。圖24中之陰 影部份示具有前後尺寸及左右尺寸之3D可觀察區。在此 1 —-—______ - 6 - 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS )以见格（210X29?公釐） --^------裝------IX------線’ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消费合作社印製 413993 A7 B7 ___ 五、發明説明（4 ) 例證性情形，假定下列情況：觀察者2 0 0 7之眼睛位於間 隔e ;顯示裝置有一水平尺寸Hh ;並且在觀察距離L觀 察顯示装置時，3D可觀察區水平尺寸之大小（亦即沿左右 方向之尺寸）爲最大。在此等情況下，3D可觀察區向前尺 寸Yf(亦即觀察者2007可沿其自最佳距離L所界定之位 置向前移動而不喪失3D影像之向前距離），以及3D可觀 察區之向後尺寸Yb(亦即觀察者2007可沿其自最佳距離L 所界定之位置向後移動而不喪失3D影像之向前距離），分 別以根據 NHK GIKEN R&D No.38，p. 5 2 ( ei gh t-ey e

autostereoscopic television : ISONO ， YASUDA 等人 pp.43 -54，NHKGIKE.NR&D，No-38，1995 年11月）中所説明之方程（1)及（2)表示 3D可觀察區之向前尺寸Yf=eXL/(Hh + 2xe) ..e q. (1) 3D可觀察區區之向後尺寸Yb = exL/Hh . . .eq‘（2) 例如，觀察者20 07可沿其自最佳距離L所界定之位置向 前或向後移動而不喪失3D影像之距離Yf及Yb在使用具 有對角線尺寸10.4吋（亦即具有垂直尺寸Hv : 156公釐 及水平尺寸Hh : 20 8公复）之TFT液晶顯示板作爲顯示 裝置之狀況下，分別求得爲67公釐及1〇9公釐，觀察者 之眼晴位於分開65公變；以及在距離L35()公變觀察顯于 裝置。如果觀察者移動較靠近至（亦即向前）或離開（亦即向 後）上述界定區域，3D影像將會自觀察者2GG7之視 本纸張尺度遥用中國CNS) A4規格^ I,---^------Μ------IT------d. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 ΑΊ 413993 ______Β7_ 五、發明説明（5 ) 失。 也有一問題爲在子瓣所提供之3D像具有不佳之影像品 貝。事實上’日本公開公報4-16092號揭示—種使用遮光 板’藉以消除子瓣，以便解決此問題之方法。 圖25略示公開公報4-16092號中所揭示方法之觀念。 如圖2 5中所示，此方法採用遮光板2 〇丨3 ，供限制沿顯示 器光異水平方向之視角’遮光板2013位於一兩面凸形透 鏡板2012前面，其有圓柱形透鏡在一預定期間沿顯示器 光屏之水平方向配置。每一圓柱形透鏡平行於顯示器光屏 之垂直方向延伸。遮光板2013包括許多遮光層2014，各 沿顯示器光屏之垂直方向伸延，以供遮蔽除了來自每一適 當對之右及左像素者以外之光之任何部份，從而消除上述 子瓣。因此，此方法僅在主子瓣達成提供高影像品質之3D 觀察。然而’此方法限制3D影像之觀察在主子瓣之範 圍，因此未使3D可觀察區域擴大。 日本公開公報6-335030號揭示一種3D影像顯示裝置， 包括一位於兩面凸形透鏡板與顯示裝置之間，對應於顯示 裝置之光攔截部份（亦即黑色條紋）之掩蔽裝置，該掩蔽裝 置能改變光程。如圖26中之概略概念圖所示，擴散板 2026用作掩蔽裝置，有許多擴散層2〇22及許多掩蔽層存 在於擴散層2022之間》擴散板2026予以設爲致使掩蔽層 位於存在於右眼的每一像素與左眼之每一像素間之非顯示 部位2 0 2 5之前（亦即黑色條紋），俾阻斷來自非顯示部份 之光之部份’並使來自開口（像素）之光之部份擴散。因 ---------- ' 8 本紙張尺度適用中国國家標準（CNS )Α4^ΓΓ2ΐ0^^ΪΤ --t ^ — 1. 1 HI . I 訂- I - II 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .經濟部中央標準局員工消費合作社印製 413993 A7 經濟部中夬標準局員工消費合作社印裝 _____B7五、發明説明（6 ) 此’此方法實際防止在觀察者之視野產生黑帶β然而，此 方法雖然防止黑帶，但不使3D可觀察區域擴大，因爲擴 散之光使較大之部位易受串擾影響。 取後’方法（3)允$午觀察者藉配戴通常非常便宜且重量輕 之偏光眼鏡觀察3 D影像，而無閃變問題。然而，此方法 需要二顯示裝置或投影器裝置，以供同時提供二具有不同 偏光軸之影像·，難免造成高成本，並因此不適合家庭使 用。 曰本公開公報58-184929號揭示意圖解決上述問題之方 法（3)之一種變體。根據此方法，使諸層偏光致使諸鄰接層 之偏光軸彼此垂直伸延之馬赛克圖案置於靠近接觸單—顯 示裝置之正面，配戴偏光眼鏡之觀察者觀察3D影像。如 圖27中所示’此方法採用有偏光軸彼此垂直伸延之偏光板 2034a及2034b，偏光板2034a及2034b配置於有像素 2031(r)供右眼及像素2031(1)供左眼之CRT(陰極射線管） 之顯示器表面前面〇觀察者可通過分別有適當偏光軸之右 透鏡及左透鏡之偏光眼鏡2 03 5 ,觀察在陰極射線管所顯 示之立體影像。 再者，日本公開公報62- 1 3 5 8 1 0號揭示一種系統，採用 一單一顯示裝置，連同包括有不同偏光轴之偏光層設在液 晶顯示裝置之玻璃基片外面，藉以能產生3 D影像。如在 圖28中之概略概念圖所示，液晶顯示裝置包括一對玻璃基 片2041a.及2041 b以及一密封在其間之液晶層2045。在 玻璃基片2041a及2041b提供接線層2043a及2043b， I.---*------裝------訂------Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ~ 9 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格ί 210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 413993 — __ B7 五、發明説明（7 ) 供將電場加至液晶層2045，及供使液晶層2045内之液晶 分子對準之對準薄膜20 44 a及2044b。如自圖28看出， 在接線層2043與玻璃基片2041 a之間以及在接線層 2〇43b與玻璃基片2041b之間分別提供有部份具有不同偏 光軸之偏光層2042a及2042b。 如以上所説明，以上在（2 )所説明之自動立體方法有一問 題’因爲3D可觀察區在其水平（亦即左右）寬度以及在其深 度（亦即前後寬度）受到限制。 曰本公開公報4-16092號及日本公開公報6-33 5030號 所揭7F之影像顯示裝置僅可在主子瓣顯示3D影像，從而 提供高影像品質’或顯示3 D影像同時減少由於非顯示部 份所致黑帶之發生率。然而，此二裝置均採用兩面凸形透 鏡板作爲分配影像供右眼及左眼之裝置。由於兩面凸形透 鏡板包括圓柱形透鏡配置爲致使每—圓柱形透鏡對應於二 在顯示器光屏沿水平方所排列之像素（亦即—供左眼及一供 右眼）。因此’在此等影像顯示裝置對觀察者顯示二度空間 (2D)影像之情況’此種2D影像之水平解析度爲顯示裝固 有實際水平解析度之1 / 2。而且，例如在一段期間（1水平 週期）/(沿水平方向之像素數），在信號（亦即一供右眼及— 供左眼）之間，供右眼之像素及供左眼之像素，其水平交替 排列品要供給正確定時之交替切換供顯示裝置ό這難免使 顯示裝置之驅動電路複雜。再者，如日本公開公報4_ 1 6092號中所揭示之裝置消除子瓣，增加大量觀察者同時 觀察3D影像之困難β _ -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公楚） 1.---^------1------1T------^ (请先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) 413993 α*Γ _______Β7 五、發明説明（8 ) 在另—方面，根據有方法（3)之立體影像顯示裝置（圖27 中所示）具有下列缺點。如圖27中所示，玻璃基片（面 板）2〇33存在於供右眼之像素203 1 (〇與供右眼之偏光板 2034a之間，以及供左眼之像素2〇31(1)與供左眼b之偏 光板2034之間。因此，位於與陰極射線管上所顯示之妒 像成直角之觀察者可觀察適當之3D影像。然而，如果觀 察者眼晴之位置沿垂直方向移位，供右眼之影像及供左眼 之影像可能到達錯誤之眼睛（此種現象稱爲"_擾·，），因而 不再能獲得適當之3D影像。 參照圖2 9更進一步説明在上述情形之"串擾，，現象。圖 29例示—由圖27中所示結構之立體影像顯示裝置所提供 之3D可觀察區。 其允許觀察者沿垂直方向移動而不喪失適當3D影像之 3D可觀察區Yud，可由被下列方程（3)表示：

Yud = B X L/d …eq. (3 ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 其中P指示顯示器像素203 1之間距；b指示非顯示部 伤（黑色條紋）2032之寬度；L·指示顯示器元件與觀察者 2037間之距離；以及d指示對於眞空透明基片所調整之厚 度，其爲自折射率及其實際厚度計算求得。 如圖29中所示，觀察者2037可在J和與κ之間自由移 動，而不喪失適當之3D影像。因此，3D可觀察區之前後 尺寸可由下列方程（4)及（5 )表示： _______-11 - 本紙張尺度適用中國舀家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 413993 _____ _B7 五、發明説明（9 )

Yf=Yud X L/(Hv + Yud) ...eq.(4)

