所描述的技術(shù)的示范性實(shí)施方式總地涉及顯示裝置。更具體地,所描述的技術(shù)的示范性實(shí)施方式涉及3d圖像顯示裝置以及用于驅(qū)動(dòng)這樣的3d圖像顯示裝置的方法。
背景技術(shù):
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了能夠顯示三維(3d)圖像的顯示裝置。一般地,在3d圖像顯示器中,對(duì)象的3d效果通過(guò)實(shí)現(xiàn)雙眼視差來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是,當(dāng)通過(guò)左眼和右眼看到不同的2d圖像時(shí),左眼看到的圖像(在下文稱(chēng)為“左眼圖像”)和右眼看到的圖像(在下文稱(chēng)為“右眼圖像”)都被傳送到大腦。左眼圖像和右眼圖像在一起被識(shí)別為具有深度感的3d圖像,從而實(shí)現(xiàn)3d效果。顯示裝置可以使用立體方法或自動(dòng)立體方法來(lái)使用雙眼視差顯示3d圖像。
立體方法要求觀看者佩戴眼鏡,而自動(dòng)立體方法使用顯示裝置內(nèi)的光學(xué)調(diào)制器件,使得觀看者不需要佩戴眼鏡。使用自動(dòng)立體方法的3d顯示裝置發(fā)送具有不同視點(diǎn)的圖像,使得觀看者能夠?qū)D像感知為立體圖像。
在本背景部分中公開(kāi)的以上信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解,因此,它可以包含不形成在此國(guó)家中對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開(kāi)的實(shí)施方式可以提供能夠向用戶提供更自然的3d效果的3d圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。此外,本公開(kāi)的實(shí)施方式可以提供能夠在3d模式和2d模式之間切換的3d圖像顯示裝置和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)方法。
根據(jù)示范性實(shí)施方式,一種3d圖像顯示裝置包括:顯示面板,配置為顯示圖像;液晶透鏡面板,配置為選擇性地形成多個(gè)第一透鏡以及選擇性地形成多個(gè)第二透鏡,該多個(gè)第一透鏡的每個(gè)在第一方向上延伸并且該多個(gè)第一透鏡沿著與第一方向交叉的第二方向連續(xù)地布置,該多個(gè)第二透鏡的每個(gè)在第二方向上延伸并且該多個(gè)第二透鏡沿著第一方向連續(xù)地布置;以及偏振切換面板,形成在顯示面板和液晶透鏡面板之間,該偏振切換面板配置為選擇性地改變從顯示面板入射的光的光軸。
偏振切換面板可以包括:第一面板,包括下面板電極;第二面板,面對(duì)第一面板并包括上面板電極;以及第一液晶層,在第一面板和第二面板之間并包括多個(gè)液晶分子。
第一面板還可以包括使液晶分子在第一方向上配向的第一配向器,第二面板還可以包括使液晶分子在第二方向上配向的第二配向器。
偏振切換面板可以配置為根據(jù)施加到下面板電極的電壓和施加到上面板電極的電壓之間的差來(lái)改變光的光軸。
液晶透鏡面板還可以配置為在偏振切換面板改變光的光軸的同時(shí)形成所述多個(gè)第一透鏡。
液晶透鏡面板可以包括在第一方向上延伸并沿著第二方向布置的多個(gè)第一電極以及在第二方向上延伸并沿著第一方向布置的多個(gè)第二電極,其中當(dāng)?shù)谝浑妷罕皇┘拥剿龆鄠€(gè)第一電極并且不同于第一電壓的第一公共電壓被施加到所述多個(gè)第二電極時(shí)可以形成所述多個(gè)第一透鏡。
液晶透鏡面板可以包括:第一面板,包括所述多個(gè)第一電極、在所述多個(gè)第一電極上的絕緣層以及在絕緣層上的所述多個(gè)第二電極;第二面板,面對(duì)第一面板并包括上面板電極;以及第二液晶層,在第一面板和第二面板之間并包括多個(gè)液晶分子。
液晶透鏡面板可以包括第一面板,該第一面板包括下面板電極和在下面板電極上的第一絕緣層,所述多個(gè)第一電極在第一絕緣層上。液晶透鏡面板還可以包括面對(duì)第一面板并包括所述多個(gè)第二電極的第二面板以及在第一面板和第二面板之間并包括多個(gè)液晶分子的第二液晶層。
根據(jù)示范性實(shí)施方式,一種驅(qū)動(dòng)3d圖像顯示裝置的方法,其中該3d圖像顯示裝置包括顯示圖像的顯示面板、液晶透鏡面板以及在顯示面板和液體透鏡面板之間的偏振切換面板,包括:在第一幀周期期間并且當(dāng)顯示面板以用于顯示3d圖像的3d模式驅(qū)動(dòng)時(shí),由液晶透鏡面板形成多個(gè)第一透鏡,該多個(gè)第一透鏡的每個(gè)在第一方向上延伸并且該多個(gè)第一透鏡沿著與第一方向交叉的第二方向連續(xù)地布置;以及在第一幀周期之后的第二幀周期期間并且當(dāng)顯示面板以3d模式驅(qū)動(dòng)時(shí),在第一幀周期之后的第二幀周期期間由液晶透鏡面板形成多個(gè)第二透鏡,該多個(gè)第二透鏡的每個(gè)在第二方向上延伸并且該多個(gè)第二透鏡布置在第一方向上。
形成多個(gè)第一透鏡可以包括驅(qū)動(dòng)偏振切換面板以在第一幀周期期間改變光的光軸。
形成多個(gè)第二透鏡可以包括驅(qū)動(dòng)偏振切換面板以在第二幀周期期間維持光的光軸。
偏振切換面板可以包括:第一面板,包括下面板電極;第二面板,面對(duì)第一面板并包括上面板電極;以及第一液晶層,在第一面板和第二面板之間并包括多個(gè)液晶分子。驅(qū)動(dòng)偏振切換面板還可以包括向下面板電極和上面板電極施加不同的電壓。
