TWI391738B - A device for multifunctional liquid crystal parallax gratings - Google Patents

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Description

一種多功能液晶視差光柵之裝置
本發明一種多功能液晶視差光柵之裝置，主要係由兩個獨立光柵電極所構成之液晶視差光柵裝置，可透過對該兩個獨立光柵電極做個別之驅動，可以雙方向、以不同光柵結構、及以不同視景數，達到顯示三次元影像之目的。
如圖1所示，係習知液晶視差光柵構成之示意圖。該習知液晶視差光柵50，主要係由兩線性偏光片51、兩透明基板(如玻璃)52、一共電極層53、一光柵電極層56、兩配向膜層54、一液晶分子層55等元件所構成。該液晶分子層55，一般係使用TN型之液晶材料。該兩線性偏光片51係個別具有一偏光方向，且兩者間係呈相互垂直之狀態。該共電極層53與光柵電極層56，係由ITO所構成之透明導電極(以下簡稱為電極)。該光柵電極層56之電極結構，係可由垂直條狀式視差光柵、傾斜條狀式視差光柵、或傾斜格狀式視差光柵等光柵結構所構成，透過上述之光柵結構，可達到顯示一多視景3D影像之目的。有關習知液晶視差光柵之構成，可參考美國專利案號：5,315,377；至於視差光柵相關之原理、各視差光柵結構之設計、光學作用與多視景三次元影像之構成，可參閱論文：“Theory of Parallax Barriers”,Sam H. Kaplan,Vol. 59,Journal of the SMPTE,1952；以及請詳閱中華民國專利申請案號：097135421、098113625、098128986。以下，為簡化圖示，藉由垂直條狀式視差光柵之結構及雙視景3D影像之顯示，以說明習知技術與本發明之功效。
如圖2所示，係為垂直條狀式視差光柵電極結構之示意圖。該光柵電極層56上，裝置有多數個條狀式之電極57，且該多數個電極57，係全數做一電氣之連接，並連接至一電源58。另外，該共電極層53則為一單一之電極，亦連接至該電源58。該電源58係可產生一適當之驅動電壓 v ，以控制該液晶視差光柵50之光學作用。通常，當該液晶分子層55係由TN型液晶材料所構成時，該驅動電壓 v 係可為一具有適當振幅與週期之方波電氣訊號。
當該各電極57與共電極層53間之電壓為零時(以下，簡稱此為液晶視差光柵為OFF狀態)，如圖1所示，該液晶分子層55之所有液晶分子係呈螺旋狀排列，可讓所有之入射光59穿透該液晶視差光柵50。是以，該液晶視差光柵50係呈透明之狀態。
另外，當對該各電極57與共電極層53間加入一驅動電壓 v 時(以下，簡稱此為液晶視差光柵為ON狀態)，如圖3所示，該各電極57與共電極層53間之液晶分子係呈直立狀排列，可達到遮蔽入射光59之效果(以下之說明，當以黑色圖示該電極結構時，係指該電極處具有光遮蔽之功效)。是以，該液晶視差光柵50可達到如圖4所示之垂直條狀式視差光柵之功效。亦即，該各電極57即成為視差光柵之遮蔽元件，而該各電極結構57以外之區域，即可視為視差光柵之透光元件。因此，藉由外部驅動電壓之控制，該習知液晶視差光柵可達2D/3D切換之功效。
如圖5所示，係液晶視差光柵3D影像顯示構成之示意圖。對於一顯示於平面顯示器螢幕60上之雙視景合成影像V L +V R ，該處於ON狀態之液晶視差光柵50，係可於最佳可視距離Z 0 上、且於多數個最佳視點位置P L 、P R 處(只圖示兩個最佳視點位置)，對該雙視景合成影像(V L +V R )，做視景分離之作用。是以，於該最佳視點位置P L 、P R 處，係可個別呈現一單一視景影像V L 、V R 。另外，該多數個最佳視點位置，係分布於橫方向(即X軸方向)，且任兩最佳視點位置間之距離L V ，係設定為雙眼平均之間距。因此，當觀賞者之雙眼61、62，係處於P L 、P R 時，即可觀賞到3D影像。由於，該液晶視差光柵50，係裝置且固定於該平面顯示器螢幕60。當該平面顯示器螢幕60做一90度之旋轉時，該多數個最佳視點位置P L 、P R ，亦隨之旋轉90度，亦即，該多數個最佳視點位置P L 、P R ，係分布於縱方向(即Y軸方向)。是以，觀賞者之雙眼，也必需跟著旋轉90度，否則無法觀看到正確之立體影像。是以，習知之液晶視差光柵，係無法達到雙方向顯示3D影像之功效。
另外，由於該光柵電極層56上之電極57，係為一固定之電極結構，係無法同時呈現以不同光柵結構、或以不同視景數以達到顯示3D影像之功效。亦即，當該電極57被設計成為垂直條狀式視差光柵時，就無法切換成如傾斜條狀式視差光柵、或傾斜格狀式視差光柵之結構。另外，當該電極57被設計成為雙視景3D影像顯示時，就無法切換成以顯示其他視景數之多視景3D影像。綜上所述，習知之 液晶視差光柵50，只具有單一3D影像顯示之功能。
