CN102540546B - 显示面板及应用该显示面板的显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显示面板及应用该显示面板的显示器。该显示面板可用以显示立体影像，包括多个像素，排列成多行及多列而配置为矩阵状并组成多个显示组，各该显示组包括多列的像素，相邻的显示组分别显示第一画面及第二画面；以及多个黑色条纹图案，设置于相邻显示组的交界处。

Description

显示面板及应用该显示面板的显示器

技术领域

本发明涉及一种显示面板，用以显示立体影像，且特别涉及一种通过改变显示面板影像排列方式来减少遮光区域面积并提高亮度的显示面板及应用该显示面板的显示器。

背景技术

现今，立体显示器逐渐风行，为了让使用者获得更好的观看品质，各相关业者皆致力于立体显示技术的研发与改良。其中目前较主流的立体显示技术是眼镜式立体显示技术，而眼镜式立体显示技术又包括偏光眼镜式技术与快门眼镜式技术。一般来说，显示立体影像的原理为将可形成立体影像的左眼画面与右眼画面分别送入观赏者的左、右眼，进而使观赏者的大脑建构出一幅三度空间的立体画面。

图1A为已知显示面板的基本架构的正面示意图。图1B为图1A所示的已知显示面板适用于偏光眼镜式立体显示面板的基本架构的侧面示意图。

如图1A所示，显示面板1具有多个像素P₁₁～P_nm，排列成m行及n列而配置为矩阵状，其中m、n均为大于1的整数；源极驱动装置2透过源极线6-1～6-m输入信号电压至各像素P₁₁～P_nm，栅极驱动装置3透过栅极线7-1～7-n输出扫描信号控制各像素P₁₁～P_nm的信号电压输入期间。而如图1B所示，显示面板1由其背面至正面依序包括下基板11a、液晶层11、上基板11b、偏光板12、四分之一波板13、相位延迟片14、黑色条纹图案(Black StripPattern)15，其中下基板11a包括内表面11a1及外表面11a2，上基板11b包括内表面11b1及外表面11b2，而液晶层11夹持于下基板11a的内表面11a1与上基板11b的内表面11b1之间。而在上基板11b的内表面11b1上，具有多个黑色矩阵BM(Black-Matrix)，且各个黑色矩阵BM设置于相邻列的像素间。当然，适用于不同显示技术中，该黑色矩阵BM亦可设置于下基板11a的内表面11a1。为了能使左右眼分别接收专属的画面以获得立体视觉效果，显示面板1的源极驱动装置2将左眼的画面数据输入奇数列像素，右眼的画面数据输入偶数列像素，使得液晶面板1如图1B所示，奇数列用以显示左眼画面，偶数列用以显示右眼画面。当光穿过偏光板12后会剩下一个固定偏振方向的线性偏振光。该线性偏振光穿过四分之一波板13后会产生相位延迟效果而呈现圆偏振光(图1B中以左圆偏振为例)。相位延迟片14分别具有0λ相位延迟的奇数列与1/2λ相位延迟的偶数列的排列设计，且相位延迟片14的奇数列分别与液晶层11的奇数列对齐；相位延迟片14的偶数列分别与液晶层11的偶数列对齐。因此，透过四分之一波板13后的左圆偏振光穿透相位延迟片14的奇数列的情况下，会因为没有相位延迟而维持左圆偏振光；而穿透相位延迟片14的偶数列的情况下，则会因为有1/2λ的相位延迟而转为右圆偏振光。

图1B中的偏光眼镜16用来使左右眼分别只接收专属的左右眼画面，其中偏光眼镜16的左眼镜片17为左圆偏振片，仅可穿透左圆偏振光并吸收右圆偏振光，右眼镜片18为右圆偏振片，仅可穿透右圆偏振光并吸收左圆偏振光。如此一来，奇数列像素所显示的左眼画面仅能穿透左眼镜片17并被左眼所接收；偶数列像素所显示的右眼画面仅能穿透右眼镜片18并被右眼所接收。

而图1B中的黑色条纹图案15配置于相位延迟片14的奇数列与偶数列交界的处，其作用是增加人眼可观看到正确立体影像的垂直视角。也就是说在一定范围的观看角度内，黑色条纹图案15可遮住错误画面。例如，当人眼在相对于显示面板1的画面上下移动时，黑色条纹图案15遮住相位延迟片14的奇数列与偶数列交界的处所通过的偏振光线，可避免左眼接收到右眼画面、右眼接收到左眼画面，亦即避免人眼同时看到穿过液晶层11的奇数列及相位延迟片14的偶数列的光线或穿过液晶层11的偶数列及相位延迟片14的奇数列的光线，进而增加视角。