液晶透鏡面板可以包括在第一方向上延伸并沿著第二方向布置的多個(gè)第一電極以及在第二方向上延伸并沿著第一方向布置的多個(gè)第二電極,并且形成多個(gè)第一透鏡還可以包括向所述多個(gè)第一電極施加第一電壓以及向所述多個(gè)第二電極施加第二電壓,第一電壓不同于第二電壓。
根據(jù)示范性實(shí)施方式,一種3d圖像顯示裝置包括:顯示面板,配置為顯示從3d對(duì)象的不同視點(diǎn)獲得的體元素圖像;偏振切換面板,在顯示面板上并被配置為在連續(xù)的幀期間交替地改變體元素圖像的光的光軸;以及液晶透鏡面板,配置為在相應(yīng)的和連續(xù)的圖像幀周期期間形成多個(gè)第一透鏡和多個(gè)第二透鏡,該多個(gè)第一透鏡的每個(gè)在第一方向上延伸并且該多個(gè)第一透鏡沿著與第一方向交叉的第二方向連續(xù)地布置,該多個(gè)第二透鏡的每個(gè)在第二方向上延伸并且該多個(gè)第二透鏡沿著第一方向連續(xù)地布置。
根據(jù)示范性實(shí)施方式,一種液晶透鏡面板包括:第一面板,包括在第一方向上延伸并沿著與第一方向不同的第二方向布置的多個(gè)第一電極以及在第二方向上延伸并沿著第一方向布置的多個(gè)第二電極;第二面板,面對(duì)第一面板并包括上面板電極;以及液晶層,在第一面板和上面板電極之間并包括多個(gè)液晶分子。
第一面板還可以包括:第一基板,所述多個(gè)第一電極位于該第一基板上;和絕緣層,在所述多個(gè)第一電極上,其中所述多個(gè)第二電極位于該絕緣層上。
第二面板還可以包括第二基板,上面板電極位于該第二基板上。
根據(jù)示范性實(shí)施方式,一種液晶透鏡面板包括:第一面板,包括多個(gè)第一電極和下面板電極,該多個(gè)第一電極在第一方向上延伸并沿著與第一方向不同的第二方向布置;第二面板,面對(duì)第一面板并包括多個(gè)第二電極和上面板電極,該多個(gè)第二電極在第二方向上延伸并沿著第一方向布置;以及液晶層,在所述多個(gè)第一電極和所述多個(gè)第二電極之間并包括多個(gè)液晶分子。
第一面板還可以包括:第一基板,下面板電極位于第一基板上;以及在下面板電極上的第一絕緣層,其中所述多個(gè)第一電極位于第一絕緣層上。
第二面板還可以包括:第二基板,上面板電極位于該第二基板上;以及在上面板電極上的第二絕緣層,其中所述多個(gè)第二電極位于第二絕緣層上。
根據(jù)示范性實(shí)施方式中的至少一個(gè),可以增加由用戶識(shí)別的3d圖像的自然3d效果。
根據(jù)示范性實(shí)施方式中的至少一個(gè),可以在用于顯示3d圖像的3d模式和用于顯示2d圖像的2d模式之間切換。
本公開(kāi)的適用性的其它范圍將從以下的詳細(xì)描述認(rèn)識(shí)到。然而,在本公開(kāi)的范圍內(nèi)的各種改變和修改可以被清楚地理解,因此,具體的描述和特定的實(shí)施方式諸如示范性實(shí)施方式將被解釋為僅作為示例給出。
附圖說(shuō)明
圖1和圖2是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置的方框圖。
圖3和圖4是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置的液晶分子的排列的圖。
圖5是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置的透視圖。
圖6和圖7是根據(jù)示范性實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)3d圖像顯示裝置的方法的時(shí)序圖。
圖8是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置的透視圖。
圖9和圖10是根據(jù)示范性實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)3d圖像顯示裝置的方法的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
在下文,將參照附圖詳細(xì)地描述說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的示范性實(shí)施方式。在說(shuō)明書(shū)中,相同或相似的部件將由相同或相似的附圖標(biāo)記表示,并將省略其重復(fù)描述。在以下描述中使用的用于部件的術(shù)語(yǔ)“模塊”和“單元”僅用于使說(shuō)明書(shū)更清楚,因此,這些術(shù)語(yǔ)不具有通過(guò)自身而使它們彼此區(qū)別的含義或作用,在描述說(shuō)明書(shū)的示范性實(shí)施方式中,當(dāng)確定與本發(fā)明相關(guān)的公知技術(shù)的詳細(xì)描述會(huì)使本發(fā)明的要旨模糊時(shí),將省略該詳細(xì)描述。附圖僅被提供來(lái)使得說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的示范性實(shí)施方式被容易地理解,而不應(yīng)被解釋為限制說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的精神,并且將理解,本發(fā)明包括所有的修改、等同和替換,而沒(méi)有脫離本發(fā)明的范圍。
在附圖中,為了清楚起見(jiàn),層、膜、面板、區(qū)域等的厚度被夸大。因此,各個(gè)附圖可以沒(méi)有按比例。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中,相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。將理解,當(dāng)一元件諸如層、膜、區(qū)域或基板被稱(chēng)為“在”另一元件“上”時(shí),它可以直接在該另一元件上,或者還可以存在居間的元件。相反,當(dāng)一元件被稱(chēng)為“直接在”另一元件“上”時(shí),不存在居間的元件。所有的數(shù)值是近似的,并可以變化。特定的材料和組成的所有示例將被認(rèn)為僅是非限制性和示范性的??梢蕴娲厥褂闷渌线m的材料和組成。
