專利名稱：立體顯示器、屏障裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，特別涉及一種視差屏障式立體顯示器及屏障裝置的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
隨著液晶顯示器技術(shù)的成熟，許多移動電子裝置通過裝載液晶顯示器來增加其操作實用性。為了進一步增加移動電子裝置的操作便利性，裝載于移動電子裝置的液晶顯示器已能夠進行雙向顯示；換句話說，即使將移動電子裝置進行翻轉(zhuǎn)，其液晶顯示器的操作方向也同時翻轉(zhuǎn)以讓使用者觀看正常圖像。同時，由于立體顯示器逐漸受到重視，除了家用顯示器具有立體顯示功能外，移動電子裝置，例如移動電話、個人移動助理及筆記本電腦等，也可裝載立體顯示器，以同時增加電子產(chǎn)品的娛樂性。一種公知的立體顯示器通過在不同時間形成偏振方向相互正交的左眼圖像信號及右眼圖像信號，使用者僅需使用偏光眼鏡(polarization spectacles)即可觀看立體圖像。然而，使用偏光眼鏡本身就多少會造成使用上的不便。因此，業(yè)界提出了一種使用視覺屏障(parallax barrier)來分離左眼及右眼圖像的立體顯像技術(shù)，而不再需要使用偏光眼鏡。圖I顯示了一種用于立體顯示器的視覺屏障9。所述視覺屏障9包含上基板91及下基板92相對地設(shè)置，以及液晶層93夾設(shè)于該上基板91及該下基板92間。所述上基板91包含上玻璃基板911及上透明電極912形成于該上玻璃基板911的整個表面。所述下基板92包含下玻璃基板921及多個下透明電極922平行地排列于該下玻璃基板921上。當提供電位差于所述上透明電極912及所述下透明電極922之間時，位于所述上透明電極912及所述下透明電極922間的液晶分子會轉(zhuǎn)動而使得光線無法通過，而不位于所述上透明電極912及所述下透明電極922間的液晶分子則不會轉(zhuǎn)動(normallywhite state)。因此，從所述上基板91上方朝向所述視覺屏障9觀看時(此時假設(shè)光線從所述下基板92下方射入)，即可看到相間排列的透光(transparent)區(qū)域及不透光(opaque)區(qū)域。當顯示器的顯示像素設(shè)計有相對左眼的像素及相對右眼的像素時，將所述視覺屏障9設(shè)置于所述顯示器前方，使用者的雙眼即可通過所述視覺屏障9的透光區(qū)域分別看到不同圖像信號，從而讓該使用者觀看到立體圖像。然而，搭配所述視覺屏障9的立體顯示器僅能于單一方向觀看到立體圖像，因此并不適合裝載于可雙向顯示的行動式電子裝置。有鑒于此，有必要提出一種能夠雙向顯示立體圖像的立體顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提出一種能夠雙向顯示立體圖像的立體顯示器、屏障裝置及 其驅(qū)動方法。為達上述目的，本發(fā)明提出一種用于立體顯示器的屏障裝置，包含上基板、下基板及夾設(shè)于該上基板及該下基板間的液晶層。所述上基板包含第一基板以及依序形成于該第一基板上的第一電極、第一絕緣層及多個第一條狀電極；其中所述第一電極為片狀電極；所述第一條狀電極沿第一方向平行排列；所述第一絕緣層用于電性絕緣所述第一電極及所述第一條狀電極。所述下基板面所述上基板，并包含第二基板以及依序形成于該第二基板上的第二電極、第二絕緣層及多個第二條狀電極；其中所述第二電極為片狀電極；所述第二條狀電極沿第二方向平行排列；所述第二絕緣層用于電性絕緣所述第二電極及所述第二條狀電極。所述第二方向垂直于所述第一方向。一種實施例中，所述屏障裝置還包含控制器及方向傳感器。所述控制器提供第一電壓及第二電壓。所述方向傳感器確定操作方向；其中所述控制器根據(jù)所述操作方向提供所述第一電壓至所述第一條狀電極或所述第二條狀電極。在一個實施例中，當所述第一電壓被提供至所述第一條狀電極，所述控制器同時提供所述第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第二條狀電極。當所述第一電壓被提供至所述第二條狀電極，所述控制器同時提供所述第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第一條狀電極。