CN102116940B - 影像控制器与显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括显示模块、偏振控制件以及偏振补偿件。显示模块具有阵列排列的多个像素区。各像素区具有第一、第二与第三次像素区，分别用以提供偏振态相同的第一、第二与第三色光。偏振控制件配置于显示模块的显示面，且具有多个控制区。各控制区的位置对应于一个第一、第二或第三次像素区。控制区用以控制通过其中的光线的偏振态。偏振补偿件具有对应第一次像素区的多个第一补偿区、对应第二次像素区的多个第二补偿区与对应第三次像素区的多个第三补偿区。第一、第二与第三补偿区所产生的相位补偿量彼此不同。

Description

影像控制器与显示装置

技术领域

本发明涉及一种影像控制器与显示装置，且特别涉及一种显示3D影像的显示装置。

背景技术

随着科技的日益进步，在显示技术的发展方面，除了追求轻薄短小之外，更希望能做到显示立体影像的目标。一般来说，显示立体影像的原理为将两种不同影像分别送入左右眼，进而使大脑建构出一幅三度空间图像。传统上，将两种影像分别送入左右眼的技术可以分成光栅式或是偏振式。以光栅式原理显示的立体影像，是让带有不同视角的影像的光线经由光栅而分别以不同方向射出并进入使用者的左右眼。偏振式是利用光的偏极化特性。例如，将影像以垂直方向的线偏振送出，而另一影像则是以水平方向的线偏振送出。此时，左右两眼各配戴垂直与水平方向的偏极化眼镜便能各自接收其中一种影像，进而使大脑建构出立体影像。

图1为已知一种显示装置的局部剖视图。请参考图1，显示装置1000包括有显示模块1100以及偏振控制件1200。显示模块1100具有阵列排列的多个像素区1120，其中，各像素区1120具有第一次像素区1122、第二次像素区1124与第三次像素区1126。当显示模块1100被驱动时，第一次像素区1122、第二次像素区1124与第三次像素区1126分别提供红光1122a、绿光1124a与蓝光1126a，其中红光1122a、绿光1124a与蓝光1126a的偏振态为线偏振态。

当红光1122a、绿光1124a与蓝光1126a通过偏振控制件1200时，三色光1122a、1124a、1126a的偏振方向会产生偏转。偏转后的三色光1122a、1124a、1126a在水平方向的分量会传递给配戴有水平方向的偏极化眼镜的左眼，而在垂直方向的分量则会传递给配戴有垂直方向的偏极化眼镜的右眼。通过让三色光1122a、1124a、1126a在水平方向的分量带有立体影像中的左眼影像资讯，而让三色光1122a、1124a、1126a在垂直方向的分量带有立体影像中的右眼影像资讯，即可在大脑中建构出立体影像。

然而，不同波长的光线在通过偏振控制件1200后所产生的相位延迟量会不同。已知偏振控制件1200都是由单一材料制成，且厚度也是均匀一致的。当偏振控制件1200的材料选择以及厚度设计使蓝光1126a产生π/2的相位延迟量时，由于波长不同，绿光1124a产生的相位延迟量会小于π/2，而红光1122a产生的相位延迟量比绿光1124a更小。因此，绿光1124a与红光1122a通过偏极化眼镜而进入使用者的左眼与右眼的分量就会与理想值有落差。换言之，使用者所看到的3D影像也就不正确。

为了解决此问题，另一种已知技术是预先计算好不同波长的光线通过同一偏振控制件1200后产生的相位延迟量差异，并在输入至显示模块的影像数据中就预先做了修正以补偿相位延迟量的差异。但是，此方式需要复杂且昂贵的电路来进行数据计算，仍存在极大的改善空间。

发明内容

本发明提供一种影像控制器，其具有良好的3D影像显示效果。

本发明提供一种影像控制器，包括偏振控制件与偏振补偿件。偏振控制件具有多个控制区，用以控制通过其中的第一、第二与第三波长的色光的偏振态。偏振补偿件具有多个第一补偿区、多个第二补偿区与多个第三补偿区。多个第一补偿区、多个第二补偿区与多个第三补偿区分别接收第一、第二与第三波长的色光，第一、第二与第三波长的色光分别通过第一、第二与第三补偿区所产生的相位补偿量不同，第一、第二与第三波长的色光通过偏振控制件与偏振补偿件后其偏振态相同。

