具有均勻亮度的3d影像顯示裝置及3d影像顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種3D影像顯示裝置，包含有：背光源驅動器用來提供N個驅動電流信號；背光模塊包含N個背光源，該N個背光源用來于依序接收該N個驅動電流信號時發(fā)出光線；及液晶面板包含多個液晶顯示區(qū)。在該液晶面板經過第一顯示時序以顯示第一幀影像之后，該背光源驅動器在該液晶面板經過第二顯示時序以顯示第二幀影像時，通過調整該N個驅動電流信號使得第一個背光源到第k個背光源顯示的亮度大于第k+1個背光源到第N個背光源顯示的亮度。由于3D影像顯示裝置在每一顯示時序的一開始，提高對應背光源的亮度，所以面板整體亮度會較均勻。
【專利說明】具有均勾殼度的3D影像顯不裝直及3D影像顯不系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D影像顯示裝置及3D影像顯示系統(tǒng)，尤指一種具有均勻亮度的3D影像顯示裝置及3D影像顯示系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]人類是通過雙眼所看到的展望而感知到真實世界的影像。而人類的大腦會進一步根據雙眼所看到兩個不同角度的展望之間的空間距離差異而形成所謂的3D(3-dimenSion)影像。所謂的3D顯示裝置就是模擬人類雙眼不同角度的視野，而使得使用者在觀看的2D顯示影像時，能感知為3D影像的顯示裝置。
[0003]目前的3D顯示裝置主要分為兩類，分別是自動立體影像顯示裝置(Auto-stereoscopic display)以及非自動立體影像顯不裝置(Stereoscopic display)。自動立體影像顯示裝置的用戶不用戴上特殊結構的眼鏡就可以看出3D立體影像。而另一種非自動立體影像顯示裝置則需要用戶戴上特制的快門眼鏡，才能看到3D立體影像。
[0004]圖1繪示用于傳統(tǒng)非自動立體影像顯示裝置的顯示面板的運作示意圖。顯示面板包括背光模塊12和液晶面板14。背光模塊12包括多個背光源121-124。在掃描一幀影像時，背光模塊12的多個背光源121-124是依序開啟。而液晶面板14是輪流提供左眼影像和右眼影像，當上一幀為左眼影像，則下一幀為右眼影像。為了讓帶上快門眼鏡的使用者在觀看右眼影像時不會看到前一幀的左眼影像，因此背光源121-124必須輪流開啟。以圖1為例，右眼影像從上到下開始掃描并更新一段時間后，上部分的液晶分子已偏轉完成，此時打開背光源121。使用者通過眼鏡只會看到面板14上區(qū)的影像(因背光源122-124都沒有開啟)。背光源122-124接下來會隨著影像的更新繼續(xù)往下開啟以確?？吹捷^少的左眼影像。
[0005]請參閱圖2，圖2繪示快門眼鏡穿透率隨時間變化的變化圖。一般而言，快門眼鏡啟動和關閉時間間隔為8.3ms (=l/120ms)。如果背光源121-124是采用依序開啟的方式運作，那么從背光源121開啟到背光源124關閉的時間間隔必須在眼鏡啟動和關閉的時間間隔之內。因為液晶分子的上升響應時間(rising response)通常約需3ms,所以液晶面板14的液晶分子需要一段時間才能完全轉動到所要的位置，因此快門眼鏡的穿透率在啟動初期的穿透率不高。當背光源121發(fā)出光線時，恰好處于快門眼鏡穿透率不高的時段。因此，通過快門眼鏡觀看會看到液晶面板14對應背光源121的區(qū)域亮度偏暗，導致液晶面板14整體亮度不均勻。

【發(fā)明內容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供一種3D影像顯示裝置和3D影像顯示系統(tǒng)，進而解決現有技術的亮度不均的問題。
[0007]根據本發(fā)明的實施例，本發(fā)明揭示一種3D影像顯示裝置，包含有:背光源驅動器，用來提供N個驅動電流信號；背光模塊，電性連接所述背光源驅動器，其包含N個背光源，所述N個背光源用來于依序接收到所述N個驅動電流信號時發(fā)出光線，其中N為大于I的正整數；以及液晶面板，包含多個液晶顯示區(qū)，用來依據數據信號調整所述多個液晶顯示區(qū)內的液晶的排列方向。在所述液晶面板經過第一顯示時序以顯示第一幀影像之后，所述背光源驅動器在所述液晶面板經過第二顯示時序以顯示第二幀影像時，通過調整所述N個驅動電流信號使得第一個背光源到第k個背光源顯示的亮度大于第k+Ι個背光源到第N個背光源顯示的亮度,其中N>k>l。
