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1、(10)申请公布号 CN 102162951 A (43)申请公布日 2011.08.24 CN 102162951 A *CN102162951A* (21)申请号 201110085109.6 (22)申请日 2008.10.20 200810169701.2 2008.10.20 G02F 1/1335(2006.01) G02F 1/133(2006.01) G02B 27/22(2006.01) H04N 13/00(2006.01) (71)申请人 友达光电股份有限公司 地址 中国台湾新竹市 (72)发明人 陈昭远 苏振嘉 张庭瑞 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公。
2、司 11127 代理人 任默闻 (54) 发明名称 可切换式平面立体显示器 (57) 摘要 一种可切换式平面立体显示器， 适于让一使 用者观看， 所述可切换式平面立体显示器包括一 液晶显示面板以及一可切换式光栅。液晶显示面 板具有一显示区、 一环绕显示区的非显示区以及 一从显示区延伸至非显示区的第一黑矩阵， 其中 第一黑矩阵具有多个呈矩阵排列且仅分布于显示 区内的引线孔。可切换式光栅具有一立体图像控 制区、 一环绕立体图像控制区的非显示区以及一 仅配置于非显示区上的第二黑矩阵， 其中第二黑 矩阵环绕立体图像控制区， 且立体图像控制区的 面积不同于显示区的面积。 (62)分案原申请数据 (51)。
3、Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 4 页 CN 102162952 A1/1 页 2 1. 一种可切换式平面立体显示器， 其特征在于， 所述可切换式平面立体显示器适于让 一使用者观看， 所述可切换式平面立体显示器包括 ： 一液晶显示面板， 具有一显示区、 一环绕所述显示区的非显示区以及一从所述显示区 延伸至所述非显示区的第一黑矩阵， 其中所述第一黑矩阵具有多个呈矩阵排列且仅分布于 所述显示区内的引线孔 ； 以及 一可切换式光栅， 具有一立体图像控制区、 一环绕所述立体图像控制区的非显示区以 及一仅配置于所述非显。
4、示区上的第二黑矩阵， 所述第二黑矩阵环绕所述立体图像控制区， 且所述立体图像控制区的面积不同于所述显示区的面积。 2. 如权利要求 1 所述的可切换式平面立体显示器， 其特征在于， 所述可切换式光栅配 置于所述液晶显示面板与所述使用者之间， 且所述立体图像控制区的面积小于所述显示区 的面积。 3. 如权利要求 2 所述的可切换式平面立体显示器， 其特征在于， 所述第二黑矩阵位于 所述液晶显示面板的非显示区以及部分所述显示区上方。 4. 如权利要求 3 所述的可切换式平面立体显示器， 其特征在于， 位于部分所述显示区 上方的所述第二黑矩阵的宽度为 W1， 而所述第一黑矩阵与所述第二黑矩阵之间的最。
5、短距离 为 D1， 且满足下列关系式 ： W1/D1 WH/DH， 其中 WH为所述显示区的宽度的一半， 而 DH为预设的观赏距离， 且所述预设观赏距离实 质上为所述使用者的眼睛至所述液晶显示面板内其中一片基板的内表面的距离。 5. 如权利要求 1 所述的可切换式平面立体显示器， 其特征在于， 所述液晶显示面板配 置于所述可切换式光栅与所述使用者之间， 且所述显示区的面积小于所述立体图像控制区 的面积。 6. 如权利要求 5 所述的可切换式平面立体显示器， 其特征在于， 所述第一黑矩阵位于 所述可切换式光栅的非显示区以及部分所述立体图像控制区上方。 7. 如权利要求 6 所述的可切换式平面立体。
6、显示器， 其特征在于， 位于部分所述立体图 像控制区上方的所述第一黑矩阵的宽度为 W2， 而所述第一黑矩阵与所述第二黑矩阵之间的 最短距离为 D1， 且满足下列关系式 ： W2/D1 WH/DH， 其中 WH为所述立体图像控制区的宽度的一半， 而 DH为预设的观赏距离， 且所述预设观 赏距离实质上为所述使用者的眼睛至所述可切换式光栅内其中一片基板的内表面的距离。 8. 如权利要求 1 所述的可切换式平面立体显示器， 其特征在于， 所述可切换式平面立 体显示器更包括一背光模块， 其中所述液晶显示面板配置于所述可切换式光栅与所述背光 模块之间。 9. 如权利要求 1 所述的可切换式平面立体显示器，。