Yb = Yud x L/(Hv-Yud) ...eq. (5) 其中Yf指示允許觀察者2037沿其自最佳觀察距離l所 界定之位置向前移動而不喪失適當3D影像之距離；Yb指 示允許觀察者’2 037沿其自最佳觀察距離l所界定之位置 向後移動而不喪失適當3D影像之距離；Hv指示顯示器元 件之垂直尺寸（亦即沿平行於信號線之方向 在eq,(5)中’ Yuda Hv時，Yb取負値，指示30可觀 .察區之向後尺寸無極限。 例如，考慮一具有對角線尺寸爲10.4吋（亦即具有垂直 尺寸Hv爲156公釐及水平尺寸Hh爲208公釐），像素間 距P爲0.3 3公釐，及黑條紋具有寬度B爲〇 〇3公釐之 TFT液晶體顯示板使用作爲顯示裝置之情形。如果液晶板 之反方向玻璃基片2〇33有一厚度di爲1.〗公變及折射率 η爲1.52 ’則反方向玻璃基片2033有一調整厚度爲〇 72 公楚(實際厚度爲1.1公愛的因此，如果顯示器裝置t 計爲致使自顯示裝置至觀察者之距離L爲350公變，根據 eq.(3)求得沿垂直方向之3D可觀察區Ylld爲14 5公 釐。換言之，沿垂直方向，觀察者僅可自顯示器光屏中心 向上移動約7公釐或向下移動約7公釐，而不允許發生串 擾。而且_—，根據eq.(4)及eq.(5) ’沿前後方向之3D可觀 察區具有下列尺寸：Yf=：29.9公釐及Yb = 36公爱。如果 -12- 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS ) A4規格（2ίΟΧ29^^7~ J--^------扣衣------1τ------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 413993 B7 五、發明説明（10 ) 觀察者移動靠近（亦即向前）或離開（亦即向後）上述界定區 域，便喪失3 D影像， ‘ 在另一方面’如以上所述，日本公開公報62-135810號 揭示提供一偏光板有數部份在液晶顯示板内侧具有不同之 偏光軸，以便防止供右眼的影像與供左眼之影像間之串 擾。然而，此公報未揭示供生產此種裝置之任何特定方 法。 而且，如此公報所説明，爲了在觀察3 D影像時消除串擾 現象，必需將偏光板置於液晶顯示板之成對基片（亦即 TFT基片及反方向基片）之每一基片内側，每—偏光板有數 部份具有不同之偏光軸。然而，目前商用產品所採用之顯 示器模式’亦即TN模式及GH模式，需要一對準薄膜（供 使液晶分子對準）配置在偏光板上，從而引起下列問題。 通常’用於TN模式或GH模式液晶顯示板之對準薄膜， 爲藉旋塗繼之在約1 8 0。至約2 5 0。退火，供使薄膜亞胺 化’或代之爲在約200 °敷著無機材料諸如Si02，藉以 形成有機聚合物材料先質（例如聚醯亞胺）之薄膜所獲得。 因此’在任一情況，在形成對準薄膜期間，偏光板將會暴 露至低溫。 然而’琪或染料型偏光板基本上由組有機聚合材料，例 如聚乙烯醇（PVA)所構成，偏光板不耐熱，因此可能喪失 蛾或染料分子之定向順序’從而造成偏光能力不足。因 而’可推.測轉由普遍利用目前在該項技藝所常採用之技術 實現日本公開公報62-135810號中所揭示之3D影像顯示 -13- I_--^------裝-- (請先閔讀背面之注意事項再瑣寫本頁) -V- 線 翅济部中夬榡準局貝工消費合作.杜印褽 尽，-氏張尺度適用中國國家標準（CNS 说格（210X29?公釐） 413993 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（η ) 裝置時’偏光板之偏光能力可能惡化，從而造成低顯示器 品質。 同樣’採用主動矩陣型液體晶體顯示板（AM-LCD)，包 括在其上形成之薄膜電晶體（下稱"TFTS")時，在形成 TFTs過程中，偏光板將會暴露至諸如約爲攝氏幾百分度 之高溫。因此，由於上述原因，形成由商用材料所組成之 偏光板’以供·在形成TFTs之前形成偏光板爲不切合實 際。 發明之概述 根據本發明之一方面，影像顯示裝置包括：一顯示器元 件，有許多成列成行排列之像素，像素聚集爲許多右眼像 素组及許多左眼像素組，每一右眼像素組及左眼像素組包 括至少一像素；一驅動器，其獨立供給驅動信號至右眼像 素組及左眼像素组；一光學構件供使離開右眼像素組之光 之偏光狀不同於離開左眼像素組之光之偏光狀態；以及 —微型透鏡陣列，其配置在光學構件附近，其中每—微型 透鏡使自右眼像素組及左眼像素组之—對應组離開之光準 直0 在本發明之一種實施例，右眼像素组及左眼像素組之每 组包括一列像素；右眼像素組及左眼像素組交替配置在 平行於諸行像素之行方向；並且微型透鏡陣列爲一有許多 圓柱形透鏡之兩面凸形透鏡板，其沿像素列延伸並排列在 行方向，.以便圓柱形透鏡分別輿諸列像素對準口 在本發明之另一實施例，右眼像素組及左眼像素組之每 I---^------装------ΐτ------^ (请先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2“97公着- -14· 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 413893 ΑΤ~ ____ Β7 五、發明説明（) 一组包含一行像素；右眼像素組及左眼像素組交替配置在 平灯於像素列之列方向；以及微型透鏡陣列爲一有許多圓 柱形透鏡疋兩面凸形透鏡板，其沿行像素伸延，並且排列 在列方向’以便圓柱形透鏡對準分別與像素列β 在本發明之又一實施例，微型透鏡陣列之焦距大於顯示 器元件與微型透鏡陣列間之距離。 在本發明之又—實施例’微型透鏡陣列有一間距Ρ1滿足 下列關係： Ρ1 = Ρ X L/(L + d) 其中d表示在其上配置顯示器元件之像素之平面與在其 上配置微型透鏡陣列之平面之間，供眞空所調整之距離； L表示在其上配置微型透鏡陣列之平面與觀察者間之距 離；以及P表示顯示器元件之像素問距。 根據本發明之另—方面，影像顯示裝置包括：一顯示器 元件有許多成列及成行排列之像素，像素予以聚集成許多 右眼像素组及許多左眼像素组，每一右眼像素组及左眼像 素組包括至少一像素：一驅動器，其獨立供給驅動信號至 右眼像素組及左眼像素組；一光學構件供使離開右眼像素 组之光之偏光狀態不同於離開左眼像素组之光之偏光狀 態；以及一角限制裝置，供限制每一右眼像素組及左眼像 素組之外出角》 在本發明之一種實施例，角限制構件爲爲一有許多遮光 層之遮光板。右眼像素組及左眼像素组之每一組可包括_ .列像素，並且右眼像素组及左眼像素组可交替配置在平行 ______-15- 本紙張尺度適用中國國家標毕（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） J--^------1------IT------.^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟部中央標隼局員工消費合作社印製 413993 *=*—-A7 〜_______ B7 五、發明説明（】3 ) 於諸行像素之行方向。在此情況，遮光層沿像素列仲延， 並且排列在行方向，俾分別與諸列像素對準。 右眼像素组及左眼像素组之每—组可代之爲包括—行像 素，並且右眼像素组及左眼像素組可交替配置在平行於像 素列之列方向。在此情況，遮光層沿行像素伸延，並且排 列在列方向，俾分別與諸列像素對準。 較佳舄，遮光板可有一遮光層間距P1滿足下列關係： P1=P X L/(L + d) 其中d表示在其上配置顯示器元件之像素之平面與在其 上配置微型透鏡陣列之平面之間，供眞空所調整之距離； L表示在其上配置微型透鏡陣列之平面與觀察者間之距 離；以及P表示顯示器元件之像素間距^ 在本發明之另一實施例，角限制構件爲一有許多開口之 開缝板，右眼像素组及左眼像素组之每一組可包括一列像 素，並且右眼像素組及左眼像素組可交替配置在平行於行 像素之行方向。在此情況，開口沿像素列伸延，並且排列 在行方向，俾分別與諸列像素對準。 右眼像素组及左眼像素组之每一组可代之爲包括一行像 素，並且右眼像素组及左眼像素纽可交替配置在平行於列 像素之列方向。在此情況，開口沿行像素伸延，並且排列 在列方向，俾分別與諸行像素對準。 較佳爲，開缝板可有一開口間距J) 1滿足下列關係 P1 = P X L/(L + d) 其中d表示在其上配置顯示器元件之像素之平面與在其 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------^------iT------線 (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 413993 經濟部中央榛準局貝工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（14) 上配置微型透鏡陣列之平面之間，供眞空所調整之距離； L表示在其上配置微型透鏡陣列之平面與觀察者間之距 離；以及P表示顯示器元件之像素間距。 在任一上述影像顯示裝置.，可另提供_場透鏡，供使— 平行於離開顯示器元件之光之光軸之光線·會聚。 在任一上述影像顯示裝置，光學構件可包括： 一第一相板，供使離開右眼像素组之光具有第一偏光狀 態；一第二相板，供使離開左眼像素組之光具有不同於第 偏光狀態之第二偏光狀態；以及—偏光板配置於第一相 板及第二相板附近。 根據本發明之再一方面，一影像顯示裝置包括：一顯示 器元件有許多成列成行排列之像素，諸像素 眼像素组及許多左眼像素组，每一右眼像素组及左眼像素 组包括至少一像素；一驅動器，其獨立供給驅動信號至右 眼像素组及左眼像素組；一第一光學構件，供形成每一像 素所顯示之顯示影像之非顚倒影像，非顚倒影像具有與所 顯示影像相同之尺寸；以及一第二光學構件，供使離開右 眼像素组之光之偏光狀態不同於離開左眼像素組之光之偏 光狀態，其中第二光學構件配置在第一光學構件形成非顚 倒影像處之部位附近。 第一光學構件可爲一陣列之.陡度折射率透鏡。第一光學 構件可代之爲一配置於顯示器元件之光離開側之纖維板: 在此情形...，第二光學構件配置在纖維板之光離開面附近。 而且，纖維板之光離開面較佳爲一散射面。 ：_______-17- 本紙張尺度通用_國國家標準（CMS ) Α4規格（210X297公釐） —一--^------裝------訂------.4. (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 413993 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（丨5) 在本發明之一種實施例，影像顯示器裝置另包括至少一 偏光板’有一在偏光板整個表面之相同偏光軸，偏光板配 置在第一光學構件附近。 在本發明之另一實施例’弟—光學構件爲_有圖案相 板，包括第一相郅位及第二相部位，其分別對應於右眼像 素-JL及左眼像素组，從而離開右眼像素组之光及離開左眼 像素组之光具有彼此垂直之偏光。 在本發明之再一實施例，第二光學構件有一散射面。 因此，本案所説明之發明可具有提供一種影像顯示裝 置，有偏光板配置在顯示裝置外面，以便顯示裝置能對眾 多觀察者提供3D影像，而不縮小3D可觀察區之優點。 精於此項技藝者參照附圖’參閲並瞭解下列詳細説明， 將會明白本發明之此等及其他諸多優點。 附圖之簡要韻.明· 圖1爲剖面圖，例示—根據本發明第—實例之影像顯示 裝置。 圖2爲略圖，例示相板之作用。 圖3爲略圖，例示根據本發明第一實例之間距修正。 圖4爲略圖，例示一兩面凸形透鏡板之作用。 圖5爲略® ’例示根據本發明實例i之兩面凸形透鏡板 之每一圓柱形透鏡之焦距及作用。 圖6爲略圖，例示根據本發明實例】之31)可觀察區。 圖7爲剖面圖’例示—根據本發明實例i之影像顯示裝 置之變化型》 -- -18- 本紙張尺度適用中S國家標準（CMS ) A4j^^7Ti〇7297^t ) J—^------裝------訂------旅 (請先閱讀背面之注意再填寫本頁) 413993 五、發明説明（ A7 B7 16 圖8爲剖面圖，例 置 不~根據本發明實例2之影像顯示裝 圖9爲剖面圖，例 不圖8中所示相板之配置 置 置。 圖1 0爲剖面圖，备丨- _食J不~根據本發明實例3之影像顯示裝 〇圖1 1，略圖，例示根據本發明實例3之3D可觀察區。圖爲°】面囷，例示一根據本發明實例4之影像顯示裝 〇圖1 3爲略圖’例示根據本發明實例4之3 D可觀察區。圖14爲剖面圖’例示-根據本發明實例5之影像顯示裝 經濟部中央標準局員工消费合作社印31 圖1 5爲略圖’例示根據本發明實例5之3 D可觀察區。 S 1 6爲"彳面圖’例示—根據本發明實例6之影像顯示裝 置。 ' 圖17A局剖面圖，例示—根據本發明實例7之影像顯示 裝置。 圖17B爲略圖’例示在本發明之實例7中所採用之陡度 折射率透鏡。 圖1 7C爲略圖，例示具有與原來影像相同放大率之非顚 倒影像。 圖1 8 A爲方塊圖，例示一根據本發明實例7之例證性驅 動電路。 圖1 8 B爲方塊圖，例示另—根據本發明實例7之例證性 驅動電路。 本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) A4说格（210X297公整 -19- -H Ί, n H H 訂 I 據 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 413993 A7 B7 例7之影像顯示裝 五、發明説明（Π 圖1 9爲剖面圖，例示一根據本發明實 置之變化型。 圖20 Α爲剖面圖，例 姑垆女过 巧不一根據本發明實例8之影像顯示 裝置。 圖20B爲略圖，例示 J不在本發明之實例8所採用之陡度折 射率透鏡。 圖20C爲略圖，例示具有與原來影像相同放大率之非顚 倒影像。 圖2 1 A爲副面圖，例示一根據本發明實例9之影像顯示 裝置。 圖2 1 B爲略圖，例示在本發明之實例9所採用之纖維 板。 圖2 2爲略圖’例不根據本發明實例9之3 ^可觀察區。 圖23爲略圖，加3示根據一種習知兩面凸形系統之3D可 觀察區之水平（左右）尺寸。 圖24爲略圖’例示根據一種習知兩面凸形系統之3D可 觀察區之深度（前後）尺寸a 圖2 5爲概略圖，例示一種根據習知系統之習知兩面凸形 型式3 D影像顯示裝置（曰本公開公報4 _丨6 〇 9 2號中所揭示) 之構形。 圖26爲概略圖，例示另一習知兩面凸形型式3D影像顯 示裝置（曰本公開公報6-3 3 5 03 0號所揭示）之構形。 圖2 7爲概略圖，例示一種習知偏光玫璃螌3D影像顯示 裝置（日本公開公報58-184929號所揭示）之構形。 本紙張尺度賴+關家縣（eNS ) ( 21QxW7公 ----------^------IT------Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棹率局員工消費合作社印裝 -20- 413993 站86丨〇32〇7號專利申請案 屮文説明書修正頁(87年12月） A7 B7 五、發明説明（18 ) 修王 補充 μ日 經 濟 部 中 夬 標 準 局 貝 X 消 黄 合 作 社 印 衷 圖2 8爲概略圖，例示另一習知偏光玻璃型3 D影像顯示裝 置(日衣公開公報6 2 - 1 3 5 8 1 0號所揭示）構形。 圖2 9爲略圖，例示圖2 7中所示習知影像顯示裝置所提供 請 之3D可觀察區。 先 間 符號説明 讀 肯 10 凸形透鏡板 113 觀察者 之 10a, 10b，10c圓柱形透鏡 200 影像顯示裝置 事 XS 12a, 12a', 12a", 12b, 12c ^ 206a, 206b 相板 再 14a, 14b 光 207 基片 h 本 菖 100 顯示裝置 210 部分 •v^ 101a 偏光板 212 部分 101b 偏光板 214 1/4波板 102a 玻璃基片 216 部位 102b 反方向玻璃基片 218 部位 103, 103a, 103b, 103c 像素 300 影像顯示裝置 104 黑色條紋 410 遮光板 105a 對準薄膜 411 遮光層 106a，106b條紋形相板 500 影像顯示裝置 107 隔片 501a, 501b，501c，501d 偏光板 108a 濾色鏡 509 遮光板 108b 黑色矩陣 613 場透鏡 109 凸形透鏡板 1100(a), 1100(b)相板 109a 圓柱形透鏡 1101(a), 1101(b)偏光板 110 偏光眼鏡 1102(a), 1102(b)基片 110a，110b偏光板 1103, I103(r), 1103(1)像素 112 液晶層 1105 陡度折射率透鏡陣列 訂 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4現^^1〇χ297公釐） 五 413993 第86103207號專利申請案 ^ A7 中文説明書修正頁(87年Π月）B7 ^__ 1106 影像顯示裝置 1107 偏光眼鏡 1107(r)，1107(1)偏光板 1108 物體 1109 直立影像(非顚倒影像） mo, m〇(r)，11_ 信號 1111 水平同步信號 1112 選擇器 1201(a)，1201(b)，1201(c)偏光板 1206 影像顯示裝置 1208 影像 1209 非顚倒影像 1305 纖維板陣列 1305(a), 1305(b)心層 1306 影像顯示裝置 1308 影像 1309 影像(光） 2001 像素 2001(r), 2001(1)像素 2002 黑色矩陣 2005 凸形透鏡板 2006 圓柱形透鏡 2007 觀察者 2012 凸形透鏡板 2013 遮光板 2014 遮光層 2022 擴散層 2025 非顯示部位 2026 擴散板 2031 像素 203 l(r), 2031(1)像素 2032(black stripe)非顯示部分(黑色 條紋） 203 3 (face plate)玻璃基片 2034a, 2034b 偏光板 2035 偏光玻璃 2037 觀察者 2041a，2041b玻璃基片 2042a, 242b 偏光層 2043a, 2043b 接線層 2044a, 2044b對準薄膜 2045 液晶層 -. , . *·1Τ {-/元閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳實施例之説明 在下文，本發明將藉實例參照附圖予以説明。 (實例1) 圖1爲剖面圖，示根據本發明第一實例之影像顯示裝置。 首先，參照圖1説明在顯示裝置1 0 0採用作爲顯示器元件 -21a- 本紙張尺度適用中围國家標皁（CN’S ) A4規格（210X297公釐） 413993 第8()1〇32〇7號專利申請案 中文説明書修正頁(87年12月） A7 B7 五、發明説明（ 月> 之液晶顯示板之結構，以及生產此液晶顯示板之方法。 在玻璃基片1 0 2 a上形成掃描線（未示信號線（未示）， 像素電極（未示），及TFT104。提供一像素電極，供排列成 矩陣形之諸像素丨〇 3之每一像素。沿影像顯示裝置丨〇 〇之 顯π咨元件（亦即液晶顯示板）之水平方向提供掃描線，以便 每一掃描線對應於一行像素103 ύ提供信號線，俾與掃描線 直角相叉，每一信號線對應於一列像素i 〇 3 。掃描線， 信號線，及像素電極經由TFT1〇4彼此互相連接。掃描線， 信號線，TFT1G4及像素電極可藉任何適當方法形成。在本 案，平行於掃描線之方向稱作"行方向"或"水平方向"，而平 行於信號線之方向稱作"列方向，，或,，垂直方向。 排列成矩陣形之像素103聚集爲供右眼之像素i〇3(r)及供 左眼之像素103(丨）。供右眼之像素組103(r)及供左眼 (¾1閲讀背面之注意事項再填宵本頁j 訂 -1 紅浐部屮Ai?^^,-Ji3消於合竹，ί!卬欠 -21b- 413993 A7 B7 五、發明説明（is ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 之像素組103(1)配置爲交替對應於每—掃描線。 在有TFTs 104形成於其上之玻璃基片i〇2a之整個表面 形成一對準薄膜l〇5a ^對準薄膜i〇5a可在玻璃基片 1 0 2 a之整個表面，例如藉旋塗，繼之退火，施加一種有機 聚合材料先質（例如聚醯亞胺）所形成。因此獲得液晶顯示 板之TFT基片。 在反方向玻璃基片l〇2b上（與TFT基片相反），形成一 遽色鏡108a，及一黑色矩陣108b，供攔截進入形成在玻 璃基片102a之TFTs 104之光。濾色鏡i〇8a及黑色矩陣 108b可藉任何適當方法形成。在本實例，濾色鏡i〇8a係 以一種致使濾色鏡1〇8之R，G，及B之過濾部份界定條 纹平行於信號線，並且致使條纹RG，及B沿掃描線 (或沿"行方向"）週期性排列之方式所形成。黑色矩陣1 〇 8 b 形成爲網格形狀，每—網眼包圍每一像素。然後，在玻璃 基片1 0 2 b之整個表面，例如藉濺射一例如以〗τ 〇 (銦錫氧 化物）形成一透明導電薄膜，透明導電薄膜界定透明電極 115 ’因此以—種相似於形成對準薄膜i〇5a之方式進而形 成對準薄膜105b。因此獲得反方向基片。 已如上述獲得TFT基片及反方向基片，使各經受摩擦處 理。其後’諸基片藉插入其間之隔片1〇7彼此附著，以在 基片之間獲得預定之間隙.然後，將液晶材料眞空注射至 基片間之間隙，以形成液晶層112 。因此完成液晶顯示 板。在本—實例，液晶顯示板爲TN液晶顯示模式。 在整個表面提供—有相同偏光軸之偏光板101b，鄰接如 卜紙張尺度適規格（210X297公釐 -22- (請先閏讀背面之注意事項再填寫本育) 装. '1Τ 413993 A7 ____^ B7 五、發明説明（20) 此所獲得之液晶顯示板之玻璃基片l〇2b。然後，在偏光 板101b提供條纹形相板i〇6a及106b，俾交替對應於每 一掃描線。換言之，相板l〇6a及106b交替提供爲供每行 像素’以便每一相板l〇6a或106b沿水平方向有一寬度對 應於一行像素。相板1 〇 6 a之慢軸相對於偏光板1〇 1 b之偏 光轴移位45 ° 。相板l〇6b之慢軸相對於偏光板i〇ib之 偏光轴但在相對·於相抵1 〇 6 a之慢轴之相反方向移位4 5 0 0 在本實例，使用四分之一波板作爲相板106a及106b。 因此，離開作爲顯示器元件之液晶顯示器，並通過相极 106a及106b之光轉換爲圓偏振光，致使偏振方向每行像 素交變90 ° 。一觀察者113配戴有偏光板ii〇a及i1〇b 對應於各別圓偏振方向之圓偏光眼鏡110 ，即使觀察者之 面部傾斜在一方向或另一方向，也可觀看3D影像。 其次’參照圖2説明相板1 0 6 a及1 0 6 b功能之原理。 通常’相板係由沿一軸拉延有機聚合物材料所獲得之雙 折射薄膜所構成，並用以藉相差提供光傳輸通過。依材料 之種類而定，平行於加至相板之單轴拉延方向之方向，稱 爲”慢軸"或"快軸"。 如圖2中所示説明相對於加至相板之單轴拉延方甸之方 向（下稱"轴向"）成角Θ進入之線性偏振光之偏光狀態之變 化。 首先使入射線性偏振光之電場组份分開爲一平行於相 板相向之组份及一垂直於相板轴向之組份。在相板内，分 — — --本紙張尺度ίΐ用中國國家標準（CNS ) Α4:ί見格（210X297公釐） J--*1------装------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 413993 :7 ____；__B7_____ 五、發明説明（' 21 ) 別垂直及平行於相板軸向之速度組份vl及v//，分別示爲 vl=c/nl ，v//=c/(n//。在本案，η//表示沿軸向之折射 率；nl表示沿垂直於抽向之方向之折射率（其中 n//>nl)，以及c表示光在眞空空間之速度。 因此，相對於在圖2中光沿z方向之速度，其平行於相 板慢軸之電場组份變成小於其沿垂直於相板慢軸之方向之 電場組份。因此，沿X方向之電場之強度發生變化不同於 圖2中所示沿y方向者。因此，入射之線性偏振光轉換爲 圓偏振光或橢圓偏振光。 例如’在相板有1 / 4波長相差之情況，如果在相對於轴 向成角Θ爲45°之方向爲線性偏振之光進入相板，離開相 板之光便在反時針方向爲圓偏振。如果在角Θ相對於軸向 爲-4 5 °爲線性偏振之光進入相板，離開相板之光在順時 針方向（亦即與在θ=45。之情況所獲得之上述圓偏振光相 反之方向）爲圓偏振。在相板有1/2波長相差之情況，離開 相板之光在相對於入射線性偏振光之偏振方向成角2 β之 方向爲線性偏振。在相板具有相差在1/4波長與1/2波長 間之情形，入射之線性偏振光便轉換爲橢圓偏振光。 在本案，在反時針方向爲圓偏振之光以及在順時針方向 爲圓偏振之光稱作彼此相對"垂直偏振"。同樣，在第—方 向爲線性偏振之光其與在垂直於第二方向之第一方向爲線 性偏振之另一光可爲"垂直偏振"。同樣，如果光在順時針 方向爲橢―圓辞振之偏光平面垂直於另一光在反時針方向爲 橢圓偏振之偏光平面，則其爲”彼此垂直偏振”。 - _____ _______ 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ 297公釐） 1JH ^^衣 n — I ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 413993 五、發明説明（22) 雖然偏光板i〇ib之偏光轴在本實例相對於相板1〇6&及 l〇6b之慢軸移位45。，但純角無“確爲45。，而可 在45 ±10。之範圍以内。 其次，兩面凸形透鏡板109設在相板1〇6a&l〇6b前面 (其配置成條紋），其方式爲致使其每一圓柱形透鏡對應於 相板106a或106b之-條紋。因之，每—圓枝形透鏡平行 於顯示器光屏之水平方向（亦即平行於择描線），對應於每 行像素延伸。 在另一方面’在整個表面有相同偏光軸之偏光板1〇1&配 置爲鄰接TFT基片l〇2a以便偏光板1〇1之偏光軸位於垂 直於偏光板101b偏光軸。因此完成根據本實例之影像顯 示裝置1 0 0。 在本實例，如圖3中所示，兩面凸形透鏡板1〇9之圓柱 形透鏡109a，其間距P1予以規定爲防止由於像素1〇3與 圚柱形透鏡間109a之視差而發生莫爾干涉條紋s 更詳細而言，圓柱形透鏡l〇9a之間距pi予以規定爲滿 足下列方程式（6):

