LCD與PDP顯示器等終端技術急速進化的背景下，如何達到讓使用者能夠感受到高臨場感立體顯示器，成為全球最關心的話題之一，尤其是不需使用特殊眼鏡，就可以觀賞立體影像的裸眼立體顯示器，這樣的應用與普及更受到市場高度期待。
目前裸眼立體顯示器為了顯示左右視差影像，當顯示3D影像時，其解析度會降低一半左右，成為降低立體顯示器被廣泛應用的原因之一。基本上，立體顯示技術是利用兩眼立體視覺功能，並且以兩眼視認能力為基礎，因此當利用單眼視認時的畫質，會比一般常見的平面的2D顯示器差，而且非常容易早成部分的使用者不適或者根本無法觀看，這也是當立體顯示器普及化時，需要被克服的課題之一。
目前顯示器只能顯示影像，因此當所顯示的資料，需要同時具備顯示傳統高品質2D文字資訊，與3D立體的影像時，要求的影像品質必需超過現有2D的水準。
雖然市場上，有一些傳統立體顯示器，可以隨時切換顯示2D與3D影像，不過進行切換顯示時，會使得所有影像全部變成2D或是3D，因此使用上受到限制，為解決這些問題，日本各業者無不積極開發出具備全新規格的顯示結構2D/3D混合顯示器LCD，例如，NEC就已經著手開發，可以在相同畫面內混合顯示高畫質2D/3D影像的新一代高畫質2D/3D混合顯示器。
這款NEC所開發的2D/3D顯示器，當操作者使用時，顯示區域可以在正方形領域之內，形成左眼畫素與右眼畫素的專用LCD顯示能力，並且該LCD的橫向方面，具有雙倍密度的橫倍密度畫素(HDDP：Horizontally Double Density Pixels)結構。利用此一概念深入開發便可實現高品質的2D/3D混合顯示器，而相關的研究人員也陸續開始研發此一技術下的專用LCD面板。
傳統LCD面板的畫素大多都為正方形，如果利用這種畫素進行3D影像顯示時，左眼畫素與右眼畫素的形狀會變成橫向長方形，此時若與珠串鏡片(Lenticular Lens)與位差障礙(Parallax barrier)，等3D顯示用的光學元件組合下，橫向顯示的解析能力會減少一半，因此就會造成3D顯示的品質降低。此外，當進行顯示2D影像時，還必須要求3D顯示用光學元件能夠有ON/OFF的功能，採用這樣的方式，不但會使光學元件複雜化，而且還必需利用全影像切換的方式來完成。
NEC開發出HDDP技術克服品質降低困擾
但是NEC所開發的HDDP技術，所設計出來的各畫素為長方形，所以進行3D顯示時，左眼畫素與右眼畫素的形狀就都會變成正方形，此時，若是再加上3D顯示用光學元件組合之後，不但可以使橫向的解析度與縱向相同，並且還可以提高3D顯示的品質與立體辨認性，讓縱橫相同解析度的影像顯示在左右各眼。此外，HDDP產生的影像資料還能夠完全應用顯示，不會出現任何多餘、浪費的影像資料。
當顯示器需要進行顯示2D影像時，左右各眼畫素就會使用相同影像資料，2D與3D的影像在相同畫面內可以同時混合顯示，也就是說只要利用變更顯示資料，就能夠在畫面的任意位置同時顯示出2D與3D的影像，例如文字資訊與3D影像混合顯示，或是部份2D影像與3D影像組合，也能夠以3D效果發揮2D影像內容，降低使用者的疲勞感。
目前利用HDDP結構所生產出來的專用LCD，基本上具有各式各樣的特色，不過當進行開發專用LCD時，必需注意許多與傳統LCD的相異點來確保能夠發揮初3D的顯示能力，例如使用珠串鏡片等3D顯示用光學元件時，就會喪失3D的顯示效果，此外倍密度的畫素結構本身不會隨著2D/3D變化，換言之，它是以鏡片等光學元件與倍密度的畫素結構為前提，因此改用專用LCD就可以徹底解決上述問題，同時也能夠提高2D/3D的顯示畫質。
