CN201440192U - 立体显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立体显示器，包括背光模块、第一面板、第二面板以及同步装置。背光模块具有出光侧且循序地发射多种色光。第一面板配置于出光侧，且第一面板具有第一偏光片与第一液晶基板，第一偏光片位于第一液晶基板与背光模块之间。第二面板配置于出光侧，且第一面板位于背光模块与第二面板之间。第二面板具有第二液晶基板与第二偏光片，第二液晶基板位于第二偏光片与第一面板之间。同步装置电性耦接于背光模块、第一液晶基板与第二液晶基板。在一图框时间内，背光模块、第一液晶基板与第二液晶基板是藉由同步装置而同步驱动。本实用新型具有良好的面板透光率而可减少用电，且能良好地显示立体彩色影像。

Description

立体显示器

技术领域

本实用新型是有关于一种显示器，且特别是有关于一种立体显示器。

背景技术

随着显示科技的进步，能够显示立体影像的立体显示器(Three-dimensionaldisplay device，3D display device)逐渐成为显示器领域的研究重点。

图1A是习知的立体显示器的爆炸图。请参考图1A，习知的立体显示器100包括依序排列的第一面板110、第二面板120以及冷阴极荧光灯光源130。第一面板110与第二面板120之间具有一景深距离D。透过第一面板110所显示的影像亮度与第二面板120所显示的影像亮度之间存在差异，再配合人眼的错视原理，可使得观察者P所感觉到的影像位于第一面板110与第二面板120之间，而产生立体影像显示的效果。此技术通称为景深融合型立体影像技术(Depth-Fused 3D，DFD)。

更详细而言，如图1A所示，以剖面线的疏密程度代表在第一面板110与第二面板120上的影像亮度，剖面线越密者代表亮度越高，反之则代表亮度越低。由于位于第一面板110上的第一位置A1的影像亮度比位于第二面板120上的第二位置A2的影像亮度低，所以观察者P看到的该处的影像景深值较大，亦即影像会较靠近第二面板120(远离观察者P)。同理，位于第一面板110上的第三位置A3的影像亮度比位于第二面板120上的第四位置A4的影像亮度高，所以观察者P看到的该处的影像景深值较小，亦即影像会较靠近第一面板110(靠近观察者P)。

图1B是将图1A的立体显示器的第一面板与第二面板进行分解的示意图。请参考图1B，第一面板110与第二面板120各包括一偏光片111、121，一主动组件数组基板113、123，一彩色滤光片115、125以及一基板117、127。值得注意的是，冷阴极荧光灯光源130所射出的光线L依次经过第二面板120的偏光片121、主动组件数组基板123、彩色滤光片125及基板127，与第一面板110的主动组件数组基板113、彩色滤光片115、基板117、偏光片111后，进入到观察者P的眼睛中。

上述的技术使用两片面板(第一面板110与第二面板120)，且第一面板110与第二面板120的面板透光率(panel transmittance)相当低，约只有5％。因此，从冷阴极荧光灯光源130所射出的光线L在经过第一面板110与第二面板120之后，其亮度会大幅地减少。换言之，观察者P所见到的影像亮度与冷阴极荧光灯光源130的原始亮度之间差异甚大。因此，当需要显示较亮的影像时，必须将冷阴极荧光灯光源130调的相当亮，此举将造成立体显示器100的耗电量增加。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种立体显示器，具有良好的面板透光率而可减少用电，且能良好地显示立体彩色影像。

本实用新型提出一种立体显示器，包括背光模块、第一面板、第二面板以及同步装置。背光模块具有出光侧，且背光模块循序地发射多种色光。第一面板配置于出光侧，且第一面板具有第一偏光片与第一液晶基板，而第一偏光片位于第一液晶基板与背光模块之间。第二面板配置于出光侧，且第一面板位于背光模块与第二面板之间。第二面板具有第二液晶基板与第二偏光片，且第二液晶基板位于第二偏光片与第一面板之间。同步装置电性耦接于背光模块、第一液晶基板与第二液晶基板。在一图框时间内，背光模块、第一液晶基板与第二液晶基板是藉由同步装置而同步驱动。

在本实用新型的一实施例中，上述的同步装置使背光模块所循序地发射的色光，与第一液晶基板及第二液晶基板在图框时间内所显示的影像数据彼此搭配。

在本实用新型的一实施例中，在上述的图框时间内，同步装置接收来自背光模块的第一驱动讯号而分别产生第二驱动讯号与第三驱动讯号，且将第二驱动讯号传递至第一液晶基板，将该第三驱动讯号传递至第二液晶基板。

