TWI516090B - 顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種顯示裝置,且特別係可切換平面(two-dimensional,2D)影像或立體(three-dimensional,3D)影像的顯示裝置。
目前,已發展出可切換平面影像或立體影像的顯示器。此可切換2D/3D影像的顯示器係利用二個液晶顯示(Liquid Crystal Display,LCD)面板來作為一2D面板和一視差屏障(barrier)面板。當此顯示器顯示2D影像時,此視差屏障面板係呈透明狀態,藉以使2D面板顯示2D影像。當此顯示器顯示3D影像時,此視差屏障面板可具有複數個視差屏障,藉以透過此些視差屏障來呈現出3D影像的效果。
然而,當此顯示器顯示3D影像時,此視差屏障面板需持續地施加電壓來控制液晶分子,以作為此些視差屏障,因而耗費較多的電量。再者,此具有二個LCD面板之顯示器容易增加整體的重量和厚度。
因此本發明之一方面係在於提供一種顯示裝置,藉以選擇性地切換2D或3D影像,且可節省能量的使用,以及減少顯示裝置的厚度及重量。
根據本發明之實施例,本發明之可切換2D或3D影像的顯示裝置包含顯示面板及視差屏障片,視差屏障片包括複數個視差屏障單元,其中每一視差屏障單元包含容部、複數個帶電荷顏料粒子及切換電極。帶電荷顏料粒子設置於容部內,切換電極設置於容部的一側,用以驅動帶電荷顏料粒子來移動。其中,當顯示裝置為3D影像顯示模式時,帶電荷顏料粒子係散佈於容部內,當顯示裝置為2D影像顯示模式時,切換電極係電性連接於電壓,以驅動帶電荷顏料粒子往容部的周圍移動。
在一實施例中,此顯示面板為(Liquid Crystal Display,LCD)液晶顯示面板,且該顯示裝置更包含背光模組。
在一實施例中,視差屏障片係設置於顯示面板的一側,而背光模組係設置於顯示面板的另一側。
在一實施例中,視差屏障片包括第一視差屏障層和第二視差屏障層,第二視差屏障層係設置於顯示面板與第一視差屏障層之間,用以反射來自顯示面板的光線。
在一實施例中,視差屏障片係設置於顯示面板與背光模組之間。
在一實施例中,第一視差屏障層包括帶電荷顏料粒子,第二視差屏障層包括帶電荷反射粒子。
在一實施例中,顯示面板為LCD面板、有機發光二極體顯示(OLED)面板、電漿顯示面板(PDP)或場放射顯示(Field Emission Display)面板。
在一實施例中,每一視差屏障單元的切換電極包括中間電極和至少一側電極,側電極係形成於容部的兩側或周圍,而中間電極係形成於側電極之間。
在一實施例中,帶電荷顏料粒子係設置於容部內,並分散於透明流體中。
在一實施例中,帶電荷顏料粒子為黑色。
因此,本發明的顯示裝置可選擇性地顯示2D或3D影像。當顯示裝置為3D影像模式時,由於視差屏障片可不需通電,因而可大幅地節省能量。再者,本發明的視差屏障片可具有輕薄的優點,以減少顯示裝置的厚度及重量。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,本說明書將特舉出一系列實施例來加以說明。但值得注意的是,此些實施例只係用以說明本發明之實施方式,而非用以限定本發明。
請參照圖1,其顯示依照本發明之第一實施例之顯示裝置的示意圖。本實施例的可切換2D/3D影像的顯示裝置100可依使用者的需求來切換為2D影像顯示模式或3D影像顯示模式,以分別顯示2D或3D影像。顯示裝置100包含顯示面板110和視差屏障片120,顯示面板110係用以顯示2D影像,視差屏障片120可設置於顯示面板110的一側,藉以在3D影像顯示模式時形成視差屏障效果,因而可透過此視差屏障片120來形成3D影像的效果。
如圖1所示,此顯示面板110可例如為液晶顯示(LCD)面板、有機發光二極體顯示(OLED)面板、電漿顯示面板(PDP)或場放射顯示(Field Emission Display)面板。在本實施例中,顯示面板110例如為LCD面板,此時,顯示裝置100更包含背光模組130,用以提供背光至顯示面板110(LCD面板)。
如圖1所示,此視差屏障片120的本體係以透明的絕緣材料所製成,且包含透明單元121和視差屏障單元122。透明單元121和視差屏障單元122可呈密封的微杯狀,且相互交錯地排列。因此,每二相鄰的視差屏障單元122之間可具有一間隔(透明單元121)。
