CN101170709A - 控制显示面板的多数个显示区域的方法及显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种依序显示立体影像数据于显示面板的多数个显示区域的方法及显示器，显示器包括显示面板；设于该显示面板的下方背光模组；背光模组包括第一背光区域和第二背光区域；在该两个背光区域两侧分别设置的光源；以及一设置于该显示面板与背光模组之间的导光元件。控制方法为依序地传输数据于各区域，只要一区域的数据更新完毕，该区域即可依据所收到的影像信号开启相对应的背光区域的光源，而不需等待所有显示面板区域数据更新完毕，因此可增加背光模组光源的使用率以及提高显示面板的亮度。

Description

控制显示面板的多数个显示区域的方法及显示器

技术领域

本发明提供一种可提高显示面板亮度的方法，尤指一种依序显示面板的多数个显示区域的方法及显示器。

背景技术

3D显示器是众多液晶显示器厂商急欲抢夺的新市场，尤其以不需要搭配眼镜的3D显像技术为研发主轴。目前3D显示器技术的两大主轴分别为空间区分法与时间区分法，原理皆是将分属两眼独立的信号分别送到人眼，而不需外加特殊眼镜过滤信号，其中以时间区分法特别引人注意，其优点为不会导致解析度下降，可提供高精细的3D效果，然而时间区分法受限于液晶模态稳定所需的时间过长，而无法提供高亮度的画质。

简单叙述空间区分法的原理，当电源导通后，显示面板会竖起一道微光学视差格栅，其形状就像木栅栏，工作原理类似佩戴偏振的3D眼镜。影像经弯曲处理后，左右眼看到的是同一排像素中相间隔的像素，人的大脑再将所看见的两个不同的影像形成立体的效果。空间区分法的缺点在于解析度会下降，因为左右眼仅看见影像的一半。举例来说，假设显示面板的解析度为800×600的3D影像，每一眼仅看到400×600的像素影像。

接着说明时间区分法的原理，请参阅图1及图2；图1为现有技术中显示面板1的示意图，其中一格代表一个影像像素；图2为图1显示面板1下方的背光模组2的示意图，背光模组2包含两侧的光源21、22以及一导光板23。

请参阅图3；图3为显示面板1与背光模组2的侧视图。显示面板1与背光模组2之间还包含一个微透镜5(micro-lens)，其作用在于将光线引导至左右眼，以使左右眼可接收到个别的视差影像。由于背光模组2中的各光源21、22有其特定的设置角度，假设开启光源22，光源22所投射出的光线先经由导光板23的全反射作用投射至微透镜5，微透镜5可为凸透镜及棱镜等方式所构成，如图3，微透镜5的一侧包含多数个圆弧面，相对应侧包含多数个以锯齿状排列的折射面，以将光源22的光线以特定角度朝向左眼射出，以使左眼接收左眼视差影像。

图4为控制图1显示面板1与图2背光模组2的光源21、22的时序图。由于人眼视觉暂留的时间约为16.67毫秒(ms)，只要在16.67毫秒内传送左眼信号与右眼信号于左右眼中，让观察者的左右眼分别接收到左右眼视差影像，人脑即可根据所接收的影像呈现出3D立体效果的影像。也就是说左眼或右眼信号所分配到的图框时间(frame time)仅有8.3毫秒。

