CN103698956A - 裸眼与眼镜可切换式立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种裸眼与眼镜可切换式立体显示装置包括显示板与切换组件。切换组件包括第一透明电极、第二透明电极、液晶层与电场均匀化层。电场均匀化层设置在液晶层与第二透明电极之间。切换组件是在裸眼式立体显示模式下利用第二透明电极通过电场均匀化层驱动液晶层用以形成多个液晶透镜，并在眼镜式立体显示模式下提供第一相位延迟模式与第二相位延迟模式，用以分别使显示板产生的第一显示资讯与第二显示资讯具有第一偏振状态与第二偏振状态。

Description

裸眼与眼镜可切换式立体显示装置

技术领域

本发明是涉及一种立体显示装置，特别涉及一同时具有裸眼式立体显示功能以及眼镜式立体显示功能并可进行切换的立体显示装置。

背景技术

随着近年来显示装置的相关技术不断精进，立体显示技术的发展与应用也越来越蓬勃。立体显示技术主要的原理是使观看者的左眼与右眼分别接收到不同的影像，而左眼与右眼接收到的影像会经由大脑分析并重叠而使观看者感知到影像画面的层次感以及深度，进而产生立体感。

一般立体显示技术大致上可分为需配戴特殊眼镜(一般可称为眼镜式)与不需配戴特殊眼镜(一般可称为裸眼式)这两大类。目前较主流的眼镜式立体显示技术包括快门眼镜型(shutter glasses type)立体显示技术以及偏光眼镜型(polarized glasses type)立体显示技术。眼镜式立体显示技术虽然产生的立体效果较好，但由于需另外搭配特殊眼镜故仍造成许多使用上的不方便。相对地，裸眼式立体显示器虽不需要搭配特殊眼镜，但由于目前较常见的裸眼式立体显示技术例如透镜式(lenticular lens type)立体显示技术是利用透镜将各显示资讯的光线曲折而分别导向观看者的左右眼，故一般仍存在观看位置受限等问题。此外，在透镜式立体显示技术中，也有利用液晶分子所产生的折射率变化来形成具有透镜效果的液晶透镜。然而，如何调整液晶分子的驱动状况以产生趋近实体透镜的光学效果一直是相关领域人士努力的方向。

发明内容

本发明的目的在提供一种裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，利用在显示板前设置一可形成液晶透镜以及可对光线产生相位延迟效果的切换组件，使得显示装置可具有裸眼式立体显示功能、眼镜式立体显示功能以及一般二维显示功能，并可在各显示模式间进行切换。此外，还利用在切换组件中设置一电场均匀化层用以调整液晶分子被驱动的状况，进而改善所形成的液晶透镜的光学效果。

本发明提供一种裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，包括一显示板以及一切换组件。显示板包括一显示面，且显示板是用以提供一第一显示资讯与一第二显示资讯。切换组件是设置在显示板的显示面的一侧并接收由显示板传送的第一显示资讯与第二显示资讯。切换组件包括一第一透明基底、一第二透明基底、一第一透明电极、一第二透明电极、一液晶层以及一电场均匀化层。第一透明基底具有一第一内表面与一第一外表面。第二透明基底是与第一透明基底对应设置。第二透明基底具有一第二内表面以及一第二外表面，且第二内表面是面对第一内表面。第一透明电极是设置在第一透明基底与第二透明基底之间。第二透明电极是设置在第一透明电极与第二透明基底之间。液晶层是设置在第一透明电极与第二透明电极之间，且液晶层包括多个液晶分子。电场均匀化层是设置在液晶层与第二透明电极之间。切换组件是在一裸眼式立体显示模式下利用第二透明电极通过电场均匀化层驱动液晶分子以形成多个液晶透镜，并在一眼镜式立体显示模式下提供一第一相位延迟模式与一第二相位延迟模式。第一相位延迟模式对应第一显示资讯，使第一显示资讯具有一第一偏振状态，且第二相位延迟模式对应第二显示资讯，使第二显示资讯具有一第二偏振状态。

