[发明专利]三维影像显示装置以及双模式影像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维立体影像显示技术，方便切换成2维(2D)或3维(3D)的影像显示。

背景技术

已知技艺一

如图1所示，其为1903年的美国专利No.725567剖面图。图中显示：背光板100提供光源，照射至视差光掩模(Parallax Barrier)101，视差光掩模101是具有透光与不透光相间的垂直条纹，使得光线呈现间隔条状出射，再配合穿透式显示单元102的像素依据人的眼睛的位置，使得第一只眼睛看见第一画面影像；第二只眼睛看见第二画面影像，作为左右眼立体影像分离的立体显示技术。图中显示左眼只能看见奇数列像素01，03，05，07，09，左眼看不见偶数列像素；同时，右眼只能看见偶数列像素02，04，06，08，10，右眼看不见奇数列像素；而在视觉系统中构成立体影像。

已知技艺二

图2显示另外一个已知技艺，其结构与图1的差别为将视差光掩模101与穿透式显示单元102位置交换，换句话说，图1是把穿透式显示单元102安置在背光板100与视差光掩模101的同一边，图2则是把穿透式显示单元102安置在背光板100与视差光掩模101之间，图2所获得的效果如同图1所示。

已知技艺三

另一已知技艺则如美国专利No.7,116,387所示的方法，如图3A及3B所示，其是利用两片具有垂直交错(Vertical interlaced)分布的0和半波长两种位相差的微位相差板(Microretarder plate)2，3，以两者的水平相对位置移动形成有视差光掩模和无视差光掩模两种状态的切换，达到2D/3D可切换的目的。其中在微位相差板配合着偏光板之下，利用微位相差板的移动而达到2D-3D间的切换。图中显示了一个穿透式液晶面板1、两片微位相差板2，3、偏光板4、背光模块5、两个驱动器6，7以及一个载具8。

图3A显示平面影像的输出模式，当两片微位相差板2，3的位相差图案重叠时，偏振光全部穿过，因此显示单元1将会呈现平面影像。图3B显示立体影像的输出模式，当两片微位相差板2，3的位相差图案错开安置时，产生相位差0与半波长(λ/2)的条状间隔，输出的光线呈现条状隔列输出，因此，显示单元1将会呈现立体影像；而可以在2D与3D显示模式之间切换。

发明内容

本发明提供一种立体影像显示装置，例如使用微位相差板以及利用散射(disperse)式液晶面板达到2D与3D的电性切换。因为两者均可做成薄膜状，且两者间例如可以不需间隔，因此可以使得面板的厚度和重量均有效地减少。又，由于液晶面板的2D与3D电性切换无需移动光学元件，因此可以紧密叠合成小体积且有机械强度的整体结构，更适合于小体积的装置。

本发明提供一种立体影像显示装置，在偏光光源模块与影像显示单元之间，插入一个由偏振光调变单元、微位相差单元、以及偏光膜所组成的光栅单元，其中偏振光调变单元可为散射式液晶单元，通过控制光栅单元中的“散射式液晶”在“散射状态”和“清澈状态”之间切换，而使得显示影像在2D/3D模式之间切换。本发明也可以删除散射式液晶单元，也就是在偏光光源模块与影像显示装置之间，只安置微位相差单元、以及偏光膜所组成的光栅单元，而使得显示单元呈现3D的立体影像模式。另外，若影像显示单元于面对光栅单元中的一面已包含偏光膜，则光栅单元中的偏光膜为可省略的元件。

本发明提供一种三维影像显示装置，包括偏光光源模块、光栅单元、以及影像显示单元。偏光光源模块输出偏振光。光栅单元安置于所述偏振光的光径中，调变所述偏振光使成隔列输出。影像显示单元将前述光栅单元输出的光，至少于第一组列像素显示第一影像，于第二组列像素显示第二影像。其中光栅单元包含：微位相差单元，具有第一相位调变材料与第二相位调变材料交错隔列排列；分别将所述偏振光的相位调变以后输出；以及偏光膜，容许指定的偏振光通过。

本发明另提供一种双模式影像显示装置，包括偏光光源模块、显示单元。偏光光源模块以提供有偏光态的光源。显示单元以显示对应2维或3维的图像。光栅单元介于该偏光光源模块与该显示单元之间，该光栅单元于面对该显示单元的一边有偏光膜。其中，光栅单元还包含：液晶板，控制使该液晶板呈现清澈状态对应3维的该图像或是散射状态对应2维的该图像；微位相差单元，具有第一区域与第二区域，其中当该液晶板呈现该清澈状态时，该第一区域与该第二区域形成视差光栅，当该液晶板呈现该散射状态时则该第一区域与该第二区域不产生该视差光栅。