在本实用新型的一实施例中，在上述的图框时间内，同步装置接收来自第一液晶基板的第一驱动讯号而分别产生第二驱动讯号与第三驱动讯号，且将第二驱动讯号传递至背光模块，将第三驱动讯号传递至第二液晶基板。

在本实用新型的一实施例中，在上述的图框时间内，同步装置接收来自第二液晶基板的第一驱动讯号而分别产生第二驱动讯号与第三驱动讯号，且将第二驱动讯号传递至背光模块，将第三驱动讯号传递至第一液晶基板。

在本实用新型的一实施例中，在上述的图框时间内，同步装置同时产生第一驱动讯号、第二驱动讯号与第三驱动讯号，分别传递至背光模块、第一液晶基板与第二液晶基板。

在本实用新型的一实施例中，在上述的图框时间内，第一液晶基板产生的第一影像与第二液晶基板产生的第二影像结合成一立体影像。

在本实用新型的一实施例中，上述的第一影像的亮度不等于第二影像的亮度。

在本实用新型的一实施例中，立体显示器更包括第三液晶基板，位于第一面板与第二面板之间。

在本实用新型的一实施例中，上述的同步装置使背光模块所循序发射的色光、及第一液晶基板、第二液晶基板与第三液晶基板在图框时间内所显示的影像数据彼此搭配。

在本实用新型的一实施例中，在上述的图框时间内，同步装置接收来自第一液晶基板的第一驱动讯号而分别产生第二驱动讯号、第三驱动讯号与第四驱动讯号，且将第二驱动讯号传递至背光模块，将第三驱动讯号传递至第三液晶基板，将第四驱动讯号传递至第二液晶基板。

在本实用新型的一实施例中，在上述的图框时间内，第一液晶基板产生的第一影像、第二液晶基板产生的第二影像与第三液晶基板产生的第三影像结合成一立体影像。

在本实用新型的一实施例中，上述的第一影像、第二影像与第三影像的亮度均不相同。

在本实用新型的一实施例中，上述的背光模块包括数组排列的多个背光单元，且每一背光单元包括一红色发光二极管、一绿色发光二极管与一蓝色发光二极管。

在本实用新型的一实施例中，上述的第一液晶基板包括第一主动组件数组基板、第一对向基板以及第一液晶层。第一主动组件数组基板包括数组排列的多个第一画素单元，且每一第一画素单元对应于多个背光单元。第一对向基板对向于第一主动组件数组基板。第一液晶层配置于第一主动组件数组基板与第一对向基板之间。

在本实用新型的一实施例中，上述的第二液晶基板包括第二主动组件数组基板、第二对向基板以及第二液晶层。第二主动组件数组基板包括数组排列的多个第二画素单元，且每一第二画素单元对应于多个背光单元。第二对向基板对向于第二主动组件数组基板。第二液晶层配置于第二主动组件数组基板与第二对向基板之间。

在本实用新型的一实施例中，上述的第一偏光片的偏振方向与第二偏振片的偏振方向实质上为互相垂直。

基于上述，在本实用新型的立体显示器中，省略了透光率低的彩色滤光片，且以可循序地发射多种色光的背光模块替代习知的冷阴极荧光灯光源。因此，本实用新型的立体显示器具有较高的透光率。再者，立体显示器还包括同步装置，以同步驱动背光模块、第一面板与第二面板，使背光模块所发射的色光与第一面板及第二面板在图框时间内所显示的影像数据彼此搭配。如此，能良好地显示彩色立体影像。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A是习知的立体显示器的爆炸图。

