CN102789064B - 3d显示模组、3d显示装置及3d显示驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D显示模组，涉及显示技术领域，包括：活动式相位差板、背光模组及位于活动式相位差板和背光模组之间的显示面板，与所述活动式相位差板的每一条偏光条对应的显示面板上的各行亚像素为一像素区域，所述背光模组包括若干条背光条，所述背光条长度延伸方向与偏光条长度延伸方向一致。本发明还提供了一种基于上述3D显示装置及其3D显示驱动方法。本发明通过将显示装置的背光模组分成若干条可单独控制的背光条，每条背光条的宽度对应为活动式相位差板的偏光条宽度的整数倍，在显示时根据像素区域的显示状态来点亮或熄灭背光条，从而减小了串扰。

Description

3D显示模组、3D显示装置及3D显示驱动方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种3D显示模组、3D显示装置及3D显示驱动方法。

背景技术

近年来，立体显示已经成为显示领域的一大趋势，尤其是立体液晶显示器，它不仅具备了液晶显示器的超薄、节能等优点，而且使观看者可以直接看出图像中各物体的远近，能获得更加全面和真实的信息，因此具有广阔的应用前景。

现有的立体液晶显示器，有的采用偏振分光（Plolarized Filter）方式、有的采用视差栅栏（parallax barrier）方式，还有的采用柱面透镜（lenticular lens）板方式，无论是哪一种方式，都是利用了人眼的双眼像差（binocular disparity）原理，即人的两只眼睛间隔约为65mm，由于存在这种位置差异，因此左眼和右眼会看到稍微不同的二维图像，两个不同的图像经过大脑的合成再现会再生有深度感的立体图像。

一种立体显示技术被称为活动式相位差板（Active Retarder，AR），它拥有不降低分辨率，眼镜轻便等优点，被业内看好。AR 3D显示装置如图1所示，包括显示面板及设置在显示面板上的活动式相位差板。所述活动式相位差板包括：上基板7、下基板1及之间的液晶层4，在上基板7上设有公共电极6和上取向层5，下基板1上设有下取向层3和若干条状电极2。上述活动式相位差板可按条状电极2划分成若干条，每条的信号电压可以独立输入，当不加电时，液晶层呈现扭曲（Twist）状态，偏振方向旋转90度。当加电时，液晶分子站立起来，光线通过它后偏振方向不变。也可以采用除了TN型、OCB型等以外的液晶，原理相似。AR的每一条对应显示面板上若干亚像素，如图2所示。

在第一时刻，显示面板上显示左眼图，而AR都不加电，偏振方向被调制为左旋偏光。第二时刻，显示面板上开始从左向右逐行输入右眼图像，然后AR第一条加电，使该区域出射光偏振方向调制为右旋偏光，那么第一条所对应的几个亚像素就会被观看者右眼看到。以此类推，逐行将显示面板上的图像扫描为右眼图，对应的AR也逐行加电，将相应的亚像素出射光的偏振方向调制为右旋偏光。

但是AR上一条偏光条（一条条状电极2对应的区域）往往对应若干行亚像素。实际上，AR上一条偏光条的宽度和一行亚像素相当时，串扰最小，但是会造成AR驱动难度高，垂直方向的观看视角窄，贴合精度要求高等问题。所以综合考虑，一般AR上一条偏光条都会对应若干行亚像素，但是因为显示面板上是逐行扫描的，就不可避免的会出现左眼显示内容，对应显示右眼图像的偏光条，如图3所示，当第二帧右眼图像开始扫描时，第一、二行已经输入右眼图像，但是第一条所对应的其他行仍旧为上一帧的左眼图像，此时无论偏光条为什么状态，都会出现串扰。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何减小3D显示时的串扰。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种3D显示模组，包括：活动式相位差板、背光模组及位于活动式相位差板和背光模组之间的显示面板，与所述活动式相位差板的每一条偏光条对应的显示面板上的各行亚像素为一像素区域，所述背光模组包括若干条背光条，所述背光条长度延伸方向与偏光条长度延伸方向一致。

本发明还提供了一种3D显示装置，包括：驱动电路、活动式相位差板、背光模组及位于活动式相位差板和背光模组之间的显示面板；所述驱动电路连接所述活动式相位差板、背光模组及显示面板，用于驱动所述显示面板显示图像，并驱动活动式相位差板使其出射光的偏振方向能使所述图像透过，与所述活动式相位差板的每一条偏光条对应的显示面板上的各行亚像素为一像素区域，所述背光模组包括：若干条与所述偏光条长度延伸方向一致的背光条，所述驱动电路还用于在每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像与该像素区域对应的所述偏光条的偏光调制状态一致时驱动背光模组点亮该条背光条，不一致时熄灭该条背光条。

