TWI419124B - 二維／三維影像顯示裝置 - Google Patents

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TWI419124B TW098107430A TW98107430A TWI419124B TW I419124 B TWI419124 B TW I419124B TW 098107430 A TW098107430 A TW 098107430A TW 98107430 A TW98107430 A TW 98107430A TW I419124 B TWI419124 B TW I419124B
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Description

二維/三維影像顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種二維/三維影像顯示裝置。
以一般顯示三維立體影像的顯示器而言，其大多是利用時間或空間的分工來產生左右眼的視差。然而，若是採用時間分工的話，容易造成影像閃爍的問題，而若是採用空間分工的話，則容易造成解析度的下降。
另一方面，以一般顯示二維影像的顯示器而言，為了解決視角的問題，因此便發展出一種多重區域垂直配向(multi-domain vertical alignment,MVA)的液晶顯示器，其係將顯示用之液晶區域分隔成多重區域，藉以使液晶分子朝多個方向傾倒，進而增加液晶顯示器的視角。此外，為了再進一步解決MVA液晶顯示器中色偏(color wash out)的問題，習知技術亦提供了許多技術方案。
然而，以現今的技術而言，大多僅僅是針對三維或是二維影像之顯示裝置來進行設計，藉以解決各自所遭遇到的問題。因此，有必要提出一種可選擇顯示二維或三維影像，並且同時解決上述顯示二維及三維影像之問題的顯示裝置。
本發明的目的是在提供一種二維/三維影像顯示裝置，藉以使顯示裝置可動態選擇顯示二維或三維影像，並同時解決顯示裝置在顯示二維和三維影像時所遭遇到之問題。
本發明之一技術樣態係關於一種二維/三維影像顯示裝置，其包含一次畫素、二資料線以及一伽瑪電路。次畫素包含一第一部份次畫素以及一第二部份次畫素。二資料線分別耦接第一部份次畫素以及第二部份次畫素。伽瑪電路在二維影像顯示時傳送具相依關係之相異伽瑪信號至一驅動電路，以藉由驅動電路經二資料線驅動第一部份次畫素和第二部份次畫素，並在三維影像顯示時傳送同一伽瑪信號至驅動電路，以藉由該驅動電路經二資料線驅動第一部份次畫素和第二部份次畫素。
本發明之另一技術樣態係關於一種二維/三維影像顯示裝置，其包含一畫素陣列、複數條資料線、一驅動電路、一伽瑪電路以及一時序控制器。畫素陣列包含複數個次畫素，各次畫素更包含一第一部份次畫素以及一第二部份次畫素。上述資料線其中二者分別耦接上述次畫素其中數者之第一部份次畫素以及第二部份次畫素。驅動電路係耦接上述資料線。伽瑪電路則是在顯示二維影像時傳送伽瑪信號至驅動電路，以各別且相關地驅動第一部份次畫素以及第二部份次畫素，並在顯示三維影像時傳送伽瑪信號至驅動電路，以各別且獨立地驅動第一部份次畫素以及第二部份次畫素。時序控制器則是用以在顯示二維影像和三維影像時，分別傳送不同頻率之時序控制信號至驅動電路而控制驅動電路。
本發明之又一技術樣態係關於一種二維/三維影像顯示裝置，其包含一次畫素、一資料驅動電路以及一伽瑪電路。次畫素包含包含複數個部分次畫素，且這些部分次畫素係由複數條資料線以及複數條掃描線交叉形成。資料驅動電路耦接並傳送影像信號至上述資料線以驅動上述部分次畫素。伽瑪電路則是用以傳送具相依關係之相異伽瑪信號至資料驅動電路，以經由資料線驅動上述部分次畫素而顯示二維影像資料，或用以傳送同一伽瑪信號至資料驅動電路，以經由資料線驅動上述部分次畫素而顯示三維影像資料。
本發明之再一技術樣態係關於一種二維/三維影像顯示裝置，其包含一顯示面板、一驅動電路以及一時序控制器。驅動電路係耦接於顯示面板。時序控制器係用以在顯示二維影像和三維影像時，分別傳送不同頻率之時序控制信號至驅動電路而控制驅動電路，其中時序控制器在顯示二維影像時所傳送之時序控制信號的頻率係大於在顯示三維影像時所傳送之時序控制信號的頻率。
根據本發明之技術內容，應用前述二維/三維影像顯示裝置，不僅可改善顯示裝置在顯示二維影像時所出現之色偏(color wash out)情形，亦可使顯示裝置上所顯示之三維影像的解析度提升。
