專利名稱：高效2d/3d可切換的立體顯示設(shè)備的制作方法
高效2D/3D可切換的立體顯示設(shè)備本申請要求于2007年2月27日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第 10 -2007 - 0019897號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請全部公開于此以資參考。技術(shù)領(lǐng)域符合本發(fā)明的設(shè)備涉及一種二維(2D) /三維(3D)圖像可切換的顯示 器，更具體地講，涉及一種通過提高顯示器的光使用效率來提供增加亮度的 高效2D/3D圖像可切換的立體顯示器。
背景技術(shù)：
三維(3D)圖像是基于由肉眼所看到的立體視覺的原理而產(chǎn)生的。由一 雙眼的間隔大約為65mm而引起的雙眼一見差(binocular parallax)是深度知覺 的最重要的因素。最近，在各種領(lǐng)域(諸如，醫(yī)學(xué)成像、計(jì)算機(jī)游戲、廣告、 教育和軍事應(yīng)用)對基于雙眼視差提供立體圖像的立體圖像顯示器的需求增 加。而且，由于高分辨率TV越來越受到歡迎，所以能夠向觀眾提供3D體驗(yàn) 的立體TV將受到歡迎。為了滿足這種需求，已經(jīng)提出了各種3D圖像重建技 術(shù)。顯示3D立體圖像的三維顯示器可被分類為眼鏡類型顯示器、自動立體 類型顯示器和全息攝影(holography)類型顯示器。眼鏡類型和自動立體類型 顯示器通過分別顯示具有左眼和右眼視差的2D圖像來提供3D視圖。眼鏡類 型顯示器需要用戶戴上眼鏡(諸如偏光眼鏡)以能夠觀看3D圖像。全息攝 影類型顯示器對顯示完美的立體圖像來說是理想的，然而，需要相干光源(諸 如激光)。而且，難以通過全息攝影顯示器記錄和再現(xiàn)較大的、較遠(yuǎn)的對象。 因此，正積極研發(fā)自動立體3D顯示器。自動立體圖像顯示器大致被分類為視差柵欄類型自動立體顯示器和透鏡 類型自動立體顯示器。視差柵欄類型自動立體顯示器在像素的交替垂直欄上 顯示左眼圖像和右眼圖像，通過窄的垂直格(即，柵欄)觀看這些圖像。圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的視差柵欄類型自動立體顯示器的示例性結(jié)構(gòu)。參照
圖1,現(xiàn)有技術(shù)的視差柵欄類型自動立體顯示器包括背光單元11、液晶面 板13以及具有按照預(yù)定周期排列的開口 12a和柵欄12b的視差柵欄12。盡管 圖1示出視差柵欄12位于液晶面板13和背光單元11之間，但是視差柵欄 12可被布置在液晶面板13的前面。在以上結(jié)構(gòu)中，交替地顯示在液晶面板 上的左眼圖像和右眼圖像可由開口 12a分開。
最近已對能夠在2D模式和3D模式之間切換，以便根據(jù)將被顯示的圖像 信號選擇性地顯示2D圖像或3D圖像的立體圖像顯示設(shè)備進(jìn)行了研究。圖2A 和圖2B概略地示出現(xiàn)有技術(shù)的2D/3D可切換的立體圖像顯示設(shè)備的示例性 結(jié)構(gòu)和操作。
參照圖2A,現(xiàn)有技術(shù)的2D/3D可切換的立體圖像顯示設(shè)備20包括顯 示面板21、第一偏光器22、第一雙折射元件陣列24和第二雙折射元件陣列 25以及第二偏光器23。第一雙折射元件陣列24包括多個(gè)交替的第一雙折射 元件24a和第二雙折射元件24b(所述第一雙折射元件24a和第二雙折射元件 24b分別將入射光的相位延遲+;V/4和-X/4)。第二雙折射元件陣列25包括多個(gè) 交替的第三雙折射元件25a和第四雙折射元件25b (所述第三雙折射元件25a 和第四雙折射元件25b分別將入射光的相位延遲+X/4和A/4 )。第一偏光器22 和第二偏光器23僅透射特定偏振方向的光。例如，第一偏光器22和第二偏 光器23可分別透射具有垂直和水平偏振方向的光。
在上述結(jié)構(gòu)中，如圖2A所示，如果在第一雙折射元件陣列24中的第一 雙折射元件24a和第二雙折射元件24b相對于在第二雙折射元件陣列25中的 第三雙折射元件25a和第四雙折射元件25b被移動，則4冊欄被周期性地創(chuàng)建。 因此，交替地顯示在像素的每個(gè)垂直欄上的左眼圖像和右眼圖像被分別提供 給左眼和右眼。