7、 其特征在于， 所述可切换式光栅具 有一位于所述立体图像控制区内的第一控制电极， 且所述第一控制电极具有多个开孔。 权 利 要 求 书 CN 102162951 A CN 102162952 A1/6 页 3 可切换式平面立体显示器 0001 本申请是申请号为 “200810169701.2” 、 申请日为 “2008 年 10 月 20 日” 、 发明创造 名称为 “可切换式平面立体显示器” 的专利申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明是有关于一种可切换式平面立体显示器 (switchable two and three dimensional display)， 且特别是有关于一种具。
8、有可切换式光栅(switchable barrier)的 可切换式平面立体显示器。 背景技术 0003 近年来， 随着显示技术的不断进步， 使用者对于显示器的显示品质 ( 如图像解析 度、 色彩饱和度等 ) 的要求也越来越高。然而， 除了高图像解析度以及高色彩饱和度之外， 对于使用者而言， 显示器是否能够显示立体图像也成为购买上的考量因素之一。 0004 目前发展出来的立体图像显示技术， 主要是利用固定式光栅来控制观赏者左眼与 右眼所接收到的图像。 根据人眼的视觉特性， 当左、 右眼分别观视相同的图像内容但是具有 不同视差 (parallax) 的二图像时， 人眼会观察一立体图像。依照固定式光。
9、栅位置的不同， 可将立体显示技术大致上区分为前光栅式 (front barrier) 立体显示技术以及后光栅式 (back barrier) 立体显示技术两种。 0005 前光栅式立体图像显示技术是将光栅配置于显示面板的前方， 意即， 光栅是位于 显示面板与人眼之间 ； 而后光栅式立体图像显示技术则是将光栅配置于背光源以及显示面 板之间。关于前光栅式立体图像显示技术可参考美国专利公开案 US 2004/0257531 的内 容， 而后光栅式立体图像显示技术则可参考美国专利公开案 US 2007/0229654A1 的内容。 0006 值 得 注 意 的 是， 利 用 固 定 式 光 栅 来 产。
10、 生 立 体 图 像 属 于 一 种 空 间 多 工 (spatial-multiplexed) 的方式， 此方式虽然可以使得液晶显示面板具有立体显示的效果， 但却使立体显示器的解析度减半。此外， 具有固定式光栅的立体显示器只能用来显示立体 图像而无法显示平面图像。 对于使用者而言， 具有固定式光栅的立体显示器的实用性不高。 0007 为解决上述问题， 一种可切换式光栅(switchable barrier)已被应用于可切换式 平面立体显示器中， 以使可切换式平面立体显示器能够在可切换式光栅未被开启的情况下 显示出平面图像。当可切换式光栅被开启时， 可切换式平面立体显示器便能够显示出立体 图像。
11、。 0008 图1为已知一种可切换式平面立体显示器的剖面示意图。 请参照图1， 已知的可切 换式平面立体显示器 100 包括一液晶显示面板 110 以及一可切换式光栅 120。液晶显示面 板110具有一显示区110a、 一环绕显示区110a的非显示区110b以及一从显示区110a延伸 至非显示区 110b 的第一黑矩阵 112(black matrix)， 其中第一黑矩阵 112 具有多个呈矩阵 排列且仅分布于显示区内的引线孔 112a。可切换式光栅 120 具有一立体图像控制区 120a、 一环绕立体图像控制区 120a 的非显示区 120b 以及一仅配置于非显示区 120b 上的第二黑 矩。
12、阵 122， 其中第二黑矩阵 122 环绕立体图像控制区 120a， 且立体图像控制区 120a 的面积 说 明 书 CN 102162951 A CN 102162952 A2/6 页 4 与显示区 120b 的面积相同。 0009 由图 1 可知， 由于立体图像控制区 120a 的外缘会对准于显示区 120b 的外缘， 因此 当使用者观看已知的可切换式平面立体显示器 100 时， 将十分容易察觉图像在边缘处有视 觉效果不良的情况。导致此现象的主要原因是第二黑矩阵 122 无法在使用者的视线上完全 遮蔽住第一黑矩阵 112， 使用者很容易察觉位于图像边缘处的第一黑矩阵 112。 发明内容 0。
