双画面显示装置及其显示方法

专利名称：双画面显示装置及其显示方法
技术领域：
本发明系关于一种显示装置，特别是有关一种双画面显示装置。
背景技术：
在一般情况下，液晶显示装置只需提供一个画面来满足需求，然而现在科技日益 进步，在某些情况下液晶显示装置有必要提供多重画面来满足需求，例如目前广泛使用于 车载设备的液晶显示装置，一方面可显示全球定位系统(global positioning system, GPS)的信息画面以供驾驶者观看，而另一方面可提供其它乘客娱乐用的多媒体画面，而能 让驾驶者与其它乘客观看到不同画面的主要因素在于该两者相对液晶显示装置的角度。请参阅图1，是显示已知双画面显示装置的示意图，其借由观看者相对于双画面显 示装置1不同的视角以达到观看不同画面的目的。双画面显示装置1主要包括一背光模块 10、一液晶显示面板12以及一屏障(barrier)基板14。背光模块10用以提供液晶显示面 板12所需的光线。屏障基板14上具有亮区140以及暗区142。当光线经过液晶显示面板 12后，部分光线可透过特定角度从亮区140射出，部份光线会被暗区142屏障，借此可让不 同角度的观看者观看不同的影像。此外，输入至液晶显示面板12的影像数据也必须经过处理，供左侧观看者70观看 的影像与供右侧观看者80观看的影像需预先处理为一融合影像，然后液晶显示面板12交 错地显示供左侧观看者70观看的影像以及供右侧观看者80观看的影像。接着搭配屏障基 板14上的亮区140及暗区142，使得左侧观看者70只能看到左侧影像，右侧观看者80只能 看到右侧影像。然而图1所示的已知双画面显示装置1存在着下列问题第一，由于必须在液晶显 示面板12前方设置屏障基板14，会导致透光率的下降进而影响影像质量，且设置屏障基板 14也会增加功率消耗。第二，由于左侧影像及右侧影像只占融合影像一半的画素，因此左侧 观看者70及右侧观看者80看到的影像只有一半分辨率。第三，由于左侧影像及右侧影像 需预先处理为一融合影像，故系统端也需较为复杂的设计。因此需要对上述双画面显示装置1的问题提出解决方法。

发明内容
本发明的一目的在于提供一种双画面显示装置及其显示方法，其能改善习知使用 遮蔽基板导致透光率下降、分辨率减半及增加功率消耗的问题。根据本发明的双画面显示装置，包括一背光模块、一光学薄膜、一液晶显示面板以 及一主控制单元。该背光模块包括一导光板、一左侧光源设置于该导光板的左侧以及一右 侧光源设置于该导光板的右侧。该光学薄膜设置于该背光模块的前方，用以使经过该导光 板后的光线往一左侧观看者折射，以及使经过该导光板后的光线往一右侧观看者折射。该 液晶显示面板设置于该光学薄膜的前方。该主控制单元电性耦接至该左侧光源、该右侧光 源以及该液晶显示面板。该主控制单元传送一影像数据至该液晶显示面板，并根据该影像数据来控制该左侧光源以及该右侧光源，使得该液晶显示面板显示下列其中一者一相同 影像(one view)供该左侧观看者以及该右侧观看者观看、一单侧影像(one side view)供 对应观看者观看、以及两单侧影像(dual view)分别供该左侧观看者以及该右侧观看者观看。根据本发明的双画面显示装置的显示方法，该双画面显示装置包括一背光模块、 一光学薄膜、一液晶显示面板以及一主控制单元，其中该背光模块包括一导光板、一左侧光 源设置于该导光板的左侧以及一右侧光源设置于该导光板的右侧，该光学薄膜设置于该背 光模块的前方，该液晶显示面板设置于该光学薄膜的前方，该主控制单元电性耦接至该左 侧光源、该右侧光源以及该液晶显示面板，该显示方法包括
一影像数据输入至该主控制单元；
该主控制单元传送该影像数据至该液晶显示面板，并根据该影像数据来控制该左侧光 源以及该右侧光源，使得该液晶显示面板显示下列其中一者一相同影像供一左侧观看者 以及一右侧观看者观看、一单侧影像供对应观看者观看、以及两单侧影像分别供该左侧观 看者以及该右侧观看者观看。由于本发明的双画面显示装置及其显示方法无需在液晶显示面板前方设置遮蔽 基板，故不会产生透光率下降、分辨率减半及增加功率消耗的问题。再者，主控制单元能根 据输入适应性地显示一相同影像、一单侧影像以及两单侧影像之其中一者。