有關畫素的倍密度化方面，則是必需要有效控制開口率的降低程度，才能以低消耗電力實現高亮度的顯示目標，因此對於這一點，研究人員就需要將研發重心放在彩色條紋(color stripe)與開口率的關係。
傳統縱向條紋狀彩色膜片有著橫倍密度化時，各種的彩色畫素都變成縱長狀，而且不容易維持開口率，因此當條紋狀彩色膜片與橫倍密度畫素組合時，如果能夠均勻取得各彩色畫素縱橫比的話，就可以達成高開口率的目標。因此，進行量測驗證的方式是，首先將RGB各個彩色畫素進行分離，接著再固定黑色矩陣(black matrix)的寬度，將所改變正方形畫素的外形尺寸，來進行開口率的計算。並且為了能夠讓3D顯示的縱橫精細度達到完全一致，還必須將各種顏色的次畫素進行橫向的分割，使得讓各種顏色所分離的黑色矩陣寬度達到為6μm，然後再依此改變基本畫素的間距，計算出顯示2D與3D時的開口率。
雖然開口率的大小關係到面板顯示的明亮程度，但是由於過大的開口率更直接影響畫面亮度與顯示器的消費電力，因此根據實驗室的計算結果，證實了橫紋調結構，對橫倍密度畫素結構特別有效。除此之外，如果再結合其它的改善技術，還可以提高顯示的效率。
凹凸反射板的焦距的設計問題與影響
傳統3D顯示器為穿透式技術，為了降低消耗電力的要求下，大多都會使用反射式或是半穿透式的設計結構，這兩種方式可以降低正反射成份，而實現高亮度反射顯示，並且反射板的表面大多都設有凹凸構造，不過當這樣的凹凸構造反射板與珠串鏡片組合使用的時候，會產生顯示畫質明顯劣化，尤其是進行2D或是3D顯示時，幾乎完全喪失鏡片設置效果，所以最終必需透過凹凸構造，以及珠串鏡片兩者的最佳化設計，才能改善上述問題。
傳統的結構是，在下玻璃基板表面鋪設凹凸構造有機光學薄膜片，並且在上方鋪設反射板，並且在反射板的表面，形成凹凸狀粗糙面，粗糙面則是由斜面與平坦部構成。當珠串鏡片設於上玻璃基板表面時，透過與珠串鏡片的相對位置關係，各畫素就可以均勻分配給左右眼進行觀賞。
此外，如果考慮為了避免傷害鏡片的左右影像分離效果，或許會將珠串鏡片的焦距設置在鏡片與畫素之間，但是其結果就會造成，凹凸反射板的焦距，會同樣被設置在珠串鏡片的焦距上。
利用外光進行反射顯示時，穿透珠串鏡片的光線，會在凹凸反射板反射後顯示畫面，此時太陽光與光束等接近平行的光線，一旦入射到珠串鏡片，就會被收斂至凹凸反射板的表面，因此該集光位置則與入射的平行光入射角度有一定程度的關聯性。集光後的光線，照射凹凸反射板的斜面時，斜面射板的光線朝與正面方向相異的方向行進，這對於顯示畫面毫無幫助，還會造成反射率大幅降低。
如果集光後的光線，照射凹凸反射板的平坦部位時，由於反射的光線朝正面方向行進，最後再照射至顯示畫面時，其結果造成顯示畫面明亮與陰暗領域重疊，使得顯示畫質出現了明顯的降低。
利用焦點面偏離反射板讓光線不集中照射凹凸反射板的斜面
實驗室的人員曾經利用光線追跡法，模擬分析明暗的程度，簡易的模擬?凹凸反射板，這塊反射板中央部位的高度設計成1μm，並且將傾斜角設計成100的圓錐狀，根據模擬分析顯示，觀視範圍的照度大幅降低，由此可知道如果有斜面存在，反射的亮度會發生巨大變化。
