[发明专利]用于直观式立体显示器的可弯曲液晶偏振开关

说明书

相关申请的交叉引用：本申请要求2010年2月22日递交、题为“用于直观式立体显示器的塑料液晶偏振开关(Plastic liquid crystal polarization switch for direct view stereoscopic display)”的美国临时专利申请序号No.61/306,897的优先权，该美国临时专利申请整个通过引用并入本文。

技术领域

本公开总地涉及平板显示器，并且，更具体地，本公开涉及与平板显示系统兼容的、低成本的、鲁棒的大面积调制器构造。这样的调制器对于使用无源式眼镜的顺序立体显示特别有用。

背景技术

有源矩阵液晶显示器(AMLCD)是从手持装置到大屏幕电视机的最普遍的信息显示技术，然而目前还没有方法可用于使得能够实现高质量的立体3D体验。可以在当前安装的底座上实现的方法(诸如立体影片)作为传递深度信息的一种手段损害了颜色质量。就这点而论，它们不被认为是代表高质量的立体体验。此外，期待未来的产品能够实现高质量的3D，而当显示2D内容时不损害性能。出于例如3D目的而被层压到电视机的表面的任何材料在显示2D影像时不应产生可感知的伪影。

目前存在实现直观式立体3D显示器的两种公认的常规方法，这两种方法是基于空间方法或顺序方法的。空间方法涉及将显示器的奇数行专用于一个透视(比如，左眼)影像，而偶数行专用于另一个透视(比如，右眼)影像。这可以通过将透明图案化的双折射元件(或延迟片掩模)层压到显示器表面来实现。该掩模具有四分之一波长的延迟，该延迟在正交方位之间交替，产生交替旋向性的圆偏振。影像因而通过具有无源式圆偏振检偏器的眼镜来被看到。该方法的益处是显示器以标准的视频速率产生3D影像，并且原理上对于2D性能没有损失发生。但是在实践中，引入黑色条纹掩模来增大垂直观看范围，该垂直观看范围损害了2D亮度，并且经常跨显示器引入明显的黑色干扰带。此外，空间方法使显示器在3D模式下的分辨率减半。最后，掩模与显示器的对准是具有挑战性的——对于已经与无缺陷掩模的制作相关联的成本增加了成本。另外的制造难点是每个显示器模型通常需要具有特定大小和间距的掩模。

顺序方法涉及用于将合适图像传递到每个眼睛的时间(或时间分离)手段的使用。这常常使用快门式眼镜来实现，在快门式眼镜中，包含具有可单个寻址的液晶快门的镜片的眼镜与屏幕上所显示的内容同步地操作。该方法的益处是，2D性能的损失基本上不存在，并且显示器物料清单的改变非常小，这允许消费者购买售后配件来使得能够实现3D。顺序方法在3D空间分辨率上基本上没有损失，但是使用当以两倍的视频帧率操作时提供左/右图像的足够时间分离的显示器。由于不充足的寻址和LC切换时间，导致亮度与串扰之间的权衡。常常，由于这些因素而导致用于观看的占空比相当低，因为显示器不能被观看(或照明)，直到整个图像稳定为止。

在一个快门式眼镜实施方案中，镜片是自包含的快门，就这点而论，可以胜过(beat against)观看环境下所存在的其他调制光源。这可以创建讨厌的闪烁噪声，该闪烁噪声可以是很成问题的。该方法的益处是对比度在头部倾斜时被保持。可替换地，认识到AMLCD显示器已经包含线性检偏偏振器(analyzing polarizer)，快门式眼镜的镜片可以省略输入偏振器。这允许镜片对来自显示器的光的强度进行调制，而对周围输入的非偏振光进行零调制。该布置使得快门对比度对于头部倾斜和可以驻留在显示器检偏偏振器与快门式眼镜输入之间的任何双折射元件(诸如LCD盖玻片)敏感得多。然而，这样的布置对于头部倾斜的敏感度不比使用无源式线性眼镜的典型影院系统多。将交叉式四分之一波长延迟膜引入到显示器和眼镜改进了对于头部倾斜的容限。

快门式眼镜立体系统的进一步缺点是眼镜相对麻烦、沉重和不舒服。电池需要频繁再充电，并且当它们下降时，可能发生对LC盒和驱动元件的损伤。从性能观点来讲，镜片常常很小(以降低成本)，并且由于导电层、间隔件和来自眼镜表面的反射，镜片的透明度相对差。镜片限于平面形式，因为对于热成形LC镜片，没有成功的工艺。因此，需要使用行业标准的直观式显示技术来实现立体3D的实用方法。

发明内容

提供了用于显示立体影像的系统，该系统包括可操作来显示立体影像的平板显示器组件和用于立体显示系统的可弯曲偏振开关。