專利名稱：立體顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體顯示設(shè)備，其包括用于產(chǎn)生顯示的裝置和光學(xué)導(dǎo)向裝置，所述用于顯示的裝置具有在第一平面內(nèi)的像素，光學(xué)導(dǎo)向裝置包括至少一個(gè)光學(xué)導(dǎo)向液晶元件，所述光學(xué)導(dǎo)向液晶裝置覆蓋第一平面內(nèi)的像素，用于沿相互不同的角方向引導(dǎo)像素的輸出，可以利用驅(qū)動(dòng)裝置使所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置在兩種不同的狀態(tài)之間切換。
背景技術(shù)：
這種立體顯示設(shè)備被越來(lái)越多地用在手持式應(yīng)用(例如電話)和(電視)監(jiān)視器中，在這兩種情況下使用了多種視圖。
在US 6.064.424中描述了上述種類的立體顯示設(shè)備，該文獻(xiàn)示出了有源矩陣液晶顯示屏，其具有設(shè)置成像素組的像素和覆蓋顯示屏的透鏡狀屏幕，該透鏡狀屏幕具有(柱面)透鏡元件或凸透鏡。
基于液晶器件的每個(gè)透鏡元件覆蓋幾個(gè)像素。在一種狀態(tài)下，例如，在沒(méi)有跨材料施加電壓的情況下，對(duì)于一個(gè)偏振方向而言，在液晶材料和凸透鏡(透鏡結(jié)構(gòu))的材料之間存在折射率的差異。
因此，每個(gè)像素的光被送到不同的界定良好的方向。通過(guò)這種方式，在典型范例中，對(duì)應(yīng)于九個(gè)不同的觀看角度創(chuàng)建了九個(gè)獨(dú)立的視圖。觀看者在每只眼中接收到不同的視圖，在使用恰當(dāng)?shù)膱D像內(nèi)容時(shí)，觀察到三維圖像。
如果在凸透鏡元件的液晶材料兩側(cè)施加電壓，液晶分子以各不相同的方式使自身取向，折射率沒(méi)有差異。因此，沒(méi)有透鏡效應(yīng)。
所以，通過(guò)改變電壓，能夠在二維視圖(2D模式)和三維視圖(3D模式)之間切換。
不過(guò)在實(shí)踐中表現(xiàn)出來(lái)，例如從3D模式切換到2D模式的切換速度太慢，無(wú)法達(dá)到實(shí)用的目的。

發(fā)明內(nèi)容
作為本發(fā)明的目的之一，本發(fā)明要克服這一問(wèn)題。為此，根據(jù)本發(fā)明的裝置具有驅(qū)動(dòng)裝置，在至少一個(gè)切換方向驅(qū)動(dòng)中，所述驅(qū)動(dòng)裝置在向光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置施加固定保持電壓之前，向所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置提供過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即，提高電壓確實(shí)可提高切換速度，但是通過(guò)切換回一種保持電壓可以大大地克服同時(shí)引入的功耗增加的問(wèn)題。實(shí)際上，利用可切換液晶材料的電容的非線性獲得更快的切換行為(所謂的“電容性過(guò)驅(qū)動(dòng)”)。
在這一方面，應(yīng)當(dāng)指出，從US 5.495265已經(jīng)知道了這種“電容性過(guò)驅(qū)動(dòng)”。不過(guò)在本申請(qǐng)中，切換回一種保持電壓是不可能的，因?yàn)檫@是這樣的顯示應(yīng)用，其中，在準(zhǔn)備下一過(guò)驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)，假設(shè)在代表像素的電容上仍存在前一驅(qū)動(dòng)電壓。所以這種“切換回一種保持電壓”僅在使用兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)的裝置中是可能的。


參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得明了且得到闡明。
在附圖中圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的一部分，圖2示出了圖1的裝置的一部分的平面視圖，而圖3示出了圖1的裝置的示意圖，以及圖4示出了驅(qū)動(dòng)模式的范例。
具體實(shí)施例方式
