[发明专利]可切换式二维/三维显示器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种二维(2D)/三维(3D)可切换式显示器，且特别是有关于一种具低噪声(low noise)驱动设计的2D/3D可切换式视差障壁(parallax barrier)显示器。

背景技术

立体显示器(Autostereoscopic displays)，又称为裸眼三维显示器(Naked eye3D display)，无须配带任何特殊的头戴式或挂耳式的滤光/快门(filter/shutter)眼镜，即可使观看者产生立体视觉。裸眼三维显示器已经发展多年，利用人的双眼通过左眼视图与右眼视图的差异而在人脑中合成出一立体图像，以人脑处理来产生立体视觉，因此通过提供一立体视差于二维显示器即可使观看者感觉到一三维/立体影像。

裸眼3D显示器，因应3D模式显示而开发了各式的技术产品，其使用多种的光学元件和显示技术以与显示面板(如液晶显示面板)结合以提供立体视觉，其使用技术大致可分为视差障壁式(Parallax Barrier)裸眼3D显示技术和光学透镜式(Lenticular Optics)裸眼3D显示技术等两大类。一般而言，视差障壁具有多个垂直透光狭缝分别与液晶显示面板各行像素精准对位。而光学透镜则具有多个圆柱状透镜分别与液晶显示面板各行像素精准对位。视差障壁可以是一片具有垂直细长条纹的一电子光学面板(如一显示模块)，也可以是具有特殊细长条状图案(如透光狭缝与不透光屏障垂直相间的光栅条纹)的板材。视差障壁可设置在一彩色液晶显示面板的前方或后方，并相隔一适当间距。图1为一种传统具视差障壁的2D/3D可切换式显示器的示意图，其中视差障壁是置放在显示面板的前方。如图1所示，2D/3D可切换式显示器1包括一背光系统11、一显示模块13于背光系统11上、一视差障壁15位于显示模块13上方、偏光板16a和16b分别位于显示模块13的上下两侧、和偏光板16c在视差障壁15上。视差障壁15具有不透光与透光条纹相间的光栅，而不透光条纹可区隔左右眼像素影像的光路，使人眼感知到立体影像。在3D显示模式中，当光栅的不透光条纹限制右眼/左眼的视觉，人眼可看到左眼像素/右眼像素的影像，如此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。再者，可通过耦接一感测电极(未显示)至视差障壁15上，而将一触控感测器(touch sensor)集成至2D/3D可切换式显示器1，以制造出具触控屏幕的一3D显示器。

图2为一种传统具视差障壁的常白(normally-white)模式液晶显示器的3D模式驱动设计的示意图。其中视差障壁(如图1中的15)为一液晶面板，包括一液晶层156设置于上下基板之间，上下基板分别具有一下电极152和一上电极154耦接至不同电压源。一般是施加一公共电压(如0V)于下电极152和上电极154其中之一(如图2中的上电极154)，而另一电极(如图2中的下电极152)则施加一交流电压(alternating voltages)如-5V和+5V。然而，施加于下电极152的交流电压会引起上电极154的电压扰动(voltage fluctuations)(如虚线圆圈处)。而此电压扰动对触控屏幕来说可能是噪声，这会影响到结合/整合于3D显示器的电容式触控屏幕的操作表现。为了消除对触控屏幕的影响，其中一种解决方式是如图2所示，通过接地(0V)使上电极154的配线电阻(wiring resistance)Rw降低以抑制电压扰动。然而，由于驱动液晶的透明材料(如ITO)的电阻率比起金属如铜、铝或其它金属相对地要高出许多，因此驱动液晶的透明材料会使上述相应解决措施复杂化。

发明内容

本发明是有关于一种具低噪声(low noise)驱动设计的二维(2D)/三维(3D)可切换式视差障壁显示器。实施例的显示器其视差障壁是具有特殊的电极设计和电压交变驱动方式，可抑制电压扰动(voltage fluctuations)，进而降低整合于3D显示器的电容式触控屏幕的噪声。

根据一实施例，提出一种三维(3D)显示器，至少包括一显示模块(display module)、一背光模块(backlight module)和一障壁模块(barrier module)，其中显示模块设置于障壁模块及背光模块之间。障壁模块包括一下基板、一上基板和一液晶层设置于上基板和下基板之间。其中，下基板具有一下电极层，上基板具有一上电极层。下电极层和上电极层至少其中之一包括至少两指状电极相互交错设置，且于一3D驱动模式下的相同时间区间，是施加相反极性的电压于该两指状电极。