CN101969572A - 立体显示装置 - Google Patents

Abstract

一种立体显示装置，其与一快门装置配合，包括一发光二极管显示单元。发光二极管显示单元具有多个发光二极管，发光二极管显示单元交替地输出一左眼影像及一右眼影像。承上所述，本发明的立体显示装置具有一发光二极管显示单元，通过发光二极管可快速反应的特性，使得发光二极管显示单元可在时间轴上，快速交替地输出一左眼影像及一右眼影像，而不需在左右眼影像之间插入黑画面。

Description

立体显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别涉及一种立体显示装置。

背景技术

各种显示装置在一般人的生活中，已逐渐成为不可或缺的用品之一。现行的显示装置除了不断地朝向高画质、高分辨率方面发展外，也在仿真立体空间的立体显示技术方面上蓬勃发展。其中，由于液晶显示技术的成熟与普及，液晶立体显示装置也是业者主要发展领域之一。现行的液晶立体显示方式基本可分为两种，其一是人眼裸视的方式，其二则是使用者要配载眼镜的方式。

液晶立体显示装置若利用人眼裸视的方式来呈现立体感，大都必须在液晶显示面板的显示面上再设置一遮光层并配合透镜的折射，以将液晶显示面板上的左眼画素所输出的画面可被传送到使用者的左眼，而液晶显示面板上右眼画素所输出的画面可被传送到使用者的右眼，使得使用者的两眼可分别接受到具有两眼视差(binocular parallax)的不同影像，进而形成立体影像。然而，由于液晶立体显示面板上的画素必须分别成左眼和右眼两个显示区域，也会使得液晶立体显示装置的分辨率下降。另外，由于经过遮光层与透镜配合后射出光线的光路径是固定且无法调整，故当使用者移动位置时或是具有多个使用者时，立体显示效果也会不佳。

另一方面，液晶立体显示装置若配合快门眼镜(shutter glasses)的方式来显示立体感时，则会因是液晶立体显示装置内液晶分子的反应速度较慢，因此在轮流显示左眼影像与右眼影像时，液晶分子来不及到定位，导致呈现残影或三维效果不佳的现象。

因此，如何设计一种高分辨率且能呈现较佳立体显示效果的立体显示装置，已逐渐成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种高分辨率且能呈现较佳立体显示效果的立体显示装置。

本发明可采用以下技术方案来实现的。

本发明的一种立体显示装置，与一快门装置配合，包括一发光二极管显示单元。发光二极管显示单元具有多个发光二极管，发光二极管显示单元交替地输出一左眼影像及一右眼影像。

前述的立体显示装置，还包括：一驱动控制单元，与所述发光二极管显示单元电性连接，并依据一频率讯号输出一左眼影像讯号及一右眼影像讯号，以驱动所述发光二极管显示单元。

前述的立体显示装置，其中所述快门装置具有一左眼快门单元、一右眼快门单元及一同步控制单元，所述同步控制单元与所述左眼快门单元及所述右眼快门单元电性连接。

前述的立体显示装置，其中所述同步控制单元依据所述频率讯号，让一使用者交替地由所述左眼快门单元看见所述左眼影像，由所述右眼快门单元看见所述右眼影像。

前述的立体显示装置，其中所述频率讯号经由有线方式或无线方式传递于所述驱动控制单元及所述同步控制单元之间。

前述的立体显示装置，其中所述左眼快门单元及所述右眼快门单元分别具有一液晶组件及两个偏光组件。

前述的立体显示装置，其中所述发光二极管显示单元具有多个显示区域，所述左眼影像讯号具有多个左眼子影像讯号，各显示区域分别依据各左眼子影像讯号输出一左眼子影像。

前述的立体显示装置，其中所述左眼子影像形成所述左眼影像。

前述的立体显示装置，其中所述发光二极管显示单元具有多个显示区域，所述右眼影像讯号具有多个右眼子影像讯号，各显示区域分别依据各右眼子影像讯号输出一右眼子影像。

前述的立体显示装置，其中所述右眼子影像形成所述右眼影像。

前述的立体显示装置，其中所述发光二极管形成多个画素。

前述的立体显示装置，其中所述快门装置是一快门眼镜。

借由上述技术方案，本发明的立体显示装置至少具有下列优点：

承上所述，本发明的立体显示装置具有一发光二极管显示单元，通过发光二极管可快速反应的特性，使得发光二极管显示单元可在时间轴上，快速交替地输出一左眼影像及一右眼影像，而不需在左右眼影像之间插入黑画面，借此本发明的立体显示装置可具有较高的影像显示频率。再者，也由于本发明的立体显示装置利用交替地输出左右眼影像的方式来显示，借此发光二极管显示单元的画素不需分为左眼及右眼两个显示区域。因此，使用者配合快门装置(例如快门眼镜)观赏本发明的立体显示装置，即可得到高分辨率且高质量的立体影像。更进一步地，本发明的立体显示装置还可应用在户外，做为大型的户外显示装置，同样地，使用者只需利用快门装置，即可观赏到高分辨率且高质量的立体影像。

