Title:
Parallaxenbarriere mit unabhängig steuerbaren Regionen
Kind Code:
T5


Abstract:

Ein rekonfigurierbares Parallaxenbarriere-Panel, das ein elektrooptisches Material umfasst, weist eine erste Region und eine zweite Region auf. Das Parallaxenbarriere-Panel ist dahingehend konfiguriert, in einem ersten Modus die ersten und zweiten Elektroden auf der Basis zumindest eines empfangenen Ansteuersignals so zu adressieren, dass: die ersten Elektroden in der ersten Region des Panels ein erstes Parallaxenbarriere-Array definieren, das aus einer Mehrzahl vorbestimmter Parallaxenbarriere-Arrays ausgewählt ist; und die zweiten Elektroden in der zweiten Region des Panels, unabhängig von dem ersten Parallaxenbarriere-Array, ein zweites Parallaxenbarriere-Array definieren, das aus der Mehrzahl vorbestimmter Parallaxenbarriere-Arrays ausgewählt ist, wobei das zweite Parallaxenbarriere-Array von dem ersten Parallaxenbarriere-Array verschieden ist. Um eine gute autostereoskopische 3D-Betrachtungszone zu erhalten, würde der Abstand einer Parallaxenbarriere idealerweise über die Breite des Parallaxenbarriere-Panels als eine Funktion der Betrachtungsdistanz variieren. Dies ist bei einem praktischen Parallaxenbarriere-Panel nicht praktikabel, aber die vorliegende Erfindung kann eine Änderung des Barriereabstands an der Grenze zwischen der ersten Region und der zweiten Region bereitstellen, und dies ahmt effektiv einen Abstand nach, der über die Breite des Parallaxenbarriere-Panels als eine Funktion der Betrachtungsdistanz variiert. Ein Parallaxenbarriere-Panel der Erfindung kann eine verbesserte 3D-Betrachtung bereitstellen, wenn das Parallaxenbarriere-Panel in einer Anzeige integriert ist.




Inventors:
Smith, Nathan James (Oxford, GB)
Nonweiler, John Patrick (Oxford, GB)
Huang, Laura (Oxford, GB)
Hopkin, Hywel (Oxford, GB)
Murao, Takehiro (Osaka, Sakai City, JP)
Application Number:
DE112016003143T
Publication Date:
03/29/2018
Filing Date:
07/14/2016
Assignee:
Sharp Kabushiki Kaisha (Osaka, Sakai-City, JP)



Attorney, Agent or Firm:
Müller-Boré & Partner Patentanwälte PartG mbB, 80639, München, DE
Claims:
1. Rekonfigurierbares Parallaxenbarriere-Panel, umfassend ein elektro-optisches Material;
wobei eine erste Region des Panels eine Mehrzahl erster Elektroden aufweist, wobei die ersten Elektroden unabhängig voneinander adressierbar sind und zwei oder mehr Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und entlang einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, lateral voneinander beabstandet sind,
wobei die Elektrodenabschnitte der ersten Elektroden in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind;
wobei eine zweite Region des Panels eine Mehrzahl zweiter Elektroden aufweist, wobei die zweiten Elektroden unabhängig voneinander und von den ersten Elektroden adressierbar sind und zwei oder mehr Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken und entlang der zweiten Richtung lateral voneinander beabstandet sind, wobei die Elektrodenabschnitte der zweiten Elektroden in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind; und
wobei das Parallaxenbarriere-Panel dahingehend konfiguriert ist, in einem ersten Modus bei Gebrauch die ersten und zweiten Elektroden auf der Basis zumindest eines empfangenen Ansteuersignals so zu adressieren, dass:
die ersten Elektroden in der ersten Region des Panels ein erstes Parallaxenbarriere-Array definieren, das aus einer Mehrzahl vorbestimmter Parallaxenbarriere-Arrays ausgewählt ist; und
die zweiten Elektroden in der zweiten Region des Panels, unabhängig von dem ersten Parallaxenbarriere-Array, ein zweites Parallaxenbarriere-Array definieren, das aus der Mehrzahl vorbestimmter Parallaxenbarriere-Arrays ausgewählt ist, wobei das zweite Parallaxenbarriere-Array von dem ersten Parallaxenbarriere-Array verschieden ist.

2. Panel nach Anspruch 1, wobei das zweite Parallaxenbarriere-Array eine Translation des ersten Parallaxenbarriere-Arrays in einer Richtung ist, die mit der ersten Richtung gekreuzt ist.

3. Parallaxenbarriere-Panel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Parallaxenbarriere-Panel ferner dahingehend konfiguriert ist, in einem zweiten Modus bei Gebrauch die ersten und die zweiten Elektroden auf der Basis zumindest eines empfangenen zweiten Ansteuersignals so zu adressieren, dass die ersten und zweiten Elektroden ein ausgewähltes eines der vorbestimmten Parallaxenbarriere-Arrays in sowohl der ersten Region als auch der zweiten Region des Panels definieren.

4. Parallaxenbarriere-Panel nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Parallaxenbarriere-Panel dahingehend konfiguriert ist, in einem dritten Modus bei Gebrauch die ersten und die zweiten Elektroden auf der Basis zumindest eines empfangenen dritten Ansteuersignals so zu adressieren, dass das Parallaxenbarriere-Panel keine Abbildungsfunktion bereitstellt.

5. Panel nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ferner umfassend ein erstes und ein zweites Substrat, wobei das elektrooptische Material zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist; wobei zumindest einige der ersten Elektroden auf dem ersten Substrat angeordnet sind und zumindest andere der ersten Elektroden auf dem zweiten Substrat angeordnet sind.

6. Panel nach Anspruch 5, wobei die Elektroden auf dem ersten Substrat entlang der zweiten Richtung in Bezug auf die Elektroden auf dem zweiten Substrat versetzt sind.

7. Panel nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Elektroden auf dem ersten Substrat entlang der zweiten Richtung in Bezug auf die Elektroden auf dem zweiten Substrat um im Wesentlichen die Hälfte des Elektrodenabstands versetzt sind.

8. Panel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und ferner umfassend ein erstes und ein zweites Substrat, wobei das elektro-optische Material zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist; wobei jede der ersten Elektroden entweder auf dem ersten Substrat oder dem zweiten Substrat angeordnet ist.

9. Panel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder erste Elektrodenabschnitt einen ersten und einen zweiten Teil umfasst, die in der Dickenrichtung des Panels voneinander versetzt sind und in der zweiten Richtung um einen Abstand voneinander versetzt sind, der im Wesentlichen gleich dem Elektrodenabstand ist.

10. Panel nach Anspruch 8, wobei eine erste Teilmenge der ersten Elektroden über entweder dem ersten oder dem zweiten Substrat angeordnet ist, eine Isolierschicht über der ersten Teilmenge der ersten Elektroden angeordnet ist und eine zweite Teilmenge der ersten Elektroden über der Isolierschicht angeordnet ist, wobei erste Elektroden der zweiten Teilmenge in der zweiten Richtung von ersten Elektroden der ersten Teilmenge versetzt sind.

11. Panel nach Anspruch 10, wobei die Breite einer ersten Elektrode der zweiten Teilmenge kleiner ist als die Breite einer ersten Elektrode der ersten Teilmenge, und die Breite einer ersten Elektrode der zweiten Teilmenge kleiner ist als der Spalt zwischen zwei benachbarten ersten Elektroden der zweiten Teilmenge.

12. Panel nach Anspruch 11, wobei die Breite einer Elektrode der ersten Teilmenge von ersten Elektroden größer ist als der Spalt zwischen zwei benachbarten Elektroden der zweiten Teilmenge von ersten Elektroden.

13. Anzeige, umfassend: ein Bildanzeige-Panel; ein Parallaxenbarriere-Panel, das in einem Strahlengang durch das Bildanzeige-Panel angeordnet ist, wobei das Parallaxenbarriere-Panel ein Parallaxenbarriere-Panel ist, wie es in einem der Ansprüche 1–12 definiert ist; und eine Steuer- bzw. Regelschaltung zum Zuführen zumindest eines Ansteuersignals an das Parallaxenbarriere-Panel.

14. Anzeige nach Anspruch 11, wobei das Bildanzeige-Panel ein transmissives Panel umfasst und die Anzeige ferner eine Hintergrundbeleuchtung umfasst.

15. Anzeige nach Anspruch 11, wobei das Bildanzeige-Panel ein emissives Panel umfasst.

16. Anzeige nach Anspruch 11, 12 oder 13 und ferner umfassend einen oder mehrere Positionssensoren zum Bestimmen der Position eines Betrachters.

17. Anzeige nach Anspruch 14, wobei die Steuer- bzw. Regelschaltung angepasst ist, die ersten und zweiten Elektroden in Abhängigkeit von einer bestimmten Position des Betrachters zu adressieren.

18. Anzeige nach Anspruch 13, wobei die Steuer- bzw. Regelschaltung ferner einen Betriebsprozessor zum Bestimmen zumindest eines Ansteuersignals für das Parallaxenbarriere-Panel basierend auf einer bestimmten Position des Betrachters umfasst.

19. Anzeige nach Anspruch 13, wobei die Steuer- bzw. Regelschaltung ferner umfasst: einen Speicher, der eine Mehrzahl von Ansteuersignalen für das Parallaxenbarriere-Panel speichert; und einen Betriebsprozessor zum Abrufen zumindest eines der im Speicher gespeicherten Ansteuersignale basierend auf einer bestimmten Position des Betrachters.

20. Anzeige nach einem der Ansprüche 13 bis 19,
wobei die erste Region 12 erste Elektroden umfasst;
wobei die zweite Region 12 zweite Elektroden umfasst;
wobei das Parallaxenbarriere-Panel ferner dritte bis neunte Regionen umfasst, wobei die dritte bis neunte Region jeweils 12 dritte bis neunte Elektroden zum Adressieren des elektrooptischen Materials aufweisen,
wobei die Elektroden der p-ten (1 ≦ p ≦ 9) Region unabhängig voneinander und von den Elektroden der p'-ten (1 ≦ p' ≦ 9, p' ≠ p) Region adressierbar sind, und wobei die dritte bis neunte Elektrode zwei oder mehr elektrisch verbundene Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken und lateral voneinander entlang der zweiten Richtung beabstandet sind, wobei die Elektrodenabschnitte der Elektroden der p-ten (1 ≦ p ≦ 9) Region in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind.

Description:
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft umschaltbare Abbildungsoptiken zur Verwendung in autostereoskopischen 3D-Vorrichtungen (keine Brillen).

Stand der Technik

Seit vielen Jahren versucht man, bessere autostereoskopische dreidimensionale (3D) Anzeigen zu schaffen, und diese Erfindung stellt einen weiteren Fortschritt auf diesem Feld dar. Eine autostereoskopische Anzeige ist eine Anzeige, die eine stereoskopische Tiefe liefert, ohne dass der Benutzer spezielle Brillen tragen muss. Dies geschieht dadurch, dass auf jedes Auge ein anderes Bild projiziert wird. Eine autostereoskopische 3D-Anzeige kann unter Verwendung von Parallaxenoptiktechnologie, wie einer Parallaxenschranke bzw. -barriere oder Lentikularlinsen bzw. Linsenrastertechnik, realisiert werden.

Es gibt viele Anwendungen, bei denen eine Anzeige auch in einem High-Quality 2D-Modus und einem High-Quality 3D-Modus arbeiten muss. Damit die Bildanzeige ein Bild mit 100% nativer Auflösung im 2D-Modus zeigt, muss die Parallaxenbarriere zwischen einem ersten Modus, der im Wesentlichen keine Abbildungsfunktion bereitstellt (2D-Modus), in einen zweiten Betriebsmodus umschaltbar sein, der eine Abbildungsfunktion bereitstellt (3D-Modus). Ein Beispiel für eine umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarrieretechnologie ist in US 7813042 B2 offenbart.

Die Verwendung einer Parallaxenbarriere dazu, direkt auf jedes Auge ein anderes Bild zu lenken, um ein stereoskopisches Bild für einen statischen, sich nicht bewegenden Benutzer zu erzeugen, ist hinlänglich bekannt. Der Benutzer muss jedoch im Raum ortsfest bzw. unbeweglich bleiben, um ein High-Quality 3D-Bild zu betrachten. Eine Bewegung des Kopfes des Benutzers von Seite zu Seite (laterale Bewegung des Kopfes relativ zu der Anzeigevorrichtung) bewirkt, dass das Bild für das linke Auge mit dem rechten Auge betrachtet wird und umgekehrt. Das Betrachten des Bildes für das linke Auge mit dem rechten Auge bewirkt ein starkes Unbehagen für den Betrachter. Um dieses Problem zu lösen, kann eine Flüssigkristall-Parallaxenbarriere mit mehreren unabhängig adressierbaren Elektroden in Verbindung mit einem Head-Tracking-System bzw. Kopfverfolgungssystem verwendet werden, so dass für einen gegebenen Betrachtungsabstand das Bild für das linke Auge stets auf das linke Auge und das Bild für das rechte Auge stets auf das rechte Auge gerichtet ist. Das Head-Tracking-System bestimmt die laterale Position der Augen des Benutzers und schaltet die entsprechenden Elektroden der Flüssigkristall-Parallaxenbarriere um, um ein Betrachten eines stereoskopischen Bildes zu ermöglichen. Beispiele für solche lateral verfolgenden Flüssigkristall-Parallaxenbarrieren mit mehreren unabhängig adressierbaren Elektroden und Head-Tracking-Systemen sind in US 20130342586 A1, WO 2014136610 A1, US 8629945 B2, US 20120200680 A1, US 20130342586 A1, US 20110157171 A1, EP 00833183 A1, US 20100110316 A1 und US 5969850 A1 offenbart.

Weitere Beispiele für rekonfigurierbare Parallaxenbarrieren sind in der WO 2014/141813, WO 2015/060011, WO 2015/060002, EP 1816510, US 2014/198099 und US 2013/021329 angegeben.

Für manche Anwendungen, insbesondere bei einigen kleinen Anzeigen, ermöglicht eine lateral verfolgte bzw. verfolgende Flüssigkristall-Parallaxenbarriere eine ausreichende Vorwärts- und Rückwärtsbewegung(Longitudinal-)Bewegung des Kopfes relativ zu der Anzeigevorrichtung, um eine High-Quality 3D-Betrachtung zu ermöglichen. Für andere Anwendungen weisen jedoch lateral verfolgende Flüssigkristall-Parallaxenbarrieren den Nachteil auf, dass eine Bewegung des Kopfes des Benutzers nach vorne und hinten (Longitudinalbewegung) relativ zu der Anzeigevorrichtung bewirkt, dass das Bild für das linke Auge mit dem rechten Auge zu betrachten ist und umgekehrt, d. h. eine 3D-Betrachtung schlechter Qualität. Die US 8331023 B2 offenbart die Verwendung von mehreren Parallaxenbarrieren, um eine laterale und longitudinale Kopfbewegung bei Beibehaltung einer guten Qualität der 3D-Betrachtung zu ermöglichen. Die WO 2014092172 A1, US 8629945, US 20130187961 A1 und US 20140078268 A1 offenbaren, dass eine Flüssigkristall-Parallaxenbarriere, die aus mehreren Elektroden besteht, eine laterale und longitudinale Kopfverfolgung unter Beibehaltung einer guten Qualität der 3D-Betrachtung ermöglichen kann. Das offenbarte Verfahren zur longitudinalen Kopfverfolgung wird durchgeführt, indem der Abstand bzw. Pitch der Flüssigkristall-Parallaxenbarriere verändert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 (keine Brille) bereit, die eine Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern für einen großen Bereich lateraler Kopfbewegungen (nach links und rechts) und einen großen Bereich von Longitudinalkopfbewegungen (nach vorne und hinten) ermöglicht. Die autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 (keine Brille) enthält ein Bildanzeige-Panel 10 zur Darstellung von Bildern und ein Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200. Das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 kann ausgeschaltet werden, um eine Betrachtung von 2D-Bildern zu ermöglichen, oder eingeschaltet werden, um eine Betrachtung von autostereoskopischen 3D-Bildern (keine Brille) zu ermöglichen.

Das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 weist zumindest eine erste Region, die zumindest eine erste Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden enthält, und zumindest eine zweite Region auf, die zumindest eine zweite Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden enthält. Die Elektroden der ersten Region werden unabhängig von den Elektroden adressiert, die zu der zweiten Region gehören.

Im Allgemeinen enthält jede Gruppe n unabhängig adressierbare Elektroden und die Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden wird m Mal wiederholt, um sich über die Breite der p-ten Region der Bildanzeige 10 zu erstrecken, wobei p, n und m positive ganze Zahlen sind.

Der Elektrodenabstand EP kann in jeder Region konstant sein. Der Elektrodenabstand EP kann in jeder Region variieren. Jede Region kann einen eindeutigen Elektrodenabstand aufweisen.

Die unabhängig adressierbaren Elektroden können in einer Einzelschichtkonfiguration angeordnet sein.

Die unabhängig adressierbaren Elektroden können in Doppelschichtkonfiguration angeordnet sein.

Die unabhängig adressierbaren Elektroden können nur auf dem ersten Substrat angeordnet sein oder nur auf dem zweiten Substrat angeordnet sein oder sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Substrat angeordnet sein.

Die autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 enthält ferner eine Steuer- bzw. Regelschaltung 40 und einen Positionssensor(en) 41. Die Steuer- bzw. Regelschaltung 40 enthält eine Bedieneinheit 42 und eine Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarrierepanel-Antriebs- bzw. -Ansteuereinheit 43 und einen Bildanzeigepanel-Treiber 44, und kann eine Schlitzmuster-Look-Up-Tabelle (LUT) 45 enthalten. Die Bildanzeigepanel-Antriebs- bzw. -Ansteuereinheit 44 steuert das Bildanzeige-Panel 10 basierend auf eingegebenen Videosignalen an und zeigt ein Bild auf dem Bildanzeige-Panel 10 an. Der Positionssensor(en) und die Bedieneinheit bestimmen die Kopf/Gesichts-/Augenposition des Benutzers der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung. Die Parallaxenbarrierepanel-Antriebseinheit 43 steuert das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 basierend auf der Kopf/Gesichts-/Augenposition des Benutzers an, um eine High-Quality 3D-Betrachtung zu ermöglichen (geringes 3D-Übersprechen).