在此影像控制器的实施例中，多个控制区分别对应多个第一补偿区其中之一、多个第二补偿区其中之一与多个第三补偿区其中之一。

在此影像控制器的实施例中，偏振控制件包括第一基板、第二基板以及液晶层。第一基板具有第一电极层。第二基板具有第二电极层。液晶层配置于第一电极层与第二电极层之间。

在此影像控制器的实施例中，多个控制区包括多个第一控制区与多个第二控制区，多个第一控制区与该个第二控制区相互交错排列，第一、第二与第三波长的色光的其中之一通过第一与第二控制区后分别具有第一线偏振方向与第二线偏振方向，其中第一线偏振方向与第二线偏振方向相互垂直。

在此影像控制器的实施例中，第一色光的波长大于第二色光的波长，第二色光的波长大于第三色光。偏振控制件使通过其中的光线的偏振态产生偏转。第一补偿区所产生的相位补偿量小于第二补偿区所产生的相位补偿量，而第二补偿区所产生的相位补偿量小于第三补偿区所产生的相位补偿量。

本发明提供一种显示装置，其显示3D影像时具有较良好的显示效果。

本发明提出一种显示装置，包括显示模块、偏振控制件以及偏振补偿件。显示模块具有阵列排列的多个像素区，其中各像素区具有第一次像素区、第二次像素区与第三次像素区。第一、第二与第三次像素区分别用以提供第一、第二与第三色光。第一、第二与第三色光的偏振态相同。偏振控制件配置于显示模块的显示面，且具有多个控制区。各控制区的位置对应于第一、第二与第三次像素区其中之一。控制区用以控制通过其中的光线的偏振态。偏振补偿件具有对应第一次像素区的多个第一补偿区、对应第二次像素区的多个第二补偿区与对应第三次像素区的多个第三补偿区，其中第一、第二与第三补偿区所产生的相位补偿量彼此不同。

本发明另提出一种显示装置，包括显示模块、偏振控制件以及偏振补偿件。显示模块具有阵列排列的多个像素区，其中各像素区具有第一次像素区、第二次像素区与第三次像素区。第一、第二与第三次像素区分别用以提供第一、第二与第三色光。第一、第二与第三色光的偏振态相同。偏振控制件配置于显示模块的显示面，且具有多个间隔排列的第一控制区与第二控制区。各第一控制区的位置对应多个第一次像素区、多个第二次像素区与多个第三次像素区。各第二控制区的位置对应多个第一次像素区、多个第二次像素区与多个第三次像素区。第一控制区与第二控制区用以控制通过其中的光线的偏振态。偏振补偿件具有对应第一次像素区的多个第一补偿区、对应第二次像素区的多个第二补偿区与对应第三次像素区的多个第三补偿区，其中第一、第二与第三补偿区所产生的相位补偿量彼此不同。

在此显示装置的实施例中，第一色光的波长大于第二色光的波长，第二色光的波长大于第三色光。偏振控制件使通过其中的光线的偏振态产生偏转。第一补偿区所产生的相位补偿量小于第二补偿区所产生的相位补偿量，而第二补偿区所产生的相位补偿量小于第三补偿区所产生的相位补偿量。

在此显示装置的实施例中，第一、第二与第三色光分别为红光、绿光与蓝光。

在此显示装置的实施例中，第一、第二与第三次像素区分别排成多列。

在此显示装置的实施例中，偏振控制件包括第一基板、第二基板以及液晶层。第一基板具有第一电极层。第二基板具有第二电极层。液晶层配置于第一电极层与第二电极层之间。

在此显示装置的实施例中，第一色光的波长为650纳米，第二色光的波长为550纳米，第三色光的波长为450纳米。第一补偿区所产生的相位补偿量为R₀＝0与R_th＝0，第二补偿区所产生的相位补偿量为R₀＝50.96nm与R_th＝141.6nm，而第三补偿区所产生的相位补偿量为R₀＝49.995nm与R_th＝139.3nm。