附图说明

图1是本发明优选实施例的一种立体显示装置的示意图；

图2是如图1的立体显示装置的立体示意图；

图3是本发明优选实施例的立体显示装置的另一个变化形式的示意图；

图4是配合本发明优选实施例的立体显示装置的快门装置的部分分解示意图；以及

图5是本发明优选实施例的立体显示装置的另一个变化形式的示意图。

主要组件符号说明：

1、1a、1b：立体显示装置

11、11b：发光二极管显示单元

111：发光二极管

112：承载体

113：显示区域

12：驱动控制单元

2：快门装置

21：左眼快门单元

211、221：液晶组件

212、213、222、223：偏光组件

22：右眼快门单元

23：同步控制单元

F：频率讯号

IL：左眼影像

IL1～Ln：左眼子影像

IR：右眼影像

IR1～Rn：右眼子影像

P：画素

SL：左眼影像讯号

SL1～Ln：左眼子影像讯号

SR：右眼影像讯号

SR1～Rn：右眼子影像讯号

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明优选实施例的一种立体显示装置，其中相同的组件将以相同的符号加以说明。

请参照图1及图2所示，其中图1是本发明优选实施例的一种立体显示装置1的示意图，图2是立体显示装置1的立体示意图。立体显示装置1与一快门装置2配合，而快门装置2位在人眼与立体显示装置1之间，换言之，快门装置2位在人眼与立体显示装置1的光路径上，使用者可透过快门装置2观赏立体显示装置1。立体显示装置1例如可作为家庭用的中小型显示装置(例如：电视、数字相框或监视器)、电影院用的显示装置、电子装置的显示屏、户外的中大型显示装置、指示用广告牌或者广告广告牌等等。其中，快门装置2例如可以是一快门眼镜，或者其它可交替地遮蔽使用者左右眼的装置，例如具有机械式转动或移动组件的快门装置。在此，快门装置2以眼镜式为例，当然也可以是其它的头戴式装置，然而这非限制性的。

立体显示装置1包括一发光二极管显示单元11，发光二极管显示单元11具有多个发光二极管111，所述发光二极管111例如可以是发光二极管晶粒(die)或发光二极管封装体，且所述发光二极管111可选自红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管、黄色发光二极管、白色发光二极管及其组合。而所述发光二极管111例如可形成多个画素P，在一画素P内可具有一个单色的发光二极管111，或者具有两个以上不同颜色的发光二极管111，在此以一画素P内具有三个不同颜色(例如红色、绿色及蓝色)的发光二极管111为例，其中，发光二极管111的数量也可多于三个，例如可以是两个绿色、一个红色及一个蓝色发光二极管111。

发光二极管显示单元11交替地(alternatively)输出一左眼影像IL及一右眼影像IR。其中，左眼影像IL及右眼影像IR出现在发光二极管显示单元11的频率可以是60Hz以上，或是60Hz的倍数。需注意的是，发光二极管显示单元11交替地输出左眼影像IL及右眼影像IR是指，发光二极管显示单元11在时间轴上快速切换输出左眼影像IL及右眼影像IR。换言之，以左眼影像IL、右眼影像IR、左眼影像IL、右眼影像IR....的顺序依序输出。再者，左眼影像IL及右眼影像IR交替地被输出表示，左眼影像IL及右眼影像IR可以部分重迭，或两影像IL、IR刚好交接，或两影像IL、IR之间有时间间隔，在此不予以限制。再者，左眼影像IL不等于右眼影像IR，且具有两眼视差，俾使人眼在观赏快速交替的左眼影像IL及右眼影像IR后可形成一立体影像。

另外，发光二极管显示单元11还可具有一承载体112，承载体112例如可以是导线架、基板或电路板等，所述发光二极管111设置在承载体112上，承载体112具有线路层，所述发光二极管111与线路层电性连结。