附图说明

图1到图3所示为本发明的第一优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。

图4到图7所示为本发明的第二优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。

图8与图9所示为本发明的第三优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。

图10与图11所示为本发明的第四优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。

图12与图13所示为本发明的第五优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。

图14所示为本发明的第六优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。

其中，附图标记说明如下：

      裸眼与眼镜可切换式立体显

100                               110   显示板

      示装置

110P  像素区                      111   显示面

120   切换组件                    121   第一透明基底

121A  第一内表面                  121B  第一外表面

122   第二透明基底                122A  第二内表面

122B  第二外表面                  123   第一透明电极

124   第二透明电极                124S  子电极图案

125   液晶层                      125M  液晶分子

126   图案化相位延迟层            129   液晶透镜

131   第一相位延迟模式            132   第二相位延迟模式

140   偏光眼镜                    141   第一偏光镜片

142   第二偏光镜片                150   电场均匀化层

      裸眼与眼镜可切换式立体显

200                               220   切换组件

      示装置

225   液晶层                      225M  液晶分子

231   第一相位延迟模式            232   第二相位延迟模式

227   绝缘层                      228   第三透明电极

                                        裸眼与眼镜可切换式立体显

228S  子电极图案                  300

                                        示装置

     裸眼与眼镜可切换式立体显

400                                       420  切换组件

     示装置

424  第二透明电极                         424S 子电极图案

425  液晶层                               425M 液晶分子

                                               裸眼与眼镜可切换式立体显

428  第三透明电极                         500

                                               示装置

520  切换组件                             527  第二绝缘层

528  第四透明电极                         528S 子电极图案

     裸眼与眼镜可切换式立体显

600                                       620  切换组件

     示装置

623  第一透明电极                         623S 子电极图案

LL   第一显示资讯                         RL   第二显示资讯

X    第一方向                             Y    第二方向

Z    第三方向

具体实施方式

请参考图1到图3。图1到图3所示为本发明的第一优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。其中图2为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在一裸眼式立体显示模式下的显示状况示意图，而图3为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在一眼镜式立体显示模式下的显示状况示意图。为了方便说明，本实施例的各附图仅为示意用以容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。如图1到图3所示，本实施例提供一裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100，此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100包括一显示板110以及一切换组件120。显示板110包括一显示面111，且显示板110是用以提供一第一显示资讯LL与一第二显示资讯RL。本实施例的显示板110可包括一液晶显示板、一有机发光二极管(OLED)显示板、一电湿润(electro-wetting)显示板、一电子墨水(e-ink)显示板、一等离子体(plasma)显示板或一场发射显示(FED)板，但并不以此为限。切换组件120是设置在显示板110的显示面111的一侧并接收由显示板111传送的第一显示资讯LL与第二显示资讯RL。本实施例的切换组件120包括一第一透明基底121、一第二透明基底122、一第一透明电极123、一第二透明电极124、一液晶层125以及一电场均匀化层150。第一透明基底121具有一第一内表面121A与一第一外表面121B。第二透明基底122是与第一透明基底121对应设置。第二透明基底122具有一第二内表面122A以及一第二外表面122B，且第二内表面122A是面对第一内表面121A。第一透明电极123是设置在第一透明基底121与第二透明基底122之间。第二透明电极124是设置在第一透明电极123与第二透明基底122之间。液晶层125是设置在第一透明电极123与第二透明电极124之间，且液晶层125包括多个液晶分子125M。电场均匀化层150是设置在液晶层125与第二透明电极124之间。换句话说，电场均匀化层150是设置在第二透明基底122的第二内表面122A的一侧并覆盖第二透明电极124。切换组件120是在一裸眼式立体显示模式下(如图2所示)利用第二透明电极124通过电场均匀化层150驱动液晶分子125M以形成多个液晶透镜129，而液晶透镜129是用以改变第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的方向。此外，切换组件120是在一眼镜式立体显示模式(如图3所示)下提供一第一相位延迟模式131与一第二相位延迟模式132。第一相位延迟模式131对应第一显示资讯LL，使第一显示资讯LL具有一第一偏振状态，且第二相位延迟模式132对应第二显示资讯RL，使第二显示资讯RL具有一第二偏振状态。