13、010 本发明提供一种可切换式平面立体显示器， 其所显示的图像在边缘处不易有视觉 效果不良的现象。 0011 本发明提出一种可切换式平面立体显示器， 适于让一使用者观看， 此可切换式平 面立体显示器包括一液晶显示面板以及一可切换式光栅。液晶显示面板具有一显示区、 一 环绕显示区的非显示区以及一从显示区延伸至非显示区的第一黑矩阵， 其中第一黑矩阵具 有多个呈矩阵排列且仅分布于显示区内的引线孔。可切换式光栅具有一立体图像控制区、 一环绕立体图像控制区的非显示区以及一仅配置于非显示区上的第二黑矩阵， 其中第二黑 矩阵环绕立体图像控制区， 且立体图像控制区的面积不同于显示区的面积。 0012 在本发明。
14、的一实施例中， 可切换式光栅配置于液晶显示面板与使用者之间， 且立 体图像控制区的面积小于显示区的面积。 0013 在本发明的一实施例中， 第二黑矩阵位于液晶显示面板的非显示区以及部分显示 区上方。 0014 在本发明的一实施例中， 位于部分显示区上方的第二黑矩阵的宽度为 W1， 而第一 黑矩阵与第二黑矩阵之间的最短距离为 D1， 且满足下列关系式 ： 0015 W1/D1 WH/DH， 0016 其中 WH为显示区的宽度的一半， 而 DH为预设的观赏距离， 且预设观赏距离实质上 为使用者的眼睛至液晶显示面板内其中一片基板的内表面的距离。 0017 在本发明的一实施例中， 液晶显示面板配置于可。
15、切换式光栅与使用者之间， 且显 示区的面积小于立体图像控制区的面积。 0018 在本发明的一实施例中， 第一黑矩阵位于可切换式光栅的非显示区以及部分立体 图像控制区上方。 0019 在本发明的一实施例中， 位于部分立体图像控制区上方的第一黑矩阵的宽度为 W2， 而第一黑矩阵与第二黑矩阵之间的最短距离为 D1， 且满足下列关系式 ： 0020 W2/D1 WH/DH， 0021 其中 WH为立体图像控制区的宽度的一半， 而 DH为预设的观赏距离， 且预设观赏距 离实质上为使用者的眼睛至可切换式光栅内其中一片基板的内表面的距离。 0022 在本发明的一实施例中， 前述的可切换式平面立体显示器更包括。
16、一背光模块， 且 液晶显示面板配置于可切换式光栅与背光模块之间。 0023 在本发明的可切换式平面立体显示器中， 由于可切换式光栅的立体图像控制区的 面积与液晶显示面板的显示区的面积不同， 因此本发明可以避免可切换式平面立体显示器 所显示的图像在边缘处出现视觉效果不良的现象。 说 明 书 CN 102162951 A CN 102162952 A3/6 页 5 附图说明 0024 图 1 为已知一种可切换式平面立体显示器的剖面示意图。 0025 图 2 为本发明一实施例的可切换式平面立体显示器的剖面示意图。 0026 图 3 为本发明另一实施例的可切换式平面立体显示器的剖面示意图。 0027 。
17、图 4 为本发明又一实施例的可切换式平面立体显示器的剖面示意图。 0028 附图标号 0029 100 ： 可切换式平面立体显示器 0030 110 ： 液晶显示面板 0031 110a ： 显示区 0032 110b ： 非显示区 0033 112 ： 第一黑矩阵 0034 112a ： 引线孔 0035 120 ： 可切换式光栅 0036 120a ： 立体图像控制区 0037 120b ： 非显示区 0038 122 ： 第二黑矩阵 0039 200a、 200b、 200c ： 可切换式平面立体显示器 0040 210 ： 液晶显示面板 0041 210a ： 显示区 0042 210。
18、b ： 非显示区 0043 212 ： 第一黑矩阵 0044 212a ： 引线孔 0045 220 ： 可切换式光栅 0046 220a ： 立体图像控制区 0047 220b ： 非显示区 0048 220c ： 可切换遮蔽区 0049 222 ： 第二黑矩阵 0050 224 ： 第一控制电极 0051 226 ： 第二控制电极 0052 224a ： 开孔 0053 230 ： 背光模块 具体实施方式 0054 为让本发明的上述和其他目的、 特征和优点能更明显易懂， 下文特举较佳实施例， 并配合所附附图， 作详细说明如下。 0055 图2为本发明一实施例的可切换式平面立体显示器的剖面示。
19、意图。 请参照图2， 本 实施例的可切换式平面立体显示器 200a， 适于让一使用者观看， 此可切换式平面立体显示 器 200a 包括一液晶显示面板 210 以及一可切换式光栅 220。液晶显示面板 210 具有一显示 区 210a、 一环绕显示区 210a 的非显示区 210b 以及一从显示区 210a 延伸至非显示区 210b 说 明 书 CN 102162951 A CN 102162952 A4/6 页 6 的第一黑矩阵 212， 其中第一黑矩阵 212 具有多个呈矩阵排列且仅分布于显示区 210a 内的 引线孔212a。 可切换式光栅220具有一立体图像控制区220a、 一环绕立体图。
