专利名称：立体显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示设备，特别涉及一种视觉屏障式立体显示器。
背景技术：
一般立体显示技术根据呈现立体图像的方式大致可分为搭配立体眼镜的立体图像技术及裸视立体图像技术，其中裸视立体图像技术由于使用方便而受到可携式电子装置设计者的青睐。裸视立体图像技术的视觉屏障式立体显示器(Barrier 3D Display)是使用视觉屏障来遮蔽部分像素图像。例如请参照图1所示，其显示了视觉屏障式立体显示器9的操作示意图。所述立体显示器9包含视觉屏障91及多个像素92，其中根据显示的图像内容所述像素92可区分为左眼像素92L以及右眼像素92R。使用者的双眼透过所述视觉屏障9可分别接收到不同像素所产生的图像，并于视网膜呈现立体图像。一般而言，视觉屏障式立体显示器的屏障间距(pitch, p)决定立体图像的最佳视距d_。装载于可携式电子装置的显示器通常需要能够根据使用状况而进行不同方向的显示，而公知视觉屏障式立体显示器在进行竖横转置时会有最佳视距dopt产生变化以及出现色偏现象的情形。例如请参照图2A及2B所示，其显示图1的立体显示器9的上视图，其中图2A为立体显示器于横置模式(landscape mode)的示意图而图2B为立体显示器于竖置模式(portrait mode)的示意图。如图2A及图2B所示，当立体显示器出现竖横转置(即从图2A转换为2B图或是从图2B转换为图2A)的情形时，用以进行空间混色的各颜色子像素的可视面积并不相同(部分像素面积受到视觉屏障91的遮蔽)，因此出现色差的问题，而降低显示图像的质量。此外，两种操作模式下的屏障间距P1及P2不尽相同，因此最佳视距Cltjpt也不相同，而造成使用上的不便。
有鉴于此，有必要提出一种可同时克服上述因立体显示器的竖横转置所导致最佳视距变化以及色偏现象的立体显示器。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种可竖横转置的视觉屏障式立体显示器。本发明的另一目的是提出一种可搭配场序彩色液晶显示器的视觉屏障式立体显示器。本发明提出一种立体显示器，供使用者观看立体图像。所述立体显示器包含屏障装置及显示面板。所述屏障装置用以产生多个可透光区域及多个不可透光区域。所述显示面板包含像素阵列，该像素阵列用以产生左眼图像及右眼图像，所述使用者的双眼透过所述屏障装置的所述可透光区域分别接收所述左眼图像及所述右眼图像，其中所述像素阵列的每一像素形状为九十度旋转对称。本发明还提出一种立体显示器，供使用者于第一方向及第二方向观看立体图像。所述立体显示器包含屏障装置及显示面板。所述屏障装置用以沿所述第一方向产生多个第一可透光区域及多个第一不可透光区域，或沿所述第二方向产生多个第二可透光区域及多个第二不可透光区域，其中所述第一可透光区域与所述第二可透光区域具有相同宽度。所述显示面板包含像素阵列，该像素阵列用以产生左眼图像及右眼图像，所述使用者的双眼透过所述屏障装置的所述第一可透光区域或所述第二可透光区域分别接收所述左眼图像及所述右眼图像，其中所述像素阵列的每一像素形状为九十度旋转对称。本发明的立体显示器中，由于所述像素形状为九十度旋转对称，例如正方形或圆形，当所述立体显示器产生竖横转置时所述像素仍维持同的形状，因此能够设计具相同可视面积的像素进行空间混色，由此消除色差现象；当搭配竖横转置时具有相同屏障间距的屏障装置，可固定最佳可视距离。