在此显示装置的实施例中，显示模块为有机电致发光元件(organicelectro-luminance device)面板或等离子体显示面板。

在此显示装置的实施例中，显示模块包括背光模块、液晶显示面板、第一线偏振片以及第二线偏振片。背光模块具有发光面。液晶显示面板配置于背光模块的发光面。液晶显示面板包括第一基板、第二基板以及液晶层。第一基板具有第一电极层。第二基板具有第二电极层与彩色滤光层。液晶层配置于第一电极层与第二电极层之间。第一线偏振片配置于背光模块与液晶显示面板之间。第二线偏振片配置于液晶显示面板远离背光模块的一侧。

在此显示装置的实施例中，偏振补偿件具有至少一对位标记，用以将第一、第二与第三补偿区分别对位于第一、第二与第三次像素区。

在此显示装置的实施例中，显示装置还包括叠纹消除膜。叠纹消除膜配置于偏振控制件与显示模块之间。

综上所述，在本发明的显示装置中，偏振补偿件可提供不同色光不同的相位补偿量，使得显示装置所提供的立体影像的色彩更为正确。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为已知一种显示装置的局部剖视图。

图2为本发明实施例的显示装置的局部剖视图。

图3为本发明另一实施例的显示装置的局部剖视图。

图4A为本发明再一实施例的显示装置的剖面示意图。

图4B为图4A的偏振控制件与显示模块的正视图。

附图标记说明

1000、2000、3000、4000：显示装置

1100、2100、3100、4100：显示模块

1120、2120、4120：像素区

1122、2122、4122：第一次像素区

1122a：红光

1124、2124、4124：第二次像素区

1124a：绿光

1126、2126、4126：第三次像素区

1126a：蓝光

1200、2200、4200：偏振控制件

2122a：第一色光

2124a：第二色光

2126a：第三色光

2130：显示面

2220、3122：第一基板

2222、3122a：第一电极层

2240、3124：第二基板

2242、3124a：第二电极层

2260、3126：液晶层

2280、4210、4220：控制区

2300、3300：偏振补偿件

2320：第一补偿区

2340：第二补偿区

2360：第三补偿区

3110：背光模块

3112：发光面

3120：液晶显示面板

3124b：彩色滤光层

3130：第一线偏振片

3140：第二线偏振片

具体实施方式

图2为本发明实施例的显示装置的局部剖视图。请参照图2，本实施例的显示装置2000包括显示模块2100、偏振控制件2200以及偏振补偿件2300。显示模块2100具有阵列排列的多个像素区2120，其中，各像素区2120具有第一次像素区2122、第二次像素区2124与第三次像素区2126。本实施例中，第一次像素区2122、第二次像素区2124与第三次像素区2126分别排成多列，但本发明并不限定于此。

第一次像素区2122、第二次像素区2124与第三次像素区2126分别用以提供第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2126a。其中，第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2124a的偏振态相同。在本实施例中，第一色光2122a的波长大于第二色光2124a的波长，而第二色光2124a的波长大于第三色光2126a的波长。举例而言，第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2126a可分别为红光、绿光与蓝光。以波长为例，第一色光2122a的波长实质上可为650纳米，第二色光2124a的波长实质上可为550纳米，第三色光2126a的波长实质上为450纳米，但第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2126a的波长亦可为其它数值。

偏振控制件2200配置于显示模块2100的显示面2130。本实施例的偏振控制件2200包括第一基板2220、第二基板2240以及液晶层2260。第一基板2220与第二基2240分别具有第一电极层2222与第二电极层2242。液晶层2260配置于第一电极层2222与第二电极层2242之间。当施加电压于第一电极层2222与第二电极层2242时，会使得液晶层2260内的液晶分子转动，进而使得通过液晶层2260的光线的偏振态偏转。偏振控制件2200具有多个控制区2280，各控制区2280的位置分别对应于一个第一次像素区2122、一个第二次像素区2124与一个第三次像素区2126。这些控制区2280用以控制通过其中的光线的偏振态。偏振控制件2200使通过其中的光线的偏振态产生偏转。通过让通过偏振控制件2200的光线在其中一方向的偏振分量带有立体影像中的左眼影像资讯，而另一方向的偏振分量带有立体影像中的右眼影像资讯，即可在大脑中建构出立体影像。

