[發明專利]視差控制元件、顯示裝置及自動立體影像的形成方法

有效

• 申請號: 201010250831.6
• 申請日: 2010-08-06
• 公開（公告）號: CN101923257A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 蔡孟杰;陳峙彣;石志鴻
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02B27/22;G02F1/1335;H04N13/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及一種視差控制裝置與方法，且特別是有關于一種可在兩種顯示模式中呈現自動立體影像的視差控制裝置與方法。

背景技術

一般來說，3D顯示器(three?dimensional?displays)可區分為戴眼鏡式3D顯示器(又稱立體顯示器，stereoscopic?displays)與裸眼式3D顯示器。(又稱自動立體顯示器，autostereoscopic?displays)。利用戴眼鏡式3D顯示技術，使用者必須配戴如特殊設計的眼鏡如快門眼鏡(shutter?glasses)，而讓使用者的左、右眼分別接收到不同的影像，進而感知立體影像。自動立體顯示器則是在顯示裝置內部設置特殊的光學元件，如視差控制元件(parallax?barrier)，以使得顯示裝置可分別向使用者的左、右眼發出不同的影像，進而讓使用者不需配戴輔助眼鏡就能感知立體影像。

圖1A概要地繪示了一種公知自動立體顯示器的運作原理。如圖1A所示，自動立體顯示器包含顯示面板100與設置于顯示面板100的顯示面上方的視差控制元件110。顯示面板100包含了至少二基板102、104，以及設于其間的液晶層106。此外，基板102上設有多個像素(圖中未繪示)所組成的像素陣列，每一像素可對應到液晶層106中的至少一特定液晶胞(如，106a、106b)。視差控制元件110包括：相對設置的二基板116、120；設置于所述基板116、120之間的向列式液晶胞(twisted?nematic?cell，下稱TN液晶)112、114；設于基板116表面上的兩組條狀電極122、124；以及實質上完全覆蓋基板120的一表面的表面電極118。本發明所屬技術領域的技術人員皆可理解，在此一自動立體顯示器中，尚可包括至少一偏光片(此處為求簡潔而未予繪示)；舉例來說，此偏光片可設于顯示面板100下方、顯示面板100與視差控制元件110之間或視差控制元件110之上。上述條狀電極122和124可交錯排列于基板116上，且可通過分別控制這兩組電極的電位差，而產生直條狀的視差控制結構。舉例來說，當將表面電極118與條狀電極組122接地而另一條狀電極組124連接至高電壓時，位于條狀電極組122(處于接地狀態)處的TN液晶112不會被驅動；而位于條狀電極組124(處于高電壓狀態)處的TN液晶114會被驅動。如此一來，由顯示面板100發出的影像(光線)經過此視差控制結構110時，光線無法穿透被驅動的TN液晶114，僅能通過未被驅動的TN液晶112的部分；因此，顯示面板100發出的影像會形成一種具有視差屏障圖案的影像，而能夠分別提供左眼影像(如，來自對應于液晶胞106b的像素的影像)以及右眼影像(如，來自對應于液晶胞106a的像素的影像)給使用者的左、右眼，而使用者的大腦在接收到上述左、右眼影像的信號后，即可感知一立體影像。

目前許多顯示裝置都可以相對于一基座或電子裝置旋轉，舉例來說，當顯示器橫放(即顯示器的長邊位于水平方向中)時稱為風景模式(landscapemode)；而當顯示器直放(即顯示器的長邊位于垂直方向中)時稱為肖像模式(portrait?mode)。然而，上述公知視差控制元件僅能用以在單一種顯示模式下提供具有視差屏障圖案的影像。以圖1B為例，當視差控制元件150的條狀電極組152、154沿著平行于顯示裝置長邊的方向設置時，顯示器只有在肖像模式下才能呈現立體影像。更詳細地說，在此種情形下，來自顯示面板160的像素162a與162b的影像可以通過處于接地狀態的條狀電極152處的TN液晶(圖中未繪示)，而分別提供左眼影像(如，來自對應于像素160b的影像)與右眼影像(如，來自對應于像素160a的影像)給使用者的左、右眼，而使用者的大腦感知一立體影像。

為了使得顯示器在風景模式與肖像模式中皆能呈現立體影像，在實際應用中，出現了許多問題。舉例來說，在不同模式中，使用者必須改變視距(viewingdistance)才能感知到清楚的立體影像。所謂視距指使用者眼睛與屏幕之間的距離(即圖1A繪示的D)，一般而言，視距會和使用者兩眼的間距成正比以及視差控制元件和像素之間的距離成正比，并和玻璃基板的折射率成反比以及像素間隔(pixel?pitch)成反比。當將顯示器由肖像模式轉換為風景模式時，像素的間距會改變，因而導致視距不同。