專利名稱：三維顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維顯示裝置，尤其涉及一種使用視差柵格(parallaxbarrier)的自動立體三維顯示裝置。
背景技術(shù)：
三維顯示裝置可被歸類為立體顯示裝置或自動立體顯示裝置，對于立體顯示裝置，使用者需要佩戴諸如偏光鏡的觀看輔助物，而對于自動立體顯示裝置，使用者不需要佩戴這種觀看輔助物就能夠看到期望的三維影像。
一般的自動立體顯示裝置均使用光學(xué)分離元件，例如雙凸透鏡、視差柵格、或微透鏡陣列，以從空間上分離或隔離分別以使用者的左眼和右眼方向顯示在影像顯示單元上的左眼像部分和右眼像部分。
尤其是，視差柵格可由使用透射類型液晶顯示器的液晶快門(shutter)制成，且在這種情況下，視差柵格可以在二維模式與三維模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這樣，視差柵格能夠應(yīng)用于膝上型電腦或蜂窩式電話。
通常，視差柵格包括條狀的光攔截部分和光透射部分。視差柵格通過光透射部分將顯示在影像顯示單元上的左眼像與右眼像有選擇地分離，使得左眼像和右眼像可被分別提供給使用者的左眼和右眼。
一般的具有視差柵格的三維顯示裝置，其根據(jù)輸入到影像顯示部分的像素上的左影像信號和右影像信號，來顯示左眼像和右眼像，并利用視差柵格來將左眼像與所述右眼像從空間上分離。
然而，由于左眼像和右眼像進(jìn)入使用者相應(yīng)的眼中，所以三維影像的分辨率只不過是二維影像分辨率的一半。
為解決這一問題，已經(jīng)發(fā)展出分時型三維顯示裝置。
分時型三維顯示裝置的影像顯示部分顯示左眼像和右眼像的圖案，而且左眼像和右眼像的圖案以規(guī)則的頻率交替變化。視差柵格的光攔截部分和光透射部分的圖案也根據(jù)該規(guī)則的頻率交替變化。
因此，分時型三維顯示裝置提供的三維影像，其分辨率與二維影像的分辨率相當(dāng)。
與空間分離型三維顯示裝置相比，分時型三維顯示裝置能夠提供具有高分辨率的、相對高質(zhì)量的三維影像。
不過，當(dāng)視差柵格由液晶顯示器制成時，由于液晶顯示器的結(jié)構(gòu)限制，視差柵格的孔徑比的值可能超過50％。
也就是說，在視差柵格的孔徑比變的太大(即超過50％)時，可能引起由視差柵格分離開的左眼像與右眼像之間的交叉干擾(cross talk)。
這樣，可能使分時型三維顯示裝置所提供的三維影像的質(zhì)量惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面在于提供一種三維顯示裝置，而且所述三維顯示裝置能夠提供具有高分辨率和高質(zhì)量的三維影像。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例中，提供了具有一或多個下列特征的三維顯示裝置。
一種三維顯示裝置包括適于顯示左眼像和右眼像的影像顯示部分；和視差柵格，該視差柵格面對所述影像顯示部分，并適于將該影像顯示部分顯示的左眼像和右眼像分別導(dǎo)向使用者的左眼和右眼。
所述視差柵格可由通常為黑色透射模式(normally black mode oftransmission)的液晶顯示器制成。
所述視差柵格包括第一基板；沿第一方向延伸并位于第一基板上的多個第一電極；位于所述多個第一電極之間的多個第二電極；面對第一基板的第二基板；位于第二基板上的第三電極；位于第一基板與第二基板之間的液晶層；位于第一基板的外表面上的第一偏光板；和位于第二基板的外表面上的第二偏光板。
每個第一電極與每個第二電極被設(shè)置為具有彼此基本上相等的寬度。形成在所述多個第一電極與多個第二電極之間的各間隙具有基本上相等的寬度。
第三電極可被制成單體電極。
所述影像顯示部分可以包括根據(jù)所述多個第一電極和多個第二電極形成的圖案而被交替且重復(fù)布置的多個第一像素和多個第二像素。
在第一周期期間，可以向所述多個第一電極施加驅(qū)動電壓。
所述左眼像可由所述多個第一像素來顯示。
在第一周期期間，所述右眼像可由所述多個第二像素來顯示。