第1圖係依照本發明之實施例繪示一種二維/三維影像顯示裝置的示意圖。二維/三維影像顯示裝置100包括複數條資料線(如：D1、D2、...)、複數條掃瞄線(如：G1、G2、...)、資料驅動電路102、伽瑪電路104以及畫素陣列110。其中，畫素陣列110係由上述資料線D1、D2、...與掃瞄線G1、G2、...交叉形成，且伽瑪電路104係用以傳送伽瑪信號至資料驅動電路102，進而藉由資料驅動電路102經資料線D1、D2、...去驅動畫素陣列110，使畫素陣列110根據資料線D1、D2、...所傳送的資料顯示影像畫面。
在本實施例中，畫素陣列110包含複數個畫素111，且每一個畫素111中更包含次畫素112，其可為紅色、綠色或藍色次畫素112。此外，每一個次畫素112均包含第一部份次畫素112a以及第二部份次畫素112b，且第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b分別與相對應的資料線耦接，並一同與相對應的掃瞄線耦接。具體地來說，在第1圖中，第一行第一列之次畫素112的第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b，分別與相對應的資料線D1和D2耦接，並一同與相對應的掃瞄線G1耦接；而在同一列上與其相鄰的下一個次畫素112，其第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b係分別與相對應的資料線D3和D4耦接，並一同與相對應的掃瞄線G1耦接；而在同一行上與其相鄰的下一個次畫素112，其第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b則同樣與相對應的資料線D1和D2耦接，並一同與相對應的掃瞄線G2耦接；其他的次畫素112可依次類推。由此可知，每一個次畫素112均與兩條資料線和一條掃瞄線耦接。此外，在一實施例中，上述第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b的大小比例係設計成約為1：1的比例，然熟知此項技藝之人士可以依需求調整兩者的比例。
當二維/三維影像顯示裝置100顯示二維影像時，伽瑪電路104係傳送伽瑪信號至資料驅動電路102，使資料驅動電路102經由資料線D1、D2、...，各別且相關地驅動每一個次畫素112中的第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b。具體而言，當二維影像顯示時，伽瑪電路104會傳送相異的伽瑪信號至資料驅動電路102，且上述相異的伽瑪信號彼此間具有相依的關係，使得第一部份次畫素112a與第二部分次畫素112b受到資料驅動電路102的驅動，致使相對應的第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b顯示不同的亮度。舉例來說，當次畫素112欲顯示特定灰階值的影像時，伽瑪電路104會傳送相異但互相匹配的伽瑪信號至資料驅動電路102，使得次畫素112a和112b兩者雖然呈現不同灰階影像，但兩者所匹配顯示出的灰階影像恰好是次畫素112所欲顯示之該灰階影像。
另一方面，當二維/三維影像顯示裝置100顯示三維影像時，伽瑪電路104則傳送伽瑪信號至資料驅動電路102，使資料驅動電路102經由資料線D1、D2、...，各別且獨立地驅動每一個次畫素112中的第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b。具體而言，當三維影像顯示時，伽瑪電路104會傳送同一伽瑪信號至資料驅動電路102，使得第一部份次畫素112a和第二部分次畫素112b受到資料驅動電路102的驅動，致使相對應的第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b顯示不同且獨立的影像灰階。
二維/三維影像顯示裝置100中更可包括圖案化光相位延遲器(Patterned Retarder)120，其選擇性地與第一部份次畫素112a或第二部份次畫素112b相對配置，藉以調變穿透過第一部份次畫素112a或第二部份次畫素112b的光線。在本實施例中，圖案化光相位延遲器120係例示性地與每一列中的第一部份次畫素112a相對應配置(如第1圖所示)，藉以調變穿透過第一部份次畫素112a的光線，使得第一部份次畫素112a可據以產生與第二部份次畫素112b不同的光偏振狀態，並顯示出所需的影像。