參照?qǐng)D1和圖2,將描述根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置。
圖1和圖2是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置的方框圖。
參照?qǐng)D1和圖2,3d圖像顯示裝置可以包括顯示面板dp、偏振板pol、顯示面板驅(qū)動(dòng)器10、偏振切換面板sw、偏振驅(qū)動(dòng)器20、液晶透鏡面板lc、液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30和信號(hào)控制器40。
將理解,不要求實(shí)施所有示出的部件,可以替代地實(shí)施更多或更少的部件。
顯示面板dp可以顯示圖像,并可以例如是等離子體顯示面板、液晶顯示面板和有機(jī)發(fā)光二極管面板中的一個(gè)。
顯示面板dp可以包括多條信號(hào)線和連接到所述多條信號(hào)線的多個(gè)像素。所述多個(gè)像素可以布置為矩陣形式。
每個(gè)像素可以包括連接到所述多條信號(hào)線中的對(duì)應(yīng)信號(hào)線的開(kāi)關(guān)元件(例如薄膜晶體管)以及連接到該開(kāi)關(guān)元件的像素電極。所述多條信號(hào)線可以包括傳輸柵信號(hào)的多條柵線和傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的多條數(shù)據(jù)線。電信號(hào)可以從顯示面板驅(qū)動(dòng)器10傳輸?shù)较袼?。因此,顯示面板dp可以顯示圖像。
在3d模式中,顯示面板dp可以顯示從不同的視點(diǎn)獲取的體元素圖像(elementalimage),用于3d對(duì)象的顯示。
偏振板pol可以設(shè)置在顯示面板dp和偏振切換面板sw之間。偏振板pol可以使來(lái)自顯示面板dp的光偏振化為線偏振光。在某些實(shí)施方式中,偏振板pol可以被省略。
偏振切換面板sw可以切換使得已經(jīng)穿過(guò)偏振板pol的線偏振光的偏振方向改變。偏振切換面板sw可以根據(jù)從偏振驅(qū)動(dòng)器20提供的信號(hào)來(lái)改變偏振方向。
如圖1所示,當(dāng)偏振切換面板sw開(kāi)啟時(shí),穿過(guò)偏振板pol的光的偏振方向可以從第一方向(例如y軸方向)改變?yōu)榈诙较?例如x軸方向)。此外,如圖2所示,當(dāng)偏振切換面板sw關(guān)閉時(shí),穿過(guò)偏振板pol的光的偏振方向可以維持在第一方向。然后,已經(jīng)穿過(guò)偏振切換面板sw的光可以入射到液晶透鏡面板lc。
具體地,偏振切換面板sw可以電控制插置在上電極和下電極之間的液晶層,使得從顯示面板dp入射的光的光軸被選擇性地改變。因此,在2d模式中,2d圖像的光可以穿過(guò)偏振切換面板sw而不改變其光軸。在3d模式中,偏振切換面板sw可以對(duì)于每個(gè)子幀交替地改變3d圖像的光的光軸。
液晶層可以是例如扭曲向列(tn)液晶、垂直配向(va)液晶和膽甾相液晶中的一種。將在下面描述的液晶層被示范性地描述為扭曲向列(tn)液晶層。
偏振驅(qū)動(dòng)器20可以將電信號(hào)施加到偏振切換面板sw。因此,可以改變偏振切換面板sw中包括的液晶分子的排列。然后,根據(jù)這些液晶分子的排列,可以改變?nèi)肷涞狡袂袚Q面板sw的光的偏振方向。
具體地,偏振驅(qū)動(dòng)器20可以向上電極提供公共電壓,并周期性地反轉(zhuǎn)提供到下電極的驅(qū)動(dòng)電壓的極性。當(dāng)偏振切換面板sw的液晶經(jīng)受dc驅(qū)動(dòng)時(shí),帶電的液晶分子積聚在配向?qū)由蠌亩深A(yù)液晶的配向,使得液晶分子的預(yù)傾斜角可以變化。在這種情況下,偏振驅(qū)動(dòng)器20防止偏振切換面板sw的的液晶分子的保持不動(dòng)(sticking)。
偏振驅(qū)動(dòng)器20可以根據(jù)信號(hào)控制器40的控制而在2d模式和3d模式中提供不同的驅(qū)動(dòng)電壓。在2d模式中,偏振驅(qū)動(dòng)器20可以向偏振切換面板sw提供電壓使得從顯示面板dp入射的光不變地穿過(guò)偏振切換面板sw。在3d模式中,偏振驅(qū)動(dòng)器20可以向偏振切換面板sw提供電壓使得偏振切換面板sw的液晶分子對(duì)于每個(gè)子幀旋轉(zhuǎn)。
作為切換透鏡面板的液晶透鏡面板lc可以在2d模式中透射未改變或未更改的光,并在3d模式中使光折射或分開(kāi)(split)。這樣的液晶透鏡面板lc可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)方法而實(shí)現(xiàn)多個(gè)柱狀透鏡。也就是,液晶透鏡面板lc可以被驅(qū)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)柱狀透鏡。液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30可以驅(qū)動(dòng)液晶透鏡面板lc使得可以實(shí)現(xiàn)任何期望的尺寸、取向和布置的透鏡。
例如,如圖1所示,由液晶透鏡面板lc實(shí)現(xiàn)的多個(gè)柱狀透鏡可以每個(gè)在y軸方向上延伸,并沿著x軸方向連續(xù)地布置。每個(gè)柱狀透鏡的延伸方向可以基本上平行于顯示面板dp的像素的列方向,或者根據(jù)需要傾斜以與像素的列方向形成銳角。