因此，通过发光二极管111可快速反应的特性，使得发光二极管显示单元11中用以显示画面的各画素P的发光二极管111，可依据左眼影像IL及右眼影像IR的写入数据讯号的不同而快速点亮、熄灭，以快速交替地输出左眼影像IL及右眼影像IR(例如一图框输出左眼影像IL，下一图框输出右眼影像IR)，而不需在左右眼影像IL、IR之间插入同时关闭的间隔(插黑)，借此立体显示装置1可具有较高的显示频率。再者，也由于立体显示装置1利用交替地输出左右眼影像IL、IR的方式来显示影像，借此发光二极管显示单元11不需分为左右眼两个显示区域(左右眼画素)。因此，使用者配合快门装置2(例如快门眼镜)观赏立体显示装置1，即可得到高分辨率且高质量的立体影像。

请参照图3所示，本发明优选实施例的立体显示装置1a的另一个变化态样示意图。立体显示装置1a还可包括一驱动控制单元12与发光二极管显示单元11电性连接，并依据一频率讯号F依序输出一左眼影像讯号SL及一右眼影像讯号SR，以驱动发光二极管显示单元11。借此，发光二极管显示单元11可分别依据左眼影像讯号SL及右眼影像讯号SR产生左眼影像IL及右眼影像IR，且左眼影像IL及右眼影像IR依据频率讯号F交替地输出。其中，左眼影像IL及右眼影像IR的影像播放频率与频率讯号F同步，而频率讯号F可由驱动控制单元12决定或由快门装置2决定。

值得一提的是，左眼影像讯号SL及右眼影像讯号SR，分别可包括扫描线讯号或数据线讯号(或同时包括扫描线讯号及数据线讯号)等用以控制驱动发光二极管显示单元11的讯号，在此不予以限制。

另外，与立体显示装置1a配合的快门装置2可具有一左眼快门单元21、一右眼快门单元22及一同步控制单元23，同步控制单元23与左眼快门单元21及右眼快门单元22电性连接。

同步控制单元23可依据频率讯号F，让使用者交替地由左眼快门单元21看见左眼影像IL，由右眼快门单元22看见右眼影像IR。其中，频率讯号F例如可经由有线方式(例如直接以导线连接立体显示装置1a与快门装置2)传递于驱动控制单元12及同步控制单元23之间。或者频率讯号F也可经由无线方式(例如蓝芽传输、红外线传输、射频传输或雷射传输等方式)传递于驱动控制单元12及同步控制单元23之间。

再者，请参照图3及图4所示，其中图4是快门装置2的部分分解示意图。在此，快门装置2以快门眼镜为例。需注意的是，在图4中，液晶组件211、221及偏光组件212、213、222、223非实际比例，且镜框及镜架等结构依不同的要求可有不同的设计方式，在此省略表示，然而实际应用时仍可具有所述结构。

左眼快门单元21及右眼快门单元22分别可具有一液晶组件211、221及两个偏光组件212、213、222、223。其中，液晶组件211、221例如可以是一液晶层夹置在两个基板间，液晶组件211、221可具有扭转向列(Twisted Nematic，TN)型液晶、超扭转向列(Super Twisted Nematic，STN)型液晶、双层超扭转向列(Double layer Super Twisted Nematic，DSTN)型液晶、胆固醇(Cholesteric)型液晶或蓝相(Blue Phase)液晶，液晶组件211、221分别设置在所述偏光组件212、213及222、223之间。而所述偏光组件212、213及222、223分别可以是偏光轴方向彼此垂直的偏光片组，通过同步控制单元23的控制，即可使左眼快门单元21及右眼快门单元22有效地产生遮光效果。当然，若为了增加光遮蔽效果，也可使用两个以上的偏光组件。

因此，通过液晶组件211、221受电压控制可转向以改变偏光方向的特性，配合两个偏光组件212、213及222、223即可产生遮光及透光的效果。借此，左眼快门单元21可依据频率讯号F而呈遮光、透光、遮光、透光...的状态，同时右眼快门单元22则会与左眼快门单元21相反而呈透光、遮光、透光、遮光...的状态。使用者即可交替地由左眼快门单元21看见左眼影像IL(当左眼快门单元21是透光状态，右眼快门单元22是遮光状态)，由右眼快门单元22看见右眼影像IR(当左眼快门单元21是遮光状态，右眼快门单元22是透光状态)。如此一来，使用者的两眼可分别接受到具有两眼视差的左眼影像IL及右眼影像IR，以在脑中形成立体影像。

