三维显示系统用液晶显示器及具该显示器的三维显示系统技术方案

本发明专利技术是一种三维显示系统及其所用的液晶显示器，藉由具有两个波段的LED子光源，其中至少有一个的中心波长恰与三个滤光片中的两者的容许通透波长带波长交集部分对应；使该子光源所发光束经过交集的两滤光片时，将分别呈现出可区别的相异中心波段，使其可分别作为两个基本色的成分；从而让原本两个波段的子光源可提供三个基本色，构成一组显示器背光。由此，采用可见光范围内所可容纳现有的五个波段LED，即可共同架构出分别提供左、右眼影像资料的三维显示系统。

【技术实现步骤摘要】
三维显示系统用液晶显示器及具该显示器的三维显示系统
本专利技术是关于一种三维显示系统用液晶显示器及具有该显示器的三维显示系统。
技术介绍
目前三维显示已经成为影像显示业界商品的当红主流，从电影院中的立体电影到逐渐进入家庭的三维IXD TV，在在吸引消费者目光，并且成为讨论焦点。从最早期的立体显示电影开始，其影像资料是藉由分别针对左眼与右眼的红色影像与绿色影像，经过戴在眼前的红色镜片与绿色镜片分别过滤不属于该眼的影像资讯，并且整合两眼所接收的影像资料而成。由于两眼所接收的画面，一者是过滤长波长的红光而仅余蓝绿光，另一眼则是仅余红光，因此任何一眼所接收到的影像资料都不是全彩。由于人眼原本就具有三种针对不同波长光源敏感的视锥细胞(Cone Cell)，分别用以感测红、绿、蓝三色，使得人类所能接收到的彩色资料，可以涵盖如图I所示的一个色彩范围，且在色坐标中，单一波长的纯色光将被标示于图I的图形的外缘。任何影像资料来源所能发出的影像资料，能在上述可见色彩范围内占有越大的面积，代表该影像资料来源的演色性越佳。由此，上述早期的三维立体影像，由于每一眼所能看到的影像都偏重一侧，其影像的演色性甚差，较敏感者甚至会因为两眼的影像资料色彩问题而感到头痛，因此该种立体电影除掀起一阵讨论风潮外，并没有获得实质的支持与广泛的采用。随后，在电影院等大银幕上所演出的电影，逐渐改由两种较为普遍的主流技术主导其一是如图2所示利用光的偏极化，将影像资料中的水平偏极化光与垂直偏极化光分别用来呈现左眼影像与右眼影像，并且让观赏者利用彼此垂直设置的两片偏光镜(polarizer)91、92来区分左、右影像。第二种技术则是改良早期的红、绿眼镜的所谓”干涉滤镜式三维影像”技术，该技术由德国 Infitec GmbH 公司于 2003 年所发表，” INFITEC, a newstereoscopic visualization tool by wave length multiplex imaging”，by H. Jorke andM. Fritz,Proceeding Electronic Displays, September, 2003 且于美国申请专利中，US PatentApplication, Jun 17 2010,，，System for Reproduction Stereograpliclmages”，US20100149635A1。该技术利用干涉式滤镜(Interference filter)来分离左、右两组互相不重叠的波段的影像。其中各组波段如图3所示，具有红、绿、蓝三个不同的波段，以形成相当良好的色彩。不像以往红、绿眼镜式中，左右影像的色彩及亮度落差相当大。观赏者则如图4所示，配戴与各组波段对应的滤光片眼镜，例如左镜片91’供R1、G1、B1波段光束通过，而右镜片92’则供R2、G2、B2波段光束通过，以分离左、右两眼的影像资料，由于其眼镜为被动式，且利用Fabry-Perot干涉技术制成，因此左、右影像具有非常好的分离效果。该技术中，各左右影像波段至少必须具有隶属于红、绿、蓝附近的三个基本原色，以形成所需要的色域及亮度。