Pl-P*L/(d + L) -..eq.(6) 其中P表示在影像顯示裝置100所採用顯示器元件之像 素103之間距；d表示在其上形成像素1〇3之平面與在其 上形成圓柱形透鏡l〇9a之平面間之距離，其爲自空氣中 之f際距離所計算求得調整爲供眞空空間之距離；L表示 其上形成圓柱形透鏡l〇9a之平面與觀察者間之距離。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） J.---------裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ί I >1τ-- ]-.1 !— I I m —I— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 413393 _ A7 _____ B7五、發明説明（2.3 ) 在本只例，採用作爲顯示裝置1〇〇之顯示器元件之液晶 顯示板，其像素103之間距p爲〇 33公釐；其上形成= 柱形透鏡109a之平面與觀察者間之距離L爲35〇公釐； 反方向基片102b之實際厚度爲公釐；反方向基片 l〇2b之折射率！！爲152(亦即在其上形成像素1〇3之平面 與在其上形成圓柱形透鏡l〇9a之平面間之距離d爲〇 72 公變卜因此，圓柱形透鏡l〇9a之間距P1根據eq (6)規 定爲0.329公釐。 其次，參照圖4説明兩面凸形透鏡板1〇之作用（其爲與 圖1及3中所示之兩面凸形透鏡板憲完全相同）。在圖4 中，例示一配置於顯示裝置中央部份之像素1〇3a ，以及 在顯示裝置兩側之像素l〇3b及l〇3c ^圓柱形透鏡1〇a , l〇b ’及l〇c設爲對應於像素103a ’ 103b ’及1〇3(;。 在圖中4 ’參考圖號12a用以指示離開像素i〇3a中央部 份之光。同樣，參考圖號1 2 a _及1 2 a ”用以分別指示離開 像素103 a兩端之光。使離開像素1〇3a中央部份之光i2a 準直通過圓柱形透鏡10a，到達觀察者113之視點β也使 光l2a及12a’準直通過圓柱形透鏡i〇a。然而，光i2a， 及12a"不到達觀察者113之視點，而是分別到達觀察者之 113視點之上位置及下位置，因此，像素i〇3a被圓柱形透 鏡l〇a放大。在圖4中，參考符號γ標示放大部位。 在另—方面，也使離開分別在上面和在下面緊鄰像素 103a之像素之光14a及光14b準直通過圓柱形透鏡 10a，但到達不同於上述放大部位γ之位置（未示）。 * 26" 本紙張尺度適用中國囷家標隼（CNS) Μ規格（21〇Χ297公釐） (請先閎讀背面之注意事項再楨寫本頁} .裝- 訂 線_ Α7 4ί3993 — Β7 五、發明説明（24) 使離開分別配置於顯示裝置兩側之像素1 〇 3 b及1 〇 3 c中 央部份之光12b及光12a準直，分別通過對應之圓柱形透 鏡10b及10c，到達觀察者113之視點，圓柱形透鏡之問 距P1在本實例爲0.392公釐。 而且，也使離開每一像素l〇3b及l〇3c兩端之光準直， 通過對應之圓柱形透鏡，但到達觀察者113之較上位置及 較下位置。因此’像素l〇3b及103c被對應之圓柱形透鏡 10b及10c所放大，因而像素i〇3b及103c之放大部位對 應於上述放大部位Y。因此，觀察者可在放大部位γ 以内感覺立體影像。 再者’如圖5中所示，根據本實例之兩面凸形透鏡板 109位於致使每一圓柱形透鏡之焦距大於在其上形成兩面 Λ形透鏡板109之平面與在其上形成像素103平面間之距 離’從而防止進入既定圓柱形透鏡之光被導向至其對應像 素内之單一點。因此，即使觀察者位於否則便觀察非顯示 部份，也保證觀察者觀察像素孔徑之一部份，而非非顯示 部份。因此，防止在觀察者之視野發生所謂之，，黑帶"。每 一圓柱形透鏡l〇9a之焦距在本實例爲0.745公釐。 其次’參照圖6説明本實例上述影像顯示裝置所達成之 3D可觀察區之大小。 在圖6中，P表示影像顯示裝置之像素i〇3之間距；b 表示黑色條紋之寬度104 ; d表示在其上形成像素1〇3之 平面與在其上形成兩面凸形透鏡板i〇9之平面間之距離（調 整爲在眞空空間之距離），y表示通過兩面&形透鏡之每— _____-27- 本紙張尺度適用巾關家標_ (CNS) A4規格（21Dx297公楚） (请先閱读背而之注意事項存填寫本頁) 装_ 訂

經濟部中央標準局貝工消f合作社印$L 經濟部中央榡準局貝工消费合作杜印11 413993 _ A7 ____ B7____ 五、發明説明（25 ) 圓柱形透鏡板109所見每一像素1〇3之孔徑寬度；L表示 兩面凸形透鏡板109與觀察者113間之距離；c及D表示 一像素103之兩端（界定爲—黑色條紋之中心與一相 鄰黑色條纹104之中心），Η表示觀察者113所位於之平 面上之一點，在此點，一通過D點之線與該平面相交；I 表示觀察者113所位於之平面上之一點，在此點，一通過 C點之線與該平面相交；以及G表示線cq及D_H彼此相 交之點。在此等情況下，觀察者1 1 3可在點Η與點I之間 垂直移動’而不喪失適當之3D影像。如果觀察者丨13移 動高於點Η或低於點I，觀察者η3可能不利觀察配置在 預計觀察之像素上面或下面之像素；亦即可能發生_擾。 換言之，在距兩面凸形透鏡板之距離L，觀察者 Π 3可在範圍γ u d以内（亦即在點ν與點I之間）沿垂直方 向觀察3 D影像。 其次’由於三角CDG及三角EFG形狀相似，觀察者 113可在其内垂直移動而不喪失適當3Ε)影像之30可觀察 區Y u d係表示如下：

(P + B) : y = (d + x) : X ...eq. (7) 其中X表示自兩面凸形透鏡板109至交點G之距離。 由於三角EFG及三角IHG形狀相似， y : Yud = x : (L-X) -- ...eq. (8) 自eq.(7)及eq.(8)，獲得下列方程。 __-28- 本紙張尺度適用中國囡家標準（CNS } A4規格（210X297公釐） I.---------抑衣------，ίτ------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 413993 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 A7 —---------B7 五、發明説明（2S) ' ~—- Yud = (P + B.y) X L/d•.. e q. ( 9) 在本實例’使用具有對角線尺寸1〇 4叶(亦即具有垂直 尺寸156公f及水平尺寸2{)8公愛），像素間距p m公 愛:及黑色條紋具有寬度B 〇 〇3公贊之液晶顯示板作爲 顯不器元件。液晶顯示板之反方向玻璃基彳i〇2b有—厚 度1.1公釐及折射率n 152 s因此，像素1〇3與兩面凸形 透鏡板109間之距離d調整爲供眞空空間之距離爲〇 72公 釐。再者，影像顯示裝置設計爲致使每一像素1〇3之孔徑 通過兩面凸形透鏡板丨09之每—圓柱形透鏡所見寬度丫爲 〇_〇3公釐，以及影像顯示裝置與觀察者113間之距離[爲 350公釐》根據具有此種尺寸之影像顯示裝置，根據 eq.(9)求得3D可觀察區之垂直尺寸Yud爲16〇公釐。 對照而言，根據上述尺寸所構成之習知3 D影像顯示裝 置，其jD可觀察區之垂直尺寸Yud根據eq(3)求得爲 14公愛。因此，根據本實例之影像顯示裝置，其3E)可觀 察區之垂直尺寸Yud較之習知影像顯示裝置有效増加。 其次’討論本實例上述影像顯示裝置所提供3D可觀察區 之深度’或沿前後方向之尺寸。觀察者113可在圖6中所 示之範圍J-K以内移動，而不喪失適當3D影像。觀察者 113可自最佳觀察距離L所界定之位置相對於兩面凸形透 鏡板109向前移動而不喪失適當3D影像之距離Yf，以及 觀察者1.13可自最佳觀察距離L所界定之位置相對於兩面 凸形透鏡板109向後移動而不喪失適當3D影像之距離 _-29- CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -裝 *ίτ 經济部中央標準局負工消費合作杜印製 413993 - Α7 _ Β7 五、發明説明（27) Y b ’分別由下列方程（1 〇)及（J J)表示。