此外，本实施例的切换组件120还包括一图案化相位延迟层126，设置在第二透明基底122的第二外表面122B的一侧，用以提供第一相位延迟模式131与第二相位延迟模式132，使第一显示资讯LL具有第一偏振状态，以及使第二显示资讯RL具有第二偏振状态。此外，本实施例的显示板110可包括多个像素区110P，且像素区110P优选是沿一第一方向X以及一第二方向Y排列设置，其中第一方向X优选是与第二方向Y互相垂直，但本发明并不以此为限而可视需要改变像素区110P的排列方式。显示板110中的各像素区110P是用以在一第三方向Z上提供第一显示资讯LL或第二显示资讯RL，而各像素区110P可视设计需要包括多个可提供不同颜色光的子像素区(图未示)或也可仅包括一个提供单一颜色光的子像素区。此外，显示板110所提供的第一显示资讯LL与第二显示资讯RL优选是为一偏振光，也就是说显示板110优选是包括至少一偏振片(图未示)，但并不以此为限。

如图2所示，在本实施例的裸眼式立体显示模式下，预计提供给观看者左眼的第一显示资讯LL以及预计提供给观看者右眼的第二显示资讯RL是同时由第一方向X上相邻的像素区110P分别提供。在此显示模式下，液晶分子125M是被驱动而形成多个液晶透镜129，第一显示资讯LL与第二显示资讯RL经过液晶透镜129后会被改变方向而分别导向观看者的左眼与右眼，进而形成裸眼式立体显示的观看效果。进一步说明，本实施例的第二透明电极124可包括多个子电极图案124S，各子电极图案124S的形状可包括长条形或多边形，但并不以此为限。通过对沿第一方向X上排列的各子电极图案124S施加不同的电压，以及在第一透明电极123施加一共通电压，可使对应各子电极图案124S的液晶分子125M形成不同的排列状况。液晶分子125M排列状况的差异也会产生对光线折射率的差异，而通过此折射率差的分布设计可形成液晶透镜129的效果。此外，电场均匀化层150是设置在第二透明基底122的第二内表面122A的一侧并覆盖第二透明电极124，电场均匀化层150可用以均匀化相邻两子电极图案124S与第一透明电极123之间所形成的电场以形成液晶透镜129。举例来说，当相邻两子电极图案124S所被施加的电压分别为5伏特与3伏特时，通过电场均匀化层150的设置可使相邻两子电极图案124S中间区域的电场状况呈现较为缓和的梯度变化。也就是说，电场均匀化层150可用以避免相邻两子电极图案124S中间区域的电场状况急剧地由5伏特转变为3伏特，故可以使得所产生的液晶透镜129具有较佳的光学效果分布。此外，本实施例的电场均匀化层150优选是为一高阻抗层，且两相邻子电极图案124S间的电场均匀化层150的电阻值优选是介在1百万欧姆(MΩ)到50欧姆之间，用以达到较佳的电场均匀化效果，但并不以此为限。电场均匀化层150可包括高分子材料例如聚3,4-乙烯二氧噻吩(Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene,PEDOT)或金属氧化物例如氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide,IGZO)、氧化钛(titanium oxide,TiO2)与氧化锌(zincoxide,ZnO)，但并不以此为限。

在本实施例中，第二透明电极124可包括多个子电极图案124S而第一透明电极123优选是为一整面的透明电极，但本发明并不以此为限。值得说明的是，对各子电极图案124S施加的电压优选是为一渐变的电压分布状况，并通过电场均匀化层150的设置以达到较佳的液晶透镜效果。此外，本实施例的各液晶分子125M的一折射率差(Δn)优选是大体上大于0.15，且各液晶分子125M的一介电常数差(Δε)优选是大体上大于10，用以达到较佳的光学效果，但并不以此为限。液晶透镜129的形成位置优选是与各像素区110P互相对应，用以达到较佳的立体显示效果。举例来说，本实施例的液晶透镜129是在第三方向Z上与两个像素区110P对应设置，但本发明并不以此为限而在本发明的其他优选实施例中也可视需要使液晶透镜与两个以上的像素区互相对应设置。此外，在本实施例的裸眼式立体显示模式下，各液晶透镜129具有一延伸方向(图未示)大体上平行第二方向Y，用以配合显示板110中各像素区110P所提供的第一显示资讯LL以及第二显示资讯RL，但本发明并不以此为限而在本发明的其他优选实施例中也可视需要使各液晶透镜129的延伸方向不平行第二方向Y，例如可使各液晶透镜129以倾斜一小角度的方式排列，借此可降低光学问题例如摩尔波纹(moiré)现象的影响。