另一方面，如圖2B所示，如果在第一雙折射元件陣列24中的第一雙折 射元件24a和第二雙折射元件24b完全覆蓋在第二雙折射元件陣列25中的第 三雙折射元件25a和第四雙折射元件25b,則柵欄未被創(chuàng)建，并且由第一雙折 射元件24a和第二雙折射元件24b透射的所有光通過第二偏光器23,因此， 顯示面板20顯示2D圖像。
其他各種類型的現(xiàn)有技術(shù)2D/3D可切換的立體圖像顯示器由本領(lǐng)域技術(shù) 人員所7>知。然而，圖1的現(xiàn)有技術(shù)的視差柵欄類型自動立體顯示器具有較低的光使 用效率和較低的亮度，這是因?yàn)闁艡谧钃跻徊糠秩肷涔?。圖3示出現(xiàn)有技術(shù) 的具有提高的光使用效率的視差柵欄類型立體圖像顯示器的示例性結(jié)構(gòu)。參 照圖3，為了避免現(xiàn)有技術(shù)的視差類型立體圖像顯示器的亮度降低，現(xiàn)有技
術(shù)的視差柵欄類型立體圖像顯示器包括在面向背光單元11的柵欄12b上分 別相應(yīng)形成的反射膜14以及布置在背光單元11的下表面上的反射板15。在 這種情況下，從背光單元11出射并入射到柵欄12b的光由反射膜14和反射 板15反射，因此，可實(shí)現(xiàn)光的再利用。然而，該結(jié)構(gòu)使2D和3D模式之間 的切換無法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實(shí)施例克服上述缺點(diǎn)和其他以上未描述的缺點(diǎn)。而且， 本發(fā)明不需要克服以上描述的缺點(diǎn)，并且本發(fā)明示例性實(shí)施例可不克服以上 描述的任何問題。
本發(fā)明提供一種通過提高自身光使用效率來提供增加的亮度的二維 (2D) /三維(3D)圖像可切換的立體顯示器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種立體圖像顯示設(shè)備，包括背光單元， 在背光單元的下表面上設(shè)有反射板；偏光器，僅透射從背光單元發(fā)射的特定 偏振方向的光；第一雙折射元件陣列，包括將入射光的偏振方向改變?yōu)椴煌?方向的多個(gè)交替的第一和第二雙折射元件；第二雙折射元件陣列，包括將入 射光的偏振方向改變?yōu)椴煌较虻亩鄠€(gè)交替的第三和第四雙折射元件；反射 偏光片，在透射由第二雙折射元件陣列透射的特定片光方向的光的同時(shí)，反 射由第二雙折射元件陣列透射的另一偏振方向的光；以及顯示面板，顯示圖 像。第一和第二雙折射元件陣列能夠關(guān)于彼此移動。
反射偏光片可以是包括一規(guī)則陣列的平行金屬線的金屬線柵格偏光器。 偏光器可以是在透射由背光單元發(fā)射的特定偏振方向的光的同時(shí)，反射另一 偏振方向的光的反射偏光膜。
在第一雙折射元件陣列中的第一和第二雙折射元件可具有與在第二雙折 射元件陣列中的第三和第四雙折射元件的寬度相同的寬度。
由第一雙折射元件透射的光可具有與由第二雙折射元件透射的光的偏振 方向垂直的偏振方向，并且由第三雙折射元件透射的光可具有與由第四雙折
7射元件透射的光的偏振方向垂直的偏振方向。
由第一和第三雙折射元件連續(xù)透射的光可具有與入射到其上的光的偏振
方向垂直的偏振方向，并且由第二和第四雙折射元件連續(xù)透射的光可具有與 入射到其上的光的偏纟展方向垂直的偏l展方向。
此外，由第一和第四雙折射元件連續(xù)透射的光可具有與入射光的偏振方 向平行的偏振方向，并且由第二和第三雙折射元件連續(xù)透射的光可具有與入 射光的偏纟展方向平4于的偏l展方向。
反射偏光片可透射具有與由偏光器透射的光的偏振方向垂直的偏振方向 的 一部分光，并且反射由第二雙折射元件陣列透射的剩余部分。
第一和第四雙折射元件可在不改變光的偏振方向的情況下透射光，并且
第二和第三雙折射元件分別是-V2延遲器和延遲器。
可選擇地，第一和第三雙折射元件是+人/4延遲器，并且第二和第四雙折
射元件是-入/4延遲器。
由第一和第三雙折射元件連續(xù)透射的光可具有與入射到其上的光的偏振
方向平行的偏振方向，并且由第二和第四雙折射元件連續(xù)透射的光可具有與 入射到其上的光的偏振方向平行的偏振方向。
