高分辨率二维-三维可切换自动立体显示装置制造方法及图纸

高分辨率二维－三维可切换自动立体显示装置包括：发射光的背光单元；偏振板，改变从背光单元发射的光使得该光仅具有特定偏振方向；改变入射光偏振方向的偏振开关；双折射元件阵列，其包括多个交替的第一和第二双折射元件并且改变入射光偏振方向使得由第一双折射元件透过的光的偏振垂直于由第二双折射元件透过的光的偏振；凸型透镜板，其分离并且发射入射光至第一眼视区和第二眼视区；以及显示图像的显示面板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分辨率二维(2D)-三维(3D)可切换自动立体显示装置，特别地，涉及一种高分辨率2D-3D可切换自动立体显示装置，其提供显示面板的全解析(fullresolution)并且无串扰(crosstalk)。
技术介绍
3D显示装置产生具有双目视差的左眼图像和右眼图像并且分别独立地将左眼和右眼图像导向左眼和右眼。用户通过相应眼睛的视网膜识别由3D显示装置提供的左眼图像和右眼图像，从而可看到立体3D图像。通常，3D显示装置可大致分为视差屏障型(parallax barrier bype)3D显示装置和透镜型(lenticular type)3D显示装置。在视差屏障型3D显示装置中，左眼图像和右眼图像被显示在交替的像素垂直栏并通过非常细的垂直栅格(即屏障)来分离。在垂直栏上的左眼图像和在垂直栏上的右眼图像通过屏障被分离，使得左眼和右眼分别接收到不同视点的图像从而看到3D图像。参考图1，透镜型3D显示装置10通常包括显示面板11，其包含被交替排列以分别显示右眼和左眼图像的左和右像素L和R；以及凸型透镜板12，该凸型透镜板12被安装在显示面板11的前面以分离左眼图像和右眼图像的视区。在上述传统的3D图像显示装置中，左眼图像和右眼图像被同时显示在单个显示面板上，从而用户所看到的3D图像的分辨率是显示面板分辨率的一半。此外，需要复杂的结构以便能够在2D图像模式和3D图像模式之间切换。因此，人们正在开发这样一种3D图像显示装置，该装置能够通过采用具有刷新率为120Hz的快速响应液晶显示器(LCD)来提供3D图像而分辨率不下降。例如，已公开日本专利公报第2004-325494号公开了一种3D图像显示装置，其具有显示面板、图像分离单元以及光偏转单元。以像素对像素为根据，显示面板周期性地转换交替显示的右和左图像。传统图像分离单元，例如视差屏障，设置在显示面板之前并且分离被交替显示在显示面板上的右和左图像。此处，光偏转单元被与显示面板右和左图像的转换周期同步移动，并从而偏转左眼图像至左眼以及右眼图像至右眼。在上述构造中，用户几乎注意不到分辨率的下降，这是因为显示面板上的左眼图像和右眼图像被显示的位置以高速被切换。然而，光偏转单元由昂贵的铁电液晶形成，并且由视差屏障造成的光损失很大。图2是相关技术2D-3D可切换自动立体显示装置20的示意图，其公开于美国专利第5,969,850号。参考图2，3D图像显示装置20包括背光单元21、空间光调制器22、凸型透镜板23以及快速响应LCD面板26。空间光调制器22包括多个单元24和25，所述多个单元24和25根据提供给它们的电源的开/关状态而在透光状态和不透光状态之间切换。LCD面板26在整个屏幕上以高刷新率交替显示左眼图像和右眼图像。空间光调制器22与LCD面板26的左眼和右眼图像的切换时间同步以将单元24和25切换到透光状态或不透光状态。例如，当LCD面板26正显示左眼图像时，空间光调制器22将左眼单元24切换到透光状态，并且因此从背光单元21发射的光只朝向用户的左眼视区28。当LCD面板26正显示右眼图像时，空间光调制器22接通右眼单元25使得从背光单元21发射的光只朝向用户的右眼视区27。在通常的2D模式中，空间光调制器22的所有单元24和25都被打开。然而，在美国专利第5,969,850号中，必须使用昂贵的铁电液晶以提供可高速切换的空间光调制器。此外，在美国专利第5,969,850号中，由于后述的原因，在左眼图像和右眼图像之间发生串扰现象，因此，用户不能观看到精确的3D图像。通常，多数显示面板从上至下扫描一帧。因此，当在先帧被显示在屏幕下部时，下一帧被显示在屏幕上部。如图3所示，在时间零，在整个屏幕上显示右眼图像，而在时间T，在整个屏幕上显示左眼图像，其中T是完全扫描一帧所需时间。然而，由于在时间零到T之间右眼图像被连续变化为左眼图像，所以左眼图像被显示在屏幕上部并且同时右眼图像被显示在屏幕下部。结果，存在一个左眼图像和右眼图像分享屏幕的时期。因此，如在美国专利第5,969,850号中，当空间光调制器22的单元24和25被简单地交替开和关时，左眼图像和右眼图像可能不能被完全分离并且同时被用户的左眼和右眼感觉到。
