CN102768437B - 立体影像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种立体影像显示装置，至少包括显示面板、图案化相位延迟膜以及遮障层。显示面板包括若干扫描线、若干第一数据线、若干第二数据线以及若干像素单元。每一像素单元包括主要像素、第一次像素以及第二次像素，主要像素通过第一薄膜晶体管耦接若干扫描线一扫描线以及若干第一数据线的第一数据线，第一次像素以及第二次像素通过第二薄膜晶体管耦接所述若干扫描线的一条扫描线以及耦接所述若干第二数据线的一条第二数据线。图案化相位延迟膜设置于显示面板与偏光眼镜之间，接收穿过所述显示面板的光线，以使所述光线形成互相垂直的线性偏极化光。

Description

立体影像显示装置
【技术领域】
本发明涉及一种影像显示装置，且特别是涉及一种图案化相位延迟膜的立体影像显示装置。
【背景技术】
三维影像显示装置(即立体影像显示装置)使用立体(stereoscopic)技术或是自动立体(autostereoscopic)技术显示三维影像。立体技术透过使用者左右眼的视差影像以实现三维效果，立体技术包括戴眼镜法以及无眼镜法，其均已投入实际应用。在戴眼镜法中，通过改变左右视差影像的偏光方向，使左右视差影像显示于基于直接视觉的显示装置上，立体影像是使用偏光眼镜(polarized glasses)来实现，例如，将图案化相位延迟膜(film-typepatterned retarder,FPR)应用于液晶显示器中，使观看者经由偏光眼镜可以观赏三维立体影像。在无眼镜之方法中，使用分离左右视差影像的光轴之光学板，并且安装于显示屏幕前方或是后方，以实现立体影像。
在现有的技术中，观看者通过正视观看液晶显示器显示的3D影像，为了减小观看时的影像信息串扰(crosstalk)，亦即观看者的左右眼看到的影像信息发生重迭串扰。现有技术的像素结构设计成一条闸极线(gate line)对应三条数据线(data line)，分别用于传送给红色(Red)数据信号、绿色(Green)数据信号以及蓝色(Blue)数据信号，以驱动每一个像素，在这些像素上方会贴附一图案化相位延迟膜，其中一列像素与另一列像素之间的交界处会贴附有不同配置方向的图案化相位延迟膜，并且利用像素的黑色矩阵(blackmatrix,BM)来遮光。然而当以贴附机台进行贴附图案化相位延迟膜的步骤时，产生贴附误差，当造成贴附误差时，一个眼睛会看到另一个眼睛的影像，导致影像信息串扰(crosstalk)的问题。因此需要发展一种新式的立体影像显示装置，以解决上述当液晶显示器斜向观视时产生影像信息串扰的问题。
【发明内容】
有监于此，本发明的目的在于提供一种立体影像显示装置，通过图案化相位延迟膜，可以增加立体影像显示装置的垂直视角。
本发明的另一目的在于提供一种立体影像立体影像显示装置，通过图案化相位延迟膜，可以解决立体影像显示装置的色偏(color washout)的问题。
为达到上述发明目的，本发明提供一种立体影像立体影像显示装置，用以配合一偏光眼镜，以由所述偏光眼镜观看所述立体影像显示装置产生的一立体影像，其特征在于，所述立体影像显示装置至少包括一显示面板以及一图案化相位延迟膜。显示面板，包括若干扫描线、若干第一数据线、若干第二数据线以及若干像素单元。若干第一数据线，以与所述若干扫描线交错设置，所述若干第一数据线用以传送若干第一数据信号；若干第二数据线，以与所述若干扫描线交错设置，所述若干第二数据线用以传送若干第二数据信号；及若干像素单元，每一像素单元包括一主要像素、一第一次像素以及一第二次像素，所述主要像素通过一第一薄膜晶体管耦接所述若干扫描线的一扫描线以及所述若干第一数据线的一第一数据线，所述第一次像素以及所述第二次像素通过所述第二薄膜晶体管耦接所述若干扫描线的一条扫描线以及耦接所述若干第二数据线的一条第二数据线。
图案化相位延迟膜，设置于所述显示面板与所述偏光眼镜之间，接收穿过所述显示面板的光线，以使所述光线形成互相垂直的线性偏极化光。
在一实施例中，所述图案化相位延迟膜中设有若干一第一相位差区以及相邻所述第一相位差区的一第二相位差区，所述第一相位差区相对应于所述主要像素、所述第一次像素以及所述第二次像素，所述第二相位差区相对应于所述主要像素、所述第一次像素以及所述第二次像素。
在一实施例中，所述第一次像素以及所述第二次像素的面积总和大于所述主要像素的面积。
