專利名稱：2d/3d自動立體顯示設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自動立體顯示設備，這種類型的自動立體顯示設 備包括顯示面板以及設置在該顯示面板上的多個成像裝置(比如雙凸 透鏡元件)，所述顯示面板具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素陣列，并且 通過所述成像裝置觀看所述顯示像素。
背景技術：
已知的自動立體顯示設備包括二維液晶顯示面板，其具有充當空 間光調(diào)制器的顯示像素的行、列陣列以便產(chǎn)生所述顯示。彼此平行地 延伸的細長雙凸透鏡元件陣列覆蓋在所述顯示像素陣列之上，并且通 過這些雙凸透鏡元件觀看所述顯示像素。所述雙凸透鏡元件被提供為元件薄板，其中的每一個元件包括細 長的半圓柱狀透鏡元件。所述雙凸透鏡元件在所述顯示面板的列方向 上延伸(或者相對于所述列方向傾斜)，其中每一個雙凸透鏡元件覆 蓋在包括兩個或多個相鄰的顯示像素列的對應的一組上。在其中例如每一個雙凸透鏡與兩列顯示像素相關聯(lián)的設置中，每 一列中的顯示像素提供對應的二維子圖像的一個垂直切片。所述雙凸 透鏡薄板把這兩個切片以及來自與其他雙凸透鏡相關聯(lián)的顯示像素的 相應切片導向位于該薄板前方的用戶的左眼和右眼，從而使得該用戶 觀看到單一立體圖像。因此，所述雙凸透鏡元件薄板提供光輸出引導 功能。在其他設置中，每一個雙凸透鏡與在行方向上包括多于兩個相鄰 顯示像素的一組顯示像素相關聯(lián)。每一組中的相應的顯示像素列被適 當?shù)卦O置成從對應的二維子圖像提供垂直切片。隨著用戶的頭從左向 右移動，感知到一系列相繼的不同立體視圖，從而例如產(chǎn)生環(huán)視印象。上述設備提供了有效的三維顯示。然而，應當意識到，為了提供 立體視圖，必須犧牲所述設備的分辨率。這種分辨率方面的犧牲對于 某些應用(比如顯示小文字字符以便從近距離觀看)來說是不可接受 的。為此，已經(jīng)提出了提供一種可以在二維模式與三維(立體)模式之間進行切換的顯示設備。在二維模式下，所述可切換設備的雙凸透鏡元件操作在"穿透" 模式下，也就是說，所述元件按照與光學透明材料的平面薄板相同的 方式操作。所得到的顯示器具有高分辨率，其分辨率等于所述顯示面板的固有分辨率，這適于從較近的觀看距離顯示小文字字符。當然， 所述二維顯示模式不能提供立體圖像。在三維模式下，所述可切換設備的雙凸透鏡元件提供如上所述的 光輸出引導功能。所得到的顯示器能夠提供立體圖像，但是如上所述 會有不可避免的分辨率損失。為了提供可切換的顯示模式，所述可切換設備的雙凸透鏡元件由 諸如液晶材料的電_光材料形成，其具有可以在兩個值之間切換的折 射率。隨后通過把適當?shù)碾妱菔┘拥教峁┰谒鲭p凸透鏡元件上方和 下方的平面電極而在所述模式之間進行切換。所述電極電勢改變所述 雙凸透鏡元件相對于相鄰的光學透明層的折射率。可以在美國專利號6， 069, 650中找到關于所述可切換設備的結構和操作的更加詳細的描 述，該專利被全文合并在此以作參考。已經(jīng)認識到希望提供一種可切換的自動立體顯示設備，在該顯示 設備的顯示器中，顯示區(qū)域的不同部分可以操作在不同模式下，比如 2D文字顯示和3D圖像顯示。為了提供對將操作在2D和3D模式下的區(qū)域的選擇的一定自由度， 兩個電極層都應當被模制。特別地，通過把一個電極層提供為第一電 極線陣列并且把另一個電極層提供為垂直的第二電極線陣列，所述電 極可以充當矩陣尋址方案，從而能夠選擇顯示區(qū)域的矩形塊。除了允許局部可切換性之外，通過把全部兩個電極層模制為n行m 列的矩陣結構，得到可以通過僅僅n+m個驅(qū)動器在2D或3D模式下切 換的11*111個子單元。