為了改善畫質劣化的問題，實驗室的人員一一地分析凹凸結構與鏡片最佳化的關係，發現進行凹凸結構最佳化時，利用珠串鏡片(Lenticular Lens)為一次元鏡片的整合體特性，相當有可能可以提高凹凸結構的空間頻率。
此外凹凸結構面對縱向設置時，凸狀的位相會出現相異的狀況，加上珠串鏡片後，面對縱向就無法發揮鏡片特性，如果此時，若將凹凸結構對應凹凸位置進行設置時，就可以獲得與凹凸結構微細化相同效果。
有關珠串鏡片的最佳化方法，它是使焦點面偏離反射板，藉此讓鏡片收斂的光線不會集中照射凹凸反射板的斜面，具體方法是焦距設計成比鏡片至畫素的距離更小，因此就可以用這個公式來解釋，其中，f代表的是「焦距」、PC則是「凹凸結構的間距」、H是「鏡片至畫素的距離」，L則為「鏡片的間距」。
由於當平行光照射到凸結構整體，而並不是在凹凸反射板的斜面，所以可以有效的控制明暗領域的產生，不過當這種設計凹凸結構的間距出現很大落差時，會造成左右影像分離相當嚴重，因此設計者必需縮小凹凸結構的間距。
透過LCD結構與鏡片條件的最佳化設計可以解決各項問題與麻煩
一般而言，凹凸結構的大小多取決於光學印刷技術，因此結構的微細化有一定極限，所以NEC實驗室的研究人員同時使用凹凸結構與鏡片來還進行最佳化，達到改善畫質劣化的問題，進而實現2D與3D顯示的高畫質化要求。
為驗證上述兩種技術的有其實際效果性，NEC的開發研究人員，同樣利用光線追跡法進行模擬分析，將凹凸構造的橫向間距設計成14μm，縱向則設計成交互設置凹凸構造，如此一來，凹凸構造的間距就可以假設性的變成7μm，而珠串鏡片的焦距更可以大約縮小7%左右。這樣的設計，根據實驗後的結果顯示，可以獲得均勻的明暗特性，雖然左右影像的分離特性小幅度的降低，不過還是處於可接受的範圍之內，而且這樣的方法，對影像影顯示並不會發生任何影響。
因此依據以上的開發經驗以及實際測量結果顯示，如果能夠透過LCD結構與鏡片條件的最佳化設計，就可以解決上述各項問題與麻煩，快速的達到實現2D/3D高畫質顯示，尤其是進行組合珠串鏡片，還可以輕易達成高明亮的立體影像顯示能力，所以非常適合應用在同時要求低消耗電力，與高精細顯示的可攜式的各項產品等領域。
此外，關於專用LCD的大量生產適應性方面，初期時，如何達到少量多樣型的生產彈性非常重要，所以必需在早期就建立了全新的生產線體系，才能夠支援類似2D/3D特殊元件少量多變化的生產要求。
而有關倍密度化後的成本衝擊方面，則是必需設法完成低成本的改善，才能減緩巨大的成本上升壓力，其中周邊電路方面更是成為降低成本主要焦點之一，例如利用調整閘極IC與源極驅動IC的組合就可以達到降低成本，或者是大幅度的採用SOG技術，將驅動IC的功能直接製作在玻璃基板上，也可以完全吸收倍密度化所造成的成本差異，同時突顯出專用LCD與SOG技術的高度整合性。
目前已開發出三種尺寸的樣品
目前NEC利用此一技術所開發出來的2D與3D顯示器樣品一共有3種尺寸，分別是1吋、2.7吋、9吋。1吋與2.7吋的2D/3D顯示器是使用低溫多晶矽(LTPS)的製程技術，而9吋的顯示面板則是採用傳統非結晶矽技術，NEC曾經公開表示，在未來還會陸續擴充顯示器的尺寸與解析度、視點數等等。
上述NEC的2D與3D顯示器技術，是由具備HDDP全新結構的LCD所構成，不但可以提高3D影像的顯示品質與視認性，更能夠達到2D/3D同時混合顯示的目標，而且在顯示的動作上完全不會受到顯示畫面大小的限制，成為唯一可以支援反射型多視點3D的顯示器。NEC的研究人員還表示未來仍就會持續開發可以讓顯示器中的影像，達到最舒適狀態的相關技術與元件，提供消費者更多的選擇空間。