举例而言，当显示模块2100被驱动时，第一次像素区2122、第二次像素区2124与第三次像素区2126分别提供第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2126a，其中第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2126a同样具有垂直方向的线偏振。接着，当第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2126a通过偏振控制件2200时，使得三色光2122a、2124a、2126a的偏振态产生偏转，进而在水平与垂直方向上分别产生线偏振分量。此时，由于偏振控制件2200是由单一材料所构成且具有单一厚度，因此不同波长的三色光2122a、2124a、2126a通过偏振控制件2200后的相位延迟量会不同。

然而，在本发明的显示装置2000中，偏振补偿件2300具有对应第一次像素区2122的多个第一补偿区2320、对应第二次像素区2124的多个第二补偿区2340与对应第三次像素区2126的多个第三补偿区2360。第一补偿区2320、第二补偿区2340与第三补偿区2360可让不同波长的色光2122a、2124a、2126a产生不同的相位补偿量，亦即可将各色光2122a、2124a、2126a的偏振态都调制到理想方向。

举例之，若偏振控制件2200是针对第一色光2122a来设计其相位延迟量，则第一补偿区2320的相位补偿量可以是0(亦即不补偿)。另外，为了将第二色光2124a与第三色光2126a的偏振态调制到理想值，第二补偿区2340与第三补偿区2360分别依色光2124a、2126a的波长以及所需的补偿量而设计。当然，偏振控制件2200也可以针对第二色光2124a或第三色光2126a来选择其相位延迟量，此时偏振补偿件2300则以补偿另外两种色光为目的而决定各补偿区的相位补偿量。值得一提的是，相位补偿量可以为正值或负值。

当偏振控制件2200使通过其中的光线的偏振态产生顺向偏转，且第一色光2122a的波长大于第二色光2124a的波长，而第二色光2124a的波长大于第三色光2126a时，第一补偿区2320的相位补偿量可小于第二补偿区2340的相位补偿量，而第二补偿区2340的相位补偿量可小于第三补偿区2360的相位补偿量。

此外，偏振补偿件2300可具有至少一对位标记(未绘示)，对位标记用以将偏振补偿件2300的第一补偿区2320、第二补偿区2340与第三补偿区2360分别精准地对位于显示模块2100的第一次像素区2122、第二次像素区2124与第三次像素区2126。

在实施例中，当第一次像素区2122的第一色光2122a的波长实质上为650纳米，第二次像素区2124的第二色光2124a的波长实质上为550纳米与第三次像素区2126的第三色光2126a的波长实质上为450纳米时，相对应于偏振补偿件2300的第一补偿区2320所产生的相位补偿量实质上为R₀＝0与R_th＝0，第二补偿区2340所产生的相位补偿量实质上为R₀＝50.96nm与R_th＝141.6nm，而第三补偿区2360所产生的相位补偿量实质上为R₀＝49.995nm，R_th＝139.3nm。

值得一提的是，显示模块2000可以是有机电致发光元件面板、等离子体显示面板或其他显示模块。然而，由于一般有机电致发光元件面板与等离子体显示面板所提供的影像并不具有特定的偏振态，因此需再搭配线偏振片以便后续能利用偏振控制件2200达成显示立体影像的目的。此外，显示装置2000还可包括叠纹消除膜(未绘示)，配置于偏振控制件2200与显示模块2100之间。