對於上述無法旋轉使用問題之解決，首見於日本日立公司之行動電話(WOOOH001)。該行動電話係具有一可旋轉90度之顯示器螢幕，該螢幕上係裝置有一可雙方向顯示3D影像之液晶視差光柵。該可雙方向顯示3D影像之液晶視差光柵，具有類似於習知液晶視差光柵之結構，唯一不同處，是在於共電極與光柵電極層之結構。
如圖6所示，於原光柵電極層與共電極層之上，各自裝置有多數個縱向電極(只圖示~)與橫向電極(只圖示~)。其中，i、j係為電極之編號，縱向係指Y軸方向、而橫向則指X軸方向。該縱向電極與橫向電極，係具有直交之幾何關係。相較於習知液晶視差光柵，為了清楚表示可雙方向顯示3D影像液晶視差光柵電極結構之不同，以下將原光柵電極層稱為上光柵電極層66；而對於原共電極層，則另稱為下光柵電極層63。至於上與下之關係，只是為了方便說明，並非特意限定其上與下之裝置關係。
另外，該各電極之電氣連結，具有以下之特徵。對於該具偶數編號之縱向電極~(簡稱縱向偶電極)，係作一電氣之連結、並連接至一電源70(簡稱縱向偶電源)；對於該具奇數編號之縱向電極~(簡稱縱向奇電極)，係作一電氣之連結、並連接至一電源71(簡稱縱向奇電源)；對於該具偶數編號之橫向電極~(簡稱橫向偶電極)，係作一電氣之連結、並連接至一電源72(簡稱橫向偶電源)；對於該具奇數編號之橫向電極~(簡稱橫向奇電極)，係作一 電氣之連結、並連接至一電源73(簡稱橫向奇電源)。該縱向偶電源70、縱向奇電源71、橫向偶電極72、簡稱橫向奇電源73，係可各自輸出一驅動電壓、、、。另外，各縱向電極間，係具有一微小之間隙δ V (簡稱為縱電極間隙)、且各橫向電極間，亦具有一微小之間隙δ H (簡稱為橫電極間隙)，以避免各奇、偶電極間，產生電氣短路之現象。
如圖7所示，係該可雙方向顯示3D影像液晶視差光柵產生縱向光柵之示意圖。令該各電源70、71、72、73所各自輸出之驅動電壓為=v 、=0、=0、=0。亦即，透過該縱向偶電極~之驅動，與令所有橫向電極之驅動電壓為零，可達到產生縱向光柵80之功效。由於橫電極間隙δ H 之存在，該縱向偶電極~與橫電極間隙δ H 之間，係處於無電壓驅動之狀態。是以，如圖8所示，於該縱向光柵80上，且於該縱向偶電極與該橫電極間隙所重疊之處，該縱向光柵80係呈透光之狀態。亦即，該縱向光柵80，並非如習知液晶視差光柵所產生完整之條狀光柵，而是存在許多寬度為δ H 之透光間隙81。
如圖9所示，係該可雙方向顯示3D影像液晶視差光柵產生橫向光柵之示意圖。令該各電源70、71、72、73所各自輸出之驅動電壓為=0、=0、=v 、=0。亦即，透過該橫向偶電極~之驅動，與令所有縱向電極之驅動電壓為零，可達到產生橫向光柵90之功效。由於縱電極間隙δ V 之存在，該橫向偶電極~與縱電極間隙δ V 之間，係處於無電壓驅動之狀態。是以，如圖10所示，於該橫向光柵90上，且於該橫向偶電極與該縱電極間隙所重疊之處，該 橫向光柵90係呈透光之狀態。亦即，該橫向光柵90，並非如習知液晶視差光柵所產生完整之條狀光柵，而是存在許多寬度為δ V 之透光間隙91。
綜上所述，該習知可雙方向顯示3D影像之液晶視差光柵，雖然達到雙方向顯示3D影像之功效，然而，因無法提供一完整之共電極層，以致產生透光間隙81、91之現象，導致間隙露光之缺失，因而降低影像之清晰度，最終造成3D影像品質下降之問題。另外，如同前述習知之具單一3D影像顯示功能之液晶視差光柵，由於缺少一獨立之共電極，是以亦無法同時呈現以不同光柵結構、或以不同視景數以顯示3D影像之功效。
針對上述習知液晶視差光柵所產生之缺失，本發明一種多功能液晶視差光柵之裝置，提出一由兩個獨立光柵電極所構成之液晶視差光柵裝置，可透過對該兩個獨立光柵電極做個別之驅動，可以雙方向、以不同光柵結構、及以不同視景數，達到顯示三次元影像之目的。以下，首先針對習知可雙方向顯示3D影像液晶視差光柵，所產生間隙露光之缺失，提出解決之方案。最後，再說明本發明亦可以不同光柵結構及以不同視景數，達到顯示三次元影像之功效。
如圖11所示，係本發明多功能液晶視差光柵裝置實施例一構成之示意圖。該多功能液晶視差光柵之裝置100，主要係由一上線性偏光片101、一上透明基材102、一共電極層103、一上配向膜層104、一液晶分子層105、一下配向膜層106、一對光柵電極層107、一下透明基材111、及一下線性偏光片112所構成。該上線性偏光片101、上透明基材102、共電極層103、上配向膜層104、液晶分子層105、下配向膜層106、下透明基材111、及下線性偏光片112，係具有如前述習知液晶視差光柵之結構與功效，是以不再贅述。對於該一對光柵電極層107，係裝置於該下透明基材111之上，係由兩光柵電極層108、110與一絕緣層109所構成。該絕緣層109係隔開該兩光柵電極層108、110之電氣，以避免兩光柵電極層間，產生電氣短路之現象。