另外，上述的偏光眼镜式立体显示面板的基本架构中可不包括四分之一波板13，而将相位延迟片14的奇数列改为1/4λ的相位延迟，偶数列改为-1/4λ的相位延迟，也可以达成与上述眼镜式立体显示面板相同的效果。而黑色条纹图案15并无限制配置在相位延迟片14的哪一表面上。

图2图已知技术的立体显示方式的示意图。图2中，左眼画面数据L_source由上而下分别是L1、L2、L3、...，右眼画面数据R_source由上而下分别是R1、R2、R3、...，当左眼画面数据L_source与右眼画面数据R_source输入已知技术的显示面板后，会如先前所述，由画面上方往下会依序以L1、R1、L2、R2、L3、R3、L4、R4、...的顺序交错地排列左右眼画面。而黑色条纹图案15配置于显示左眼画面的奇数像素列L1、L2、L3、L4、...与显示右眼画面的偶数像素列R1、R2、R3、R4、...之间。图2中w表示黑色条纹图案15的宽度，一般来说，黑色条纹图案15的宽度w会大于黑色矩阵BM的宽度，以期得到优选的垂直视角。

图3为不同宽度的黑色条纹图案的垂直视角分布曲线图。横轴表示面对显示面板的垂直视角，纵轴表示立体干扰(crosstalk，CT)的程度。曲线a表示没有黑色条纹图案；曲线b表示黑色条纹图案的宽度w为30μm；曲线b表示黑色条纹图案的宽度w为60μm；曲线d表示黑色条纹图案的宽度w为90μm。由图3中可知，在相同程度的立体干扰下(例如7％)，有外加黑色条纹图案15的垂直视角会大于没有外加黑色条纹图案15的垂直视角，且当黑色条纹图案15的宽度越大垂直视角也会越大。

然而，黑色条纹图案的配置虽有阻隔信号干扰并增加垂直视角的功用，但却会减少面板的透光区域面积，而有导致显示面板的亮度下降的缺点。假设黑色条纹图案的条纹宽度为一像素列宽度的a％，因黑色条纹图案的数目与像素的列数相同，面板整体亮度会下降为1-a％。因此，本发明的目的是提供一种能改善上述亮度下降的缺点的立体显示面板或立体显示器。

发明内容

本发明提出一种改变显示方式并重新配置黑色条纹图案的显示面板，用以改善使用于已知的立体显示器因黑色条纹图案的配置而导致面板亮度大幅下降的问题。

本发明提供一种显示面板，可用以显示立体影像，包括：多个像素，排列成多行及多列而配置为矩阵状并组成多个显示组，各该显示组包括多列的像素，相邻的显示组分别显示第一画面及第二画面；以及多个黑色条纹图案，设置于相邻显示组的交界处。

本发明的显示面板可为液晶显示面板，且该液晶显示面板还包括：上基板，包括内表面以及相对于该内表面的外表面；下基板，包括内表面以及相对于该内表面的外表面；液晶层，夹持于该上、下基板的内表面间；偏光板，位于该上基板的该外表面；以及相位延迟片，位于该偏光板上，该相位延迟片具有两个不相等的相位延迟值，并分别对应于相邻的显示组。

本发明的显示面板中，该黑色条纹图案设置于该相位延迟片上。

本发明的显示面板中，该黑色条纹图案设置于该上基板的内表面。

本发明的显示面板中，该上基板的内表面还包括多个黑色矩阵，至少一个黑色矩阵设置于对应相邻的黑色条纹图案间的像素列交界。

本发明的显示面板中，该黑色矩阵的宽度小于黑色条纹图案的宽度。

本发明的显示面板，还包括：四分之一波板，位于该偏光板与该相位延迟片之间，其中该两个相位延迟值分别为0λ与1/2λ或分别为1/4λ与-1/4λ。

本发明的显示面板中，该上基板的内表面还包括多个黑色矩阵，从垂直于该上基板的外表面的方向观的，部分黑色矩阵设置于对应相邻的黑色条纹图案间的像素列交界，其余黑色矩阵设置于对应该黑色条纹图案的像素列交界。

本发明的显示面板中，该黑色矩阵的宽度小于黑色条纹图案的宽度。

本发明的显示面板中，该黑色条纹图案与相邻显示组的重叠面积相等。

本发明的显示面板中，该黑色条纹图案与相邻显示组的重叠面积不相等。

本发明的显示面板中，该第一画面与该第二画面的画面撷取时间差小于等于1/60秒。

本发明的显示面板中，该第一画面与该第二画面的画面撷取角度不同。

本发明还提供一种显示器，包括上述用以显示立体影像的显示面板。

为使本发明的上述及其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举具体的优选实施例，并配合附图做详细说明。

