[发明专利]三维显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维(3D)显示器，且特别涉及一种可维持解析度且减少串影干扰(Cross talk)的裸眼3D显示器。

背景技术

显示器如液晶显示器(Liquid Crystal Display Device，LCD)因应3D模式显示而开发了各式的技术产品。目前成熟的主流3D LCD产品中，多数都是需要配备眼镜的方式来观看3D，欠缺便利性，因此相关业者渐渐朝向裸眼3D立体显示技术发展。

裸眼3D显示器所使用技术，大致可分为两类，一是视差障壁式(Parallax Barrier)裸眼3D显示技术，另一个为柱状透镜式(Lenticular Lens)裸眼3D显示技术。“视差障壁”(Parallax Barrier)显示技术主要是利用光线遮蔽原理，将含有交错排列的左右眼图像通过一整排细微的狭缝(Slits)所组成的“视差障壁”，人眼通过狭缝所观看的图像将是分离后的左眼或右眼图像，如此将可产生立体视觉。图1是绘示一种应用视差障壁裸眼3D显示技术的显示器示意图，其中视差障壁15置放在显示面板11的前方，位于人眼和显示面板11之间。背光模块13虽然发出光源，但通过视差障壁15上黑色与透明相间的光栅可限制左右眼视觉通过光栅后可见的像素，在对位设计精准的情况下，左右眼分别看到的会是奇数像素以及偶数像素，接着只要搭配在显示面板11于奇数像素与偶数像素显示不同画面，就可以让左右眼看到不同的画面，进而产生画面有景深的视觉，呈现立体显示。另外，视差障壁15也可置放在显示面板11的后方，位于背光模块13和显示面板11之间，黑色与透明相间的光栅可部分遮住自背光模块发出的光源，使光线只能穿过光栅上的透明处，也可达到裸眼3D显示的效果。

一般裸眼3D显示器也必须具备2D/3D显示功能切换。为了使显示器在2D和3D的模式之间切换，如图1所示的视差障壁15上的光栅图案必须消失，常见的做法就是使用一障壁模块(如一片LCD显示面板)来达到视差障壁15的光栅图案。显示器在2D模式时，该障壁模块使背光模块的光线可全部通过；显示器在3D模式时，该障壁模块显示黑色条纹与透明条纹相间的光栅图案。

作为视差障壁功能的障壁模块例如是由薄膜晶体管(TFT)基板和一彩色滤光片(CF)基板夹置一液晶层，两基板外侧贴附交错的偏光板而成。TFT基板和CF基板上各具有一透明电极层(如ITO)。一般TFT基板上的透明电极为交错排列的ITO，CF基板上的透明电极为整面的ITO。当CF基板上的透明电极维持共同电压(Vcom)，而TFT基板上的透明电极输入不同电压时，液晶层受电压变化改变其状态，当光通过此障壁模块后呈现黑白条纹-白黑条纹的狭缝图案切换，以下图示是截取部分电极层做绘示以利说明。

图2A、图2B分别为一传统3D显示器中，障壁模块显示奇数帧(odd frame)时，TFT基板和CF基板的部分电极层的示意图。当障壁模块在显示奇数帧时，TFT基板的电极层的区域201和203则分别施以一亮态电压和一暗态电压，此时区域201为穿透区，区域203为黑色区，障壁模块呈现白黑条纹的图案。

图3A、图3B分别为一传统3D显示器中，障壁模块显示偶数帧(even frame)时，TFT基板和CF基板的部分电极层的示意图。当障壁模块在显示偶数帧时，TFT基板的电极层的区域201和203则分别施以一暗态电压和一亮态电压，此时区域201为黑色区，区域203为穿透区，障壁模块呈现黑白条纹的图案。

此种只将交错电极图案设计在障壁模块单侧基板的结构，另一侧基板则是整面电极的设计，为符合X方向上左右视觉效应相同的原则，电极的宽度需为等宽，而电极之间需具有间隔以区别信号。如果以正常白(Normally white)液晶模式而言，此种电极等宽设计的缺点是亮区的宽度会大于暗区的宽度，原因电极之间之间隔区无足够电场强度以驱动液晶，此区域液晶保持原有状态。如图2A中，奇数帧的亮区宽度Wc包括透明区域201的宽度加上两侧间隔的宽度Sc，暗区宽度Dc为黑色区域203的宽度，此时Wc＞Dc。图3A中，偶数帧的TFT基板20切换成黑白条纹的图案后同样有亮区宽度Wc＞暗区宽度Dc的情形。而亮区大于暗区的设计会让X方向上的串影(crosstalk)干扰(左右图像干涉)变大。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明提供一种三维(3D)显示器，在作为视差障壁功能的障壁模块中的两基板上都具有指状交错的电极图案设计，使得暗区范围变大，可减少3D显示器的串影干扰，但不影响解析度。