第2圖係依照本發明之實施例繪示一種二維/三維影像顯示裝置的電路方塊示意圖。二維/三維影像顯示裝置200包括分歧器(splitter)202、時序控制器204a和204b、驅動器206a和206b、顯示面板208以及伽瑪電路210，其中顯示面板208可包括如第1圖所示之資料線、掃瞄線以及畫素陣列，而時序控制器204a和204b或是驅動器206a和206b則是可整合為單一電路來處理信號。分歧器202在接收頻率120Hz的高解析度(Full High Definition，FHD)電視視頻信號並對其分配處理之後，分別將處理後的信號傳送至時序控制器204a和204b。接著，驅動器206a和206b再分別由時序控制器204a和204b進行控制，並根據伽瑪電路210所傳送的不同伽瑪信號(或伽瑪電壓)A和B各別傳送資料至顯示面板208中，使顯示面板208得以因此顯示120Hz的二維影像，而不會產生色偏(color wash out)的問題。
第3圖係依照本發明之實施例繪示另一種二維/三維影像顯示裝置的電路方塊示意圖。二維/三維影像顯示裝置300包括混頻器(mixer)302、分歧器304、時序控制器306a和306b、驅動器308a和308b、顯示面板310以及伽瑪電路312，其中顯示面板310可包括如第1圖所示之資料線、掃瞄線以及畫素陣列，而時序控制器306a和306b或是驅動器308a和308b則是可整合為單一電路來處理信號，且伽瑪電路312可與第2圖所示之伽瑪電路210為同一電路。混頻器302在接收頻率60Hz的高解析度左眼視頻信號和右眼視頻信號並對其疊加處理之後，將處理後的信號傳送至分歧器304。然後，分歧器304在接收混頻器302所傳送的信號並對其分配處理之後，分別將處理後的信號傳送至時序控制器306a和306b。接著，驅動器308a和308b再分別由時序控制器306a和306b進行控制，並根據伽瑪電路312所傳送的單一伽瑪信號C傳送資料至顯示面板310中，使顯示面板310中的第一部份次畫素和第二部份次畫素得以因此分別顯示頻率60Hz的左眼和右眼三維影像，以供戴有極化式(polarized)眼鏡的使用者觀看顯示面板310上顯示的三維影像，而不會有三維影像解析度下降的問題。
第3A圖係依照本發明之實施例繪示一種伽瑪電路操作在二維/三維影像顯示時其所輸出之伽瑪信號切換的示意圖。如圖所示，當伽瑪電路操作在二維影像顯示時，伽瑪電路會輸出具有相依關係的不同伽瑪信號A和B，使驅動電路可根據相異的伽瑪信號A和B，分別驅動第一部份次畫素112a及第二部份次畫素112b，且使第一部份次畫素112a及第二部份次畫素112b依據具相依關係的伽瑪信號A和B顯示相對應的影像，以解決色偏的問題，其中以虛線表示的伽瑪信號D則是仿效伽瑪信號A和B合成之後，最終輸出的伽瑪信號(亦即相對應於人眼在顯示螢幕上觀看到的影像灰階)。相反地，當伽瑪電路操作在三維影像顯示時，伽瑪電路則是會輸出單一伽瑪信號C，使驅動電路可根據伽瑪信號C，分別驅動第一部份次畫素112a及第二部份次畫素112b，且使第一部份次畫素112a及第二部份次畫素112b各自依據伽瑪信號C顯示不同且獨立的影像，以避免三維影像解析度下降的問題。
換言之，當顯示器分別操作在二維及三維影像顯示時，可藉由可程式化的伽瑪電路或伽瑪IC進行切換，使其傳送相對應二維或三維影像所需的伽瑪信號至驅動電路中，以利顯示器顯示二維或三維影像。
另一方面，對第2圖和第3圖中的時序控制器而言，其是在顯示二維影像和三維影像時，分別傳送不同頻率的時序控制信號至驅動電路而控制驅動電路。在一實施例中，時序控制器在顯示二維影像時所傳送之時序控制信號的頻率，係大於其在顯示三維影像時所傳送之時序控制信號的頻率。以第2圖和第3圖所示的實施例為例，時序控制器在顯示二維影像時所傳送之時序控制信號的頻率，係為其在顯示三維影像時所傳送之時序控制信號的頻率的二倍。如此一來，顯示裝置便可藉由切換成不同的操作頻率，而分別顯示120Hz的二維影像或60Hz的三維影像
此外，在另一實施例中，上述分歧器304更可將一多視角(multi-view)的影像信號分配處理之後，將處理後的信號分別傳送至時序控制器306a和306b作後續處理，使得顯示面板310中的第一部份次畫素和第二部份次畫素分別顯示相對應的多視角影像部分，以供裸眼的使用者觀看顯示面板310上顯示的三維影像。因此，上述第2和3圖所示之實施例即是利用不同的資料串流方式，使不同的畫面資料分別傳送至每一個次畫素中的不同區域，進而達到增加解析度的效果。
由此可知，當本發明實施例之二維/三維影像顯示裝置具有如第1圖所示之顯示面板時，二維/三維影像顯示裝置可包括如第2和3圖所示之電路，並可在顯示二維或三維影像時作切換，藉以對二維或三維的影像資料進行處理。
第4圖係依照本發明另一實施例繪示一種畫素陣列的示意圖。相較於第1圖而言，此畫素陣列410係包含複數個畫素411，每一個畫素411中更包含次畫素412，且每一個次畫素412均包含第一部份次畫素412a以及第二部份次畫素412b，其中第一部份次畫素412a和第二部份次畫素412b的大小比例可設計成約為1：1的比例，並分別與相對應的掃瞄線耦接，且一同與相對應的資料線耦接。