在第二周期期間，所述驅(qū)動電壓可被施加在所述多個第二電極上，且所述右眼像可由所述多個第一像素來顯示。
在第二周期期間，所述左眼像可由所述多個第二像素來顯示。
所述左眼像和右眼像可以分時方式來顯示。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成的視差柵格，分時型三維顯示裝置能夠提供高分辨率的三維影像并可防止三維影像質(zhì)量的惡化。


圖1為根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的三維顯示裝置的截面圖；圖2為本發(fā)明第一示例性實施例中的視差柵格的平面圖；圖3A和圖3B為本發(fā)明第一示例性實施例中影像顯示部分的像素陣列的示意圖；圖4A和圖4B為在視差柵格由通常為白色透射模式的液晶顯示器制成時的光透射狀況的示意圖；和圖5A和圖5B為在視差柵格由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成時的光透射狀況的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明將在下文中參照附圖進(jìn)行更全面地描述，其中將示出本發(fā)明的特定示例性實施例。
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的三維顯示裝置的截面圖。
如圖1所示，所述三維顯示裝置包括影像顯示部分100和視差柵格200。
影像顯示部分100顯示具有特定或預(yù)定圖案的左眼像和右眼像。
具有所述左眼像和右眼像的不同圖案的第一影像和第二影像，其以一定頻率被交替顯示在影像顯示部分100上，其中所述頻率可以預(yù)先設(shè)定。
任何適合的顯示裝置均可用作影像顯示部分100。例如，影像顯示部分100可由陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示面板、場發(fā)射顯示裝置、有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，或任何其他適合的顯示裝置而形成。
視差柵格200可由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成，并且在未被施加任何電壓時視差柵格對光進(jìn)行攔截。
更具體地說，視差柵格200包括彼此面對的第一基板10和第二基板12。
第一基板10和第二基板12可由具有矩形形狀的玻璃基板制成。
各電極被置于第一基板10和第二基板12的相應(yīng)內(nèi)表面上，并可操作位于第一基板10與第二基板12之間的液晶層22。
多個第一電極14和多個第二電極16位于第一基板10上。第三電極18位于第二基板12上。在一實施例中，所述第三電極可被制成單體電極。
此外，覆蓋第一電極14、第二電極16和第三電極18的一對對準(zhǔn)層20a和20b分別形成(或者布置)在第一基板10和第二基板12上。
第一電極14、第二電極16和第三電極18可由諸如氧化銦錫(ITO)的透明材料制成。
偏光板24a可位于第一基板10的外表面上，而偏光板24b可位于第二基板12的外表面上。
第一電極14和第二電極16的結(jié)構(gòu)將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
圖2示出了在本發(fā)明第一示例性實施例中位于第一基板10上的第一電極14和第二電極16的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，位于第一基板10上的第一電極14沿對應(yīng)于第一基板10的較長側(cè)的方向(圖2中的Y軸方向)而延伸。
第一電極14在第一基板10上布置成條形圖案。
用于電連接多個第一電極14的第一連接電極14a沿對應(yīng)于第一基板10的較短側(cè)的方向(圖2中的X軸方向)而延伸，并連接至每個第一電極14的相應(yīng)端。
按照與第一連接電極14a和多個第一電極14基本上類似的布置方式，用于電連接多個第二電極16的第二連接電極16a和多個第二電極16被置于第一基板10上。