技术实现思路
本专利技术提供一种高分辨率2D-3D可切换自动立体显示装置，其减轻分辨率降低并且减少串扰。本专利技术还提供一种高分辨率2D-3D可切换自动立体显示装置，其结构简单并且不需要昂贵组件。根据本专利技术的一方面，提供一种自动立体显示装置，包括发射光的背光单元；改变从背光单元发射的光使得该光仅具有特定偏振方向的偏振板；转换入射光偏振方向的偏振开关；双折射元件阵列，其包括多个交替的第一和第二双折射元件并且改变入射光的偏振方向使得由第一双折射元件透过的光的偏振垂直于由第二双折射元件透过的光的偏振；凸型透镜板，其分离并且发射入射光至第一眼视区和第二眼视区；以及显示图像的显示面板。偏振开关在第一至第三状态间切换，在所述第一至第三状态中，透过光的偏振方向各不相同。换句话说，偏振开关在入射光偏振方向不改变的第一状态、入射光偏振被改变为圆偏振的第二状态、和入射光偏振被改变90度的第三状态之间切换。偏振开关是电控制的液晶延迟器。双折射元件阵列包含多个沿水平方向交替的第一和第二垂直双折射元件。第一和第二双折射元件可为具有预定偏振面的偏振器，并且该第一双折射元件的偏振器的偏振面垂直于第二双折射元件的偏振器的偏振面。第一和第二双折射元件可为延迟器，其以预定相位延迟入射光，并且第一和第二双折射元件的延迟器的相位延迟之间的差为λ/2。第一和第二双折射元件可为旋转器，其以预定角度旋转入射光，并且第一和第二双折射元件的旋转器的旋转角度之间的差为90度。当偏振开关处于第一状态时，由第一双折射元件透过的光的偏振方向垂直于在LCD面板的入射侧的偏振面，由第二双折射元件透过的光的偏振方向平行于在LCD面板的入射侧的偏振面。当偏振开关处于第三状态时，由第一双折射元件透过的光的偏振方向平行于在LCD面板的入射侧的偏振面并且由第二双折射元件透过的光的偏振方向垂直于在LCD面板的入射侧的偏振面。当偏振开关处于第二状态时，由第一双折射元件透过的光和由第二双折射元件透过的光是圆偏振的，或相对于在LCD面板入射侧的偏振面呈45度线偏振。凸型透镜板可包含多个垂直凸型透镜，其平行于双折射元件阵列的双折射元件并且被在水平方向排列。在这种情况下，凸型透镜板的透镜间的间距等于或小于双折射元件阵列的每两相邻第一双折射元件间的间距或双折射元件阵列的每两相邻第二双折射元件间的间距。凸型透镜板和双折射元件阵列之间的距离等于或大于每一凸型透镜的焦距。凸型透镜板传送由第一双折射元件传输的光至第一眼视区以及由第二双折射元件传输的光至第二眼视区。背光单元和偏振开关的每一个分为多个水平段，该多个水平段与LCD面板的垂直扫描时间同步地依次切换。背光单元和偏振开关的每一个分为多个水平段，其可被独立切换并被排列在垂直方向，并且背光单元的段的数目等于偏振开关的段的数目。背光单元和偏振开关的相应段被同时切换。背光单元和偏振开关的每一水平段对应于LCD面板的多条像素线。当LCD面板的相应像素线显示右眼图像时，偏振开关的每一水平段处于第一状态，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体显示装置，包括：背光单元，用于发射光；偏振板，其仅仅透射从所述背光单元发射的光当中具有预定偏振成分的光；偏振开关，其转换由偏振板透过的入射光的偏振方向；双折射元件阵列，包括多个交替的第一和第二双折射元 件，其改变由偏振开关透过的入射光的偏振方向以使得由第一双折射元件透过的光的偏振方向垂直于由第二双折射元件透过的光的偏振方向；凸型透镜板，其分离并且发射由双折射元件阵列透过的入射光至第一眼视区和第二眼视区；以及显示面板，用于显 示图像。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑟奇谢斯塔克，丁晟用，金大式，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]