因此，這樣還能夠?qū)崿F(xiàn)高效的驅(qū)動器硬件和軟件。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及到使用上述類型的可切換透鏡陣列的顯示設備。 對LC材料雙凸透鏡的切換是如下實現(xiàn)的在所述LC材料上施加 足夠高的電壓，以便對于具有適當偏振的光改變所述LC的有效折射率。 通過把所述雙凸透鏡結構的折射率與其中一個LC系數(shù)相匹配，提供一種沒有透鏡動作的模式。在另一模式下，對于偏振光存在有效折射率 差，于是有透鏡動作。取決于設計，通過在所述單元上施加非零電壓或者零電壓差把所述透鏡從3D模式切換到2D模式。所述單元的一個問題是驅(qū)動器電壓。取決于設計，對于適當?shù)那?換需要高達100伏特的電壓。由于驅(qū)動器隨著電壓增大而變得更加昂 貴，因此希望在可能的情況下降低驅(qū)動器電壓電平。根據(jù)本發(fā)明，提供一種可切換的自動立體顯示設備，其包括顯示面板，其具有顯示像素陣列以用于產(chǎn)生顯示，所述顯示像素 :帔設置成行和列；透鏡元件陣列，其被設置在該顯示面板之上以用于引導所述顯示 像素的光輸出，從而提供立體圖像，所述透鏡元件包括電-光材料， 可以通過選擇性地施加第 一值與第二值之間的電場來切換所述電 - 光 材料的折射率，所述第一值保持光輸出引導功能，第二值去除光輸出 引導功能；以及第一和第二電極層，所述兩個電極層被提供在該透鏡元件陣列的 相對側，以^更在所述透鏡元件上施加所述電場，其中，所述電極層被分割成包括行電極線陣列的第一電極層和包 括列電極線陣列的第二電極層，其中，所述設備還包括驅(qū)動器電路，其用于把驅(qū)動信號施加到所 述電極線以便控制所述透鏡元件的切換，其中，所述驅(qū)動信號包括行選擇電壓波形；列選擇電壓波形；以及公共行和列去選擇電壓波形，其中，所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一 種波形都具有相同的周期，所述三種波形包括用以提供2兀/3的相對 相移的三種可能定時當中的每一種。這種設置在切換電壓被施加到所述透鏡元件時提供極性反轉(zhuǎn)電壓 波形，并且具有最大化的RMS電壓。優(yōu)選地，所述行選擇電壓波形或者去選擇電壓波形被施加到各行， 并且所述列選擇電壓波形或者去選擇電壓波形被施加到各列。因此， 所述選擇可以包括對于每一行和列選擇兩種可能電壓波形的其中之每一種波形優(yōu)選地都是處在相等量值的正和負電壓之間的方波波形。下面的每一個差信號的RMS電壓優(yōu)選地都近似為2v/(2/3)Adriv" 其中Adr^是相等量值的正和負電壓 行、列選擇電壓波形之間的差；列選擇電壓波形與公共去選擇電壓波形之間的差；以及 行選擇電壓波形與公共去選擇電壓波形之間的差。 這樣提供了來自被用于控制所述透鏡陣列的驅(qū)動器的輸出電壓的 高RMS電壓。所述透鏡元件陣列可以包括平行的雙凸透鏡元件的陣列，并且所 述電-光材料可以包括液晶材料。所述顯示面板也可以是液晶顯示面 板，但是也可以使用其他類型的顯示面板。本發(fā)明還提供一種用于控制可切換自動立體顯示設備的可切換透 鏡元件陣列的驅(qū)動器，該驅(qū)動器用于控制提供在所述透鏡元件陣列的 相對側的第一和第二電極層，以便在所述透鏡元件上施加電場，其中 所述電極層被分割成包括行電極線陣列的第一電極層和包括列電極線 陣列的第二電極層，其中，該驅(qū)動器電路包括用于生成針對所述電極線的驅(qū)動信號以 便控制所述透鏡元件的切換的裝置，其中所述驅(qū)動信號包括 行選擇電壓波形； 列選擇電壓波形；以及 公共行和列去選擇電壓波形，其中，所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一 種波形都具有相同的周期，所述三種波形包括用以提供2兀/3的相對 相移的三種可能定時當中的每一種。