其中，所述驱动电路包括：显示驱动电路、偏光调制电路、背光驱动电路及时序控制电路，所述显示驱动电路、偏光调制电路和背光驱动电路均连接所述时序控制电路；

所述时序控制电路分别发送图像扫描信号和偏光调制信号至所述显示驱动电路和偏光调制电路，

所述显示驱动电路将在显示面板的像素区域扫描一帧的单眼图像的进度信号发送至时序控制电路，偏光调制电路将调制所述偏光条的调制完成信号发送至所述时序控制电路；

所述时序控制电路接收到所述进度信号或调制完成信号后将背光条驱动信号至所述背光模组。

其中，每条所述背光条的宽度为所述偏光条宽度的整数倍。

其中，所述背光模组上相邻两个背光条的分界面与所述活动式相位差板中的相邻两偏光条的分界面处于同一平面内。

其中，所述背光模组上相邻两个背光条的分界面将活动式相位差板中偏光条的一条偏光条分割成上下相等的两部分，背光模组上下两端的两个背光条的宽度为所述偏光条宽度的一半。

其中，所述每条所述背光条的宽度与所述偏光条的宽度相等。

本发明还提供了一种基于上述任一项所述3D显示装置的3D显示驱动方法，在从当前帧向下一帧扫描的过程中，每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像与该像素区域对应的偏光条的偏光调制状态一致时点亮该条背光条，不一致时熄灭该条背光条。

其中，所述方法具体包括步骤：

S1：在从当前帧向下一帧扫描的过程中，在像素区域开始扫描下一帧的单眼图像时，熄灭当前像素区域对应的背光条；

S2：当所述像素区域中扫描单眼图像的像素超过一半时，调制所述像素区域对应的活动式相位差板上的偏光条的偏光状态为显示所述单眼图像的状态，同时点亮当前熄灭的背光条，熄灭与所述当前熄灭的背光条相邻的下一条背光条；

S3：重复步骤S2，直至下一帧图像扫描完成。

其中，所述方法具体包括步骤：

S1：在从当前帧向下一帧扫描的过程中，在像素区域开始扫描下一帧的单眼图像时，熄灭当前像素区域对应的背光条；

S2：同时调制所述像素区域对应的活动式相位差板上的偏光条的偏光状态为显示所述单眼图像的状态，当所述像素区域中扫描单眼图像的像素超过一半时，同时点亮当前熄灭的背光条，熄灭与所述当前熄灭的背光条相邻的下一条背光条；

S3：重复步骤S2，直至下一帧图像扫描完成。

其中，所述方法具体包括步骤：

S1：在从当前帧向下一帧扫描的过程中，在像素区域开始扫描下一帧的单眼图像时，熄灭当前像素区域对应的背光条；

S2：同时调制所述像素区域对应的活动式相位差板上的偏光条区域的偏光状态为显示所述单眼图像的状态，当扫描完所述像素区域时，点亮当前熄灭的背光条，在开始扫描下一像素区域为下一帧的右眼图像时，熄灭与所述当前熄灭的背光条相邻的下一条背光条；

S3；重复步骤S2，直至下一帧图像扫描完成。

（三）有益效果

本发明通过将显示装置的背光模组分成若干条可单独控制的背光条，每条背光条的宽度对应为活动式相位差板的偏光条宽度的整数倍，在显示时根据像素区域的显示状态来点亮或熄灭背光条，从而减小了串扰。