本發(fā)明還提出一種屏障裝置的驅(qū)動方法，包含下列步驟提供上基板，包含第一電極、第一絕緣層及沿第一方向平行排列的多個第一條狀電極；提供下基板，包含第二電極、第二絕緣層及沿第二方向平行排列的多個第二條狀電極；提供方向傳感器確定操作方向；以及根據(jù)所述操作方向于所述上基板與所述第二條狀電極間形成電位差或于所述下基板與所述第一條狀電極間形成電位差。本發(fā)明還提出一種立體顯示器，包含方向傳感器、控制器、顯示面板及屏障裝置。所述方向傳感器用以感測操作方向。所述控制器耦接所述方向傳感器，根據(jù)所述操作方向輸出同步信號及兩個電壓信號。所述顯示面板耦接所述控制器，根據(jù)所述同步信號顯示圖像。所述屏障裝置耦接所述控制器并相對所述顯示面板設(shè)置，并包含上基板、下基板及液晶層。所述上基板包含第一基板以及依序形成于所述第一基板上的第一電極、第一絕緣層及多個第一條狀電極，其中所述第一條狀電極沿第一方向平行排列。所述下基板包含第二基板以及依序形成于所述第二基板上的第二電極、第二絕緣層及多個第二條狀電極，其中所述第二條狀電極沿第二方向平行排列。所述液晶層夾設(shè)于所述上基板及所述下基板間。所述第二方向垂直于所述第一方向。本發(fā)明的立體顯示器、屏障裝置及其驅(qū)動方法中，所述第一電壓及所述第二電壓其中之一為時變電壓，另一電壓為固定電壓。優(yōu)選地，所述時變電壓為正負交替的時變電壓；所述固定電壓為地電壓。


圖I顯示了一種公知的視覺屏障的立體圖。圖2顯示了本發(fā)明實施例的屏障裝置的立體圖。圖3顯示了圖2的屏障裝置中，沿3-3'線的剖視圖。圖4A顯示了本發(fā)明實施例的屏障裝置的驅(qū)動狀態(tài)的示意圖。 圖4B顯示了本發(fā)明實施例的屏障裝置的驅(qū)動狀態(tài)的另一示意圖。圖5顯示了本發(fā)明實施例的立體顯示器的方塊圖。圖6顯示了本發(fā)明實施例的屏障裝置的驅(qū)動方法的流程圖。
主要元件符號說明10屏障裝置11上基板111第一基板112第一電極113第一絕緣層114第一條狀電極12下基板121第二基板122第二電極123第二絕緣層
124第二條狀電極 13液晶層20顯示面板30控制器40方向傳感器Sltl S4tl步驟9視覺屏障91上基板911上玻璃基板912上透明電極92下基板921下玻璃基板922下透明電極93液晶層
具體實施例方式為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。在本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件以相同的符號表示，于此合先敘明。此外，在本發(fā)明各圖示中僅顯示了部份構(gòu)件并省略了與本發(fā)明說明不直接相關(guān)的構(gòu)件。請參照圖2所示，其顯示了本發(fā)明實施例的屏障裝置的立體圖。屏障裝置10用于立體顯示器，其通常設(shè)置于顯示面板與觀看者之間或者顯示面板與背光模塊之間，以使觀看者通過所述屏障裝置10觀看所述顯示面板上的不同像素區(qū)域。必須說明的是，搭配有視覺屏障的顯示面板的像素配置已是公知的，故于此不再贅述。所述屏障裝置10包含上基板11及下基板12相對地設(shè)置，以及液晶層13夾設(shè)于所述上基板11及所述下基板12間。所述上基板11包含第一基板111，在其上朝向所述下基板12的方向依序形成有第一電極112、第一絕緣層113及多個第一條狀電極114平行地排列于所述第一絕緣層113上?？梢粤私獾氖?，為使可見光能夠穿過所述上基板11，所述第一基板111、所述第一電極112、所述第一絕緣層113及所述第一條狀電極114優(yōu)選相對于可見光為透明的。所述第一基板111可為玻璃或為柔性(Flexible)基板，但并不限于此。所述第一電極112優(yōu)選為片狀透明電極，例如可由銦錫氧化物(ITO)等所形成，但并不限于此。所述第一條狀電極114彼此電性連接且例如可由銦錫氧化物等所形成，但并不限于此；每一個第一條狀電極114優(yōu)選大致呈矩形且兩兩相距預設(shè)間距，并沿著第一方向(例如圖中Y方向)平行的排列，也即所述第一條狀電極114具有沿第二方向(例如圖中X方向)延伸的長度方向。所述第一絕緣層113用于電性絕緣所述第一電極112及所述第一條狀電極114?？梢粤私獾氖牵瑘D2中所述第一條狀電極114的數(shù)目及間距僅為例示性，并非用以限定本發(fā)明。該實施例中，所述第一方向垂直于所述第二方向。所述下基板12包含第二基板121，在其上朝向所述上基板11的方向依序形成有第二電極122、第二絕緣層123及多個第二條狀電極124平行地排列于所述第二絕緣層123上?？梢粤私獾氖?