Yf=Yud X L/(Hv + Yud) ...e q. (1 〇)

Yb = Yud x L/(Hv-Yud) • . e q. (1 1 ) 其中Hv界定影像顯示裝置之顯示器光屏之垂直（亦即平 行於信號線）尺吋。 在eq.(ll)中，Yud3Hv時，Yb取一負値，指示3D 可觀察區之向後尺寸無極限β 根據eq.(l〇)及eq,(n)，觀察者η3可自最佳觀察距 離L = 3纟0公釐所界定之位置向前移動，而不喪失適當3D 影像之3D可觀察區Yf，求得爲175公釐。由於距離L規 定爲致使在本實例Yud g Hv，故3D可觀察區之向後尺 寸無極限。 在本實例’一行像素（排列平行於掃描線）界定—像素 組，其如以上所説明，提供影像對應於一眼（亦即右或 左）。供右眼之像素組及供左眼之像素組提供爲致使沿列方 向交替（亦即沿平行於信號線之方向）。相板之條紋提供在 液晶顯示板之正面作爲顯示器元件，以便於每—條紋對應 於一掃描線。因此，供右眼之影像與供左眼之影像分開。 因此’ 3D可觀察區之水平（或左右）尺寸無極限，並且當觀 察者觀察顯示裝置所顯示之2D影像時，觀察者可以所採 用之液晶顯示裝置固有之全解析度觀賞影像。再者，右眼 之像素组及左眼之像素组之此種配置可使驅動電路簡化， -30- 本紙張尺度適用中國國家橾準（〇奶）八4^格（2丨0)<297公釐） J—'------裝------訂------旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 413993 一 A7 _________B7__五、發明説明（抑） 因爲可簡單使供右眼之影像信號與供左眼之影像信號相對 於每一掃描線交替切換。 而五’根據本實例’兩面凸形透鏡板109位於致使每一 圓柱形透鏡之焦距大於形成兩面凸形透鏡板之平面與 形成其像素103之平面間之距離。因此，防止在觀察者之 視野發生所謂||黑帶”。 如以上所説明’根據本實例之影像顯示器裝置，偏光板 以及相板i〇6a及i〇6b配置於顯示裝置之正面，其 方式爲致使離開右眼每一像素之光之偏光方向垂直於離開 左眼每一像素之光之偏光方向。 而且’將離開右眼像素之光或離開左眼像素之光選擇性 導向至其對應之眼之微型透鏡提供爲鄭接相板。因此，3D 可觀察區較之習知3D影像顯示裝置擴大。作爲微型透鏡 陣列’有圓柱形透鏡之兩面凸形透鏡板可用於像素排列爲 致使一行像素（排列爲平行於掃描線）界定一组像素供右眼 或一组像素供左眼之情形，二組像素沿平行於信號線之方 向彼此交替。在此情況，圓柱形透鏡定向爲致使每一圓柱 形透鏡對應於每一组或行像素。 另外’规定每一圓柱形透鏡之焦距大於兩面凸形透鏡板 與其對應像素間之距離，便使存在於該像素輿上面或下面 像素間之非顯示部份（亦即”黑色條紋”）較不明顯。因此， 可提供明亮之3D影像。 兩面凸形透鏡板109之圓柱形透鏡排列成間距不等於像 素間距，但爲依據像素間距聽適當決定。因此，防止發生 ____ -51- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐} 1 I — i ---- j----------坤衣—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 康 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 —_____ B7 五、發明説明（29 ) —種由於排列成矩陣之像素i 〇3與兩面凸形透鏡板間 之視差所致之莫爾干涉條紋。 由於一圓柱形透鏡提供爲對應於沿水平方向排列之_行 像素（亦即平行於掃描線），3D影像之水平解析度較之所採 用之顯示器元件固有者不減少。再者，由於供右眼之一組 像素及供左眼之一組像素提供爲相對於每—掃描線交替， 故可供给一供右眼之影像信號及—供左眼之影像信號至信 號線’影像彳έ號在每一水平（1H)週期交替切換。因此可使 驅動電路簡化。 而且，未配戴偏光眼鏡之觀察者可使用本實例之影像顯 示裝置觀察2D影像〇 在本實例’最佳觀察距離L規定爲致使滿足關係Yud言

Hv ，其中Hv再一次表示顯示器元件之垂直長度（亦即沿 平行於化號線之方向）。距離L可代之爲予以規定爲致使 Y u d < Η ν.。 雖然相板106a及10 6b之相差規定爲1/4波長，但相板 1 0 6 a及1 0 6 b之相差可例如爲i /2波長。在此情況，需以 條紋僅對應於供右眼之像素组或供左眼之像素组提供相 板，從而簡化相板之生產過程β 雖然使用主動矩陣型液晶顯示板在本實例之影像顯示裝 置作爲顯示器元件，但顯示器元件提供一影像供右眼一影 像供左眼並無限制。例如，也可使用簡單之矩陣型液晶顯 示板’一 種自己發光之顯示裝置，例如，EL (電致發光）裝 置，CRT(陰極線管），以及等離子顯示器，或等離子位址 ___ - 32 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公楚） J ^------1T------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 413993 _ A7 __B7______ 五、發明説明（3〇 液晶顯示板，作爲本實例之顯示器元件，而不減弱本發明 之效果。 雖然本實例採用包括有TN液晶之TN顯示模式液晶顯示 板，此種液晶顯示板之顯示模式並無限制。例如，可採用 各種不同液晶顯示模式，包括：混合電場效應模式，聚合 物分散液晶模式，電場感應雙折射模式，.鐵電液晶模式， 反鐵電液晶模式，利用具有電分析效果之近晶液晶之相過 渡模式*動,％擴散模式’客主模式，及液晶複合薄膜。使 用此等模式中之任何非偏光模式時，可省略偏光板 1 0 1 A。 雖然根據本實例，偏光板l〇lb，相板106a及106b以 及兩面凸形透鏡板1 0 9係以該順序配置在液晶板上，但也 可適用於將兩面凸形透鏡板109配置在液晶板上，然後將 偏光板101b以及相板l〇6a及106b配置在兩面凸形透鏡 板1 09上》 而且’也可採用任何其他角限制裝置，代替兩面凸形透 鏡板1 0 9，以供限制沿平行於信號線之方向’離開每一组 像素之光之範圍，例如，一光攔截板有光摘截層平行於掃 描線’而不減弱上述本發明之效果。 在本實例，如圖1中所示，支承圓柱形透鏡109a之兩面 凸形透鏡板109之表面暴露至觀察者113。然而，如圖7 中所示，也可將兩面凸形透鏡板1〇9配置爲致使其支承圓 柱形透鏡〜1 0 9a之表面相反於相板i〇6a及i〇6b ^爲了要 擴大3D可觀察區，顯示器像素，相板及透鏡間之距離（厚 本紙張尺纽财目财料（⑽ 1'--.------装------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 413993 A7 __________B7_ 五、發明説明（S1 ) 度）應該減至最少。由於兩面凸形透鏡1〇9之圓柱形透鏡 109a通常形成在一由樹脂所製成之基片上，兩面凸形透鏡 板109無可避免包括一底座部份，其不作用在不支承透鏡 109a之側面作爲透鏡。因此，在支承透鏡i〇9a之兩面凸 形透鏡板109之表面不與相板1〇6 &及l〇6b相反之配置， 反方向基片之厚度及不作用爲透鏡之兩面*形透鏡板之底 座部份之厚度（亦即"基片厚度可能導致視差問題。因 此’如圖7中所示，將兩面凸形透鏡板配置爲致使其 支承透鏡109a之表面與相板i〇6a及106b相反，可藉以 進一步擴大3D可觀察區。 在本實例’在單獨之基片上形成透鏡i〇9a，代替直接地 在相板106a及l〇6b上形成兩面凸形透鏡（亦即圓柱形透 鏡l〇9a)，因而形成兩面凸形透鏡板1〇9 。因此，可自由 選擇形成兩面凸形透鏡l〇9a之方法及材料。換言之，相 板1 06a及1 〇6b之材料不影響或限制形成兩面凸形透鏡 109a之處理或材料a 雖然兩面凸形透鏡l〇9a直接形成在基片上，也可首先在 基片及其上之兩面凸形透鏡l〇9a形成相板106a及 l〇6b。在此情況，透鏡i〇9a之材料可能由於某種原因有 所限制’但有一優點，因爲相板1〇63及i〇6b可實際形成 爲靠近透鏡109a，從而可更擴大3D可觀察區。 雖然濾色鏡之各別R，G，及B濾色鏡排列成條紋，其 可代之爲取一種三角形配置。 上述結構及其變化型同樣可應用於下列實例及實例1。 本氏張尺度通用中國ϋ家標準（CNS) A4規格（21〇/297公爱） —IJ I» Ί1 I n — 裝 I 訂 I i 線 {請先聞請背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中夹榇準局員工消費合作社印裝 413993 A7 __B7 五、發明説明（32 ) ~~~ (實例2) 圖8爲剖面圖，示根據本發明之實例2之影像顯示的裝 置。也見於圖1中之圖8中之構成元件，係以本案所使用 之相同參考圖號指示，其說明予以省略。 根據本發明之實例2之影像顯示装置2〇〇，其構造參照 圖8予以説明。除了相板206a&2〇6b之條紋配置於基： 207 ’因此形成圓柱形透鏡陣列1〇9，以及相抵2〇“及 206b爲將一半波板及一四分之—波板結合所形成外，影像 顯示裝置200與實例i之影像顯示裝置1〇〇完全相同。因 此，圓柱形透鏡陣列109現在被插入在偏光板1〇lb與相 板206a及206b之間。在根據本實例之影像顯示裝置同樣 採用T F T型液晶顯示板。 在下文，參照圖9説明形成根據本實例之長條形相板 206a及206b之方法。 首先，沿一平行於掃描線（未示）之方向，藉照相平版印 術义替作成圖案’藉以形成有一包括部份及212之有 圖案相板，致使在基片207交替形成21〇具有1/2波長相 差之部份210及無相差之部份212。其次，在基片207之 整個表面形成一有一慢轴垂直於部份21〇之慢韩之（有1/2 波長之相差）四分之一波板214。因此，四分之一波板214 覆蓋部份210(有1/2波長之相差）之部位216界定有1/4 波長相差之部位，而四分之一波板214覆蓋部份212(無相 差）之部位218界定有1/4波長相差，但沿一垂直於部位 216之慢軸之部位。部位216及218沿平行於掃描線之方 本紙張尺度適用中國國家標孪（CNS ) A4規格（210X：297公釐） J--.------裴------訂------旅 f請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 413993 B7 五、發明説明（33) 向交替伸延°因此，部位216或部位218在圖中8對應於 相板206a，而另一部位對應於相板206b。圓柱形透鏡陣 列109形成在此二相板206a及206b上。 因此’在離開反方向基片102b上之偏光板i〇ib之線性 偏振光之组份中，一通過部位216(其中四分之一波板214 覆蓋1/2波長部份210)之组份被轉換成圓偏振光，然而一 通過部位218 (·其中四分之一波板214覆蓋無相差部份212) 之組份在反方向被圓偏振。換言之，入射之光被轉換爲二 圓偏振光組份，其爲彼此相對"垂直偏光"^ 因此，配戴偏光眼鏡1 10之觀察者1 1 3(有對應於各別圓 偏振光之透鏡组份）可觀察3D影像。 如以上所說明’根據本實例之影像顯示裝置，3 D可觀察 區可藉由提供偏光板及相板之條紋以及在其附近另提供兩 面凸形透鏡陣列予以擴大。 在本實例，採用1 /2波長相差及1 /4波長相差之一種组 合。然而’相差之组合不受其所限制，但可爲產生彼此„垂 直偏振"之輸出偏振光组份之任何組合。例如，通過一有 1 /2波長之相差及一慢軸位於相對於入射線性偏振光成 22.5角之構，件之光可轉換爲自入射線性偏振光旋轉45 β 之線性偏振輸出光。同樣’提供此種構件沿掃描線方向交 替伸延，可藉以產生彼此"垂直偏振"之輸出偏振光组份， 因而配戴有透鏡對應於此等光組份之偏光眼鏡U〇之觀察 者1 1 3可觀察3 D影像。 上述結構不僅限於實例2 ，而可應用於本發明之任何其 •36- 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2丨OX 297公釐） J--„------^------.W------旅_ (碕先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央禚準局員工消費合作社印製 413993 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（34 ) 他實例β (實例3 ) 圏1 0爲剖面圖，示根據本發明之實例3之影像襄示的裝 置。也見於圖1中之圖8中之構成元件，係以本案所使用 相同參考圖號指示，其説明予以省略。 除了沿平行於信號線之方向（亦即列方向）排成陣列之一 列像素界定供右眼之像素组或供左眼之像素組，二组像素 (供右眼及左眼）沿一平行於掃描線之方向（亦即行方向）交 變’以及提供兩面凸形透鏡板致使其各別圓柱形透鏡平行 於信號線伸延以外’影像顯示裝置3 0 0與實例1之影像顯 示裝置100完全相同。 在本實例，和實例1 一樣’兩面凸形透鏡板1〇9之圓柱 形透鏡’其間距Ρ1予以規定爲防止由於像素矩陣1〇3與兩 面凸形透鏡板109間之視差而產生莫爾干涉條紋。在本實 例’使用1 0.4吋對角線尺寸’像素間距p 〇 2 5公釐之液 晶顯示板作爲顯示器元件Λ液晶顯示板之反方向玻璃基片 102b具有1·1公愛厚度及折射率η 1,52。在兩面凸形透 鏡板109與觀察者間之距離L爲350公釐。圓柱形透鏡之 間距Ρ1根據eq.(6)規定爲0.249公釐。請予察知，圓柱 形透鏡之焦距根據本實例規定爲與兩面凸形透鏡板1〇9與 在其上形成像素103之表面間之距離相等。 其次，參照圖1 1討論本實例之影像顯示裝置所提供之 3D可觀察區之尺寸。 在圖11中’允許觀察者沿水平（或左右）方向運動而不喪 -37- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（210X297公爱> —’--:------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再球寫本頁) 訂 線 413993 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（35 ) 失適當3D影像之3D可觀察區γιΓ可由下列方程（12)表 示： Ylr-(P + B) X L/d …eq. ( 1 2) 其中P指示影像顯示裝置之像素103之間距；B指示沿 平行於掃描線之方向（亦即行方向）存在於相鄰像素1〇3間 之黑色條紋1 04之寬度；d指示在支承像素1 〇 3之平面與 兩面凸形透鏡板109間之距離，調整爲供眞空空問之距 離’以及L指示在兩面凸形透鏡板1〇9與觀察者113間之 距離。 在本實例所採用之液晶顯示板具有1〇 4吋之對角線尺寸 (亦即有156公釐之垂直尺寸及208公釐之水平尺寸）以及 0‘25公釐之像素間距p。黑色條紋1〇4有〇 〇2公釐之寬 度B。液晶顯示板之反方向玻璃基片102b有公愛之 厚度及折射率η 1.52。因此，支承像素1〇3之平面與兩 面凸形透鏡板109間之距離d調整爲供眞空之距離爲〇72 么變像顯示裝置與觀察者113間之距離L爲350公 愛。在此情況下，根據eq.(l 2)求得3D可觀察區之水平 (左右）尺寸Yir爲130公釐。 對照而言，一以具有上述尺寸之液晶顯示板所構成之習 知3D影像顯示裝置，其3D可觀察區之水平尺寸γΐΓ不可 能超過觀·察者1 1 3之瞳孔間隔E = 6 5的公釐（平均）。因 此’根據.本實例之影像顯示裝置，3D可觀察區之水平（或 左右）尺寸Υΐτ較之習知影像顯示裝置加倍。 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2mx 297公釐） I.--*------批衣------1T------旅’ (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 413993 A7 一一_ Μ__________ 五、發明説明（3〇 而且，如以上所述及，兩面凸形透鏡板之圓柱形透鏡週 期性位於沿平行於掃描線之方向，俾對應於供右眼之像素 組或供左眼之像素组（其沿平行於信號線之方向排成陣 列）。因此，沒有"黑帶"發生在位於水平（或左右）3D可觀 察區Ylr之觀察者之視野。 其次’討論本實例之上述影像顯示裝置所提供之3D可觀 察區之深度’或沿前後方向之尺寸。由於觀察者113之眼 睛爲水平固定在間隔e，故觀察者113可在圖11中所示之 範圍H-I以内夢動而不喪失適當之3D影像。因之，觀察 者113可自最佳觀察距離L所界定之位置沿其向前移動而 不喪失適當3D影像之距離Yf，以及觀察者可自最佳 觀察距離所界定之位置沿其向後移動而不喪失適當3D 影像之距離Y b分別由下列方程（1 3 )及（1 4 )表示。 Y f=eL/(Hh +Ylr) •.. eq. (1 3 )