此外,如圖2所示,多個(gè)柱狀透鏡可以每個(gè)在x軸方向上延伸,并被布置為使得該多個(gè)柱狀透鏡沿著y軸方向連續(xù)地布置。每個(gè)柱狀透鏡的延伸方向可以與顯示面板dp的像素的行方向基本上平行,或者根據(jù)需要傾斜以與像素的行方向形成銳角。
當(dāng)穿過(guò)液晶透鏡面板lc的光入射到用戶的眼睛e時(shí),用戶可以將在相同的時(shí)間點(diǎn)穿過(guò)的光識(shí)別為單個(gè)圖像。
因此,當(dāng)在3d模式中時(shí),液晶透鏡面板lc可以折射顯示面板dp中顯示的體元素圖像,使得在距離3d圖像顯示裝置預(yù)定距離處的用戶可以看到該圖像對(duì)應(yīng)于兩個(gè)不同的視點(diǎn)的兩個(gè)不同視野(view),使得觀看者識(shí)別3d圖像。為此,液晶透鏡面板lc可以根據(jù)在獲取體元素圖像時(shí)使用的視點(diǎn)來(lái)折射圖像,從而以子幀為單元(inaunitofsub-frame)改變柱狀透鏡的排列方向。
信號(hào)控制器40可以從外部源接收輸入圖像信號(hào)is和輸入控制信號(hào)ctrl。輸入圖像信號(hào)is可以包含對(duì)于顯示面板dp的每個(gè)像素的亮度信息,并且亮度可以劃分為預(yù)定數(shù)量諸如1024、256或64個(gè)灰度級(jí)。輸入控制信號(hào)ctrl可以包括關(guān)于圖像的顯示的垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)、主時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)使能信號(hào)等。
信號(hào)控制器40可以根據(jù)顯示面板dp的操作條件、輸入圖像信號(hào)is和輸入控制信號(hào)ctrl來(lái)處理輸入圖像信號(hào)is,并產(chǎn)生數(shù)據(jù)控制信號(hào)cont1、掃描控制信號(hào)cont2、偏振控制信號(hào)contp以及液晶透鏡控制信號(hào)contl。
參照?qǐng)D3和圖4,現(xiàn)在將描述根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置的3d模式下的液晶分子的排列。
圖3和圖4是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置的液晶分子的排列的圖。3d圖像顯示裝置可以包括在顯示面板dp上的偏振板pol以及在偏振板pol上的偏振切換面板sw和液晶透鏡面板lc。
偏振切換面板sw的液晶層可以包括液晶分子sl1。液晶分子sl1可以是扭曲向列液晶分子。
如圖3所示,當(dāng)電場(chǎng)沒(méi)有在液晶層中產(chǎn)生時(shí),偏振切換面板sw的液晶分子sl1可以配向在與xy平面基本上平行的方向上。液晶分子sl1的方向可以沿著z軸在xy平面中旋轉(zhuǎn)。
更具體地,與偏振板pol相鄰的液晶分子sl1的主軸排列在基本上平行于y軸的方向上,并且與液晶透鏡面板lc相鄰的液晶分子sl1的主軸排列在基本上平行于x軸的方向上。由于液晶分子sl1沿著z軸與偏振板pol間隔開(kāi),所以液晶分子sl1的主軸的方位角可以改變。
通過(guò)改變液晶分子sl1的配向方向,可以改變?nèi)肷涞狡袂袚Q面板sw的光的偏振。例如,平行于y軸被線偏振化的光從偏振板pol入射到偏振切換面板sw,并沿著z軸行進(jìn)。根據(jù)偏振切換面板sw的液晶分子sl1的配向方向,入射光的偏振軸可以旋轉(zhuǎn)從而平行于x軸。
如圖4所示,當(dāng)電場(chǎng)在液晶層中產(chǎn)生時(shí),液晶分子sl2可以配向在與xy平面大致垂直的方向上。因此,液晶分子sl2的主軸排列在基本上平行于z軸的方向上。
通過(guò)保持液晶分子sl2的配向方向,可以維持入射到偏振切換面板sw的光的偏振。例如,平行于y軸被線偏振化的光可以從偏振板pol入射到偏振切換面板sw,并可以沿著z軸行進(jìn)。根據(jù)偏振切換面板sw的液晶分子sl2的配向方向,此入射光的偏振被維持平行于y軸。
如圖3所示,當(dāng)電場(chǎng)在液晶透鏡面板lc的液晶層中產(chǎn)生時(shí),該液晶層的折射率沿平行于x軸的方向變化。
當(dāng)從偏振切換面板sw發(fā)射的光的偏振方向平行于x軸時(shí),液晶透鏡面板lc的液晶分子lc1可以形成多個(gè)液晶透鏡,其中折射率沿平行于x軸的方向變化。
此外,如圖4所示,當(dāng)電場(chǎng)在液晶透鏡面板lc的液晶層中產(chǎn)生時(shí),該液晶層的折射率沿平行于y軸的方向變化。當(dāng)從偏振切換面板sw發(fā)射的光的偏振方向平行于y軸時(shí),液晶透鏡面板lc的液晶分子lc2可以形成多個(gè)液晶透鏡,其中折射率沿平行于y軸的方向變化。
參照?qǐng)D5至圖7,現(xiàn)在將描述根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5及其驅(qū)動(dòng)方法。
圖5是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5的透視圖,圖6和圖7是驅(qū)動(dòng)根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5的方法的時(shí)序圖。
如圖5所示,根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5可以包括液晶透鏡面板lc和偏振切換面板sw。
液晶透鏡面板lc可以包括彼此面對(duì)的第一面板100和第二面板200,液晶層3位于第一面板100和第二面板200之間。