附图说明

图1A为已知显示面板的基本架构的正面示意图。

图1B为图1A所示的已知显示面板适用于偏光眼镜式立体显示面板的基本架构的侧面示意图。

图2为已知技术的立体显示方式的示意图。

图3为不同宽度的黑色条纹图案的垂直视角分布曲线图。

图4为本发明第1实施例的显示面板的立体显示方式的示意图。

图5为本发明第1实施例的显示面板适用于偏光眼镜式立体显示面板的基本架构的侧面示意图。

图6为本发明第1实施例的黑色条纹图案非对称地配置于像素列之间时的示意图。

图7为本发明第2实施例的显示面板的立体显示方式的示意图。

附图标记说明

1、5：显示面板；

2：源极驱动装置；

3：栅极驱动装置；

6-1～6-m：源极线；

7-1～7-n：栅极线；

P₁₁～P_nm：像素；

11：液晶层；

11a：下基板；

11a1：内表面；

11a2：外表面；

11b：上基板；

11b1：内表面；

11b2：外表面；

12：偏光板；

13：四分之一波板；

14、24：相位延迟片；

15、25：黑色条纹图案；

16：偏光眼镜；

17：左眼镜片；

18：右眼镜片；

BM、BM’黑色矩阵；

L_source：左眼画面数据；

R_source：右眼画面数据；

W、h1、h2：宽度；

D1：垂直于显示面板的上基板外表面的方向。

具体实施方式

以下将参考附图说明本发明实施例。相同或对应的构成元件会标上相同符号而省略重复说明。

图4本发明第1实施例的显示面板的立体显示方式的示意图。图5为本发明第1实施例的显示面板适用于偏光眼镜式立体显示面板的基本架构的侧面示意图。

如图4所示，左眼画面数据L_source由上而下分别是L1、L2、L3、...，右眼画面数据R_source由上而下分别是R1、R2、R3、...，当左眼画面数据L_source与右眼画面数据R_source输入本发明第1实施例的显示面板后，由画面上方往下会依序以L1、L2、R1、R2、L3、L4、R3、R4、...的顺序交错地排列左、右眼画面。与已知技术不同的是本发明第1实施例增加了面板上左、右眼画面交错的周期，改以每两个像素列交换一次左、右眼画面。当然，左、右眼画面交错的周期并不以此为限。

而在结构上，如图5所示，本发明第1实施例的显示面板5除了相位延迟片24与黑色条纹图案25外，其余构成元件均与图1B的已知技术相同。

为了使每两个像素列交换一次左、右眼画面，除了改变左眼画面数据L_source与右眼画面数据R_source输入显示面板5后的排列顺序外，相位延迟片24亦须做相对应的改变。图5中，相位延迟片24的0λ相位延迟与1/2λ相位延迟的交错周期必须配合显示面板5的左、右眼画面交错的周期，也改为两个像素列。如此一来，黑色条纹图案25同样仅配置于左右眼像素列之间的交界处，如图4、图5中L2-R1、R2-L3、L4-R3...所示。

在此，显示左眼画面L1、L2的像素列可视为一个显示组，L3、L4的像素列可视为一个显示组；显示右眼画面R1、R2的像素列可视为一个显示组，R3、R4的像素列可视为一个显示组。而多个黑色条纹图案25仅设置于两个相邻显示组的交界处。

如此一来，本发明第1实施例的显示面板5所需要的黑色条纹图案25数目将会减半，故面板的亮区得以增大。同样假设黑色条纹图案的条纹宽度为像素列宽度的a％，因黑色条纹图案的数目减为像素列数的一半，面板整体亮度仅会下降为1-0.5×a％。

如图5所示，从垂直于该上基板11b的外表面11b2的方向D1观之，该黑色矩阵BM设置于上基板11b的内表面11b1，部分黑色矩阵BM设置于对应相邻的黑色条纹图案间25的像素列交界，其余黑色矩阵BM设置于对应该黑色条纹图案25的像素列交界。适用于不同的显示器技术中，该黑色矩阵BM亦可设置于下基板11a的内表面11a1。

图6为本发明第1实施例的黑色条纹图案非对称地配置于像素列之间时的示意图。在实际制造显示面板时，受限于工艺精度，面板各层结构(例如液晶层与相位延迟片)并不一定会确实地对齐。如图6所示，黑色条纹图案25并没有对称地横跨于显示左眼画面L2的像素列与显示右眼画面R1的像素列之间，而有整体偏向下的倾向，亦即黑色条纹图案25遮蔽两个像素列的面积并不相同。因此在图6中，显示左眼画面L1的像素列亮区宽度h1小于显示左眼画面L2的像素列亮区宽度h2；显示右眼画面R1的像素列亮区宽度h1小于显示左眼画面R2的像素列亮区宽度h2。然而左眼像素列的亮区宽度h1+h2与右眼像素列的亮区宽度h1+h2相同，并不会受到不对称的影响。