如圖1所示,透明單元121內可充填有透明流體(未繪示),例如空氣、水、介電溶劑或溶劑混合物,用以允許光線透過。在一實施例中,此些透明單元121亦可為以透明材料所製成的固態單元,而未具容室和充填物。
請參照圖2A和圖2B,其顯示依照本發明之第一實施例之顯示裝置之視差屏障片的剖面示意圖。每一視差屏障單元122可包含容部123、複數個帶電荷顏料粒子124及切換電極125。容部123係形成於密封的微形容器中,用以容置帶電荷顏料粒子124。其中,此些視差屏障單元122的容部123可例如利用壓模(Embossing)或微影製程技術(Photolithographic Process)來形成。每一容部123的寬度或深度可為5微米(μm)與200微米之間。
如圖2A和圖2B所示,帶電荷顏料粒子124係設置於容部123內,並分散於透明流體中(例如空氣、水、介電溶劑或溶劑混合物),而形成電泳流體。此電泳流體的介質例如為介電溶劑(如碳氫化物),其較佳具有低黏滯性,藉以使帶電荷顏料粒子124具有高移動性。具有帶電荷顏料粒子124的分散液的製造方法包括研磨、碾碎、擦磨、微流體化(microfluidizing)以及超音波技術。舉例而言,呈細微粉末狀的顏料粒子可添加到懸浮溶劑,所得的混合物做球磨或擦磨幾個小時,以便將高度聚集的乾燥顏料粉末打碎成初級粒子。
帶電荷顏料粒子124可具有暗顏色,較佳為黑色,以阻擋或吸收光線。如圖2A所示,當視差屏障單元122的帶電荷顏料粒子124受到電場影響時,帶電荷顏料粒子124可被電場吸引,而在容部123內移動。反之,如圖2B所示,當帶電荷顏料粒子124未受到電場影響時,暗色的帶電荷顏料粒子124係散佈於容部123內,使得光線無法輕易透過容部123,而可作為屏障效果。
如圖2A和圖2B所示,切換電極125係形成於容部123的一側,用以驅動帶電荷顏料粒子124來移動於容部123中。切換電極125較佳係以透明導電材料所製成,例如ITO、IZO、AZO、GZO、TCO、ZnO或聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)。每一切換電極125包括中間電極126和側電極127,側電極127係形成於容部123的兩側或周圍,而中間電極126係形成於側電極127之間,且中間電極126和側電極127之間具有一預設間隔。如圖2A所示,當切換電極125電性連接於一驅動電壓時(亦即當驅動電壓施加於切換電極125時),中間電極126與側電極127之間會形成電位差,因而產生電場來驅動帶電荷顏料粒子124朝側電極127的方向移動,使得帶電荷顏料粒子124聚集於容部123之兩側或周圍,因此,光線可輕易透過視差屏障單元122的容部123。反之,如圖2B所示,當切換電極125未電性連接於驅動電壓時(亦即當驅動電壓未施加於切換電極125時),中間電極126與側電極127之間未形成電位差,而帶電荷顏料粒子124會散佈於容部123內,使得光線無法輕易透過容部123,而達到屏障光線的效果。
如圖1所示,在本實施例中,顯示面板110例如為LCD面板,此時,視差屏障片120係設置於顯示面板110的一側,而顯示裝置100的背光模組130係設置於顯示面板110的另一側。如圖2A所示,當顯示裝置100係切換至2D影像顯示模式時,視差屏障片120的視差屏障單元122可形成電場來驅動帶電荷顏料粒子124朝容部123的兩側或周圍移動,因此,由顯示面板110所傳來的光線可輕易通過視差屏障片120的透明單元121和視差屏障單元122,因而顯示面板110所顯示的2D影像可直接地被使用者來觀看,達到2D影像顯示的目的。如圖2A所示,當顯示裝置100係切換至3D影像顯示模式時,視差屏障片120的視差屏障單元122可無需通電,而視差屏障單元122的電荷顏料粒子124可散佈於容部123內,使得每一視差屏障單元122呈現不透光的狀態。此時,週期排列的視差屏障單元122可形成視差屏障效果,因而顯示面板110所顯示的2D影像可藉由視差屏障單元122來達到3D影像的效果。