由于可见光范围为400nm 700nm，但真正较亮的范围以420nm 660nm为主，其总波段范围约为240nm，如果划分为6个波段，扣除中间各波段间的 安全范围10nm，则各个波段只有不到30nm的波宽可用。因此在该技术中，为得到左右影像的6个波段的光源，必须利用波宽较广的白光，再利用所对应波段的光滤波器来得到所需的窄波段(Narrow-band)光源。上述技术在演进至家用电视的范围，产生部分改变，在偏极化技术方面，除以原本的偏光镜制作眼镜，亦可利用液晶显示器本身的偏极化特性，直接让观赏者配戴具有光阀开关效果的shuttle-glass来观赏，IXDTV本身则利用双倍的影像资料，轮流显示左眼影像资料与右眼影像资料，眼镜本身亦以双倍速度切换显示左、右影像。其困难处在于；一方面，此技术中所采用LCD TV的液晶必须有更快的反应速度，因而电视造价偏高；另方面，电视机必须发射同步信号给shuttle-glass作为切换左、右影像的依据,而且shuttle-glass为必需具有无线接收功能的主动式眼镜，不仅造成各种不便，而且眼镜造价亦偏高，使得该技术的市场接受度偏低。第二种方法则较接近电影院中的线性偏光(linear-polarizer)分离技术,而所采用的眼镜也是彼此方向垂直的偏光镜，这是属于被动式眼镜，价格较低，亦没有同步问题。但是，为因应同时发出水平偏极化影像资料与垂直偏极化影像资料，LCD TV本身的制程，必须将奇偶扫描线配置有不同方向的偏光膜，不仅结构成本偏高，尤其制造成品率奇低，非常不易量产，因而造成该种LCD TV造价出奇地高昂，此外，由于整幅画面被区分为左眼影像资料与右眼影像资料，在空间方面所能显示的像素数目骤减一半，使其三维影像解析度降为一半，造成影像品质不够理想。至于将所有光源区分为6个彼此相异波段，在电影院中由于所采用的光源是高压放电灯，其发光波长涵盖范围广，要从其中过滤出6个彼此相异波段不难。然而，放在家用LCD TV中，若利用冷阴极管(CCFL)或白光LED来作为光源，一方面所发光能多半被滤除，遗留下来显示影像的光能使用率将非常低，使得影像亮度偏低；并且也不符合环保要求。但如果要以红、绿、蓝三色LED作为光源直接使用，以目前量产LED中，红色LED波宽约20nm，其主波长偏异量约10nm，绿色LED波宽约40nm，主波长偏异量约20nm，蓝色LED波宽约30nm，主波长偏异量约10nm，黄色LED波宽约20nm，主波长偏异量约20nm，青色LED波宽约30nm，主波长偏异量约10nm，由以数据可看出要以30nm为一个波道，则各波道之间将有相当多波长的重叠，造成左右影像的鬼影(cross-talk)问题。更进一步探讨，要利用6个波段的技术，光源中必需涵盖420 450nm及450 480nm两组蓝光LED ;然而，420nm 450nm属于靛蓝光(De印Blue)，不仅发光效率低、产量少，而且价格昂贵，若要强将其纳入光源中，不仅使得该眼影像资料亮度不易提升，更使产品价格大幅暴增，完全不适合在IXD TV背光使用。由此，前述电影院中所采用的三维立体影像技术，完全无法在家用电视市场中顺利推广。也使得现今成为主流的以LED为背光源的LCD TV中，没有办法真正实现符合商业化需求的三维立体显示技术。
技术实现思路