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein rekonfigurierbares Parallaxenbarriere-Panel bereit, umfassend ein elektro-optisches Material und eine Antriebs- bzw. Ansteuereinheit zum Adressieren des elektro-optischen Materials, wobei eine erste Region des Panels eine Mehrzahl erster Elektroden aufweist, wobei die ersten Elektroden unabhängig voneinander adressierbar sind und zwei oder mehr Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und entlang einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, lateral voneinander beabstandet sind, wobei die Elektrodenabschnitte der ersten Elektroden in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind; wobei eine zweite Region des Panels eine Mehrzahl zweiter Elektroden aufweist, wobei die zweiten Elektroden unabhängig voneinander und von den ersten Elektroden adressierbar sind und zwei oder mehr Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken und entlang der zweiten Richtung lateral voneinander beabstandet sind, wobei die Elektrodenabschnitte der zweiten Elektroden in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind. Das Parallaxenbarriere-Panel ist dahingehend konfiguriert, in einem ersten Modus bei Betrieb die ersten und zweiten Elektroden auf der Basis zumindest eines empfangenen Ansteuersignals so zu adressieren, dass: die ersten Elektroden in der ersten Region des Panels ein erstes Parallaxenbarriere-Array definieren, das aus einer Mehrzahl vorbestimmter Parallaxenbarriere-Arrays ausgewählt ist; und die zweiten Elektroden in der zweiten Region des Panels, unabhängig von dem ersten Parallaxenbarriere-Array, ein zweites Parallaxenbarriere-Array definieren, das aus der Mehrzahl vorbestimmter Parallaxenbarriere-Arrays ausgewählt ist.

Der hierin verwendete Begriff „Adressieren” bezieht sich auf das Anlegen von Spannungen an eine oder mehrere Elektroden zum Definieren von Regionen gewünschter Transmissivität (im Allgemeinen entweder maximal transmissiv oder maximal absorbierend) in dem elektrooptischen Material. In einigen Fällen kann die gewünschte Transmissivität erreicht werden, indem eine Nullspannung an eine oder mehrere Elektroden angelegt wird; wie hierin verwendet, ist der Vorgang des Anlegens einer Spannung an eine Elektrode, um eine Region gewünschter Transmissivität in dem elektrooptischen Material zu erhalten, als „Adressieren” der Elektrode anzusehen, selbst wenn die angelegte Spannung Null sein sollte.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein rekonfigurierbares Parallaxenbarriere-Panel bereit, das ein Parallaxenbarriere-Array an einer ersten Region des Panels und ein zweites, anderes Parallaxenbarriere-Array an einer zweiten Region des Panels (die benachbart zu der ersten Region sein kann) bereitstellen kann. Wenn das Parallaxenbarriere-Panel in einer Anzeige verwendet wird, ermöglicht dies eine verbesserte Steuerung bzw. Regelung der Position (lateral in Bezug auf die Mitte des Panels und/oder senkrecht zu der Ebene des Panels) des autostereoskopischen Betrachtungsbereichs der Anzeige. Um eine gute autostereoskopische 3D-Betrachtungszone zu erhalten, würde der Abstand einer Parallaxenbarriere idealerweise über die Breite des Parallaxenbarriere-Panels als eine Funktion der Betrachtungsdistanz variieren. Dies ist bei einem praktischen Parallaxenbarriere-Panel nicht praktikabel, aber die vorliegende Erfindung kann eine Änderung des Barriereabstands an der Grenze zwischen der ersten Region und der zweiten Region bereitstellen, und dies ahmt effektiv einen Abstand nach, der über die Breite des Parallaxenbarriere-Panels als eine Funktion der Betrachtungsdistanz variiert. Im Gegensatz dazu stellen frühere rekonfigurierbare Parallaxenbarrieren eine gleichmäßige bzw. einheitliche Parallaxenbarrierenanordnung über das gesamte Panel bereit.

Es ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf ein Parallaxenbarriere-Panel mit genau zwei Regionen beschränkt ist. Ein Parallaxenbarriere-Panel der Erfindung kann eine oder mehrere weitere Regionen aufweisen, die jeweils eine jeweilige Mehrzahl von Elektroden aufweisen, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken, die zwei oder mehr Elektrodenabschnitte umfassen und die unabhängig voneinander und unabhängig von den Elektroden adressierbar sind, die mit anderen Regionen des Panels assoziiert bzw. verknüpft sind.

Das zweite Parallaxenbarriere-Array kann eine Translation des ersten Parallaxenbarriere-Arrays in einer Richtung sein, die mit der ersten Richtung gekreuzt ist, und kann eine Translation des ersten Parallaxenbarriere-Arrays in der zweiten Richtung sein. In einer weiteren Ausführungsform kann jedes der vorbestimmten Parallaxenbarriere-Arrays den gleichen Abstand, den gleichen Spalt zwischen benachbarten Barriereregionen und die gleiche Breite der Barriereregionen zueinander haben – wobei jedes Paar der vorbestimmten Parallaxenbarrieren-Arrays in Bezug aufeinander entlang der zweiten Richtung versetzt ist.

Das Parallaxenbarriere-Panel kann dahingehend konfiguriert sein, in einem zweiten Modus die ersten und die zweiten Elektroden auf der Basis zumindest eines empfangenen zweiten Ansteuersignals so zu adressieren, dass: die ersten und zweiten Elektroden ein ausgewähltes eines der vorbestimmten Parallaxenbarriere-Arrays in sowohl der ersten Region als auch der zweiten Region des Panels definieren. Dadurch ergibt sich ein gleichmäßiges bzw. einheitliches Parallaxenbarriere-Array über den gesamten aktiven Bereich des Panels.

Das Parallaxenbarriere-Panel kann dahingehend konfiguriert sein, in einem dritten Modus die ersten und die zweiten Elektroden auf der Basis zumindest eines empfangenen dritten Ansteuersignals so zu adressieren, dass: das Panel im Wesentlichen keine Abbildungsfunktion bereitstellt. Wenn ein Panel dieser Ausführungsform in eine Anzeige integriert wird, kann die Anzeige in einem herkömmlichen 2D-Anzeigemodus betrieben werden. In dem dritten Betriebsmodus können die ersten und zweiten Elektroden adressiert werden, eine im Wesentlichen gleichmäßige Nicht-Null-Transmissivität über den gesamten adressierbaren Bereich des Panels zu definieren, und zum Beispiel derart, dass das Panel eine maximale Transmissivität über den gesamten adressierbaren Bereich des Panels aufweist.

Das Panel kann ferner ein erstes und ein zweites Substrat umfassen, wobei das elektrooptische Material zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet sein kann; und zumindest einige der ersten Elektroden können auf dem ersten Substrat angeordnet sein und zumindest andere der ersten Elektroden können auf dem zweiten Substrat angeordnet sein. Die Elektroden, die mit der zweiten Region des Panels und mit jeglicher weiteren Region(en) (falls vorhanden) assoziiert bzw. verknüpft sind, können auch so angeordnet sein, dass einige auf dem ersten Substrat und andere auf dem zweiten Substrat angeordnet sind.

Elektroden auf dem ersten Substrat können entlang der zweiten Richtung bezüglich der Elektroden auf dem zweiten Substrat versetzt sein, und können entlang der zweiten Richtung bezüglich der Elektroden auf dem zweiten Substrat um im Wesentlichen den halbe Elektrodenabstand versetzt sein.

Alternativ können alle ersten Elektroden entweder auf dem ersten oder dem zweiten Substrat angeordnet sein. Die Elektroden, die mit der zweiten Region des Panels und mit jeglicher weiteren Region(en) (falls vorhanden) assoziiert bzw. verknüpft sind, können auch so angeordnet sein, dass sie alle entweder auf dem ersten oder dem zweiten Substrat angeordnet sind.

Es ist ersichtlich, dass eine Bezugnahme auf eine Elektrode, die ”auf” einem Substrat ist, nicht notwendigerweise erfordert, dass die Elektrode direkt auf dem Substrat angeordnet ist, und es können eine oder mehrere dazwischenliegende Schichten/Strukturen zwischen einer Elektrode und dem Substrat, ”auf” dem sie bereitgestellt ist, sein.

Jeder erste Elektrodenabschnitt kann erste und zweite Teile umfassen, die in der Dickenrichtung des Panels voneinander versetzt sind und in der zweiten Richtung um eine Entfernung voneinander versetzt sind, die im Wesentlichen gleich dem Elektrodenabstand ist. Die Elektroden, die mit der zweiten Region des Panels und mit jeglicher weiteren Region(en) (falls vorhanden) assoziiert bzw. verknüpft sind, können ebenfalls erste und zweite Teile umfassen, die in der Dickenrichtung des Panels voneinander versetzt sind und in der zweite Richtung um eine Entfernung voneinander versetzt sind, die im Wesentlichen gleich dem Elektrodenabstand ist.

Alternativ kann eine erste Teilmenge der ersten Elektroden über dem ersten Substrat angeordnet sein, eine Isolierschicht kann über der ersten Teilmenge der ersten Elektroden angeordnet sein, und eine zweite Teilmenge der ersten Elektroden kann über der Isolierschicht angeordnet sein, wobei erste Elektroden der zweiten Teilmenge in der zweiten Richtung von ersten Elektroden der ersten Teilmenge versetzt sind.

Die Breite einer ersten Elektrode der zweiten Teilmenge kann geringer sein als die Breite einer ersten Elektrode der ersten Teilmenge, und die Breite einer ersten Elektrode der zweiten Teilmenge kann kleiner sein als der Spalt zwischen zwei benachbarten ersten Elektroden der zweiten Teilmenge.

Die Breite einer Elektrode der ersten Teilmenge der ersten Elektroden kann größer sein als der Spalt zwischen zwei benachbarten Elektroden der zweiten Teilmenge der ersten Elektroden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt eine Anordnung bereit, die ein Parallaxenbarriere-Panel des ersten Aspekts und einer Steuer- bzw. Regelschaltung zum Zuführen eines oder mehrerer Ansteuersignale an das Parallaxenbarriere-Panel. Die Steuer- bzw. Regelschaltung kann auf dem Parallaxenbarriere-Panel bereitgestellt sein, oder sie kann von dem Parallaxenbarriere-Panel separat, aber elektrisch mit diesem verbindbar sein.

Ein dritter Aspekt der Erfindung stellt eine Anzeige bereit, umfassend: ein Bildanzeige-Panel; ein Parallaxenbarriere-Panel des ersten Aspektes, das in einem Strahlengang durch das Bildanzeige-Panel angeordnet ist; und eine Steuer- bzw. Regelschaltung zum Zuführen eines oder mehrerer Ansteuersignale an das Parallaxenbarriere-Panel.

In dem zweiten und dritten Aspekt kann die Steuer- bzw. Regelschaltung durch einzelne, verteilte Steuer- bzw. Regelschaltungen gebildet sein, die beispielsweise jeweils Elektroden einer Region des Parallaxenbarriere-Panels ansteuern, oder sie kann durch eine einzige Steuer- bzw. Regelschaltung gebildet sein, die Elektroden aller Regionen des Parallaxenbarriere-Panels ansteuert.

Das Bildanzeige-Panel kann ein transmissives Panel umfassen, und die Anzeige umfasst ferner eine Hintergrundbeleuchtung. Das Parallaxenbarriere-Panel kann hinter dem Bildanzeige-Panel angeordnet sein (um eine „hintere Barriere” Anordnung zu ergeben) oder kann vor dem Bildanzeige-Panel (d. h. zwischen dem Bildanzeige-Panel und einem Betrachter) angeordnet sein, um eine „vordere Barriere” Anordnung zu ergeben.

Alternativ kann das Bildanzeige-Panel ein emissives Panel umfassen. Diese Ausführungsform erfordert, dass das Parallaxenbarriere-Panel vor dem Bildanzeige-Panel angeordnet ist.

Die Anzeige kann ferner einen oder mehrere Positionssensoren zum Bestimmen der Position eines Betrachters umfassen. Der hier verwendete Begriff „Position” bezeichnet die Position eines Betrachters in der x- und/oder z-Richtung, wobei die z-Richtung senkrecht zu der Anzeigefläche der Anzeige ist und die x-Richtung eine horizontale Richtung ist, die senkrecht zu der z-Richtung ist.

Die Antriebs- bzw. Ansteuereinheit kann angepasst sein, die ersten und zweiten Elektroden in Abhängigkeit zumindest einer bestimmten Position des Betrachters zu adressieren. Dies kann verbesserte 3D-Betrachtungseigenschaften bereitstellen.

Die Steuer- bzw. Regelschaltung kann ferner einen Betriebsprozessor zum Bestimmen zumindest eines Ansteuersignals für die ersten und zweiten Elektroden basierend auf einer bestimmten Position des Betrachters umfassen.

Alternativ kann die Steuer- bzw. Regelschaltung ferner umfassen: einen Speicher, der eine Mehrzahl von Ansteuersignalen für die ersten und zweiten Elektroden speichert; und einen Betriebsprozessor zum Abrufen zumindest eines der Ansteuersignale, die in dem Speicher gespeichert sind, basierend auf einer bestimmten Position des Betrachters.

Bei einer Anzeige der Erfindung kann die erste Region 12 erste Elektroden umfassen und die zweite Region kann 12 zweite Elektroden umfassen. Das Parallaxenbarriere-Panel kann ferner dritte bis neunte Regionen umfassen, wobei die dritte bis neunte Region 12 dritte bis neunte Elektroden zum jeweiligen Adressieren des elektrooptischen Materials aufweisen, wobei die Elektroden der p-ten (1 ≦ p ≦ 9) Region unabhängig voneinander und von den Elektroden der p'-ten (1 ≦ p' ≦ 9, p' ≠ p) Region adressierbar sind. Die dritte bis neunte Elektrode jeweils der dritten bis neunten Region können jeweils zwei oder mehr elektrisch verbundene Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken und lateral voneinander entlang der zweiten Richtung beabstandet sind, wobei die Elektrodenabschnitte der Elektroden der p-ten (1 ≦ p ≦ 9) Elektroden in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1: Autostereoskopischen Anzeigevorrichtung mit vorderer Barriere

2: Autostereoskopischen Anzeigevorrichtung mit hinterer Barriere

3. Schnittansicht einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung (Stand der Technik)

4: Schnittansicht einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung

5: Beziehung zwischen Elektrodenpositionen

6: eine Flüssigkristall-Parallaxenbarriere

7: eine Flüssigkristall-Parallaxenbarriere

8: Zusammenhang zwischen Schlitzpositionsnummer und der Spannung an jeder Elektrode

9: Darstellung einer 3D-Betrachtungszone

10: Darstellung einer 3D-Betrachtungszone

11: Darstellung einer effektiven 3D-Betrachtungszone

12: Umschaltbare Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere (Seitenansicht)

13: Umschaltbare Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere (Vorderansicht)

14: Elektrodenanordnung auf dem ersten Substrat, das zu der ersten Region gehört

15: Elektrodenanordnung auf dem zweiten Substrat, das zu der ersten Region gehört

16: Schlitzmuster für verschiedene Kopfpositionen

17: Blockdiagramm, das eine funktionale Konfiguration einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung zeigt

18: Blockdiagramm, das eine funktionale Konfiguration einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung zeigt

19: Flussdiagramm eines von der autostereoskopischen Anzeigeeinrichtung durchgeführten Prozesses

20: Schnittansicht einer Doppelschicht-Elektrodenstruktur

21: Elektrodenkonfiguration, welche die Grenze zwischen einer Ersten Region und einer zweiten Region zeigt

22: Schnittansicht einer Einzelschicht-Elektrodenstruktur

23: Schnittansicht einer Doppelschicht-Elektrodenstruktur

24: Schnittansicht einer Doppelschicht-Elektrodenstruktur

25: Eine Doppelschichtelektroden-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere

26: Eine Doppelschichtelektroden-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere

27: Eine Doppelschichtelektroden-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere

28: Schnittansicht einer Doppelschicht-Elektrodenstruktur

29: Schnittansicht einer Doppelschicht-Elektrodenstruktur

Beschreibung von Ausführungsformen

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche oder entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und die Beschreibung einer Komponente, die in mehreren Ausführungsformen verwendet wird, wird nicht für jede Ausführungsform wiederholt. Zur Vereinfachung der Erläuterung kann in den nachfolgend genannten Zeichnungen eine dargestellte Konfiguration vereinfacht werden oder ein Teil der Komponente kann schematisch gezeigt oder ausgelassen werden. Die Abmessungsverhältnisse zwischen den in den Figuren dargestellten Komponenten beziehen sich nicht notwendigerweise auf das tatsächliche Abmessungsverhältnis.