此外，由第一和第四雙折射元件連續(xù)透射的光可具有與入射到其上的光 的偏振方向垂直的偏振方向，并且由第二和第三雙折射元件連續(xù)透射的光可 具有與入射到其上的光的偏振方向垂直的偏振方向。
反射偏光片可在透射具有與由偏光器透射的光的偏振方向平行的偏振方 向的一部分光的同時(shí)，反射由第二雙折射元件陣列透射的光的剩余部分。第 一和第三雙折射元件可以分別是-X/2延遲器和延遲器，并且第二和第四雙 折射元件可在不改變光的偏光方向的情況下透射光。
第 一雙折射元件陣列可包括多個(gè)水平交替的第一和第二雙折射元件，所 述第一和第二雙折射元件垂直延伸并按照垂直條文方式排列，并且第二雙折 射元件陣列可包括多個(gè)水平交替的第三和第四雙折射元件，所述第三和第四 雙折射元件垂直延伸并按照垂直條文方式排列。
第一雙折射元件陣列可包括多個(gè)水平交替的第 一和第二雙折射元件，所 述第一和第二雙折射元件傾斜地延伸并按照傾斜條文方式排列，并且第二雙 折射元件陣列可包括多個(gè)水平交替的第三和第四雙折射元件，所述第三和第第一雙折射元件陣列可包括按照2D柵格方式交替排列的第一和第二矩 形雙折射元件，并且第二雙折射元件陣列可包括按照2D柵格方式交替排列 的第三和第四矩形元件。


通過參照附圖對本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他 方面將會變得更加清楚，其中
圖1概略示出現(xiàn)有技術(shù)的視差柵欄類型自動立體圖像顯示器的示例性結(jié)
構(gòu)；
圖2A和圖2B概略示出現(xiàn)有技術(shù)的二維(2D) /三維(3D)可切換的立 體圖像顯示器的示例性結(jié)構(gòu)和操作；
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)的具有提高的光使用效率的視差柵欄類型自動立體圖 像顯示器的示例性結(jié)構(gòu)；
圖4A和圖4B概略示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的高效并具有提高的光 使用效率的二維(2D) /三維(3D)可切換的立體圖像顯示器的結(jié)構(gòu)和操作；
圖5概略示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的立體圖像顯示器的反射偏光片 的截面圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖4A和圖4B的2D/3D立體圖像 顯示設(shè)備的反射偏光片的平面圖；以及
圖7和圖8概略示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖4A和圖4B的2D/3D 立體圖像顯示設(shè)備的第 一和第二雙折射元件陣列的示例性結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖更加全面地描述本發(fā)明，在附圖中，示出本發(fā)明的示例 性實(shí)施例。
圖4A和圖4B概略示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的高效的二維(2D) / 三維(3D)可切換的立體圖像顯示器30的結(jié)構(gòu)和操作。
參照圖4A， 2D/3D立體圖像顯示器30包括背光單元31,在其下表面 上具有反射板37;偏光器32,僅透射從背光單元31發(fā)射的特定偏振方向的 光；第一雙折射元件陣列33,包括將入射光的偏振方向改變?yōu)椴煌较虻亩?個(gè)交替的第一和第二雙折射元件33a和33b;第二雙折射元件陣列34，包括將入射光的偏振方向改變?yōu)椴煌较虻亩鄠€(gè)交替的第三和第四雙折射元件
34a和34b;反射偏光片35，在透射由第二雙折射元件陣列34透射的特定偏 振方向的光的同時(shí)，反射另一偏振方向的光；以及顯示面板36,顯示圖像。
偏光器32可以是透射具有特定偏振方向的光并吸收具有另一偏振方向 的光的吸收偏光器。然而，為了提高2D/3D立體顯示設(shè)備30的光使用效率， 偏光器32優(yōu)選為多層反射偏光膜(諸如，在透射特定偏振方向的光的同時(shí)反 射另一偏振方向的光的雙亮度增強(qiáng)膜(DBEF))。