附圖是示意性的且不成比例；用相同的附圖標(biāo)記一般性地表示相應(yīng)的部件。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的一部分的示意圖，該裝置1具有顯示裝置5，顯示裝置5具有在第一平面3內(nèi)橫向分開(kāi)的像素2。裝置1具有光學(xué)導(dǎo)向裝置，在該范例中為一組透鏡(凸透鏡)4，每個(gè)透鏡與一組像素2相關(guān)。透鏡4覆蓋第一平面內(nèi)的像素2以沿相互不同的角方向引導(dǎo)像素的輸出，第一平面基本位于透鏡4的主焦平面之外。在本范例中，透鏡提供于顯示器前面的獨(dú)立板5上，彎曲側(cè)朝向顯示器。角方向由箭頭6表示。
圖2中示出了這種透鏡4的可能的實(shí)現(xiàn)。在兩個(gè)玻璃基板7之間提供一層液晶材料10。玻璃基板7包括電極8。在一個(gè)玻璃板上已經(jīng)利用例如復(fù)制技術(shù)制作了透鏡結(jié)構(gòu)。在該透鏡結(jié)構(gòu)上，也在相對(duì)的玻璃基板上提供了取向?qū)?，以?duì)液晶材料10的分子進(jìn)行取向。在沒(méi)有經(jīng)由電極8在透鏡4的液晶材料兩側(cè)施加電勢(shì)差的情況下，在液晶材料和透鏡結(jié)構(gòu)的材料之間(對(duì)于一個(gè)偏振方向而言)有折射率的差異。
結(jié)果該結(jié)構(gòu)充當(dāng)了透鏡或透鏡陣列(在提供了更多透鏡4的情況下)(透鏡狀屏幕)。如果跨液晶材料施加電壓，液晶分子各不相同地使自己取向，折射率沒(méi)有差異。因此，沒(méi)有透鏡效應(yīng)。所以，通過(guò)引入改變電壓的可能性，獲得了透鏡，該透鏡可以在二維視圖(2D模式)和三維視圖(3D模式)之間切換。
為了避免液晶材料充電，優(yōu)選可切換透鏡的AC驅(qū)動(dòng)。在典型的應(yīng)用中，頻率為1kHz電壓為10伏的AC電壓就足以在二維視圖(2D模式)和三維視圖(3D模式)之間獲得切換。不過(guò)，在10伏，從3D模式到2D模式的初始切換執(zhí)行地相對(duì)較慢。增大電壓則提高了切換速度，不過(guò)同時(shí)提高了功耗。尤其是在移動(dòng)應(yīng)用中，這一功耗是嚴(yán)重的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，這一較高電壓僅僅施加很短時(shí)間，之后就降低AC電壓。實(shí)際上，利用可切換透鏡4的電容的非線性獲得這種切換行為。
圖3示出了執(zhí)行該行為的電路?？梢哉{(diào)諧阻抗22，使得對(duì)于電容C(對(duì)應(yīng)于透鏡電路21的3D模式)而言，電路接近其諧振頻率。所施加的電壓Vin和跨單元的電壓Vcell之比由下式給出||Vcell|||Vin|=|11+jωC|]]>其中ω為驅(qū)動(dòng)頻率。
現(xiàn)在如果選擇Z，使得Z等于1/(ωC)，C為屬于(例如)1伏驅(qū)動(dòng)電壓的電容，跨單元的電壓擺動(dòng)Vcell大(例如參見(jiàn)圖4，AC電壓V1，V1＝30V(或更高))。由于電壓擺動(dòng)大，3D模式迅速變?yōu)?D模式，且電容發(fā)生變化。然后就不再在接近其諧振頻率處驅(qū)動(dòng)該電路，因此跨單元的電壓擺動(dòng)更為平緩(例如參見(jiàn)圖4，AC電壓V2，V2＝10V)。
從2D到3D模式的切換速度不是由所施加的電壓決定，而是由分子中的機(jī)械張力決定。該張力由(其他因素中的)單元間隙和扭轉(zhuǎn)角決定。在從3D模式切換到2D模式期間，可以使單元短路以使單元放電。
本發(fā)明不限于所示出的例子。例如，透鏡4的其他構(gòu)造是可能的。通過(guò)改變液晶材料，有可能獲得這樣的透鏡，其中對(duì)于3D模式需要施加電壓，而對(duì)于2D模式，單元被短路。而且，在更低的電壓V1(例如20V)下，3D模式迅速變?yōu)?D模式。
除了液晶顯示像素，可以替代性地使用電泳像素、電潤(rùn)濕像素。
本發(fā)明體現(xiàn)在每一創(chuàng)新性特征及特征的每種組合中。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不限制這些權(quán)利要求的保護(hù)范圍。使用動(dòng)詞“包括”及其變形不排除存在權(quán)利要求中所述的元件之外的元件。在元件前使用冠詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。
權(quán)利要求