本發(fā)明還提供一種控制可切換自動立體顯示設備的可切換透鏡元 件陣列的方法，該方法是通過控制提供在所述透鏡元件陣列的相對側 的第一和第二電極層以便在所述透鏡元件上施加電場而實現(xiàn)的，所述 電極層被分割成包括第一行電極線陣列的笫一電極層和包括列電極線 陣列的第二電極層，其中，該方法包括把驅(qū)動信號選擇性地施加到所述電極線，所述 驅(qū)動信號包括行選擇電壓波形； 列選擇電壓波形；以及 公共行和列去選擇電壓波形，其中，所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一 種波形都具有相同的周期，所述三種波形包括用以提供2tt/3的相對 相移的三種可能定時當中的每一種。驅(qū)動信號的選擇性施加可以包括通過把行選擇電壓波形施加到 相應的行電極線或者把列選擇電壓波形施加到相應的列電極線或者通 過全部兩項措施來選擇一個或多個透鏡元件?？梢酝ㄟ^以下操作來實 現(xiàn)對一個或多個透鏡元件的去選擇把去選擇電壓波形施加到相應的 行電極線，并且把去選擇電壓波形施加到相應的列電極線。在一個例子中，選擇一個或多個透鏡元件包括在2D模式下操作顯 示器的相關部分，去選擇一個或多個透鏡元件包括在3D模式下操作顯 示器的相關部分。


下面將參照附圖僅僅以舉例的方式來描述本發(fā)明的一個實施例， 其中圖l是已知的自動立體顯示設備的示意性透視圖；圖2和3被用來解釋圖1中示出的顯示設備的透鏡陣列的操作原理；圖4示出了對應于本發(fā)明的顯示設備的透鏡陣列的電極設置和驅(qū) 動器；圖5是用來解釋本發(fā)明的方法的時序圖；以及 圖6示出了可以使用圖5的波形的各種方式。
具體實施方式
本發(fā)明提供了 一種用于具有可切換透鏡陣列的自動立體顯示器的 驅(qū)動方法和設備，所述可切換透鏡陣列具有控制線矩陣以用來控制所 述透鏡元件的切換。所述驅(qū)動信號包括4亍選擇電壓波形；列選擇電壓波形；以及公共行和列去選擇電壓波形，所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一種波形 都具有相同的周期。所述三種波形相對于彼此在時間上交錯，從而在所述周期內(nèi)有6個等長度相位。每一個相位具有對應于所述三種波形 的值的不同組合，并且在每一種波形與每另一種波形之間有2tt/3或4 71/3的相移。這種設置在切換電壓被施加到所述透鏡元件時提供極性反轉(zhuǎn)電壓 波形，并且具有最大化的RMS電壓。圖1是已知的直視自動立體顯示設備1的示意性透視圖。該已知 設備1包括有源矩陣類型的液晶顯示面板3，其充當用以產(chǎn)生所述顯示 的空間光調(diào)制器。所述顯示面板3具有設置成行和列的顯示像素5的正交陣列。為 清楚起見，在圖中僅僅示出了很少數(shù)量的顯示像素5。在實踐中，該顯 示面板3可以包括大約一千行以及幾千列的顯示像素5。所述液晶顯示面板3的結構完全是傳統(tǒng)的。特別地，該面板3包 括一對間隔開的透明玻璃基板，其間提供對準的扭曲向列液晶材料或 其他液晶材料。所述基板在其相向表面上攜帶透明氧化銦錫(IT0)電 極的圖案。還可以在所述基板的外表面上提供偏振層。在一個例子中，每一個顯示像素5包括所述基板上的相對電極， 其間具有居間液晶材料。所述顯示像素5的形狀和布局由所述電極的 形狀和布局決定。所述顯示像素5通過間隙彼此規(guī)則地間隔開。