專利名稱：可切換式平面立體顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種可切換式平面立體顯示器(switchable two and three dimensional display)，且特別是有關(guān)于一種具有可切換式光柵(switchable barrier)的可切換式平面立體顯示器。
背景技術(shù)：
近年來，隨著顯示技術(shù)的不斷進步，使用者對于顯示器的顯示品質(zhì)(如圖像解析度、色彩飽和度等)的要求也越來越高。然而，除了高圖像解析度以及高色彩飽和度之外， 對于使用者而言，顯示器是否能夠顯示立體圖像也成為購買上的考量因素之一。目前發(fā)展出來的立體圖像顯示技術(shù)，主要是利用固定式光柵來控制觀賞者左眼與右眼所接收到的圖像。根據(jù)人眼的視覺特性，當(dāng)左、右眼分別觀視相同的圖像內(nèi)容但是具有不同視差(parallax)的二圖像時，人眼會觀察一立體圖像。依照固定式光柵位置的不同， 可將立體顯示技術(shù)大致上區(qū)分為前光柵式(front barrier)立體顯示技術(shù)以及后光柵式 (back barrier)立體顯示技術(shù)兩禾中。前光柵式立體圖像顯示技術(shù)是將光柵配置于顯示面板的前方，意即，光柵是位于顯示面板與人眼之間；而后光柵式立體圖像顯示技術(shù)則是將光柵配置于背光源以及顯示面板之間。關(guān)于前光柵式立體圖像顯示技術(shù)可參考美國專利公開案US 2004/0257531的內(nèi)容，而后光柵式立體圖像顯示技術(shù)則可參考美國專利公開案US 2007/0229654A1的內(nèi)容。值得注意的是，利用固定式光柵來產(chǎn)生立體圖像屬于一種空間多工 (spatial-multiplexed)的方式，此方式雖然可以使得液晶顯示面板具有立體顯示的效果， 但卻使立體顯示器的解析度減半。此外，具有固定式光柵的立體顯示器只能用來顯示立體圖像而無法顯示平面圖像。對于使用者而言，具有固定式光柵的立體顯示器的實用性不高。為解決上述問題，一種可切換式光柵(switchable barrier)已被應(yīng)用于可切換式平面立體顯示器中，以使可切換式平面立體顯示器能夠在可切換式光柵未被開啟的情況下顯示出平面圖像。當(dāng)可切換式光柵被開啟時，可切換式平面立體顯示器便能夠顯示出立體圖像。圖1為已知一種可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。請參照圖1，已知的可切換式平面立體顯示器100包括一液晶顯示面板110以及一可切換式光柵120。液晶顯示面板110具有一顯示區(qū)110a、一環(huán)繞顯示區(qū)IlOa的非顯示區(qū)IlOb以及一從顯示區(qū)IlOa延伸至非顯示區(qū)IlOb的第一黑矩陣112 (black matrix)，其中第一黑矩陣112具有多個呈矩陣排列且僅分布于顯示區(qū)內(nèi)的引線孔11加。可切換式光柵120具有一立體圖像控制區(qū)120a、 一環(huán)繞立體圖像控制區(qū)120a的非顯示區(qū)120b以及一僅配置于非顯示區(qū)120b上的第二黑矩陣122，其中第二黑矩陣122環(huán)繞立體圖像控制區(qū)120a，且立體圖像控制區(qū)120a的面積與顯示區(qū)120b的面積相同。由圖1可知，由于立體圖像控制區(qū)120a的外緣會對準(zhǔn)于顯示區(qū)120b的外緣，因此當(dāng)使用者觀看已知的可切換式平面立體顯示器100時，將十分容易察覺圖像在邊緣處有視覺效果不良的情況。導(dǎo)致此現(xiàn)象的主要原因是第二黑矩陣122無法在使用者的視線上完全遮蔽住第一黑矩陣112，使用者很容易察覺位于圖像邊緣處的第一黑矩陣112。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可切換式平面立體顯示器，其所顯示的圖像在邊緣處不易有視覺效果不良的現(xiàn)象。本發(fā)明提出一種可切換式平面立體顯示器，適于讓一使用者觀看，此可切換式平面立體顯示器包括一液晶顯示面板以及一可切換式光柵。液晶顯示面板具有一顯示區(qū)、一環(huán)繞顯示區(qū)的非顯示區(qū)以及一從顯示區(qū)延伸至非顯示區(qū)的第一黑矩陣，其中第一黑矩陣具有多個呈矩陣排列且僅分布于顯示區(qū)內(nèi)的引線孔?？