更具體地說，位于第一基板10上的第二電極16沿對應(yīng)于第一基板10的較長側(cè)的方向(圖2中的Y軸方向)而延伸。
第二電極16在多個第一電極14之間布置成條形圖案。
第二連接電極16a沿對應(yīng)于第一基板10的較短側(cè)的方向而延伸，并連接至每個第二電極16的相應(yīng)端。
因此，多個第一電極14和多個第二電極16沿對應(yīng)于第一基板10的較短側(cè)的方向(圖2中的X軸方向)而交替且重復(fù)地排列。間隙G形成于一個第一電極14與對應(yīng)一個第二電極16之間(參見圖4A的示例)。
所述影像顯示部分的像素陣列和操作將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
圖3A和圖3B分別示出在第一周期t1和第二周期t2期間所述影像顯示部分的像素陣列。
多個第一像素30和多個第二像素32沿所述影像顯示部分的豎直方向(圖3A中的Y軸方向)被布置，并沿所述影像顯示部分的水平方向(圖3A中的X軸方向)而被交替且重復(fù)地布置。
如圖3A所示，在第一周期t1期間，第一像素30顯示對應(yīng)于左眼像信號的左眼像LR、LG和LB，而第二像素32顯示對應(yīng)于右眼像信號的右眼像RR、RG和RB。以這種方式，在第一周期t1期間，第一影像被顯示在所述影像顯示部分上。
在第一周期t1中，驅(qū)動電壓通過第一連接電極14a而被施加在第一電極14上。
例如可以為接地電壓的參考電壓通過第二連接電極16a而被施加在第二電極16上。所述參考電壓也被施加在第三電極18上。
如圖3B所示，在第二周期t2期間，第一像素30顯示對應(yīng)于右眼像信號的右眼像RR、RG和RB，而第二像素32顯示對應(yīng)于左眼像信號的左眼像LR、LG和LB。
以這種方式，在第二周期t2期間，第二影像被顯示在所述影像顯示部分上。
在第二周期t2中，所述參考電壓通過第一連接電極14a而被施加在第一電極14上。
所述驅(qū)動電壓通過第二連接電極16a而被施加在第二電極16上。所述參考電壓也被施加在第三電極18上。
根據(jù)如上所述的影像顯示部分100和視差柵格200的操作，用戶的左眼在第一周期t1期間看到由第一像素30所顯示的影像，并在第二周期t2期間看到由第二像素32所顯示的影像。
使用者的右眼在第一周期t1期間看到由第二像素32所顯示的影像，并在第二周期t2期間看到由第一像素30所顯示的影像。
因此，使用者看到的三維影像可具有與二維影像同樣精細(xì)的分辨率。
如下面將更詳細(xì)描述的，在所述視差柵格由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成時，所述視差柵格的孔徑比不超過50％，從而所產(chǎn)生的影像的質(zhì)量不會因為交叉干擾而惡化。
下面將使用通常為白色透射模式(normally white mode of transmission)的液晶顯示器的狀況與以上所描述的狀況進(jìn)行比較。
圖4A和圖4B為在所述視差柵格由通常為白色透射模式的液晶顯示器制成時的光透射狀況的示意圖。圖5A和圖5B為在所述視差柵格由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成時的光透射狀況的示意圖。
為了方便起見，在圖4A、4B和圖5A、5B中對應(yīng)第一電極和第二電極使用相同的附圖標(biāo)記，并且與圖1和圖2中所用的附圖標(biāo)記相同或相似。
如圖4A、4B和圖5A、5B所示，第一電極14、14’和第二電極16、16’以一定的間距P而被重復(fù)布置，其中所述間距可以預(yù)先設(shè)定。
在這種情況下，所述間距P包括所述多個第一電極14、14’中的一個電極的寬度W1、所述多個第二電極16、16’中的一個電極的寬度W2，和形成在所述多個第一電極和多個第二電極之間的兩個相鄰間隙G的寬度。
尤其是，在具有視差柵格的三維顯示裝置運(yùn)行在分時模式下時，所述視差柵格在第一周期t1和第二周期t2期間應(yīng)該具有相等的孔徑比。因此，每個第一電極14、14’的寬度W1與每個第二電極16、16’的寬度W2被設(shè)置為彼此基本上相等(W1＝W2)，而各間隙G也具有基本上相等的寬度。
