CN103676277B - 3d显示装置及其像素阵列结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种3D显示装置及其像素阵列结构。所述像素阵列结构包括多个并排的像素行。每一像素行包含多个子像素，且每一子像素包含一第一次区块、一第二次区块与一主区块。所述主区块位于该第一次区块与第二次区块之间，所述第一次区块和第二次区块的亮度低于所述主区块的亮度。所述3D显示装置可使得上下视角的显示品质一致。

Description

3D显示装置及其像素阵列结构
【技术领域】
本发明是有关于显像技术领域，特别是有关于一种3D显示装置及其像素阵列结构。
【背景技术】
因为人的双眼具有一定间距的关系，双眼看到的物体的方向并非完全一致。因此，3D显示器利用人类的两眼视差，分别提供给两眼不同影像而产生立体效果。
参考图1所示，现有一种3D显像系统是使影像会先通过偏光片90转为线性偏振影像。所述线性偏振影像接着经过一相位延迟片91(patternretarderplate)。具有第一相位延迟区910及第二相位延迟区911的相位延迟片91可将线性偏振影像转为左圆偏振影像及右圆偏振影像，以分别作为左眼输入影像与右眼输入影像。观看者配戴的偏振眼镜8的两镜片皆由四分之一波片80及偏光片81构成。所述包括左圆偏振影像及右圆偏振影像的影像会先通过两镜片的四分之一波片80而转成线性偏振影像，接着再经过所述镜片的偏光片81后，分别到达观看者的双眼。由于两镜片的偏光片81具有不同偏振方向，使得使用者的左眼只能看到左眼输入影像，而右眼只能看到右眼输入影像，进而在大脑合成立体影像，达到三维影像的效果。
现有的3D显示器所采用的液晶面板一般具有所谓的色偏(Colorwashout)现象，意即当使用者以不同观赏角度观看3D显示器所显示的影像时，使用者会看见不同色彩阶调的影像。
请参考图2所示，一种现有的3D显示器所采用的液晶面板包含由多个像素行7所构成的像素矩阵，每一像素行7包含多个并排的子像素70，其中每一像素行7对应前述相位延迟片91的一相位延迟区(910或911)。为了改善色偏现象，所述液晶显示器的每一子像素70会划分成两个区块：一主区块71以及一次区块72。当所述子像素70的主区块71和次区块72被施予不同的电压，所述液晶面板的液晶分子可呈现多域排列而达到改善色偏现象的效果。
以上述的3D显示器而言，当使用者以下视角或上视角观看时，如图3所示，不可避免会在相位延迟片91的第一相位延迟区910和第二相位延迟区911的交界处附近看到其他像素行的漏光影像，也就是说，使用者在单一相位延迟区的位置上会同时接受两像素行的影像。而采用图2的像素分割结构的明显缺点在于，使用者在下视角位置观看时，是看到相邻像素行的子像素70的主区块71的漏光影像；而在上视角位置观看时，则是看到相邻像素行的子像素70的次区块72的漏光影像；因此使用者会发现由于主区块71和次区块72的亮度不同的关系，下视角与上视角的3D观看品质并不一致。
故，有必要提供一种3D显示装置及其相位延迟片，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
有鉴于现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种3D显示装置及其像素阵列结构，可解决下视角与上视角的3D观看品质并不一致的问题。
为达成本发明的前述目的，本发明提供一种3D显示装置，其包括：一液晶面板，包括：一像素阵列，包括多个并排的像素行，其中每一像素行包含多个子像素，且每一子像素包含一第一次区块、一第二次区块与一主区块，所述主区块位于该第一次区块与第二次区块之间，所述第一次区块和第二次区块的亮度低于所述主区块的亮度；以及一相位延迟片，设于所述液晶面板上并与所述像素阵列重叠，并包括多个并排相连的相位延迟单元，其中所述相位延迟片的相位延迟单元的位置分别对应所述像素行。
在本发明的一实施例中，所述像素行沿纵向并排；所述相位延迟单元沿纵向并排；每一所述像素行的所述子像素沿横向并排；每一所述子像素的第一次区块、主区块与第二次区块沿纵向并排。
在本发明的一实施例中，所述主区块的驱动电压大于所述第一次区块和第二次区块的驱动电压。
在本发明的一实施例中，所述第一次区块和第二次区块的驱动电压相等。
在本发明的一实施例中，相邻两所述像素行之间设有一遮光行。
在本发明的一实施例中，所述液晶面板包括多条栅极线、多条资料线，所述栅极线与所述资料线交错，其中每一所述像素行位于两相邻的所述栅极线之间。
在本发明的一实施例中，所述相位延迟片的相位延迟单元分为多个第一相位延迟单元及多个第二相位延迟单元，所述第一相位延迟单元与所述第二相位延迟单元呈交错排列。