请参照图5所示，本发明优选实施例的立体显示装置1b的另一个变化态样示意图。发光二极管显示单元11b可具有多个显示区域113(例如发光二极管显示单元11b由多个较小尺寸的发光二极管显示单元拼接而成)，而驱动控制单元12输出的左眼影像讯号SL可具有多个左眼子影像讯号SL1～Ln，各显示区域113分别依据各左眼子影像讯号SL1输出一左眼子影像IL1～Ln，所述左眼子影像IL1～Ln形成左眼影像IL。

同样地，驱动控制单元12输出的右眼影像讯号SR具有多个右眼子影像讯号SR1～Rn，各显示区域113分别依据各右眼子影像讯号SR1～Rn输出一右眼子影像IR1～Rn。所述右眼子影像IR1～Rn形成右眼影像IR。

因此，立体显示装置1b可通过多个较小尺寸的发光二极管显示单元拼接而成，换言之，各较小尺寸的发光二极管显示单元即对应为各显示区域113。借此，当立体显示装置1b应用在户外大型显示装置时，可利用多个小型的发光二极管显示单元(例如多个的小型发光二极管显示面板)来拼接，以降低制作成本。当然，分区方式非以本实施例为限，也可以横向方式(例如传统扫描线的方向)区分为多个显示区域，或者以直向方式(例如传统资料线的方向)区分为多个显示区域，或者其它不同方式来区分为多个显示区域。

值得一提的是，若立体显示装置1b是单一发光二极管显示单元，也可利用本实施例的方式来分区输出影像。另外，除本实施例的分区方式外，也可利用例如发光二极管显示单元以横向(例如传统扫描线的方向)区分为多个显示区域，或者以直向(例如传统资料线的方向)区分为多个显示区域，或者其它不同方式来区分为多个显示区域。因此，通过分区驱动的方式，驱动控制单元12例如可分为多个个子驱动控制单元，以降低驱动控制单元12的工作负载，进一步可降低驱动控制单元12的设计难度以及制作成本。

综上所述，依据本发明的立体显示装置具有一发光二极管显示单元，通过发光二极管可快速反应的特性，使得发光二极管显示单元可在时间轴上，快速交替地输出一左眼影像及一右眼影像，而不需在左右眼影像之间插入黑画面，借此本发明的立体显示装置可具有较高的影像显示频率。再者，也由于本发明的立体显示装置利用交替地输出左右眼影像的方式来显示，借此发光二极管显示单元的画素不需分为左眼及右眼两个显示区域。因此，使用者配合快门装置(例如快门眼镜)观赏本发明的立体显示装置，即可得到高分辨率且高质量的立体影像。更进一步地，本发明的立体显示装置更可应用在户外，作为大型的户外显示装置，同样地，使用者只需利用快门装置，即可观赏到高分辨率且高质量的立体影像。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求中。

Claims (12)

1.一种立体显示装置，其特征在于，所述立体显示装置与一快门装置配合，并且包括：

一发光二极管显示单元，其具有多个发光二极管，所述发光二极管显示单元交替地输出一左眼影像及一右眼影像。

2.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，还包括：

一驱动控制单元，其与所述发光二极管显示单元电性连接，并依据一频率讯号输出一左眼影像讯号及一右眼影像讯号，以驱动所述发光二极管显示单元。

3.根据权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述快门装置具有一左眼快门单元、一右眼快门单元及一同步控制单元，所述同步控制单元与所述左眼快门单元及所述右眼快门单元电性连接。

4.根据权利要求3所述的立体显示装置，其特征在于，所述同步控制单元依据所述频率讯号，让一使用者交替地由所述左眼快门单元看见所述左眼影像，由所述右眼快门单元看见所述右眼影像。

5.根据权利要求4所述的立体显示装置，其特征在于，所述频率讯号经由有线方式或无线方式传递于所述驱动控制单元及所述同步控制单元之间。

6.根据权利要求3所述的立体显示装置，其特征在于，所述左眼快门单元及所述右眼快门单元分别具有一液晶组件及两个偏光组件。

7.根据权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述发光二极管显示单元具有多个显示区域，所述左眼影像讯号具有多个左眼子影像讯号，各显示区域分别依据各左眼子影像讯号输出一左眼子影像。

8.根据权利要求7所述的立体显示装置，其特征在于，所述左眼子影像形成所述左眼影像。

9.根据权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述发光二极管显示单元具有多个显示区域，所述右眼影像讯号具有多个右眼子影像讯号，各显示区域分别依据各右眼子影像讯号输出一右眼子影像。

10.根据权利要求9所述的立体显示装置，其特征在于，所述右眼子影像形成所述右眼影像。

11.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述发光二极管形成多个画素。

12.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述快门装置是一快门眼镜。

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