图4为先传送左眼信号再传送右眼信号的时序图，请一并配合图1与图2。举例来说，从第1条扫描线开始传送影像信号至最后第320条扫描线需耗时约为3毫秒，当对应最后第320条扫描线的数据传送完毕后，整个显示面板1还需等待液晶准备的时间约4毫秒，之后才可开启背光模组中的光源22，以使左眼接收左眼视差影像。接下来光源22关闭，并进行右眼视差影像的显示步骤。为了避免左右眼视差影像互相干扰而降低3D视觉效果，光源21、22必须等待整个显示面板1的数据更新完毕后才可点亮，并且在下一个视差影像开始更新前关闭。也就是说，在传送右眼信号前，需要先将光源22关闭，才可执行右眼信号的传输，同样地，光源21于更新下一个视差影像前必须关闭。因此一个视差影像时间内光源21、22点亮时间所占比例相当少，以此例而言，在扣除传送影像信号所需的3毫秒以及液晶准备的时间4毫秒，光源21、22每次开启的时间仅剩约为1.3毫秒，于一个时间周期内所占的比例仅约为1.3/8.3，故影像画面的亮度会不足，因此需要使用高功率的光源在短时间内提供所需的亮度，进而造成耗费能源的缺点。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种影像画面的亮度足、耗费能源低的依序显示立体影像数据于显示面板的多数个显示区域的方法及显示器。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种依序显示立体影像数据于显示面板的多数个显示区域的方法，包含于传送控制该显示面板的第一显示区域的第一影像信号后，传送控制该显示面板的第二显示区域的第二影像信号；于传送控制该显示面板的第二显示区域的第二影像信号时，依据传送至该第一显示区域的第一影像信号调整该第一显示区域的影像像素；于调整该第一显示区域的影像像素后且依据传送至该第二显示区域的第二影像信号调整该第二显示区域的影像像素时，开启设于该第一显示区域的第一侧的第一光源；于调整该第二显示区域的影像像素后，开启设于该第二显示区域的一侧的第三光源；于该第三光源开启时且该第一光源开启一预定时段后，关闭该第一光源；于该第三光源开启时且该第一光源关闭后，传送控制该显示面板的第一显示区域的第三影像信号；于传送完该第三影像信号后，依据传送至该第一显示区域的第三影像信号调整该第一显示区域的影像像素；以及于调整该第一显示区域的影像像素后，开启设于该第一显示区域的第二侧的第二光源。

为解决上述问题，本发明还采取的技术方案是：一种依序显示立体影像数据于显示面板的多数个显示区域的方法，包含：

传送一第一影像信号至该显示面板的第一显示区域；

于传送控制该显示面板的第一显示区域的第一影像信号完成后，传送一控制该显示面板的第二显示区域的第二影像信号至该显示面板的第二显示区域；

于传送该第一影像信号完成后等待一第一延迟时间；

于该第一延迟时间到达后，开启设于该第一显示区域的第一光源；

于传送该第二影像信号完成后等待一第二延迟时间；

于该第二延迟时间到达后，开启设于该第二显示区域的第三光源；

该第一光源开启一预定时段后，关闭该第一光源，且传送一第三影像信号至该显示面板的第一显示区域；

于传送该第三影像信号完成后，传送一第四影像信号至该显示面板的第二显示区域；

于传送该第三影像信号完成后等待第三延迟时间；

于该第三延迟时间到达后，开启设于该第一显示区域的第二光源；

于传送该第四影像信号完成后等待第四延迟时间；及

于该第四延迟时间到达后，开启设于该第二显示区域的第四光源。

为解决上述问题，本发明还提供一种可产生立体影像效果的显示器，包含：

一显示面板；

一背光模组，设于该显示面板的下方；

一第一光源，设于该背光模组的第一背光区域的第一侧，用来由该第一背光区域的第一侧照明该第一背光区域；

一第二光源，设于该背光模组的第一背光区域的第二侧，用来由该第一背光区域的第二侧照明该第一背光区域；

一第三光源，设于该背光模组的第二背光区域的第一侧，用来由该第二背光区域的第一侧照明该第二背光区域；

一第四光源，设于该背光模组的第二背光区域的第二侧，用来由该第二背光区域的第二侧照明该第二背光区域；及

一导光元件，设置于该显示面板与背光模组之间，用来将该第一光源及第三光源的光线导引至一第一焦点，及将第二光源及第四光源的光线导引至一第二焦点。

由于本发明采用了以上的技术方案，与传统的显示器和显示方法相比，具有显著的技术效果：

传统显示面板的显示立体效果的工作原理为整个显示面板的数据更新完毕后，才开启背光模组中的光源。为了提升背光模组光源的使用率，将显示面板分为几个区域，而背光区域也相对应地做相同的区分，且每一背光区域的两侧各设有一光源。控制方法为依序地传输数据于各区域，只要一区域的数据更新完毕，该区域即可依据所收到的影像信号开启相对应的背光区域的光源，而不需等待所有显示面板区域数据更新完毕，因此可增加背光模组光源的使用率以及提高显示面板的亮度。