1 zeigt eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1, die ein Bildanzeige-Panel 10 und ein umschaltbares Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 enthält. Das Bildanzeige-Panel 10 kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine organische Leuchtdiode (OLED) usw. sein. Wenn das Bildanzeige-Panel 10 eine Flüssigkristallanzeige (LCD) ist, dann wird eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 verwendet. Das Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein (d. h. System mit vorderer Barriere). Das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 kann umgeschaltet werden, um eine Parallaxenbarrierefunktion durchzuführen, die ein erstes Bild von dem Bildanzeige-Panel 10 zu dem linken Auge 90L richtet und ein zweites Bild von dem Bildanzeige-Panel 10 zu dem rechten Auge 90R richtet, um die Betrachtung eines autostereoskopischen 3D-Bildes zu ermöglichen. Das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 kann umgeschaltet werden, um keine Parallaxenbarrierefunktion durchzuführen, die kein Licht richtet bzw. leitet, so dass dasselbe 2D-Bild sowohl für das linke Auge 90L als auch für das rechte Auge 90R gleichzeitig sichtbar ist. In dem 2D-Modus ist das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 im Wesentlichen transparent (d. h. weist eine Transparenz von > 75% und vorzugsweise > 90% für korrekt polarisiertes Licht) auf

2 zeigt eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1, die ein Bildanzeige-Panel 10 und ein umschaltbares Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel enthält. Das Bildanzeige-Panel 10 kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine organische Leuchtdiode (OLED) usw. sein. Wenn das Bildanzeige-Panel 10 eine Flüssigkristallanzeige (LCD) ist, so wird eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 verwendet. Das Bildanzeige-Panel 10 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein (d. h. System mit hinterer Barriere). Das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 kann umgeschaltet werden, um eine Parallaxenbarrierefunktion durchzuführen, die ein erstes Bild von dem Bildanzeige-Panel 10 zu dem linken Auge 90L richtet und ein zweites Bild von dem Bildanzeige-Panel 10 zu dem rechten Auge 90R richtet, um das Betrachten eines autostereoskopischen Bildes zu ermöglichen. Das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 kann umgeschaltet werden, um keine Parallaxenbarrierefunktion durchzuführen, die kein Licht richtet bzw. leitet, so dass dasselbe 2D-Bild sowohl für das linke Auge 90L als auch für das rechte Auge 90R gleichzeitig sichtbar ist. In dem 2D-Modus ist das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 im Wesentlichen transparent.

Sofern nicht anders angegeben sind alle nachfolgenden Ausführungsformen in Bezug auf 2 beschrieben, wo das Bildanzeige-Panel 10 zwar auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, aber es ersichtlich ist, dass alternativ das Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung angeordnet sein kann. Sofern nicht anders angegeben handelt es sich bei allen nachfolgenden Ausführungsbeispielen bei dem Bildanzeige-Panel 10 zwar um ein Flüssigkristallanzeige-Panel, aber grundsätzlich kann jedes geeignete emissive oder transmissive Anzeige-Panel verwendet werden (mit einem transmissiven Anzeige-Panel, das eine Hintergrundbeleuchtung erfordert).

3 zeigt eine schematische Schnittansicht, die eine herkömmliche autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 zeigt. Die autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 kann ein Bildanzeige-Panel 10, ein umschaltbares Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 und ein Bondingharz 30 enthalten. Das Bildanzeige-Panel 10 und das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 sind überlappend angeordnet und das Bildanzeige-Panel 10 befindet sich auf der Seite 90 des Betrachters. Das Bildanzeige-Panel 10 und das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 sind durch ein Klebeharz 30 gebondet. Das Bildanzeige-Panel 10 kann ein TFT(Thin Film Transistor)-Substrat 11, ein CF(Farbfilter)-Substrat 12, ein Flüssigkristallschicht 13 und Polarisationsplatten 14 und 15 enthalten. Das Bildanzeige-Panel 10 steuert bzw. regelt das TFT-Substrat 11 und das CF-Substrat 12, um die Orientierung bzw. Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 13 zu manipulieren, um durch Einstellen der durch jedes Pixel transmittierten Lichtmenge ein Bild zu erhalten. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 ist nicht dargestellt. Das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 enthält ein erstes Substrat 21, ein zweites Substrat 22, eine Flüssigkristallschicht 23 und eine Polarisationsplatte 24. Die Flüssigkristallschicht 23 ist zwischen dem ersten Substrat 21 und dem zweiten Substrat 22 sandwichartig angeordnet.

4 ist eine weitere schematische Schnittansicht, die eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 zeigt. Das erste Substrat 21 und das zweite Substrat 22 enthalten eine Mehrzahl unabhängig adressierbarer Elektroden, die mit E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11 und E12 bezeichnet sind. Jede Elektrode umfasst zwei oder mehr Elektrodenabschnitte, die sich in der 4 in die Papierebene hinein erstrecken und die lateral voneinander beabstandet sind (entlang der horizontalen Achse in 4). Somit sind zwei Abschnitte mit der gleichen Kennzeichnung in 4 Abschnitte derselben Elektrode und sind elektrisch miteinander verbunden, – die beiden in 4 mit E4 bezeichneten Abschnitte sind Abschnitte derselben Elektrode, die beiden in 4 mit E10 bezeichneten Abschnitte sind Abschnitte derselben Elektrode, usw. Eine Elektrode mit drei Abschnitten wäre in der Draufsicht im Allgemeinen E-förmig, und eine Elektrode mit mehr als drei Abschnitten wäre in der Draufsicht im Allgemeinen kammförmig. Das erste Substrat 21 enthält eine einzelne bzw. einzige Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden, die mit E7, E8, E9, E10, E11 und E12 bezeichnet sind, deren Elektrodenabschnitte in einer zyklischen Anordnung sind (d. h. ein Abschnitt der Elektrode E7 grenzt an einen Abschnitt der Elektrode E8 und einen Abschnitt der Elektrode E12 an bzw. ist benachbart dazu). Das zweite Substrat 22 enthält eine einzelne bzw. einzige Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden, die mit E1, E2, E3, E4, E5 und E6 bezeichnet sind, deren Elektrodenabschnitte in einer zyklischen Anordnung sind (d. h. ein Abschnitt der Elektrode E1 grenzt an einen Abschnitt der Elektrode E2 und einen Abschnitt der Elektrode E6 an bzw. ist benachbart dazu). Mit anderen Worten kann eine unterschiedliche Spannung an jede der mit E1 bis E12 bezeichneten Elektroden angelegt (adressiert) werden, d. h. jede mit E1 bis E12 bezeichnete Elektrode kann unabhängig gesteuert bzw. geregelt werden. Mit E1 bis E12 bezeichnete Elektroden sind eine Gruppe von Elektroden. Es können mehr als 12 Elektroden in einer Gruppe sein, was eine bessere Kopfverfolgungsgenauigkeit ermöglichen kann. Es können weniger als 12 Elektroden in einer Gruppe sein, was eine einfachere Ansteuerelektronik ermöglichen kann. Die Verwendung von 12 Elektroden in einer Gruppe hat sich als eine gute Balance zwischen Tracking-Genauigkeit und Komplexität herausgestellt. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass es 12 Elektroden in einer Gruppe gibt. Die Elektroden (E1 bis E12) können gleichmäßig beabstandet sein.

Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Elektrodenbeschreibungen davon ausgegangen, dass die Elektroden gemäß entweder 4 oder 20 konfiguriert sind, wobei die Elektroden E7, E8, E9, E10, E11 und E12 in einer zyklischen Anordnung auf dem ersten Substrat 21 angeordnet sind und die Elektroden E1, E2, E3, E4, E5 und E6 in einer zyklischen Anordnung auf dem zweiten Substrat 22 angeordnet sind. Der Gruppenabstand φ der unabhängig adressierbaren Elektrodengruppe ist in 4 und 20 dargestellt. (Der Gruppenabstand φ der Elektroden auf dem ersten Substrat ist gleich dem Gruppenabstand φ der Elektroden auf dem zweiten Substrat.) Die Größe des Pixelabstandes PP für ein Pixel des Bildanzeige-Panels 10 ist ebenfalls in 4 gezeigt. In dem autostereoskopischen 3D-Modus können sich abwechselnde Pixel mit einem Bild für das linke Auge (L) und einem Bild für das rechte Auge (R) adressiert werden. Der zweifache Pixelabstand (2·PP) ist ungefähr gleich dem Elektrodengruppenabstand (φ). Genauer gesagt ist für eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 mit hinterer Barriere ϕ = 2PP/Vd(Vd + S/n), wo Vd die gewünschte Betrachtungsdistanz ist, S die Trennung von der Bildanzeige-Panelschicht 13 zu der umschaltbaren Flüssigkristallschicht 23 der Parallaxenbarriere ist und n der mittlere Brechungsindex zwischen der Bildanzeige-Panelschicht 13 und der umschaltbaren Flüssigkristallschicht 23 der Parallaxenbarriere ist.

Mit Bezug auf 5 kann die Breite W jeder Elektrode für jede Elektrode gleich sein oder alternativ in Abhängigkeit von der Position relativ zu der Bildanzeige 10 von einer Elektrode zur nächsten variieren. Sofern nicht anders angegeben wird angenommen, dass die Breite W jeder Elektrode für jede Elektrode in allen nachfolgenden Ausführungsformen gleich ist. Mit Bezug auf 5 kann der Spalt G zwischen zwei benachbarten bzw. angrenzenden Elektroden für jedes Paar benachbarter bzw. angrenzender Elektroden gleich sein oder alternativ in Abhängigkeit von der Position relativ zu der Bildanzeige 10 von einem Elektrodenpaar zum nächsten variieren. Sofern nicht anders angegeben wird angenommen, dass der Spalt G zwischen zwei benachbarten Elektroden bei allen nachfolgenden Ausführungsbeispielen für jedes Paar benachbarter Elektroden gleich ist. Mit Bezug auf 5 ist der Elektrodenabstand EP gleich G + W und kann für jede Elektrode gleich sein oder alternativ in Abhängigkeit von der Position relativ zu der Bildanzeige 10 von einer Elektrode zur nächsten variieren. Sofern nicht anders angegeben wird angenommen, dass die Elektrodenteilung EP bei allen nachfolgenden Ausführungsbeispielen für jede Elektrode gleich ist. Mit Bezug auf 4, 5 und 20 ist der Elektrodengruppenabstand φ gleich 6·EP. Der Elektrodengruppenabstand φ kann für jede Elektrodengruppe gleich sein oder kann in Abhängigkeit von der Position relativ zu der Bildanzeige 10 von einer Elektrodengruppe zur nächsten variieren. Sofern nicht anders angegeben wird angenommen, dass der Elektrodengruppenabstand φ bei allen nachfolgenden Ausführungsbeispielen für jede Elektrodengruppe gleich ist. Mit Bezug auf 5 und 20 können die Elektroden auf dem ersten Substrat 21 von den Elektroden auf dem zweiten Substrat 22 um eine Konstante gleich oder im Wesentlichen gleich (d. h. innerhalb von 10 μm und vorzugsweise innerhalb von 5 μm) EP/2 versetzt sein. Da die Breite jeder Elektrode (W) und des Spalts (G) zwischen jeder Elektrode über einen photolithographischen Prozess definiert wird, können die Breite jeder Elektrode (W) und des Spalts (G) zwischen jeder Elektrode und der Elektrodenabstand (EP) und der Gruppenabstand (φ) nicht dynamisch verändert werden. Mit anderen Worten sind die Distanzen W, G, EP und φ gemäß einem speziellen Design festgelegt sind und diese Distanzen können nicht aktiv gesteuert bzw. geregelt werden.

Die in 4 und 5 gezeigte Elektrodenkonfiguration ist nur ein Beispiel für eine mit der Erfindung kompatible Elektrodenkonfiguration. Alternativ zu 4 und 5 und unter Bezugnahme auf 22 können die unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) nur auf dem zweiten Substrat 22 angeordnet sein und eine gemeinsame Elektrode auf dem ersten Substrat 21 angeordnet sein. Das erste Substrat 21 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein oder das zweite Substrat 22 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein. Alternativ zu 4 und 5 und mit Bezug auf 22 können alle unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) in einer zyklischen Anordnung nur auf dem zweiten Substrat 22 angeordnet sein und eine gemeinsame Elektrode auf dem ersten Substrat 21 angeordnet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die Elektroden E10, 11 und 12 in 22 nicht gezeigt sind. Eine Parallaxenbarriere kann in dem umschaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 durch Anlegen von Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) und die gemeinsame Elektrode ECOM gebildet sein. Das Anordnen der unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) in einer zyklischen Anordnung auf nur einem einzigen Substrat (entweder dem ersten Substrat 21 oder dem zweiten Substrat 22) hat den Vorteil einer günstigeren Fertigung. Wenn 12 unabhängig adressierbare Elektroden auf nur einem einzigen Substrat in einer zyklischen Anordnung wie oben beschrieben angeordnet sind, dann ist die Elektrode E1 benachbart zu den Elektroden E2 und E12.

Alternativ zu 4 und 5 kann für das Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 eine Doppelschicht von Elektroden verwendet werden. Ein Beispiel für Doppelschichtelektroden ist in 20 gezeigt. Mit Bezug auf 20 weist das erste Substrat 21 eine Doppelschicht-Elektrodenstruktur auf und das zweite Substrat 22 weist eine Doppelschicht-Elektrodenstruktur auf. Das erste Substrat 21 enthält eine erste Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden, die jeweils aus mehreren Elektrodenabschnitten (E7 bis E12) gebildet sind, die auf dem ersten Substrat 21 in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind, eine auf der ersten Schicht von unabhängig adressierbaren Elektroden abgeschiedene Isolierschicht 25 und eine zweite Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden, die jeweils aus mehreren Elektrodenabschnitten (E7 bis E12) gebildet ist, die in einer zyklischen Anordnung auf der Isolierschicht 25 angeordnet sind. Das heißt, jeder Elektrodenabschnitt ist in zwei Teilen gebildet, die voneinander in der Dickenrichtung des Panels versetzt sind und in lateraler Richtung voneinander versetzt sind. Die beiden Teile eines Elektrodenabschnitts sind elektrisch miteinander verbunden – Elektrodenabschnitt En, der zu der ersten Schicht gehört, ist elektrisch mit dem Elektrodenabschnitt En verbunden, der zu der zweiten Schicht gehört, wo n eine ganze Zahl ist. Ein Beispiel für die unabhängig adressierbare Elektrode E11, die zu der ersten Schicht des ersten Substrats 21 gehört, ist in 20 durch das Bezugszeichen 26 gezeigt. Ein Beispiel für die unabhängig adressierbare Elektrode E11, die zu der zweiten Schicht des zweiten Substrats gehört, ist in 20 durch das Bezugszeichen 27 gezeigt. Die Elektroden der ersten Schicht des ersten Substrats 21 können von der zweiten Schicht Elektroden des ersten Substrats um einen Betrag versetzt sein, der gleich oder im Wesentlichen gleich (d. h. innerhalb von 6 μm und vorzugsweise innerhalb von 4 μm) G, dem Elektrodenspalt ist, so dass bei Betrachtung aus einer Richtung senkrecht zu dem Substrat ein Elektrodenabschnitt der zweiten Schicht (z. B. der Elektrodenabschnitt E11 (27) der zweiten Schicht) den Spalt zwischen dem entsprechenden Elektrodenabschnitt der ersten Schicht und dem benachbarten Elektrodenabschnitt der ersten Schicht (z. B. der Spalt zwischen dem Elektrodenabschnitt E11 (26) der ersten Schicht und dem benachbarten Elektrodenabschnitt E10 der ersten Schicht) füllt oder im Wesentlichen füllt. Dadurch wird sichergestellt, dass zwischen dunklen Regionen, die durch benachbarte Elektrodenabschnitte definiert sind, ein kleiner oder kein Spalt besteht (z. B. ein kleiner oder kein Spalt zwischen einer durch die Elektrodenabschnitte E11 (26, 27) definierten dunklen Region und einer durch die Elektrodenabschnitte E10 definierten dunklen Region), wodurch die Qualität der resultierenden Parallaxenbarriere verbessert wird. Gleichermaßen können die Elektroden der ersten Schicht des zweiten Substrats 22 von der zweiten Schicht Elektroden des zweiten Substrats um einen Betrag versetzt sein, der gleich oder im Wesentlichen gleich (d. h. innerhalb von 6 μm und vorzugsweise innerhalb von 4 μm) G, dem Elektrodenspalt ist. Die Isolierschicht 25 (zwischen der ersten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden und der zweiten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden) verhindert einen elektrischen Kontakt zwischen der ersten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden und der zweiten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden in dem Bildanzeigebereich (d. h. dem Bereich der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1, der ein Bild anzeigt). Die Isolierschicht 25 kann beispielsweise um Siliziumnitrid (SiNx) sein und eine Dicke in dem Bereich von 150 nm bis 300 nm aufweisen.

Alternativ zu 4 und 5 und mit Bezug auf 23 können alle unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) in einer zyklischen Anordnung in einer Doppelelektrodenschichtstruktur nur auf dem zweiten Substrat 22 angeordnet sein und eine gemeinsame Elektrode ECOM kann auf dem ersten Substrat 21 angeordnet sein. Das erste Substrat 21 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein oder das zweite Substrat 22 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein. In 23 enthält das zweite Substrat 22 eine erste Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden, die jeweils aus mehreren Elektrodenabschnitten (E1 bis E12) gebildet sind, die auf dem ersten Substrat 22 in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind, eine auf der ersten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden abgeschiedene Isolierschicht 25 und eine zweite Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden, die jeweils aus mehreren Elektrodenabschnitten (E1 bis E12) gebildet sind, die in einer zyklischen Anordnung auf der Isolierschicht 25 angeordnet sind, wobei die Elektroden E10, 11 und 12 in 23 nicht dargestellt sind. Durch Anlegen von Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) und die gemeinsame Elektrode ECOM kann in dem umschaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 eine Parallaxenbarriere gebildet werden. Wenn 12 unabhängig adressierbare Elektroden auf nur einem einzigen Substrat in einer zyklischen Anordnung wie oben beschrieben angeordnet sind, dann ist die Elektrode E1 benachbart zu den Elektroden E2 und E12. Aus den mit Bezug auf 20 beschriebenen Gründen können die Elektroden der ersten Schicht des zweiten Substrats von der zweiten Schicht Elektroden um einen Betrag versetzt sein, der gleich der im Wesentlichen gleich (d. h. innerhalb von 6 μm und vorzugsweise innerhalb von 4 μm) G, dem Elektrodenabstand ist.