Yb = eL/(Hh-Ylr) ...eq.(14) 其中Hh界定影像顯示裝置之水平尺寸e 根據eq.(l3)及eq.(l4)’觀爭者113可自最佳觀察距 離L = 3 5 0公釐所界定之位置沿其向前移動而不喪失適當 影像之距離Yf求得爲67公變。同樣，向後方向之3D 可觀察區Yb求得爲291公釐。因此，根據本實例之影像 顯示裝置_，沿前後方向之3D可觀察區之尺寸Yf及Yb可 例如較之圖24中所示之裝置擴大。 ____- -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】0X297公楚） J--*------¾------ΪΤ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 五 413993 A7 B7 、發明説明（ 37 經濟部中央標率局貝工消費合作社印$1 在本實例’信號線爲自液晶板之上或下端交替取出。供 f眼·^影像之信號及供左眼之影像之信號係由液晶板之上 端或下端分開提供。 如以上所説明，根據本實例之影像顯示裝置，偏光板及 相板設在一顯示裝置之正面，其方式爲致使離開供右眼之 像素之光及離開供左眼之像素之光取不同之偏光狀態，而 —兩面凸形透鏡板設爲鄰接相板，致使其各別圓柱形透鏡 僅對應於供右眼之像素或供左眼之像素.因此，根據本實 例’在沿左右方向移動時，3D可觀察區可便行擴大，而 不允許觀察者觀察任何黑帶。對照而言，習知影像顯示裝 置一般包括有兩面凸形透鏡板，以致其每—圓柱形透鏡對 應於二個像素，亦即—供左眼及一供右眼，沿顯示器光屏 之水平方向排成陣列，導致沿左右方向移動之觀察者觀察 圓柱形透鏡爲黑帶，而放大非顯示部份之問題，其實際限 制沿左右方向之3D可觀察區。 由於自液晶板之上端或下端交替取出信號線，因之供給 供右眼之影像之信號及供左眼之影像之信號，可簡化根據 本實例之驅動電路。 考慮作爲顯示器元件之液晶顯示板之像素間距，設計圓 柱形透鏡之間距可，藉以防止由於像素與兩面凸形透鏡板 間之視差而產生莫爾干涉條紋。 而且’未配戴偏光眼鏡之觀察者可觀察本實例之影像顯 示裝置所.顯示之2D影像。 (實例4) -40- 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2【0X297公疫） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝'

*1T 旅 413993 八， -----B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 、發明説明（38) 圖1 2爲剖面圖’示根據本發明之實例4之影像顯示裝 置。也見於圖1或5中之圖12中之構成元件，係以本案所 使用相同參考圖號指示，其説明予以省略。 除了在兩面凸形透鏡板1〇9之前另提供遮光板41〇供限 制離開影像顯示裝置之光组份之角度外，本實例之影像類 示裝置與實例1者完全相同。 遮光板410包括許多相對於在其上支承影像顯示裝置之 像素103之平面成直角所形成之遮光層411。每一遮光層 411位於導使對應於兩面凸形透鏡板之鄰接圓.柱形透 鏡間之每一界面’遮光層411平行於掃描線伸延。在本實 例，遮光板4 1 0係以自一包括透明層樹脂薄膜（厚度： 0.259公釐）及一黑色樹脂薄膜（厚度：〇〇5公釐）彼此交 替壓緊之複合物切出之一件所形成，遮光板410有一自兩 面凸形透鏡板109所取之厚度0.49公釐·。 在本實例，遮光板410之遮光層411之間距pi予以規定 爲導使防止由於在像素矩陣103，兩面凸形透鏡板1〇9與 遮光板410間之視差’而產生莫爾干涉條紋。在本實例， 使用有4吋之對角線尺寸，0.26公釐之像素間距p之液晶 顯示板作爲顯示器元件。液晶顯示板之反方向玻璃基片有 —厚度1.59公楚及折射率1.52。顯示裝置與觀察者間之 距離L爲400公釐。遮光層411之間距PI根據6(^ (6)規 定爲0.2 5 9公釐。 其次，參照圖13討論本實例之影像顯示裝置所提供之 3D可觀察區之尺寸。 * 41 ~ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） n* H τι. I . !^衣 J I —ί ί . "~旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 41399¾ 五、發明説明（即） 在圖13中，允許觀察者沿垂直方向運動而不喪失適當 3D影像之3D可觀察區YUd可由eq.(9)表示，其中p ^旨 示在顯示裝置所採用液晶顯示板之像素1〇3之間距；丑指 示存在於相鄰像素103之間，沿平行於信號線之方向之黑 色條紋104之寬度；d指示支承像素1〇3之平面與遮光板 4 1 0間之距離，碉整爲供眞空之距離；以及L指示遮光板 410與觀察者113間之距離。 在本β例所採用之液晶顯示板有4对之對角線尺寸（亦即 有45公釐之垂直尺寸及6〇公釐之水平尺寸）以及〇 26公 釐之像素間距Ρ。黑色條紋1〇4有〇 〇5公釐之寬度Β。 液晶顯示板之反方向玻璃基片有159公釐之厚度dl及折 射率1.52。因此，支承像素1〇3之平面與遮光板4ι〇間 灸距離，調整爲供眞空之厚度，實際等於1〇4公釐。在影 像顯π裝置與觀察者113間之距_L爲4〇〇公釐。在此情 泥，觀察者113可沿其移動而不喪失適當3D影像之31)可 觀察區，其垂直尺寸Yud根據eq (9)求得爲118公釐。 對照而言，以具有上述尺寸之液晶顯示板所構成之習知3D 影像顯π裝置，其3D可觀察區之垂直尺寸Yud爲14公 釐。因此，根據本實例之影像顯示裝置，其3D可觀察區 之垂直尺寸Yud可較之習知影像顯示裝置擴大。 相對於沿前後方向之3D可觀察區尺寸，Yf&Yb(其可 刀別以eq.(l〇)及eq(n)表示），3D可觀察區之向前尺 寸Yf求彳于爲265公釐，而3D可觀察區之向後尺寸則無限 制。因此，根據本實例之影像顯示裝置，不僅垂直尺寸 ^------1T------^ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬檫準局員工消费合作社印製 415993____Βτ___ 五、發明説明（4〇) ’並且3D可觀察區之向前尺寸Yf及向後尺寸Yb均 可較之習知影像顯示裝置擴大。 在本實例，和在實例1 一樣，一行像素（排列爲乎行於掃 描線）界定一組影像，其如以上所説明，提供一對應於一眼 (亦即右或左）之像素，從而使供右眼之影像與供左眼之影 像分開。因此，3 D可觀察區之水平（或左右）尺寸無哏制， 並且當觀察者觀察顯示裝置所顯示之2D影像時，觀察者 可以顯示裝置固之的全解析度欣賞影像。 雖然遮光板之遮光層説明爲沿掃描線方向及彼此平行伸 延’但遮光層可相對於眼睛斜向配置，而不減弱本發明之 效果。 如以上所說明，根據本實例之影像顯示裝置，偏光板及 相板設在顯示裝置之正面’其方式爲致使離開供右眼之像 素之光及離開供左眼之像素之光取不同之偏光狀態，而兩 面凸形透鏡板設爲鄰接相板，致使其各別圓柱形透鏡對應 於沿掃描線排成陣列之一行像素。再者，在兩面凸形透鏡 板前面另提供遮光板，供限制離開每—圓柱形透鏡之光组 份之角度。因此，根據本實例之影像顯示裝置，3D可觀 察區之水平（或左右）尺寸無限制。再者，不僅3〇可觀察區 之垂直尺寸，並且向前尺寸及向後尺寸均擴大。 提供遮光板供限制離開影像顯示裝置之光組份之角度， 可藉以消除由於觀察者之垂直運動而易受串擾之區域 由於圓柱形透鏡與遮光板之間距係考慮所採用顯示器元 件之像㈣距所確定’故可防止，由於在像素矩陣1〇3， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ml - I 1 -1— - « 裝_ 訂 ---- - - — — — Hft - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公整)一'一·---- 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 Λ Α74 JL39 分 3____B7__________五、發明説明（4!) 兩面凸形透鏡板與遮光板間之視差’而產生莫爾干涉條 紋。 (實例5) 圖14爲剖面圖，示根據本發明之實例5之影像顯示的裝 置。也見於圖1中之圖14中之構成元件，係以本案所使用 相同參考圖號指示，其説明予以省略。 除了在平行於信號線之方向排成陣列之每一列像素界定 一组像素供右眼或一組像素供左眼，二組沿平行於掃描線 之方向交替，在液晶顯示裝置兩侧之偏光板係以沿平行於 信號線之方向伸延之條纹所形成，從而免除配合相板所用 之偏光板；以及使用遮光板509代替兩面凸形透鏡板以 外，本實例之影像顯示裝置與第一實例者相似。 在本實例之影像顯示裝置，偏光板501A及偏光板501b 設在TFT基片1 02之背離液晶層1 12之側面。偏光板 501A及偏光板501b沿顯示器光屏之垂直方向交替伸延， 因此對應於各別信號線。偏光板之條紋5 0 1 c及5 0 1 d設在 反方向基片1 0 2 b之背離液晶層η 2之側面《偏光板5 0 1 A 及501b之偏光軸彼此垂直，並且偏光板501c及501d之 偏光軸彼此垂直。再者，相對偏光板之偏光軸彼此垂直。 換言之，偏光板501A及501d之偏光軸彼此垂直，並且偏 光板501b及501c之偏光軸彼此垂直。因此，供右眼之影 像及供左眼之影像爲分開提供給觀察者之各別眼睛。 遮光板_509爲一開缝板，成週期性配置，俾對應信號線 之開口。遮光板509之每一開口具有與顯示装置之非顯示 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.