图1示出了视觉屏障式立体显示器的操作示意图。图2A示出了公知显示器的横置模式的示意图。图2B示出了显示器的竖置模式的示意图。图3示出了本发明实施例的立体显示器的框图。图4示出了本发明实施例的立体显示器的屏障装置的示意图。图5示出了图4的屏障装置中沿5-5'线的剖示图。图6A示出了本发明实施例的立体显示器的横置模式的示意图。图6B示出了本发明实施例的立体显示器的竖置模式的示意图。附图标记说明10屏障装置IOB可透光区域IOD不可透光区域11上基板111第一基板112第一电极113第一绝缘层114第一条状电极12下基板121第二基板122第二电极123第二绝缘层124第二条状电极13液晶层20显示面板21像素21R、21GB、21B 子像素 30 控制器40方向传感器9 立体显示器91视觉屏障92、92L、92R像素p、Pp p2、D屏障间距 dopt最佳视距
具体实施方式
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先进行说明。此外，于本发明各图标中仅显示了部份构件并省略了与本发明说明不直接相关的构件。请参照图3所示，其显示本发明实施例的立体显示器，其包含屏障装置10、显示面板20、控制器30及方向传感器40。所述屏障装置10及所述显示面板20均为可双向显示的装置，优选具有适用于各种可携式电子装置的尺寸。所述方向传感器40例如，但不限于，为重力传感器(G-sensor)，用以感测所述立体显示器的操作方向，并将相对所述操作方向的方向信号Sd传送至所述控制器30。所述控制器30则根据所述方向信号Sd控制所述屏障装置10及所述显示面板20的操作，例如输出垂直同步信号(V_sync)或水平同步信号(H_sync)至所述显示面板20以进行不同方向的显示，或提供电位差至所述屏障装置10以交错形成多个可透光区域及多个不可透光区域。请参照图4所示，其显示本发明实施例的屏障装置10。所述屏障装置10包含相对地设置的上基板11及下基板12，以及夹设于所述上基板11及所述下基板12间的液晶层13。所述上基板11包含第一基板111，于其上朝向所述下基板12的方向依序形成有第一电极112、第一绝缘层113及平行地排列于所述第一绝缘层113上的多个第一条状电极114。所述第一基板111可为玻璃或为柔性(Flexible)基板，但并不限于此。所述第一电极112优选为片状透明电极，例如可由铟锡氧化物(ITO)等所形成；所述第一条状电极114彼此电性连接且例如可由铟锡氧化物所形成，但并不限于此。每一个第一条状电极114优选大致呈矩形，且两两相距预设间距，并沿着第一方向(例如图中Y方向)平行的排列，也就是所述第一条状电极114具有沿第二方向(例如图中X方向)延伸的长度方向。所述第一绝缘层113用以使所述第一电极112及所述第一条状电极114电性绝缘。本实施例中，所述第一方向Y垂直于所述第二方向X。 所述下基板12包含第二基板121，于其上朝向所述上基板11的方向依序形成有第二电极122、第二绝缘层123及平行地排列于所述第二绝缘层123上的多个第二条状电极124。所述第二电极122优选为片状透明电极，且同样可为玻璃或为柔性基板，但并不限于此。所述第二条状电极124彼此电性连接，每一个第二条状电极124优选大致呈矩形，且两两相距预设间距，并沿着所述第二方向X平行的排列，也就是所述第二条状电极124具有沿所述第一方向Y延伸的长度方向。所述第二绝缘层123用以使所述第二电极122及所述第二条状电极124电性绝缘。本实施例中，所述第一条状电极114及所述第二条状电极124的所述预设间距即为屏障间距(pitch)，且所述第一条状电极114与等第二条状电极124具有相同的预设间距。请参照图5所示，其显示图4中沿5-5'线的剖示图。所述屏障装置10通过于所述上基板11及所述下基板12间形成电位差，以使夹设于其间的所述液晶层13相间隔地形成多个可透光区域及多个不可透光区域，以用作视觉屏障。请同时参照图4及图5所示，所述控制器30提供第一电压V1及第二电压V2，所述方向传感器40用以决定操作方向。当所述方向传感器40感测出沿图中Y方向为所欲操作方向(例如此时立体显示器为竖置模式)时，所述控制器30提供第一电压V1至所述第二条状电极124(即V1耦接至接点S1),其中所述第一电压V1例如为图中所示的时变电压，其例如可为正负交替的时变电压。