Die elektrische Verbindung eines Elektrodenabschnitts in der ersten Schicht von Elektrodenabschnitten mit dem entsprechenden Elektrodenabschnitt in der zweiten Schicht von Elektrodenabschnitten erfolgt außerhalb des Bildanzeigebereichs. Die elektrische Verbindung der ersten Schicht von Elektrodenabschnitten mit der zweiten Schicht von Elektrodenabschnitten ist in 20 nicht gezeigt. Der Elektrodenabschnitt En weist eine Breite W und einen Spalt G zwischen benachbarten Elektroden derselben Schicht auf.

Mit Bezug auf 20 kann die Breite W jeder unabhängig adressierbaren Elektrode, die zu der ersten Schicht auf einem Substrat gehört, gleich der oder unterschiedlich zu der Breite W anderer unabhängig adressierbarer Elektroden sein, die zu der ersten Schicht auf diesem Substrat gehören. Der Spalt G zwischen einem benachbarten Paar unabhängig adressierbarer Elektroden (z. B. E9 und E10), die zu der ersten Schicht auf einem Substrat gehören, kann gleich dem oder unterschiedlich zu dem Spalt G zwischen anderen benachbarten Paaren von unabhängig adressierbaren Elektroden sein, die zu der ersten Schicht auf diesem Substrat gehören. Die Breite W jeder unabhängig adressierbaren Elektrode, die zu der zweiten Schicht auf einem Substrat gehört, kann gleich der oder unterschiedlich zu der Breite W anderer unabhängig adressierbarer Elektroden sein, die zu der zweiten Schicht auf diesem Substrat gehören. Der Spalt G zwischen einem benachbarten Paar unabhängig adressierbarer Elektroden (z. B. E8 und E9), die zu der zweiten Schicht auf einem Substrat gehören, kann gleich dem oder unterschiedlich zu dem Spalt G zwischen benachbarten Paaren von unabhängig adressierbaren Elektroden sein, die zu der zweiten Schicht auf diesem Substrat gehören. Die Breite W jeder unabhängig adressierbaren Elektrode, die zu der ersten Schicht auf einem Substrat gehört, kann gleich der oder unterschiedlich zu der Breite W anderer unabhängig adressierbarer Elektroden sein, die zu der zweiten Schicht auf diesem Substrat gehören. Der Spalt G zwischen einem benachbarten Paar unabhängig adressierbarer Elektroden (z. B. E9 und E10), die zu der ersten Schicht auf einem Substrat gehören, kann gleich dem oder unterschiedlich zu dem Spalt G zwischen anderen benachbarten Paaren von unabhängig adressierbaren Elektroden sein, die zu der zweiten Schicht auf diesem Substrat gehören (z. B. E8 und E9).

Die erste Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden auf einem Substrat kann von der zweiten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden auf diesem Substrat versetzt sein, um den zwischen Elektroden bestehenden Spalt G effektiv zu entfernen, der für eine Nicht-Doppelschicht-Elektrodenkonfiguration besteht. Mit anderen Worten kann die erste Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden auf einem Substrat von der zweiten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden auf diesem Substrat um einen Betrag G versetzt sein, um den Spalt G effektiv zu entfernen. Mit Bezug auf 20 ist die linke äußerste Kante der Elektrode E12, die zu der ersten Schicht gehört, lateral übereinstimmend mit der rechten äußersten Kante der Elektrode E7, die zu der zweiten Schicht gehört. Mit Bezug auf 20 ist die rechte äußerste Kante der Elektrode E12, die zu der zweiten Schicht gehört, lateral übereinstimmend mit der linken äußersten Kante der Elektrode E11, die zu der ersten Schicht gehört. Wenn die Elektrode E12 der ersten Schicht elektrisch mit der Elektrode E12 der zweiten Schicht verbunden ist, dann kann E12 als eine einzige Elektrode der Breite EP betrachtet werden. Mit anderen Worten enthält der Elektrodenabstand effektiv keine Spalte zwischen den unabhängig adressierbaren Elektroden. Beispielsweise und mit Bezug auf 20 gibt es effektiv keinen Spalt zwischen der Elektrode E12 und der Elektrode E7.

Mit Bezug auf 20 kann die Anordnung von Doppelschichtelektroden (E1 bis E6) auf dem zweiten Substrat 22 ähnlich konfiguriert sein wie die Anordnung von Doppelelektroden auf dem ersten Substrat 21. Der Elektrodenabstand EP, der zu den Elektroden des ersten Substrats 21 gehört, kann von dem Elektrodenabstand EP, der zu den Elektroden des zweiten Substrats 22 gehört, um einen Betrag versetzt sein, der gleich oder im Wesentlichen gleich (d. h. innerhalb von 10 μm und vorzugsweise innerhalb von 5 μm) EP/2 ist, wie es in 20 gezeigt ist. Eine Doppelschicht-Elektrodenkonfiguration kann nur auf dem ersten Substrat verwendet werden und eine gemeinsame Elektrode kann auf dem zweiten Substrat verwendet werden. Eine Doppelschicht-Elektrodenkonfiguration kann nur auf dem zweiten Substrat verwendet werden und eine gemeinsame Elektrode kann auf dem ersten Substrat verwendet werden, wie es in 23 gezeigt ist. Eine Doppelschicht-Elektrodenkonfiguration kann sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Substrat verwendet werden, wie es in 20 gezeigt ist.

Es sei angemerkt, dass grundsätzlich in der Ausführungsform von 20 oder 23 die Breite eines Elektrodenabschnitts der zweiten Schicht (wie der Elektrodenabschnitt E11 (27) der zweiten Schicht) so klein wie der Spalt zwischen dem entsprechenden Elektrodenabschnitt der ersten Schicht und dem benachbarten Elektrodenabschnitt der ersten Schicht (wie der Spalt zwischen dem Elektrodenabschnitt E11 (26) der ersten Schicht und dem benachbarten Elektrodenabschnitt E10 der ersten Schicht) gemacht sein kann, da dies ausreicht, um den zwischen benachbarten Elektrodenabschnitten der ersten Schicht bestehenden Spalt effektiv zu entfernen. In der Praxis kann es jedoch zweckmäßig sein, die beiden Schichten von Elektrodenabschnitten auf einem Substrat unter Verwendung derselben Maske zu definieren, wobei die Breite eines Elektrodenabschnitts der zweiten Schicht gleich (innerhalb von Fertigungstoleranzen) der Breite des entsprechenden Elektrodenabschnitts der ersten Schicht ist.

Ein Vorteil der Doppelschicht-Elektrodenkonfiguration (20) besteht darin, dass sie eine höhere 3D-Qualität (geringeres optisches 3D-Übersprechen) ermöglichen kann als eine Einzelschicht-Elektrodenkonfiguration (4). Die Doppelschicht-Elektrodenkonfiguration von Elektroden eliminiert effektiv den Spalt G zwischen den unabhängig adressierbaren Elektroden, um eine höhere 3D-Qualität (geringeres optisches 3D-Übersprechen) zu ermöglichen. Dies wird mit Bezug auf 6 und 7 erläutert. In 6 und 7 erscheint die Barriere BR durchgängig bis zum Erreichen eines Schlitzes SL, aber 6 und 7 zeigen nicht genau den Einfluss eines endlichen Spalts G auf die Barriere BR. Insbesondere, und in 6 und 7 nicht dargestellt, kann die Barriere BR sehr kleine Schlitz SL-Bereiche aufweisen, die an dem Spalt G zwischen benachbarten unabhängig adressierbaren Elektroden auftreten. Durch diese unerwünschten sehr kleinen Schlitz SL-Bereiche (nicht dargestellt), die den Barrierebereich BR durchstechen, entsteht ein unerwünschtes optisches 3D-Übersprechen. Diese sehr kleinen transmissiven Schlitzbereiche in dem Barrierebereich können eliminiert werden, wenn die Doppelschicht-Elektrodenkonfiguration der 20 verwendet wird, und zwar auf Grund des Versatzes zwischen der ersten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden und der zweiten Schicht unabhängig adressierbarer Elektroden. Ein Nachteil der Doppelelektrodenschichtkonfiguration von Elektroden ist, dass sie teurer in der Herstellung sein kann als eine Einzelelektrodenschichtkonfiguration.

4 und 20 zeigen beide ein Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20. Obwohl sich die Details der in 20 gezeigten Elektrodenkonfiguration von der in 4 gezeigten Elektrodenkonfiguration unterscheiden, sind bei allen nachfolgenden Ausführungsformen das Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 von 4 und 20 effektiv untereinander austauschbar.

Mit Bezug auf 6 kann in dem umschaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 eine Parallaxenbarriere durch Anlegen von Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) ausgebildet sein. 6 ist in Relation zu 4 eingezeichnet, aber auch auf 20 anwendbar. Die Parallaxenbarriere enthält einen nicht transmissiven Bereich, der nachfolgend als Barriere BR bezeichnet wird, und einen transmissiven Bereich, der nachfolgend als Schlitz SL bezeichnet wird. (in der Praxis wird der nicht transmissive Bereich oder „Barriere” nicht vollständig opak sein und der transmissive Bereich oder „Schlitz” wird nicht vollständig transmissiv sein, und diese Bereich sollten eher als „minimal transmissive” und „maximal” transmissive Bereiche bezeichnet werden. Der Einfachheit halber werden jedoch die Begriffe „nicht transmissiv” und „transmissiv” verwendet.) In einem Beispiel kann die Barriere BR durch Anlegen einer Potentialdifferenz zwischen den Elektroden an dem ersten Substrat 21 und den Elektroden an dem zweiten Substrat 22 in Kombination mit den Polarisatoren 14 und 24 (nicht dargestellt, jedoch in 4 gezeigt) gebildet werden. Mit anderen Worten ist bei diesem Beispiel das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 Normalweißmodus. Alternativ kann der Schlitz SL durch Anlegen einer Potentialdifferenz zwischen den Elektroden an dem ersten Substrat 21 und den Elektroden an dem zweiten Substrat 22 in Kombination mit den Polarisatoren 14 und 24 (nicht gezeigt) gebildet werden. Mit anderen Worten ist in diesem alternativen Beispiel das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 ein Normalschwarzmodus. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 ein Normalweißmodus ist.

6 zeigt, dass eine erste Spannung an die Elektroden E9, E8 und E7 angelegt wird und eine zweite Spannung an die übrigen Elektroden E1, E2, E3, E4, E5, E6, E10, E11 und E12 angelegt wird. Die Potentialdifferenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung in Kombination mit den Polarisatoren 14 und 24 (nicht dargestellt) ist ausreichend, um eine Barriere (nicht transmissiver Bereich) zu machen. Das umschaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 kann ein 90° verdrehter nematischer Modus (Twisted Nematic Mode) sein. Die Potentialdifferenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung kann in dem Bereich von 2,5 V bis 9 V liegen. Die Potentialdifferenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung kann in dem Bereich von 4 V bis 6 V liegen. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass die zweite Spannung geerdet ist, also 0 V beträgt.

6 zeigt, dass die Barriere(BR)-Breite näherungsweise gleich der Schlitz(SL)-Breite ist, die näherungsweise gleich der Breite von 3·EP ist. Alternativ kann die Barrierenbreite nähe gleich 4·EP ausgeführt sein, beispielsweise durch Anlegen der ersten Spannung an die Elektroden E10, E9, E8 und E7 und Anlegen einer zweiten Spannung an die übrigen Elektroden E1, E2, E3, E4, E5, E6, E11 und E12. Alternativ kann die Barrierenbreite etwa gleich 2·EP ausgeführt sein, beispielsweise durch Anlegen der ersten Spannung an die Elektroden E8 und E7 und Anlegen einer zweiten Spannung an die übrigen Elektroden E1, E2, E3, E4, E5, E6, E9, E10, E11 und E12. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass die Barriere(BR)-Breite näherungsweise gleich der Schlitz(SL)-Breite ist, die näherungsweise gleich der Breite von 3·EP ist, wie es in 6 gezeigt ist.

7 zeigt eine erste Spannung, die an die Elektroden E3, E2 und E1 angelegt oder adressiert ist, und eine zweite Spannung ist an die übrigen Elektroden E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10, E11 und E12 angelegt oder adressiert. 7 ist in Relation zu 4 eingezeichnet, aber auch auf 20 anwendbar. Die Potentialdifferenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung in Kombination mit den Polarisatoren 14 und 24 (nicht gezeigt) ist ausreichend, um eine Barriere BR (nicht transmissiver Bereich) zu machen. 7 zeigt, dass sich die Position des Barriere(BR)-Bereichs und die Position des Schlitz(SL)-Bereichs relativ zur Position Barriere(BR)-Bereichs und zur Position des Schlitz(SL)-Bereichs, die in 6 gezeigt sind, um einen Abstand näherungsweise gleich EP/2 bewegt haben.

Für die Elektrodenanordnung von 6 und 7 weist die Schlitz(SL)-Position 12 eindeutige Orte aufweist. Jede Schlitzposition weist eine zugehörige Schlitzpositionsnummer auf. Mit Bezug auf 6 definieren wir die Schlitzpositionsnummer gleich 9. Mit Bezug auf 7 definieren wird die Schlitzpositionsnummer gleich 10. Der volle Zusammenhang zwischen Schlitzpositionsnummer und Elektrodenwert ist in 8 dargestellt. Mit Bezug auf 8 bezeichnet „0” die zweite Spannung und nimmt den Wert von 0 V (d. h. die Elektrode ist ausgeschaltet). Mit Bezug auf 8 bezeichnet „1” die erste Spannung und nimmt den Wert von V Volt an, der in dem Bereich von 2,5 V bis 9 V liegen kann (d. h. die Elektrode ist eingeschaltet). Mit Bezug auf 8 sind die Schlitzpositionsnummern zyklisch und damit die Schlitzposition, die mit der Schlitzpositionsnummer 1 assoziiert bzw. verknüpft ist, angrenzend an bzw. benachbart zu den Schlitzpositionen, die durch die Schlitzpositionsnummern 2 und 12 beschriebenen sind.

In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die Elektrodenabschnitte in der gleichen zyklischen Anordnung in jeder Region des Parallaxenbarriere-Panels angeordnet sind, nämlich in der in den 4, 6 und 7 gezeigten zyklischen Anordnung. Falls dies nicht der Fall ist und Elektrodenabschnitte in einer Region in einer anderen zyklischen Anordnung zu Elektrodenabschnitten in einer anderen Region angeordnet sein sollten, kann dieser Unterschied in der gleichen zyklischen Anordnung zwischen Regionen während der Adressierung des Parallaxenbarriere-Panels kompensiert werden.

Mit Bezug auf 4, 20, 6, 7, 8 und den Stand der Technik (insbesondere WO 2014136610 A1) kann ein umschaltbares Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 in Verbindung mit einem Bildanzeige-Panel 10, einer Kamera, einer Gesicht/Kopf/Auge-Verfolgungs- bzw. Tracking-Software und einer Steuer- bzw. Regeleinheit zum Lenken eines linken Bildes zu dem linken Auge 90L und eines rechten Bildes zu dem rechten Auge 90R verwendet werden, um eine Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern für einen großen Bereich von lateralen Kopfbewegungen zu ermöglichen. Wenn sich der Benutzer nach links oder rechts bewegt, erkennt die Gesicht/Kopf/Auge-Tracking-Software im Wesentlichen die Änderung der lateralen Position des Benutzers und sendet Informationen an die Steuer- bzw. Regeleinheit, welche die entsprechenden Elektroden einschaltet, um eine Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern zu ermöglichen.

9 zeigt eine Darstellung der 3D-Betrachtungszone 70 für einen Auf-der-Achse-Betrachter der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 (d. h. die Kopfposition des Betrachters ist in der Mitte der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 positioniert, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt, welche die Augen 90R und 90L halbiert). Die Ausdehnung der 3D-Betrachtungszone 70 (der schattierte Bereich) kann genau mittels optischer Modellierungssoftware berechnet werden, zum Beispiel unter Verwendung einer Ray Tracing-Software. Die laterale und longitudinale Ausdehnung der 3D-Betrachtungszone 70, die in 9 gezeigt ist, ist nur zur Veranschaulichung gezeichnet, um den Leser über die Erfindung zu unterrichten. Wenn sich beide Augen des Benutzers (90R und 90L) innerhalb der 3D-Betrachtungszone 70 befinden, kann der Benutzer 3D-Bilder hoher Qualität betrachten. Das Bild für das rechte Auge, das auf dem Bildanzeige-Panel 10 gezeigt ist, wird auf das rechte Auge 90R des Betrachters mit dem schaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 gerichtet. Das auf dem Bildanzeige-Panel 10 gezeigte Bild für das linke Auge wird auf das linke Auge 90L des Betrachters mit dem schaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 gerichtet. Mit Bezug auf 8 ist die 3D-Betrachtungszone 70 für eine einzelne Schlitzpositionsnummer in 9 dargestellt. Wenn sich der Betrachter nach links oder rechts bewegt (laterale Bewegung), so dass sich zumindest ein Auge außerhalb der 3D-Betrachtungszone 70 befindet, dann werden 3D-Bilder geringer Qualität wahrgenommen, da das Bild für das linke Auge vom rechten Auge 90R wahrgenommen wird und umgekehrt. Um dies zu verhindern, kann, wenn sich der Betrachter nach links oder rechts bewegt (laterale Bewegung), die Schlitzpositionsnummer (und somit die Elektrodenspannungen) verändert werden, so dass die 3D-Betrachtungszone 70 immer beide Augen umfasst und eine High-Quality 3D-Betrachtung beibehalten wird (d. h. ein Kopf/Gesicht/Augen-Verfolgungssystem bzw. Tracking System wird verwendet). Im Allgemeinen ist die laterale Breite der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 durch ADDW dargestellt und speziell in 9 ist die laterale Breite der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 durch ADDW1 dargestellt. Der Elektrodengruppenabstand (φ) kann so gewählt werden, dass er eine optimale 3D-Betrachtungsdistanz bereitstellt, wie durch Vd61 gezeigt, und zwar unter Verwendung der Gleichung φ = 2PP/Vd(Vd + s/n). 9 zeigt, dass wenn der Betrachter bei der Betrachtungsdistanz Vd61 ist, eine gewisse laterale Kopfbewegung für die gleiche Schlitzpositionsnummer toleriert werden kann, während ein 3D-Bild hoher Qualität beibehalten wird. 9 zeigt, dass wenn der Betrachter bei der Betrachtungsdistanz Vd60 oder Vd62 ist, keine seitliche Kopfbewegung für die gleiche Schlitzpositionsnummer toleriert werden kann, während ein 3D-Bild hoher Qualität beibehalten wird. 9 zeigt, dass es eine minimale Betrachtungsdistanz Vd60 und eine maximale Betrachtungsdistanz Vd62 gibt. Aus praktischen Gründen kann die minimale Betrachtungsdistanz Vd60 geringfügig näher an der optimalen Betrachtungsdistanz Vd61 liegen als in 9 dargestellt. Aus praktischen Gründen kann die maximale Betrachtungsdistanz Vd62 geringfügig näher an der optimalen Betrachtungsdistanz Vd61 liegen als in 9 dargestellt. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass Vd60 die minimale Betrachtungsdistanz und Vd62 die maximale Betrachtungsdistanz ist. Im Allgemeinen ist die Differenz zwischen der maximalen Betrachtungsdistanz Vd62 und der minimalen Betrachtungsdistanz Vd60 der Longitudinalbetrachtungsdistanzbereich VdR (d. h. VdR = Vd62 – Vd60) und speziell in 9 ist der Longitudinalbetrachtungsdistanzbereich VdR1. Die Größe des Longitudinalbetrachtungsdistanzbereichs VdR ist eine Funktion der vielen Parameter. Zwei der Parameter, welche die Größe von VdR bestimmen, sind die Breite ADDW (laterale Breite) der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung und die optimale Betrachtungsdistanz Vd61. Wie in 9 dargestellt, kann ein erster Betrachtungsdistanzbereich VdR1 für eine gegebene optimale Betrachtungsdistanz Vd61 und eine gegebene Breite ADDW1 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung erreicht werden.