汕袚Q式光柵具有一立體圖像控制區(qū)、 一環(huán)繞立體圖像控制區(qū)的非顯示區(qū)以及一僅配置于非顯示區(qū)上的第二黑矩陣，其中第二黑矩陣環(huán)繞立體圖像控制區(qū)，且立體圖像控制區(qū)的面積不同于顯示區(qū)的面積。在本發(fā)明的一實施例中，可切換式光柵配置于液晶顯示面板與使用者之間，且立體圖像控制區(qū)的面積小于顯示區(qū)的面積。在本發(fā)明的一實施例中，第二黑矩陣位于液晶顯示面板的非顯示區(qū)以及部分顯示區(qū)上方。在本發(fā)明的一實施例中，位于部分顯示區(qū)上方的第二黑矩陣的寬度為W1,而第一黑矩陣與第二黑矩陣之間的最短距離為D1，且滿足下列關(guān)系式W1ZD1 ^ ffH/DH,其中Wh為顯示區(qū)的寬度的一半，而 為預(yù)設(shè)的觀賞距離，且預(yù)設(shè)觀賞距離實質(zhì)上為使用者的眼睛至液晶顯示面板內(nèi)其中一片基板的內(nèi)表面的距離。在本發(fā)明的一實施例中，液晶顯示面板配置于可切換式光柵與使用者之間，且顯示區(qū)的面積小于立體圖像控制區(qū)的面積。在本發(fā)明的一實施例中，第一黑矩陣位于可切換式光柵的非顯示區(qū)以及部分立體圖像控制區(qū)上方。在本發(fā)明的一實施例中，位于部分立體圖像控制區(qū)上方的第一黑矩陣的寬度為 W2，而第一黑矩陣與第二黑矩陣之間的最短距離為D1，且滿足下列關(guān)系式VD1 ^ WH/DH，其中Wh為立體圖像控制區(qū)的寬度的一半，而Dh為預(yù)設(shè)的觀賞距離，且預(yù)設(shè)觀賞距離實質(zhì)上為使用者的眼睛至可切換式光柵內(nèi)其中一片基板的內(nèi)表面的距離。在本發(fā)明的一實施例中，前述的可切換式平面立體顯示器更包括一背光模塊，且液晶顯示面板配置于可切換式光柵與背光模塊之間。在本發(fā)明的可切換式平面立體顯示器中，由于可切換式光柵的立體圖像控制區(qū)的面積與液晶顯示面板的顯示區(qū)的面積不同，因此本發(fā)明可以避免可切換式平面立體顯示器所顯示的圖像在邊緣處出現(xiàn)視覺效果不良的現(xiàn)象。


圖1為已知一種可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。圖2為本發(fā)明一實施例的可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。圖3為本發(fā)明另一實施例的可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。圖4為本發(fā)明又一實施例的可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。附圖標(biāo)號100 可切換式平面立體顯示器110:液晶顯示面板IlOa:顯示區(qū)IlOb:非顯示區(qū)112:第一黑矩陣112a:引線孔120 可切換式光柵120a 立體圖像控制區(qū)120b 非顯示區(qū)122 第二黑矩陣200a,200b,200c 可切換式平面立體顯示器210 液晶顯示面板210a:顯示區(qū)210b 非顯示區(qū)212 第一黑矩陣212a:引線孔220 可切換式光柵220a 立體圖像控制區(qū)220b 非顯示區(qū)220c 可切換遮蔽區(qū)222 第二黑矩陣224:第一控制電極226:第二控制電極224a:開孔230 背光模塊
具體實施例方式為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例， 并配合所附附圖，作詳細說明如下。圖2為本發(fā)明一實施例的可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。請參照圖2，本實施例的可切換式平面立體顯示器200a，適于讓一使用者觀看，此可切換式平面立體顯示器200a包括一液晶顯示面板210以及一可切換式光柵220。液晶顯示面板210具有一顯示區(qū)210a、一環(huán)繞顯示區(qū)210a的非顯示區(qū)210b以及一從顯示區(qū)210a延伸至非顯示區(qū)210b的第一黑矩陣212，其中第一黑矩陣212具有多個呈矩陣排列且僅分布于顯示區(qū)210a內(nèi)的引線孔212a。