在一实施例中，所述第一次像素以及所述第二次像素的面积总和与所述主要像素的面积的比例是6：4或是7：3。
在一实施例中，所述第一次像素的面积总小于所述主要像素的面积。
在一实施例中，所述第一次像素的面积总与所述主要像素的面积的比例是4：6或是3：7。
在一实施例中，所述立体影像显示装置还包括一遮障层，所述遮障层设有若干遮障区，所述图案化相位延迟膜的所述第一相位差区以及所述第二相位差区分别设有一遮障区，并且所述遮障区相对应于所述第二次像素。
在一实施例中，当所述立体影像显示装置以立体三维显示时，所述遮障区处于不透明状态，以使所述第二次像素不透光。
在一实施例中，当所述立体影像显示装置以平面二维显示时，所述显示面板包括一第一伽玛参考电压以及一第二伽玛参考电压，所述显示面板依据所述第一数据信号以通过所述第一伽玛参考电压映像一第一驱动信号，以驱动所述主要像素，并且依据所述第二数据信号以通过所述第二伽玛参考电压映像一第二驱动信号，以驱动所述第一次像素。
在一实施例中，当所述立体影像显示装置以立体三维显示时，所述显示面板依据所述第一数据信号以通过所述第二伽玛参考电压映像所述第一驱动信号，以驱动所述主要像素，所述显示面板依据所述第二数据信号以通过所述第一伽玛参考电压映像所述第二驱动信号，以驱动所述第一次像素。
本发明的立体影像显示装置可以增加立体影像显示装置的垂直视角，并且解决立体影像显示装置的色偏(color washout)的问题。
【附图说明】
图1:为根据本发明实施例中立体影像显示装置的剖面示意图。
图2:为根据本发明实施例中立体影像显示装置处于平面二维显示状态的示意图。
图3:为根据本发明实施例中立体影像显示装置处于立体三维显示状态的示意图。
【具体实施方式】
本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。实施例中的各组件的配置是为了清楚说明本发明揭示的内容，并非用以限制本发明。在不同的图式中，相同的组件符号表示相同或相似的组件。
参考图1以及图2，图1为根据本发明实施例中立体影像显示装置100的剖面示意图，图2为根据本发明实施例中立体影像显示装置处于平面二维显示状态的示意图。所述立体影像显示装置100用以配合一偏光眼镜107，以由所述偏光眼镜观看所述立体影像显示装置100产生的一立体影像，所述立体影像显示装置包括背光模块101、显示面板102、液晶103、彩色滤光层104、遮障层105、偏光片106、图案化相位延迟膜108以及相位差薄膜110。所述显示面板102包括若干扫描线200s、若干第一数据线201d、若干第二数据线202d以及若干像素单元204。所述显示面板102的一侧设置彩色滤光层104，其中所述彩色滤光层104中设有若干黑色矩阵区114，彩色滤光层104上设置遮障层105；所述遮障层105上设置所述偏光片106；所述偏光片106上设置所述图案化相位延迟膜108；所述图案化相位延迟膜108上设置所述相位差薄膜110。
当立体影像显示装置100处于立体三维显示状态时，背光模块101的光照射于显示面板102，彩色滤光层104接收来自显示面板102的光线；遮障层105相对应于像素结构，以遮住一部份的彩色滤光层104的光线；然后偏光片106接收经过遮障层105的光形成线性偏极化光，接着线性偏极化光经过图案化相位延迟膜108之后，光会形成互相垂直的线性偏极化光。随后，互相垂直的线性偏极化光穿过相位差薄膜110之后形成左旋圆偏振光以及右旋圆偏振光。最后，左旋圆偏振光以及右旋圆偏振光经过偏光眼镜之后，分别到达观看者的左眼以及右眼，相对应形成左侧影像以及右侧影像，使观看者可以看到立体影像画面。
参考图2，其为为根据本发明实施例中立体影像显示装置100处于平面二维显示状态的示意图。图2是图1的局部剖面区域A之平面放大图标，如图2所示，在立体影像显示装置100的显示面板102中，若干第一数据线201d与所述若干扫描线200s交错设置，所述若干第一数据线201d用以传送若干第一数据信号。若干第二数据线202d与所述若干扫描线200s交错设置，所述若干第二数据线202d用以传送若干第二数据信号。每一像素单元204包括主要像素204m、第一次像素204s1以及第二次像素204s2，所述主要像素204m通过第一薄膜晶体管206a耦接所述若干扫描线200s的扫描线200s以及所述若干第一数据线201d的第一数据线201d，所述第一次像素204s1以及所述第二次像素204s2通过所述第二薄膜晶体管206b耦接所述若干扫描线200s的一条扫描线200s以及耦接所述若干第二数据线202d的一条第二数据线202d。