因此,本實施例的顯示裝置100可利用視差屏障片120來切換成2D影像模式或3D影像模式,以選擇顯示2D或3D影像。當顯示裝置100為3D影像模式時,視差屏障片120可不需通電,因而可大幅地節省能量。再者,相較於傳統的可切換2D/3D影像的顯示器,本實施例之具有電泳流體的視差屏障片120可大幅地減少其厚度及重量,而可使得顯示裝置100更輕薄。
請參照圖3,其顯示依照本發明之第二實施例之顯示裝置的示意圖。在第二實施例中,顯示裝置200包含顯示面板210、視差屏障片220及背光模組230。顯示面板210可為LCD面板,用以顯示2D影像,視差屏障片220可設置於顯示面板210的一側,且位於顯示面板210與背光模組230之間。當顯示裝置200為2D影像顯示模式時,視差屏障片220可呈完全透光狀態,使得背光模組230的背光可完全地通過視差屏障片220來提供至顯示面板210,因而顯示裝置200可顯示出2D影像。當顯示裝置200為3D影像顯示模式時,視差屏障片220可形成視差屏障效果,使得使用者的雙眼可分別觀看不同的影像,以形成具有深度感的立體影像。因此,第二實施例的顯示裝置200可利用視差屏障片220來切換為2D影像顯示模式或3D影像顯示模式。
請參照圖4A和圖4B,其顯示依照本發明之第三實施例之顯示裝置的示意圖。在第三實施例中,顯示裝置300包含顯示面板310及視差屏障片320。顯示面板310可為LCD面板或其他顯示面板,視差屏障片320可設置於顯示面板210的一側。第三實施例的視差屏障片320包括第一視差屏障層301和第二視差屏障層302,第二視差屏障層302係設置於顯示面板310與第一視差屏障層301之間,用以反射來自顯示面板310的光線,以增加光線的再利用率。第一視差屏障層301包括帶電荷顏料粒子324,具有暗顏色,用以形成視差屏障效果,第二視差屏障層302包括帶電荷反射粒子328,其係以高反射率材料製成,例如銀、鋁、金、鉻、銅、銦、銥、鎳、鉑、錸、銠、錫、鉭、鎢、錳、上述任意合金或耐黃化且耐熱之白色反射材料(如二氧化鈦),用以反射光線。如圖4A所示,當顯示裝置300為2D影像顯示模式時,視差屏障片320的第一視差屏障層301和第二視差屏障層302可呈完全透光狀態,因而顯示面板310所顯示的2D影像可直接地被使用者來觀看,達到2D影像顯示的目的。如圖4B所示,當顯示裝置300為3D影像顯示模式時,視差屏障片320的第一視差屏障層301可形成視差屏障效果,因而顯示面板310所顯示的2D影像可藉由第一視差屏障層301來達到3D影像的效果。且來自顯示面板310的光線可被第二視差屏障層302的帶電荷反射粒子328來反射,以增加增加光線的再利用率,達到節省能量的功效。
請參照圖5A和圖5B,其顯示依照本發明之第四實施例之顯示裝置的示意圖。在第四實施例中,顯示裝置400包含顯示面板410、視差屏障片420及背光模組430。顯示面板410可為LCD面板,視差屏障片420可設置於顯示面板410的一側,且位於顯示面板410與背光模組430之間。第四實施例的視差屏障片420包括第一視差屏障層401和第二視差屏障層402,第一視差屏障層401係設置於顯示面板410與第二視差屏障層402之間,第二視差屏障層402係設置於第一視差屏障層401與背光模組430之間,用以反射來自背光模組430的光線,以增加光線的再利用率。第一視差屏障層401包括帶電荷顏料粒子424,具有暗顏色,用以形成視差屏障效果,第二視差屏障層402包括帶電荷反射粒子428,其係以高反射率材料製成,用以反射光線。如圖5A所示,當顯示裝置400為2D影像顯示模式時,視差屏障片420的第一視差屏障層401和第二視差屏障層402可呈完全透光狀態,使得背光模組430的背光可完全地通過視差屏障片420來提供至顯示面板410,因而顯示裝置400可顯示出2D影像。如圖5B所示,當顯示裝置400為3D影像顯示模式時,視差屏障片420可形成視差屏障效果,以形成立體影像。且來自背光模組430的光線可被第二視差屏障層402的帶電荷反射粒子428來反射,以增加光線的再利用率,達到節省能量的功效。
由上述本發明的實施例可知,本實施例的顯示裝置可利用具有電泳流體的視差屏障片來切換成2D影像模式或3D影像模式,以選擇性地顯示2D或3D影像。相較於傳統的可切換2D/3D影像的顯示器,當本發明的顯示裝置為3D影像模式時,由於視差屏障片可不需通電,因而可大幅地節省能量。再者,本發明之具有電泳流體的視差屏障片可具有輕薄的優點,因而可大幅地減少本發明之顯示裝置的厚度及重量。