如圖12所示，該兩光柵電極層係由一上光柵電極層108、與一下光柵電極層110所構成。該上光柵電極層108上，係裝置有多數之縱向電極131，且將所有縱向電極131作電氣之連接，並連接至一縱向電源120。該下光柵電極層110上，係裝置有多數之橫向電極132，且將所有橫向電極132作電氣之連接，並連接至一橫向電源121。該縱向電極131與橫向電極132，係具有直交之幾何關係，亦即，彼此間係具有旋轉90度之關係。如圖13所示，當該縱向電源120係輸出一驅動電壓v V =v 、且該橫向電源121係輸出一驅動電壓v H =0時，該縱向電極131係可產生縱向光柵之功效。如圖14所示，當該橫向電源121係輸出一驅動電壓v H =v 、且該縱向電源120係呈開路狀態時，該橫向電極132係可產生橫向光柵之功效。由於，本發明中所使用之共電極，係一完整之電極面，是以，不會產生透光間隙之現象。
【實施例二】
如圖15所示，係本發明多功能液晶視差光柵裝置實施例二構成之示意圖。該多功能液晶視差光柵之裝置200，主要係由一上線性偏光片201、一上透明基材202、一上共電極層203、一上絕緣層204、一上光柵電極層205、一上配向膜層206、一液晶分子層207、一下配向膜層208、一下光柵電極層209、一下絕緣層210、一下共電極層211、一下透明基材212、及一下線性偏光片213所構成。本實施例二具有與本實施例一完全相同之之功效，不同處只在於該上光柵電極層205與下光柵電極層209，係各自裝置於不同之透明基材上。另外，為了上下電極電壓之驅動，增設一共電極層與一絕緣層。
如圖16所示，該上光柵電極層205上，係裝置有多數之縱向電極231，且將所有縱向電極231作電氣之連接，並連接至一縱向電源220。該下光柵電極層209上，係裝置有多數之橫向電極232，且將所有橫向電極232作電氣之連接，並連接至一橫向電源221。該縱向電極231與橫向電極232，係具有直交之幾何關係，亦即，彼此間係具有旋轉90度之關係。另外，當該縱向電源220係輸出一驅動電壓v V =v 、且該橫向電源221係輸出一驅動電壓v H =0時，該縱向電極231係可產生縱向光柵之功效。如圖17所示，當該橫向電源221係輸出一驅動電壓v H =v 、且該縱向電源120係輸出一驅動電壓v V =0時，該橫向電極232係可產生橫向光柵之功效。由於，本發明中所使用之共電極，係一完整之電極面，是以，不會產生透光間隙之現象。
綜上所述，本發明一種多功能液晶視差光柵之裝置，係針對習知可雙方向顯示3D影像液晶視差光柵，所產生透光間隙之現象，主要提出兩單獨之光柵電極層與一完整之共電極層之結構，可完全解決透光間隙之問題，達到雙方向顯示三次元影像顯示之目的。
另外，雖然上述本發明實施例之說明與圖示，係皆以垂直條狀式視差光柵為例，但該上、下光柵電極層上，亦可裝置傾斜條狀式視差光柵、或傾斜格狀式視差光柵結構之電極。亦即，該上、下光柵電極層上電極之結構，係可各自由垂直條狀式視差光柵、傾斜條狀式視差光柵及傾斜格狀式視差光柵結構中之任一者所構成。如圖18所示，該上光柵電極層108、205上，係可裝置垂直條狀式視差光柵結構之電極；而該下光柵電極層110、209上，則可裝置傾斜條狀式視差光柵結構之電極。如圖19所示，該上光柵電極層108、205上，係可裝置垂直條狀式視差光柵結構之電極；而該下光柵電極層110、209上，則可裝置傾斜格狀式視差光柵結構之電極。如圖20所示，該上光柵電極層108、205上，係可裝置傾斜條狀式視差光柵結構之電極；而該下光柵電極層110、209上，則可裝置傾斜格狀式視差光柵結構之電極。是以，本發明亦可達到以不同光柵結構以顯示三次元影像之目的。
再且，透過對上、下光柵電極層上之電極結構，做不同視景數顯示之設計，亦可達到以不同視景數以顯示三次元影像之目的。以下，為簡化圖示，以垂直條狀式視差光柵為例，說明此不同視景數顯示之光柵結構。如圖21所示，令該上光柵電極層108、205，係裝置有可顯示雙視景之電極結構(簡稱為雙視景視差光柵)；而該下光柵電極層110、209，則裝置有可顯示N視景之電極結構(簡稱為N視景視差光柵)，N為大於二之視景數。根據中華民國專利申請案號：098128986中，所提出光柵設計之公式(7)，對於該雙視景視差光柵，其透光元件150寬度b 2 與遮蔽元件151寬度之設計，係可具有之關係；對於該N視景視差光柵，其透光元件152寬度b N 與遮蔽元件153寬度，則可具有之關係。當然，亦可根據該專利中之式(20)、(21)，以計算透光、遮蔽元件寬。是以，利用不同視景數顯示，以設計上、下光柵電極層上之電極結構，本發明可達到以不同視景數以顯示三次元影像之目的。
50．．．液晶視差光柵
51．．．線性偏光片
52．．．透明基板
53．．．共電極層
54．．．配向膜層
55．．．液晶分子層
56．．．光柵電極層
57、131、132、231、232．．．電極