所述控制器30同时提供第二电压V2至所述第一电极112、所述第二电极122及所述第一条状电极114(即V2耦接至接点S4)，其中所述第二电压V2作为参考电压而具有固定电压，例如可为地电压(ground voltage)。由此,时变的电位差则可形成于所述第二条状电极124与所述上基板11间，以驱动所述液晶层13中相对于所述第二条状电极124的液晶分子。由此，则可于所述液晶层13中形成明暗相间的可透光区域及不可透光区域。当所述方向传感器40感测出沿图中X方向为所欲操作方向(例如此时立体显示器为横置模式)时，所述控制器30提供所述第一电压V1至所述第一条状电极114(即V1耦接至接点S2)。所述控制器30同时提供所述第二电压V2至所述第一电极112、所述第二电极122及所述第二条状电极124(即V2耦接至接点S3)。由此，时变的电位差则可形成于所述第一条状电极114及所述下基板12间，以驱动所述液晶层13中相对于所述第一条状电极114的液晶分子。由此，则可于所述液晶层13中形成明暗相间的可透光区域及不可透光区域。透过如图4及图5的设计，所述屏障装置10可用于双向操作的立体显示器。本发明中，所述屏障装置10通常设置于使用者与所述显示面板20间，或设置于所述显示面板20与背光模块间，以使所述使用者透过所述屏障装置10于左眼、右眼看到不同的像素区域。 请参照图6A及6B所示，其显示本发明实施例的立体显示器的上视图，其中图6A为立体显示器横置模式的示意图，而图6B为立体显示器竖置模式的示意图。所述显示面板20包含像素阵列，该像素阵列用以产生左眼图像及右眼图像。所述屏障装置10根据所述控制器30所输入的电位差(如图5所示)形成多个透光区IOB及多个不透光区10D，如此使用者的双眼透过所述屏障装置10则可分别接收来自所述显示面板20的不同像素所产生的左眼图像信号及右眼图像信号。所述显示面板20包含多个不同颜色的像素21，例如红色子像素21R、绿色子像素21G及蓝色子像素21B，以通过空间混色来达成输出彩色图像的目的。此外，可以了解的是，图6A及6B的颜色子像素虽显示为红绿蓝三种颜色，但其仅为例示性；所述子像素也可为公知显示器中所使用的其他颜色组，例如红绿蓝白色(RGBW)等，并不限于图6A及6B所公开者。本发明中，所述像素21为九十度旋转对称，例如正方形、圆形及正六边形等等，其中，此处所述九十度旋转对称是指旋转九十度前，于水平方向(例如图4的X方向)及垂直方向(例如图4的Y方向)具有对称的形状且水平方向与垂直方向的对称形状具有相等的面积；且于旋转九十度后，于水平方向(例如图4的X方向)及垂直方向(例如图4的Y方向)仍具有对称的形状且水平方向与垂直方向的对称形状具有相等的面积；因此，所述像素21的形状并不限于正方形、圆形及正六边形。由此，当所述立体显示器进行竖横转置时，对位于所述可透光区域IOB的各颜色子像素(R、G、B)具有相同的可视面积，以达成相同的空间混色效果，因此可消除色偏现象。此外，由于所述像素21为九十度旋转对称，横置模式与竖置模式下可具有相同的屏障间距D(即可透光区域IOB的宽度相同)，因此可消除最佳视距改变的情形。一种实施例中，本发明的立体显示器的所述像素21区分有左眼像素及右眼像素，例如奇数行显示左眼或右眼图像而偶数行显示右眼或左眼图像，但不以此为限。由于视觉屏障式显示器本身具有穿透率低及分辨率低的缺点，本发明的立体显示器置更可搭配可双向显示的场序彩色液晶显示器来产生彩色立体图像，也就是所述显示面板20的各子像素均通过时间混色来显示彩色图像而不具有不同颜色子像素的区别(即图6A及图6B中的子像素没有R、G、B颜色的区别)，可有效提升穿透率以及分辨率。此外，所述显示面板20也可为单色显示面板或灰阶显示面板。如前所述，公知立体显示器于竖横转置时具有色偏及最佳视距改变等问题，因此较不适用于可携式电子装置。本发明另提出一种可消除竖横转置时所产生的各种问题的视觉屏障式立体显示器(图3)，当搭配于可双向显示的场序彩色液晶显示器时，可进而有效提升穿透率及分辨率。虽然本发明已以前述实施例公开，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改。因此本发明的保护范围当视 所述权利要求所限定者为准。