在本发明的一实施例中，所述相位延迟片设于位在所述液晶面板的一出光侧上的一偏光片的表面上。
本发明另提供一种像素阵列结构，所述像素阵列结构包括多个并排的像素行，其中每一像素行包含多个子像素，且每一子像素包含一第一次区块、一第二次区块与一主区块，所述主区块位于该第一次区块与第二次区块之间，所述第一次区块和第二次区块的亮度低于所述主区块的亮度。
在本发明的一实施例中，每一所述像素行的所述子像素沿横向并排；每一所述子像素的第一次区块、主区块与第二次区块沿纵向并排。
本发明主要是将子像素分割成至少三区块，使得子像素的上下侧皆为次区块，使得使用者不论从上视角或下视角，都是观看到相邻像素行的亮度较低的次区块，进而使下视角与上视角的3D观看品质维持一致。
【附图说明】
图1是现有3D显像系统的装置示意图。
图2是现有3D显像系统的液晶面板贴附相位延迟片的局部示意图。
图3是图2的侧视图。
图4是本发明3D显示装置的液晶面板的像素阵列的一较佳实施例的示意图。
图5是本发明3D显像装置的液晶面板贴附相位延迟片的一较佳实施例的局部示意图。
图6是图5的侧视图。
图7是本发明3D显示装置在不同视角下的串扰曲线图。
【具体实施方式】
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
本发明所称「行」(row)是指一横向排列的；「列」(column)为纵向排列。
请参考图4和图5所示，本发明的3D显示装置包括一液晶面板及一相位延迟片2。一般来说，所述液晶面板的主要结构(未绘示)可包括第一基板、第二基板、液晶层以及两偏光片。第一基板可为设有彩色滤光片(ColorFilter，CF)的玻璃基板或其它材质的基板，所述彩色滤光片包括不同颜色(通常为红、绿、蓝)的光刻胶单元。所述液晶面板的所述第二基板则相对于所述第一基板，并具有多条栅极线11、多条资料线10及一像素阵列1设置于所述第二基板的表面。所述液晶层是形成于第一基板与第二基板之间，所述两偏光片则分别设于所述第一基板与第二基板的外侧表面。
如图4所示，所述栅极线11沿纵向间隔并排，所述资料线10彼此沿横向间隔并排而与所述栅极线11彼此交错，进而与所述栅极线11构成多个呈矩阵排列的像素区，即所述像素阵列1。所述像素阵列1包括多个沿纵向并排的像素行12，每一所述像素行12位于两相邻的所述栅极线11之间。再者，如图5所示，相邻两所述像素行12之间设有一遮光行14。更详细来说，所述遮光行14可以是前述彩色滤光片的一部分，其位置对应相邻的所述像素行12之间的间隔，亦即所述遮光行14平行于所述栅极线11且对应遮蔽所述栅极线11。每一像素行12包括多个沿横向并排的子像素13，其中同一像素行中，三个相邻的所述子像素13可分别对应前述彩色滤光片的红、绿、蓝色光刻胶单元，进而构成一像素单元。
如图5所示，每一子像素13包括一第一次区块130、一第二次区块131与一主区块132。所述第一次区块130、主区块132与第二次区块131沿纵向并排，其中所述主区块132位于该第一次区块130与第二次区块131之间。在本实施例中，所述子像素13的第一次区块130、第二次区块131与主区块132皆呈方形；且所述第一次区块130和第二次区块131的亮度是低于所述主区块132的亮度。更详细地说，为了使上述每一子像素13的第一次区块130、主区块132和第二次区块131具有不同的亮度，所述第一次区块130、主区块132和第二次区块131分别包含一具有相同形状的像素电极区块(图中未示)，该像素电极区块对应连接一开关单元，例如薄膜晶体管。该开关单元连接其中一所述栅极线11与一所述资料线10，并连接所述像素电极区块，如此一来，可通过给予第一次区块130、主区块132和第二次区块131不同的驱动电压，而改变其亮度。因此，为了让所述主区块132的亮度较高，所述主区块132的驱动电压优选是大于所述第一次区块130和第二次区块131的驱动电压；而所述第一次区块130则优选是与第二次区块131的驱动电压相等。
如图5所示，所述相位延迟片2设于所述液晶面板上而与所述像素阵列1重叠。所述相位延迟片2可以是设于位在该液晶面板的出光侧上的一偏光片的表面上。所述相位延迟片2包括多个纵向并排相连的相位延迟单元20,21；所述相位延迟单元20,21的位置分别对应所述像素行12。在本实施例中，所述相位延迟片2的相位延迟单元20,21分为多个第一相位延迟单元20及多个第二相位延迟单元21，所述第一相位延迟单元20与所述第二相位延迟单元21呈交错排列。也就是说，所述相位延迟片2的第一相位延迟单元20及第二相位延迟单元21的交界处会位于相邻的像素行12之间，通过相邻的像素行12之间的遮光行14来遮蔽第一相位延迟单元20及第二相位延迟单元21的交界处。