58．．．電源
59、113．．．入射光
60．．．螢幕
61．．．左眼
62．．．右眼
63．．．下光柵電極層
66．．．上光柵電極層
70、71、72、73、120、121、220、221．．．電源
80．．．縱向光柵
81、91．．．透光間隙
90．．．橫向光柵
100、200．．．多功能液晶視差光柵裝置
101、201．．．上線性偏光片
102、202．．．上透明基材
103、203、211．．．共電極層
104、206．．．上配向膜層
105、207．．．液晶分子層
106、208．．．下配向膜層
107．．．一對光柵電極層
108、205‧‧‧上光柵電極層
109、204、210‧‧‧絕緣層
110、209‧‧‧下光柵電極層
111、212‧‧‧下透明基材
112、213‧‧‧下線性偏光片
150、152‧‧‧透光元件
151、153‧‧‧遮蔽元件
V L +V R ‧‧‧雙視景合成影像
、~‧‧‧縱向電極
、~‧‧‧橫向電極
Z 0 ‧‧‧最佳可視距離
P L 、P R ‧‧‧最佳視點位置
L V ‧‧‧雙眼平均之間距
、‧‧‧電極寬度
b 2 、b N ‧‧‧非電極寬度
N‧‧‧視景數
v 、、、、‧‧‧驅動電壓
δ V ‧‧‧縱電極間隙
δ H ‧‧‧橫電極間隙
X、Y、Z‧‧‧座標軸
圖1所示，係習知液晶視差光柵構成之示意圖。
圖2所示，係垂直條狀式視差光柵電極結構之示意圖。
圖3所示，係液晶視差光柵達到遮蔽效果之示意圖。
圖4所示，係液晶視差光柵達到垂直條狀式視差光柵功效之示意圖。
圖5所示，係液晶視差光柵3D影像顯示構成之示意圖。
圖6所示，係縱向電極與橫向電極構成之示意圖。
圖7所示，係液晶視差光柵縱向光柵產生之示意圖。
圖8所示，係橫方向透光間隙之示意圖。
圖9所示，係液晶視差光柵橫向光柵產生之示意圖。
圖10所示，係縱方向透光間隙之示意圖。
圖11所示，係本發明實施例一構成之示意圖。
圖12所示，係上、下光柵電極層構成之示意圖。
圖13、16所示，係縱向光柵產生之示意圖。
圖14、17所示，係橫向光柵產生之示意圖。
圖15所示，係本發明實施例二構成之示意圖。
圖18~20所示，係上、下光柵電極層各裝置不同視差光柵結構之示意圖。
圖21所示，係上、下光柵電極層各裝置不同視景數光柵結構之示意圖。
100．．．動態液晶視差光柵裝置
101．．．上線性偏光片
102．．．上透明基材
103．．．共電極層
104．．．上配向膜層
105．．．液晶分子層
106．．．下配向膜層
107．．．一對光柵電極層
108．．．上光柵電極層
109．．．絕緣層
110．．．下光柵電極層
111．．．下透明基材
112．．．下線性偏光片
113．．．入射光

Claims (2)

  1. 一種多功能液晶視差光柵之裝置，主要係一具有液晶結構之裝置，透過適當驅動電壓之控制來顯示雙方向三次元影像，並透過不同光柵結構以顯示三次元影像與以不同視景數以顯示三次元影像，其中該液晶結構之裝置係由一上線性偏光片、一上透明基材、一上共電極層、一上絕緣層、一上光柵電極層、一上配向膜層、一液晶分子層、一下配向膜層、一下光柵電極層、一下絕緣層、一下共電極層、一下透明基材及一下線性偏光片所構成，該上光柵電極層與下光柵電極層上，係各自裝置有多數之電極，該上、下光柵電極層上之電極，係可透該驅動電壓之控制來遮蔽或透光，裝置在該上、下光柵電極層上之電極，彼此間係可具有旋轉90度之關係，以產生縱向光柵與橫向光柵之功能，該上、下光柵電極層上之電極，係可各自顯示任意視景數之多視景3D影像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多功能液晶視差光柵之裝置，其中該上、下光柵電極層上電極之結構，係可各自由垂直條狀式視差光柵、傾斜條狀式視差光柵及傾斜格狀式視差光柵結構中之任一者所構成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI497118B (zh) * 2013-06-21 2015-08-21 Zhangjiagang Kangde Xin Optronics Material Co Ltd A liquid crystal parallax barrier device for displaying stereoscopic images in both directions

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI407195B (zh) * 2009-12-30 2013-09-01 Unique Instr Co Ltd A full-screen three-dimensional image display device