10 zeigt eine Darstellung der 3D-Betrachtungszone 70 für einen Auf-der-Achse-Betrachter einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 und ist im Wesentlichen die gleiche wie die in 9 beschriebene. Die in 10 gezeigte optimale Betrachtungsdistanz Vd61 ist die gleiche wie die optimale Betrachtungsdistanz Vd61, die in 9 gezeigt ist. Die Breite ADDW2 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung in 10 ist größer als die Breite ADDW1 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung. Der Effekt des Erhöhens der Breite der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung von ADDW1 auf ADDW2 verkleinert den Longitudinalbetrachtungsdistanzbereich VdR (d. h. die maximale Betrachtungsdistanz Vd62 minus der minimalen Betrachtungsdistanz Vd60 hat abgenommen). Wie in 10 dargestellt, kann ein zweiter Betrachtungsdistanzbereich VdR2 für eine gegebene optimale Betrachtungsdistanz Vd61 und eine gegebene Breite ADDW2 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung erreicht werden. Für viele Anwendungen tun sich die gewünschte optimale Betrachtungsdistanz Vd61 und die gewünschte Breite ADDW der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung zusammen, um Longitudinalbetrachtungsdistanzbereich VdR zu erhalten, der unzureichend klein ist.

Es wurde im Stand der Technik berichtet, dass der effektive Longitudinalbetrachtungsdistanzbereich VdR durch aktives Steuern bzw. Regeln des Elektrodengruppenabstandes (φ) des schaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20 durch aktives Steuern bzw. Regeln der Breite jeder Elektrode (W) und/oder Steuern bzw. Regeln des Spalts zwischen jeder Elektrode (G) vergrößert werden kann, so dass für eine gegebene Kopfposition ein 3D-Bild hoher Qualität beobachtet wird. Mit Bezug auf die Gleichung φ = 2PP/Vd(Vd + s/n) ist klar, dass das aktive Steuern bzw. Regeln des Elektrodengruppenabstands (φ) eine Steuerung bzw. Regelung über die optimale Betrachtungsdistanz Vd (d. h. Vd61) ermöglicht. Da jedoch die Elektrodenbreite (W), der Elektrodenabstand (G) und der Elektrodengruppenabstand (φ) durch photolithographische Prozesse gemäß einem bestimmten Design definiert werden, kann die optimale Betrachtungsdistanz Vd nicht aktiv unter Verwendung des herkömmlichen Standes der Technik eingestellt werden.

Es wurde ein überraschendes experimentelles Ergebnis erzielt, das es ermöglicht hat, den effektiven Longitudinalbetrachtungsdistanzbereich VdR wesentlich zu erhöhen, und zwar unter Verwendung eines Parallaxenbarrieredesigns und Verfahrens, das den Elektrodengruppenabstand (φ) nicht aktiv steuert bzw. regelt. Dieses überraschende experimentelle Ergebnis hat die Gestaltung einer neuen Art von umschaltbarem Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 ermöglicht. Die neue Art von umschaltbarem Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 ermöglicht die Realisierung eines längeren Longitudinalbetrachtungsdistanzbereichs VdR, und somit können High-Quality 3D-Bilder für eine große Vielzahl von Kopfpositionen betrachtet werden. Die neue Art von umschaltbarem Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 ist ein Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200. Mit Bezug auf 11 ermöglicht das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200, dass die 3D-Betrachtungszone 70 in einer lateralen (links und rechts) Richtung und in einer Longitudinal-(Vorwärts- und Rückwärts)Richtung bewegt werden kann, wodurch eine große effektive 3D-Betrachtungszone 71 sowohl in lateraler Richtung als auch Longitudinalrichtung ermöglicht wird. Die Form der effektiven 3D-Betrachtungszone 71, die in 11 gezeigt ist, dient nur Veranschaulichungszwecken. Die Form der effektiven 3D-Betrachtungszone 71 kann quadratisch, rechteckig, trapezförmig usw. sein. Für jede gegebene Kopfposition kann die 3D-Betrachtungszone 70 zwar relativ klein sein, aber die Fähigkeit des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200, die 3D-Betrachtungszone 70 nach links, rechts, vorne und hinten zu bewegen, erzeugt eine große effektive 3D-Betrachtungszone 71.

Im Gegensatz zu einem Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 gemäß der Erfindung ermöglicht ein Einzelregion-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel mit mehreren unabhängigen Elektroden, die 3D-Betrachtungszone 70 nur in einer lateralen (links und rechts) Richtung zu bewegen, und folglich kann eine große effektive 3D-Betrachtungszone 71 zwar in lateraler Richtung, aber nicht in Longitudinalrichtung realisiert werden. Das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 ist gegenüber einem Einzelregion-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel von Vorteil, da es eine größere effektive 3D-Betrachtungszone 71 in der Longitudinalrichtung ermöglicht.

Ein Beispiel für ein umschaltbares Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200, das 9 Regionen aufweist, ist in 12 (Seitenansicht) und 13 (Vorderansicht) gezeigt. Mit Bezug auf 13 (Vorderansicht) ist die Höhe des sichtbaren Bereichs des umschaltbaren Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 durch ADDH gezeigt und die Breite des umschaltbaren Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 ist durch ADDW, ADDW2 gezeigt. Mit Bezug auf 13 (Vorderansicht) ist der durch ADDW × ADDH definierte Bereich der sichtbare Bereich der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 (d. h. die Ebene des sichtbaren Bereichs der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 fällt mit der Ebene der Seite zusammen). Mit Bezug auf 12 und 13 ist die Region 1 mit „R1” bezeichnet, Region 2 ist mit „R2” bezeichnet etc. Im Allgemeinen ist die Region p mit „Rp” bezeichnet, wobei p eine ganze Zahl ist. Das umschaltbare Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 kann mehr als 9 Regionen aufweisen. Das umschaltbare Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 kann weniger als 9 Regionen aufweisen. Ein erster Vorteil einer größeren Anzahl von Regionen ermöglicht es, das vom Betrachter ein 3D-Bild höherer Qualität wahrgenommen wird (d. h. höhere Genauigkeit beim Lenken ein linken Bildes zu dem linken Auge 90L und eines rechten Bildes zu dem rechten Auge 90R, mit anderen Worten geringeres 3D-Übersprechen). Ein zweiter Vorteil einer größeren Anzahl von Regionen ermöglicht eine größere effektive 3D-Betrachtungszone 70, insbesondere in der Longitudinalrichtung. Ein Vorteil von weniger Regionen ermöglicht eine einfachere autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 (einfachere Ansteuerelektronik, einfachere Implementierung etc.). Die Verwendung von 9 Regionen hat sich als guter Kompromiss zwischen 3D-Bildqualität, effektiver 3D-Betrachtungszonengrösse und Einfachheit des Designs für eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 mit einer Anzeigebreite ADDW in dem Bereich von 20 cm bis 35 cm herausgestellt. Die Verwendung von 9 Regionen hat sich als gutes Kompromissdesign für eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 mit einer Anzeigebreite ADDW in dem Bereich von 20 cm bis 35 cm und einer minimale Betrachtungsdistanz Vd60 in dem Bereich von 50 cm bis 60 cm und eine maximale Betrachtungsdistanz Vd62 in dem Bereich von 80 cm bis 100 cm herausgestellt. Als vorteilhaft hat sich die Verwendung einer ungeraden Anzahl von Regionen herausgestellt, wenn die Kopfposition des Benutzers (wie in 10 gezeigt) bei Betrachtung der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 im Wesentlichen auf der Achse zentriert ist.

Das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 ist ein neuartiges Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20. Mit Bezug auf 1, 2 und 3 kann die Positionierung des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 relativ zu der Bildanzeige 10 die gleiche sein wie die Positionierung des Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20. Sofern nicht anders angegeben werden alle nachfolgenden Ausführungsformen in Bezug auf 2 beschrieben, wo das die Bildanzeige-Panel 10 auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigeeinrichtung angeordnet ist; es versteht sich aber auch, dass das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung angeordnet sein kann.

Ein Einzelregion-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel weist eine einzige Gruppe von unabhängig adressierbaren Elektroden auf (z. B. E1 bis E12, wie es in 4 gezeigt ist). Die einzige Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden wird wiederholt, um sich über die gesamte Breite des Anzeigebereichs ADDW zu erstrecken. Ein Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 der vorliegenden Erfindung weist zumindest eine erste Region, die zumindest eine erste Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden enthält, und zumindest eine zweite Region auf, die zumindest eine zweite Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden enthält. Die Elektroden der ersten Region werden unabhängig von den Elektroden adressiert, die zu der zweiten Region gehören. Im Allgemeinen weist ein Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 mehr als eine Region auf. Das heißt, jede Region R1...R9 der Multiregionen-Parallaxenbarriere von 12 oder 13 weist eine Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden gemäß einem der hierin beschriebenen Beispiele auf. Beispielsweise kann jede Region Elektroden E1 bis E12 mit mehreren Elektrodenabschnitten enthalten, wie es in 4, 20, 23, 24, 28 oder 29 gezeigt ist. Die Elektroden in einer Region sind unabhängig von den Elektroden in jeder anderen Region des Parallaxenbarriere-Panels adressierbar.

Die Gesamtzahl unabhängig adressierbarer Elektroden in einem Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 ist die Summe der unabhängig adressierbaren Elektroden in jeder der Regionen. Mit Bezug auf 12 und Figur 13, wenn die Anzahl unabhängig adressierbarer Elektroden in jeder Region gleich ist und 12 beträgt, dann ist die Gesamtzahl unabhängig adressierbarer Elektroden gleich 12 × 9 = 108.

Die Abschnitte der unabhängig adressierbaren Elektroden der ersten Gruppe, die zu der ersten Region gehört, werden wiederholt, um sich über die Breite der ersten Region (WR1) der Bildanzeige 10 zu erstrecken. Die Abschnitte der unabhängig adressierbaren Elektroden der zweiten Gruppe, die zu der zweiten Region gehört, werden wiederholt, um sich über die Breite der zweiten Region (WR2) der Bildanzeige 10 zu erstrecken und so weiter für weitere Regionen.

Allgemeiner, wenn die Anzahl der unabhängig adressierbaren Elektroden in jeder Region gleich ist, enthält jede Gruppe n unabhängig adressierbare Elektroden und diese Gruppe wird m mal wiederholt (d. h. eine Elektrode weist m Abschnitte auf), um sich über die Breite de p-ten Region (WRp) der Bildanzeige 10 zu erstrecken, wobei m eine ganze Zahl ist. Die Breite der ersten Region WR1 kann gleich der, näherungsweise gleich der oder ungleich der Breite der zweiten Region WR2 sein. Im Allgemeinen kann die Breite der p-ten Region WRp gleich der, näherungsweise gleich der oder ungleich der Breite der p + 1-Region WRp + 1 sein, wobei p eine ganze Zahl von 1 bis P ist, wobei es P Regionen gibt. Sofern nicht anders angegeben ist für alle nachfolgenden Ausführungsformen die Breite jeder Region näherungsweise gleich. Wenn zwei Regionen die gleiche Breite wie einander aufweisen, kann mp (wobei mp der Wert von m für die p-te Region ist) für jede Region den gleichen Wert aufweisen.

Ein Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel kann in einem oder mehreren Modi arbeiten. In einem Modus adressiert das Parallaxenbarriere-Panel die Elektroden in einer Region und die Elektroden in einer anderen Region auf der Basis eines empfangenen Ansteuersignals derart, dass die Elektroden in einer Region ein erstes Parallaxenbarriere-Array in dieser Region definieren und die Elektroden in einer anderen Region ein unterschiedliches Parallaxenbarriere-Array definieren. Wie nachfolgend beispielsweise unter Bezugnahme auf 16 beschrieben kann dies eine bessere 3D-Bildqualität für einige Betrachtungsabstände des Betrachters von dem Anzeige-Panel bereitstellen.

Das Parallaxenbarriere-Panel kann zusätzlich auf Basis eines zweiten Ansteuersignals die Elektroden in den Regionen der Parallaxenbarriere derart adressieren, dass in jedem Region des Panels dasselbe Parallaxenbarriere-Array definiert ist. Wie nachfolgend beispielsweise unter Bezugnahme auf 16 beschrieben gibt es eine Betrachtungsdistanz, für den die beste 3D-Bildqualität auftritt, wenn ein einheitliches Parallaxenbarriere-Array über das gesamte Panel (im Beispiel der 16 für eine Betrachtungsdistanz von 730 mm) definiert ist.

Das Parallaxenbarriere-Panel kann zusätzlich oder alternativ basierend auf einem dritten Ansteuersignal die Elektroden in den Regionen der Parallaxenbarriere derart adressieren, dass das Parallaxenbarriere-Panel keine Abbildungsfunktion bereitstellt. Ein mit dem Parallaxenbarriere-Panel assoziiertes bzw. verknüpftes Bildanzeige-Panel kann dann in einem konventionellen 2-D-Anzeigemodus arbeiten.

Das erste und zweite Ansteuersignal können beispielsweise unter Verwendung einer Eingabe von einem oder mehreren Positionssensoren abgeleitet werden, welche die Trennung des Betrachters von dem Panel bestimmen (d. h. die Betrachtungsdistanz bestimmen). Die gewünschte Konfiguration der Parallaxenbarriere in jeder Region des Parallaxenbarriere-Panels kann dann aus vorgespeicherten Informationen bestimmt werden, wie es in 16 gezeigt ist, oder jedes Mal neu berechnet werden, und die Elektroden in jeder Region werden entsprechend adressiert. Das dritte Ansteuersignal kann beispielsweise von einem Eingabeanzeigesignal oder einer Benutzereingabe abgeleitet werden, die anzeigt, dass ein 2D-Anzeigemodus gewünscht ist.

Mit Bezug auf 21 ist ein schematischer Aufbau von unabhängig adressierbaren Elektroden an der Grenze zwischen einer ersten Region (z. B. Region 1) und einer zweiten Region (z. B. Region 2) für ein umschaltbares Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 gezeigt. 21 ist in Relation zu der Elektrodenkonfiguration eingezeichnet, die durch 4 oder 20 dargestellt ist. Der Übersichtlichkeit halber sind die Substrate, Polarisatoren, LC-Ausrichtungsschichten etc. in 21 nicht dargestellt. Region 1 weist 12 unabhängig adressierbare Elektroden in einer Gruppe auf, die mit R1E1 bis R1E12 bezeichnet sind. Die Elektroden der Region 1 weisen eine zyklische Anordnung auf, wobei die Elektrode E1 benachbart zu der Elektrode E2 und der Elektrode E6 etc. ist. Die Elektroden der Region 1 weisen eine zyklische Anordnung auf, wobei die Elektrode E7 benachbart zu der Elektrode E8 und der Elektrode E12 etc. ist. Region 2 weist 12 unabhängig adressierbare Elektroden in einer Gruppe auf, die mit R2E1 bis R2E12 bezeichnet sind. Die Elektroden der Region 2 weisen eine zyklische Anordnung auf, wobei die Elektrode E1 benachbart zu der Elektrode E2 und der Elektrode E6 etc. ist. Die Elektroden der Region 2 weisen eine zyklische Anordnung auf, wobei die Elektrode E7 benachbart zu der Elektrode E8 und der Elektrode E12 etc. ist. Die zyklische Anordnung der Elektroden bleibt an der Grenze zwischen Region 1 und Region 2 erhalten. Die Elektrode E7 ist beispielsweise stets benachbart zu der Elektrode E8 und E12. Jedes eindeutige Elektrodenlabel bezeichnet eine unabhängig adressierbare Elektrode. 21 zeigt 24 unabhängig adressierbare Elektroden.