[0008]根據本發(fā)明的實施例，第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的振幅大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的振幅。
[0009]根據本發(fā)明的實施例，第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的占空比大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的占空比。
[0010]根據本發(fā)明的實施例，所述第二顯示時序是接續(xù)在所述第一顯示時序之后。
[0011]根據本發(fā)明的實施例，所述第一幀影像是左眼影像，所述第二幀影像是右眼影像，或是所述第一幀影像是右眼影像，所述第二幀影像是左眼影像。
[0012]根據本發(fā)明的實施例，本發(fā)明揭示一種3D影像顯示系統(tǒng)，包含有快門眼鏡和3D影像顯示裝置。所述快門眼鏡具有一開啟時段。所述3D影像顯示裝置，包含有:背光源驅動器，用來提供N個驅動電流信號；背光模塊，電性連接所述背光源驅動器，其包含N個背光源，所述N個背光源用來于依序接收到所述N個驅動電流信號時發(fā)出光線，其中N為大于I的正整數；以及液晶面板，包含多個液晶顯示區(qū)，用來依據數據信號調整所述多個液晶顯示區(qū)內的液晶的排列方向。在所述液晶面板經過第一顯示時序以顯示第一幀影像之后，所述背光源驅動器在所述液晶面板經過第二顯示時序以顯示第二幀影像且所述快門眼鏡也處于所述開啟時段時，通過調整所述N個驅動電流信號使得第一個背光源到第k個背光源顯示的亮度大于第k+Ι個背光源到第N個背光源顯示的亮度，其中N>k>l。
[0013]根據本發(fā)明的實施例，第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的振幅大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的振幅。
[0014]根據本發(fā)明的實施例，第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的占空比大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的占空比。
[0015]根據本發(fā)明的實施例，所述第一幀影像是左眼影像，所述第二幀影像是右眼影像，或是所述第一幀影像是右眼影像，所述第二幀影像是左眼影像。
[0016]根據本發(fā)明的實施例，所述開啟時段大于所述第一顯示時序和所述第二顯示時序。
[0017]相較于現有技術，本發(fā)明的3D影像顯示裝置及3D影像顯示系統(tǒng)通過調整驅動電流信號的振幅或占空比，使得各個背光源可以依據不同振幅或占空比的驅動電流信號產生不同亮度的光線，使得較暗的液晶顯示區(qū)的顯示亮度可以提升，進而使整體液晶面板的亮度均勻。尤其在快門眼鏡剛啟動時，將液晶面板的亮度提高，可以優(yōu)化3D影像的顯示質量。
[0018]為讓本發(fā)明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下:
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1繪示用于傳統(tǒng)非自動立體影像顯示裝置的顯示面板的運作示意圖。[0020]圖2繪示快門眼鏡穿透率隨時間變化的變化圖。
[0021]圖3繪示本發(fā)明的顯示三維影像的3D影像顯示系統(tǒng)。
[0022]圖4繪示圖3的3D影像顯示裝置的方塊圖。