具體地來說，在第4圖中，第一行第一列之次畫素412的第一部份次畫素412a和第二部份次畫素412b，分別與相對應的掃瞄線G1和G2耦接，並一同與相對應的資料線D1耦接；而在同一行上與其相鄰的下一個次畫素412，其第一部份次畫素412a和第二部份次畫素412b係分別與相對應的掃瞄線G3和G4耦接，並一同與相對應的資料線D1耦接；而在同一列上與其相鄰的下一個次畫素412，其第一部份次畫素412a和第二部份次畫素412b則同樣與相對應的掃瞄線G1和G2耦接，並一同與相對應的資料線D2耦接；其他的次畫素412可依次類推。由此可知，每一個次畫素412均與兩條掃瞄線和一條資料線耦接。
如此一來，畫素陣列410中的第一部份次畫素412a和第二部份次畫素412b，亦可類似第1圖所示之第一部份次畫素112a和第二部份次畫素112b，根據驅動電路及其相關的操作而顯示相對應的二維或三維影像。同樣地，二維/三維影像顯示裝置400中更可包括圖案化光相位延遲器(未繪示)，其選擇性地與第一部份次畫素412a或第二部份次畫素412b相對應配置，藉以調變穿透過第一部份次畫素412a或第二部份次畫素412b的光線。
依照上述第1圖和第4圖的概念，單一次畫素更可設計成包括複數個部分。第5圖係依照本發明又一實施例繪示一種單一次畫素的示意圖。次畫素512可為紅色、綠色以及藍色次畫素，且相較於第1圖和第4圖的次畫素而言，本實施例中的次畫素512包括複數個部分次畫素516，而這些部分次畫素516可由複數條(如：M條)資料線以及複數條(如：N條)掃瞄線交叉形成；亦即，每一個次畫素512均與M條資料線和N條掃瞄線耦接而具有複數個部分次畫素516，其中這些部分次畫素516之大小可大致相同。另一方面值得注意的是，上述第1、4、5圖所繪示之次畫素中的多個部分，均是例示性地以四邊形的形狀呈現，然而熟知本領域之技術人員亦可將其設計為三角形或其他形狀，並不以第1、4、5圖所繪示之形狀為限。
由上述本發明之實施例可知，應用前述二維/三維影像顯示裝置，不僅可改善顯示裝置在顯示二維影像時所出現之色偏(color wash out)情形，亦可使顯示裝置上所顯示之三維影像的解析度提升。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、500．．．二維/三維影像顯示裝置
102、502．．．資料驅動電路
104、210、312、506．．．伽瑪電路
110、410、510．．．畫素陣列
111、411．．．畫素
112、412、512．．．次畫素
112a、412a．．．第一部份次畫素
112b、412b．．．第二部份次畫素
120．．．圖案化光相位延遲器
202、304．．．分歧器
204a、204b、306a、306b．．．時序控制器
206a、206b、308a、308b．．．驅動器
208、310．．．顯示面板
302．．．混頻器
504．．．掃瞄驅動電路
516．．．部分次畫素
第1圖係依照本發明之實施例繪示一種二維/三維影像顯示裝置的示意圖。
第2圖係依照本發明之實施例繪示一種二維/三維影像顯示裝置的電路方塊示意圖。
第3圖係依照本發明之實施例繪示另一種二維/三維影像顯示裝置的電路方塊示意圖。
第3A圖係依照本發明之實施例繪示一種伽瑪電路操作在二維/三維影像顯示時其所輸出之伽瑪信號切換的示意圖。
第4圖係依照本發明另一實施例繪示一種畫素陣列的示意圖。
第5圖係依照本發明又一實施例繪示一種單一次畫素的示意圖。
100．．．二維/三維影像顯示裝置
102．．．資料驅動電路
104．．．伽瑪電路
110．．．畫素陣列
111．．．畫素
112．．．次畫素
112a．．．第一部份次畫素
112b．．．第二部份次畫素
120．．．圖案化光相位延遲器

Claims (16)

  1. 一種二維/三維影像顯示裝置，包含：一次畫素，包含一第一部份次畫素以及一第二部份次畫素；一第一和一第二資料線，分別耦接該第一部份次畫素以及該第二部份次畫素；以及一伽瑪電路，在二維影像顯示時傳送具相依關係之相異伽瑪信號至一驅動電路，以藉由該驅動電路經該第一和該第二資料線驅動該第一部份次畫素和該第二部份次畫素，並在三維影像顯示時傳送同一伽瑪信號至該驅動電路，以藉由該驅動電路經該第一和該第二資料線驅動該第一部份次畫素和該第二部份次畫素。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之二維/三維影像顯示裝置，更包含：一圖案化光相位延遲器，與該第一部份次畫素相對應配置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之二維/三維影像顯示裝置，其中該第一部份次畫素和該第二部份次畫素之大小比例約為1：1。