附图说明

图1是现有技术的活动式相位差板结构示意图；

图2是现有技术的3D显示装置中活动式相位差板配合显示面板的进行3D显示的原理图；

图3是现有技术的3D显示装置显示过程中会产生串扰的原理图；

图4是本发明实施例1的一种3D显示模组结构示意图；

图5是图4的侧面示意图；

图6是图5中的3D显示装置降低串扰的原理图；

图7是本发明实施例2的一种3D显示装置的驱动电路结构示意图；

图8是本发明实施例3的一种3D显示模组结构示意图；

图9是图5中3D显示模组采用实施例5的显示驱动方法显示当前帧时的示意图；

图10是图5中3D显示模组采用实施例5的显示驱动方法在扫描下一帧时开始扫描第一组亚像素时的示意图；

图11是图5中3D显示模组采用实施例5的显示驱动方法在扫描下一帧时扫描完第一组亚像素一半时的示意图；

图12是图5中3D显示模组采用实施例5的显示驱动方法在扫描下一帧时扫描完第二组亚像素一半时的示意图；

图13是图8中3D显示模组采用实施例6的显示驱动方法显示当前帧时的示意图；

图14是图8中3D显示模组采用实施例6的显示驱动方法在扫描下一帧时开始扫描第一组亚像素时的示意图；

图15是图8中3D显示模组采用实施例6的显示驱动方法在扫描下一帧时扫描完第一组亚像素时的示意图；

图16是图8中3D显示模组采用实施例6的显示驱动方法在扫描下一帧时开始扫描第二组亚像素时的示意图；

图17是采用实施例5的显示驱动方法显示时左右眼临界部分的显示示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图4和5所示，本实施例的3D显示模组包括：活动式相位差板100、背光模组300及位于活动式相位差板100和背光模组300之间的显示面板200。活动式相位差板100中的偏光条的宽度M约为显示面板200中每行亚像素宽度p的整数倍，即M≈xp，x为自然数，严格讲，M略小于xp，这是偏光眼镜式3D设计中的公知原理，在此不再赘述。每一条偏光条对应的显示面板200上的各行亚像素为一像素区域。背光模组300包括若干条可单独控制的背光条，每条背光条的宽度至少覆盖一行亚像素，背光条的宽度N覆盖n（n≥1）行亚像素。优选地，每条背光条的宽度N约为偏光条宽度M的整数倍，以覆盖多个像素区域，即N≈y·xp，y为自然数，如：N=y·xp。

本实施例中，背光模组300上相邻两个背光条的分界面将活动式相位差板100中的一条偏光条分割成上下相等的两部分（此处并不一定严格相等，可以有少量的上下偏移），如图5中虚线所示。其中，背光模组上下两端的两个背光条的宽度为偏光条宽度的一半，即M/2。

进一步地，为了方便控制，除背光模组上下两端的两个背光条外，其余每条背光条的宽度N与偏光条的宽度M相等。

本实施例中，降低串扰的原理如图6所示，在显示面板200上左右眼图像临界的地方，会有用于显示左/右眼图像的像素的光从活动式相位差板100中用于调置显示右/左眼图像的像素的光的区域射出，从而产生串扰。将这个位置背光模组300的背光条关闭，则可以降低这部分串扰。

实施例2

本实施例的3D显示装置包括上述实施例1的3D显示模组及驱动电路400。驱动电路400连接活动式相位差板100、背光模组300及显示面板200，用于驱动显示面板200显示图像，并驱动活动式相位差板100使其出射光的偏振方向能使单眼图像透过，驱动电路400还用于在每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像与该像素区域对应的偏光条的偏光调制状态一致（偏光调制状态一致为：偏光条的偏光调制方向使得正在扫描的单眼图像透过活动式相位差板后，出射的偏振光可以进入该单眼图像所对应的眼睛）时驱动背光模组300点亮该条背光条，不一致时熄灭该条背光条。

如图7所示，驱动电路400包括：显示驱动电路401、偏光调制电路402、背光驱动电路403及时序控制电路404，显示驱动电路401、偏光调制电路402和背光驱动电路403均连接时序控制电路404。

时序控制电路404分别发送图像扫描信号和偏光调制信号至显示驱动电路401和偏光调制电路403。

显示驱动电路401将在显示面板200的像素区域扫描一帧的单眼图像的进度信号发送至时序控制电路404，偏光调制电路402将调制偏光条的调制完成信号发送至时序控制电路404。

时序控制电路404接收到进度信号或调制完成信号后将背光条驱动信号至背光模组300。此时背光条驱动信号为点亮该像素区域对应的背光条，熄灭与该背光条相邻的下一条背光条。

实施例3

如图8所示，本实施例的3D显示模组包括：活动式相位差板100、背光模组300及位于活动式相位差板100和背光模组300之间的显示面板200。活动式相位差板100中的偏光条的宽度M约为显示面板200中每行亚像素宽度p的整数倍，即M≈xp，x为自然数，严格讲，M略小于xp，这是偏光眼镜式3D设计中的公知原理，在此不再赘述。每一偏光条区域对应的亚像素为一像素区域。背光模组300包括若干条可单独控制的背光条，每条背光条的宽度N为偏光条宽度的整数倍，即N≈y·xp，y为自然数。