20、像控制区220a 的非显示区 220b 以及一仅配置于非显示区 220b 上的第二黑矩阵 222， 其中第二黑矩阵 222 环绕立体图像控制区 220a， 且立体图像控制区 220a 的面积不同于显示区 220b 的面积。由 图 2 可知， 本实施例的可切换式光栅 220 配置于液晶显示面板 210 与使用者之间， 且立体图 像控制区 220a 的面积会小于显示区 210a 的面积。详言之， 可切换式光栅 220 中的第二黑 矩阵 222 会位于非显示区 210b 以及部分显示区 210a 上方， 第二黑矩阵 222 与第一黑矩阵 212部份重迭， 并且第二黑矩阵222自边缘向内延伸一预定宽度。
21、， 意即， 第二黑矩阵222的内 缘与第一黑矩阵 212 的内缘不相互对准。 0056 在本实施例的架构中， 第二黑矩阵 222 在使用者的视线上较容易遮蔽住第一黑矩 阵 212， 以让使用者不容易察觉位于图像边缘处的第一黑矩阵 212， 进而改善图像在边缘处 的视觉效果不良的现象。 0057 在本实施例中， 液晶显示面板 210 例如是一扭转向列型液晶显示面板 (Twisted Nematic Liquid Crystal Display Panel)， 而可切换式光栅220例如是一常态白色模式的 扭转向列型液晶盒 (normally white mode TN-LC Cell)。具体而言，。
22、 液晶显示面板 210 除 了可以是扭转向列型液晶显示面板之外， 也可以其他型态的液晶显示面板， 如多域垂直配 向式 (MVA) 液晶显示面板等， 而可切换式光栅 220 具有一位于立体图像控制区 220a 内的第 一控制电极 224， 且第一控制电极 224 具有多个开孔 224a。 0058 此外， 本实施例的可切换式平面立体显示器 200a 可进一步包括一背光模块 230， 其中液晶显示面板 210 配置于可切换式光栅 220 与背光模块 230 之间。 0059 在本实施例中， 位于部分显示区 210a 上方的第二黑矩阵 222 的宽度为 W1， 而第一 黑矩阵 212 与第二黑矩阵 。
23、222 之间的最短距离为 D1， 且满足下列关系式 ： 0060 W1/D1 WH/DH， 0061 其中WH为立体图像控制区210a的宽度的一半， 而DH为预设的观赏距离， 且预设观 赏距离DH实质上为使用者的眼睛至液晶显示面板210内其中一片基板的内表面的距离。 此 处， 使用者的位置仅为示意， 另外由于液晶显示面板 210 中的液晶层的厚度很小， 故忽略不 计。一般而言， 若可切换式平面立体显示器 200a 是应用于监视器领域时， 预设的观赏距离 DH例如是介于 50 厘米至 100 厘米之间， 若可切换式平面立体显示器 200a 是应用于电视领 域时， 预设的观赏距离 DH例如是介于 。
24、300 厘米至 500 厘米之间。当然， 本实施例的可切换 式平面立体显示器 200a 也可应用于其他领域， 而其预设的观赏距离 DH也可视实际情况而 做调整。 0062 图 3 为本发明另一实施例的可切换式平面立体显示器的剖面示意图。请参照图 3， 本实施例的可切换式平面立体显示器 200b 与图 2 中的可切换式平面立体显示器 200a 相 似， 惟二者主要的差异处在于 ： 可切换式平面立体显示器 200b 中的液晶显示面板 210 配置 于可切换式光栅 220 与使用者之间， 且显示区 210a 的面积会小于立体图像控制 220a 区的 面积。详言之， 第一黑矩阵 212 位于非显示区 。
25、220b 以及部分立体图像控制区 220a 上方。 0063 在本实施例的架构中， 第一黑矩阵 212 在使用者的视线上较容易遮蔽住第二黑矩 阵 222， 以让使用者不容易察觉位于图像边缘处的第二黑矩阵 222， 进而改善图像在边缘处 的视觉效果不良的现象。 说 明 书 CN 102162951 A CN 102162952 A5/6 页 7 0064 在本发明的一实施例中， 位于部分立体图像控制区220a上方的第一黑矩阵212的 宽度为 W2， 而第一黑矩阵 212 与第二黑矩阵 222 之间的最短距离为 D1， 且满足下列关系式 ： 0065 W2/D1 WH/DH， 0066 其中WH为。