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例，顯示面板36可以是液晶顯示器(LCD)面板， 所述液晶顯示器面板是將背光單元31用作光源的非發(fā)射面板。顯示面板36 可在3D模式下交替地顯示右眼和左眼圖像的像素的欄。此外，顯示面板36 可顯示多視點(diǎn)圖像的像素的交替的列，以便產(chǎn)生多視點(diǎn)立體圖像。
第一雙折射元件陣列33和第二雙折射元件陣列34改變?nèi)肷涔獾钠穹?向，為了實(shí)現(xiàn)該目的，第一雙折射元件陣列33和第二雙折射元件陣列34分 別包括第一雙折射元件33a和第二雙折射元件33b以及第三雙折射元件34a 和第四雙折射元件34b (諸如旋轉(zhuǎn)器和延遲器)。例如，第一雙折射元件陣列 33顆包括水平交替的第一雙折射元件33a和第二雙折射元件33b，所述第一 雙折射元件33a和第二雙折射元件33b垂直延伸并按照垂直條文方式排列。 盡管不能在圖4A中看出，但是第一雙折射元件33a和第二雙折射元件33b 沿著2D/3D立體圖像顯示器30的縱向延伸，并在2D/3D立體圖像顯示器30 的水平方向上交替排列。類似地，第二雙折射元件陣列34也可包括水平交替 的第三雙折射元件34a和第四雙折射元件34b，所述第三雙折射元件34a和第 四雙折射元件34b垂直延伸并按照垂直條文方式排列。在這種情況下，第三 雙折射元件34a和第四雙折射元件34b沿著立體圖像顯示器30的縱向延伸， 并在水平方向上交替排列。
然而，第一雙折射元件陣列33和第二雙折射元件陣列34不局限于此， 并且可具有其他各種結(jié)構(gòu)。圖7和圖8概略示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的 2D/3D立體圖像顯示器30的第一雙折射元件陣列35和37以及第二雙折射元 件陣列36和38的示例性結(jié)構(gòu)。參照圖7,第一雙折射元件陣列35包括多個(gè) 水平交替的第一和第二雙折射元件，所述第一和第二雙折射元件沿著2D/3D 立體圖像顯示器的縱向傾斜地延伸，并且按照傾斜條文方式排列。類似地， 第二雙折射元件陣列36包括多個(gè)水平交替的第三和第四雙折射元件，所述第三和第四雙折射元件沿著2D/3D立體圖像顯示器的縱向傾斜地延伸，并且按 照傾斜條文方式排列。參照圖8，第一雙折射元件陣列37和第二雙折射元件 陣列38可具有2D柵格的形狀。因此，第一雙折射元件陣列37包括按照2D 柵格方式交替地排列的第一和第二矩形雙折射元件。第二雙折射元件陣列38 包括按照2D柵格方式交替地排列的第三和第四矩形雙折射元件。在本示例性實(shí)施例中，由第一雙折射元件33a和第二雙折射元件33b獲 得的偏振方向之間的差為90度。因此，由第一雙折射元件33a透射的光的偏 振方向與由第二雙折射元件33b透射的光的偏振方向垂直。類似地，由第三 雙折射元件34a和第四雙折射元件34b獲得的偏振方向之間的差為90度。因 此，由第三雙折射元件34a透射的光的偏振方向與由第四雙折射元件34b透 射的光的偏纟展方向垂直。如果第一至第四雙折射元件33a、 33b、 34a和34b是延遲器，則第一雙 折射元件33a和第二雙折射元件33b或第三雙折射元件34a和第四雙折射元 件34b的延遲器的相位延遲之間的差為X/2。第一雙折射元件33a可以是將入 射光的相位延遲半個(gè)波長X/2的延遲器，并且第四雙折射元件34b可以是 -人/2延遲器。在本示例性實(shí)施例中，第二雙折射元件33b和第三雙折射元件 34a由同向性(isotropic)材料形成，所述同向性材料在不改變光的偏振方向 的情況下可透射光?？蛇xl奪地，第一雙折射元件33a和第三雙折射元件34a 可以是+V4延遲器，并且第二雙折射元件33b和笫四雙折射元件34b可以是 延遲器。在本發(fā)明另 一示例性實(shí)施例中，第一至第四雙折射元件33a、 33b、 34a和34b可以是執(zhí)行與延遲器相同的功能的旋轉(zhuǎn)器。因此，可使用將入射光 旋轉(zhuǎn)90。的旋轉(zhuǎn)器來代替延遲器，并且可使用將入射光旋轉(zhuǎn)45。的旋轉(zhuǎn)器 代替V4延遲器。在本示例性實(shí)施例中，由第一雙折射元件33a和第三雙折射元件34a連 續(xù)透射的光具有與入射光的偏振方向垂直的偏振方向。