[0023]圖5是依據本發(fā)明第一實施例的背光源驅動器產生的驅動電流信號的時序圖。
[0024]圖6是依據本發(fā)明第二實施例的背光源驅動器產生的驅動電流信號的時序圖。
【具體實施方式】
[0025]以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施之特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如”上”、”下”、”前”、”后”、”左”、”右”、”頂”、”底”、”水
平”、”垂直”等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。
[0026]請參閱圖3以及圖4，圖3繪示本發(fā)明的顯示三維影像的3D影像顯示系統(tǒng)，圖4繪示圖3的3D影像顯示裝置100的方塊圖。3D影像顯示系統(tǒng)包含3D影像顯示裝置100與快門眼鏡200。用戶通過佩戴快門眼鏡200看到3D影像顯示裝置100輪流產生的左眼和右眼影像，就會有看到立體影像的感覺。3D影像顯示裝置100包括背光源驅動器110、背光模塊120、液晶面板130、柵極驅動器140和源極驅動器150。背光源驅動器110用來提供N個驅動電流信號，其中N為大于I的正整。背光模塊120電性連接背光源驅動器110，其包含N個背光源122-1?122-N，N個背光源122-1?122-N用來于依序接收到所述N個驅動電流信號時發(fā)出光線。N個驅動電流信號的振幅與占空比會影響背光源122-1?122-N發(fā)出光線的亮度。背光源122-1?122-N可以是發(fā)光二極管(Light emitting diode, LED) 0柵極驅動器140用來產生掃描信號，源極驅動器150用來產生數據信號。液晶面板130包含多個液晶顯示區(qū)130-1?130-M，液晶顯示區(qū)130-1?130-M接收到所述掃描信號時，就會依據所述數據信號調整多個液晶顯示區(qū)130-1?130-M內的液晶的排列方向。
[0027]快門眼鏡200具有一開啟時段，其頻率通常為60Hz。也就是說，每隔16.6ms(l/60ms)開啟一次，一個開啟時段維持約8.3ms(l/120ms)。本發(fā)明的實施例中，所述開啟時段略大于顯示第一幀的第一顯示時序和顯示第二幀的第二顯示時序。
[0028]以下實施例是以液晶面板130顯示的第一幀為左眼影像，第二幀為右眼影像為例作說明。因液晶面板130是輪流地產生左眼影像和右眼影像，因此本領域具有通常知識者可以理解第一幀也可以為右眼影像，第二幀為左眼影像。當第一幀的左眼影像已經都顯示于液晶顯示區(qū)130-1?130-M之后，接下來由液晶顯示區(qū)130-1開始顯示第二幀的右眼影像，此時液晶顯示區(qū)130-2?130-M仍然是保留左眼影像。這個時候背光源122-N是開啟并發(fā)出光線，而背光源122-1?122-(N-1)則是關閉不發(fā)出光線。之后，由液晶顯示區(qū)130-1、130-2顯示第二幀的右眼影像，此時液晶顯示區(qū)130-3?130-M仍然是保留左眼影像。這個時候背光源122-N是開啟并發(fā)出光線，而背光源122-1?122-(N-1)則是關閉不發(fā)出光線。接下來由液晶顯示區(qū)130-1?130-3開始顯示第二幀的右眼影像，此時液晶顯示區(qū)130-4?130-M仍然是保留左眼影像。這個時候背光源122-1是開啟并發(fā)出光線，而背光源122-2?122-N則是關閉不發(fā)出光線，所以使用者可以看到液晶顯示區(qū)130-1?130-3顯示的右眼影像，但是看不到其余液晶顯示區(qū)130-4?130-M顯示的左眼影像。之后，由液晶顯不區(qū)130-1?130-4顯不第二巾貞的右眼影像,此時液晶顯不區(qū)130-5?130-M仍然是保留左眼影像。這個時候背光源122-1是開啟并發(fā)出光線，而背光源122-2~122-N則是關閉不發(fā)出光線。所以使用者可以看到液晶顯示區(qū)130-1~130-4顯示的右眼影像，但是看不到其余液晶顯示區(qū)130-5~130-M顯示的左眼影像。通過上述機制，使用者通過快門眼鏡200就不會同時看到左眼影像和右眼影像。