第一面板100可以包括可由玻璃、塑料等制成的第一基板110。第一基板110可以是剛性的或柔性的,并可以是平坦的,或者其至少一部分可以是彎曲的。
多個(gè)第一電極193可以位于第一基板110上。第一電極193可以包括導(dǎo)電材料,并可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第一電極193可以從液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30接收電壓。
所述多個(gè)第一電極193可以沿著特定方向(例如y軸方向)布置并彼此間隔開(kāi),并且每個(gè)第一電極193可以在與布置方向垂直的方向(例如x軸方向)上延伸。
基于3d圖像顯示裝置5的設(shè)計(jì),可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)相鄰的第一電極193之間的間隔g2的寬度。
絕緣層192可以位于第一電極193上。絕緣層192可以由有機(jī)絕緣體和無(wú)機(jī)絕緣體中的至少一種形成。
多個(gè)第二電極191可以位于絕緣層192上。第二電極191可以包括導(dǎo)電材料,具體地,可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第二電極191可以從液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30接收電壓。
所述多個(gè)第二電極191可以沿著某個(gè)方向(例如x軸方向)布置并彼此間隔開(kāi),并且每個(gè)第二電極191可以在與布置方向垂直的方向(例如y軸方向)上延伸。
基于3d圖像顯示裝置5的設(shè)計(jì),可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)相鄰的第二電極191之間的間隔g1的寬度。
第二面板200可以包括可由玻璃、塑料等制成的第二基板210。第二基板210可以是剛性的或柔性的,并可以是平坦的,或者其至少一部分可以是彎曲的。
上面板電極290位于第二基板210上。上面板電極290可以包括導(dǎo)電材料,并可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。上面板電極290可以從液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30接收電壓。上面板電極290還可以在第二基板210上形成為單個(gè)板,或者可以被圖案化以具有多個(gè)分離的部分。
液晶層3包括多個(gè)液晶分子31。當(dāng)電場(chǎng)沒(méi)有在液晶層3中產(chǎn)生時(shí),液晶分子31相對(duì)于第二面板200和第一面板100基本上垂直地配向,或者可以在預(yù)定方向上具有預(yù)傾斜。液晶分子31可以是向列液晶分子。
液晶層3的單元間隙的高度d可以基本上滿足關(guān)于預(yù)定波長(zhǎng)λ的光的不等式1。
(不等式1)
在不等式1中,δnd是穿過(guò)液晶層3的光的相位延遲值。
第一配向引導(dǎo)物(firstalignmentdirector)11位于第一面板100的內(nèi)表面上且在第二電極191之上,第二配向引導(dǎo)物21位于第二面板200的內(nèi)表面上且在上面板電極290之上。第一配向引導(dǎo)物11和第二配向引導(dǎo)物21可以是垂直配向?qū)?,并可以通過(guò)各種方法諸如摩擦工藝或光配向工藝提供配向力,以使接近第一面板100和第二面板200的液晶分子31配向在預(yù)定的預(yù)傾斜方向上。當(dāng)使用摩擦工藝時(shí),垂直配向?qū)涌梢允怯袡C(jī)的垂直配向?qū)?。?dāng)使用光配向工藝時(shí),光聚合材料可以通過(guò)在第一面板100和第二面板200的內(nèi)表面上涂覆包括光敏聚合物材料的配向材料之后照射光(諸如紫外光)而形成。
分別位于第一面板100和第二面板200的內(nèi)表面上的第一配向引導(dǎo)物11和第二配向引導(dǎo)物21的配向方向基本上彼此平行。
偏振切換面板sw可以包括彼此面對(duì)的第三面板400和第四面板500,液晶層6位于第三面板400和第四面板500之間。偏振切換面板sw的第四面板500可以接合到液晶透鏡面板lc的第一面板100。可選地,偏振切換面板sw的第四面板500和液晶透鏡面板lc的第一面板100可以共用相同的基板。
第三面板400可以包括可由玻璃、塑料等制成的第三基板410。第三基板410可以是剛性的或柔性的,并可以是平坦的,或者其至少一部分可以是彎曲的。
第三電極490可以位于第三基板410上。第三電極490可以包括導(dǎo)電材料,更具體地,可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第三電極490可以從偏振驅(qū)動(dòng)器20接收電壓。第三電極490還可以在第三基板410上形成為單個(gè)板,或者可以被圖案化以具有多個(gè)分離的部分。
第四面板500可以包括可由玻璃、塑料等制成的第四基板510。第四基板510可以是剛性的或柔性的,并可以是平坦的,或者其至少一部分可以是彎曲的。
第四電極590可以位于第四基板510上。第四電極590可以包括導(dǎo)電材料,并可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第四電極590可以從偏振驅(qū)動(dòng)器20接收電壓。第四電極590還可以在第四基板510上形成為單個(gè)板,或者被圖案化以具有多個(gè)分離的部分。
液晶層6包括多個(gè)液晶分子61。當(dāng)沒(méi)有電場(chǎng)在液晶層6中產(chǎn)生時(shí),液晶分子61相對(duì)于第四面板500和第三面板400基本上水平地配向,或者可以在預(yù)定方向上具有預(yù)傾斜。液晶分子61可以是向列液晶分子。