在這些前提下，所述整個視差柵格的孔徑比能夠以一個間距P的孔徑比為依據(jù)來進(jìn)行計算。
這樣，所述一個間距P的孔徑比將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)地加以考慮。
參見圖4A，在通常為白色透射模式的液晶顯示器被用作視差柵格的情況下，當(dāng)在第一周期t1期間向第一電極14’施加驅(qū)動電壓時，每個第一電極14’均成為光攔截部分S，而每個第二電極16’以及每個間隙G均成為光透射部分T。
因此，在第一周期t1期間，一個間距P的孔徑比Ow1可被定義為(W2+2G)/[2(W+G)]。其中，W表示W(wǎng)1和W2二者的值，且如前面所述的，W1和W2被設(shè)置為彼此相等。
接下來，如圖4B所示，當(dāng)在第二周期t2期間向第二電極16’施加驅(qū)動電壓時，每個第二電極16’均成為光攔截部分S，而每個第一電極14’以及每個間隙G均成為光透射部分T。
因此，在第二周期t2期間，一個間距P的孔徑比Ow2可被定義為(W1+2G)/[2(W+G)]。此外，W表示被設(shè)置為彼此相等的W1和W2二者的值。
如上所述，在通常為白色透射模式的液晶顯示器被用作視差柵格時，所述光透射部分的累計長度大于所述光攔截部分的累計長度。
因此，所述整個視差柵格的孔徑比以及一個間距P的孔徑比始終大于50％。
不過，在這種情況下，由于交叉干擾現(xiàn)象，而在第一像素30所顯示的各影像與第二像素32所顯示的各影像之間發(fā)生交叉干擾，這樣，使得所產(chǎn)生的三維影像的質(zhì)量惡化。
為了防止這一問題，在本發(fā)明的示例性實施例中，通常為黑色透射模式的液晶顯示器被用作視差柵格。
參見圖5A和圖5B，在通常為黑色透射模式的液晶顯示器被用作視差柵格的情況下，當(dāng)在第一周期t1期間向第一電極14施加驅(qū)動電壓時，每個第一電極14均成為光透射部分T，而每個第二電極16以及每個間隙G均成為光攔截部分S。
接下來，當(dāng)在第二周期t2期間向第二電極16施加驅(qū)動電壓時，每個第二電極16均成為光透射部分T，而每個第一電極14以及每個間隙G均成為光攔截部分S。
因此，在第一周期t1期間，一個間距P的孔徑比Ob1可被定義為W1/[2(W+G)]。而且，在第二周期t2期間，一個間距P的孔徑比Ob2可被定義為W2/[2(W+G)]。此外，W表示彼此相等的W1和W2二者的值。
也就是說，在通常為黑色透射模式的液晶顯示器被用作視差柵格時，形成在所述多個第一電極與多個第二電極之間的每個間隙均成為光攔截部分。這樣，所述光攔截部分的累計長度始終大于所述光透射部分的累計長度。
因此，所述整個視差柵格的孔徑比以及一個間距P的孔徑比為50％或者小于50％。
從而，在這種情況下，所產(chǎn)生的三維影像的質(zhì)量不會因為交叉干擾現(xiàn)象而受損。
在通常為黑色透射模式的液晶顯示器被用作視差柵格時，可能引起所述三維顯示裝置亮度的下降。所述亮度下降可以通過增加該裝置的整體亮度來進(jìn)行補(bǔ)償。
作為示例，在液晶顯示器被用作影像顯示部分時，可通過增加所述液晶顯示器背光的亮度，來增加所述三維顯示裝置的亮度。
雖然已經(jīng)結(jié)合特定的示例性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但可以理解，本發(fā)明并不局限于所公開的實施例，而是與之相反，本發(fā)明涵蓋了包括在所附權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍之內(nèi)的各種修改和等同設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種三維顯示裝置，包括適于顯示左眼像和右眼像的影像顯示部分；和視差柵格，該視差柵格面對所述影像顯示部分，并適于將所述影像顯示部分所顯示的左眼像和右眼像分別導(dǎo)向使用者的左眼和右眼，其中所述視差柵格由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成。