图3为本发明另一实施例的显示装置的局部剖视图。请参照图3，本实施例的显示装置3000与显示装置2000架构相似，相同构件标示相同标号，惟二者不同处在于，显示装置3000的显示模块3100包括背光模块3110、液晶显示面板3120、第一线偏振片3130以及第二线偏振片3140。背光模块3110具有发光面3112。液晶显示面板3120配置于背光模块3110的发光面3112。液晶显示面板3120包括第一基板3122、第二基板3124以及液晶层3126。第一基板3122具有第一电极层3122a。第二基板3124具有第二电极层3124a与彩色滤光层3124b。液晶层3126配置于第一电极层3122a与第二电极层3124a之间。第一线偏振片3130配置于背光模块3110与液晶显示面板3120之间。第二线偏振片3140配置于液晶显示面板3120远离背光模块3110的一侧。

彩色滤光层3124b使显示模块3100可分为阵列排列的多个像素区2120，各像素区2120具有第一次像素区2122、第二次像素区2124与第三次像素区2126。

如同前实施例中所述，第一次像素区2122、第二次像素区2124与第三次像素区2126分别用以提供第一色光2122a、第二色光2124a与第三色光2126a。同时，配置偏振补偿件2300于偏振控制件2200之后，使得通过偏振控制件2200后的各色光的偏振态的偏转角度都可适当补偿而达到理想值。在上述的实施例中已详述偏振补偿件2300的作用，在此便不再赘述。

图4A为本发明再一实施例的显示装置的局部剖视图，而图4B为图4A的偏振控制件与显示模块的正视图。请参照图4A与图4B，显示装置4000与显示装置2000、3000相似，相同构件标示相同符号，惟不同处在于，偏振控制件4200是光学膜片，其具有两种间隔排列的控制区4210与控制区4220。其中，控制区4210可使通过的线偏振光线的偏振方向如图4B中所示般呈45度，而控制区4220可使通过的线偏振光线的偏振方向如图4B中所示般呈135度，其中通过控制区4210的线偏振光线例如是带有左眼的影像资讯，而通过控制区4220的线偏振光线例如是带有右眼的影像资讯。此时，使用者的左右眼若分别戴有可让45度线偏振光线通过与可让135度的线偏振光线通过的偏振眼镜，便可观赏到立体影像的画面。

然而，当显示模块4100的不同像素区4120所提供的不同波长的色光同样通过控制区4210或控制区4220时，部分的色光4122的偏振态可能可以偏转至45度或135度，但其他不同波长的色光的偏振态无法偏转至45度或135度。因此，为了可良好呈现立体影像的画面，便须配置偏振补偿件2300于偏振控制件4200后，以针对不同波长的色光给予不同的补偿而使所有色光的偏振态都可以偏转至45度或135度。在本实施例中，显示模块4100可以是上述的显示模块2100、3100或其他适当显示模块。需要说明的是，每一个控制区4210的位置对应多个第一次像素区4122、多个第二次像素区4124与多个第三次像素区4126，而每一个控制区4220的位置对应多个第一次像素区4122、多个第二次像素区4124与多个第三次像素区4126，如图4B所示。其中，第一次像素区4122、第二次像素区4124与第三次像素区4126可分别提供不同波长的色光，如前述的第一色光1122a、第二色光1124a与第三色光1126a。

综上所述，在本发明的显示装置中，由于偏振补偿件对应不同色光的部分具有不同的相位补偿量，因此可消除各种色光因为波长不同而在通过偏振控制件后偏振态的偏转角度出现偏差的现象，进而使得本发明的显示装置能更理想地呈现立体影像。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定为准。

Claims (10)

1.一种影像控制器，包含：

偏振控制件，具有单一厚度及多个控制区，用以控制通过其中的第一、第二与第三波长的色光的偏振态；以及

偏振补偿件，配置于该偏振控制件之后，该第一、该第二与该第三波长的色光通过该偏振控制件后再通过该偏振补偿件，该偏振补偿件具有多个第一补偿区、多个第二补偿区与多个第三补偿区，该多个第一、该多个第二与该多个第三补偿区分别接收该第一、该第二与该第三波长的色光，该第一、该第二与该第三波长的色光通过该第一、该第二与该第三补偿区所产生的相位补偿量不同，该多种色光通过该偏振控制件与该偏振补偿件后其偏振态相同。