第三配向引導(dǎo)物41位于第三面板400的內(nèi)表面上且在第三電極490之上,第四配向引導(dǎo)物51位于第四面板500的內(nèi)表面上且在第四電極590之上。第三配向引導(dǎo)物41和第四配向引導(dǎo)物51可以是水平配向?qū)?,并可以通過(guò)各種方法諸如摩擦工藝或光配向工藝提供配向力,以使接近第三面板400和第四面板500的液晶分子61在預(yù)定的預(yù)傾斜方向上配向。當(dāng)使用摩擦工藝時(shí),水平配向?qū)涌梢允怯袡C(jī)的水平配向?qū)?。?dāng)使用光配向工藝時(shí),光聚合材料可以通過(guò)在第三面板400和第四面板500的內(nèi)表面上涂覆包括光敏聚合物材料的配向材料之后照射光(諸如紫外光)來(lái)形成。
分別位于第三面板400和第四面板500的內(nèi)表面上的第三配向引導(dǎo)物41和第四配向引導(dǎo)物51的配向方向基本上彼此平行。第三配向引導(dǎo)物41可以在與x軸平行的方向上配向,第四配向引導(dǎo)物51可以在與y軸平行的方向上配向。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D6和圖7描述根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5的操作。
參照?qǐng)D6,顯示面板dp可以在3d模式中在1幀期間顯示體元素圖像。一幀可以包括作為兩個(gè)子幀的第一子幀和第二子幀。
在第一子幀期間,3d圖像顯示裝置5可以被驅(qū)動(dòng)使得圖像向用戶提供第一方向上的視差。例如,在第一子幀期間,偏振切換面板sw的第三電極490和第四電極590可以接收第一公共電壓vcom1。
在第一子幀開(kāi)始的第一時(shí)間t11,液晶透鏡面板lc的第二電極191可以接收第二電壓v2,并且第一電極193和上面板電極290可以接收第二公共電壓vcom2。施加到第一電極193、第二電極191和上面板電極290的電壓可以被維持直到第一子幀結(jié)束的第二時(shí)間t12。
在第一子幀期間,在偏振切換面板sw的液晶層6中,液晶分子61可以以與如圖3所示的偏振切換面板sw中的液晶分子sl1的排列相似的形式排列。因此,在第一子幀期間,偏振切換面板sw可以將入射光的偏振方向改變?yōu)閤軸方向。
更具體地,在第一子幀期間,電場(chǎng)可以通過(guò)第二電極191和上面板電極290之間的電壓差產(chǎn)生。在液晶透鏡面板lc的液晶層3中,液晶分子31因此可以以與如圖3所示的液晶透鏡面板lc中的液晶分子lc1的排列類(lèi)似的形式排列。因此,在第一子幀期間,液晶透鏡面板lc可以形成其折射率沿著x軸改變的多個(gè)透鏡。所述多個(gè)透鏡可以沿著y軸方向延伸。
在第二子幀期間,3d圖像顯示裝置5可以被驅(qū)動(dòng)使得圖像向用戶提供第二方向上的視差。例如,在第二子幀開(kāi)始的第二時(shí)間t12,第三電極490可以接收第一電壓v1,并且在第二子幀期間,第四電極590可以接收第一公共電壓vcom1。施加到第三電極490和第四電極590的電壓可以被維持直到第二子幀結(jié)束的第三時(shí)間t13。
在第二時(shí)間t12,液晶透鏡面板lc的第一電極193可以接收第二電壓v2,并且第二電極191和上面板電極290可以接收第二公共電壓vcom2。施加到第一電極193、第二電極191和上面板電極290的電壓可以被維持直到第二子幀結(jié)束的第三時(shí)間t13。
因此,在第二子幀期間,電場(chǎng)可以通過(guò)第三電極490和第四電極590之間的電壓差產(chǎn)生。在偏振切換面板sw的液晶層6中,液晶分子61因此可以以與如圖4所示的偏振切換面板sw中的液晶分子sl2的排列類(lèi)似的形式排列。
因此,在第二子幀期間,偏振切換面板sw可以維持入射光的偏振方向在y軸方向上。
此外,在第二子幀期間,電場(chǎng)可以通過(guò)第一電極193和上面板電極290之間的電壓差產(chǎn)生。在液晶透鏡面板lc的液晶層3中,液晶分子31因此可以以與如圖4所示的液晶透鏡面板lc中的液晶分子lc2的排列類(lèi)似的形式來(lái)排列。因此,在第二子幀期間,液晶透鏡面板lc可以形成其折射率沿著y軸改變的多個(gè)透鏡。所述多個(gè)透鏡可以沿著x軸方向延伸。
根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5可以通過(guò)在一幀的第一子幀和第二子幀期間分別向用戶提供第一方向和第二方向上的視差來(lái)顯示圖像。因此,用戶可以感知x軸方向和y軸方向上的視差,從而感覺(jué)更自然的3d效果。
參照?qǐng)D7,顯示面板dp可以替代地在2d模式中在1個(gè)完整的幀期間顯示2d圖像。在一幀期間,3d圖像顯示裝置5可以被驅(qū)動(dòng)使得2d圖像向用戶顯示。例如,在一幀期間,偏振切換面板sw的第三電極490和第四電極590可以接收第一公共電壓vcom1,并且液晶透鏡面板lc的第二電極191、第一電極193和上面板電極290可以接收第二公共電壓vcom2。
因此,從顯示面板dp發(fā)射的2d圖像的光可以在光的偏振方向改變的狀態(tài)下被用戶識(shí)別。因此,根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5可以向用戶顯示2d圖像。
此外,在根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5中,可以減少外部光的反射,因?yàn)槠袂袚Q面板sw可以改變光的偏振方向。
參照?qǐng)D8至圖10,現(xiàn)在將描述根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5'以及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)方法。