，所述下基板12的各構(gòu)件同樣優(yōu)選相對于可見光為透明的。所述第二電極122優(yōu)選為片狀透明電極，且同樣可為玻璃或為柔性基板，但并不限于此。所述第二條狀電極124彼此電性連接，每一個第二條狀電極124優(yōu)選大致呈矩形且兩兩相距預設(shè)間距，并沿著所述第二方向平行的排列，也即所述第二條狀電極124具有沿所述第一方向延伸的長度方向。所述第二絕緣層123用于電性絕緣所述第二電極122及所述第二條狀電極124?？梢粤私獾氖牵瑘D2中所述第二條狀電極124的數(shù)目及間距僅為例示性，并非用以限定本發(fā)明。 請參照圖3所示，其顯示圖2中沿3-3'線的剖示圖。所述屏障裝置10通過在所述上基板11及所述下基板12間形成電位差，以使夾設(shè)于其間的所述液晶層13相間隔地形成多個透光區(qū)域及非透光區(qū)域，如圖4A及圖4B所示，其中圖4A及圖4B的透光區(qū)與非透光區(qū)數(shù)量不等同于圖2，其僅為示意圖。請同時參照圖3及圖4A所示，所述屏障裝置10還耦接控制器30及方向傳感器40 ;所述控制器30提供第一電壓Vl及第二電壓V2，所述方向傳感器40用以確定操作方向。當所述方向傳感器40感測出沿圖中Y方向為所要操作的方向(如圖4A所示，顯示面板為直立放置，觀察者眼睛正對著顯示面板)時，所述控制器30提供第一電壓Vl至所述第二條狀電極124 (即Vl耦接至接點SI)，其中所述第一電壓Vl例如為圖中所示的時變電壓，其例如可為正負交替的時變電壓。所述控制器30同時提供第二電壓V2至所述第一電極112、所述第二電極122及所述第一條狀電極114(即V2耦接至接點S4)，其中所述第二電壓V2作為參考電壓而具有固定電壓，其可為地電壓(ground voltage)。從而，時變的電位差則可形成于所述第二條狀電極124及所述上基板11間，以驅(qū)動所述液晶層13中相對于所述第二條狀電極124的液晶分子。例如當所述液晶層13為NW模式(常白模式(normally white))時，對位設(shè)置于第二條狀電極124及所述上基板11間的液晶分子，被上述電壓驅(qū)動形成暗態(tài)，也就是不透光區(qū)域(如圖中斜線區(qū)域)；而不對位設(shè)置于第二條狀電極124及所述上基板11間的液晶分子，未被上述電壓驅(qū)動形成亮態(tài)，也就是透光區(qū)域(如圖中白色區(qū)域)。從而，則可在所述液晶層13中形成明暗相間的透光區(qū)域及不透光區(qū)域，如圖4A所示?？梢粤私獾氖?，當所述液晶層13為NB模式(常黑模式(normally black))時,所述液晶層13中形成的透光區(qū)域及不透光區(qū)域與圖4A所示的情況相反。其他實施例中，也可設(shè)定所述第一電壓Vl為固定電壓而所述第二電壓V2為時變電壓。 請同時參照圖3及圖4B所示，當所述方向傳感器40感測出沿圖中X方向為所要操作的方向(如圖4B所示，顯示面板為橫放，觀察者眼睛正對著顯示面板)時，所述控制器30提供所述第一電壓Vl至所述第一條狀電極114(即Vl耦接至接點S2)。所述控制器30同時提供所述第二電壓V2至所述第一電極112、所述第二電極122及所述第二條狀電極124(即V2耦接至接點S3)。從而，時變的電位差則可形成于所述第一條狀電極114及所述下基板12間，以驅(qū)動所述液晶層13中相對于所述第一條狀電極114的液晶分子。當所述液晶層13為NW模式時，對位設(shè)置于所述第一條狀電極114及所述下基板12間的液晶分子，被上述電壓驅(qū)動形成暗態(tài)，也就是不透光區(qū)域；不對位設(shè)置于所述第一條狀電極114及所述下基板12間的液晶分子，未被上述電壓驅(qū)動形成亮態(tài)，也就是透光區(qū)域。從而，則可于所述液晶層13中形成明暗相間的透光區(qū)域及不透光區(qū)域，如圖4B所示；而當所述液晶層13為NB模式時，所述液晶層13中形成的透光區(qū)域及不透光區(qū)域與圖4B所示的情況相反。如上所述，本發(fā)明的屏障裝置10則可在不同操作方向時，通過驅(qū)動不同電極以改變透光區(qū)域及不透光區(qū)域的分布。請參照圖5所示，其顯示了本發(fā)明實施例的立體顯示器的框圖，其包含屏障裝置10、顯示面板20、控制器30及方向傳感器40。所述方向傳感器40例如可為重力傳感器(Gsensor)或任何可用以感測立體顯示器的操作方向的適當?shù)膫鞲衅?。