图1是显示已知双画面显示装置的示意图。图2是显示本发明一实施例的双画面显示装置。图3是显示图2的控制方块示意图。图4是显示左侧影像数据以及右侧影像数据皆输入至一图形处理单元，再由图形 处理单元序列地输入至双画面控制器的示意图。图5是显示图形处理单元输入至双画面控制器的讯号波形图。图6是显示左侧影像数据以及右侧影像数据经混合编码为一封包后输入至图形 处理单元，再由图形处理单元将该封包输入至双画面控制器的示意图。图7是显示以120赫兹实现双显示画面时，画面扫描与光源的时序控制图。图8是显示只显示右侧画面时，画面扫描与光源的时序控制图。图9是显示只显示左侧画面时，画面扫描与光源的时序控制图。图10是显示以120赫兹实现相同画面的显示时，画面扫描与光源的时序控制图。图11是显示以60赫兹实现相同画面的显示时，画面扫描与光源的时序控制图。图12是显示本发明的双画面显示装置的显示方法流程图。
具体实施例方式以下将参照附图就本发明的具体实施例进行详细说明。请同时参阅图2以及图3，是显示根据本发明一实施例的双画面显示装置2及其控 制方块的示意图。双画面的显示装置2包括一背光模块20、一光学薄膜22、一液晶显示面 板24以及一主控制单元26。背光模块20包括一导光板200、一左侧光源202设置于导光板200的左侧以及一右侧光源204设置于导光板200的右侧。光学薄膜22设置于背光模 块20的前方，用以使经过导光板200后的光线往一左侧观看者70折射，以及使经过导光板 200后的光线往一右侧观看者80折射。液晶显示面板24设置于光学薄膜22的前方。主控 制单元26电性耦接至左侧光源202、右侧光源204以及液晶显示面板24。主控制单元26 传送一影像数据至液晶显示面板24，并根据该影像数据来控制左侧光源202以及右侧光源 204，使得液晶显示面板24显示下列其中一者一相同画面供左侧观看者70以及右侧观看 者80观看、一单侧画面供对应观看者观看(如左侧影像供左侧观看者70，或右侧影像供右 侧观看者80观看)、以及双显示画面分别供左侧观看者70以及右侧观看者80观看。由于液晶显示面板24至左侧观看者70、右侧观看者80的距离通常为至少50公 分，左侧观看者70及右侧观看者80彼此之间至少间隔100公分，因此由实验可知，经过光 学薄膜22折射至左侧观看者70的光线的折射角至少需大于40度，即光线与方向Y的夹角 至少需大于40度，且经过光学薄膜22折射至右侧观看者80的光线的折射角至少需大于40 度，即光线与方向Y的夹角至少需大于40度。主控制单元26包括一双画面控制器260、一内存262电性耦接至双画面控制器 260以及一光源驱动器264电性耦接至双画面控制器260。主控制单元26接收的影像数据 包括一左侧影像数据40以及一右侧影像数据50。本发明提出三种输入左侧影像数据40以 及右侧影像数据50的方法。第一种如图3所示，左侧影像数据40以及右侧影像数据50采 取平行输入的方式，分别经由两个图形处理单元(graphics processing unit, GPU) 90,92 输入至双画面控制器260，双画面控制器260将其存至内存262，例如一同步动态随机存取 内存(synchronous dynamic random access memory，SDRAM)，接着双画面控器 260 会轮 流读取左侧影像数据40以及右侧影像数据50并依序地输出至液晶显示面板24。光源驱 动器264根据双画面控制器260的输出来控制左侧光源202以及右侧光源204的开与关， 达到呈现双显示画面的目的。进一步而言，当双画面控制器260读取左侧影像数据40并输 出至液晶显示面板24时，会控制光源驱动器264使左侧光源202打开并使右侧光源204关 闭。