权利要求
1.一种立体显示器，供使用者观看立体图像，所述立体显示器包含 屏障装置，用以产生多个可透光区域及多个不可透光区域；以及 显示面板，该显示面板包含像素阵列，所述像素阵列用以产生左眼图像及右眼图像，所述使用者的双眼透过所述屏障装置的所述可透光区域分别接收所述左眼图像及所述右眼图像，其中所述像素阵列的每一像素形状为九十度旋转对称。
2.根据权利要求1所述的立体显示器，其中所述每一像素为正方形或圆形。
3.根据权利要求1或2所述的立体显示器，其中所述显示面板为场序彩色液晶显示面板、单色液晶显示面板或灰阶液晶显示面板。
4.根据权利要求1所述的立体显示器，该立体显示器还包含方向传感器及控制器，所述方向传感器决定操作方向；所述控制器根据所述操作方向提供电位差至所述屏障装置，以交错形成所述可透光区域及所述不可透光区域。
5.根据权利要求1所述的立体显示器，其中所述屏障装置还包含 上基板，该上基板包含第一基板以及依序形成于所述第一基板上的第一电极、第一绝缘层及多个第一条状电极； 所述第一电极为片状电极； 所述第一条状电极沿第一方向平行排列； 所述第一绝缘层用以使所述第一电极及所述第一条状电极电性绝缘； 下基板，面对所述上基板，所述下基板包含第二基板以及依序形成于所述第二基板上的第二电极、第二绝缘层及多个第二条状电极； 所述第二电极为片状电极； 所述第二条状电极沿第二方向平行排列，其中所述第二方向垂直于所述第一方向； 所述第二绝缘层用以使所述第二电极及所述第二条状电极电性绝缘；以及 液晶层，夹设于所述上基板及所述下基板之间。
6.一种立体显示器，供使用者于第一方向及第二方向观看立体图像，所述立体显示器包含 屏障装置，用以沿所述第一方向产生多个第一可透光区域及多个第一不可透光区域，或沿所述第二方向产生多个第二可透光区域及多个第二不可透光区域，其中所述第一可透光区域与所述第二可透光区域具有相同宽度；以及 显示面板，该显示面板包含像素阵列，所述像素阵列用以产生左眼图像及右眼图像，所述使用者的双眼透过所述屏障装置的所述第一可透光区域或所述第二可透光区域分别接收所述左眼图像及所述右眼图像，其中所述像素阵列的每一像素形状为九十度旋转对称。
7.根据权利要求6所述的立体显示器，其中所述每一像素为正方形或圆形。
8.根据权利要求6或7所述的立体显示器，其中所述显示面板为场序彩色液晶显示面板、单色液晶显示面板或灰阶液晶显示面板。
9.根据权利要求6所述的立体显示器，该立体显示器还包含方向传感器及控制器，所述方向传感器决定操作方向；所述控制器根据所述操作方向提供电位差至所述屏障装置，以交错形成所述第一可透光区域及所述第一不可透光区域，或交错形成所述第二可透光区域及所述第二不可透光区域。
10.根据权利要求6所述的立体显示器，其中所述第一方向为所述立体显示器的横置方向 ，所述第二方向为所述立体显示器的竖置方向。
全文摘要
本发明提供一种立体显示器，包含屏障装置及显示面板。使用者的双眼经过所述屏障装置可分别看到所述显示面板所显示的左眼图像及右眼图像。所述显示面板包含像素阵列，用以显示所述左眼图像及所述右眼图像，且所述像素阵列的每一像素为几何对称。
文档编号H04N13/00GK103037229SQ201110412180
公开日2013年4月10日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年10月6日
发明者李瑞斌, 康沐楷, 曾恒正 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司