每一個顯示像素5與開關元件相關聯(lián)，所述開關元件例如是薄膜 晶體管(TFT)或者薄膜二極管(TFD)。通過向所述開關元件提供尋 址信號，所述顯示像素被操作來產(chǎn)生所述顯示，本領域技術人員已經(jīng) 知道適當?shù)膶ぶ贩桨浮Ｍㄟ^光源7來照射所述顯示面板3，該光源7在本例中包括在所述 顯示像素陣列的區(qū)域之上延伸的平面背光。來自該光源7的光被引導 穿過該顯示面板3，其中各單獨的顯示像素5被驅(qū)動來調(diào)制所述光并且 產(chǎn)生所述顯示。所述顯示設備1還包括雙凸透鏡薄板9，其被設置在所述顯示面板 3的顯示側之上并且執(zhí)行視圖形成功能。該雙凸透鏡薄板9包括一行彼 此平行地延伸的雙凸透鏡元件11，為清楚起見僅僅以夸張的尺寸示出了其中一個。所述雙凸透鏡元件11具有凸圓柱透鏡的形式，其充當光輸出引導裝置，以便把來自所述顯示面板3的不同圖像或視圖提供到位于所述 顯示設備l的前方的用戶的眼睛。圖1中示出的自動立體顯示設備1能夠在不同方向上提供幾個不 同的透視圖。特別地，每一個雙凸透鏡元件11覆蓋每一行中的一'J、組 顯示像素5。所述雙凸透鏡元件11在不同方向上投影一組當中的每一 個顯示像素5，從而形成幾個不同的視圖。隨著用戶的頭從左向右移動， 他/她的眼睛將依次接收到幾個不同視圖。如上所述，已經(jīng)提出了提供電可切換的透鏡元件。這樣能夠在2D 與3D模式之間切換所述顯示器。圖2和3示意性地示出了可以在圖1 示出的設備中采用的電可切換雙凸透鏡元件的陣列35。該陣列包括一 對透明玻璃基板39、 41，其中在所述基板的相向表面上提供了由氧化 銦錫(IT0)形成的透明電極43、 45。與上基板39相鄰地在基板39、 41之間提供利用復制技術形成的反透鏡結構47。此外，與下基板41 相鄰地在基板39、 41之間提供了液晶材料49。如圖中的橫截面所示，所述反透鏡結構47使得所述液晶材料49 在該反透鏡結構47與下基板41之間取得平行的細長雙凸透鏡形狀。 此外，該反透鏡結構47和下基板41與所述液晶材料相接觸的表面還 配備了用于對所述液晶材料進行定向的定向?qū)?未示出)。圖2示出了在沒有向電極43、 45施加電勢時的陣列。在該狀態(tài)下， 所述液晶材料49的折射率遠高于所述反透鏡陣列47的折射率，因此 如圖所示所述雙凸透鏡形狀提供光輸出引導功能。圖3示出了在向電極43、 45施加了近似為50到100伏特的交流 電勢時的陣列。在該狀態(tài)下，所述液晶材料49的折射率基本上與所述 反透鏡陣列47的折射率相同，從而如圖所示抵銷了所述雙凸透鏡形狀 的光輸出引導功能。因此，在該狀態(tài)下，所述陣列實際上在"穿透，， 模式下操作?？梢栽诿绹鴮＠?,069,650中找到關于適合用在圖1 中示出的顯示設備中的可切換雙凸透鏡元件陣列的結構和操作的進一 步細節(jié)，該專利的全部內(nèi)容被合并在此以作參考。本發(fā)明特別涉及到被施加到所述電可切換透鏡陣列的電壓。通過 足夠高的電壓來切換所述可切換雙凸透鏡。然而，還希望保持低驅(qū)動電壓，以便保持所述驅(qū)動器電路的低成本。因此，在所述驅(qū)動電子裝 置與提供所述可切換透鏡陣列的不同模式的快速切換和持續(xù)保持的要 求之間存在沖突。針對驅(qū)動所述局部可切換透鏡陣列的要求如下 (i )為了完全切換某一單元，所述RMS電壓應當足夠高。該電壓 對于每一個切換的單元應當是相等的。(ii) 單元在關斷狀態(tài)下應當接收零凈電壓。(iii) 為了避免對單元的充電，對稱的電壓是必要的(極性反轉(zhuǎn) 驅(qū)動方案)。(iv) 所述驅(qū)動器電壓應當盡可能低。