*1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X2M公f ) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 4139¾¾ a? 五、發明説明（42 ) 部汾10 8b之寬度相同之寬度。在本實例，遽光板5〇9形 成爲致使其開口以間距Ρ 1 0 . 1 6公釐予以配置。 其次’參照圖15討論本實例之影像顯示裝置500所提供 之3D可觀察區之尺寸。 在圖15中’允許觀察者沿水平（或左右）方向運動而不喪 失適當3D -影像之3D可觀察區Ylr可由下列方程（is)表 示：

Ylr = (P + B-y) x L/d ...e q. ( 1 5 ) 其中P指示在顯示裝置所採用液晶顯示板之像素1〇3之 間距；B指示寬度存在於相鄰像素1 〇 3之間，沿平行於掃 描線之方向（亦即行方向）之黑色條紋1 〇 4之宽度；d指示 支承像素103之平面與開缝板509間之距離，調整爲供眞 空之距離；以及L指示開缝板509與觀察者間η 3之距 離。 在本實例所採用之液晶顯示板有4吋之對角線尺寸（亦即 有45公爱之垂直尺寸及60公愛之水平凡寸）以及0.16公 釐之像素間距P a黑色條紋1 0 4有〇. 〇 1公釐·之宽度Β。 液晶顯示板之反方向玻璃基片102b有1.1公董之厚度dl 及折射率η 1.52 。因此，支承像素1〇3之平面與開缝板 509間之距離調整爲供眞空之距離實際等於〇·72公楚開 缝板509之每一開口之寬度y爲0.01公釐。影像顯示裝置 與觀察者.1 1.3間之距離L爲400公釐。在此狀況下，根據 eq.(15)，觀察者113可沿其移動不喪失適當3r>影像之 ____—_-- -奶- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210χ297公釐） ----------裝------訂------康 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^SilSS_ B7__ 五、發明説明（43) 3D可觀察區’其水平（左右）尺寸γΐΓ求得爲88公釐a因 此，根據本實例之影像顯示裝置，3D可觀察區之水平尺 寸Ylr可較之習知影像顯示裝置擴大。 相對於沿前後方向之3D可觀察區尺寸Yf及Yb(和在實 例3 —樣，其可分別由eq(13)及eq(I4)表示），可 觀察區之向前尺寸Yf求得爲175公釐，而3D可觀察區之 向後尺寸無限制。 在本只例，偏光板501A，501b，501c，及501d係 以一種致使相對偏光板之任何偏光軸彼此垂直之方式予以 配置。然而’在相對偏光板之偏光軸置爲彼此平行之情 形，也可獲得3D可觀察區之上述擴大效果。代替使用長 條形之偏光板，如在實例1至3之情形，其也可適用於在 整個表面在液晶顯示板之正面及背部，提供具有相同偏光 軸之偏光板，而條紋形相板設在其正面。 在本實例’在平行於信號線之方向排成陣列之每一列像 素界定一组像素供右眼或一組像素供左眼β或則，在平行 於择描線之方向排成陣列之每行像素可代之爲界定一組， 設有一開缝板有許多開口各平行及對應於每行像素伸延。 在此情況，具有簡化驅動電路另一優點。 如以上所説明，根據本實例之影像顯示裝置，偏光板設 在顯示裝置前面，俾經由供右眼之像素及供左眼之像素提 供彼此”垂直偏振”之光组份，而一間隙板設爲鄰接偏光板 作爲一角限制裝置。因此，觀察者可沿其移動而看不到任 何黑色帶之水平（或左右）3D可觀察區可擴大，同時也擴大 -46- 本紙張尺度適用中國囡家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） J---------裝------訂------康 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 C η-r

ArB7 五、發明説明（44) 經濟部中央標準局員工消资合作社印製 沿垂直方向以及前後方向之3D可觀察區。 考慮所採用之液晶顯示板之像素間距適當設計開缝板之 開口間距，可防止由於在像素矩陣與遮光板間之視差，而 產生莫爾干涉條紋。 而且’未配戴偏光眼鏡之觀察者可觀察本實例之影像顯 示裝置所顯示之2D影像。 (實例6 ) 圖1 6爲剖面圖’示根據本發明之實例6之影像顯示裝 置。也見於圖1中之圖1 6中之構成元件，係以本案所使用 相同參考圖號指示，其説明予以省略。 除了在有圓柱形透鏡對應於掃描線之兩面凸形透鏡板 109之前提供一場透鏡613 ’供使離開像素之光在觀察者 之視點會聚以外’本實例之影像顯示裝置與實例1者相 似。場透鏡613防止由於在像素矩陣與兩面凸形透鏡板間 之視差，而產生莫爾干涉條紋。因此，對照實例1 ，兩面 凸形透鏡板109之圓柱形透鏡之間距P1可設定爲等於顯示 器元件之像素之間距p 。因此’在本實例，兩面凸形透鏡 板109之圓柱形透鏡之間距PI及顯示器元件之像素間距p 均設定爲0.25公釐。 由本實例之影像顯示裝置所提供之3D可觀察區與在實例 1所提供者完全相同。其説明予以省略。 因此’本實例之影像顯示裝置包括在顯示裝置前面之偏 光板及相板，俾經由供右眼之像素及供左眼之像素提供彼 此''垂直偏振，，之光組份，而兩面凸形透鏡板及場透鏡 47- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝‘ X 、-0 Α 41S993 經濟部中央榇準局員工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明（45) — 613設爲鄰接偏光板及相板。因此，3D可觀察區可予以 振大。 因爲場透鏡613設在兩面凸形透鏡板1〇9之前，故防止 由於在像素與兩面凸形透鏡板1〇9間之視差，而產生莫爾 干涉條紋。甚至在兩面凸形透鏡板1〇9之圓柱形透鏡之間 距P1及顯示器元件之像素問距P爲相等之情況。 再者，最佳觀察距離L可容易藉改變場透鏡613之焦距 予以調整。 場透鏡6 1 3也可用於實例2至5之任一實例，以提供相 似效果。 在實例1至6中，在平行於信號線（或掃描線）之方向排 成陣列之每一列（或行）像素界定一供右眼之像素组或—供 左眼之像素组。然而，在供右眼之像素組或一供左眼之像 素組排列成馬赛克形狀’而每一組像素係由一個或多個像 素所構成之情況’也可達到上述效果。在此情況，如果使 用偏光板及相板之组合作爲提供光組份之光學裝置，供右 眼之像素及供左眼之像素分別取不同之偏光狀態，相板必 須排列成馬賽克形狀對應於像素組之配置。如果在此情沉 僅採用偏光板，如在實例5之情形’則在正面及背面之偏 光板均排列成一種對應於像素組配置之馬赛克形狀。 而且，在實例1至6之任一實例，一微型透鏡陣列可替 代兩面凸形透鏡板，以便每一微型透鏡對應於—組像素。 (實例7) 圖17A爲剖面圖’示根據本發明之實例7之影像顯示裝 -48 · 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羡） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 瘃 經濟部中央榡準局員工消費合作社印装 4U993 五、發明説明（46) 置1106 口本實例之影像顯示裝置u〇6包括一有基片 1102( a)及1102(b)以及許多像素11〇3之矩陣插入其間 之TFT液晶顯示板。 像素1103聚集爲供右眼之像素03 (1_)及供左眼之像素 1103(1) ^供右眼之像素组ι1〇3(Γ)及供左眼之像素組 1 103 ([)配置爲導使交替對應於每—掃描線。 在本實例，偏光板1101 (a)及1101(b)設在液晶顯示板 之外表面，俾插置液晶顯示板。基片1102( a)上之偏光板 1101(a)在其整個表面有相同之偏光抽。設在基片（反方向 基片）1102b另一正面之偏光板ii〇i(b)被配置爲致使其 偏光軸垂直於偏光板1 101 (a)者。 —陣列陡度折射率透鏡1105設在偏光板ii〇i(b)之正 面。每一陡度折射率透鏡形成一與稍後所説明相同放太率 (亦即相同尺寸）之物體之直立影像（亦即非顚倒影像）β再 者，條紋形之相板1100(a)及1100(b)設在陡度折射率透 鏡陣列1105之前，俾交替對應於每一掃描線。因此，相 板1100(a)及1100(b)分別對應於供右眼之像素組 1103(r)及供左眼之像素组1103(1)(或反之亦然）β因此， 在根據在本實例之影像顯示裝置1106，在觀察3D影像期 間之水平解析度並不減少至作爲顯示器元件之液晶顯示板 之像素數之1/2。 在本實例’使用四分之一波板作爲相板lI〇〇(a)及 1100(b)。相板1100(a)之慢袖相對於偏光板n 〇1(b)之 偏光轴移位45。。相板1100(b)之慢軸相對於偏光板 _-49- 本紙張尺度適用中国國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） J--.------裝------訂-------旅 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 413993 五、發明説明（η ) 1101(b)之偏光軸移位45。，但在相對於相板11〇〇(&)之 慢麵之反方向。 在具有上述構形之影像顯示裝置11〇6，交替顯示供右眼 之影像及供左眼之衫像對應於每一掃描線。因此，顯示3 D 影像時’如圖18A中所示，藉選擇器ι112交替選擇供右 眼之影像之信號1 1 1 0(r)及供左眼之影像之信號 1110(1) ’以便每次平掃描與水平同步信號同步供給 供右眼之影像之信號1110(r)及供左眼之影像之信號 1110(1) ’該二信號1110(Γ)及111〇(1)對應交替。因此， 驅動電路可根據本實例予以簡化。 在本實例，離開液晶顯示板並通過偏光板1 1 〇 1 (b )以及 相板1100(a)及1100(b)之光轉換爲圓偏振光，致使偏光 之方向每一掃描線交變90° 。因此，觀察者可藉由配戴有 偏光板1107(r)及1107(1)對應於各別圓偏光方向之圓偏 光眼鏡1107 ’觀察3D影像，即使觀察者面部傾斜於一方 向或另一方向。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 而且，在本實例，相板1100(a)及U 00(b)之表面以化 學或其它方式予以處理，以形成散射面。因此，離開陡度 折射率透鏡陣列1105之光被有效散射在相板1100(&)及 1100(b)之表面，俾增加觀察角之範圍，致使觀察者可容 易觀察適當之影像，即使以角度超過陡度折射率透鏡陣列 1105之外出角觀察影像。 其次’參照圖17B討論陡度折射率透鏡的陣列11〇5之 作用。 _______ -50- 本紙乐尺度適用中國國家標卒（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 113993_ 五、發明説明（48 )

陡度折射率透鏡陣列1105包括一陣列之透鏡元件。然而 習知透鏡依據輸入端面及/或輪出端面之曲率，通過光之折 射形成影像，如圖17B中所示，每一元件係一捍狀透鏡， 其折射率自中央軸線向周邊部份減少，因而連續之光折射 依據在桿狀透鏡之折射率分布形成影像。因此，如"ΤΉΕ OPTICAL CHARACTERISTICS OF SELFOC LENS ARRAY AND THEIR APPLICATIONS," Nlshizawa，pp 85_96，

KogyoZairyo V〇1.28，No.10所揭示，透鏡元件作用如透 鏡，即使其二端面爲平面。 陡度折射率透鏡1105之每一透鏡元件陣列作用以相同之 放大率（亦即末顚倒，放大，或縮小）形成一存在於適當部 位之物体1 108之直立影像（非顚倒影像η 1〇9。因此，像 素1103及透鏡元件彼此無需有一對一之對應。其無需使 陡度折射率透鏡陣列1105相對於液晶顯示板準確定位。 在本實例，陡度折射率透鏡陣列1105之長度規定爲致使 其產生具有如圖17Β中所示相同放大率之像素所顯示影像 足非顚倒影像。因此，作爲物體η〇8之液晶顯示板之每 一像素Η03所顯示之影像呈現爲具有相同放大率之直立 影像（非顚倒影像）1 109。而且，相板11〇1(3)及n〇1(b) 在本實例配置在陡度折射率透鏡陣列可在其上形成 影像之平面β這產生如果使反方向基片之厚度爲零，所將 會達到之相同效果，從而消除所顯示影像與相板n 0 i (a) 及1 1 0 1 (.b )間之視差。因此’本實例之影像顯示裝置 1106提供—3D可觀察區，其沿垂直方向或沿前後方向不 木紙張尺度適用中國國家標孳（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 ^1-. A7 B7 413993 — 五、發明説明（《) 受任何限制所約束。 自eq.(3)至eq.(5)可看出，—習知系統甚至可規定反方 向基片之厚度在很小之値，藉以擴大3D可觀察區。然 而’減彡反方向基片之厚度大爲減低液晶顯示板之強度， 從而使得難以生產液晶顯示板。而且，減少反方向基片之 厚度也使得難以控制顯示板之厚度，從而造成明顯減低顯 不器之w貧。因此’習知系統無法如在本發明之情形，減 少反方向基片之厚度至實際爲零，並因此由於反方向基片 (玻璃基片）之厚度而在其所提供之3£(可觀察區&到限制。 如1上所說明，本實例之影像顯示裝置1 1〇6包括在顯示 裝置則面之相板之條紋’俾經由供右眼之像素及供左眼之 像素提供彼此"垂直偏振”之光組份，㈣度折射率透鏡陣 歹M105設爲鄰接相板。因此，每_像素所顯示之影像在 面對觀察者之陡度折射率透鏡陣列丨丨〇 5之側面，呈現爲 具有相同放大率之非顚倒影像，從而3D可觀察區可予以 擴大，而無由於顯示裝置之基片所致視差之影響。 再者，在本實例，沿掃描線方向之每行像素界定一组像 素供右眼及一组像素供左眼，致使供右眼之像素组及供左 眼之像素组沿平行於信號線之方向交變，而相板n〇〇'(a) 及1100(b)設在顯示裝置之前’致使其每—條紋對應於— 掃描線，從而使供右眼之影像與供左眼之影像分開。因 此’水平解析度不減少至使用作爲顯示器元件之液晶顯示 板之像素數目之1/2。 在本實例，在平行於掃描線之方向排成陣列之每行像素 -52- J . 辦衣------ΐτ------.41 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經殊部中央搮準局員工消费合作社印製 M氏張尺度適用中国國家標準（CMS ) A4規格（21〇X297公釐） 經濟部中央標牟局員工消費合作杜印製 413993 五、發明説明（50 ) 界定一组供右眼之像素或组供左眼之像素，而相板noo(a) 及1 1 0 0 (b )設爲致使其每一條紋對應於—掃描線。在平行 於化號線之方向排成陣列之每行像素可代之爲界定一组供 右眼之像素或一組供左眼之像素，而相板1 100(a)及 1 1 00(b)設爲致使每一條紋對應於一信號線。在此情況， 如圖1 8 B之方塊圖所例示，信號線可分爲—上组及一下 組’致使分別自上端及下端供給供右眼之影像及供左眼之 影像，從而簡化驅動電路。 而且，以化學或其他方式處理相板1200(3)及I100(b) 之表面，以形成散射面’可増加觀察角之範圍，從而進一 步擴大3D可觀察區。 而且，未配戴偏光眼鏡之觀察者可以顯示裝置固有之全 解析度觀察2D影像。 在本實例，偏光板1101(b)設在反方向基片〇.2(b)之 前，而陡度折射率透鏡陣列U05另設在其正面。然而， 此等元件之相對位置並無限制。例如，可採用圖1 9中所示 之構形’其中偏光板1101(b)及陡度折射率透鏡陣列 1105之位置交換，致使作爲顯示元件之液晶顯示板，陡度 折射率透鏡陣列1105 ，偏光板ii〇i(b)，相板u〇〇(a) 及1 1 0 0 (b)以此順序配置。 在本實例，相板1100(a)及u〇〇(b)有1/4波長之相 差。然而，相差不限於此；例如，其可爲1 /2波長。 陡度折射率透鏡陣列1 1 0 5在本實例位於反方向基片 1 102(b)外面，可代之爲利用陡度折射率透鏡陣列n 〇5作 —----53- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公f ) J—-------裝------訂------旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 經濟部中央標準局員工消費合作钍印敦 A7 _J7 — _________ 五、發明説明（51 ) 爲反方向基片1102(b)。 雖然使用一種主動矩陣型液晶顯示板在本實例之影像顯 示裝置作爲顯示器元件，但對於提供影像供右眼及影像供 左眼之顯示裝置並無限制。例如，也可使用簡單之矩陣型 液晶顯示板，一種自己發光之顯示裝置，例如裝置， 陰極射線管，以及一種等離子顯示器，或一種等離子位址 液晶顯示板，而不減損本實例之效果。 雖然在本實例採用一種包括有TN液晶之TN顯示模式液 晶顯示板，此種液晶顯示裝置之顯示模式並無限制。例 如，可採用各種不同液晶顯示模式之一，包括：混合電場效 應模式，聚合物分散液晶模式，電場感應雙折射模式，鐵 電液晶模式，反鐵電液晶模式，利用具有電分析效應之近 晶液晶之相過渡模式’動態擴散模式，客主模式，及液晶 複合薄膜。使用此種模式之中任何非偏光模式時，可省略 偏光板1 101(a)。 上述結構及其變型同樣可應用於下列諸實例及實例7。 (實例8) 在下文’參照圖2 0 A説明根據本發明之實例8之液晶顯 示裝置1206之結構及其製造方法；圖20A爲剖面圖，示 影像顯示裝置1206。也見於圖17A至17C及19中之圖 20A中之構成元件，係以本案所使用相同參考圖號指示， 其説明予以省略》 除了偏光板1201(b)及1201(c)設在陡度折射率透鏡陣 列11 0 5之兩側，而非僅在一側以外，本實例之影像顯示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（2丨0X297公资} (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .装· •VI·* 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 413993 五、發明説明（52 ) 装置與實例7者相似。和實例7之偏光板n〇1(a)一樣， 偏光板1201( a)在其整個表面具有相同之偏光軸。偏光板 l2〇l(b)及1201(c)配置爲致使其偏光軸垂直於偏光板 1201(a)之偏光轴。在此構形，1208通過顯示器元件諸如 液晶顯示板所顯示之影像1也藉陡度折射率透鏡陣列 1 1 0 5 "成像”爲具有相同放大率之非顚倒影像i 2 0 9 β 如此在陡度折射率透鏡陣列1 1 〇 5之兩侧（亦即光進入側 及光離開侧）提供偏光板120 1(b)及1201(c)，可藉以訂正 由於進行通過陡度折射率透鏡陣列1105所致光之偏光狀 態之擾動（亦即光漏）。因此，由於光漏所致之串擾（在陡度 折射率透鏡陣列1 1 0 5之一側僅設一偏光板，其爲1 5 %)可 減少至0 _ 1 % ’從而改進3 D影像顯示器之品質。 如以上所説明，本實例之影像顯示裝置）2 0 6包括在其整 個表面具有相同偏光轴設在陡度折射率透鏡陣列11〇5兩 侧之偏光板。因此’可在陡度折射率透鏡陣列11〇5之光 離開側訂正行進通過陡度折射率透鏡陣列1 1 〇 5之光偏光 狀態之擾動。因此，可減少由於光漏所致之串擾，從而改 進3D影像之顯示品質。 (實例9) 在下文’參照圖21 Α及21Β説明根據本發明之實例9之 液晶顯示裝置1306之結構。圖21A爲剖視圖，示影像顯 示裝置_ 1306。圖21B爲剖面圖’示在影像顯示裝置13〇6 所採用之_纖維板陣列之剖面。也見於圖丨7 A ，〗7 B ，