如图3所示，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，预计提供给观看者左眼的第一显示资讯LL以及预计提供给观看者右眼的第二显示资讯RL是同时由第二方向Y上相邻的像素区110P分别提供。在此显示模式下，液晶分子125M是未被驱动用以不改变第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的偏振状况。通过图案化相位延迟层126提供第一相位延迟模式131与第二相位延迟模式132，其中第一相位延迟模式131是对应第一显示资讯LL，用以使第一显示资讯LL具有第一偏振状态，且第二相位延迟模式132是对应第二显示资讯RL，用以使第二显示资讯RL具有一第二偏振状态。此外，裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100还包括一副偏光眼镜140，此偏光眼镜140具有一第一偏光镜片141与一第二偏光镜片142。第一偏光镜片141容许具有第一偏振状态的第一显示资讯LL通过并阻挡具有第二偏振状态的第二显示资讯RL，且第二偏光镜片142容许具有第二偏振状态的第二显示资讯RL通过并阻挡具有第一偏振状态的第一显示资讯LL。借此即可使配戴偏光眼镜140的观看者在左右眼分别接受到第一显示资讯LL以及第二显示资讯RL，而通过对第一显示资讯LL以及第二显示资讯RL内容的设计搭配，可达到眼镜式立体显示的观看效果。值得说明的是，本实施例的图案化相位延迟层126所提供的第一相位延迟模式131优选是为一零波长延迟模式，且第二相位延迟模式132优选是为一二分之一波长延迟模式，但本发明并不以此为限而也可视需要使第一相位延迟模式131为一二分之一波长延迟模式而使第二相位延迟模式132为一零波长延迟模式。举例来说，像素区110P所产生的第一显示资讯LL以及第二显示资讯RL优选是均具有第一偏振状态，而第二显示资讯RL经过图案化相位延迟层126后则被第二相位延迟模式132影响而转变为第二偏振状态。第一偏振状态优选是与第二偏振状态正交，用以达到较佳的影像分离效果，但并不以此为限。此外，图案化相位延迟层126上形成第一相位延迟模式131与第二相位延迟模式132的区域大小优选是与各像素区110P互相对应，用以达到较佳的立体显示效果。

通过本实施例的切换组件120形成液晶透镜129或提供第一相位延迟模式131与第二相位延迟模式132，可对显示板110传送的第一显示资讯LL与第二显示资讯RL进行处理而产生裸眼式立体显示与眼镜式立体显示可切换式的显示效果。此外，值得说明的是，当本实施例的液晶分子125M未被驱动，且第一显示资讯LL以及第二显示资讯RL并未设计成需分别提供给左眼与右眼时，裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100也可用来提供一般的二维显示效果。

下文将针对本发明的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的不同实施例进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同的处进行详述，而不再对相同的部分作重复赘述。此外，本发明的各实施例中相同的组件是以相同的标号进行标示，用以方便在各实施例间互相对照。

请参考图4到图7。图4到图7所示为本发明的第二优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。其中图5为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在一眼镜式立体显示模式下的显示状况示意图，图6为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在眼镜式立体显示模式下的运作示意图，而图7为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在裸眼式立体显示模式下的显示状况示意图。如图4到图6所示，本实施例提供一裸眼与眼镜可切换式立体显示装置200，此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置200包括一显示板110以及一切换组件220。切换组件220是设置在显示板110的显示面111的一侧并接收由显示板110传送的第一显示资讯LL与第二显示资讯RL。与上述第一优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100不同的地方在于，本实施例的切换组件220包括第一透明基底121、第二透明基底122、第一透明电极123、第二透明电极124、一第三透明电极228、一第一绝缘层227、电场均匀化层150以及一液晶层225。第三透明电极228是设置在第二透明基底122与第二透明电极124之间，且第一绝缘层227是设置在第二透明电极124与第三透明电极228之间。液晶层225是设置在电场均匀化层150与第一透明电极123之间，且液晶层225包括多个液晶分子225M。此外，本实施例的第二透明电极124可包括多个子电极图案124S，而第三透明电极228可包括多个子电极图案228S。各子电极图案124S以及各子电极图案228S的形状可包括长条形或多边形，而本实施例的第一透明电极123可为一整面的透明电极，但并不以此为限。