綜上所述,雖然本發明已用較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400...顯示裝置
110、210、310、410...顯示面板
120、220、320、420...視差屏障片
121...透明單元
122...視差屏障單元
123...容部
124、324、424...帶電荷顏料粒子
125...切換電極
126...中間電極
127...側電極
130、230、430...背光模組
301、401...第一視差屏障層
302、402...第二視差屏障層
328、428...帶電荷反射粒子
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下:
圖1顯示依照本發明之第一實施例之顯示裝置的示意圖。
圖2A和圖2B顯示依照本發明之第一實施例之顯示裝置之視差屏障片的剖面示意圖。
圖3顯示依照本發明之第二實施例之顯示裝置的示意圖。
圖4A和圖4B顯示依照本發明之第三實施例之顯示裝置的示意圖。
圖5A和圖5B顯示依照本發明之第四實施例之顯示裝置的示意圖。
100...顯示裝置
110...顯示面板
120...視差屏障片
121...透明單元
122...視差屏障單元
130...背光模組
Claims (9)
- 一種可切換平面(two-dimensional,2D)影像或立體(three-dimensional,3D)影像的顯示裝置,包含:一顯示面板;以及一視差屏障片,包括複數個視差屏障單元以及複數個透明單元彼此相互交錯地排列,其中每一該些視差屏障單元包含:一容部;複數個帶電荷顏料粒子,設置於該容部內;以及一切換電極,設置於該容部的一側,用以驅動該些帶電荷顏料粒子來移動,其中當該顯示裝置為一3D影像顯示模式時,該些帶電荷顏料粒子係散佈於該容部內,當該顯示裝置為一2D影像顯示模式時,該切換電極係電性連接於一電壓,以驅動該些帶電荷顏料粒子往該容部的周圍移動;其中該視差屏障片包括一第一視差屏障層和一第二視差屏障層,該第二視差屏障層係設置於該顯示面板與該第一視差屏障層之間,用以反射來自該顯示面板的光線。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該顯示面板為一液晶顯示(Liquid Crystal Display,LCD)面板,且該顯示裝置更包含一背光模組。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該視差屏障片係設置於該顯示面板的一側,而該背光模組係設置於該顯示面板的另一側。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該視差屏障片係設置於該顯示面板與一背光模組之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該第一視差屏障層包括該些帶電荷顏料粒子,該第二視差屏障層包括複數個帶電荷反射粒子。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該顯示面板為LCD面板、有機發光二極體顯示(OLED)面板、電漿顯示面板(PDP)或場放射顯示(Field Emission Display)面板。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中每一該些視差屏障單元的該切換電極包括一中間電極和至少一側電極,該側電極係形成於該容部的兩側或周圍,而該中間電極係形成於該側電極之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該些帶電荷顏料粒子係設置於該容部內,並分散於一透明流體中。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該些帶電荷顏料粒子為黑色。
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