所述控制?0根據(jù)所述操作方向，產(chǎn)生垂直同步信號(V_sync)或水平同步信號(H_sync)控制所述顯示面板20的圖像顯示的方向并輸出所述第一電壓Vl及所述第二電壓V2至所述屏障裝置10。所述控制器30例如可包含屏障驅(qū)動器，用以驅(qū)動所述屏障裝置10，還包含面板驅(qū)動器，用以驅(qū)動所述顯示面板20。其他實施例中，所述屏障驅(qū)動器及面板驅(qū)動器也可獨立于所述控制器30外。所述屏障裝置10即為圖2所示者，所述控制器30可根據(jù)不同的操作方向提供電位差至不同之電極以形成圖4A或圖4B所示的透光區(qū)域及不透光區(qū)域分布。所述顯示面板20可為任何公知的用以顯示立體圖像的顯示面板；更詳細而言，所述顯示面板20可將輸入的立體圖像信號分為左眼圖像信號及右眼圖像信號，且所述顯示面板20可根據(jù)所接收的同步信號進行雙向顯示。所述顯示面板20例如可為液晶顯示器及等離子顯示器等，但并不限于此。請參照圖6所示，其顯示本發(fā)明實施例的屏障裝置10的驅(qū)動方法，包含下列步驟提供上基板，包含第一電極、第一絕緣層及多個第一條狀電極沿第一方向平行排列(步驟Sltl);提供下基板，包含第二電極、第二絕緣層及多個第二條狀電極沿第二方向平行排列(步驟S2tl);提供方向傳感器以確定操作方向(步驟S3tl);以及根據(jù)所述操作方向在所述上基板與所述第二條狀電極間形成電位差或在所述下基板與所述第一條狀電極間形成電位差(步驟S4tl)。本發(fā)明屏障裝置的驅(qū)動方法的詳細實施方式已詳述于圖2至圖4及其相關(guān)說明中，故于此不再贅述。如前所述，由于公知的視覺屏障僅能以單一方向操作，因此并不適合裝載于可雙向顯示的移動式電子裝置。本發(fā)明還提出一種能夠雙向顯示立體圖像的立體顯示器，只要通過驅(qū)動不同電極，即可輕易轉(zhuǎn)換驅(qū)動方向以增加屏障裝置的實用性。
雖然本發(fā)明已以前述實施例揭示，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以做出各種替換與修改。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以所附權(quán)利要求所限定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種用于立體顯示器的屏障裝置，該屏障裝置包含 上基板，該上基板包含第一基板以及依序形成于該第一基板上的第一電極、第一絕緣層及多個第一條狀電極； 所述第一電極為片狀電極； 所述第一條狀電極沿第一方向平行排列； 所述第一絕緣層用于電性絕緣所述第一電極及所述第一條狀電極； 下基板，該下基板面對所述上基板，所述下基板包含第二基板以及依序形成于所述第二基板上的第二電極、第二絕緣層及多個第二條狀電極； 所述第二電極為片狀電極； 所述第二條狀電極沿第二方向平行排列，其中所述第二方向垂直于所述第一方向； 所述第二絕緣層用于電性絕緣所述第二電極及所述第二條狀電極；以及 液晶層，該液晶層夾設(shè)于所述上基板及所述下基板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的屏障裝置，該屏障裝置還包含控制器及方向傳感器，所述控制器提供第一電壓及第二電壓，所述方向傳感器確定操作方向；其中所述控制器根據(jù)所述操作方向提供所述第一電壓至所述第一條狀電極或所述第二條狀電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏障裝置，其中當所述第一電壓被提供至所述第一條狀電極時，所述控制器同時提供所述第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第二條狀電極；當所述第一電壓被提供至所述第二條狀電極時，所述控制器同時提供所述第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第一條狀電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的屏障裝置，其中所述第一電壓為時變電壓，所述第二電壓為固定電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的屏障裝置，其中所述時變電壓為正負交替的時變電壓；所述固定電壓為地電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的屏障裝置，其中所述第一條狀電極具有沿所述第二方向延伸的長度方向；所述第二條狀電極具有沿所述第一方向延伸的長度方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的屏障裝置，其中所述第一電極、所述第一絕緣層及所述第一條狀電極朝向所述下基板的方向依序形成于所述第一基板上；所述第二電極、所述第二絕緣層及所述第二條狀電極朝向所述上基板的方向依序形成于所述第二基板上。