本专利技术的一个目的，在于提供一种可以利用两种波段LED光源，替代原本需三色 光源共同构成的彩色显示器。本专利技术的另一目的，在于提供一种可以利用两种波段LED光源，配合液晶阀而建构出全彩的彩色显示器。本专利技术的又一目的，在于提供一种可善用现有LED元件作为光源，分别建立彼此波段可区别及分离的双眼影像资料，使可以显示立体影像的三维显示系统用液晶显示器成为可行。本专利技术的再一目的，在于提供一种可以充分商业化生产的三维显示系统用液晶显示器。本专利技术的又另一目的，在于提供一种可以架构出两组分别可以白平衡的光源的三维显示系统用液晶显示器。本专利技术的又再一目的，在于提供一种简便且可商业化生产的三维显示系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双色光源彩色显示器，其特征在于，包括 一液晶显示模组，包括 复数晶胞组，姆一前述晶胞组分别包括至少三个分色晶胞；及 三个容许通透波长带彼此相异的滤光片，分别对应上述各晶胞组中的各分色晶胞； 其中，上述三个滤光片的容许通透波长带中，容许通透波长带波长居中者，与另两者的容许通透波长带分别具有一个交集部分； 一光源，该光源是由两组中心波长位于可见光范围且彼此波长相异的发光二极管元件所组成；其中，至少上述两个中心波长之一，具有ー个对应于前述滤光片容许通透波长带的两个交集部分之一的波长； 一组依照一幅显示资料，驱动该光源发光二极管元件发光；及驱动前述各晶胞改变光通透状态的控制装置。2.如权利要求I所述的彩色显示器，其特征在于，其中前述中心波长中波长较长者，具有ー个与上述三个滤光片的容许通透波长带中，容许通透波长带波长居中者、与容许通透波长最长者，交集部分对应的中心波长，使得具有该组较长中心波长的该光束，是可被前述各晶胞组中对应该容许通透波长带波长较长、及对应该容许通透波长带波长居中的各分色晶胞所通透，且经由该ニ滤光片的容许通透比率差异，使该组发光二极管所发光束在通透该二分色晶胞后，呈现两组相异于该所发光束、且彼此相异的调制后中心波长。3.如权利要求I所述的彩色显示器，其特征在于，其中前述中心波长中波长较短者，具有ー个与上述三个滤光片的容许通透波长带中，容许通透波长带波长居中者、与容许通透波长最短者，交集部分对应的中心波长，使得具有该组较短中心波长的该光束，是可被前述各晶胞组中对应该容许通透波长带波长较短、及对应该容许通透波长带波长居中的各分色晶胞所通透，且经由该ニ滤光片的容许通透比率差异，使该组发光二极管所发光束在通透该二分色晶胞后，呈现两组相异于该所发光束、且彼此相异的调制后中心波长。4.如权利要求2或3所述的彩色显示器，其特征在于，其中该显示资料包括分别对应前述各晶胞组的该三分色晶胞的三幅原始分色子画面资料，且该控制装置更具有ー个依照该三幅原始分色子画面资料、及该等调制后中心波长分布而调整前述原始分色子画面资料，并输出调制后分色子画面资料以驱动前述各分色晶胞改变光通透状态的处理器。5.如权利要求4所述的彩色显示器，其特征在于，其中该控制装置更包括ー组供分别输出电能、各别驱动该光源的前述各发光二极管元件发光的驱动器。6.ー种三维显示系统用液晶显示器，其特征在于，包括 一液晶显示模组，包括 复数晶胞组，姆一前述晶胞组分别包括至少三个分色晶胞；及 三个容许通透波长带彼此相异的滤光片，分别对应上述各晶胞组中的各分色晶胞； 其中，上述三个滤光片的容许通透波长带中，容许通透波长带波长居中者，与另两者的容许通透波长带分别具有一个交集部分； 一光源，该光源是由五组中心波长位于可见光范围且彼此波长相异的发光二极管元件所组成；且前述发光二极管元件是被区分为第一及第ニ子光源，其中该第一子光源是包括前述中心波长中波长最长两者之一、及中心波长最短两者之ー的发光二极管元件，及该第ニ子光源是包括该剩余中心波长的发光二极管元件；其中，至少该第一子光源上述两个中心波长之一，具有ー个对应于前述滤光片容许通透波长带的两个交集部分之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王遵义，吴景钧，杨嘉梁，
申请(专利权)人：光远科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：