JP2011197376A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Sony Corp 表示装置及び電子機器
TW201133032A (en) * 2010-03-23 2011-10-01 Unique Instr Co Ltd Multi-function LCD parallax grating device
US8823695B2 (en) * 2011-01-25 2014-09-02 Hannstar Display Corp. 3D display, barrier device and driving method therefor
KR20120091885A (ko) * 2011-02-10 2012-08-20 삼성전자주식회사 스위칭 패널을 이용한 영상 표시 장치 및 스위칭 패널의 제조 방법
JP2012226151A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Sony Corp 表示装置およびバリア装置
TWI420152B (zh) * 2011-04-26 2013-12-21 Unique Instr Co Ltd A Method of Multi - view Three - dimensional Image Display
CN103597401A (zh) 2011-07-28 2014-02-19 株式会社东芝 液晶光学元件以及图像显示装置
KR101849576B1 (ko) 2011-09-07 2018-04-17 엘지디스플레이 주식회사 입체 영상 표시 장치
TWI474047B (zh) * 2011-10-06 2015-02-21 Hannstar Display Corp 立體顯示器
CN103135291B (zh) * 2011-12-05 2015-09-16 上海天马微电子有限公司 一种3d液晶光栅装置及3d液晶显示装置
CN102707512B (zh) * 2011-12-14 2016-04-13 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶光栅单元、显示装置和显示方法
TWI453463B (zh) * 2012-02-16 2014-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd ３ｄ影像的顯示裝置和顯示３ｄ影像的方法
KR20130106217A (ko) 2012-03-19 2013-09-27 삼성디스플레이 주식회사 3차원 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
KR101476884B1 (ko) * 2012-06-22 2014-12-26 엘지디스플레이 주식회사 패럴랙스 배리어 타입의 입체영상 표시장치
TWI453465B (zh) * 2012-07-02 2014-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 立體顯示裝置
CN102736335B (zh) * 2012-07-05 2016-01-13 信利半导体有限公司 立体图像显示系统及其液晶视差光栅
JP6099892B2 (ja) * 2012-07-09 2017-03-22 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 映像表示装置
TWI496453B (zh) 2012-10-05 2015-08-11 Zhangjiagang Kangde Xin Optronics Material Co Ltd A method of displaying a three - dimensional image in both directions
CN103033995B (zh) * 2012-12-14 2015-01-21 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及显示装置
CN105264424B (zh) * 2013-05-29 2018-08-17 瑞尔D斯帕克有限责任公司 包括柔性屏障图案的立体图像显示设备
CN103278964A (zh) * 2013-06-09 2013-09-04 深圳超多维光电子有限公司 一种视差屏障装置及立体显示装置
CN103995403A (zh) * 2013-07-22 2014-08-20 深圳市亿思达显示科技有限公司 液晶狭缝光栅、立体显示装置及其驱动方法
CN104298019B (zh) * 2014-09-30 2017-10-03 京东方科技集团股份有限公司 一种3d面板及其制备方法、3d显示装置