Mit Bezug auf 4, 5, 6, 7 und 20 kann die Elektrodenanordnung einer gegebenen Region (R1, R2 etc.) des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 die gleiche sein wie das Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20. Die Anzahl unabhängig adressierbarer Elektroden in einer Gruppe, die zu der ersten Region gehört, kann gleich der oder unterschiedlich zu der Anzahl unabhängig adressierbarer Elektroden in einer anderen Gruppe sein, die zu der zweiten Region gehört. Im Allgemeinen kann die Anzahl der unabhängig adressierbaren Elektroden in der m-ten Gruppe, die zu Region p gehört, gleich der oder unterschiedlich von der Anzahl unabhängig adressierbarer Elektroden in der m-ten Gruppe sein, die zu der Region p + 1) gehört, wobei p eine ganze Zahl ist. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass die Anzahl unabhängig adressierbarer Elektroden in jeder Gruppe, die zu jeder Region gehören, gleich ist und beispielsweise gleich 12 ist.

Mit Bezug auf 5 kann die Breite W jeder Elektrode, die mit der ersten Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, gleich der, näherungsweise gleich der oder verschieden von der Breite jeder Elektrode sein, die mit der zweiten Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist. Im Allgemeinen kann die Breite W jeder Elektrode, die mit der Region p des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, gleiche der, näherungsweise gleich der oder verschieden von der Breite jeder Elektrode sein, die mit der Region p + 1 des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, wobei p eine ganze Zahl ist. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass die Breite W jeder Elektrode in jeder Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 gleich ist.

Mit Bezug auf 5 kann der Spalt G zwischen jeder Elektrode, die mit der ersten Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, gleich dem, näherungsweise gleich dem oder verschieden von dem Spalt jeder Elektrode sein, die mit der zweiten Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist. Im Allgemeinen kann der Spalt G zwischen jeder Elektrode, die mit der Region p des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, gleich dem, näherungsweise gleich dem oder verschieden von dem Spalt zwischen jeder Elektrode sein, die mit der Region p + 1 des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, wobei p eine ganze Zahl ist. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass der Spalt G zwischen jeder Elektrode in jeder Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 gleich ist.

Mit Bezug auf 5 kann der Elektrodenabstand EP, der mit der ersten Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, gleich dem, näherungsweise gleich dem oder verschieden von dem Elektrodenabstand sein, der mit der zweiten Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist. Im Allgemeinen kann der Elektrodenabstand EP, der mit der Region p des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, gleich dem, näherungsweise gleich dem oder verschieden von dem Elektrodenabstand EP sein, der mit der Region p + 1 des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 assoziiert ist, wobei p eine ganze Zahl ist. Sofern nicht anders angegeben wird für alle nachfolgenden Ausführungsformen davon ausgegangen, dass die Elektrodenteilung EP in jeder Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 200 gleich ist.

Mit Bezug auf 14 ist ein Beispiel für das zyklische Elektrodenlayout auf dem ersten Substrat 21 der ersten Region R1 dargestellt. Die Elektroden (mit E7, E8, E9, E10, E11 und E12 bezeichnet) erstrecken sich über die gesamte Höhe ADDH des Anzeigebereichs. Der Gruppenabstand φ ist ebenfalls dargestellt. 14 zeigt den Gruppenabstand 3-mal wiederholt, um die Breite WR1 der ersten Region R1 zu füllen. In der Praxis kann der Gruppenabstand m1 mal wiederholt werden, um die Breite WR1 der ersten Region zu füllen, wobei m1 eine ganze Zahl ist (und allgemein kann der Gruppenabstand mp mal wiederholt werden, um die Breite WRp der p-ten Region zu füllen). Die Elektroden, die zu dem ersten Substrat gehören, sind mit einer Ansteuerelektronik (nicht dargestellt) verbunden, und zwar über elektrische Verbindungen (nicht dargestellt), die außerhalb des Anzeigebetrachtungsbereichs platziert sind. Mit anderen Worten zeigt 14 eine Mehrzahl erster Elektroden, die zu einer ersten Region gehören, wobei die ersten Elektroden unabhängig voneinander adressierbar sind und zwei oder mehr Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang einer ersten Richtung (y-Richtung) erstrecken und lateral voneinander entlang einer zweiten Richtung (x-Richtung) beabstandet sind, die von der ersten Richtung verschieden ist, wobei die Elektrodenabschnitte der ersten Elektroden in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind. Das heißt die Elektrodenabschnitte E12 in 14 sind Abschnitte derselben Elektrode (die 12-te Elektrode) und sind durch einen in 14 nicht dargestellten leitfähigen Verdrahtungsabschnitt elektrisch miteinander verbunden. Gleichermaßen sind die Elektrodenabschnitte E11 in 14 Abschnitte der 11-ten Elektrode und sind elektrisch miteinander verbunden sind, usw.

Mit Bezug auf 15 ist ein Beispiel für das zyklische Elektrodenlayout auf dem zweiten Substrat 22 der ersten Region R1 dargestellt. Die Elektroden (mit E1, E2, E3, E4, E5 und E6 bezeichnet) erstrecken sich über die gesamte Höhe ADDH des Anzeigebereichs. Der Gruppenabstand φ ist ebenfalls dargestellt. 15 zeigt den Gruppenabstand 3-mal wiederholt, um die Breite WR1 der ersten Region R1 zu füllen. In der Praxis kann der Gruppenabstand m1 mal wiederholt werden, um die Breite WR1 der ersten Region zu füllen, wobei m1 eine ganze Zahl ist (und allgemein kann der Gruppenabstand mp mal wiederholt werden, um die Breite WRp der p-ten Region zu füllen). Die Elektroden, die zu dem zweiten Substrat gehören, sind mit einer Ansteuerelektronik (nicht dargestellt) verbunden, und zwar über elektrische Verbindungen (nicht dargestellt), die außerhalb des Anzeigebetrachtungsbereichs platziert sind. Mit anderen Worten zeigt 15 eine Mehrzahl ersten Elektroden, die zu einer ersten Region gehören, wobei die ersten Elektroden unabhängig voneinander adressierbar sind und zwei oder mehr Elektrodenabschnitte umfassen, die sich entlang einer ersten Richtung (y-Richtung) erstrecken und lateral entlang einer zweiten Richtung (x-Richtung) voneinander beabstandet, die von der ersten Richtung verschieden ist, wobei die Elektrodenabschnitte der ersten Elektroden in einer zyklischen Anordnung angeordnet sind. Das heißt die Elektrodenabschnitte E6 in 15 sind Abschnitte derselben Elektrode (die 6-te Elektrode), und sind durch einen in 15 nicht dargestellten leitfähigen Verdrahtungsabschnitt elektrisch miteinander verbunden. Gleichermaßen sind die Elektrodenabschnitte E5 in 10 Abschnitte der 5-ten Elektrode und sind elektrisch miteinander verbunden, usw.

Mit Bezug auf 4, 5, 6, 7, 20, 14 und 15 sind die Elektroden, die zu dem ersten Substrat 21 gehören, von den Elektroden, die zu dem zweiten Substrat 22 gehören, um einen Betrag versetzt, der gleich dem oder näherungsweise gleich dem halben Elektrodenabstand/2 ist, d. h. EP/2.

Mit Bezug auf 8, für eine gegebene Kopfposition, kann die erste Region R1 adressiert werden, um eine Parallaxenbarriere mit einer ersten Schlitzpositionsnummer zu definieren, und die zweite Region R2 kann unabhängig adressiert werden, um eine Parallaxenbarriere mit einer zweiten Schlitzpositionsnummer zu definieren. Die erste Schlitzpositionsnummer kann die gleiche sein wie die zweite Schlitzpositionsnummer (d. h. in der ersten Region und der zweiten Region ist dasselbe Parallaxenbarriere-Array definiert), oder die erste Schlitzpositionsnummer kann von der zweiten Schlitzpositionsnummer verschieden sein (d. h. in der ersten Region und der zweiten Region sind unterschiedliche Parallaxenbarriere-Arrays definiert). Im Allgemeinen kann die Schlitzpositionsnummer jeder Region (R1, R2, etc.) des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20, 200 unabhängig gesteuert bzw. geregelt werden. Es kann vorteilhaft sein, das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 mit ausreichend Regionen zu designen, so dass sich die Schlitzpositionsnummer benachbarter Regionen nie um mehr als 1 Schlitzpositionsnummer für alle Kopfpositionen unterscheiden muss. Mit Bezug auf 8 ist die Schlitzposition 1 benachbart zu der Schlitzposition 2 und der Schlitzposition 12.

Mit Bezug auf 16 ist ein Beispiel für die Schlitzpositionsnummer für jede Region (R1, R2 etc.) für einen Auf-der Achse-Betrachter der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 (d. h. die Kopfposition des Betrachters weist eine konstante laterale Position auf, die in der Mitte der autostereoskopischen Anzeigeeinrichtung 1 liegt) bei verschiedenen Abständen von der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 dargestellt. Das Ansteuern der Regionen des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20, 200 derart, dass die Regionen eine Parallaxenbarriere mit einer Schlitzpositionsnummer gemäß einer Zeile von 16 aufweisen, stellt eine gute Qualität der 3D-Anzeige für einen Betrachter bei einem Abstand von dem Anzeige entsprechend dieser Zeile sicher. Ein Auf-der Achse-Betrachter ist als an Position x = 0 befindlich anzusehen, wobei das links der Mitte Betrachten eine negative x-Position und das rechts der Mitte Betrachten eine positive x-Position ist. Wie zuvor beschrieben ändert sich die Schlitzpositionsnummer für ein herkömmliches umschaltbares Einzelregion-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 nur in Abhängigkeit von der lateralen Kopfposition. Im Gegensatz dazu kann sich die Schlitzpositionsnummer für ein umschaltbares Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 der Erfindung in Abhängigkeit von der lateralen Kopfposition und/oder Longitudinalkopfposition ändern, um High-Quality 3D-Bilder über den gesamten Anzeigebereich der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 bereitzustellen. Wie in 16 gezeigt ändert sich die Schlitzpositionsnummer für einige Regionen, wenn die Betrachtungsdistanz (d. h. die Longitudinalkopfposition) verändert wird. Wie ebenfalls gezeigt gibt es eine Betrachtungsdistanz, für die jede Region des Parallaxenbarriere-Panels dieselbe Schlitzpositionsnummer bei einer Adressierung für einen Betrachter bei dieser Betrachtungsdistanz aufweist (in diesem Beispiel eine Betrachtungsdistanz von 730 mm). Vorzugsweise ist das Parallaxenbarriere-Panel so konfiguriert, dass jede Region des Parallaxenbarriere-Panels bei der Designbetrachtungsdistanz die gleiche Schlitzpositionsnummer aufweist. Diese Betrachtungsdistanz (Vd) kann durch Lösen der Gleichung ausgewählt werden: φ = 2PP/Vd(Vd + s/n). Bei der Designbetrachtungsdistanz ist der Elektrodengruppenabstand φ so gewählt, dass für alle Regionen die gleiche Schlitzpositionsnummer erforderlich ist. In erster Näherung für eine relativ kleine laterale Kopfbewegung nach links nehmen alle in 16 gezeigten Schlitzpositionsnummern um den gleichen Betrag ab. In erster Näherung für eine relativ kleine laterale Kopfbewegung nach rechts nehmen alle in 16 gezeigten Schlitzpositionsnummern um den gleichen Betrag zu. Wie in 16 dargestellt, wenn die Betrachtungsdistanz von der Designbetrachtungsdistanz abweicht, ändert sich die Schlitzpositionsnummer für die Regionen am Rand der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 (d. h. R1 und R9) als erstes. Je weiter der Auf-der-Achse-Betrachter von der Designbetrachtungsdistanz abweicht, desto größer ist die Änderung der Schlitzpositionsnummer der Regionen am Rand der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 (d. h. R1 und R9) relativ zu der zentralen Region (R5).

Mit Bezug auf 8, 16 und 21, wenn die Schlitzpositionsnummer zweier benachbarter Regionen (z. B. R3 und R4) gleich ist, so ist die Breite des Schlitzes, der sich am nächsten an der Grenze der benachbarten Regionen (z. B. R3 und R4) befindet, gleich 3·EP. Mit anderen Worten gibt es keine Unstetigkeit bzw. Diskontinuität bei der Schlitzposition in benachbarten Regionen, wenn die Schlitzpositionsnummer in benachbarten Regionen gleich ist. Mit Bezug auf 16 ist die Schlitzpositionsnummer bei der Betrachtungsdistanz 580 mm in R4 7 und R3 8. Dies bedeutet, dass die Breite des Schlitz, der sich am nächsten an der Grenze der benachbarten Regionen befindet, gleich ((3·EP) + (EP/2)) ist. Mit Bezug auf 16 ist die Schlitzpositionsnummer bei der Betrachtungsdistanz 900 mm in R4 7 und R3 6. Dies bedeutet, dass die Breite des Schlitz, der sich am nächsten an der Grenze der benachbarten Regionen befindet, gleich ((3·EP) – (EP/2)) ist. Es kann vorteilhaft sein, dass der Schlitz, der sich am nächsten an der Grenze von zwei benachbarten Regionen befindet, eine maximale Breite von ((3·EP) + (EP/2)) und eine minimale Breite von ((3·EP) – (EP/2)) aufweist, um eine High-Quality 3D-Betrachtung (geringes 3D-Übersprechen) für Abstände zu ermöglichen, die von der Designbetrachtungsdistanz abweichen.

Eine erste allgemeine Designregel zur Bestimmung der Anzahl der benötigten Regionen beinhaltet die Verwendung eines analytischen Verfahrens oder einer optischen Simulationssoftware (Ray Tracing) zum Bestimmen der maximalen Regionenbreite (WRp-Maximum), die erforderlich ist, um eine High-Quality 3D-Betrachtung (geringes 3D-Übersprechen) für den gewünschten Betrachtungsdistanzbereich VdR zu ermöglichen. Die Breite ADDW der autostereoskopischen Anzeigeeinrichtung 1 geteilt durch das WRp-Maximum geteilte ergibt die Anzahl der benötigten Regionen in dem Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200. Eine zweite allgemeine Designregel zur Bestimmung der Anzahl der benötigten Regionen beinhaltet die Verwendung eines analytischen Verfahrens oder einer optischen Simulationssoftware (Ray Tracing) zum Sicherstellen, dass die Spaltpositionsnummer zwischen zwei benachbarten Regionen nie größer als 1 sein muss. Wenn R3 beispielsweise eine Schlitzpositionsnummer von 7 aufweist, dann kann R2 nur eine Schlitzpositionsnummer von 6 oder 7 oder 8 aufweisen. Mit anderen Worten ist die maximale Änderung der Schlitzposition zwischen zwei benachbarten Regionen gleich dem Abstand EP/2. Die erste allgemeine Designregel und die zweite allgemeine Designregel können zusammengefasst werden, um eine Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 200 zu designen, das eine Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern für den gewünschten Bereich von lateralen Kopfbewegungen und Longitudinalkopfbewegungen ermöglicht.

Parameter, die in der optischen Simulationssoftware (Ray Tracing) verwendet werden, um diese ersten und zweiten oben beschriebenen allgemeinen Entwurfsregeln zu erfüllen, können beinhalten: maximale Betrachtungsdistanz Vd62, minimale Betrachtungsdistanz Vd60, Designbetrachtungsdistanz Vd61, Breite des Bild-Panels ADDW, ADDW2, Pixelabstand PP des Bild-Panels 10, Pixelapertur in der x-Richtung (zweite Richtung) des Bild-Panels, Barrierenbreite BR, Schlitzbreite SL, Elektrodenabstand EP, Gruppenabstand φ (Parallaxenbarriereabstand) und Anzahl unabhängig adressierbarer Elektroden pro Region. Ein weiterer Parameter, der für die optische Simulation erforderlich sein kann, ist der Abstand zwischen der Bildanzeige-Panel-LC-Schicht 13 zu der Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200-LC-Schicht 23. Die Designbetrachtungsdistanz Vd61 kann gleich der minimalen Betrachtungsdistanz Vd60 oder gleich der maximalen Betrachtungsdistanz Vd62 sein oder kann zwischen der minimalen und der maximalen Betrachtungsdistanz Vd60, Vd62 liegen.

Ein erstes Beispiel einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 mit einer hinteren Barriere (siehe 2) ist wie folgt: maximale Betrachtungsdistanz (Vd62) = 900 mm, minimale Betrachtungsdistanz (Vd60) = 580 mm, Designbetrachtungsdistanz (Vd61) = 740 mm, Pixelabstand PP des Bildanzeige-Panels 10 in der x-Richtung = 50,7 μm, Breite des Bild-Panels ADDW, ADDW2 = 5760·50,7 μm = 292,032 mm, Pixelapertur in der x-Richtung 21 μm (d. h. der Pixelabstand PP umfasst einen transmissiven Aperturteil und einen nicht transmissiven Teil), Barrierenbreite BR = 50,742 μm, Schlitzbreite SL = 50,742 μm, Gruppenabstand φ (Parallaxenbarriereabstand) = 101,484 μm und 12 unabhängig adressierbare Elektroden je Region, angeordnet wie in 4 gezeigt. Der Abstand zwischen die Bildanzeige-Panel-LC-Schicht 13 zu der Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200-LC-Schicht 23 betrug 0,92 mm. Simulationsergebnisse legten nahe, dass das erste Beispiel einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 zwischen 5 und 13 gleichmäßig beabstandete Regionen mit einem weiter optimierten Design, das zwischen 7 und 11 gleichmäßig beabstandete Regionen erfordert, erforderte. Eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 gemäß dem ersten Beispiel wurde mit 9 gleichmäßig beabstandeten Regionen (R1 bis R9) gefertigt. Das erste Beispiel einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 wies in der x-Richtung 5760 Pixel auf und in der y-Richtung 1080 Pixel auf. Daher betrug jede Region (R1 bis R9) die Breite von im Wesentlichen (innerhalb von 2 signifikanten Figuren) 640 Bildanzeige-Panel 10 Pixels (d. h. WRp = 640·50,7 μm, wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 9 ist). Die Pixel in der x-Richtung wiesen die gleiche Farbe auf, um Farbartefaktprobleme zu vermeiden. Die Pixel in der y-Richtung wiesen eine zyklische Anordnung von Rot, Grün, Blau auf, wobei die drei Farben ein weißes Pixel umfassten. Der Pixelabstand in der x-Richtung war 50 μm breit. Jedes Farbpixel in der y-Richtung war 33,8 μm lang. Ein weißes Pixel des Bildanzeige-Panels 10 maß daher 50,7 μm in der x-Richtung (zweite Richtung) und 101,4 μm in der y-Richtung (erste Richtung). Die Verwendung von 9 Regionen mit 12 unabhängig adressierbaren Elektroden pro Region für dieses erste Beispiel erwies sich als ein guter Designkompromiss, der eine relativ geringe Komplexität für das Elektrodenlayout und die Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern für einen ordnungsgemäß großen Bereich von Kopfpositionen ermöglicht.