[0029]請參閱圖5，圖5是依據本發(fā)明第一實施例的背光源驅動器110產生的驅動電流信號的時序圖。當液晶面板130由第一幀影像轉換到第二幀影像的過程中，每一液晶顯示區(qū)130-1~130-M的液晶分子需要一段時間才能偏轉到所要的角度。在液晶分子偏轉的時候，背光源122-1~122-N產生的光線會部分被阻擋，導致顯示影像的亮度不均。為了避免亮度不均的問題，在液晶面板130經過第一顯示時序以顯示第一幀影像之后，背光源驅動器110在液晶面板130經過第二顯示時序以顯示第二幀影像且快門眼鏡200也處于開啟時段時，通過調整背光源驅動器110產生的N個驅動電流信號使得背光源122-1到背光源122-k顯示的亮度大于背光源122-(k-l)到背光源122-N顯示的亮度，其中N>k>l。具體來說，如圖5(a)所不,將施加于背光源122-1的第一驅動電流信號的振幅I1大于施加于背光源122-2~122-N的第二驅動電流信號到第N個驅動電流信號的振幅12?；蚴?，如圖5(b)所不,將施加于背光源122-1~122-k的驅動電流信號的振幅I1大于施加于背光源122-(k+Ι)~122-N的第(k+Ι)驅動電流信號到第N個驅動電流信號的振幅12?；蚴?，如圖5(c)所示，依據各個液晶顯示區(qū)的亮度分布，將施加于特定背光源122-2、122-k的驅動電流信號的振幅I1大于施加于其它背光源的驅動電流信號的振幅12。
[0030]請參閱圖6，圖6是依據本發(fā)明第二實施例的背光源驅動器110產生的驅動電流信號的時序圖。為了避免亮度不均的問題，在液晶面板130經過第一顯示時序以顯示第一幀影像之后，背光源驅動器110在液晶面板130經過第二顯示時序以顯示第二幀影像且快門眼鏡200也處于開啟時 段時，通過調整背光源驅動器110產生的N個驅動電流信號使得背光源122-1到背光源122-k顯示的亮度大于背光源122-(k-Ι)到背光源122-N顯示的亮度，其中N>k>l。具體來說，如圖6(a)所示，將施加于背光源122-1的第一驅動電流信號的占空比T1大于施加于背光源122-2~122-N的第二驅動電流信號到第N個驅動電流信號的占空比12。或是，如圖6(b)所示，將施加于背光源122-1~122-k的驅動電流信號的占空比T1大于施加于背光源122-(k+l)~122-N的第(k+Ι)驅動電流信號到第N個驅動電流信號的占空比T2?；蚴?，如圖6(c)所示，依據各個液晶顯示區(qū)的亮度分布，將施加于特定背光源122-2、122-Ν的驅動電流信號的占空比T1大于施加于其它背光源的驅動電流信號的占空比T2。
[0031]由于每一個背光源所施加的驅動電流信號的振幅與占空比不同，因此有可能會出現3D影像由于不同亮度不一致導致的影像不均(mura)的問題。為了盡可能減輕影像不均的問題，必須對背光源的電流強度和占空比進行設計。以下為第i個背光源通過快門眼鏡200的亮度計算公式:
[0032]
frame



[Lum(IjJ) X Trans(t) x dr
兔I個背光源的亮度=」---1，



frame
[0033]其中frame表示一幀影像的顯示時間內(亦即第一顯示時序)，Lumdi, t)表示為第i個背光源在電流(等效于驅動電流信號的振幅Ii)下，在一幀影像的顯示時間內光通量隨時間變化的曲線，Trans (t)表示快門眼鏡200的穿透率在一幀影像的顯示時間內隨時間的變化函數。
[0034]因此，在設計施加于各個背光源的驅動電流信號的振幅和占空比的過程中，需根據如上公式進行綜合考慮，以使得液晶面板130的整體亮度的均勻性達到標準，例如亮度均勻性≥85%等。
[0035]本發(fā)明的3D影像顯示裝置及3D影像顯示系統(tǒng)通過調整驅動電流信號的振幅或占空比，使得各個背光源可以依據不同振幅或占空比的驅動電流信號產生不同亮度的光線，使得較暗的液晶顯示區(qū)的顯示亮度可以提升，進而使整體液晶面板的亮度均勻。尤其在快門眼鏡剛啟動時，將液晶面板的亮度提高，可以優(yōu)化3D影像的顯示質量。