图1B是将图1A的立体显示器的第一面板与第二面板进行分解的示意图。

图2是依照本实用新型一实施例的立体显示器的爆炸图。

图3～图6是图2的立体显示器的各组件之间的驱动关系示意图。

图7是本实用新型另一实施例的立体显示器的爆炸图。

附图中主要组件符号说明：

100、200、300：立体显示器

110、220：第一面板

111、121：偏光片

113、123：主动组件数组基板

115、125：彩色滤光片

117、127：基板

120、230：第二面板

130：冷阴极荧光灯光源

210：背光模块

212：背光单元

212a：红色发光二极管

212b：绿色发光二极管

212c：蓝色发光二极管

240：第一偏光片

250：第一液晶基板

252：第一主动组件数组基板

252a：第一画素单元

254：第一对向基板

256：第一液晶层

260：第二液晶基板

262：第二主动组件数组基板

262a：第二画素单元

264：第二对向基板

266：第二液晶层

270：第二偏光片

280：同步装置

310：第三液晶基板

A1：第一位置

A2：第二位置

A3：第三位置

A4：第四位置

B：出光侧

D：景深距离

E1、F1：第一影像

E2、F2：第二影像

E3、F4：立体影像

F3：第三影像

L：光线

P：观察者

H1、J1、L1、S1、T1：第一驱动讯号

H2、J2、L2、S2、T2：第二驱动讯号

H3、J3、L3、S3、T3：第三驱动讯号

J4：第四驱动讯号

具体实施方式

图2是依照本实用新型一实施例的立体显示器的爆炸图。图3～图6是图2的立体显示器的各组件之间的驱动关系示意图。在图3～图6中仅绘示出立体显示器200的背光模块210、第一液晶基板250、第二液晶基板260与同步装置280，以明确表示各组件之间的驱动关系。以下，先以图2与图3来说明此立体显示器200的组成。

请同时参考图2及图3，此立体显示器200包括背光模块210、第一面板220、第二面板230以及同步装置280。背光模块210具有出光侧B，且背光模块210循序地发射多种色光(未绘示)。第一面板220配置于出光侧B，且第一面板220具有第一偏光片240与第一液晶基板250，而第一偏光片240位于第一液晶基板250与背光模块210之间。第二面板230配置于出光侧B，且第一面板220位于背光模块210与第二面板230之间。第二面板230具有第二液晶基板260与第二偏光片270，且第二液晶基板260位于第二偏光片270与第一面板220之间。同步装置280电性耦接于背光模块210、第一液晶基板250与第二液晶基板260。在一图框时间(frame time)内，背光模块210、第一液晶基板250与第二液晶基板260是藉由同步装置280而同步驱动。

请继续参照图2，此背光模块210可包括数组排列的多个背光单元212，且每一背光单元212包括一红色发光二极管212a、一绿色发光二极管212b与一蓝色发光二极管212c。因此，背光模块210可循序地发射出红光、绿光与蓝光(未绘示)。特别是，在人眼视觉暂留的时间范围内，将经由红色发光二极管212a、绿色发光二极管212b与蓝色发光二极管212c所分别发出的红光、绿光与蓝光在时间轴上快速切换即可产生混色的效果，也就是所谓的色序法(Color Sequential Method)。如此一来，本实用新型的立体显示器200可省略彩色滤光片的使用。然而，本实用新型并未限定此背光模块210的形式，任何可依序发射出多种色光的背光模块皆属于本实用新型的范围。

请再参考图2，第一液晶基板250包括：第一主动组件数组基板252、第一对向基板254以及第一液晶层256。第一主动组件数组基板252包括数组排列的多个第一画素单元252a，且每一第一画素单元252a皆对应于多个背光单元212。第一对向基板254对向于第一主动组件数组基板252。第一液晶层256配置于第一主动组件数组基板252与第一对向基板254之间。

同样地，第二液晶基板260包括第二主动组件数组基板262、第二对向基板264以及第二液晶层266。第二主动组件数组基板262包括数组排列的多个第二画素单元262a，且每一第二画素单元262a皆对应于多个背光单元212。第二对向基板264对向于第二主动组件数组基板262。第二液晶层266配置于第二主动组件数组基板262与第二对向基板264之间。

再者，本实用新型的立体显示器200仅需要一组偏光片，亦即第一偏光片240与第二偏光片270，即可达成良好的影像显示。第一偏光片240配置于背光模块210与第一面板220之间，而第二偏光片270配置于第二面板230远离第一面板220的一侧。特别是，第一偏光片240与第二偏光片270的偏振方向实质上互相垂直。

承上述，本实用新型的立体显示器200的特点之一在于：不使用彩色滤光片，而可以显著提升第一面板220与第二面板230的面板透光率(约可提升15％左右)。直接利用本实用新型的背光模块210提供多种色光(未绘示)，并配合色序法技术来混合这些色光，即可产生彩色影像。再搭配利用第一面板220、第二面板230所进行的景深融合型立体影像技术，即可呈现具有良好画质的立体彩色影像。

更详细而言，以观察者P所接受的影像亮度为200烛光(nits)为基准来计算，由于习知图1A与图1B的立体显示器100的第一面板110与第二面板120的面板透光率均仅有5％，所以，冷阴极荧光灯光源130实际要提供的亮度为：

200(nits)/(5％*5％)＝80,000(nits)

然而，本实用新型的立体显示器200的第一面板220与第二面板230的面板透光率均提升为15％，所以，背光模块210实际要提供的亮度为：

200(nits)/(15％*15％)＝8,888(nits)