同樣地，由第二雙折 射元件33b和第四雙折射元件34b連續(xù)透射的光具有與入射光的偏振方向垂 直的偏振方向。此外，由第一雙折射元件33a和第四雙折射元件34b連續(xù)透件33b和第三雙折射元件34a連續(xù)透射的光具有與入射光的偏振方向平行的 偏^展方向。在第一雙折射元件陣列33中的第一雙折射元件33a和第二雙折射元件33b可具有與在第二雙折射元件陣列34中的第三雙折射元件34a和第四雙折 射元件34b的寬度相同的寬度。例如，第一至第四雙折射元件33a、 33b、 34a 和34b可具有在顯示面板36中像素的寬度的兩倍的寬度。然而，第一至第四 雙折射元件33a、 33b、 34a和34b可以比顯示面板36的像素的寬度的兩倍還 寬以產(chǎn)生多視點(diǎn)立體圖像。為了產(chǎn)生4視點(diǎn)立體圖像，第一至第四雙折射元 件33a、 33b、 34a和34b的寬度可以是顯示面板36的像素的寬度的4倍。反射偏光片35僅透射由第二雙折射元件陣列34透射的特定偏振方向的 光，并反射具有另一偏振方向的光。具體地，當(dāng)顯示面板36是LCD面板時(shí)， 反射偏光片35在反射具有與在LCD面板的后表面上的后偏光板(未示出) 的偏光平面垂直的偏振方向的光的同時(shí)，透射具有與在LCD面板的后表面上 布置的后偏光板的偏光平面平行的偏振方向的光。為了將質(zhì)量較好的偏振光提供給顯示面板36，反射偏光片35優(yōu)選地具 有非常高的偏光消光比。為了達(dá)到所述目的，反射偏光片35可以是金屬線柵 格偏光器，如圖5和圖6所示，所述金屬線柵格偏光器由在透明基底35a上 排列的一規(guī)則陣列的較細(xì)的平行導(dǎo)電金屬線35b組成。在現(xiàn)有技術(shù)中，如果 連續(xù)的較細(xì)的平行導(dǎo)電金屬線35b之間的周期A長于入射光的波長，則金屬 線柵格偏光器用作衍射光柵，并且如果連續(xù)的較細(xì)的平行導(dǎo)電金屬線35b之 間的周期A短于入射光的波長，則金屬線柵格偏光器用作偏光器。用作偏光 器的金屬線柵格偏光器在透射與較細(xì)的平行金屬線35a垂直的偏振方向的光 的同時(shí)，反射與較細(xì)的平行金屬線35a平行的偏振方向的光。如果以適當(dāng)?shù)?方式排列較細(xì)的平行金屬線35a，則在由金屬線柵格偏光器透射具有與入射平 面平行的偏振方向的P偏振光的同時(shí)，由金屬線柵格偏光器反射具有與金屬 線柵格偏光器的入射平面垂直的偏振方向的S偏振光。隨著連續(xù)的較細(xì)的平 行金屬線35b之間的周期A減小，反射偏光片35的偏光消光比指數(shù)性地增 加。因此，根據(jù)本示例性實(shí)施例，如圖5和圖6所示，反射偏光片35是具有 在透明基底35a的整個(gè)區(qū)域上相互平行排列的較細(xì)的平行金屬線35b的金屬 線柵格偏光器。在這種情況下，反射偏光片35可將極好質(zhì)量的偏振光提供給 顯示面+反36?，F(xiàn)在將參照圖4A和圖4B詳細(xì)描述具有上述結(jié)構(gòu)的高效的2D/3D可切 換的立體圖像顯示器30的操作。為了解釋的方便，在此假設(shè)偏光器32是透射P偏振光(在圖4A和圖4B 中由" "指示)并反射S偏振光(由指示)的DBEF。還假設(shè)第一雙 折射元件33a和第四雙折射元件34b在不改變?nèi)肷涔獾钠穹较虻那闆r下透 射入射光，并且第二雙折射元件33b和第三雙折射元件34a分別是-人/2延遲 器和人/2延遲器。此外，反射偏光片35是在透射S偏振光的同時(shí)反射P偏振 光的金屬線柵格偏光器。因此，反射偏光片35在反射具有與由偏光器32透 射的光的偏振方向平行的偏振方向的一部分入射光的同時(shí)，透射具有與由偏 光器32透射的光的偏振方向垂直的偏振方向的剩余部分的入射光。首先，背光單元31發(fā)射未偏振的光。由背光單元31發(fā)射的光的P偏振 光被偏光器32透射，并入射在第一雙折射元件陣列33上。由偏光器32和反 射板37順序地反射S偏振光，所述反射板37為再次利用而布置于背光單元 31的下表面。盡管未示出，但是背光單元37通常包括允許光被均勻發(fā)射的 漫射板。當(dāng)由反射板37反射的S偏振光通過漫射板時(shí)，所述S偏振光隨后被 轉(zhuǎn)換為原來的未偏振光。