与实施例1不同的是背光模组300上相邻两个背光条的分界面与活动式相位差板100中的相邻两偏光条的分界面处于同一水平面上。

进一步地，为了方便控制，每条所述背光条的宽度N与偏光条的宽度M相等。

实施例4

本实施例的3D显示装置包括上述实施例3的3D显示模组及驱动电路400。驱动电路400连接活动式相位差板100、背光模组300及显示面板200，用于驱动显示面板200显示单眼图像，并驱动活动式相位差板100使其出射光的偏振方向能使单眼图像透过，驱动电路400还用于在每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像与该像素区域对应的偏光条的偏光调制状态一致（偏光调制状态一致为：偏光条的偏光调制方向使得正在扫描的单眼图像透过活动式相位差板后，出射的偏振光可以进入该单眼图像所对应的眼睛）时驱动背光模组300点亮该条背光条，不一致时熄灭该条背光条。

驱动电路400的具体结构与实施例2一样，如图7所示，此处不再赘述。

上述实施例3和4中的3D显示装置，由于背光模组300包括若干可单独控制的背光条，在从当前帧向下一帧扫描的过程中，每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像（左眼图像或右眼图像）与该像素区域对应的偏光条的偏光调制状态一致时点亮该条背光条，不一致时关闭该条背光条。因为背光条熄灭，本来串扰的区域不会有光透过，所以减小了串扰。

实施例5

本实施例提供了一种基于上述3D显示装置的3D显示驱动方法。以实施例2的3D显示装置为例进行说明如下：

如图9所示，假设当前帧为左眼图像，整个显示面板200显示左眼图像，此时背光模组300全亮，活动式相位差板100上各偏光条均为显示左眼图像状态。

在从当前帧向下一帧扫描的过程中，如图10所示，在像素区域开始扫描下一帧的右眼图像时，熄灭当前像素区域a对应的背光条，如图10中最左边的背光条。如图11所示，当第一个像素区域（最左边与活动式相位差板100最左边的偏光条对应的区域）中扫描右眼图像的像素超过一半时，调制该像素区域对应的活动式相位差板100上的偏光条的偏光状态为显示右眼图像的状态，即右旋状态，同时点亮当前熄灭的背光条，即最左边的背光条，熄灭与该背光条相邻的下一条背光条。如图12所示，当下一个像素区域中扫描右眼图像的像素超过一半时，点亮当前熄灭的背光条，熄灭与该背光条相邻的下一条背光条。重复上述过程直至下一帧图像扫描完成。

另外，本实施例中，在熄灭当前像素区域对应的背光条后，是先扫描完当前像素区域一半的亚像素，再改变活动式相位差板100的调制状态，最后点亮当前熄灭的背光条；也可以先改变活动式相位差板100的调制状态，当扫描像素至当前像素区域的一半时，最后点亮当前熄灭的背光条。

实施例6

本实施例提供了另一种基于上述3D显示装置的3D显示驱动方法。以实施例4的3D显示装置为例进行说明如下：

如图13所示，假设当前帧为左眼图像，整个显示面板200显示左眼图像，此时背光模组300全亮，活动式相位差板100上各偏光条均为显示左眼图像的状态。

如图14所示，在从当前帧向下一帧扫描的过程中，在像素区域开始扫描下一帧的右眼图像时，熄灭当前像素区域a对应的背光条，如图14中最左边的背光条，且调制像素区域对应的活动式相位差板100上的偏光条的偏光状态为显示右眼图像的状态。如图15所示，当扫描完该像素区域时，点亮当前熄灭的背光条，熄灭与该背光条相邻的下一条背光条，且调制像素区域对应的活动式相位差板100上的偏光条的偏光状态为显示右眼图像的状态。如图16所示，在下一像素区域开始扫描下一帧的右眼图像时，点亮当前熄灭的背光条，熄灭与该背光条相邻的下一条背光条，且调制像素区域对应的活动式相位差板100上的偏光条的偏光状态为显示右眼图像的状态，重复上述过程直至下一帧图像扫描完成。

上述实施例5和实施例6的3D显示驱动方法均可分别用于实施例2和4的3D显示装置，不过一般来讲，背光模组和活动式相位差板相对的位置不可能如此精确，而且背光模组能分的条数远小于活动式相位差板的条数，但是控制方法还是和上述一样。

实施例5的驱动方法优点在于，由于3D显示的串扰往往产生于左右眼部分临界的地方，如图17所示，采用实施例2的3D显示装置配合实施例5的方法，则左右眼部分交界的地方背光都为黑，所以会降低这种因观看角度而产生的串扰。

实施例6的驱动方法优点在于活动式相位差板的响应时间可以为显示面板响应时间的x倍，x表示一条活动式相位差板对应的X行亚像素。即活动式相位差板可以利用X行亚像素充电的时间，来完成自己的充电。