2.如权利要求1所述的影像控制器，其中各该控制区分别对应一个该第一补偿区、一个该第二补偿区与一个该第三补偿区。

3.如权利要求2所述的影像控制器，其中该偏振控制件包括：

第一基板，具有第一电极层；

第二基板，具有第二电极层；以及

液晶层，配置于该第一电极层与该第二电极层之间。

4.如权利要求1所述的影像控制器，其中该多个控制区包括多个第一控制区与多个第二控制区，该多个第一控制区与该多个第二控制区相互交错排列，该第一、第二与第三波长的色光的其中之一通过该第一与该第二控制区后分别具有第一线偏振方向与第二线偏振方向，其中该第一线偏振方向与该第二线偏振方向相互垂直。

5.如权利要求1所述的影像控制器，其中该第一波长大于该第二波长，该第二波长大于该第三波长，该偏振控制件使通过其中的光线的偏振态产生偏转，该第一补偿区所产生的相位补偿量小于该第二补偿区所产生的相位补偿量，而该第二补偿区所产生的相位补偿量小于该第三补偿区所产生的相位补偿量。

6.如权利要求5所述的影像控制器，其中该第一补偿区所产生的相位补偿量为0。

7.一种显示装置，包括：

显示模块，具有阵列排列的多个像素区，其中各该像素区具有第一次像素区、第二次像素区与第三次像素区，该多个第一、该多个第二与该多个第三次像素区分别用以提供第一、第二与第三波长的色光；

偏振控制件，配置于该显示模块的显示面，且具有单一厚度及多个控制区，各该控制区的位置分别对应于一个该第一、一个该第二与一个该第三次像素区，该多个控制区用以控制通过其中的光线的偏振态：以及

偏振补偿件，配置于该偏振控制件之后，该第一、该第二与该第三波长的色光通过该偏振控制件后再通过该偏振补偿件，该偏振补偿件具有对应该多个第一次像素区的多个第一补偿区、对应该多个第二次像素区的多个第二补偿区与对应该多个第三次像素区的多个第三补偿区，其中该第一、该第二与该第三补偿区所产生的相位补偿量彼此不同。

8.如权利要求7所述的显示装置，其中该第一波长大于该第二波长，该第二波长大于该第三波长，该偏振控制件使通过其中的光线的偏振态产生偏转，该第一补偿区所产生的相位补偿量小于该第二补偿区所产生的相位补偿量，而该第二补偿区所产生的相位补偿量小于该第三补偿区所产生的相位补偿量。

9.一种显示装置，包括：

显示模块，具有阵列排列的多个像素区，其中各该像素区具有第一次像素区、第二次像素区与第三次像素区，该多个第一、该多个第二与该多个第三次像素区分别用以提供第一、第二与第三波长的色光，该第一、该第二与该第三波长的色光的偏振态相同；

偏振控制件，配置于该显示模块的显示面，且具有单一厚度及多个间隔排列的第一控制区与第二控制区，各该第一控制区的位置对应多个该第一次像素区、多个该第二次像素区与多个该第三次像素区，各该第二控制区的位置对应多个该第一次像素区、多个该第二次像素区与多个该第三次像素区，该多个第一控制区与该多个第二控制区用以控制通过其中的光线的偏振态；以及

偏振补偿件，配置于该偏振控制件之后，该第一、该第二与该第三波长的色光通过该偏振控制件后再通过该偏振补偿件，该偏振补偿件具有对应该多个第一次像素区的多个第一补偿区、对应该多个第二次像素区的多个第二补偿区与对应该多个第三次像素区的多个第三补偿区，其中该第一、该第二与该第三补偿区所产生的相位补偿量彼此不同。

10.如权利要求9所述的显示装置，其中该第一波长大于该第二波长，该第二波长大于该第三波长，该偏振控制件使通过其中的光线的偏振态产生顺向偏转，该第一补偿区所产生的相位补偿量小于该第二补偿区所产生的相位补偿量，而该第二补偿区所产生的相位补偿量小于该第三补偿区所产生的相位补偿量。