CN106405955B (zh) * 2016-12-20 2019-08-06 北京小米移动软件有限公司 视差屏障、显示装置及其显示状态控制方法
CN106791797A (zh) * 2017-03-14 2017-05-31 京东方科技集团股份有限公司 一种双视显示的方法和装置
CN106950761A (zh) * 2017-05-23 2017-07-14 北京小米移动软件有限公司 液晶光栅、显示装置及其控制方法
US11061247B2 (en) 2018-09-25 2021-07-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal parallax barrier and method of addressing
CN109992152A (zh) * 2019-03-05 2019-07-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 触控屏
CN110286516B (zh) * 2019-08-02 2024-02-20 成都工业学院 一种狭缝节距可变的立体显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060124849A (ko) * 2005-05-26 2006-12-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한입체영상표시장치
US7453529B2 (en) * 2004-10-19 2008-11-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Stereoscopic image display device and electronic device with the same
TWM366089U (en) * 2009-04-02 2009-10-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Display apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05122733A (ja) * 1991-10-28 1993-05-18 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> ３次元画像表示装置
KR100959103B1 (ko) * 2005-08-25 2010-05-25 삼성모바일디스플레이주식회사 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법
JP4548379B2 (ja) * 2006-03-31 2010-09-22 カシオ計算機株式会社 三次元画像表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7453529B2 (en) * 2004-10-19 2008-11-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Stereoscopic image display device and electronic device with the same
KR20060124849A (ko) * 2005-05-26 2006-12-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한입체영상표시장치
TWM366089U (en) * 2009-04-02 2009-10-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Display apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI497118B (zh) * 2013-06-21 2015-08-21 Zhangjiagang Kangde Xin Optronics Material Co Ltd A liquid crystal parallax barrier device for displaying stereoscopic images in both directions

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US20110170026A1 (en) 2011-07-14
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