圖8是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5'的透視圖,圖9和圖10是驅(qū)動(dòng)根據(jù)示范性實(shí)施方式的該3d圖像顯示裝置5'的方法的時(shí)序圖。
如圖8所示,根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5'可以包括液晶透鏡面板lc和偏振切換面板sw。
液晶透鏡面板lc可以包括彼此面對(duì)的第一面板101和第二面板201,液晶層3位于第一面板101和第二面板201之間。
第一面板101可以包括可由玻璃、塑料等制成的第一基板111。第一基板111可以是剛性的或柔性的,并可以是平坦的,或者其至少一部分可以是彎曲的。
下面板電極196可以位于第一基板111上。下面板電極196可以包括導(dǎo)電材料,具體地,可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。下面板電極196可以從液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30接收電壓。下面板電極196還可以在第一基板111上形成為單個(gè)板,或者被圖案化以具有多個(gè)分離的部分。
絕緣層195可以位于下面板電極196上。絕緣層195可以由有機(jī)絕緣體和無(wú)機(jī)絕緣體中的至少一種形成。
多個(gè)第二電極194可以位于絕緣層195上。第二電極194可以包括導(dǎo)電材料,更具體地,可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第二電極194可以從液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30接收電壓。
所述多個(gè)第二電極194可以布置在某個(gè)方向(例如x軸方向)上并彼此間隔開(kāi),并且每個(gè)第二電極194可以在與布置方向垂直的方向(例如y軸方向)上延伸。
基于3d圖像顯示裝置5'的設(shè)計(jì),可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)相鄰的第二電極194之間的間隔g3的寬度。
第二面板201可以包括可由玻璃、塑料等制成的第二基板211。第二基板211可以是剛性的或柔性的,并可以是平坦的,或者其至少一部分可以是彎曲的。
上面板電極294位于第二基板211上。上面板電極294可以包括導(dǎo)電材料,具體地,可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。上面板電極294可以從液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30接收電壓。上面板電極294還可以在第二基板211上形成為單個(gè)板,或者被圖案化以具有多個(gè)分離的部分。
絕緣層293可以位于上面板電極294上。絕緣層293可以由有機(jī)絕緣體和無(wú)機(jī)絕緣體中的至少一種形成。
多個(gè)第一電極292可以位于絕緣層293上。第一電極292可以包括導(dǎo)電材料,具體地,可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第一電極292可以從液晶透鏡驅(qū)動(dòng)器30接收電壓。
所述多個(gè)第一電極292可以沿著某個(gè)方向(例如y軸方向)布置并彼此間隔開(kāi),并且每個(gè)第一電極292可以在與布置方向垂直的方向(例如x軸方向)上延伸。
基于3d圖像顯示裝置5'的設(shè)計(jì),可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)相鄰的第一電極292之間的間隔g4的寬度。
由于關(guān)于第一面板101、第二面板201和液晶層3的先前描述與關(guān)于圖5的第一面板100、第二面板200和液晶層3的描述基本上相同,所以省略其多余的描述。
偏振切換面板sw可以包括彼此面對(duì)的第三面板401和第四面板501,液晶層6位于第三面板401和第四面板501之間。偏振切換面板sw的第四面板501可以接合到液晶透鏡面板lc的第一面板101??蛇x地,偏振切換面板sw的第四面板501和液晶透鏡面板lc的第一面板101可以共用相同的基板。
第三面板401可以包括可由玻璃、塑料等制成的第三基板411。
第三電極491可以位于第三基板411上。第三電極491可以包括導(dǎo)電材料,具體地,可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第三電極491可以從偏振驅(qū)動(dòng)器20接收電壓。第三電極491還可以在第三基板411上形成為單個(gè)板,或者被圖案化以具有多個(gè)分離的部分。
第四面板501可以包括可由玻璃、塑料等制成的第四基板511。第四基板511可以是剛性的或柔性的,并可以是平坦的,或者其至少一部分可以是彎曲的。
第四電極591可以位于第四基板511上。第四電極591可以包括導(dǎo)電材料,并且例如可以包括透明導(dǎo)電材料諸如ito和izo等。第四電極591可以從偏振驅(qū)動(dòng)器20接收電壓。第四電極591還可以在第四基板511上形成為單個(gè)板,或者被圖案化以具有多個(gè)分離的部分。
液晶層6包括多個(gè)液晶分子61。當(dāng)沒(méi)有電場(chǎng)在液晶層6中產(chǎn)生時(shí),液晶分子61相對(duì)于第四面板501和第三面板401基本上水平地配向,或者可以具有在預(yù)定方向上的預(yù)傾斜。液晶分子61可以是向列液晶分子。