8.一種屏障裝置的驅(qū)動方法，所述屏障裝置用于立體顯示器，所述驅(qū)動方法包含下列步驟 提供上基板，該上基板包含第一電極、第一絕緣層及沿第一方向平行排列的多個第一條狀電極； 提供下基板，該下基板包含第二電極、第二絕緣層及沿第二方向平行排列的多個第二條狀電極； 提供方向傳感器以確定操作方向；以及 根據(jù)所述操作方向在所述上基板與所述第二條狀電極間形成電位差或在所述下基板與所述第一條狀電極間形成電位差。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動方法，其中在所述上基板與所述第二條狀電極間形成電位差的步驟為提供第一電壓至所述第二條狀電極并提供第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第一條狀電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動方法，其中在所述下基板與所述第一條狀電極間形成電位差的步驟為提供第一電壓至所述第一條狀電極并提供第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第二條狀電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的驅(qū)動方法，其中所述第一電壓為正負交替的時變電壓，所述第二電壓為地電壓。
12.—種立體顯不器,該立體顯不器包含 方向傳感器，用以感測操作方向； 控制器，耦接所述方向傳感器，并用以根據(jù)所述操作方向輸出同步信號及兩個電壓信號; 顯示面板，耦接所述控制器，并用以根據(jù)所述同步信號顯示圖像；以及 屏障裝置，耦接所述控制器并相對所述顯示面板設(shè)置，所述屏障裝置包含上基板、下基板及液晶層； 所述上基板包含第一基板以及依序形成于所述第一基板上的第一電極、第一絕緣層及多個第一條狀電極，其中所述第一條狀電極沿第一方向平行排列； 所述下基板包含第二基板以及第二電極、第二絕緣層及依序形成于所述第二基板上的多個第二條狀電極，其中所述第二條狀電極沿第二方向平行排列且所述第二方向垂直于所述第一方向； 所述液晶層，夾設(shè)于所述上基板及所述下基板之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的立體顯示器，其中所述兩個電壓信號包含第一電壓及第二電壓，當所述同步信號為水平同步信號時，所述控制器提供所述第一電壓至所述第一條狀電極并提供所述第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第二條狀電極；當所述同步信號為垂直同步信號時，所述控制器提供所述第一電壓至所述第二條狀電極并提供所述第二電壓至所述第一電極、所述第二電極及所述第一條狀電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的立體顯示器，其中所述第一電壓為時變電壓，所述第二電壓為固定電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的立體顯示器，其中所述時變電壓為正負交替的時變電壓；所述固定電壓為地電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種屏障裝置，包含上基板、下基板及夾設(shè)于該上基板及該下基板間的液晶層。所述上基板包含第一基板以及依序形成于該第一基板上的第一電極、第一絕緣層及多個第一條狀電極。所述下基板包含第二基板以及依序形成于該第二基板上的第二電極、第二絕緣層及多個第二條狀電極。本發(fā)明還提供一種立體顯示器及屏障裝置的驅(qū)動方法。
文檔編號G09G3/36GK102636893SQ201110035158
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者康沐楷, 曾恒正, 李瑞斌, 郭豐瑋 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司