如果第一雙折射元件33a和第二雙折射元件33b分別與第三雙折射元件 34a和第四雙折射元件34b完全重疊，則在一部分入射光連續(xù)通過第一雙折射 元件33a和第三雙折射元件34a的同時(shí)，光的剩余部分連續(xù)通過第二雙折射 元件33b和第四雙折射元件34b。第一雙折射元件33a在不需要改變所述一部 分光的偏振方向的情況下透射所述一部分光，并且當(dāng)所述一部分光通過第三 雙折射元件34a ( 延遲器)時(shí)被轉(zhuǎn)換為P偏振光。類似地，因?yàn)榈诙p折 射元件33b是-X/2延遲器且第四雙折射元件34b在不需要改變光的偏振方向 的情況下透射光，所以當(dāng)所述光的剩余部分連續(xù)通過第二雙折射元件33b和 第四雙折射元件34a時(shí)被轉(zhuǎn)換為S偏振光。因此，所有入射光通過反射偏光 片35被透射。因?yàn)槿鐖D4A所示，柵欄未被創(chuàng)建，所以觀眾可看到在顯示面 板36的整個(gè)屏幕上顯示的2D圖像。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，第一雙折射元件陣列33和第二雙折 射元件陣列34可相對彼此移動。因此，如圖4B所示，第一雙折射元件陣列 33可相對第二雙折射元件陣列34移動預(yù)定距離，從而第一雙折射元件33a 的一部分與第四雙折射元件34b重疊，第二雙折射元件33b的一部分與第三 雙折射元件34a重疊。在這種情況下，由偏光器32透射的P偏振光的一部分 連續(xù)通過第一雙折射元件33a和第三雙折射元件34a。 P偏振光的另一部分連13續(xù)通過第一雙折射元件33a和第四雙折射元件34b。光的另 一部分連續(xù)通過第 二雙折射元件33b和第三雙折射元件34a。光的剩余部分連續(xù)通過第二雙折射 元件33b和第四雙折射元件34b。 如上所述，當(dāng)部分P偏振光連續(xù)通過第一 雙折射元件33a和第三雙折射元件34a以及通過第二雙折射元件33b和第四 雙折射元件34b時(shí)，被轉(zhuǎn)換為S偏振光。然而，當(dāng)部分P偏振光連續(xù)通過第 一雙折射元件33a和第四雙折射元件34b以及通過第二雙折射元件33b和第 三雙折射元件34a時(shí)，沒有被轉(zhuǎn)換為S偏振光。因此，已連續(xù)通過第一雙折射元件33a和第三雙折射元件34a以及通過 第二雙折射元件33b和第四雙折射元件34b的光通過反射偏光片35被透射。 另 一方面，已連續(xù)通過第一雙折射元件33a和第四雙折射元件34b以及通過 第二雙折射元件33b和第三雙折射元件34a的光由反射偏光片35反射。結(jié)果， 如圖4B所示，柵欄被創(chuàng)建，并且使用這些柵欄，在顯示面板36上顯示的左 眼圖像和右眼圖像可被單獨(dú)地傳遞到觀眾的左眼和右眼。由反射偏光片35反射的光通過偏光器32被透射，并且為再次利用而由 背光單元31的反射板37反射回來。此外，如果由反射偏光片35反射的一部 分光連續(xù)通過第三雙折射元件34a和第一雙折射元件33a,則當(dāng)由反射偏光片 35反射的所述部分光入射在偏光器32上時(shí)，可被轉(zhuǎn)換為S偏振光。如果偏 光器32是反射偏光片(諸如，DBEF),則為了再次利用而由偏光器32反射 S偏纟展光?？蓪?D/3D立體圖像顯示設(shè)備30的上述操作和結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種改變?？?按照與上述不同的方式配置第一至第四雙折射元件33a、 33b、 34a和34b,從 而連續(xù)通過第一雙折射元件33a和第三雙折射34a以及通過第二雙折射元件 33b和第四折射元件34b的光具有與入射光的偏振方向平行的偏振方向。為 此，第一雙折射元件33a和第三雙折射元件34a可以分別是X/2延遲器和-V2 延遲器，并且第二雙折射元件33b和第四折射元件34b可由同向性的材料制 成。在這種情況下，連續(xù)通過第一雙折射元件33a和第四折射元件34b的光 的偏振方向與入射光的偏振方向垂直。同樣地，連續(xù)通過第二雙折射元件33b 和第三雙折射元件34a的光的偏振方向與入射光的偏振方向垂直。此外，反 射偏光片35在反射與通過偏光器32透射的光的偏振方向垂直的偏振方向的 光的同時(shí)，透射與通過偏光器32透射的光的偏振方向平行的偏振方向的光。 