本發(fā)明是基于以下認識通過對于給定的驅(qū)動器電路輸出電壓最 大化每一個單元處的RMS電壓，所述驅(qū)動方案應當被選擇為對所述驅(qū) 動器信號的優(yōu)化。圖4示出了電極矩陣設置。 一個電極陣列包括平行列電極d..Cn 的陣列，另 一個電極陣列包括平行行電極Rt. . L的陣列。如果一列中的各單元應當被接通或關斷，則該列被連接到兩個電壓驅(qū)動電平Csw或Cbase的其中之一以進行選擇。按照相同的方式，每一 行被連接到兩個電壓驅(qū)動電平Rm或Rbas。的其中之一。圖4示意性地示出了用于向所述行、列電極提供驅(qū)動信號的行、列驅(qū)動器電路。該驅(qū)動器電路包括用于生成電壓波形的電路。如下面 進一步描述的那樣，所述電壓波形可以僅僅具有兩個等量值的相反電 平。所述電平可以從外部源被提供到所述驅(qū)動器電路，或者可以被內(nèi) 部生成。所述驅(qū)動電壓在每一個單元處得到四種可能的信號組合。如果至少其中一個所述信號被連接到切換信號(從而給出足夠高的RMS電壓以便提供所期望的切換)，則該單元應當被切換。如果所述行和列都被連接到所述基礎信號，則所述LC不應當被切換(零RMS電壓)。在 下面的等式(1)中示出了所述可能的信號組合3) V= Cbase - R^w 乙=J+ifc- - "J2^最后一個等式對應于其中所述單元應當接收零電壓的情況。這自然意味著Cbase=Rbase。因此，可以使用單一值來表示該電壓值，其將被稱作vbass?？梢詫η叭齻€等式求和，從而給出i 0該等式重寫為下式7 0該等式重寫為等式(2):3K二 = + j"(3[Ci +《+ K二 l— [C 十n咖+ if k對于方波信號獲得具有給定最大幅度的對稱信號的最大RMS電壓。 這意味著這樣一種驅(qū)動方案某一行或列處的電壓或者是最大正驅(qū)動 或者是最大幅度負驅(qū)動電壓-A,,^。對于等式(2)的積分的前一半，由于是平方函數(shù)因此所述驅(qū)動信 號的符號不限。為了最小化所述積分的后一半(其被減去以便導出所 述RMS值)，三個信號C、 le或^的其中之一應當具有與其他各項 相反的符號。當實現(xiàn)上述做法時，所述等式簡化為下式<formula>formula see original document page 14</formula>根據(jù)該等式可以把所述RMS電壓表示為等式(3):從上面的方法導出的驅(qū)動方案具有在+ Aw或-Aw^之間切換的 驅(qū)動器。結果，每一個單元在每一時刻下的凈單元電壓或者是±2^_伏 特或者是0伏特。這意味著對于乙_=24，.^的最優(yōu)情況，在所述 周期時間的2/3內(nèi)所述單元接收土2^，,的凈電壓，并且在所述周期時 間的1/3內(nèi)該單元被設置在0伏特凈電壓下。如果所述單元不被切換，則其替換地恒定接收零電壓差。 圖5示出了從上面的分析導出的一種驅(qū)動方案。可以明顯看出， 可以通過許多方式實現(xiàn)能夠利用上面的方法從所述驅(qū)動器電壓獲得最 大RMS電壓的驅(qū)動方案。在圖5的例子中，每一個電壓都作為方波，其中在信號RSW、 Csw與Vbase之間有2 7T / 3的相移。如上所述，該驅(qū)動方案對于每一個單元給出L,w 二2V^7l4^,的RMS 電壓。圖5示出了對應于極性反轉(zhuǎn)方案的全部兩個相位的時間周期T。如 圖所示，該時間周期T被分成6個子周期，在每一個所述子周期期間， 對于所述三個控制信號Rsw、 Csw和Vbass使用不同的電壓組合。取決于^皮施加到所述行和列的電壓組合，在所述單元上將存在以下三個電壓的其中之一Rsw-Csw、 RsfVbase或者CSW-Vbase。或者，如果Vba":被施加到所述行和列，則在該單元上將是零伏特。