目前裸眼立體顯示器為了顯示左右視差影像，當顯示3D影像時，其解析度會降低一半左右，成為降低立體顯示器被廣泛應用的原因之一。基本上，立體顯示技術是利用兩眼立體視覺功能，並且以兩眼視認能力為基礎，因此當利用單眼視認時的畫質，會比一般常見的平面的2D顯示器差，而且非常容易早成部分的使用者不適或者根本無法觀看，這也是當立體顯示器普及化時，需要被克服的課題之一。
目前顯示器只能顯示影像，因此當所顯示的資料，需要同時具備顯示傳統高品質2D文字資訊，與3D立體的影像時，要求的影像品質必需超過現有2D的水準。
雖然市場上，有一些傳統立體顯示器，可以隨時切換顯示2D與3D影像，不過進行切換顯示時，會使得所有影像全部變成2D或是3D，因此使用上受到限制，為解決這些問題，日本各業者無不積極開發出具備全新規格的顯示結構2D/3D混合顯示器LCD，例如，NEC就已經著手開發，可以在相同畫面內混合顯示高畫質2D/3D影像的新一代高畫質2D/3D混合顯示器。
這款NEC所開發的2D/3D顯示器，當操作者使用時，顯示區域可以在正方形領域之內，形成左眼畫素與右眼畫素的專用LCD顯示能力，並且該LCD的橫向方面，具有雙倍密度的橫倍密度畫素(HDDP：Horizontally Double Density Pixels)結構。利用此一概念深入開發便可實現高品質的2D/3D混合顯示器，而相關的研究人員也陸續開始研發此一技術下的專用LCD面板。
傳統LCD面板的畫素大多都為正方形，如果利用這種畫素進行3D影像顯示時，左眼畫素與右眼畫素的形狀會變成橫向長方形，此時若與珠串鏡片(Lenticular Lens)與位差障礙(Parallax barrier)，等3D顯示用的光學元件組合下，橫向顯示的解析能力會減少一半，因此就會造成3D顯示的品質降低。此外，當進行顯示2D影像時，還必須要求3D顯示用光學元件能夠有ON/OFF的功能，採用這樣的方式，不但會使光學元件複雜化，而且還必需利用全影像切換的方式來完成。
NEC開發出HDDP技術克服品質降低困擾
但是NEC所開發的HDDP技術，所設計出來的各畫素為長方形，所以進行3D顯示時，左眼畫素與右眼畫素的形狀就都會變成正方形，此時，若是再加上3D顯示用光學元件組合之後，不但可以使橫向的解析度與縱向相同，並且還可以提高3D顯示的品質與立體辨認性，讓縱橫相同解析度的影像顯示在左右各眼。此外，HDDP產生的影像資料還能夠完全應用顯示，不會出現任何多餘、浪費的影像資料。
當顯示器需要進行顯示2D影像時，左右各眼畫素就會使用相同影像資料，2D與3D的影像在相同畫面內可以同時混合顯示，也就是說只要利用變更顯示資料，就能夠在畫面的任意位置同時顯示出2D與3D的影像，例如文字資訊與3D影像混合顯示，或是部份2D影像與3D影像組合，也能夠以3D效果發揮2D影像內容，降低使用者的疲勞感。
目前利用HDDP結構所生產出來的專用LCD，基本上具有各式各樣的特色，不過當進行開發專用LCD時，必需注意許多與傳統LCD的相異點來確保能夠發揮初3D的顯示能力，例如使用珠串鏡片等3D顯示用光學元件時，就會喪失3D的顯示效果，此外倍密度的畫素結構本身不會隨著2D/3D變化，換言之，它是以鏡片等光學元件與倍密度的畫素結構為前提，因此改用專用LCD就可以徹底解決上述問題，同時也能夠提高2D/3D的顯示畫質。