1.一種立體顯示設(shè)備，包括用于產(chǎn)生顯示的裝置和光學(xué)導(dǎo)向裝置，所述用于顯示的裝置具有在第一平面內(nèi)的像素，所述光學(xué)導(dǎo)向裝置包括至少一個(gè)光學(xué)導(dǎo)向液晶元件，所述光學(xué)導(dǎo)向液晶裝置覆蓋所述第一平面內(nèi)的所述像素，用于沿相互不同的角方向引導(dǎo)所述像素的輸出，可以利用驅(qū)動(dòng)裝置使所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置在兩種不同的狀態(tài)之間切換，在至少一個(gè)切換方向驅(qū)動(dòng)中，所述驅(qū)動(dòng)裝置在向所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置施加固定保持電壓之前，向所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置提供過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設(shè)備，所述過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓的絕對(duì)值至少是所述固定保持電壓的絕對(duì)值的兩倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體顯示設(shè)備，所述過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓的絕對(duì)值至少是所述固定保持電壓的絕對(duì)值的三倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設(shè)備，所述過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓的絕對(duì)值至少為20伏。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體顯示設(shè)備，所述過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓的絕對(duì)值至少為30伏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括這樣的阻抗，使得在所述兩種不同狀態(tài)中的一種下，包括所述阻抗的切換元件和所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置具有基本等于用于驅(qū)動(dòng)的頻率的諧振頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體顯示設(shè)備，第一平面中的像素包括從液晶顯示像素、電泳像素、電潤(rùn)濕像素構(gòu)成的組中選擇的像素。
8.一種用于驅(qū)動(dòng)立體顯示設(shè)備的方法，所述立體顯示設(shè)備包括用于產(chǎn)生顯示的裝置和光學(xué)導(dǎo)向裝置，所述用于顯示的裝置具有在第一平面內(nèi)的像素，所述光學(xué)導(dǎo)向裝置包括至少一個(gè)光學(xué)導(dǎo)向液晶元件，所述光學(xué)導(dǎo)向液晶裝置覆蓋所述第一平面內(nèi)的所述像素，用于沿相互不同的角方向引導(dǎo)所述像素的輸出，所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置可以在兩種不同的狀態(tài)之間切換，在所述方法中，在向所述光學(xué)液晶導(dǎo)向裝置施加固定保持電壓之前，首先向所述光學(xué)液晶提供過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，所述過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓的絕對(duì)值至少是所述固定保持電壓的絕對(duì)值的兩倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓的絕對(duì)值至少是所述固定保持電壓的絕對(duì)值的三倍。
全文摘要
在具有諸如透鏡元件的光學(xué)導(dǎo)向元件(21)的立體顯示設(shè)備中，在切換狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)下，(例如通過(guò)引入諧振阻抗(22)獲得的)過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓提高了2D和3D模式之間的切換速度。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101073273SQ200580041772
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者W·L·伊澤曼 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司