图7为本发明第2实施例的显示面板的立体显示方式的示意图。上述图5的第1实施例的黑色条纹图案25设置于相位延迟片24上，而本发明的第2实施例是不使用设置于相位延迟片上的黑色条纹图案，而以增加上基板内表面的黑色矩阵宽度的方式来代替设置于相位延迟片上的黑色条纹图案。具体来说，在本实施例的显示面板中，是增加显示左眼画面的像素列与显示右眼画面的像素列之间的黑色矩阵宽度，用以达成黑色条纹图案的功效。如图7所示，同样显示左眼(或右眼)画面的像素列之间的黑色矩阵BM宽度不变，而显示左眼画面的像素列与显示右眼画面的像素列之间的黑色矩阵BM’宽度较原本的黑色矩阵BM宽，以作为黑色条纹图案的功用。

根据上述第1及第2实施例，黑色条纹图案可设置于相位延迟片上或上基板的内表面。从垂直于上基板的外表面的方向观之，当黑色条纹图案设置于相位延迟片上时，位于上基板的内表面的黑色矩阵设置于对应相邻的黑色条纹图案间的像素列交界以及对应该黑色条纹图案的像素列交界；当黑色条纹图案设置于上基板的内表面时，位于上基板的内表面的黑色矩阵设置于对应相邻的黑色条纹图案间的像素列交界。

根据上述第1及第2实施例，本发明通过改变显示面板的显示方式并重新配置黑色条纹图案，可以有效减少面板的遮光区域，以提高面板的亮度。

另外简单说明用以输入本发明的显示面板或显示器的立体画面信息制作方式。立体画面信息的产生必须通过两拍摄装置由不同的角度同时间撷取要拍摄的物件的画面信息。即使实际上拍摄时，两拍摄装置的影像撷取时间无法做到完全同步，但两拍摄装置的影像撷取时间误差至少必须小于或等于1/60秒，否则播出时，人眼会因为立体显示器播出的左右眼画面有过大的时间误差，而无法获得正确的立体影像。

虽本发明以实施例来说明，但并不限于此。更进一步地说，在本领域一般技术人员不脱离本发明的概念与同等范畴之下，权利要求必须广泛地解释以包括本发明实施例及其他等同变形。

Claims (14)

1.一种显示面板，用以显示立体影像，包括：

多个像素，排列成多行及多列而配置为矩阵状并组成多个显示组，各显示组包括多列的像素，相邻的显示组分别显示第一画面及第二画面；

以及

多个黑色条纹图案，设置于相邻显示组的交界处，

其中该显示面板为液晶显示面板，

该液晶显示面板包括：

上基板，包括内表面以及相对于该内表面的外表面；

下基板，包括内表面以及相对于该内表面的外表面；

液晶层，夹持于该上下基板的内表面间；以及

偏光板，位于该上基板的该外表面；以及

相位延迟片，位于该偏光板上，该相位延迟片具有两个不相等的相位延迟值，并分别对应于相邻的显示组。

2.如权利要求1所述的显示面板，其中该黑色条纹图案设置于该相位延迟片上。

3.如权利要求1所述的显示面板，其中该黑色条纹图案设置于该上基板的内表面。

4.如权利要求3所述的显示面板，其中该上基板的内表面还包括多个黑色矩阵，至少一个黑色矩阵设置于对应相邻的黑色条纹图案间的像素列交界。

5.如权利要求4所述的显示面板，其中该黑色矩阵的宽度小于黑色条纹图案的宽度。

6.如权利要求1所述的显示面板，还包括：

四分之一波板，位于该偏光板与该相位延迟片之间，其中该相位延迟值分别为0λ与1/2λ。

7.如权利要求1所述的显示面板，还包括：

四分之一波板，位于该偏光板与该相位延迟片之间，其中该两个相位延迟值分别为1/4λ与-1/4λ。

8.如权利要求2所述的显示面板，其中该上基板的内表面还包括多个黑色矩阵，从垂直于该上基板的外表面的方向观之，部分黑色矩阵设置于对应相邻的黑色条纹图案间的像素列交界，其余黑色矩阵设置于对应该黑色条纹图案的像素列交界。

9.如权利要求8所述的显示面板，其中该黑色矩阵的宽度小于黑色条纹图案的宽度。

10.如权利要求1所述的显示面板，其中该黑色条纹图案重叠至两相邻显示组的面积相等。

11.如权利要求1所述的显示面板，其中该黑色条纹图案重叠至两相邻显示组的面积不相等。

12.如权利要求1所述的显示面板，其中该第一画面与该第二画面的画面撷取时间差小于等于1/60秒。

13.如权利要求1所述的显示面板，其中该第一画面与该第二画面的画面撷取角度不同。

14.一种显示器，包括上述权利要求1至13中任一所述的用以显示立体影像的显示面板。