有關畫素的倍密度化方面，則是必需要有效控制開口率的降低程度，才能以低消耗電力實現高亮度的顯示目標，因此對於這一點，研究人員就需要將研發重心放在彩色條紋(color stripe)與開口率的關係。
傳統縱向條紋狀彩色膜片有著橫倍密度化時，各種的彩色畫素都變成縱長狀，而且不容易維持開口率，因此當條紋狀彩色膜片與橫倍密度畫素組合時，如果能夠均勻取得各彩色畫素縱橫比的話，就可以達成高開口率的目標。因此，進行量測驗證的方式是，首先將RGB各個彩色畫素進行分離，接著再固定黑色矩陣(black matrix)的寬度，將所改變正方形畫素的外形尺寸，來進行開口率的計算。並且為了能夠讓3D顯示的縱橫精細度達到完全一致，還必須將各種顏色的次畫素進行橫向的分割，使得讓各種顏色所分離的黑色矩陣寬度達到為6μm，然後再依此改變基本畫素的間距，計算出顯示2D與3D時的開口率。
雖然開口率的大小關係到面板顯示的明亮程度，但是由於過大的開口率更直接影響畫面亮度與顯示器的消費電力，因此根據實驗室的計算結果，證實了橫紋調結構，對橫倍密度畫素結構特別有效。除此之外，如果再結合其它的改善技術，還可以提高顯示的效率。
凹凸反射板的焦距的設計問題與影響
傳統3D顯示器為穿透式技術，為了降低消耗電力的要求下，大多都會使用反射式或是半穿透式的設計結構，這兩種方式可以降低正反射成份，而實現高亮度反射顯示，並且反射板的表面大多都設有凹凸構造，不過當這樣的凹凸構造反射板與珠串鏡片組合使用的時候，會產生顯示畫質明顯劣化，尤其是進行2D或是3D顯示時，幾乎完全喪失鏡片設置效果，所以最終必需透過凹凸構造，以及珠串鏡片兩者的最佳化設計，才能改善上述問題。
傳統的結構是，在下玻璃基板表面鋪設凹凸構造有機光學薄膜片，並且在上方鋪設反射板，並且在反射板的表面，形成凹凸狀粗糙面，粗糙面則是由斜面與平坦部構成。當珠串鏡片設於上玻璃基板表面時，透過與珠串鏡片的相對位置關係，各畫素就可以均勻分配給左右眼進行觀賞。
此外，如果考慮為了避免傷害鏡片的左右影像分離效果，或許會將珠串鏡片的焦距設置在鏡片與畫素之間，但是其結果就會造成，凹凸反射板的焦距，會同樣被設置在珠串鏡片的焦距上。
利用外光進行反射顯示時，穿透珠串鏡片的光線，會在凹凸反射板反射後顯示畫面，此時太陽光與光束等接近平行的光線，一旦入射到珠串鏡片，就會被收斂至凹凸反射板的表面，因此該集光位置則與入射的平行光入射角度有一定程度的關聯性。集光後的光線，照射凹凸反射板的斜面時，斜面射板的光線朝與正面方向相異的方向行進，這對於顯示畫面毫無幫助，還會造成反射率大幅降低。
如果集光後的光線，照射凹凸反射板的平坦部位時，由於反射的光線朝正面方向行進，最後再照射至顯示畫面時，其結果造成顯示畫面明亮與陰暗領域重疊，使得顯示畫質出現了明顯的降低。
利用焦點面偏離反射板讓光線不集中照射凹凸反射板的斜面
實驗室的人員曾經利用光線追跡法，模擬分析明暗的程度，簡易的模擬?凹凸反射板，這塊反射板中央部位的高度設計成1μm，並且將傾斜角設計成100的圓錐狀，根據模擬分析顯示，觀視範圍的照度大幅降低，由此可知道如果有斜面存在，反射的亮度會發生巨大變化。
為了改善畫質劣化的問題，實驗室的人員一一地分析凹凸結構與鏡片最佳化的關係，發現進行凹凸結構最佳化時，利用珠串鏡片(Lenticular Lens)為一次元鏡片的整合體特性，相當有可能可以提高凹凸結構的空間頻率。