附图说明

本发明的特征、性能由以下的实施例及其附图进一步描述。

图1为现有技术中显示面板的示意图。

图2为图1显示面板下方的背光模组的示意图。

图3为图1显示面板与图2背光模组的侧视图。

图4为控制图1显示面板与图2背光模组的光源的时序图。

图5为本发明显示面板的示意图。

图6为图5显示面板下方的背光模组的示意图。

图7与图8为控制图5显示面板与图6背光模组的各光源的时序图。

图9为图5显示面板与图6背光模组的侧视图。

图中主要元件符号说明如下：

5       微透镜(micro-lens)；45    挡板；

1、3    显示面板；

2、4    背光模组；

41、42、43、44     背光区域；

23、413、423、433、443   导光板(light guide plate)；

21、22、411、412、421    光源；

422、431、432、441、442  光源。

具体实施方式

请参阅图5与图6。图5为本发明显示面板3的示意图，而图6为图5显示面板3下方的背光模组4的示意图。显示面板3区分为四个显示区域1～4，每一个区域1～4相对应有一个背光区域41～44，如图6所示，每一个背光区域41～44之间有一挡板45，用以避免邻近背光区域间的光线互相干扰。另外，每一个背光区域41～44各有其所属的导光板413、423、433、443，背光区域41～44的两侧各设有一个光源，其中：背光区域41的两侧有光源411、412；背光区域42的两侧有光源421、422；背光区域43的两侧有光源431、432；背光区域44的两侧有光源441、442。

图7为控制图5显示面板3与图6背光模组4的各光源的时序图。数据传送的方式与现有技术类似，先传送数据于区域1，接着再传送数据于区域2，以此类推。图7中各区域1～4所接收影像信号的顺序皆为先接收左眼信号再接收右眼信号。当区域1接收完左眼信号的数据后(以80条扫描线为例，所需时间为0.75毫秒)，并等待区域1中液晶准备的时间4毫秒后，即可根据所接收的左眼信号，开启背光区域41的光源412，其开启时间为3.55毫秒(图框时间的8.3毫秒减去传送影像信号所需的0.75毫秒以及液晶准备的时间4毫秒)。接着，先关闭光源412，区域1才可继续接收右眼信号，接收完右眼信号的数据后(同例，所需时间为0.75毫秒)，并等待区域1中液晶准备的时间4毫秒后，即可根据所接收的右眼信号，开启背光区域41的光源411，其开启时间为3.55毫秒。区域2～4的时序控制方式相同，不再赘述。

由于数据传送的方式为先传送数据于区域1，接着再传送数据于区域2，以此类推。因此区域2开始接收数据的起始时间点会较区域1开始接收数据的起始时间点晚0.75毫秒，区域3～4开始接收数据的起始时间点，同理类推。

由于各区域1～4不必等待其他区域的液晶是否已准备好，即可开启其相对应背光模组41～44的光源411、412、421、422、431、432、441、442，因此各光源411、412、421、422、431、432、441、442的开启时间为3.55毫秒，相较于图4中光源21、22的开启时间较长，本发明提高了光源的使用率，约为3.55/8.3，约是现有技术的3倍，进而提高整个画面的亮度。换句话说，本发明让显示面板3分割的四个区域1～4分别控制相对应的背光模组4中背光区域41～44的光源411、412、421、422、431、432、441、442，省去了每一个区域1～4需等待其他区域的数据传输时间。

当然，数据传输的方式并不局限于图7的传输方式，由于只要在16.67毫秒内传输左右眼的信号，也可区域1～4皆先传输右眼信号再传输左眼信号，或者，如图8的时序图，区域1与区域3先传输左眼信号再传输右眼信号，而同时区域2与区域4则先传输右眼信号再传输左眼信号，反之亦然。以上影像的传输方式皆可达成显示立体效果的目的。

此外，图7与图8时序图中影像信号的传输时间、液晶准备的时间与光源开启的时间的总时间只要有8.3毫秒即可，因此并不限定应用于何种反应速度的液晶。

另外，请参阅图9；图9为显示面板3与背光模组4的侧视图。显示面板3与背光模组4之间还包含一个微透镜5，其作用在于将光线引导至左右眼，以使左右眼可接收到个别的视差影像。微透镜5可为凸透镜及棱镜等方式所构成，如图9，微透镜5的一侧包含多数个圆弧面，相对应侧包含多数个以锯齿状排列的折射面。

相较于现有技术，本发明提供的3D显示效果的时序图与显示装置，可有效提高光源的使用率，进而提高画面的亮度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种依序显示立体影像数据于显示面板的多数个显示区域的方法，包含：