[0036]綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，但該較佳實施例并非用以限制本發(fā)明，該領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種3D影像顯示裝置，包含有: 背光源驅動器，用來提供N個驅動電流信號； 背光模塊，電性連接所述背光源驅動器，其包含N個背光源，所述N個背光源用來于依序接收所述N個驅動電流信號時發(fā)出光線，其中N為大于I的正整數；以及 液晶面板，包含多個液晶顯示區(qū)，用來依據數據信號調整所述多個液晶顯示區(qū)內的液晶的排列方向； 其特征在于，在所述液晶面板經過第一顯示時序以顯示第一幀影像之后，所述背光源驅動器在所述液晶面板經過第二顯示時序以顯示第二幀影像時，通過調整所述N個驅動電流信號使得第一個背光源到第k個背光源顯示的亮度大于第k+Ι個背光源到第N個背光源顯示的亮度，其中N>k>l。
2.根據權利要求1所述的3D影像顯示裝置，其特征在于:第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的振幅大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的振幅。
3.根據權利要求1所述的3D影像顯示裝置，其特征在于:第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的占空比大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的占空比。
4.根據權利要求1所述的3D影像顯示裝置，其特征在于:所述第二顯示時序是接續(xù)在所述第一顯示時序之后。
5.根據權利要求1所述的3D影像顯示裝置，其特征在于:所述第一幀影像是左眼影像，所述第二幀影像是右眼影像，或是所述第一幀影像是右眼影像，所述第二幀影像是左眼影像。
6.一種3D影像顯示系統(tǒng)，包含有: 快門眼鏡，具有一開啟時段； 3D影像顯示裝置，包含有: 背光源驅動器，用來提供N個驅動電流信號； 背光模塊，電性連接所述背光源驅動器，其包含N個背光源，所述N個背光源用來于依序接收所述N個驅動電流信號時發(fā)出光線，其中N為大于I的正整數；以及 液晶面板，包含多個液晶顯示區(qū)，用來依據數據信號調整所述多個液晶顯示區(qū)內的液晶的排列方向； 其特征在于，在所述液晶面板經過第一顯示時序以顯示第一幀影像之后，所述背光源驅動器在所述液晶面板經過第二顯示時序以顯示第二幀影像且所述快門眼鏡也處于所述開啟時段時，通過調整所述N個驅動電流信號使得第一個背光源到第k個背光源顯示的亮度大于第k+Ι個背光源到第N個背光源顯示的亮度，其中N>k>l。
7.根據權利要求6所述的3D影像顯示系統(tǒng)，其特征在于:第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的振幅大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的振幅。
8.根據權利要求6所述的3D影像顯示系統(tǒng)，其特征在于:第一個驅動電流信號到第k個驅動電流信號的占空比大于第k+Ι個驅動電流信號到第N個驅動電流信號的占空比。
9.根據權利要求6所述的3D影像顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述第一幀影像是左眼影像，所述第二幀影像是右眼影像，或是所述第一幀影像是右眼影像，所述第二幀影像是左眼影像。
10.根據權利要求6所述的3D影像顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述開啟時段大于所述第一顯示時序和所述第二顯示時序。
【文檔編號】G02B27/22GK103606358SQ201310597805
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】方斌 申請人:深圳市華星光電技術有限公司