可切換式光柵220具有一立體圖像控制區(qū)220a、一環(huán)繞立體圖像控制區(qū)220a 的非顯示區(qū)220b以及一僅配置于非顯示區(qū)220b上的第二黑矩陣222，其中第二黑矩陣222 環(huán)繞立體圖像控制區(qū)220a，且立體圖像控制區(qū)220a的面積不同于顯示區(qū)220b的面積。由圖2可知，本實施例的可切換式光柵220配置于液晶顯示面板210與使用者之間，且立體圖像控制區(qū)220a的面積會小于顯示區(qū)210a的面積。詳言之，可切換式光柵220中的第二黑矩陣222會位于非顯示區(qū)210b以及部分顯示區(qū)210a上方，第二黑矩陣222與第一黑矩陣 212部份重迭，并且第二黑矩陣222自邊緣向內(nèi)延伸一預(yù)定寬度，意即，第二黑矩陣222的內(nèi)緣與第一黑矩陣212的內(nèi)緣不相互對準(zhǔn)。在本實施例的架構(gòu)中，第二黑矩陣222在使用者的視線上較容易遮蔽住第一黑矩陣212，以讓使用者不容易察覺位于圖像邊緣處的第一黑矩陣212，進而改善圖像在邊緣處的視覺效果不良的現(xiàn)象。在本實施例中，液晶顯示面板210例如是一扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示面板(Twisted Nematic Liquid Crystal Display Panel)，而可切換式光柵220例如是一常態(tài)白色模式的扭轉(zhuǎn)向列型液晶盒(normally white mode TN-LC Cell)。具體而言，液晶顯示面板210除了可以是扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示面板之外，也可以其他型態(tài)的液晶顯示面板，如多域垂直配向式(MVA)液晶顯示面板等，而可切換式光柵220具有一位于立體圖像控制區(qū)220a內(nèi)的第一控制電極224，且第一控制電極2 具有多個開孔22如。此外，本實施例的可切換式平面立體顯示器200a可進一步包括一背光模塊230， 其中液晶顯示面板210配置于可切換式光柵220與背光模塊230之間。在本實施例中，位于部分顯示區(qū)210a上方的第二黑矩陣222的寬度為W1,而第一黑矩陣212與第二黑矩陣222之間的最短距離為D1，且滿足下列關(guān)系式W1ZiD1 ^ ffH/DH,其中Wh為立體圖像控制區(qū)210a的寬度的一半，而 為預(yù)設(shè)的觀賞距離，且預(yù)設(shè)觀賞距離Dh實質(zhì)上為使用者的眼睛至液晶顯示面板210內(nèi)其中一片基板的內(nèi)表面的距離。此處，使用者的位置僅為示意，另外由于液晶顯示面板210中的液晶層的厚度很小，故忽略不計。一般而言，若可切換式平面立體顯示器200a是應(yīng)用于監(jiān)視器領(lǐng)域時，預(yù)設(shè)的觀賞距離 Dh例如是介于50厘米至100厘米之間，若可切換式平面立體顯示器200a是應(yīng)用于電視領(lǐng)域時，預(yù)設(shè)的觀賞距離Dh例如是介于300厘米至500厘米之間。當(dāng)然，本實施例的可切換式平面立體顯示器200a也可應(yīng)用于其他領(lǐng)域，而其預(yù)設(shè)的觀賞距離 也可視實際情況而做調(diào)整。圖3為本發(fā)明另一實施例的可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。請參照圖 3，本實施例的可切換式平面立體顯示器200b與圖2中的可切換式平面立體顯示器200a相似，惟二者主要的差異處在于可切換式平面立體顯示器200b中的液晶顯示面板210配置于可切換式光柵220與使用者之間，且顯示區(qū)210a的面積會小于立體圖像控制220a區(qū)的面積。詳言之，第一黑矩陣212位于非顯示區(qū)220b以及部分立體圖像控制區(qū)220a上方。在本實施例的架構(gòu)中，第一黑矩陣212在使用者的視線上較容易遮蔽住第二黑矩陣222，以讓使用者不容易察覺位于圖像邊緣處的第二黑矩陣222，進而改善圖像在邊緣處的視覺效果不良的現(xiàn)象。