在本实施例中，所述第一相位延迟单元20对应所述像素阵列1的奇数的像素行12；所述第二相位延迟单元21对应所述像素阵列1的偶数的像素行。所述相位延迟片2可以是四分之一波长阵列波片，其第一相位延迟单元20具有第一光轴，第二相位延迟单元21具有第二光轴，其中该第一光轴与第二光轴与水平方向的夹角分别为45度和135度。
所述3D显示装置可进一步包含一背光模组，以提供光源予所述液晶面板。
本发明的3D显示装置的动作原理如下述：
所述液晶面板的偏光片会将液晶面板的出射光影像转成线偏振光影像；所述线偏振光影像接着通过所述相位延迟片10，其中通过所述第一相位延迟单元10a的线偏振光影像会转换成左圆偏振光影像(或右圆偏振光影像)；通过所述第二相位延迟单元10b会转换成右圆偏振光影像(或左圆偏振光影像)。使用者可搭配圆偏眼镜来使其双眼分别接收左圆偏振光影像和右圆偏振光影像，进而产生立体视觉的效果。
由于每一所述像素行12的上侧与下侧都是亮度较暗的次区块(130,131)，不管是从下视角或上视角位置观看，使用者都会只看到相邻像素行12的子像素13的次区块130,131的较暗漏光影像，因此，如图7所示，在对称位置上的下视角与上视角的串扰程度可维持一致，使得影像的品质在下视角与上视角可维持一致。同时相较于现有技术，下视角的串扰现象尤其可获得明显的改善。
综上所述，相较于现有技术中下视角会接收到相邻像素行的子像素的主区块的漏光而具有较严重的串扰现象，本发明令每一像素行的子像素的上下侧皆是亮度较暗的次区块，使得同一像素行在相互对称位置上的上视角或下视角皆维持相同的串扰程度，改善原先下视角的显像品质较差的缺陷，使整体显像品质在上下视角可维持一致性。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种3D显示装置，其特征在于：所述3D显示装置包括：
一液晶面板，包括：
一像素阵列，包括多个并排的像素行，其中每一像素行包含多个子像素，且每一子像素由三个并排的独立区块组成，所述三个并排的独立区块分别为一第一次区块、一第二次区块与一主区块，所述主区块位于该第一次区块与第二次区块之间，所述第一次区块和第
二次区块的亮度低于所述主区块的亮度；以及
一相位延迟片，设于所述液晶面板上并与所述像素阵列重叠，并包括多个并排相连的相位延迟单元，其中所述相位延迟片的相位延迟单元的位置分别对应所述像素行。
2.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于：所述像素行沿纵向并排；所述相位延迟单元沿纵向并排；每一所述像素行的所述子像素沿横向并排；每一所述子像素的第一次区块、主区块与第二次区块沿纵向并排。
3.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于：所述主区块的驱动电压大于所述第一次区块和第二次区块的驱动电压。
4.如权利要求3所述的3D显示装置，其特征在于：所述第一次区块和第二次区块的驱动电压相等。
5.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于：相邻两所述像素行之间设有一遮光行。
6.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于：所述液晶面板包括多条栅极线、多条资料线，所述栅极线与所述资料线交错，其中每一所述像素行位于两相邻的所述栅极线之间。
7.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于：所述相位延迟片的相位延迟单元分为多个第一相位延迟单元及多个第二相位延迟单元，所述第一相位延迟单元与所述第二相位延迟单元呈交错排列。
8.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于：所述相位延迟片设于位在所述液晶面板的一出光侧上的一偏光片的表面上。
9.一种像素阵列结构，其特征在于：所述像素阵列结构包括多个并排的像素行，其中每一像素行包含多个子像素，且每一子像素由三个并排的独立区块组成，所述三个并排的独立区块分别为一第一次区块、一第二次区块与一主区块，所述主区块位于该第一次区块与第二次区块之间，所述第一次区块和第二次区块的亮度低于所述主区块的亮度。
10.如权利要求9所述的像素阵列结构，其特征在于：每一所述像素行的所述子像素沿横向并排；每一所述子像素的第一次区块、主区块与第二次区块沿纵向并排。
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