由于關(guān)于第一配向引導(dǎo)物12、第二配向引導(dǎo)物22、第三配向引導(dǎo)物42和第四配向引導(dǎo)物52的描述與關(guān)于圖5的第一配向引導(dǎo)物11、第二配向引導(dǎo)物21、第三配向引導(dǎo)物41和第四配向引導(dǎo)物51的描述基本上相同,所以省略其重復(fù)描述。
將參照?qǐng)D9和圖10描述根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5'的操作。
參照?qǐng)D9,顯示面板dp可以在3d模式中在1幀期間顯示體元素圖像。一幀可以包括第一子幀和第二子幀。
在第一子幀期間,3d圖像顯示裝置5'可以被驅(qū)動(dòng)使得圖像向用戶提供第一方向上的視差。例如,在第一子幀期間,偏振切換面板sw的第三電極491和第四電極591可以接收第一公共電壓vcom1。
在第一子幀開(kāi)始的第一時(shí)間t31,液晶透鏡面板lc的第二電極194可以接收第三電壓v3,并且第一電極292、上面板電極294和下面板電極196可以接收第三公共電壓vcom3。施加到第一電極292、第二電極194、上面板電極294和下面板電極196的電壓可以被維持,直到第一子幀結(jié)束的第二時(shí)間t32。
在第一子幀期間,在偏振切換面板sw的液晶層6中,液晶分子61可以以與如圖3所示的偏振切換面板sw中的液晶分子sl1的排列類(lèi)似的形式排列。因此,在第一子幀期間,偏振切換面板sw可以將入射光的偏振方向改變?yōu)閤軸方向。
在第一子幀期間,電場(chǎng)可以通過(guò)第二電極194和上面板電極294之間的電壓差產(chǎn)生。
在液晶透鏡面板lc的液晶層3中,液晶分子31可以以與如圖3所示的液晶透鏡面板lc中的液晶分子lc1的排列類(lèi)似的形式排列。因此,在第一子幀期間,液晶透鏡面板lc可以形成其折射率沿著x軸改變的多個(gè)透鏡。所述多個(gè)透鏡可以在y軸方向上延伸。
在第二子幀期間,3d圖像顯示裝置5'可以被驅(qū)動(dòng)使得圖像向用戶提供第二方向上的視差。例如,在第二子幀開(kāi)始的第二時(shí)間t32,第三電極491可以接收第一電壓v1,并且在第二子幀期間,第四電極591可以接收第一公共電壓vcom1。施加到第三電極491和第四電極591的電壓可以被維持直到第二子幀結(jié)束的第三時(shí)間t33。
在第二時(shí)間t32,液晶透鏡面板lc的第一電極292可以接收第三電壓v3,并且第二電極194、上面板電極294和下面板電極196可以接收第三公共電壓vcom3。施加到第一電極292、第二電極194、上面板電極294和下面板電極196的電壓可以被維持直到第二子幀結(jié)束的第三時(shí)間t33。
在第二子幀期間,電場(chǎng)可以通過(guò)第三電極491和第四電極591之間的電壓差產(chǎn)生。在偏振切換面板sw的液晶層6中,液晶分子61可以以與如圖4所示的偏振切換面板sw中的液晶分子sl2的排列類(lèi)似的形式排列。因此,在第二子幀期間,偏振切換面板sw可以維持入射光的偏振方向在y軸方向上。
在第二子幀期間,電場(chǎng)可以通過(guò)第一電極292和上面板電極294之間的電壓差產(chǎn)生。在液晶透鏡面板lc的液晶層3中,液晶分子31可以以與圖4所示的液晶透鏡面板lc中的液晶分子lc2的排列類(lèi)似的形式排列。因此,在第二子幀期間,液晶透鏡面板lc可以形成其折射率沿著y軸改變的多個(gè)透鏡。所述多個(gè)透鏡可以在x軸方向上延伸。
根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5'可以通過(guò)分別在一幀的第一子幀和第二子幀期間向用戶提供第一方向和第二方向上的視差來(lái)顯示圖像。因此,用戶可以合成地識(shí)別x軸方向和y軸方向上的視差,使得他或她可以感覺(jué)到更自然的3d效果。
參照?qǐng)D10,在2d模式中,顯示面板dp可以在1個(gè)完整的幀期間顯示2d圖像。在一幀期間,3d圖像顯示裝置5'可以被驅(qū)動(dòng)使得2d圖像向用戶顯示。例如,在一幀期間,偏振切換面板sw的第三電極491和第四電極591可以接收第一公共電壓vcom1,并且液晶透鏡面板lc的第二電極194、第一電極292、上面板電極294和下面板電極196可以接收第三公共電壓vcom3。
因此,從顯示面板dp發(fā)射的2d圖像的光可以在光的偏振方向改變的狀態(tài)下被用戶識(shí)別。因此,根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置5'可以向用戶顯示2d圖像。
此外,根據(jù)示范性實(shí)施方式的3d圖像顯示裝置可以減少外部光的反射,因?yàn)槠袂袚Q面板sw可以改變光的偏振方向。
盡管已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是可實(shí)現(xiàn)的示范性實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù),但是將理解,本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施方式,而是相反地,旨在涵蓋權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)包括的各種修改和等同布置。上述和其它的實(shí)施方式的各種特征可以以任何方式結(jié)合和匹配,以產(chǎn)生與本發(fā)明一致的另外的實(shí)施方式。
本申請(qǐng)要求于2016年1月26日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2016-0009652號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。