当所述立体影像显示装置100以立体三维(three-dimension,3D)显示时，第二薄膜晶体管206b同步控制所述第一次像素204s1以及所述第二次像素204s2的开启与关闭，例如第一薄膜晶体管206a以及第二薄膜晶体管206b的闸极致能(enable)时，第一数据信号以及第二数据信号分别由第一薄膜晶体管206a以及第二薄膜晶体管206b的源极经由汲极传送至主要像素204m、第一次像素204s1以及第二次像素204s2。
在一实施例中，所述遮障层105设有若干遮障区105a，所述图案化相位延迟膜108的第一相位差区116a以及所述第二相位差区116b分别设有一遮障区105a，并且所述遮障区105a相对应于所述第二次像素204s2。当所述立体影像显示装置100以立体三维(three-dimension,3D)显示时，所述遮障区105a处于不透明状态，以使所述第二次像素204s2形成不透光的状态，即使图案化相位延迟膜的贴附产生误差时，一个眼睛仍然不会看到另一个眼睛的影像，改善影像信息串扰(crosstalk)的问题。在一实施例中，遮障区105a例如是可控制的黑色矩阵区(black matrix,BM)以及光栅三者其中任一种。换言之，遮障区105a用于遮住第二次像素204s2，以增加第二次像素204s2与相邻主要像素204m的不透光区域，形成隔离的效果，避免影像信息串扰。当所述立体影像显示装置100以平面二维(two-dimension,2D)显示时，所述遮障层105为完全透明状态，使穿过主要像素204m、第一次像素204s1以及第二次像素204s2经由彩色滤光层104的光线可完全穿透过遮障层105。
所述图案化相位延迟膜108，设置于所述显示面板102与所述偏光眼镜之间，以接收来自偏光片106的光线，以使所述光线形成互相垂直的线性偏极化光，所述图案化相位延迟膜108中设有若干一第一相位差区116a以及相邻所述第一相位差区116的一第二相位差区116b，所述第一相位差区116a相对应于所述主要像素204m、所述第一次像素204s1以及所述第二次像素204s2，所述第二相位差区116b相对应于所述主要像素204m、所述第一次像素204s1以及所述第二次像素204s2，所述第一相位差区116a相对应于另一主要像素204m、另一第一次像素204s1以及另一第二次像素204s2。
在一实施例中，所述第一次像素204s1以及所述第二次像素204s2的面积总和大于所述主要像素204m的面积。在一优选实施例中，所述第一次像素204s1以及所述第二次像素204s2的面积总和与所述主要像素204m的面积的比例是6：4或是7：3。在一实施例中，所述第一次像素204s1的面积总小于所述主要像素204m的面积。在一优选实施例中，所述第一次像素204s1的面积总与所述主要像素204m的面积的比例是4：6或是3：7。
当所述立体影像显示装置100以平面二维(two-dimension,2D)显示时，所述显示面板包括第一伽玛参考电压以及第二伽玛参考电压，其中所述第一伽玛参考电压以及第二伽玛参考电压例如是不同极性。所述显示面板依据所述第一数据信号以通过所述第一伽玛参考电压映像一第一驱动信号，以驱动所述主要像素204m，并且依据所述第二数据信号以通过所述第二伽玛参考电压映像一第二驱动信号，以驱动所述第一次像素204s1。
当所述立体影像显示装置100以立体三维(three-dimension,3D)显示时，所述显示面板102依据所述第一数据信号以通过所述第二伽玛参考电压映像所述第一驱动信号，以驱动所述主要像素204m，所述显示面板102依据所述第二数据信号以通过所述第一伽玛参考电压映像所述第二驱动信号，以驱动所述第一次像素204s1。亦即，第二薄膜晶体管206b为致能状态，使第一次像素204s1以及第二次像素204s2为开启(点亮)状态。具体来说，当立体影像显示装置100从平面二维(2D)显示转换为立体三维(3D)显示时，将主要像素204m所使用的第一伽玛参考电压转换为第一次像素204s1所使用的第二伽玛参考电压，使得当从低灰阶操作至高亮度时，第一次像素204s1先启动(点亮)，然后主要像素204m在于较高灰阶时启动(点亮)，以改善色偏(color washout)的问题。换言之，较低灰阶的第一次像素204s1的色彩与较高灰阶的主要像素204m的色彩混合形成一中间灰阶的色彩后，即可使得观看者不论从正视或侧面斜视的角度在观看液晶显示装置的影像显示画面时，可以观看到一致的色彩阶调画面。