26、立体图像控制区220a的宽度的一半， 而DH为预设的观赏距离， 且预设观 赏距离DH实质上为使用者的眼睛至可切换式光栅220内其中一片基板的内表面的距离。 此 处， 使用者的位置仅为示意， 另外由于可切换式光栅 220 中的液晶层的厚度很小， 故忽略不 计。一般而言， 若可切换式平面立体显示器 200b 是应用于监视器领域时， 预设的观赏距离 DH例如是介于 50 厘米至 100 厘米之间， 若可切换式平面立体显示器 200b 是应用于电视领 域时， 预设的观赏距离 DH例如是介于 300 厘米至 500 厘米之间。当然， 本实施例的可切换 式平面立体显示器 200b 也可应用于其他领域， 而。
27、其预设的观赏距离 DH也可视实际情况而 做调整。 0067 图4为本发明又一实施例的可切换式平面立体显示器的剖面示意图。 请参照图4， 本实施例的可切换式平面立体显示器 200c 包括一液晶显示面板 210 以及一可切换式光栅 220。液晶显示面板 210 具有一显示区 210a、 一环绕显示区 210a 的非显示区 210b 以及一从 显示区 210a 延伸至非显示区 210b 的第一黑矩阵 212， 其中第一黑矩阵 212 具有多个呈矩 阵排列且仅分布于显示区 210a 内的引线孔 212a。可切换式光栅 220 配置于液晶显示面板 210与使用者之间， 其中可切换式光栅220具有一立体图。
28、像控制区220a、 一环绕立体图像控 制区220a的可切换遮蔽区220c、 一环绕可切换遮蔽区220c的非显示区220b以及一仅配置 于非显示区 220b 上的第二黑矩阵 222， 且立体图像控制区 220a 的面积小于显示区 210a 的 面积。关于液晶显示面板 210 以及可切换式光栅 220 的详细结构与上述实施例相同， 故于 此不再重述。 0068 值得注意的是， 本实施例的可切换式光栅220具有一位于立体图像控制区220a内 的第一控制电极 224 以及一位于可切换遮蔽区 220c 内的第二控制电极 226， 其中第一控制 电极 224 具有多个开孔 224a。在一较佳实施例中， 上。
29、述的第二控制电极 226 例如为环形电 极。 0069 从图 4 可知， 显示区 210a 的面积实质上会等于立体图像控制区 220a 以及可切换 遮蔽区220c的面积总和。 此外， 液晶显示面板210的非显示区210b的内缘会与可切换式光 栅 220 的非显示区 220b 的内缘会实质上对准， 且可切换遮蔽区 220c 位于部分显示区 210a 上方。 0070 在本实施例中， 可切换遮蔽区的宽度为 W3， 而第一黑矩阵 212 与可切换控制区 220c 之间的最短距离为 D3， 且满足下列关系式 ： 0071 W3/D3 WH/DH， 0072 其中WH为显示区210a的宽度的一半， 而D。
30、H为预设的观赏距离， 且预设观赏距离实 质上为使用者的眼睛至液晶显示面板 210 内其中一片基板的内表面的距离。 0073 在本发明的可切换式平面立体显示器中， 由于可切换式光栅的立体图像控制区的 面积与液晶显示面板的显示区的面积不同， 因此本发明可以避免可切换式平面立体显示器 所显示的图像在边缘处出现视觉效果不良的现象。 0074 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然其并非用以限定本发明， 任何本领域的 技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的更动与润饰， 因此本发明的保护 说 明 书 CN 102162951 A CN 102162952 A6/6 页 8 范围以的权利要求所界定范围为准。 说 明 书 CN 102162951 A CN 102162952 A1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 102162951 A CN 102162952 A2/4 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 102162951 A CN 102162952 A3/4 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 102162951 A CN 102162952 A4/4 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 102162951 A 。