對于所繪制的每一個非零電壓，其中三個所述子周期可以被視為 正極性相位，另三個所述子周期可以被視為負極性相位。使用電壓Rs廣"作為例子，該電壓Rs廣"對于前兩個子周期等于 驅(qū)動峰值電壓Awm的兩倍，并且對于第三個子周期是零。后三個子周期可以被視為負極性相位，如圖所示，所述電壓Rsw-Csw對于前兩個子周期同樣具有等于所述驅(qū)動峰值電壓Ad^ 的兩倍的量值，并且對于第三子周期是零。該單元上的電壓的符號與所述正極性 相位相反。所繪制的三個可能電壓當中的每一個都具有這一屬性極性反轉(zhuǎn) 以及兩個子周期為2AdH^， 一個子周期為零。因此，該驅(qū)動方案提供了局部極性反轉(zhuǎn)(在每一個周期T中反轉(zhuǎn) 兩次)，并且提供了可以從所述峰值驅(qū)動器電壓電平獲得的最大RMS 電壓。通過向每一行和列施加兩種可能電壓波形的其中之一來控制所 述行和列線，并且其中一種所述電壓波形(Vbw)被共享，從而總共有 三種不同的電壓波形。上述類型的可切換透鏡陣列的最為常見的實現(xiàn)方式對于3D模式具 有零伏特驅(qū)動，并且對于2D模式具有高詣S電壓驅(qū)動。因此，通過施 加圖5中示出的電壓波形，所選區(qū)域在3D模式下被關斷。不存在控制所述顯示器的所有區(qū)域的操作模式的完全自由度。特 別地，3D窗口是可能的，2D窗口則不可能。下面參照圖6來解釋，該 圖對于簡單的2x2陣列示出了被施加來把所選區(qū)域切換到2D模式的 行、列信號。該圖同樣假設其中把所述透鏡陣列切換到2D模式的情況。 在圖6中，所述2D模式被顯示為陰影區(qū)域。圖6A示出了被切換到2D模式的左列，在該圖中，左列施加了切 換電壓Csw，所有其他行和列都施加了電壓Vbas。。圖6B示出了被切換到2D模式的頂行，在該圖中，頂行施加了切 換電壓Rsw，所有其他行和列都施加了電壓Vbase。圖6C示出了各單獨區(qū)域可以被保持在3D模式下。在該例中，僅 僅右下角處在3D模式下，其余部分都處在2D模式下。不可能對于2D 模式選擇各單獨區(qū)域。相反，需要把一整行或者一整列切換到2D模式。如果希望的話， 一種替換方案是令對角線區(qū)域處在2D模式下，如 圖6D中所示。在該例中，根本不使用電壓Vbase，相反，通過施加相同 的列或行電壓Rsw、 Csw來實現(xiàn)3D模式。左上區(qū)域被切換到2D模式，但 是右下區(qū)域仍然無法保持在3D模式下，并且也切換到2D模式。這要 求能夠在三種而不是兩種電壓波形之間切換各行和列。因此，這一附 加選項并不是優(yōu)選的。相反，優(yōu)選的是把所述功能限制到圖6A到6C， 在這種情況下僅僅在兩種電壓波形之間切換每一行和列。在任意位置處劃分所述周期T以及改變兩側的順序并不會改變其 RMS值或者所述偏振反轉(zhuǎn)操作。因此，從所述周期T內(nèi)的所有部分的隨 機排序得到的信號形狀同樣導致最優(yōu)驅(qū)動。上面描述了本發(fā)明的 一個具體例子。但是本領域技術人員將認識 到，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以對上述實施例做出多種改變 和修改。上面描述的例子采用了具有可切換折射率的包括液晶的雙凸透鏡 元件。然而，本領域技術人員將認識到，可以替換地采用梯度折射率(GRIN)透鏡以作為光輸出引導元件。所述透鏡也可以是非圓柱的。上面描述的例子采用了例如具有50jum到1000 Mm范圍內(nèi)的顯示 像素間距的液晶顯示面板。但是本領域技術人員將認識到，可以采用 其他類型的顯示面板，比如有機發(fā)光二極管(0LED)或者陰極射線管 (CRT)顯示設備。