[发明专利]二维及三维可切换液晶显示装置及其显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示(LCD)技术，且尤其涉及一种在二维(2D)显示模式与三维(3D)显示模式之间可操作地可切换的液晶显示装置及用此液晶显示装置显示图像的方法。

背景技术

随着电子产品的发展及广泛应用，对消耗较少电功率及占据较少空间的平板显示器的需求日益增加。在平板显示器中，液晶显示器(LCDs)的特征在于超薄外观、低功耗及低辐射，且液晶显示器已经广泛地应用于各种电子产品（诸如，电脑监视器、移动电话、个人数字助理(PDAs)或平面电视）。

典型的液晶显示器包括显示面板及背光模块。显示面板一般而言包括有源液晶层、两个基板及两个偏光板。若显示面板用于显示彩色图像，则亦需要彩色滤光片。显示面板具有有源区域，在此有源区域中具有多个以矩阵排列的像素。举例而言，具M×N像素矩阵的有源区域具有M个像素行及N个像素列，其中M及N是大于一的整数。背光模块发出光线，且光线通过显示面板的每一像素（包括第一偏光板、像素的有源液晶层以及第二偏光板），射向观察者的眼睛。对于每一像素，可个别地控制有源液晶层的每一液晶分子的取向以提供光线的相位延迟，使得通过每一像素的光线的强度可降低。因此，从观察者的眼睛，随着光线通过展示不同强度的每一像素（即每一像素展示不同灰阶值），来自显示面板的光信号可产生液晶显示器所显示的图像。

为了观看三维图像，观察者需要用左眼与右眼接收三维图像的不同信号。换言之，为显示三维图像，液晶显示器需要提供针对观察者的左眼与右眼的不同的左信号与右信号。一般而言，通过在液晶显示器的有源区域上提供遮蔽层可完成此举。

图6为一典型的三维液晶显示器的结构的示意图。在此典型的三维液晶显示器结构中，液晶显示器600包括遮蔽层(Barrier layer)610及显示面板620，且液晶显示器600具有最佳的可视区650，用于观察者双眼均能看见有效地显示的三维图像。遮蔽层610包括多个遮蔽单元(barrier units)Br1、Br2、Br3...，且显示面板620包括多个像素P1、P2、P3...，且因此可决定遮蔽单元的尺寸及像素使得最佳可视区650中的观察者可用不同的眼睛经由不同的遮蔽单元看见像素。举例而言，如图6中所图示，最佳可视区650中的观察者的右眼R可接收通过像素P1、P2、P3等并通过具有与像素P1-Br1、P2-Br2、P3-Br3等相同的编号的遮蔽单元的光线，且最佳可视区域650中的观察者的左眼L可接收通过像素P1、P2、P3等并通过具有像素P1-Br2、P2-Br3、P3-Br4...Pn-Brn+1等下一个编号的遮蔽单元的光线。因此，遮蔽层610包含交替排列的不透明的遮蔽单元与透明的遮蔽单元，以使具有奇数编号Br1、Br3...的遮蔽单元为不透明的，且具有偶数编号Br2、Br4...的遮蔽单元为透明的。因此，两个眼睛均可接收通过透明的遮蔽单元Br2、Br4...的光线并由不透明的遮蔽单元Br1、Br3...阻挡朝向所述多个不透明的遮蔽单元发射的光线。换言之，对于每一图像框架，从显示面板620，左眼只接收对应于具有奇数编号P1、P3...的像素的图像信号，而右眼只接收对应于具有偶数编号P2、P4...的像素的图像信号。

然而，对于如图6中所示具有遮蔽层610以执行三维显示能力的液晶显示器，降低的图像解析度及降低的亮度为存在的两大问题。如上文所揭示，在液晶显示器显示图像时，观察者的每一只眼睛仅能看见对应于一半像素（奇数编号的像素或者偶数编号的像素）的图像信号。因此，在要求液晶显示器的高解析度的情况下，具有三维显示能力的液晶显示器需要两倍数量的像素来显示与无三维显示能力的典型液晶显示器解析度相同的图像，此情况增加液晶显示器的尺寸及生产成本。此外，因遮蔽层610的不透明的遮蔽单元Br1、Br3...会阻挡由液晶显示器的背光模块发出的部分光线，会造成液晶显示器的亮度降低以及能量的浪费。