本发明实施例所述的3D显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、手机、平板电脑等显示装置。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (11)

1.一种3D显示模组，包括：活动式相位差板、背光模组及位于活动式相位差板和背光模组之间的显示面板，与所述活动式相位差板的每一条偏光条对应的显示面板上的各行亚像素为一像素区域，其特征在于，所述背光模组包括若干条背光条，所述背光条长度延伸方向与偏光条长度延伸方向一致；

在每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像与该像素区域对应的所述偏光条的偏光调制状态一致时该条背光条点亮，不一致时该条背光条熄灭。

2.一种3D显示装置，包括：驱动电路、活动式相位差板、背光模组及位于活动式相位差板和背光模组之间的显示面板；所述驱动电路连接所述活动式相位差板、背光模组及显示面板，用于驱动所述显示面板显示图像，并驱动活动式相位差板使其出射光的偏振方向能使所述图像透过，与所述活动式相位差板的每一条偏光条对应的显示面板上的各行亚像素为一像素区域，其特征在于，所述背光模组包括：若干条与所述偏光条长度延伸方向一致的背光条，所述驱动电路还用于在每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像与该像素区域对应的所述偏光条的偏光调制状态一致时驱动背光模组点亮该条背光条，不一致时熄灭该条背光条。

3.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述驱动电路包括：显示驱动电路、偏光调制电路、背光驱动电路及时序控制电路，所述显示驱动电路、偏光调制电路和背光驱动电路均连接所述时序控制电路；

所述时序控制电路分别发送图像扫描信号和偏光调制信号至所述显示驱动电路和偏光调制电路，

所述显示驱动电路将在显示面板的像素区域扫描一帧的单眼图像的进度信号发送至时序控制电路，偏光调制电路将调制所述偏光条的调制完成信号发送至所述时序控制电路；

所述时序控制电路接收到所述进度信号或调制完成信号后将背光条驱动信号至所述背光模组。

4.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，每条所述背光条的宽度为所述偏光条宽度的整数倍。

5.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述背光模组上相邻两个背光条的分界面与所述活动式相位差板中的相邻两偏光条的分界面处于同一平面内。

6.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述背光模组上相邻两个背光条的分界面将活动式相位差板中偏光条的一条偏光条分割成上下相等的两部分，背光模组上下两端的两个背光条的宽度为所述偏光条宽度的一半。

7.如权利要求2～5中任一项所述的3D显示装置，其特征在于，所述每条所述背光条的宽度与所述偏光条的宽度相等。

8.一种基于权利要求2～7中任一项所述3D显示装置的3D显示驱动方法，其特征在于，在从当前帧向下一帧扫描的过程中，每条背光条对应的像素区域显示的单眼图像与该像素区域对应的偏光条的偏光调制状态一致时点亮该条背光条，不一致时熄灭该条背光条。

9.如权利要求8所述的3D显示驱动方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤：

S1：在从当前帧向下一帧扫描的过程中，在像素区域开始扫描下一帧的单眼图像时，熄灭当前像素区域对应的背光条；

S2：当所述像素区域中扫描单眼图像的像素超过一半时，调制所述像素区域对应的活动式相位差板上的偏光条的偏光状态为显示所述单眼图像的状态，同时点亮当前熄灭的背光条，熄灭与所述当前熄灭的背光条相邻的下一条背光条；

S3：重复步骤S2，直至下一帧图像扫描完成。

10.如权利要求8所述的3D显示驱动方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤：

S1：在从当前帧向下一帧扫描的过程中，在像素区域开始扫描下一帧的单眼图像时，熄灭当前像素区域对应的背光条；

S2：同时调制所述像素区域对应的活动式相位差板上的偏光条的偏光状态为显示所述单眼图像的状态，当所述像素区域中扫描单眼图像的像素超过一半时，同时点亮当前熄灭的背光条，熄灭与所述当前熄灭的背光条相邻的下一条背光条；

S3：重复步骤S2，直至下一帧图像扫描完成。

11.如权利要求8所述的3D显示驱动方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤：

S1：在从当前帧向下一帧扫描的过程中，在像素区域开始扫描下一帧的单眼图像时，熄灭当前像素区域对应的背光条；

S2：同时调制所述像素区域对应的活动式相位差板上的偏光条区域的偏光状态为显示所述单眼图像的状态，当扫描完所述像素区域时，点亮当前熄灭的背光条，在开始扫描下一像素区域为下一帧的右眼图像时，熄灭与所述当前熄灭的背光条相邻的下一条背光条；

S3；重复步骤S2，直至下一帧图像扫描完成。