當(dāng)?shù)谝浑p折射元件陣列33與第二雙折射元件陣列34完全重疊時(shí)，具有這種結(jié)構(gòu)的2D/3D立體圖像顯示設(shè)備30在2D模式下操作。當(dāng)?shù)谝浑p折射元件陣 列33相對第二雙折射元件陣列34移開時(shí)，2D/3D立體圖像顯示設(shè)備30在 3D模式下操作。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的2D/3D可切換的立體圖像顯示設(shè)備在使用視 差柵欄產(chǎn)生立體圖像的同時(shí)，避免亮度的降低。也就是說，本發(fā)明的示例性 實(shí)施例使用反射偏光片能夠?qū)τ蓶艡谧钃醯墓膺M(jìn)行再利用，因此，與現(xiàn)有技 術(shù)的立體顯示器相比，本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供提高的光使用效率和增加 的亮度。本發(fā)明示例性實(shí)施例還允許在2D和3D模式之間切換。盡管參照本發(fā)明示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員將理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情 況下，可在形式和細(xì)節(jié)上做出各種改變。
權(quán)利要求
1、一種立體圖像顯示設(shè)備，包括背光單元，在背光單元的下表面上設(shè)有反射板；偏光器，僅透射從背光單元發(fā)射的特定偏振方向的光；第一雙折射元件陣列，包括多個(gè)交替的第一雙折射元件和第二雙折射元件，所述第一雙折射元件將入射在其上的光的偏振方向改變?yōu)榈谝环较?，所述第二雙折射元件將入射在其上的光的偏振方向改變?yōu)榈诙较颍坏诙p折射元件陣列，包括多個(gè)交替的第三雙折射元件和第四雙折射元件，所述第三雙折射元件將入射在其上的光的偏振方向改變?yōu)榈谌较?，所述第四雙折射元件將入射在其上的光的偏振方向改變?yōu)榈谒姆较颍环瓷淦馄?，在透射由第二雙折射元件陣列透射的第三偏光方向的光的同時(shí)，反射由第二雙折射元件陣列透射的另一偏振方向的光；以及顯示面板，顯示圖像。
2、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，第一和第二雙折射元件陣列能夠相 對4皮此移動。
3、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，反射偏光片是包括一規(guī)則陣列的平 行金屬線的金屬線柵格偏光器。
4、 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述規(guī)則陣列的平行金屬線的連續(xù) 的平行金屬線之間的距離短于入射在反射偏光片上的光的波長。
5、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，偏光器包括反射偏光膜，所述反射 偏光膜在透射由背光單元發(fā)射的特定偏振方向的光的同時(shí)，反射另 一偏振方 向的光。
6、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，在第一雙折射元件陣列中的第一和 第二雙折射元件的每一個(gè)具有與在第二雙折射元件陣列中的第三和第四雙折 射元件的每一個(gè)的寬度相同的寬度。
7、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，由第一雙折射元件透射的光具有與 由第二雙折射元件透射的光的偏振方向垂直的偏振方向，并且由第三雙折射 元件透射的光具有與由第四雙折射元件透射的光的偏振方向垂直的偏振方 向。
8、 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，第一和第三雙折射元件重疊，由重疊的第一和第三雙折射元件透射的光具有與入射到其上的光的偏振方向垂直 的偏振方向，并且第二和第四雙折射元件重疊，由重疊的第二和第四雙折射 元件透射的光具有與入射到其上的光的偏振方向垂直的偏振方向。