17C ’ 19，或 20A ’ 20B，及 20C 中之圖 21A 及 21B -55- 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 扯衣 ~"訂 為 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 經濟部中央榇率局貝工消費合作社印製 413993 五、發明説明（53) 中之構成元件，係以本案所使用相同參考圖號指示’其説 明予以省略。 在實例7及8 ，配合一反方向基片使用一陡度折射率透 鏡陣列’俾達到如果反方向之基片厚度爲零所將會達到之 相同效果β然而，在本實例，使用纖維板陣列1 3 〇 5代替 陡度折射率透鏡陣列及反方向基片，有一偏光板1101(b) 設在纖維板陣列1305之前》偏光板l1〇1(b)在其整個表 面有相同之偏光軸。再者，相板l1〇〇(a)及l1〇〇(b)之條 紋設於偏光板1101(b)之整個表面。在其他方面本實例之 影像顯示裝置1 306與實例7之影像顯示裝置相似，並且 此等完全相同部份之説明予以省略。 其次’參照圖2 1 B説明纖維板陣列1 3 0 5之作用。 纖維板陣列1 3 0 5爲一陣列之光纖，各包括—心層 1 3 05(b)及一包園心層1 3 0 5 (b)之包殼層13〇5(a)。心層 1 305(b)之折射率nl規定爲高於包殼層13〇5(3)之折射率 n2 ’致使由於折射率之差異’光可在心層13〇5(七）内完全 地反射。因此，呈現在面對像素n 03之纖維板陣列〗3〇5 之侧面之影像（光）1 3 0 8，通過全反射被傳送至纖維板陣列 1 3 05之另一侧面（面對觀察者），從而形成一影像 (光）1309，其未顚倒並且具有與影像i3〇8相同之尺寸。 因此，在光離開面提供一偏光及相板，可藉以鶴示影像 (光）1309，恰如纖維板陣列1305具有零厚度。 其次，參照圖2 2説明本實例之影像顯示裝置所提供之 3D可觀察區。 _ - ——-----—- __- 56 - ___ 本纸張尺度適用t國國家標準（。阳）Α4規格（210X297^5) "-— J--'------裝------訂------泳 (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 413993 五、發明説明（54 )

在圖22中，像素所顯示之影像11〇3經由纖維板陣列 1 3 0 5傳輸予以顯示爲偏光板11〇1(b)上之影像13〇9(請 見圖21B)。 T 允許觀察者沿垂直方向運動而不喪失適當3D影像之 可觀察區Yud可由下列方程表示：

Yud = B X L/d' -.e q. ( 1 6 ) 其中P指示顯示器像素1103之間距；B指示在像素 1103間之非顯示部份（黑色條紋）之寬度；L指示顯示裝置 與觀察者間之距離：以及d，指示偏光板11〇1(b)及相^ 1100(a)(或1100(b))調整爲供眞空之厚度之總厚度。 關於沿前後方向之3D可觀察區，允許觀察者11〇7自最 佳觀察距離L所界定位置之沿其向前移動而不喪失適當3〇 影像之距離Yf，及Yb指示允許觀察者11〇7自最佳觀察 距離L所界定位置之沿其向後移動而不喪失適當3D影像 之距離，可分別由下列方程（17)及（18)表示：

Yf=Yud X L/(Hv + Yud) • · eq.(17)

Yb = Yud X L/(Hv-Yud) 經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 …eq.(l 8) 其中Hv指示作爲顯示器元件之液晶顯示板之垂直（亦即 沿平行於信號線之方向）長度。 在eq.(.18)中’ Yud s Hv時’ γ{5取—負値，指示3d 可觀察區之向後尺寸無限制。 本纸張尺度適用_國國家揉準（CMS } A4規格（2丨0X297公釐） Α7 Β7 413993 五、發明説明（55 ) 在本實例所採用之液晶顯示抵有4忖之對角線尺寸（亦即 有45公釐之垂直尺寸Hv及60公釐之水平尺寸Hh)以及 0 2 6公釐之像素間距p ^非顯示部份（黑色條紋）有〇 〇 5 公釐之寬度B 。偏光板1101(b)及相板U〇〇(a)(或 1100(b))有0.2公釐之總厚度，以及有—折射率η 1·52 »相板11 〇〇(a)及ii〇〇(b)與觀察者間之距離l爲 250公釐。在此情況下，觀察者可沿其移動而不喪失適當 3D影像之3D可觀察區之垂直尺寸Yud根據eq(16)求得 爲133公釐。3D可觀察區之向前尺寸Yf求得爲261公 變’而3D可觀察區之向後尺寸無限制。 對照而T ’圖中28所示’以具有上述尺寸之液晶顯示板 所構成之習知3D影像顯示裝置之3D可觀察區，有24公 釐之垂直尺寸Yud，121公釐之向前尺寸Yf，及4〇()公 釐之向後尺寸Yb。 因此，根據本實例之影像顯示裝置，3D可觀察區之垂直 尺寸Yud，向前尺寸Yf，及向後尺寸Yb可較之習知影像 顯示裝置者擴大。 而且，在本實例，織維板陣列1 3 0 5之光離開端面以化學 或其他方式予以處理，形成一散射面。因此，觀察者能以 實際相同之解析度觀察適當之影像，即使在角度超過纖維 板陣列1305之外出角時。因此，可更進一步擴大3D可觀 察區。 如以上所訛明，本實例之影像顯示裝置1 3 0 6包括一在液 晶顯示板前面之偏光板及相板，俾經由供右眼之像素及供 -58- 本紙張度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I.--'------^------1Τ------^ (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央椟率局員工消費合作社印製 A7 413993 五、發明説明（56 ) 左眼之像素，提供彼此"垂直偏振"之光組儉，而纖維板陣 列1305叹爲鄰接偏光板之一。因此，離開每—像素之光 之影像被傳送至對應纖維板13〇5之正面，從而擴大3r>可 觀察區。 以化學或其他方式處理纖維板陣列1 3 0 5之光離開端面以 形成一散射面，觀察者藉以能以實際相同之解析度觀察適 當之影像，即使以角度超過纖維板陣列1305之外出角觀 察影像。而且，相板1100(>)及u〇〇(b)也可以化學或其 他方式予以處理以形成散射面，以增加觀察角之範圍，從 而進一步擴大3D可觀察區。 而且，未配戴偏光眼鏡之觀察者可以顯示裝置固有之全 解析度觀察2D影像。 雖然使用主動矩陣型液晶顯示板在本實例之影像顯示裝 置中作爲顯示器元件，提供影像供右眼及提供影像供左眼 之顯示裝置並無限制。例如，也可使用簡單之矩陣型液晶 顯示板，一種自己發光之顯示裝置，例如EL裝置，陰極 射線管，以及等離子顯示器，或等離子位址液晶顯示板， 而不減損本實例之效果。 雖然在本實例採用一種包括有TN液晶之TN顯示模式液 晶顯示板’此種液晶顯示裝置之顯示模式並無限制。例 如，可採用各種不同液晶顯示模式之一，包括：混合電場 效應模式，聚合物分散液晶模式，電場感應雙折射模式， 鐵電液晶.模式’反鐵電液晶模式，利用具有電分析效應之 近晶液晶之相過渡模式’動態擴散模式，客主模式，及液 —-—— -—- * §國家標华(CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------^------，玎------A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本莧) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印策 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 413993 AT 一 ____B7_____五、發明説明（57 ) 晶複合薄膜。使用此等模式中之任何非偏光模式時，可省 略偏光板1 1 0 1 (a)。 如以上所説明，根據本發明之影像顯示裝置，藉偏光板 所分開之供右眼之影像及供左眼之影像，其觀察範圍被— 陣列微型透鏡所擴大。因此，3D可觀察區之水平及垂直 尺寸增加’致使若干配戴偏光眼鏡之人可同時欣賞3D影 像β 微型透鏡陣列也作用提供明亮之3D影像a 特別是’在本發明之影像顯示裝置之—種實施例，圓柱 形透鏡提供爲供每一掃描線，從而沿平行於掃描線之方向 對應於一行像素。因此，在3 D可觀察區以内，觀察不到 非顯示郅份，致使觀察者之僅只一眼不可能的位於非顯示 部份。因此，3D可觀察區進一步擴大，從而可提供高品 質3 D影像〇 而且’由於供右眼之一組像素及供左眼之一组像素交替 對應於每一掃描線，故觀察者可在顯示2D影像時，以顯 示裝置固有的全解析度觀察2D影像。 由於供右眼之一組像素及供左眼之一组像素交替對應於 每一掃描線，故可供給一供右眼之影像信號及一供左眼之 影像信號至信號線，影像信號在每一水平（111)週期交替切 換。因此可簡化驅動電路。 在本發明之另一實施例，提供一圓柱形透鏡供每一信號 線，從而對應於沿平行於信號線之方向之一列像素。因 此，在3D可觀察區以内，觀察不到非顯示部份，致使觀 ______-60· 本纸張尺度適用中國圉家橾準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝· ，1Γ 線 413993 A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五、發明説明（58) 察者之僅只一眼晴不可能位於非顯示部份a因此，3 D可 觀察區進一步擴大，從而可提供高品質3D影像。 在本發明t再一實施例，藉偏光板分開之供或右眼之影 像及供左眼之影像，其觀察範園藉角限制裝置予以擴大供 外出光。因此，可增加3D可觀察區之水平（左右）及垂直 (上下）尺寸，致使很多配載偏光眼鏡之人可同時欣賞3D 像。 ‘ 使用遮光板作爲供外出光之角限制裝置，可將此裝置加 至一有複雜像素配置之顯示板，從而可減低影像顯示裝置 之生產成本。 使用一種供外出光之角限制裝置，可免除子瓣，從而提 供高品質3 D影像。 特別是，在本發明之再一實施例，提供遮光層供每一掃 描線，從而沿平行於掃描線之方向對應於一行像素。因 此，在3D可觀察區以内，觀察不到非顯示部份，致使觀 察者之僅只一眼睛不可能位於非顯示部份。因此，3 d可 觀察區進一步擴大，從而可提供高品質3D影像。 而且，由於供右眼之一组像素及供左眼之一組像素交替 對應於每一掃描線，故觀察者可在顯示2D影像時，以顯 示裝置固有之全解析度觀察2D影像。 由於供右眼之一組像素及供左眼之一組像素交替對應於 每一掃描線，故可供給—供右眼之影像信號及—供左眼之 影像信號至信號線，影像信號在每一水平（丨H )週期交替切 換。因此可簡化驅動電路。 J—-------裝------訂------旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐} 五 413993 A7 '發明説明（ B7 59 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 而沿、’~ 再—實施例，提供遮光層供每—掃描線，從 ~r〜”行於信號線之方向對應於一列像素。因此，在3 D 可觀察g 0 rh 察 内’觀察不到非顯示部份（黑色條紋），致使觀 '、<僅只~眼睛不可能位於非顯示部份。因此，3D可 觀察區進—步擴大，從而可提供高品質3D影像。 在本發明之再一實施例，另提供一場透鏡。因此，甚至 在微土透鏡陣列之各別透鏡元件或遮光板之各別開口之間 距規夂爲等於顯示板之像素間距之情況，也防止由於在像 素間距與透鏡間距開口間距間之視差，而產生莫爾干涉條 紋改變場透鏡侧面邊較靠近觀察者之焦距，可容易調整 自顯示裝置至對觀察者供觀察3D影像之最佳觀察距離。 要不然’本發明之影像顯示裝置规定微型透鏡或遮光層 之間距PI在一由p丨x L/(L + d)所表示之値，藉以防止 由於像素間距與所採用之特定光學元件間之視差而產生莫 爾干涉條紋’其中p指示顯示板之像素間距；L指示支承 微型透鏡或遮光層之平面與觀察者間之距離：以及d指示 支承顯示裝置之像素之平面與支承微型透鏡或遮光層之平 面間之距離’其爲自空氣中之實際距離調整爲供眞空之距 離0 如以上所説明，根據本發明之影像顯示裝置包括：一矩 陣型顯示器元件包括許多像素在二度空間矩陣排成陣列並 聚集爲供右眼之像素及供左眼之像素，以及供分開供给驅 動信號供右眼之像素组及供左眼之像素組之裝置；一第— 光學裝置設在矩陣型顯示器元件前面，該第一光學裝置使 *62- 適用中國國家標準(CNS )八4祕（210X297公釐） —4m IJH -- I— K J— n i^i n I - u n T n _ I__II- I. I 0¾ 、T^ (請先閱讀背面之注意事項再皆寫本頁} 經濟部中央標隼局員工消費合作社印繁 413993 — A7 ____ _________ B7 五、發明説明（SO ) 來自在矩陣排成陣列之像素之光會聚爲具有相同放大率之 非顚倒影像；以及一第二光學裝置設在具有相同放大率之 像素之非顚倒影像附近，致使離開供右眼之像素組之光及 離開供左眼之像素组之光取不同之偏光狀態β因此，—離 開矩陣型顯π器元件之像素之光之影像傳輸通過第—光學 凡件，面對觀察者之顯示裝置之側面，亦即第二光學裝置 會聚爲具有相同放大率之像素之非顚倒影像。因此，實際 消除觀看3D影像固有之串擾，從而擴大3D可觀察區。 特別是’可採用一陣列陡度折射率透鏡作爲第一光學裝 置’從而免除需要在像素與透鏡陣列之元件之間確定一對 —之對應。因此，可簡化影像顯示裝置之構造。 在弟光學裝置之前及/或後提供至少一偏光板，（諸）偏 光板在其整個表面有相同之偏光轴，可藉以訂正進行通過 第一光學裝置之光影像之偏光方向之擾動（亦即光漏）。因 此，可進一步減少串擾，藉以進—步改進所顯示之3D影 像之品質。 採用一相差層有一相差之圖案對應於供右眼之像素及供 左眼之像素之配置，可藉以經由供右眼之像素及供左眼之 像素產生彼此"垂直偏振"之光組份。因此，顯示裝置之水 平解析度不減少。將顯示裝置構形爲致使在平行於掃描線 之方向（亦即顯示器光屏之水平方向）排成陣列之每行像素 界足一像素组供右眼或—像素組供左眼，可藉以簡化驅動 電路。 再者’第二光學裝置可以化學或其他方式予以處理以形 __-63 - 本紙張尺度適用中國國家榡隼（CNS ) A4^格（210X297公釐） ----------攀------ΐτί-----^ (請先聞讀背面之注意事項鼻填寫本頁) A7 B7