于传送控制该显示面板的第一显示区域的第一影像信号后，传送控制该显示面板的第二显示区域的第二影像信号；

于传送控制该显示面板的第二显示区域的第二影像信号时，依据传送至该第一显示区域的第一影像信号调整该第一显示区域的影像像素；

于调整该第一显示区域的影像像素后且依据传送至该第二显示区域的第二影像信号调整该第二显示区域的影像像素时，开启设于该第一显示区域的第一侧的第一光源；

于调整该第二显示区域的影像像素后，开启设于该第二显示区域的一侧的第三光源；

于该第三光源开启时且该第一光源开启一预定时段后，关闭该第一光源；

于该第三光源开启时且该第一光源关闭后，传送控制该显示面板的第一显示区域的第三影像信号；

于传送完该第三影像信号后，依据传送至该第一显示区域的第三影像信号调整该第一显示区域的影像像素；及

于调整该第一显示区域的影像像素后，开启设于该第一显示区域的第二侧的第二光源。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，开启该第二显示区域的一侧第三光源为开启该第二显示区域的一侧且与该第一光源同侧的第三光源。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，开启该第二显示区域的一侧第三光源为开启该第二显示区域的一侧且与该第一光源异侧的第三光源。

4.一种依序显示立体影像数据于显示面板的多数个显示区域的方法，包含：

传送一第一影像信号至该显示面板的第一显示区域；

于传送控制该显示面板的第一显示区域的第一影像信号完成后，传送一控制该显示面板的第二显示区域的第二影像信号至该显示面板的第二显示区域；

于传送该第一影像信号完成后等待一第一延迟时间；

于该第一延迟时间到达后，开启设于该第一显示区域的第一光源；

于传送该第二影像信号完成后等待一第二延迟时间；

于该第二延迟时间到达后，开启设于该第二显示区域的第三光源；

该第一光源开启一预定时段后，关闭该第一光源，且传送一第三影像信号至该显示面板的第一显示区域；

于传送该第三影像信号完成后，传送一第四影像信号至该显示面板的第二显示区域；

于传送该第三影像信号完成后等待第三延迟时间；

于该第三延迟时间到达后，开启设于该第一显示区域的第二光源；

于传送该第四影像信号完成后等待第四延迟时间；及

于该第四延迟时间到达后，开启设于该第二显示区域的第四光源。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该显示面板系为一液晶面板，该第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间及第四延迟时间为液晶反应完成所需的时间。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该第一影像信号为适于左眼的影像信号，且该第三影像信号为适于右眼的影像信号。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该第一光源为适于提供光线给左眼的光源，且该第二光源为适于提供光线给右眼的光源。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该第一影像信号为适于右眼的影像信号，且该第三影像信号为适于左眼的影像信号。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一光源为适于提供光线给右眼的光源，且该第二光源为适于提供光线给左眼的光源。

10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该第二影像信号为适于左眼的影像信号，且该第四影像信号为适于右眼的影像信号。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该第三光源为适于提供光线给左眼的光源，且该第四光源为适于提供光线给右眼的光源。

12.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该第二影像信号为适于右眼的影像信号，且该第四影像信号为适于左眼的影像信号。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该第三光源为适于提供光线给右眼的光源，且该第四光源为适于提供光线给左眼的光源。

14.一种可产生立体影像效果的显示器，包含：

一显示面板；

一背光模组，设于该显示面板的下方；

一第一光源，设于该背光模组的第一背光区域的第一侧，用来由该第一背光区域的第一侧照明该第一背光区域；

一第二光源，设于该背光模组的第一背光区域的第二侧，用来由该第一背光区域的第二侧照明该第一背光区域；

一第三光源，设于该背光模组的第二背光区域的第一侧，用来由该第二背光区域的第一侧照明该第二背光区域；

一第四光源，设于该背光模组的第二背光区域的第二侧，用来由该第二背光区域的第二侧照明该第二背光区域；及

一导光元件，设置于该显示面板与背光模组之间，用来将该第一光源及第三光源的光线导引至一第一焦点，及将第二光源及第四光源的光线导引至一第二焦点。

15.如权利要求14所述的显示器，其特征在于，还包含一挡板，设置于该第一背光区域与该第二背光区域之间，用以避免该第一背光区域与该第二背光区域间的光线互相干扰。

16.如权利要求14所述的显示器，其特征在于，该第一焦点为适合观看者左眼的可视区域，该第二焦点为适合观看者右眼的可视区域。

17.如权利要求14所述的显示器，其特征在于，该导光元件包含一导光板及一微透镜。

18.如权利要求17所述的显示器，其特征在于，该微透镜的一侧包含多数个圆弧面，另一侧包含多数个以锯齿状排列的折射面。

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