如图5与图6所示，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，显示板110是同时提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL，且切换组件220是对应地同时提供第一相位延迟模式231与第二相位延迟模式232。明确地说，预计提供给观看者左眼的第一显示资讯LL以及预计提供给观看者右眼的第二显示资讯RL是同时由第二方向Y上相邻的像素区110P分别提供，而切换组件220则是在第二方向Y上同时提供交替排列的第一相位延迟模式231与第二相位延迟模式232。因此，本实施例的切换组件220所提供的第一相位延迟模式231与第二相位延迟模式232的区域可视为一固定形态，但并不以此为限。第一相位延迟模式231是对应第一显示资讯LL，用以使第一显示资讯LL具有第一偏振状态，且第二相位延迟模式232是对应第二显示资讯RL，用以使第二显示资讯RL具有一第二偏振状态。在此显示模式下，可藉由通过控制部分子电极图案228S与第一透明电极123之间的电场状况，用以驱动对应的液晶分子225M而产生排列的变化，进而可对入射的光线提供相位延迟的效果。举例来说，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，对应第三透明电极228的各子电极图案228S的液晶分子225M是受各子电极图案228S以及第一透明电极123驱动而实现第二相位延迟模式232，且对应各子电极图案228S的液晶分子225M未受各子电极图案228S驱动而实现第一相位延迟模式231。本实施例的切换组件220所提供的第一相位延迟模式231优选是为一零波长延迟模式，且第二相位延迟模式232优选是为一二分之一波长延迟模式，但并不以此为限。值得说明的是，当驱动液晶分子225M时，可使第二透明电极124维持一电性浮接(floating)或具有一微小电压值的状况，用以调整液晶分子225M排列状况达到所需的相位延迟的效果。此外，上述的驱动液晶分子25M的方式可视为一种垂直配向型(vertical alignment,VA)液晶驱动方式，但本发明并不以此为限而也可利用其他种类的液晶驱动方式例如电控双折射型(electrically controlled birefringence,ECB)或光学补偿双折射型(optically compensated birefringence,OCB)来达到所需的相位延迟效果。由于本实施例的切换组件220是以一固定方式提供第一相位延迟模式231与第二相位延迟模式232，故可因此简化切换组件220的驱动方式，进而可达到简化相关设计的效果。

如图7所示，在本实施例的裸眼式立体显示模式下，预计提供给观看者左眼的第一显示资讯LL以及预计提供给观看者右眼的第二显示资讯RL是同时由第一方向X上相邻的像素区110P分别提供。在此显示模式下，液晶分子225M是被第二透明电极124透过通过电场均匀化层150驱动而形成多个液晶透镜129，第一显示资讯LL与第二显示资讯RL经过液晶透镜129后会被改变方向而分别导向观看者的左眼与右眼，进而形成裸眼式立体显示的观看效果。本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置200在裸眼式立体显示模式下的显示方式、液晶透镜129的排列设计以及分离第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的原理与上述第一优选实施例中的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100相似，故在此并不再赘述。此外，本实施例的各液晶分子225M的一折射率差(Δn)优选是大体上大于0.15，且各液晶分子125M的一介电常数差(Δε)优选是大体上大于10，用以达到较佳的光学效果，但并不以此为限。还请注意，本实施例的第二透明电极124的各子电极图案124S优选是与第三透明电极228的各子电极图案228S沿第一方向X上交替排列，且各子电极图案124S的宽度优选是小在各子电极图案228S的宽度，用以同时达到较佳的液晶透镜效果与形成相位延迟的效果，但本发明并不以此为限而可视需要调整各子电极图案124S与各子电极图案228S的排列状况以及宽度设计。

请参考图8与图9。图8与图9所示为本发明的第三优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。其中图8为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在一眼镜式立体显示模式下的显示状况示意图，而图9为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在眼镜式立体显示模式下的运作示意图。如图8与图9所示，与上述第二优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置200不同的地方在于，本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置300在眼镜式立体显示模式下，显示板110是以一扫描方式交替提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL，而切换组件220是对应交替提供第一相位延迟模式231与第二相位延迟模式232。由于本实施例的第一显示资讯LL与第二显示资讯RL是以扫描方式交替提供，且第一相位延迟模式231与一第二相位延迟模式232也同步作用，故观看者可在不同时间点接受到完整的第一显示资讯LL与第二显示资讯RL，而使本实施例的眼镜式立体显示模式可具有维持高画面解析度的优点，避免需在同一时间点呈现完整的第一显示资讯LL与第二显示资讯RL对解析度所造成的影响。本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置300在眼镜式立体显示模式下除了提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL以及对应的第一相位延迟模式231与第二相位延迟模式232的方法之外，其结构、各部件的特征、材料特性以及在裸眼式立体显示模式下的运作状况与上述第二优选实施例中的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置200相似，故在此并不再赘述。