9、 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，第一和第四雙折射元件重疊，由重疊的第一和第四雙折射元件透射的光具有與入射到其上的光的偏振方向平行 的偏振方向，并且第二和第三雙折射元件重疊，由第二和第三雙折射元件透 射的光具有與入射到其上的光的偏振方向平行的偏振方向。
10、 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，反射片光板透射具有與由偏光器 透射的光的偏振方向垂直的偏振方向的一部分光，并且反射由第二雙折射元 件陣列透射的光的剩余部分。
11、 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，第一和第四雙折射元件在不改變 光的偏振方向的情況下透射光，并且第二和第三雙折射元件分別是-X/2延遲 器和X/2延遲器。
12、 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，第一和第三雙折射元件是+A74延 遲器，并且第二和第四雙折射元件是-X/4延遲器。
13、 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，第一和第三雙折射元件重疊，通 過重疊的第一和第三雙折射元件透射的光具有與入射在其上的光的偏振方向 平行的偏振方向，并且第二和第四雙折射元件重疊，通過重疊的第二和第四
14、 如^l利要求13所述的設(shè)備，其中，第一和第四雙折射元件重疊，通 過重疊的第一和第四雙折射元件透射的光具有與入射在其上的光的偏振方向 垂直的偏振方向，并且第二和第三雙折射元件重疊，通過重疊的第二和第三 雙折射元件透射的光具有與入射在其上的光的偏振方向垂直的偏振方向。
15、 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，反射偏光片透射具有與由偏光器 透射的光的偏振方向平行的偏振方向的一部分光，并且反射由第二雙折射元 件陣列透射的光的剩余部分。
16、 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，第一和第三雙折射元件分別是V2 延遲器和-人/2延遲器，并且第二和第三雙折射元件在不改變光的偏振方向的 情況下透射光。
17、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，第一和第二雙折射元件水平交替， 垂直延伸并按照第一垂直條文方式排列，第三和第四雙折射元件水平交替，垂直延伸并按照第二垂直條文方式排列。
18、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，第一和第二雙折射元件水平交替， 傾斜地延伸并按照第一傾斜條文方式排列，第三和第四雙折射元件水平交替， 傾斜地延伸并按照第二傾斜條文方式排列。
19、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，第一和第二矩形雙折射元件按照 第一 2D柵格方式交替地排列，第三和第四矩形雙折射元件按照第二 2D柵格 方式交替地排列。
20、 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，由偏光器反射的光被反射回反射 板，所述反射板在反射的光通過背光單元時(shí)將反射的光轉(zhuǎn)換為未偏振光。
全文摘要
提供一種高效2D/3D可切換的立體顯示設(shè)備。所述立體顯示設(shè)備包括背光單元，在背光單元的下表面上設(shè)有反射板；偏光器，僅透射從背光單元發(fā)射的特定偏振方向的光；第一雙折射元件陣列，包括改變?nèi)肷涔獾钠穹较虻亩鄠€(gè)交替的第一和第二雙折射元件；第二雙折射元件陣列，包括改變?nèi)肷涔獾钠穹较虻亩鄠€(gè)交替的第三和第四雙折射元件；反射偏光片，在透射由第二雙折射元件陣列透射的特定偏光方向的光的同時(shí)，反射由第二雙折射元件陣列透射的另一偏振方向的光；以及顯示面板，顯示圖像。
文檔編號G02F1/13GK101257639SQ20081000343
公開日2008年9月3日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月27日
發(fā)明者瑟基·切斯塔克, 車暻焄, 金大式 申請人:三星電子株式會社