在能够达成广视角要求的技术例如包括多域垂直配向(multi-domainvertical alignment,MVA)的技术应用中，当立体影像显示装置100从平面二维(2D)显示转换为立体三维(3D)显示时，本发明的立体影像显示装置仍然维持所述主要像素204m以及第一次像素204s1两个像素为开启(点亮)的状态，故可避免色偏的问题。此时，所述遮障层105的遮障区105a有效遮住第二次像素204s2，以增加第二次像素204s2与相邻主要像素204m的不透光区域，形成隔离的效果，避免影像信息串扰。
根据上述，本发明的立体影像显示装置可以增加立体影像显示装置的垂直视角，并且解决立体影像显示装置的色偏(color washout)的问题。
虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其幷非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种立体影像显示装置，用以配合一偏光眼镜，以由所述偏光眼镜观看所述立体影像显示装置产生的一立体影像，其特征在于，所述立体影像显示装置包括：
一显示面板，包括：
若干扫描线；
若干第一数据线，以与所述若干扫描线交错设置，所述若干第一数据线用以传送若干第一数据信号；
若干第二数据线，以与所述若干扫描线交错设置，所述若干第二数据线用以传送若干第二数据信号；及
若干像素单元，每一像素单元包括一主要像素、一第一次像素以及一第二次像素，所述主要像素通过一第一薄膜晶体管耦接所述若干扫描线的一扫描线以及所述若干第一数据线的一第一数据线，所述第一次像素以及所述第二次像素通过一第二薄膜晶体管耦接所述若干扫描线的一条扫描线以及耦接所述若干第二数据线的一条第二数据线；以及
一图案化相位延迟膜，设置于所述显示面板与所述偏光眼镜之间，接收穿过所述显示面板的光线，以使所述光线形成互相垂直的线性偏极化光。
2.根据权利要求1所述的立体影像显示装置，其特征在于，所述图案化相位延迟膜中设有若干一第一相位差区以及相邻所述第一相位差区的一第二相位差区，所述第一相位差区相对应于所述主要像素、所述第一次像素以及所述第二次像素，所述第二相位差区相对应于所述主要像素、所述第一次像素以及所述第二次像素。
3.根据权利要求1所述的立体影像显示装置，其特征在于，所述第一次像素以及所述第二次像素的面积总和大于所述主要像素的面积。
4.根据权利要求3所述的立体影像显示装置，其特征在于，所述第一次像素以及所述第二次像素的面积总和与所述主要像素的面积的比例是6：4或是7：3。
5.根据权利要求1所述的立体影像显示装置，其特征在于，所述第一次像素的面积总小于所述主要像素的面积。
6.根据权利要求5所述的立体影像显示装置，其特征在于，所述第一次像素的面积总与所述主要像素的面积的比例是4：6或是3：7。
7.根据权利要求1所述的立体影像显示装置，其特征在于，所述立体影像显示装置还包括一遮障层，所述遮障层设有若干遮障区，所述图案化相位延迟膜的一第一相位差区以及一第二相位差区分别设有所述若干遮障区的一遮障区，并且所述若干遮障区的所述遮障区相对应于所述第二次像素。
8.根据权利要求7所述的立体影像显示装置，其特征在于，当所述立体影像显示装置以立体三维显示时，所述遮障区处于不透明状态，以使所述第二次像素不透光。
9.根据权利要求1所述的立体影像显示装置，其特征在于，当所述立体影像显示装置以平面二维显示时，所述显示面板包括一第一伽玛参考电压以及一第二伽玛参考电压，所述显示面板依据所述第一数据信号以通过所述第一伽玛参考电压映像一第一驱动信号，以驱动所述主要像素，并且依据所述第二数据信号以通过所述第二伽玛参考电压映像一第二驱动信号，以驱动所述第一次像素。
10.根据权利要求9所述的立体影像显示装置，其特征在于，当所述立体影像显示装置以立体三维显示时，所述显示面板依据所述第一数据信号以通过所述第二伽玛参考电压映像所述第一驱动信号，以驱动所述主要像素，所述显示面板依据所述第二数据信号以通过所述第一伽玛参考电压映像所述第二驱动信号，以驱动所述第一次像素。
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