Ein zweites Beispiel einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 mit einer hinteren Barriere (siehe 2) ist wie folgt: maximale Betrachtungsdistanz (Vd62) = 900 mm, minimale Betrachtungsdistanz (Vd60) = 580 mm, Designbetrachtungsdistanz (Vd61) = 740 mm, Pixelabstand PP des Bildanzeige-Panels 10 in der x-Richtung = 93,75 μm, Breite des Bild-Panels ADDW, ADDW2 = 2560·93,75 μm = 240 mm, Pixelapertur in der x-Richtung 52,75 μm (d. h. der Pixelabstand PP umfasst einen transmissiven Aperturteil und einen nicht transmissiven Teil), Barrierenbreite BR = 93,891 μm, Schlitzbreite SL = 93,891 μm, Gruppenabstand φ (Parallaxenbarriereabstand) = 187,782 μm und 12 unabhängig adressierbare Elektroden je Region, angeordnet wie in 4 gezeigt. Der Abstand zwischen die Bildanzeige-Panel-LC-Schicht 13 zu der Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200-LC-Schicht 23 betrug 1,7 mm. Simulationsergebnisse legten nahe, dass das zweite Beispiel einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 zwischen 5 und 11 gleichmäßig beabstandete Regionen mit einem weiter optimierten Design, das zwischen 7 und 9 gleichmäßig beabstandete Regionen erfordert, erforderte. Eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 gemäß dem zweiten Beispiel wurde mit 9 im Wesentlichen (bis innerhalb von 2 signifikanten Figuren) gleichmäßig beabstandeten Regionen (R1 bis R9) gefertigt. Das zweite Beispiel einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 wies in der x-Richtung 2560 Pixel auf und in der y-Richtung 542 Pixel auf. Die Region R5 (Mittelregion) wies eine Breite von im Wesentlichen (innerhalb von 2 signifikanten Figuren) 288 Bildanzeige-Panelpixel (d. h. WR5 = 288·93,75 μm) auf und die übrigen Regionen (R1, R2, R3, R4, R6, R7, R8 und R9) wiesen jeweils eine Breite von im wesentlichen (innerhalb von 2 signifikanten Figuren) 284 Bildanzeige-Panel 10-Pixeln auf (WR1 = WR2 = WR3 = WR4 = WR6 = WR7 = WR8 = WR9 = 284·93,75 μm). Die Pixel in der x-Richtung wiesen die gleiche Farbe auf, um Farbartefaktprobleme zu vermeiden. Die Pixel in der y-Richtung wiesen eine zyklische Anordnung von Rot, Grün, Blau auf, wobei die drei Farben ein weißes Pixel umfassten. Der Pixelabstand in der x-Richtung war 93,75 μm breit. Jedes Farbpixel in der y-Richtung war 62,5 μm lang. Ein weißes Pixel des Bildanzeige-Panels 10 maß daher 93,75 μm in der x-Richtung (zweite Richtung) und 187,5 μm in der y-Richtung (erste Richtung). Die Verwendung von 9 Regionen mit 12 unabhängig adressierbaren Elektroden pro Region für dieses zweite Beispiel erwies sich als ein guter Designkompromiss, der eine relativ geringe Komplexität für das Elektrodenlayout und die Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern für einen ordnungsgemäß großen Bereich von Kopfpositionen ermöglicht.

Mit Bezug auf 16 weist für eine gegebene laterale Kopfposition und Longitudinalkopfposition (x, z) jede Region eine assoziierte Schlitzpositionsnummer auf. Der Satz von Schlitzpositionsnummern für eine gegebene Kopfposition (x, z) wird im Folgenden als Schlitzmuster oder als Barrieremuster bezeichnet. Das Schlitzmuster für eine gegebene Kopfposition (x, z) definiert die Schlitzpositionsnummer in jeder Region für jede Gruppe unabhängig adressierbarer Elektroden. Beispielsweise ist mit Bezug auf 16 das Schlitzmuster für Kopfposition x = 0 mm, z = 580 mm 9 8 8 7 7 7 6 6 5. Ein Schlitzmuster bestimmt den Elektrodenzustand (EIN oder AUS) für jede Elektrode des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20, 200. Das Schlitzmuster, das eine optimale Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern (geringes 3D-Übersprechen) ermöglicht, kann durch einen analytischen Ansatz und/oder eine optische Simulationssoftware (Ray Tracing) und/oder experimentell ermittelt werden. Der Einsatz von Experimenten zur Bestimmung des optimalen Schlitzmusters kann bei der Beseitigung von Konstruktionsfehlern in der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 vorteilhaft sein. Mit anderen Worten kann der Einsatz von Experimenten zur Bestimmung des optimalen Schlitzmusters kann zur Kalibrierung der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 verwendet werden.

17 und 18 sind Blockdiagramme, die eine funktionale Gestaltung einer autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 zeigen. 19 ist ein Flussdiagramm eines von der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 durchgeführten Prozesses. Die autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 enthält ferner eine Steuer- bzw. Regelschaltung 40 und (einen) Positionssensor(en) 41. Die Steuer- bzw. Regelschaltung 40 enthält eine Bedieneinheit 42 und eine Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarrierepanel-Antriebs- bzw. -Ansteuereinheit 43 und einen Bildanzeigepanel-Treiber 44. 18 enthält ferner eine Schlitzmuster-Lookup-Tabelle (LUT) 45. Eine Schlitzmuster-Lookup-Tabelle kann die Schlitzmuster für alle Kopfpositionen in der 3D-Betrachtungszone 70 speichern. Eine Schlitzmuster-Lookup-Tabelle kann für jede Parallaxenbarriere-Schlitzpositionsnummer die Elektrodenzustände für jede unabhängig adressierbare Elektrode des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20, 200 speichern, die erforderlich sind, um eine Parallaxenbarriere-Schlitzpositionsnummer in jeder Region zu erhalten. Die Bildanzeigepanel-Ansteuereinheit 44 steuert das Bildanzeige-Panel 10 basierend auf Eingangsvideosignalen an und zeigt ein Bild auf dem Bildanzeige-Panel 10 an. Positionssensor(en) 41 erhält/erhalten die Positionsinformationen des Betrachters 90 (19, Schritt S1). Positionssensor(en) 41 ist/sind beispielsweise, eine Kamera und/oder ein Infrarotsensor. Alternativ ist/sind Positionssensor(en) 41 beispielsweise ein Kamerapaar und/oder ein Infrarotsensorpaar. Der Vorteil der Verwendung eines Kamerapaares und/oder eines Infrarotsensorpaars, die in lateraler Richtung (x-Richtung) separiert sind, besteht darin, dass die Disparität zwischen den von einem Sensorpaar bereitgestellten Informationen ermöglicht, sowohl laterale (x) als auch longitudinale (z) Kopfpositionsinformationen zu erhalten. Der Vorteil einer großen lateralen Trennung zwischen einem Sensorpaar besteht darin, dass die von den Sensoren erfassten Informationen eine genauere Berechnung der zu bestimmenden Longitudinalposition ermöglichen. Der Vorteil einer geringeren lateralen Trennung zwischen einem Sensorpaar besteht darin, dass die Sensoren ein kleineres Sichtfeld aufweisen können. Für eine einzige autostereoskopische Anzeigevorrichtung 1 hat sich eine Trennung zwischen einem Sensorpaar in dem Bereich von 4 cm bis 25 cm bewährt. Positionssensor(en) 41 liefert/liefern die erfassten Positionsinformationen an die Bedieneinheit 42 des Controllers 40.

Die Bedieneinheit 42 analysiert die von dem/den Positionssensor(en) 41 gelieferten Positionsinformationen des Betrachters 90, die Positionskoordinaten des Betrachters 90 (x, y, z) werden berechnet (Schritt S2). Die Berechnung der Positionskoordinaten kann beispielsweise durch ein Augenverfolgungssystem bzw. Eye Tracking-System oder Gesichtsverfolgungssystem bzw. Face Tracking-System oder Kopfverfolgungssystem bzw. Head Tracking-System zum Erfassen der Augenposition des Betrachters 90 durch ein Bildverarbeitungsverfahren erfolgen. Die Berechnung der Positionskoordinaten kann beispielsweise durch ein Head Tracking-System zum Erfassen einer Position des Kopfes des Betrachters 90 durch Infrarot durchgeführt werden.

Nach dem Bestimmen der Positionsinformationen des Betrachters 90 bestimmt die Bedieneinheit 42 das erforderliche Schlitzmuster für das Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 (Schritt S3). Mit anderen Worten werden die Positionskoordinaten des Betrachters 90 zum Bestimmen der Schlitzpositionsnummer (der Schlitzposition) für jede Region des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20, 200 verwendet. Das Schlitzmuster kann aus den Positionskoordinaten des Betrachters 90 (x, y, z) unter Verwendung einer vorbestimmten mathematischen Formel oder Algorithmus berechnet werden. Alternativ können alle Schnittmuster für die effektive 3D-Betrachtungszone 71 in einem Speicher, wie beispielsweise einer Schlitzmuster-Lookup-Tabelle (LUT) 45 gespeichert sein. Wenn eine Schlitzmuster-LUT 45 verwendet wird, ruft die Bedieneinheit 42 das für einen gegebenen Satz von Positionskoordinaten des Betrachters 90 (x, y, z) vorgesehene Schlitzmuster aus der Schlitzposition-LUT 45 ab.

Die Bedieneinheit 42 kann die umschaltbare Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarrierepanel-Antriebseinheit 43 mit dem Schlitzmuster versorgen, das mit den Positionskoordinaten des Betrachters 90 (x, y, z) assoziiert bzw. verknüpft ist. Die Beziehung zwischen einem gegebenen Schlitzmuster und der Spannung, die an jede der einzeln adressierbaren Elektroden zu adressieren ist, die zu dem Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 gehören, kann ebenfalls an der Schlitzmuster-LUT gespeichert werden. Die Bedieneinheit 42 kann die umschaltbare Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarrierepanel-Antriebseinheit 43 mit Informationen über die Spannung versorgen, die an jede der einzeln adressierbaren Elektroden zu adressieren ist, die zu dem Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20, 200 gehören. Im Allgemeinen treibt die Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel-Antriebseinheit 43 auf der Basis von Informationen, die von der Berechnungseinheit 42 bereitgestellt werden, das umschaltbare Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 an (Schritt S4), um eine Betrachtung von High-Quality 3D-Bildern für den gewünschten Bereich von Kopfpositionen zu ermöglichen.

Alternativ zu 23 ist ein weiteres Beispiel für Doppelschichtelektroden in 24 gezeigt. Mit Bezug auf 24 können alle unabhängig adressierbaren Elektroden, die jeweils aus Elektrodenabschnitten (E1 bis E12) bestehen, in einer zyklischen Anordnung in einer Doppelelektrodenschichtstruktur nur auf dem zweiten Substrat 22 und einer gemeinsamen Elektrode ECOM angeordnet sein, die auf dem ersten Substrat 21 angeordnet ist. Das erste Substrat 21 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein oder das zweite Substrat 22 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein. Eine Parallaxenbarriere kann in dem umschaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 kann durch Anlegen von Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12) und die gemeinsame Elektrode ECOM gebildet sein. In der Ausführungsform der 24 sind zumindest einige der Elektroden E1 bis E12 in einer ersten Schicht (der unteren Schicht) auf dem zweiten Substrat des Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panels 20, 200 angeordnet, um eine erste Teilmenge von Elektroden zu bilden. Eine Isolierschicht 25 ist auf der ersten Teilmenge von Elektroden angeordnet. Zumindest ein Teil, und vorzugsweise der gesamte Rest der Elektroden E1 bis E12 ist in einer zweiten Schicht (der oberen Schicht) auf der Isolierschicht 25 angeordnet, um eine zweite Teilmenge von Elektroden zu bilden. Die Elektroden in der zweiten Teilmenge von Elektroden sind in der x-Richtung relativ zu den Elektroden in der ersten Teilmenge von Elektroden versetzt. Keine der Elektroden in der ersten Teilmenge von Elektroden sind elektrisch mit einer der Elektroden in der zweiten Teilmenge von Elektroden verbunden.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Differenz zwischen der Höhe über dem Substrat 22 der zweiten Teilmenge von Elektroden (E2, E4...) und der Höhe über dem Substrat 22 der ersten Teilmenge von Elektroden (E1, E3...) eine Folge des Erfordernisses ist, die Isolierschicht 25 zwischen der ersten Teilmenge von Elektroden und der zweiten Teilmenge von Elektroden bereitzustellen, während die Breite der Elektroden (E2, E4...) der zweiten Teilmenge gleich dem Spalt zwischen benachbarten Elektroden (E1, E3...) der unteren Teilmenge gemacht ist bzw. werden muss, um den in der Einzelschichtelektrodenanordnung zwangsläufig vorhandenen Spalt G zu eliminieren, wie es in 22 gezeigt ist. Im Allgemeinen ist es wünschenswert, diese Höhendifferenz zu minimieren, um eine effektive Isolation zwischen den beiden Teilmengen von Elektroden bereitzustellen.

Die Isolierschicht 25 kann das Substrat und die Elektroden der ersten Teilmenge (untere Elektroden) konform bzw. angemessen beschichten; zum einfachen Verständnis ist in 20, 23, 24, 25, 26, 27, 28 und 29 keine konforme Beschichtung gezeigt.

Mit Bezug auf 24 werden geradzahlige Elektroden (E2, E4, E6 etc.) als obere Elektroden (zweite Teilmenge) der Doppelelektrodenschichtstruktur bezeichnet. Die Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, weisen eine Breite WU auf. Der Spalt zwischen benachbarten Elektroden auf der oberen Schicht ist GU. Mit Bezug auf 24 werden ungerade nummerierte Elektroden (E1, E3, E5 etc.) als untere Elektroden (erste Teilmenge) der Doppelelektrodenschichtstruktur bezeichnet. Die Elektroden, die zu der unteren Schicht gehören, weisen eine Breite WL auf. Der Spalt zwischen benachbarten Elektroden auf der unteren Schicht ist GL. Die Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, können die gleiche Breite aufweisen wie die Elektroden, die zu der unteren Schicht gehören (d. h. WU = WL), oder die Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, können eine andere Breite aufweisen als die Elektroden, die zu der unteren Schicht gehören (d. h. WU ≠ WL). Elektrodenspalte, die zu der oberen Schicht gehören, können die gleiche Breite aufweisen wie die Elektrodenspalte, die zu der unteren Schicht gehören (d. h. GU = GL), oder die Elektrodenspalte, die zu der oberen Schicht gehören, können eine andere Breite aufweisen als die Elektrodenspalte, die zu der unteren Schicht gehören (d. h. GU ≠ GL). Der Spalt zwischen zwei benachbarten Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, kann die gleiche Breite aufweisen wie die Elektroden, die zu der unteren Schicht gehören (d. h. GU = WL), oder der Spalt zwischen zwei Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, kann eine andere Breite aufweisen als die Breite der Elektroden, die zu der unteren Schicht gehören (d. h. GU ≠ WL).

Mit Bezug auf die gestrichelte Linie 50 ist der rechte Rand einer Elektrode auf der oberen Schicht (in diesem Beispiel E6) vorzugsweise mit dem linken Rand einer Elektrode auf der unteren Schicht (in diesem Beispiel E7) ausgerichtet. Mit Bezug auf die gestrichelte Linie 51 ist der linke Rand einer Elektrode auf der oberen Schicht (in diesem Beispiel E8) vorzugsweise mit dem rechten Rand einer Elektrode auf der unteren Schicht (in diesem Beispiel E7) ausgerichtet ist. Die gestrichelten Linien 50 und 51 zeigen, dass zwischen den Elektroden auf der oberen Schicht und den Elektroden auf der unteren Schicht kein Spalt in der x-Richtung vorhanden ist. Ein Spalt in der x-Richtung zwischen den Elektroden auf der oberen Schicht und den Elektroden auf der unteren Schicht kann das optische Übersprechen erhöhen und damit der 3D-Performance abträglich sein. Es ist möglich, dass GU, GL, WU und WL in Abhängigkeit von der Distanz über eine Region und/oder das Panel in der x-Richtung variieren können; wenn dies der Fall ist, gilt lokal eine beliebige Beziehung zwischen Elektrodenparametern, wie WU = WL.

Die Elektroden in der oberen und unteren Schicht können konfiguriert sein, in der x-Richtung zu überlappen, um Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen und somit ein geringes optisches Übersprechen zu gewährleisten. Mit anderen Worten ist es wünschenswert zu gewährleisten, dass es zumindest in der x-Richtung zwischen den Elektroden auf der oberen Schicht und den Elektroden auf der unteren Schicht keinen Spalt gibt. Innerhalb von Fertigungstoleranzen ist die Mitte (in der x-Richtung) jeder Elektrode der unteren Schicht vorzugsweise mit der Mitte eines bestimmten Spalts, der zu der oberen Schicht gehört, ausgerichtet und beispielsweise durch die gestrichelte Linie 52 in 24 dargestellt. Innerhalb von Fertigungstoleranzen ist die Mitte (in der x-Richtung) jeder Elektrode der oberen Schicht vorzugsweise mit der Mitte eines bestimmten Spalts, der zu der unteren Schicht gehört, ausgerichtet und beispielsweise durch die gestrichelte Linie 53 in 24 dargestellt.