從而進一步擴大3D 413993 五、發明説明（61 ) 成一散射面’以増加觀察角之範圍 可觀察區。 要不然，根據本發明之另一影像顯示裝置包括：一矩陣 型顯示器元件包括許多像素在二度空間排成陣列，聚集爲 供右眼之像素及供左眼之像素，以及供分開供給驅動信號 供右眼之像素組及供左眼之像素組之裝置；纖維板設在矩 陣型顯示器元件之光離開側面；以及—第二光學裝置設在 鄰近纖維板之光離開端面附近，致使離開供右眼之像素组 之光及離開供左眼之像素组之光取不同之偏光狀態。因 此，一離開矩陣型顯示器元件之像素之光之影像可傳輸通 過光纖，至面對觀察者之顯示裝置之側面，而不減低其解 析度。因此，實際消除觀看30影像固有之串擾，從而擴 大3D可觀察區之水平（左右）及垂直（上下）尺寸。 特別是，採用一相差層有一相差之圖案對應於供右眼之 像素及供左眼之像素作爲第二光學裝置，可藉以經由供右 眼之像素及供左眼之像素產生彼此"垂直偏振"之光組份。 因此，顯示裝置之水平解析度不減低。將顯示裝置構形爲 致使在平行於掃描線之方向（亦即顯示器光屏之水平方向） 排成陣列之每行像素界定一像素組供右眼或—像素組供左 眼，可藉以簡化驅動電路。 再者，第二光學裝置可以化學或其他方式予以處理以形 成一散射面，以増加觀察角之範圍，從而進—步擴大3D 可觀察區」. 而且，纖維板之光離開端面可以化學或其他方式予以處 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------裝------訂------旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榇準局貝工消費合作社印製 -64- 413993 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 理以形成一散射面，以增加觀察角之範圍，從而造一步擴 大3D可觀察區。 精於此項技藝者將會明白並可容易作成各種其他修改， 而不偏離本發明之範圍及精神·»因此，本案後附申請專利 範圍之範圍不意爲限於本案所闡示之説明，而是申請專利 範圍係予以廣義解釋。 J--'------批衣------ΐτ------.^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 ______-65- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 第861令減1；1利申請案 中文申請專利範圍修正本(89年2月) ABCD

   六、申請專利範圍

   1. §2. 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 一種影像顯示裝置包含： <請先閲讀背面之注意事項再填寫本页) 一顯示器元件有許多像素成行及成列排列，諸像素予 以聚集成許多右眼像素組及許多左眼像素組.每一右眼 像素組及左眼像素組包括至少一像素.； 一驅動器，其獨立供給驅動信號至右眼像素組及左眼 像素组； 一光學|件，供使離開右眼像素組之光之偏光狀態不 同於離開左眼像素组之光之偏光狀態；以及 一微型透鏡陣蚪，其接收來自光學構件之被偏向的光 *，其有一間距P 1滿足下列關係： Pl = PxL/(L + d) 其中d表示在其上配置顯示器元件之像素之平面與在 其上配置微型透鏡陣列之平面之間，供真空所調整之距 離；L表示在其上配置微型透鏡陣列之平面與觀察者間 之距離，以及P表示顯示器元件之像素間距， 其中每一微型透鏡使離開右眼像素組及左眼像素組之 一對應組之光準直。 根據申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其中右眼像 素組及左眼像素組之每一组包含一列像素，並且右跟像 素组及左眼像素組交替被配置在平行於行像素之行方向 *以及 其中微型透鏡陣列為兩面凸形透鏡板，有許多圓柱形 透鏡，其沿諸列像素伸延，並在行方向排成陣列，致使 圓柱形透鏡分別與諸列像素對準。 太紙張尺度速用中國國家揉隼（CNS ) A4規格（\ 第861令減1；1利申請案 中文申請專利範圍修正本(89年2月) ABCD

   六、申請專利範圍

   1. §2. 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 一種影像顯示裝置包含： <請先閲讀背面之注意事項再填寫本页) 一顯示器元件有許多像素成行及成列排列，諸像素予 以聚集成許多右眼像素組及許多左眼像素組.每一右眼 像素組及左眼像素組包括至少一像素.； 一驅動器，其獨立供給驅動信號至右眼像素組及左眼 像素组； 一光學|件，供使離開右眼像素組之光之偏光狀態不 同於離開左眼像素组之光之偏光狀態；以及 一微型透鏡陣蚪，其接收來自光學構件之被偏向的光 *，其有一間距P 1滿足下列關係： Pl = PxL/(L + d) 其中d表示在其上配置顯示器元件之像素之平面與在 其上配置微型透鏡陣列之平面之間，供真空所調整之距 離；L表示在其上配置微型透鏡陣列之平面與觀察者間 之距離，以及P表示顯示器元件之像素間距， 其中每一微型透鏡使離開右眼像素組及左眼像素組之 一對應組之光準直。 根據申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其中右眼像 素組及左眼像素組之每一组包含一列像素，並且右跟像 素组及左眼像素組交替被配置在平行於行像素之行方向 *以及 其中微型透鏡陣列為兩面凸形透鏡板，有許多圓柱形 透鏡，其沿諸列像素伸延，並在行方向排成陣列，致使 圓柱形透鏡分別與諸列像素對準。 太紙張尺度速用中國國家揉隼（CNS ) A4規格（\ 413993 A8 BS C8 D8 π、申請專利.範圍 i n^i ^^^1 n^— ^^^1 - in t nn ^^^1 ^^^1 ^^^1 ",-6 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 3 _根據申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其中右眼像 素組及左眼像素之每一組包含一行像素，並且右眼像素 组及左眼像素組交替配置在平行於像素列之列方向，以 及 其中微型透鏡陣列為兩面凸形透鏡板，有許多圓柱形 透鏡，其沿諸伸延行像素，並在列方向排成陣列，致使 圓柱形透鏡分別與諸列像素對準。 4根據申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其中微型透 鏡陣列之焦距大於顯示器元件與微型透鏡陣列間之距離 〇 5 . —種影像顯示裝置包含： 一顯示器元件有許多像素成行及成列排列*諸像素予 以聚集成許多右眼像素組及許多左眼像素組，每一右眼 像素組及左眼像素組包括至少一像素； 一驅動器，其獨立供給驅動信號至右眼像素组及左眼 像素組； 一光學構件，供使離開右眼像素組之光之偏光狀態不 同於離開左眼像素组之光之偏光狀態；以及 經濟部中央椟準局貞工消費合作社"製 一選自具有許多遮光層且遮光層間距Ρ丨滿足下列關係： Pl = PxL/(L + d) 其中d表示在其上配置顯示器元件之像素之平面與在 其上配置遮光板之平面之間，供真空所調整之距離；L 表示在其上配置遮光板之平面與觀察者間之距離；以及 P表示顯示器元件之像素間距，之遮光板或具有許多開 口且開口間距P 1滿足下列關係： -2- 本纸張尺度速用中國國家揉準（CNS ) A4現格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 413993 六、申請專利範圍 Pl = PxL/(L + d) 其中d表7Γ在其上配置顯示器元件之像素之平面與在 其上配置開縫板之平面之間，供真空所調整之距離；L 表示在其上配置開縫板之平面與觀察者間之距離：以及 P表示顯示器元件之像素間距，之開缝板的角限制裝置 ，其接收來自光學構件之被偏向的光，該角限制裝置供 .限制來自右眼像素組及左眼像素組之每一組之光的外出 角。 6 _根據申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中右眼像 素组及左眼像素組之每一組包含一列像素，並且右眼像 素组及左眼像素组交替配置在平行於諸行像素之行方向 ，以及 其中該遮光層係沿諸列像素伸延，並在行方向排列， 致使遮光層分別與列像素對準β 7.根據申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中右眼像 素組及左眼像素組之每一組包含一行像素，並且右眼像 素組及左眼像素组交替配置在平行於像素列之列方向， 以及 其中戎遮光層係沿諸行像素伸延，並在列方向排列， 致使遮光層分別與諸行像素對準。 8 .根據申請專利範園第5項之影像顯示裝置，其中右眼像 素組及左眼像素之每一组組包含一列像素，並且右眼像 素组及左眼像素组交替配置在平行於諸行像素之行方向 ，以及 其中該開口係沿諸列像素延伸，並在行方向排列，致 -3- 本紙張尺度逍用中國國豕標準（CNS ) A4規格（210 X 297公竣） (請先Mt#背面之注^^項再填寫本頁) 衮 -訂· 經濟部十央標準局員工消費合作社印«. 413993 A8 B8 C8 DS 申請專科範圍 使開口分別與諸列像素對準。 9·根據中請專利範圍第5項之影像顯示裝置’其中右眼像素 #及左目每-组組包含_行像素，並且右眼像素 組及左眼像素組交替配置在平行於諸列像素之列方向 以及 其中汶開口係沿諸列像素延伸，並在列方向排列致 侓開口分別與諸行像素對準。 1〇,根據申請專利範圍第！項之影像顯示裝置，$包含一場 透鏡’供使一光線會聚平行於一離開顯示器元件之光之 光抽。 11. 根據申請專利範圍第項5之影像顯示裝置，另包含一場 透鏡’供使一光線會聚平行於一離開顯示器元件之光之 光轴。 12. 根據申請專利範圍第i項之影像顯示裝置，其中光學構 件包含： 一第一相板，供使離開右眼像素組之光具有第一偏光 狀態； 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裳 ϋ - I I —^1 -- - I - I 1 —· - - - ----- X. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 一第二相板，供使離開左眼像素組之光具有與第一偏 光狀態不同之第二偏光狀態；以及 一偏光板，配置在第一相板及第二相板附近。 13. 根據申請專利範圍第5項之影像顯示装置’其中光學構 件包含： —第一相板，供使離開右眼像素組之光具有第一偏光 狀態； 一第二相板，供使離開左眼像素組之光具有與第一偏 -4 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公嫠） A8 B8 C8 D8 413993 〜·_丨 二-- 中請專利.範圍 光狀態不同之第二偏光狀態以及 偏光板，配置在第一相板及第二相板附近。 14，~種影像顯示裝置包含： 一顯不器7L件有許多像素成行及成列排列’諸像素予 以聚集成許多右眼像素組及許多左眼像素組，每一右眼 像素組及左眼像素組包括至少一像素； .—驅動器，其獨立供給驅動信號至右眼像素組及左眼 像素組； 第光于構件’供形成每一像素所顯示之顯示影像 之非顛倒影像，非顛倒影像具有與所顯示影像者相同之 尺寸；以及 —第二光學構件，供使離開右眼像素組之光之偏光狀 態不同於離開左眼像素組之光之偏光狀態，其中第二光 學構件配置在第一光學構件形成非顛倒影像之部孩 0 15. 根據申請專利範園第14項之影像顯示裝置’其中第一光 學構件為一陣列之陡度折射率透鏡。 16. 根據申請專利範園第14項之影像顯示裝置，另包含至少 一偏光板’有一在偏光板之整個表面為相同之偏光軸， 偏光板配置在第一光學構件附近。 17·根據申請專利範圍第M項之影像顯示裝置，其中第二光 學構件包含一有圖案之相板，包括第一相部位及第二相 部位’其分別對應於右眼像素組及左眼像素组，從而離 開右眼像素組之光及離開左眼像素組之光彼此垂直偏振 -5- 本紙伕尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 衮· 經濟部中央樣隼局員工消費合作社印裝 413993 Ag B8 一 . C8 ,, D8 々、申請專利範圍 18. 根據申請專利範圍第14項之影像顯示裝置，其中第二光 學構件有一散射面。 19. 根據申請專利範圍第14項之影像顯示裝置，其中第一光 學、構件為一纖維板，配置在顯示器元件之光離開側，以 及第二光學構件配置在纖維择之光離開面附近。 20. 根據申請專利範圍第19項之影像顯示裝置，其中纖維板 之光離開面為一散射面。 — II 1^^— - - - - I I H. ί . . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -6- 本紙張尺度速用中國國家標率（CNS ) Α4见格（210Χ297公釐）