此外凹凸結構面對縱向設置時，凸狀的位相會出現相異的狀況，加上珠串鏡片後，面對縱向就無法發揮鏡片特性，如果此時，若將凹凸結構對應凹凸位置進行設置時，就可以獲得與凹凸結構微細化相同效果。
有關珠串鏡片的最佳化方法，它是使焦點面偏離反射板，藉此讓鏡片收斂的光線不會集中照射凹凸反射板的斜面，具體方法是焦距設計成比鏡片至畫素的距離更小，因此就可以用這個公式來解釋，其中，f代表的是「焦距」、PC則是「凹凸結構的間距」、H是「鏡片至畫素的距離」，L則為「鏡片的間距」。
由於當平行光照射到凸結構整體，而並不是在凹凸反射板的斜面，所以可以有效的控制明暗領域的產生，不過當這種設計凹凸結構的間距出現很大落差時，會造成左右影像分離相當嚴重，因此設計者必需縮小凹凸結構的間距。
透過LCD結構與鏡片條件的最佳化設計可以解決各項問題與麻煩
一般而言，凹凸結構的大小多取決於光學印刷技術，因此結構的微細化有一定極限，所以NEC實驗室的研究人員同時使用凹凸結構與鏡片來還進行最佳化，達到改善畫質劣化的問題，進而實現2D與3D顯示的高畫質化要求。
為驗證上述兩種技術的有其實際效果性，NEC的開發研究人員，同樣利用光線追跡法進行模擬分析，將凹凸構造的橫向間距設計成14μm，縱向則設計成交互設置凹凸構造，如此一來，凹凸構造的間距就可以假設性的變成7μm，而珠串鏡片的焦距更可以大約縮小7%左右。這樣的設計，根據實驗後的結果顯示，可以獲得均勻的明暗特性，雖然左右影像的分離特性小幅度的降低，不過還是處於可接受的範圍之內，而且這樣的方法，對影像影顯示並不會發生任何影響。
因此依據以上的開發經驗以及實際測量結果顯示，如果能夠透過LCD結構與鏡片條件的最佳化設計，就可以解決上述各項問題與麻煩，快速的達到實現2D/3D高畫質顯示，尤其是進行組合珠串鏡片，還可以輕易達成高明亮的立體影像顯示能力，所以非常適合應用在同時要求低消耗電力，與高精細顯示的可攜式的各項產品等領域。
此外，關於專用LCD的大量生產適應性方面，初期時，如何達到少量多樣型的生產彈性非常重要，所以必需在早期就建立了全新的生產線體系，才能夠支援類似2D/3D特殊元件少量多變化的生產要求。
而有關倍密度化後的成本衝擊方面，則是必需設法完成低成本的改善，才能減緩巨大的成本上升壓力，其中周邊電路方面更是成為降低成本主要焦點之一，例如利用調整閘極IC與源極驅動IC的組合就可以達到降低成本，或者是大幅度的採用SOG技術，將驅動IC的功能直接製作在玻璃基板上，也可以完全吸收倍密度化所造成的成本差異，同時突顯出專用LCD與SOG技術的高度整合性。
目前已開發出三種尺寸的樣品
目前NEC利用此一技術所開發出來的2D與3D顯示器樣品一共有3種尺寸，分別是1吋、2.7吋、9吋。1吋與2.7吋的2D/3D顯示器是使用低溫多晶矽(LTPS)的製程技術，而9吋的顯示面板則是採用傳統非結晶矽技術，NEC曾經公開表示，在未來還會陸續擴充顯示器的尺寸與解析度、視點數等等。
上述NEC的2D與3D顯示器技術，是由具備HDDP全新結構的LCD所構成，不但可以提高3D影像的顯示品質與視認性，更能夠達到2D/3D同時混合顯示的目標，而且在顯示的動作上完全不會受到顯示畫面大小的限制，成為唯一可以支援反射型多視點3D的顯示器。NEC的研究人員還表示未來仍就會持續開發可以讓顯示器中的影像，達到最舒適狀態的相關技術與元件，提供消費者更多的選擇空間。