由上述可知，在显示相同亮度的影像时，本实用新型的背光模块210实际提供的亮度(8,888nits)比习知的冷阴极荧光灯光源130实际提供的亮度(80,000nits)低了约10倍，而可大幅度地节省背光模块210的不必要的亮度损耗，并节省背光模块210的用电量。

请再参考图3，在图框时间内，第一液晶基板250所产生的一第一影像E1与该第二液晶基板260产生的一第二影像E2结合成一立体影像E3。特别是，第一影像E1的亮度不等于第二影像E2的亮度，以藉由景深融合的效果而产生立体影像E3。

值得注意的是，本实用新型的立体显示器200的另一特点在于：同步装置280使背光模块210循序地所发射的色光、与第一液晶基板250与第二液晶基板260在图框时间内所显示的影像数据彼此搭配，亦即，藉由同步装置280的控制，此立体显示器200能够良好地显示立体彩色影像，亦即，不会发生颜色错乱、无法正确显示立体影像的问题。

如图3所示，在图框时间内，同步装置280接收来自背光模块210的第一驱动讯号S1而分别产生一第二驱动讯号S2与第三驱动讯号S3，且将第二驱动讯号S2传递至第一液晶基板250，并将第三驱动讯号S3传递至第二液晶基板260。此时，背光模块210作为主动驱动装置，而第一液晶基板250与第二液晶基板260作为被动驱动装置。

然而，背光模块210、第一液晶基板250与第二液晶基板260之间的主、被动驱动关系并非仅限于图3所示的驱动关系，还可以是如图4～图6所示的驱动关系。

请参照图4，在图框时间内，同步装置280可接收来自第一液晶基板250的第一驱动讯号H1而分别产生第二驱动讯号H2与第三驱动讯号H3，且将第二驱动讯号H2传递至背光模块210，并将第三驱动讯号H3传递至第二液晶基板260。此时，第一液晶基板250作为主动驱动装置，而背光模块210与第二液晶基板260作为被动驱动装置。

请参考图5，在图框时间内，同步装置280可接收来自第二液晶基板260的第一驱动讯号L1而分别产生第二驱动讯号L2与第三驱动讯号L3，且将第二驱动讯号L2传递至背光模块210，并将第三驱动讯号L3传递至第一液晶基板250。此时，第二液晶基板260作为主动驱动装置，而背光模块210与第一液晶基板250作为被动驱动装置。

请参考图6，在图框时间内，同步装置280可同时产生第一驱动讯号T1、第二驱动讯号T2与第三驱动讯号T3，并分别传递至背光模块210、第一液晶基板250与第二液晶基板260。此时，同步装置280作为主动驱动装置，而背光模块210、第一液晶基板250与第二液晶基板260作为被动驱动装置。基于上述，凡是符合使背光模块210、第一液晶基板250与第二液晶基板260能搭配驱动的驱动模式，皆属于本实用新型的范围。

图7是本实用新型另一实施例的立体显示器的爆炸图。请参考图7，相同的组件标示以相同的符号。与上述图2与图3所示的立体显示器200不同的是，此立体显示器300更包括一第三液晶基板310，其位于第一液晶基板250与第二液晶基板260之间。换言之，也可使用两片以上的液晶基板，来进行立体彩色影像的显示。

在如图7所示的实施例中，同步装置280可使背光模块210所循序发射的色光、及第一液晶基板250、第二液晶基板260与第三液晶基板310在图框时间内所显示的影像数据彼此搭配。

更详细而言，在图框时间内，第一液晶基板250产生的第一影像F1、第二液晶基板260产生的第二影像F2与第三液晶基板310产生的第三影像F3可结合成一立体影像F4。特别是，第一影像F1、第二影像F2与第三影像F3的亮度均不相同，藉此以利用景深融合型立体影像技术来形成立体影像F4。在此，本实用新型并未限制立体显示器中液晶基板的数量，设计者可依据其所欲形成的立体影像的景深条件而予以变更。

再者，此立体显示装置300的各组件之间的驱动关系，例如是，在图框时间内，同步装置280接收来自第一液晶基板250的第一驱动讯号J1而分别产生第二驱动讯号J2、第三驱动讯号J3与第四驱动讯号J4，且将第二驱动讯号J2传递至背光模块210，并将第三驱动讯号J3传递至第三液晶基板310，将第四驱动讯号J4传递至第二液晶基板260。在此，本实用新型亦未限制背光模块210与这些液晶基板250、260、310之间的主、被动驱动关系。

