[发明专利]高效率的二维/三维可转换显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种二维/三维(2D/3D)可转换的显示装置，而且更特别地，涉及一种在将二维显示装置转换成三维(3D)显示装置的过程中能降低光损失的显示装置。

本申请要求2007年1月5日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请号为10-2007-0001709的权益，其公开的全部内容在此结合作为参考。

背景技术

近年来，三维(3D)显示装置已经被应用到各个领域，如医学成像、游戏、广告、教育和军事。而且，已经进行了很多有关采用全息和立体技术显示3D图像的研究。

全息技术是一种理想的技术，但是需要相干光源并且很难记录和重现位于远距离处的大尺寸物体。

另一方面，立体技术利用了由使用者的两眼分别看到的两个二维图像之间的双眼视差引起的立体效应。由于立体技术使用了两个平面图像，因此可以用一种简单的方式显示具有高分辨率和大景深的3D图像。立体技术可以分为使用眼镜的显示和无眼镜的自动立体显示，其中，使用眼镜的显示利用偏振光和快门来允许两眼看到分离图像，而无眼镜的自动立体显示中的显示装置直接将图像分离形成各视场。在自动立体式显示装置的情况下，因为观察范围是固定的，观察者的数量将受到限制。然而，自动立体式显示装置通常优选采用需要观察者额外佩带眼镜的显示装置。而且，自动立体式显示装置近来有这样一种趋势，即采用用于利用立体图像生成虚拟3D图像的视差栅栏(parallax barrier)。视差栅栏包括相应于左和右眼形成在图像前面的垂直和水平缝隙，而且允许合成的3D图像通过缝隙被分别观察以获得立体效果。

图1是传统的视差栅栏型3D显示装置的示意性的结构图。

参见图1，为左眼显示图像信息的左眼像素L和为右眼显示图像信息的右眼像素R交替形成在液晶(LC)面板10上。背光装置20设置在LC面板10的下方。背光装置20利用电能向LC面板10发光。视差栅栏30设置于LC面板10和观察者40之间，允许光通过或者阻断光。特别地，视差栅栏30包括供右眼像素R和左眼像素L发出的光所通过的缝隙32和阻断光的栅栏34，以便观察者40能够看到虚拟的3D图像。参见视差栅栏30的放大图，缝隙32和栅栏34沿垂直方向交替形成。

上述视差栅栏型3D显示装置产生3D图像的过程如下。首先，背光装置20发出的光L1经过LC面板10的左眼像素L和视差栅栏30的缝隙32，到达观察者40的左眼。然而，虽然背光装置20发出的光L2经过LC面板10的左眼像素L，但由于光L2向观察者40的右眼传播，所以光L2被栅栏34阻断而不能到达观察者40。类似地，背光装置20发出的光R2经过LC面板10的右眼像素R和视差栅栏30的缝隙32，到达观察者40的右眼。然而，虽然背光装置20发出的光R2经过LC面板10的右眼像素R，但由于光R2向观察者40的左眼传播，所以光R2被栅栏34阻断而不能到达观察者40。因此，通过左眼像素L的光对应只透射到观察者40的左眼的光L1，而通过右眼像素R的光对应只透射到观察者40的右眼的光R1，以便观察者40能看到光L1和R1。这样，光L1和光R1之间就提供了充足的视差信息，使得观察的人40可以感知3D图像。

在3D显示装置实际应用中，为了减轻由两眼间的光幻影引起的疲劳，引入2D/3D可转换显示装置。2D/3D可转换显示装置可以通过应用液晶(LC)形成图1中的视差栅栏30来实现。特别地，当向LC供电时，一些像素起阻断/吸收背光装置20发出的光的栅栏34的作用，而没有得到供电的其他像素起视差栅栏30的缝隙32的作用，以产生3D图像。而且，当没有向LC供电时，不形成视差栅栏30，所以相同的图像透射给观察者40的左眼和右眼，从而显示2D图像。

同时，当显示3D图像时，很多光被栅栏34阻断和吸收，这样降低了光效率。由于光效率低，减小缝隙32的尺寸以减少3D模式下的串扰是困难的。而且，随着观察点的数目增加，被栅栏遮挡像素的部分随之增加。因而，光效率进一步下降，这样妨碍了视差栅栏型3D显示装置的多模式应用。

图2是传统的视差栅栏型3D显示装置的结构图，其中反射层形成在栅栏上，其目的是为了提高光效率。

参考图2，铝覆盖层66形成在栅栏63上，其中背光装置60发出的光在此被吸收，以便光被送回到反射板69再利用。图2所示的结构可以应用到3D显示装置，但是不能应用到2D/3D可转换显示装置。

发明内容

本发明提供一种高效率的2D/3D可转换显示装置，该显示装置可以提高光效率，使视差栅栏中缝隙的尺寸最优化，并且可以以多观察点的方式被有效地应用。