2.如權(quán)利要求1所述的三維顯示裝置，其中所述視差柵格包括第一基板；沿第一方向延伸并位于第一基板上的多個第一電極；位于所述多個第一電極之間的多個第二電極；面對第一基板的第二基板；位于第二基板上的第三電極；位于第一基板與第二基板之間的液晶層；位于第一基板的外表面上的第一偏光板；和位于第二基板的外表面上的第二偏光板。
3.如權(quán)利要求2所述的三維顯示裝置，其中每個第一電極和每個第二電極被設(shè)置為具有彼此基本上相等的寬度，并且形成在所述多個第一電極與多個第二電極之間的各間隙具有基本上相等的寬度。
4.如權(quán)利要求2所述的三維顯示裝置，其中第三電極被制成單體電極。
5.如權(quán)利要求2所述的三維顯示裝置，其中所述影像顯示部分包括根據(jù)所述多個第一電極和多個第二電極形成的圖案而被交替且重復(fù)布置的多個第一像素和多個第二像素，其中在第一周期期間，驅(qū)動電壓被施加在所述多個第一電極上，所述左眼像由所述多個第一像素顯示，而所述右眼像由所述多個第二像素顯示；以及在第二周期期間，所述驅(qū)動電壓被施加在所述多個第二電極上，所述右眼像由所述多個第一像素顯示，而所述左眼像由所述多個第二像素顯示。
6.如權(quán)利要求2所述的三維顯示裝置，其中所述視差柵格具有小于50％的孔徑比。
7.如權(quán)利要求1所述的三維顯示裝置，其中所述液晶顯示器的整體亮度被增加，以補(bǔ)償由于所述視差柵格由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成而引起的亮度下降。
8.如權(quán)利要求1所述的三維顯示裝置，其中所述左眼像和右眼像以分時方式進(jìn)行顯示。
9.一種三維顯示裝置，包括適于顯示左眼像和右眼像的影像顯示部分；和視差柵格，該視差柵格面對所述影像顯示部分，并適于將所述影像顯示部分所顯示的左眼像和右眼像分別導(dǎo)向使用者的左眼和右眼，所述視差柵格包括第一基板；沿第一方向延伸并位于第一基板上的多個第一電極；位于所述多個第一電極之間的多個第二電極；面對第一基板的第二基板；位于第二基板上的第三電極；位于第一基板與第二基板之間的液晶層；位于第一基板的外表面上的第一偏光板；和位于第二基板的外表面上的第二偏光板，其中所述視差柵格具有小于50％的孔徑比。
10.如權(quán)利要求9所述的三維顯示裝置，其中每個第一電極和每個第二電極被設(shè)置為具有彼此基本上相等的寬度，并且形成在所述多個第一電極和多個第二電極之間的各間隙具有基本上相等的寬度。
11.如權(quán)利要求9所述的三維顯示裝置，其中第三電極被制成單體電極。
12.如權(quán)利要求9所述的三維顯示裝置，其中所述影像顯示部分包括根據(jù)所述多個第一電極和多個第二電極形成的圖案而被交替且重復(fù)布置的多個第一像素和多個第二像素，其中在第一周期期間，驅(qū)動電壓被施加在所述多個第一電極上，所述左眼像由所述多個第一像素顯示，而所述右眼像由所述多個第二像素顯示；以及在第二周期期間，所述驅(qū)動電壓被施加在所述多個第二電極上，所述右眼像由所述多個第一像素顯示，而所述左眼像由所述多個第二像素顯示。
13.如權(quán)利要求9所述的三維顯示裝置，其中所述左眼像和右眼像以分時方式進(jìn)行顯示。
14.如權(quán)利要求9所述的三維顯示裝置，其中所述液晶顯示器的整體亮度被增加，以補(bǔ)償由于所述視差柵格具有小于50％的孔徑比而引起的亮度下降。
全文摘要
公開一種三維顯示裝置，其包括顯示左眼像和右眼像的影像顯示部分；和視差柵格，該視差柵格與所述影像顯示部分面對，并將該影像顯示部分顯示的所述左眼像和右眼像分別導(dǎo)向使用者左眼和右眼。所述視差柵格可由通常為黑色透射模式的液晶顯示器制成。
文檔編號G02F1/13GK1975510SQ20061016084
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者金范植, 李璋斗, 張亨旭, 南 熙, 宋明燮, 具泚昇, 李孝真 申請人:三星Sdi株式會社