请参考图10与图11，并请一并参考图9。图9到图11所示为本发明的第四优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。其中图9为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在一眼镜式立体显示模式下的运作示意图，图10为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在眼镜式立体显示模式下的显示状况示意图，而图11为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在裸眼式立体显示模式下的显示状况示意图。如图9到图11所示，本实施例提供一裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400，此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400包括一显示板110以及一切换组件420。与上述第三优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置300不同的地方在于，本实施例的切换组件420包括第一透明基底121、第二透明基底122、第一透明电极123、一第二透明电极424、一第三透明电极428、第一绝缘层227、电场均匀化层150以及一液晶层425。液晶层425具有多个液晶分子425M。本实施例的第三透明电极428是设置在第一绝缘层227与第二透明基底122之间。第三透明电极428优选是为一整面的透明电极，第二透明电极424优选是包括多个子电极图案424S，而第一透明电极123优选是为一整面的透明电极，但并不以此为限。

如图9与图10所示，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，显示板110是以一扫描方式交替提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL，而切换组件420是对应交替提供一第一相位延迟模式231与一第二相位延迟模式232。与上述第三优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置300不同的地方在于，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，可通过控制第二透明电极424的各子电极图案424S与第三透明电极428之间的电场状况，用以驱动对应的液晶分子425M而产生排列的变化，进而可对入射的光线提供相位延迟的效果。对应第二透明电极424的各子电极图案424S的液晶分子425M是受各子电极图案424S驱动而实现第二相位延迟模式232，且对应各子电极图案424S的液晶分子425M未受各子电极图案424S驱动而实现第一相位延迟模式231。值得说明的是，当驱动液晶分子425M时，可使第一透明电极123维持一电性浮接(floating)或具有一微小电压值的状况，用以调整液晶分子225M排列状况达到所需的相位延迟的效果。此外，上述的驱动液晶分子425M的方式可视为一种边缘电场切换型(fringe field switching,FFS)液晶驱动方式，但本发明并不以此为限而也可利用其他种类的液晶驱动方式例如平面切换型(in planeswitch,IPS)来达到所需的相位延迟效果。本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400在眼镜式立体显示模式下除了驱动液晶分子425M的方式之外，其余各部件的特征、材料特性以及分离第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的原理与上述第三优选实施例中的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置300相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，在本发明的其他优选实施例中，也可通过此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400中的切换组件420形成固定的相位延迟效果(如上述第二优选实施例所述)，并搭配显示板110提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的方式，用以达到眼镜式立体显示效果。

如图11所示，在本实施例的裸眼式立体显示模式下，液晶分子425M是被第二透明电极424的多个子电极图案424S通过电场均匀化层150驱动而形成多个液晶透镜129，第一显示资讯LL与第二显示资讯RL经过液晶透镜129后会被改变方向而分别导向观看者的左眼与右眼，进而形成裸眼式立体显示的观看效果。本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400在裸眼式立体显示模式下的显示方式、液晶透镜129的排列设计以及分离第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的原理与上述第一优选实施例中的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，本实施例的各液晶分子425M的一折射率差(Δn)优选是大体上大于0.15，且各液晶分子425M的一介电常数差(Δε)优选是大体上大于10，用以达到较佳的光学效果，但并不以此为限。

请参考图12与图13，并请一并参考图9。图9、图12以及图13所示为本发明的第五优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。其中图9为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在一眼镜式立体显示模式下的运作示意图，图12为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在眼镜式立体显示模式下的显示状况示意图，而图13为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在裸眼式立体显示模式下的显示状况示意图。如图9与图12所示，本实施例提供一裸眼与眼镜可切换式立体显示装置500，此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置500包括一显示板110以及一切换组件520。与上述第四优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400不同的地方在于，本实施例的切换组件520包括第一透明基底121、第二透明基底122、第一透明电极123、第二透明电极124、一第四透明电极528、一第二绝缘层527、电场均匀化层150以及液晶层425。第四透明电极528是设置在第一透明电极123与液晶层425之间，且第二绝缘层527是设置在第一透明电极123与第四透明电极528之间。第四透明电极528优选是包括多个子电极图案528S，而第一透明电极123优选是为一整面的透明电极，但并不以此为限。