上面描述的顯示設備可以采用與顯示像素的列方向 成銳角傾斜的雙凸透鏡元件，如傳統(tǒng)的自動立體顯示設備中已知的那 樣。并沒有詳細描述用來制造所述顯示設備的工藝和材料，因為這是 本領域技術人員所公知的。所述切換電極將是透明的，并且通常將包 括氧化銦錫。上面給出的例子涉及到這樣一種設計高電壓模式給出2D模式， 所施加的零電壓給出3D模式。所述透鏡設置可以凈皮設計成給出相反的 功能。在實踐中當然不可能獲得完全方形的電壓波形，本發(fā)明提供了 "基 本上是方波的電壓波形"。所述波形本應是方形的，但是在實踐中將 有不完美的上升沿和下降沿。此外，所附權利要求書意圖包含預定形 狀的次要改變。例如，高電平中的波紋、上升和下降時間的微小延遲 以及一般的圓化都意圖被術語"基本上是方波"所包含。并沒有詳細描述所述驅(qū)動器電路。應當認識到，所述驅(qū)動器電路 僅僅把所選電壓波形施加到所述電極，這些波形又僅僅是彼此的延時 形式?？梢允褂靡莆患拇嫫麟娐穪韺崿F(xiàn)不同信號之間的定時，把所選 電壓施加到所述電極將是例行程序 本領域技術人員可以想到多種其他修改。
權利要求
1、一種可切換自動立體顯示設備，其包括顯示面板(3)，其具有顯示像素(5)的陣列以用于產(chǎn)生顯示，所述顯示像素被設置成行和列；透鏡元件(11)的陣列，其被設置在該顯示面板之上以用于引導所述顯示像素的光輸出，從而提供立體圖像，所述透鏡元件包括電-光材料(49)，可以通過選擇性地施加第一值與第二值之間的電場來切換所述電-光材料的折射率，所述第一值保持光輸出引導功能，第二值去除光輸出引導功能；以及第一(R1..Rm)和第二(C1..Cn)電極層，所述兩個電極層被提供在該透鏡元件陣列的相對側，以便在所述透鏡元件上施加所述電場，其中，所述電極層被分割成包括行電極線(R1..Rm)的陣列的第一電極層和包括列電極線(C1..Cn)的陣列的第二電極層，其中，所述設備還包括驅(qū)動器電路，其用于把驅(qū)動信號施加到電極線以便控制透鏡元件的切換，其中，所述驅(qū)動信號包括行選擇電壓波形(RSW)；列選擇電壓波形(CSW)；以及公共行和列去選擇電壓波形(Vbase)，并且其中，所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一種波形都具有相同的周期，所述三種波形包括用以提供2π/3的相對相移的三種可能定時當中的每一種。
2、 如權利要求l所述的設備，其中，每一種波形都是處在相等量 值的正和負電壓(Adrive)之間的方波波形。
3、 如權利要求2所述的設備，其中，下面的每一個差信號的RMS 電壓近似為2v/(2/3)Adrive，其中Adriv。是相等量值的正和負電壓行選擇電壓波形與列選擇電壓波形(Rsw， Csw)之間的差； 列選擇電壓波形與公共去選擇電壓波形(Csw, Vb^)之間的差；以及行選擇電壓波形與公共去選擇電壓波形(Rsw， Vbas。)之間的差。
4、 如任一條在前權利要求所述的設備，其中，透鏡元件的陣列包 括平行雙凸透鏡元件(11)的陣列。
5、 如任一條在前權利要求所述的設備，其中，電-光材料包括液
6、 如任一條在前權利要求所述的設備，其中，電極線包括氧化銦錫。
7、 如任一條在前權利要求所述的設備，其中，顯示面板(3)是 液晶顯示面板。
8、 一種用于控制可切換自動立體顯示設備的可切換透鏡元件陣列 的驅(qū)動器，該驅(qū)動器用于控制提供在所述透鏡元件陣列的相對側的第 一和第二電極層，以便在所述透鏡元件上施加電場，其中所述電極層 被分割成包括行電極線(R,..l)的陣列的第一電極層和包括列電極線 (C,..Cn)的陣列的第二電極層，其中，該驅(qū)動器電路包括用于生成針對電極線的驅(qū)動信號以便控 制透鏡元件的切換的裝置，其中所述驅(qū)動信號包括 行選擇電壓波形(RsJ ; 列選擇電壓波形(Csw);以及 公共行和列去選擇電壓波形(VbaS(:)，其中，所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一 種波形都具有相同的周期，所述三種波形包括用以提供2兀/3的相對 相移的三種可能定時當中的每一種。