Mit Bezug auf 25 kann eine Parallaxenbarriere in dem umschaltbaren Flüssigkristall-Parallaxenbarriere-Panel 20 durch Anlegen von Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (E1 bis E12 und ECOM) gebildet sein. 25 zeigt, dass an die Elektroden E2, E3, E4, E5, E6 und E7 eine erste Spannung angelegt wird und an die übrigen Elektroden E1, E8, E9, E10, E11 E12 und ECOM eine zweite Spannung angelegt wird. Die Spannungsdifferenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung reicht aus, um den Flüssigkristall in einen Zustand zu versetzen, der, in Kombination mit den Polarisatoren 14 (nicht gezeigt) und 24, eine Barriere BR (nicht transmissiver Bereich) macht, wohingegen der Effekt des Anlegens einer Netzspannung von Null den Flüssigkristall in einen Zustand versetzt, der, in Kombination mit den Polarisatoren 14 (nicht gezeigt) und 24, einen Schlitz SL (transmissiven Bereich) macht. 25 zeigt, dass die Barriereposition durch die Elektroden E2, E3, E4, E5 E6, E7 und ECOM gesteuert bzw. geregelt wird. 25 zeigt, dass die Barriere-BR-Breite näherungsweise gleich der Schlitz-SL-Breite ist. (In 25 ist nur eine Barriere BR dargestellt, aber der linke Rand der nächsten Barriereregion fällt mit dem rechten Rand der am weitesten rechts befindlichen Elektrode zusammen, gezeigt in 25 (die zweite mit E1 bezeichnete Elektrode). Mit Bezug auf 25, da die Barriere BR in der x-Richtung (d. h. nach links oder rechts bewegt) translatorisch bewegt wird, um Kopfbewegungen aufzunehmen bzw. sich daran anzupassen und somit eine High-Quality 3D-Betrachtung bereitzustellen, werden 3 Elektroden auf der oberen Schicht und 3 Elektroden auf der unteren Schicht immer zur Steuerung bzw. Regelung der Barriere-BR-Position verwendet. Um die Parallaxenbarriere um einen möglichst geringen Betrag nach rechts zu bewegen (d. h. um eine einzige Elektrodenposition), wird die erste Spannung an die Elektroden E3, E4, E5, E6, E7 und E8 angelegt und die zweite Spannung wird an die übrigen Elektroden E1, E2, E9, E10, E11 E12 und ECOM, usw. angelegt.

In 25 weisen eine Barriereregion BR und ein Schlitz SL die gleiche Breite auf, gleich der Breite von 6 der Elektroden E1 bis E12, wodurch sich eine Parallaxenbarriere mit einem Barriere:Schlitz-Verhältnis von 1:1 ergibt. Die Breite des Barriereregion ist durch ein Vielfaches von (WL + WU) gegeben, in diesem Beispiel 3WU + 3WL, ebenso wie die Breite eines Schlitzes. In diesem Fall bleiben die Breite einer Barriereregion und die Breite eines Schlitzes, konstant, wenn die Parallaxenbarriere um eine oder mehrere Elektrodenpositionen nach links oder rechts bewegt wird.

Die Erfindung kann auch eine Parallaxenbarriere bereitstellen, bei der die Barriereregionen BR nicht die gleiche Breite wie die Schlitze aufweisen, und ein Beispiel hierfür ist in den 26 und 27 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform allerdings ist ein sorgfältiges Design der Elektroden erforderlich, um sicherzustellen, dass die Breite der Barriereregionen und Schlitze gleich bleibt, wenn die Parallaxenbarriere um eine oder mehrere Elektrodenpositionen nach links oder rechts bewegt wird.

26 zeigt eine erste Barriereposition. 26 zeigt, dass an die Elektroden E3, E4, E5, E6 und E7 eine erste Spannung angelegt wird und an die übrigen Elektroden E1, E2, E8, E9, E10, E11 E12 und ECOM eine zweite Spannung angelegt wird. Die Breite der Barriere BR wird daher von 2 Elektroden auf der oberen Schicht (E4 und E6) und 3 Elektroden auf der unteren Schicht (E3, E5 und E7) und der Elektrode ECOM gesteuert bzw. geregelt. 27 zeigt eine zweite Barriereposition, die benachbart zu der ersten Barriereposition ist, wie es in 26 gezeigt ist. Mit Bezug auf 27, wenn die Barriere BR translatorisch in der x-Richtung um das kleinste Inkrement (d. h. um eine einzige Elektrodenposition) bewegt wird, dann wird die Breite der Barriere nun durch 3 Elektroden auf der oberen Schicht (E4, E6 und E8) und 2 Elektroden auf der unteren Schicht (E5 und E7) bestimmt. Ist GU = GL und WU = WL, so kann die Breite (in der x-Richtung) der Barriere BR, die in 26 gezeigt ist, von der Breite (in der x-Richtung) der Barriere, die in 27 gezeigt ist, verschieden sein. Dies kann auftreten, da Streu- bzw. Randfeldeffekte bewirken, dass sich das von einer Elektrode der oberen Schicht (E4, E6) angelegte elektrische Feld „ausbuchtet bzw. nach außen wölbt”, so dass es wahrscheinlich ist, dass die Breite der Flüssigkristallregion, die durch eine Elektrode der oberen Schicht geschalten wird, größer ist als die Breite der Elektrode. Die Streu- bzw. Randfelder von einer Elektrode der unteren Schicht werden jedoch durch Elektroden der oberen Schicht abgeschirmt – beispielsweise Streu- bzw. Randfelder von der Elektrode E3 der unteren Schicht werden durch die Elektroden E2 und E4 der oberen Schicht abgeschirmt – so dass es wahrscheinlich ist, dass die Breite der Flüssigkristallregion, die durch eine Elektrode der unteren Schicht geschaltet wird, kleiner ist als die Breite der Flüssigkristallregion, die durch eine Elektrode der oberen Schicht geschaltet wird. Obwohl WU = WL, ist es wahrscheinlich, dass die Breite der Flüssigkristallregion, die durch eine Elektrode der oberen Schicht geschaltet wird, größer ist als die Breite der Flüssigkristallregion, die durch eine Elektrode der unteren Schicht geschaltet wird. Im Ergebnis kann eine durch drei Elektroden der oberen Schicht und zwei Elektroden der unteren Schicht definierte Barriereregion eine andere Breite aufweisen als eine Barriereregion, die durch drei Elektroden der unteren Schicht und zwei Elektroden der oberen Schicht definiert ist, was bewirkt, dass sich die Barrierenbreite (und das Barriere: Schlitz-Verhältnis) ändert, wenn die Parallaxenbarriere um eine Elektrodenposition von 26 zu 27 nach rechts bewegt wird. Diese Differenz in der Barrierenbreite zwischen 26 und 27 ist nicht dargestellt, da die Differenz relativ gering ist. Jedoch kann jede Differenz in der Barrierenbreite zwischen 26 und 27 einen signifikanten Einfluss auf die Qualität der 3D-Bilder haben. Optische Simulationen und Experimente haben bestätigt, dass die Breite der Barriere in 26 kleiner sein kann als die Breite der Barriere, die in 27 gezeigt ist.

Wie erwähnt, kann es vorteilhaft sein, dass die Breite der Barriere in 26 und der Barriere in 27 im Wesentlichen gleich sind (d. h. < ~5 μm Differenz in der Breite). LC-optische Simulation und experimenteller Nachweis legen nahe, dass die Breite der in 26 und 27 gezeigten Barrieren im Wesentlichen gleich groß gemacht werden kann, indem man eine erste Elektrodenbreite für alle Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, und eine zweite Elektrodenbreite für alle Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, hat, wobei die erste und zweite Breite unterschiedlich sind (d. h. WU ≠ WL). Ferner bevorzugt können Elektroden, die zu der oberen Schicht gehören, eine geringere Breite aufweisen als Elektroden, die zu der unteren Schicht gehören (d. h. WU < WU), und die Spaltbreite der oberen Schicht kann größer sein als die Elektrodenbreite, die zu der oberen Schicht gehört (d. h. GU > WU). Zusammenfassend ist WU < WU und GU > WU.

28 zeigt die Situation, wo WU < WL und es keine Überlappung in der x-Richtung zwischen Elektroden der unteren Schicht und Elektroden der oberen Schicht gibt. 29 zeigt die Situation, wo WU < WL und die Elektroden auf der unteren Schicht mit den oberen Elektroden der oberen Schicht in der x-Richtung überlappen. (Es ist anzumerken, dass die Elektrodenüberlappung in 29 Fertigungstoleranzen erlauben soll. Im Prinzip ist keine Elektrodenüberlappung notwendig – wenn es möglich wäre, die in 28 gezeigte Elektrodenanordnung so zu fertigen, dass der linke Rand der Elektrode Ei exakt deckungsgleich mit dem rechten Rand der Elektrode E(i – 1) wäre, für alle Elektroden, würde die Ausführungsform der 28 identische Ergebnisse zu der Ausführungsform der 29 liefern.)

Mit Bezug auf 28 und 29 kann das erste Substrat 21 auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung angeordnet sein 1 oder das zweite Substrat 22 kann auf der Betrachtungsseite 90 der autostereoskopischen Anzeigevorrichtung 1 angeordnet sein.

Die Überlappung ist durch die Distanz 54 dargestellt. 28 und 29 zeigen, dass innerhalb von Fertigungstoleranzen die Mitte (in der x-Richtung) jeder Elektrode, die zu der unteren Schicht gehört, vorzugsweise mit der Mitte eines bestimmten Spaltes, der zu der oberen Schicht gehört, ausgerichtet ist und beispielsweise durch die gestrichelte Linie 52 veranschaulicht ist. Auch 28 und 29 zeigen, dass innerhalb von Fertigungstoleranzen die Mitte (in der x-Richtung) jeder Elektrode, die zu der oberen Schicht gehört, vorzugsweise mit der Mitte eines bestimmten Spalts, der zu der unteren Schicht gehört, ausgerichtet ist und beispielsweise durch die gestrichelte Linie 53 veranschaulicht ist. Durch geeignete Wahl der Elektrodenabmessungen, ist es möglich, den Effekt der unterschiedlichen Streu- bzw. Randfelder für Elektroden in der oberen und unteren Schicht wirkungsvoll zu eliminieren, so dass eine durch 3 Elektroden der oberen Schicht und 2 Elektroden der unteren Schicht definierte Barriereregion die gleiche Breite aufweist wie eine durch 2 Elektroden der oberen Schicht und 3 Elektroden der unteren Schicht definierte Barriereregion.

Wie erwähnt sind in den Ausführungsformen von 28 und 29 WU < WU und GU > WU, und in der Ausführungsform von 29 WL > GU. Es ist möglich, dass GU, GL, WU und WL in Abhängigkeit von der Distanz über eine Region und/oder das Panel in der x-Richtung variieren können, und wenn dies der Fall ist, werden diese Ungleichheiten bzw. Ungleichungen lokal erfüllt.

Die LC-optische Simulation legt nahe, dass, um die gleiche Barrierenbreite für die in 26 und 27 gezeigten Bedingungen zu erzielen, die optimale Differenz zwischen der ersten Elektrodenbreite für alle oberen Schichtelektroden und der zweiten Elektrodenbreite für alle unteren Schichtelektroden eine Funktion mehrerer Parameter ist, die umfassen können:

  • 1) Die an die oberen Elektroden und unteren Elektroden angelegte Spannung
  • 2) LC-Ausrichtrichtung relativ zu den Elektroden
  • 3) LC-Materialeigenschaften (elastische Konstanten, etc.)
  • 4) Die Dicke der LC-Schicht (in z-Richtung)
  • 5) Die Eigenschaften der Isolatorschicht 25 (Dicke in z-Richtung, Dielektrizitätskonstanten, etc.).
  • 6) Dicke der Elektroden (in z-Richtung)

Die optimale Breite der unteren Elektrode kann auch eine Funktion der Breite der oberen Elektrode und umgekehrt sein.

Als ein Beispiel und mit Bezug auf 26, 27 und 28 legt die Simulation nahe, dass, um gleiche Barrierenbreiten für benachbarte Parallaxenbarrierepositionen zu erzielen, die Breite WU der oberen Elektroden in dem Bereich von 3–9 μm liegt (und in einer bevorzugten Ausführungsform WU ~6,5 μm), die Breite WL der unteren Elektroden in dem Bereich von 6–18 μm liegt (und in einer bevorzugten Ausführungsform WL ~10,5 μm), die angelegte Spannung an Barrierenelektroden = 5 V ist, LC benachbart zu den oberen Elektroden in der x-Richtung ausgerichtet ist, LC-Schichtdicke = 4,6 μm, SiNx dielektrische Abstandsschicht 25 Dicke von 200 nm, Dicke von ITO Elektroden = 50 nm). Es ist anzumerken, dass für diese spezifische Simulation WU < WU, GU > WU und GU = WL und WU – WL = 4,0 μm. Da die optimale Breite der unteren Elektrode auch eine Funktion der Breite der oberen Elektrode und umgekehrt sein kann, können die oben angegebenen Bereiche für unterschiedliche Breiten der oberen und unteren Elektroden größer oder kleiner sein.

Als ein weiteres Beispiel und mit Bezug auf 26, 27 und 28 legt die Simulation nahe, dass, um gleiche Barrierenbreiten für benachbarte Parallaxenbarrierepositionen zu erzielen, die Breite WU der oberen Elektroden in dem Bereich von 3–9 μm liegt (und in einer bevorzugten Ausführungsform WU ~5,5 μm), die Breite WL der unteren Elektroden in dem Bereich von 6–18 μm liegt (und in einer bevorzugten Ausführungsform WL ~11,5 μm), die angelegte Spannung an Barrierenelektroden = 5 V ist, LC benachbart zu den oberen Elektroden in der y-Richtung ausgerichtet ist, LC-Schichtdicke = 4,6 μm, SiNx dielektrische Abstandsschicht 25 Dicke von 200 nm, Dicke von ITO Elektroden = 50 nm). Es ist anzumerken, dass für diese spezifische Simulation WU < WU, GU > WU und GU = WL und WU – WL = 6,0 μm. Da die optimale Breite der unteren Elektrode auch eine Funktion der Breite der oberen Elektrode und umgekehrt sein kann, können die oben angegebenen Bereiche für unterschiedliche Breiten der oberen und unteren Elektroden größer oder kleiner sein.

Mit Bezug auf 26, 27 und 28 legen experimentelle Ergebnisse nahe, dass die Differenz zwischen der Breite der oberen Elektroden und der Breite der unteren Elektroden in dem Bereich von 0,25 μm bis 5 μm liegen kann (d. h. WU < WL) und in einer bevorzugte Ausführungsform in dem Bereich zwischen 0,5 μm und 2 μm liegen kann. Wie oben erörtert legen Simulationsergebnisse nahe, dass die Differenz zwischen der Breite der oberen Elektroden und der Breite der unteren Elektroden in dem Bereich von 2 μm bis 11 μm liegen kann (d. h. WU < WL) und in einer bevorzugte Ausführungsform in dem Bereich zwischen 4 μm und 6 μm liegen kann. Obwohl sich experimentelle Ergebnisse leicht von den Simulationsergebnissen unterscheiden, hat sich das allgemeine Prinzip von WU < WL und GU > WU sowohl für Simulation als auch Experiment bei der Optimierung des Elektrodendesigns mit Bezug auf 26, 27, 28 und 29 bewahrheitet.

Mit Bezug auf alle in den 22, 23, 24, 28 und 29 gezeigten Ausführungsformen sind die gemusterten bzw. strukturierten Elektroden (E1, E2, E3...E12) auf dem zweiten Substrat angeordnet und die gemeinsame Elektrode (ECOM) ist auf dem ersten Substrat angeordnet. Es versteht sich, dass alternativ die strukturierten Elektroden auf dem ersten Substrat angeordnet sein können und die gemeinsame Elektrode auf dem zweiten Substrat angeordnet sein kann.

2229 zeigen nur die Elektrodenanordnung in der ersten Region des Panels, und zeigen nicht die Elektrodenanordnung in der zweiten Region des Panels. Es kann bevorzugt sein, dass die gemeinsame Elektrode (ECOM) auf einem einzigen Substrat angeordnet ist und durchgehend bzw. zusammenhängend (d. h. nicht strukturiert) zwischen der ersten Region des Panels und der zweiten Region des Panels ist. Wenn in der ersten Region des Panels die strukturierten Elektroden (E1, E2, E3...E12) auf dem zweiten Substrat angeordnet sind und die gemeinsame Elektrode (ECOM) auf dem ersten Substrat angeordnet ist, ist es bevorzugt, dass die strukturierten Elektroden der zweiten Region ebenfalls auf dem zweiten Substrat angeordnet sind. Wenn umgekehrt in der ersten Region des Panels die strukturierten Elektroden (E1, E2, E3...E12) auf dem ersten Substrat angeordnet sind und die gemeinsame Elektrode (ECOM) auf dem zweiten Substrat angeordnet ist, ist es bevorzugt, dass die strukturierten Elektroden der zweiten Region ebenfalls auf dem ersten Substrat angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die strukturierten Elektroden der zweiten Region auf demselben Substrat angeordnet wie die strukturierten Elektroden der ersten Region, und die gemeinsame Elektrode (ECOM) ist nicht auf demselben Substrat angeordnet wie die strukturierten Elektroden der ersten Region. Die Erfindung ist jedoch grundsätzlich nicht hierauf beschränkt.

Die Erfindung wurde mit Bezug auf Beispiele einer umschaltbaren Multiregionen-Flüssigkristall-Parallaxenbarriere beschrieben. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch nicht auf eine Flüssigkristall-Parallaxenbarriere beschränkt und kann mit anderen elektro-optischen Materialien erfolgen.