如图9与图12所示，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，显示板110是以一扫描方式交替提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL，而切换组件520是对应交替提供一第一相位延迟模式231与一第二相位延迟模式232。与上述第四优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400不同的地方在于，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，可通过控制第四透明电极528的各子电极图案528S与第一透明电极123之间的电场状况，用以驱动对应的液晶分子425M而产生排列的变化，进而可对入射的光线提供相位延迟的效果。对应第四透明电极528的各子电极图案528S的液晶分子425M是受各子电极图案528S驱动而实现第二相位延迟模式232，且对应各子电极图案528S的液晶分子425M未受各子电极图案528S驱动而实现第一相位延迟模式231。本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置500除了第四透明电极528与第二绝缘层527之外，其余各部件的特征、材料特性以及分离第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的原理与上述第四优选实施例中的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，在本发明的其他优选实施例中，也可通过此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置500中的切换组件520形成固定的相位延迟效果(如上述第二优选实施例)，并搭配显示板110提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的方式，用以达到眼镜式立体显示效果。

如图13所示，在本实施例的裸眼式立体显示模式下，液晶分子425M是被第二透明电极124的多个子电极图案124S通过电场均匀化层150驱动而形成多个液晶透镜129，第一显示资讯LL与第二显示资讯RL经过液晶透镜129后会被改变方向而分别导向观看者的左眼与右眼，进而形成裸眼式立体显示的观看效果。本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置500在裸眼式立体显示模式下的显示方式、液晶透镜129的排列设计以及分离第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的原理与上述第一优选实施例中的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，在本实施例中，可通过对沿第一方向X排列的各子电极图案124S施加不同的电压，并在第一透明电极123以及第四透明电极528施加一共通电压，用以在切换组件520中形成多个液晶透镜129，但并不以此为限。

请参考图9与图14。图9与图14所示为本发明的第六优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置的示意图。其中图9为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在一眼镜式立体显示模式下的运作示意图，而图14为本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置在眼镜式立体显示模式下的显示状况示意图如图9与图14所示，本实施例提供一裸眼与眼镜可切换式立体显示装置600，此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置600包括一显示板110以及一切换组件620。切换组件620包括第一透明基底121、第二透明基底122、一第一透明电极623、第二透明电极124、电场均匀化层150以及液晶层225。第一透明电极623优选是包括多个子电极图案623S，而第二透明电极124优选是包括多个子电极图案124S，但并不以此为限。与上述第四优选实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置400不同的地方在于，在本实施例的眼镜式立体显示模式下，对应第一透明电极623的各子电极图案623S的液晶分子225M是受各子电极图案623S以及第二透明电极124驱动而实现第二相位延迟模式232，且对应各子电极图案623S的液晶分子225M未受各子电极图案623S驱动而实现第一相位延迟模式231。本实施例的相位延迟模式与显示资讯的搭配关是与上述第二优选实施例相似，在此并不再赘述。值得说明的是，本实施例的驱动液晶分子225M的方式可视为一种垂直配向型驱动方式，但并不以此为限。此外，在本发明的其他优选实施例中，也可通过此裸眼与眼镜可切换式立体显示装置600中的切换组件620形成固定的相位延迟效果(如上述第二优选实施例)，并搭配显示板110提供第一显示资讯LL与第二显示资讯RL的方式，用以达到眼镜式立体显示效果。此外，本实施例的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置600在裸眼式立体显示模式下的运作状况与上述第一优选实施例中的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置100相似，故在此并不再赘述。

综合以上所述，本发明的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置是通过在显示板前设置一可形成液晶透镜以及可对光线产生相位延迟效果的切换组件，使得显示装置可在裸眼式立体显示模式、眼镜式立体显示模式以及一般二维显示模式之间进行切换，达到在单一显示装置中具有裸眼式立体显示、眼镜式立体显示以及一般二维显示的多重显示功能。当使用者需有高解析度效果的需求时可切换成眼镜式立体显示模式，而当不想配戴眼镜时则可切换成裸眼式立体显示模式，故可达到提供使用者所需的不同显示效果的目的。此外，本发明更还利用在切换组件中设置一电场均匀化层以调整液晶分子被驱动的状况，进而改善所形成的液晶透镜的光学效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，包括：