在本發(fā)明的一實施例中，位于部分立體圖像控制區(qū)220a上方的第一黑矩陣212的寬度為W2,而第一黑矩陣212與第二黑矩陣222之間的最短距離為D1，且滿足下列關(guān)系式VD1 ^ Wh/Dh，其中Wh為立體圖像控制區(qū)220a的寬度的一半，而 為預(yù)設(shè)的觀賞距離，且預(yù)設(shè)觀賞距離Dh實質(zhì)上為使用者的眼睛至可切換式光柵220內(nèi)其中一片基板的內(nèi)表面的距離。此處，使用者的位置僅為示意，另外由于可切換式光柵220中的液晶層的厚度很小，故忽略不計。一般而言，若可切換式平面立體顯示器200b是應(yīng)用于監(jiān)視器領(lǐng)域時，預(yù)設(shè)的觀賞距離 Dh例如是介于50厘米至100厘米之間，若可切換式平面立體顯示器200b是應(yīng)用于電視領(lǐng)域時，預(yù)設(shè)的觀賞距離Dh例如是介于300厘米至500厘米之間。當(dāng)然，本實施例的可切換式平面立體顯示器200b也可應(yīng)用于其他領(lǐng)域，而其預(yù)設(shè)的觀賞距離 也可視實際情況而做調(diào)整。圖4為本發(fā)明又一實施例的可切換式平面立體顯示器的剖面示意圖。請參照圖4， 本實施例的可切換式平面立體顯示器200c包括一液晶顯示面板210以及一可切換式光柵 220。液晶顯示面板210具有一顯示區(qū)210a、一環(huán)繞顯示區(qū)210a的非顯示區(qū)210b以及一從顯示區(qū)210a延伸至非顯示區(qū)210b的第一黑矩陣212，其中第一黑矩陣212具有多個呈矩陣排列且僅分布于顯示區(qū)210a內(nèi)的引線孔21加。可切換式光柵220配置于液晶顯示面板 210與使用者之間，其中可切換式光柵220具有一立體圖像控制區(qū)220a、一環(huán)繞立體圖像控制區(qū)220a的可切換遮蔽區(qū)220c、一環(huán)繞可切換遮蔽區(qū)220c的非顯示區(qū)220b以及一僅配置于非顯示區(qū)220b上的第二黑矩陣222，且立體圖像控制區(qū)220a的面積小于顯示區(qū)210a的面積。關(guān)于液晶顯示面板210以及可切換式光柵220的詳細結(jié)構(gòu)與上述實施例相同，故于此不再重述。值得注意的是，本實施例的可切換式光柵220具有一位于立體圖像控制區(qū)220a內(nèi)的第一控制電極224以及一位于可切換遮蔽區(qū)220c內(nèi)的第二控制電極226，其中第一控制電極2 具有多個開孔22如。在一較佳實施例中，上述的第二控制電極2 例如為環(huán)形電極。從圖4可知，顯示區(qū)210a的面積實質(zhì)上會等于立體圖像控制區(qū)220a以及可切換遮蔽區(qū)220c的面積總和。此外，液晶顯示面板210的非顯示區(qū)210b的內(nèi)緣會與可切換式光柵220的非顯示區(qū)220b的內(nèi)緣會實質(zhì)上對準(zhǔn)，且可切換遮蔽區(qū)220c位于部分顯示區(qū)210a 上方。在本實施例中，可切換遮蔽區(qū)的寬度為W3,而第一黑矩陣212與可切換控制區(qū) 220c之間的最短距離為D3，且滿足下列關(guān)系式ff3/D3 ^ ffH/DH,其中Wh為顯示區(qū)210a的寬度的一半，而 為預(yù)設(shè)的觀賞距離，且預(yù)設(shè)觀賞距離實質(zhì)上為使用者的眼睛至液晶顯示面板210內(nèi)其中一片基板的內(nèi)表面的距離。在本發(fā)明的可切換式平面立體顯示器中，由于可切換式光柵的立體圖像控制區(qū)的面積與液晶顯示面板的顯示區(qū)的面積不同，因此本發(fā)明可以避免可切換式平面立體顯示器所顯示的圖像在邊緣處出現(xiàn)視覺效果不良的現(xiàn)象。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以的權(quán)利要求所界定范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種可切換式平面立體顯示器，其特征在于，所述可切換式平面立體顯示器適于讓一使用者觀看，所述可切換式平面立體顯示器包括一液晶顯示面板，具有一顯示區(qū)、一環(huán)繞所述顯示區(qū)的非顯示區(qū)以及一從所述顯示區(qū)延伸至所述非顯示區(qū)的第一黑矩陣，其中所述第一黑矩陣具有多個呈矩陣排列且僅分布于所述顯示區(qū)內(nèi)的引線孔；以及一可切換式光柵，具有一立體圖像控制區(qū)、一環(huán)繞所述立體圖像控制區(qū)的非顯示區(qū)以及一僅配置于所述非顯示區(qū)上的第二黑矩陣，所述第二黑矩陣環(huán)繞所述立體圖像控制區(qū)， 且所述立體圖像控制區(qū)的面積不同于所述顯示區(qū)的面積。