  4. 一種二維/三維影像顯示裝置，包含：一畫素陣列，包含複數個次畫素，每一該些次畫素更包含一第一部份次畫素以及一第二部份次畫素；複數條資料線，該些資料線其中二者分別耦接該些次畫素其中數者之該些第一部份次畫素以及該些第二部份次畫素；一驅動電路，耦接該些資料線；一伽瑪電路，在顯示二維影像時傳送伽瑪信號至該驅動電路，以各別且相關地驅動該些第一部份次畫素以及該些第二部份次畫素，並在顯示三維影像時傳送伽瑪信號至該驅動電路，以各別且獨立地驅動該些第一部份次畫素以及該些第二部份次畫素；以及一時序控制器，用以在顯示二維影像和三維影像時，分別傳送不同頻率之時序控制信號至該驅動電路而控制該驅動電路。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之二維/三維影像顯示裝置，其中當二維影像顯示時，該伽瑪電路傳送具相依關係之相異伽瑪信號至該驅動電路以驅動該些資料線其中至少二者。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之二維/三維影像顯示裝置，其中當三維影像顯示時，該伽瑪電路傳送同一伽瑪信號至該驅動電路以驅動該些資料線其中至少二者。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之二維/三維影像顯示裝置，更包含：一圖案化光相位延遲器，與該些第一部份次畫素相對應配置。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之二維/三維影像顯示裝置，其中該第一部份次畫素和該第二部份次畫素之大小比例約為1：1。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之二維/三維影像顯示裝置，其中該時序控制器在顯示二維影像時所傳送之時序控制信號的頻率，係大於在顯示三維影像時所傳送之時序控制信號的頻率。
  10. 一種二維/三維影像顯示裝置，包含：一次畫素，包含複數個部分次畫素，該些部分次畫素係由複數條資料線以及複數條掃描線交叉形成；一資料驅動電路，耦接並傳送影像信號至該些資料線以驅動該些部分次畫素；以及一伽瑪電路，用以傳送具相依關係之相異伽瑪信號至該資料驅動電路，以經由該些資料線驅動該些部分次畫素而顯示二維影像資料，或用以傳送同一伽瑪信號至該資料驅動電路，以經由該些資料線驅動該些部分次畫素而顯示三維影像資料。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之二維/三維影像顯示裝置，更包含：一掃描驅動電路，耦接並傳送驅動信號至該些掃描線以驅動該次畫素中之該些部分次畫素。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之二維/三維影像顯示裝置，其中該次畫素中之該些部分次畫素之大小大致相同。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之二維/三維影像顯示裝置，更包含：一圖案化光相位延遲器，與該些部分次畫素中之數者相對應配置。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之二維/三維影像顯示裝置，更包含：一時序控制器，用以在顯示二維影像和三維影像時，分別傳送不同頻率之時序控制信號至該資料驅動電路而控制該資料驅動電路，其中該時序控制器在顯示二維影像時所傳送之時序控制信號的頻率係為其在顯示三維影像時所傳送之時序控制信號的頻率的二倍。
  15. 一種二維/三維影像顯示裝置，包含：一顯示面板；一驅動電路，耦接該顯示面板；以及一時序控制器，用以在顯示二維影像和三維影像時，分別傳送不同頻率之時序控制信號至該驅動電路而控制該驅動電路，其中該時序控制器在顯示二維影像時所傳送之時序控制信號的頻率係大於在顯示三維影像時所傳送之時序控制信號的頻率。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之二維/三維影像顯示裝置，其中該時序控制器在顯示二維影像時所傳送之時序控制信號的頻率係為其在顯示三維影像時所傳送之時序控制信號的頻率的二倍。
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