一显示板，包括一显示面，其中该显示板是用以提供一第一显示资讯与一第二显示资讯；以及

一切换组件，设置在该显示板的该显示面的一侧并接收由该显示板传送的该第一显示资讯与该第二显示资讯，该切换组件包括：

一第一透明基底，具有一第一内表面与一第一外表面；

一第二透明基底，与该第一透明基底对应设置，其中该第二透明基底具有一第二内表面以及一第二外表面，且该第二内表面是面对该第一内表面；

一第一透明电极，设置在该第一透明基底与该第二透明基底之间；

一第二透明电极，设置在该第一透明电极与该第二透明基底之间；

一液晶层，设置在该第一透明电极与该第二透明电极之间，其中该液晶层包括多个液晶分子；以及

一电场均匀化层，设置在该液晶层与该第二透明电极之间；其中该切换组件是在一裸眼式立体显示模式下利用该第二透明电极通过该电场均匀化层驱动该多个液晶分子以形成多个液晶透镜，并在一眼镜式立体显示模式下提供一第一相位延迟模式与一第二相位延迟模式，其中该第一相位延迟模式对应该第一显示资讯，使该第一显示资讯具有一第一偏振状态，且该第二相位延迟模式对应该第二显示资讯，使该第二显示资讯具有一第二偏振状态。

2.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该第二透明电极包括多个子电极图案，在该裸眼式立体显示模式下，该电场均匀化层是用以均匀化相邻两该子电极图案与该第一透明电极之间所形成的电场以形成该多个液晶透镜。

3.根据权利要求2所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该电场均匀化层包括一高阻抗层，且该第二透明电极的两相邻该多个子电极图案之间的该电场均匀化层的电阻值是介在1百万欧姆到50欧姆之间。

4.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该电场均匀化层包括高分子材料或金属氧化物。

5.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，各该液晶分子的一折射率差是大于0.2，且各该液晶分子的一介电常数差是大于10。

6.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该切换组件还包括一图案化相位延迟层，设置在该第二透明基底的该第二外表面的一侧，用以使该第一显示资讯具有该第一偏振状态，以及使该第二显示资讯具有一第二偏振状态。

7.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该切换组件还包括一第一绝缘层以及一第三透明电极，该第三透明电极是设置在该第二透明基底与该第二透明电极之间，且该第一绝缘层是设置在该第二透明电极与该第三透明电极之间。

8.根据权利要求7所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该第三透明电极包括多个子电极图案，在该眼镜式立体显示模式下，对应各该子电极图案的该多个液晶分子是受各该子电极图案驱动而实现该第二相位延迟模式，且对应各该子电极图案的该多个液晶分子未受各该子电极图案驱动而实现该第一相位延迟模式。

9.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该切换组件还包括一第二绝缘层以及一第四透明电极，该第四透明电极是设置在该第一透明电极与该液晶层之间，且该第二绝缘层是设置在该第一透明电极与该第四透明电极之间。

10.根据权利要求9所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该第四透明电极包括多个子电极图案，在该眼镜式立体显示模式下，对应各该子电极图案的该多个液晶分子是受各该子电极图案驱动而实现该第二相位延迟模式，且对应各该子电极图案的该多个液晶分子未受各该子电极图案驱动而实现该第一相位延迟模式。

11.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该第一相位延迟模式为一零波长延迟模式，且该第二相位延迟模式为一二分之一波长延迟模式。

12.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，还包括一副偏光眼镜，该副偏光眼镜具有一第一偏光镜片与一第二偏光镜片，其中在该眼镜式立体显示模式下，该第一偏光镜片容许具有该第一偏振状态的该第一显示资讯通过并阻挡具有该第二偏振状态的该第二显示资讯，该第二偏光镜片容许具有该第二偏振状态的该第二显示资讯通过并阻挡具有该第一偏振状态的该第一显示资讯。

13.根据权利要求1所述的裸眼与眼镜可切换式立体显示装置，其特征在于，该显示板包括一液晶显示板、一有机发光二极管显示板、一电湿润显示板、一电子墨水显示板、一等离子体显示板或一场发射显示板。

Images