2.如權(quán)利要求1所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，所述可切換式光柵配置于所述液晶顯示面板與所述使用者之間，且所述立體圖像控制區(qū)的面積小于所述顯示區(qū)的面積。
3.如權(quán)利要求2所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，所述第二黑矩陣位于所述液晶顯示面板的非顯示區(qū)以及部分所述顯示區(qū)上方。
4.如權(quán)利要求3所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，位于部分所述顯示區(qū)上方的所述第二黑矩陣的寬度為W1，而所述第一黑矩陣與所述第二黑矩陣之間的最短距離 SD1，且滿足下列關(guān)系式W1At1 ≥ Wh/Dh，其中Wh為所述顯示區(qū)的寬度的一半，而 為預(yù)設(shè)的觀賞距離，且所述預(yù)設(shè)觀賞距離實質(zhì)上為所述使用者的眼睛至所述液晶顯示面板內(nèi)其中一片基板的內(nèi)表面的距離。
5.如權(quán)利要求1所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，所述液晶顯示面板配置于所述可切換式光柵與所述使用者之間，且所述顯示區(qū)的面積小于所述立體圖像控制區(qū)的面積。
6.如權(quán)利要求5所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，所述第一黑矩陣位于所述可切換式光柵的非顯示區(qū)以及部分所述立體圖像控制區(qū)上方。
7.如權(quán)利要求6所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，位于部分所述立體圖像控制區(qū)上方的所述第一黑矩陣的寬度為W2，而所述第一黑矩陣與所述第二黑矩陣之間的最短距離為D1，且滿足下列關(guān)系式VD1 ≥ WH/DH,其中Wh為所述立體圖像控制區(qū)的寬度的一半，而 為預(yù)設(shè)的觀賞距離，且所述預(yù)設(shè)觀賞距離實質(zhì)上為所述使用者的眼睛至所述可切換式光柵內(nèi)其中一片基板的內(nèi)表面的距離。
8.如權(quán)利要求1所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，所述可切換式平面立體顯示器更包括一背光模塊，其中所述液晶顯示面板配置于所述可切換式光柵與所述背光模塊之間。
9.如權(quán)利要求1所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，所述可切換式光柵具有一位于所述立體圖像控制區(qū)內(nèi)的第一控制電極，且所述第一控制電極具有多個開孔。
全文摘要
一種可切換式平面立體顯示器，適于讓一使用者觀看，所述可切換式平面立體顯示器包括一液晶顯示面板以及一可切換式光柵。液晶顯示面板具有一顯示區(qū)、一環(huán)繞顯示區(qū)的非顯示區(qū)以及一從顯示區(qū)延伸至非顯示區(qū)的第一黑矩陣，其中第一黑矩陣具有多個呈矩陣排列且僅分布于顯示區(qū)內(nèi)的引線孔?？汕袚Q式光柵具有一立體圖像控制區(qū)、一環(huán)繞立體圖像控制區(qū)的非顯示區(qū)以及一僅配置于非顯示區(qū)上的第二黑矩陣，其中第二黑矩陣環(huán)繞立體圖像控制區(qū)，且立體圖像控制區(qū)的面積不同于顯示區(qū)的面積。
文檔編號G02B27/22GK102162951SQ201110085109
公開日2011年8月24日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者張庭瑞, 蘇振嘉, 陳昭遠 申請人:友達光電股份有限公司