综上所述，本实用新型的立体显示器至少具有以下优点：

此立体显示器省略彩色滤光片，以可循序发射多种色光的背光模块来进行彩色影像的显示，所以可提升面板透光率。如此一来，将大幅度地节省背光模块的不必要的亮度损耗，并节省背光模块的用电量。另外，利用同步装置来同步驱动背光模块与多个液晶基板，可使使背光模块所循序发射的色光与液晶基板上的影像数据在图框时间内能互相搭配，不会发生颜色错乱、无法正确显示立体影像的问题。

虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种立体显示器，其特征在于，包括：

一背光模块，具有一出光侧，该背光模块循序地发射多种色光；

一第一面板，配置于该出光侧，该第一面板具有一第一偏光片与一第一液晶基板，而该第一偏光片位于该第一液晶基板与该背光模块之间；

一第二面板，配置于该出光侧，且该第一面板位于该背光模块与该第二面板之间，该第二面板具有一第二液晶基板与一第二偏光片，而该第二液晶基板位于该第二偏光片与该第一面板之间；以及

一同步装置，电性耦接于该背光模块、该第一液晶基板与该第二液晶基板，在一图框时间内，该背光模块、该第一液晶基板与该第二液晶基板是藉由该同步装置而同步驱动。

2.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于：其中，在该图框时间内，该同步装置接收来自该背光模块的一第一驱动讯号而分别产生一第二驱动讯号与一第三驱动讯号，且将该第二驱动讯号传递至该第一液晶基板，将该第三驱动讯号传递至该第二液晶基板。

3.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于：其中，在该图框时间内，该同步装置接收来自该第一液晶基板的一第一驱动讯号而分别产生一第二驱动讯号与一第三驱动讯号，且将该第二驱动讯号传递至该背光模块，将该第三驱动讯号传递至该第二液晶基板。

4.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于：其中，在该图框时间内，该同步装置接收来自该第二液晶基板的一第一驱动讯号而分别产生一第二驱动讯号与一第三驱动讯号，且将该第二驱动讯号传递至该背光模块，将该第三驱动讯号传递至该第一液晶基板。

5.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于：其中在该图框时间内，该同步装置同时产生一第一驱动讯号、一第二驱动讯号与一第三驱动讯号，分别传递至该背光模块、该第一液晶基板与该第二液晶基板。

6.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于：其中在该图框时间内，所述的第一液晶基板产生的一第一影像与该第二液晶基板产生的一第二影像结合成一立体影像。

7.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于：更包括一第三液晶基板，位于该第一面板与该第二面板之间；所述的同步装置使该背光模块循序地所发射的该些色光、及该第一液晶基板、该第二液晶基板与该第三液晶基板在该图框时间内所显示的影像数据彼此搭配。

8.根据权利要求8所述的立体显示器，其特征在于：其中在该图框时间内，该同步装置接收来自该第一液晶基板的一第一驱动讯号而分别产生一第二驱动讯号、一第三驱动讯号与一第四驱动讯号，且将该第二驱动讯号传递至该背光模块，将该第三驱动讯号传递至该第三液晶基板，将该第四驱动讯号传递至该第二液晶基板。

9.根据权利要求8所述的立体显示器，其特征在于：其中在该图框时间内，该第一液晶基板产生的一第一影像、该第二液晶基板产生的一第二影像与该第三液晶基板产生的一第三影像结合成一立体影像。

10.根据权利要求1所述的立体显示器，其特征在于：其中该背光模块包括数组排列的多个背光单元，且每一背光单元包括一红色发光二极管、一绿色发光二极管与一蓝色发光二极管。

11.根据权利要求11所述的立体显示器，其特征在于：所述的第一液晶基板包括：

一第一主动组件数组基板，包括数组排列的多个第一画素单元，且每一第一画素单元对应于多个背光单元；

一第一对向基板，对向于该第一主动组件数组基板；以及

一第一液晶层，配置于该第一主动组件数组基板与该第一对向基板之间。

12.根据权利要求11所述的立体显示器，其特征在于：所述的第二液晶基板包括：

一第二主动组件数组基板，包括数组排列的多个第二画素单元，且每一第二画素单元对应于多个背光单元；

一第二对向基板，对向于该第二主动组件数组基板；以及

一第二液晶层，配置于该第二主动组件数组基板与该第二对向基板之间。

13.根据权利要求1所述的立体显示器，其中该第一偏光片的偏振方向与该第二偏光片的偏振方向实质上为互相垂直。

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