9、 如權利要求8所述的驅(qū)動器，其中，每一種波形都是處在相等 量值的正和負電壓(Adrive)之間的方波波形。
10、 如權利要求9所述的驅(qū)動器，其中，下面的每一個差信號的 RMS電壓近似為2《(2/3)Adrive,其中Adrive是相等量值的正和負電壓:行選擇電壓波形與列選擇電壓波形(Rs*，")之間的差； 列選擇電壓波形與公共去選擇電壓波形(Csw， Vb^)之間的差；以及行選擇電壓波形與公共去選擇電壓波形(I, Vb^)之間的差。
11、 一種控制可切換自動立體顯示設備的可切換透鏡元件陣列的 方法，該方法是通過控制提供在所述透鏡元件陣列的相對側的第 一和 笫二電極層以便在所述透鏡元件上施加電場而實現(xiàn)的，所述電極層被分割成包括行電極線(Rl.RJ的第一陣列的第一電極層和包括列電極線(d..C )的陣列的第二電極層，其中，該方法包括把驅(qū)動信號選擇性地施加到電極線，所述驅(qū)動信號包括行選擇電壓波形(Rsw); 列選擇電壓波形(Csw);以及 公共行和列去選擇電壓波形(Vbas。)，其中，所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一 種波形都具有相同的周期，所述三種波形包括用以提供2tt/3的相對 相移的三種可能定時當中的每一種。
12、 如權利要求11所述的方法，其中，驅(qū)動信號的選擇性施加包 括通過把行選擇電壓波形施加到相應的行電極線或者把列選擇電壓 波形施加到相應的列電極線或者通過全部兩項措施來選擇一個或多個 透鏡元件。
13、 如權利要求12所述的方法，其中，驅(qū)動信號的選擇性施加包 括通過把去選擇電壓波形施加到相應的行電極線并且把去選擇電壓 波形施加到相應的列電極線來對一個或多個透鏡元件進行去選擇。
14、 如權利要求12或13所述的方法，其中，選擇一個或多個透 鏡元件包括在2D模式下操作顯示器的相關部分，并且對一個或多個透 鏡元件進行去選擇包括在3D模式下操作顯示器的相關部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于2D/3D自動立體顯示器的驅(qū)動方法和設備，該顯示器在行電極線陣列與列電極線陣列之間具有可切換透鏡陣列以便控制所述透鏡元件的切換，其中所述可切換透鏡陣列具有電可切換的反射率。所述驅(qū)動信號包括行選擇電壓波形(R_SW)；列選擇電壓波形(C_SW)；以及公共行和列去選擇電壓波形(V_base)。所述波形的每一種均包括基本上是方波的電壓波形，每一種波形都具有相同的周期。所述三種波形相對于彼此在時間上交錯，其中在每一種波形與每另一種波形之間有2/3或4/3的相移。這種設置在切換電壓被施加到所述透鏡元件時提供極性反轉(zhuǎn)電壓波形，并且具有最大化的RMS電壓。
文檔編號G02B27/22GK101331777SQ200680047138
公開日2008年12月24日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權日2005年12月14日
發(fā)明者M·G·H·希丁克, S·T·德茲瓦特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司