当双画面控制器260读取右侧影像数据50并输出至液晶显示面板24时，会控制光源 驱动器264使右侧光源204打开并使左侧光源202关闭。第二种输入影像数据的方法请同时参阅图2以及图4，左侧影像数据40以及右侧 影像数据50皆输入至一图形处理单元94，再由图形处理单元94序列地输入至双画面控制 器260。请再参阅图5，是显示图形处理单元94输入至双画面控制器260的讯号波形图。当 数据致能讯号DE_1为高准位时，数据讯号DATA_1包括左侧影像数据40及右侧影像数据50 才被视为有效。由于该方法的左侧影像数据40及右侧影像数据50皆由图形处理单元94输 入至双画面控制器260，因此图形处理单元94需另外提供一指示讯号L/R_l，以使双画面控 制器260根据指示讯号L/R_l来决定数据讯号DATA_1为左侧影像数据40或右侧影像数据 50，如图5所示，例如当指示讯号L/R_l为低准位时，代表数据讯号DATA_1为左侧影像数据 40。当指示讯号L/R_l为高准位时，代表数据讯号DATA_1为右侧影像数据50。双画面控 制器260接收到序列输入的左侧影像数据40及右侧影像数据50后，其后续处理过程与上 述第一种方法相同，即双画面控制器260将该两者存至内存262，接着双画面控制器260轮 流读取左侧影像数据40以及右侧影像数据50并依序地输出至液晶显示面板24，光源驱动 器264根据双画面控制器260的输出来控制左侧光源202以及右侧光源204的开与关，达到呈现双显示画面的目的。当双画面控制器260读取左侧影像数据40并输出至液晶显示 面板24时，会控制光源驱动器264使左侧光源202打开并使右侧光源204关闭。当双画面 控制器260读取右侧影像数据50并输出至液晶显示面板24时，会控制光源驱动器264使 右侧光源204打开并使左侧光源202关闭。第三种输入影像数据的方法请同时参阅图2以及图6，图6以及图4具有相同的 硬件架构，两者之差异在于图4中左侧影像数据40及右侧影像数据50系序列地输入至图 形处理单元94，而图6中左侧影像数据40以及右侧影像数据50系先经混合编码为一封包 60后输入至图形处理单元94，再由图形处理单元94将该封包60输入至双画面控制器260。 双画面控制器260接收该封包60后会将其译码还原出左侧影像数据40以及右侧影像数据 50并储存在内存262中的特定地址区，即内存262中的一特定地址区被设定储存左侧影像 数据40，另一特定地址区被设定储存右侧影像数据50。接着双画面控制器260轮流读取左 侧影像数据40以及右侧影像数据50并依序地输出至液晶显示面板24，光源驱动器264根 据双画面控制器260的输出来控制左侧光源202以及右侧光源204的开与关，达到呈现双 显示画面的目的。此外，双画面控制器260在译码还原的过程中可对左侧影像数据40以及 右侧影像数据50进行比对来控制显示的方式。当比对左侧影像数据40以及右侧影像数据 50相同时，液晶显示面板24可显示一相同影像以供左侧观看者70以及右侧观看者80观 看。当比对只有左侧影像数据40或右侧影像数据50时，液晶显示面板24可采用一侧显示 的方式以供左侧观看者70或右侧观看者80观看。综上可知，本发明提出三种输入左侧影像数据40以及右侧影像数据50的方式平 行输入(如图3所示)、序列输入(如图4所示)以及混合编码输入(如图6所示)。借由 上述三种方式可适应性地显示下列其中一者双显示画面以供左侧观看者70以及右侧观 看者80分别观看不同的显示画面、单侧显示画面以供对应观看者观看(如左侧影像供左侧 观看者70，或右侧影像供右侧观看者80观看)、以及相同画面以供左侧观看者70及右侧观 看者80观看。第一种为显示双显示画面以供左侧观看者70以及右侧观看者80分别观看不同的 显示画面，请参阅图7，是显示以120赫兹(hertz，Hz)实现双显示画面时，画面扫描与光源 的时序控制图。图中的箭头系表示一个画面扫描完毕，L代表左侧画面，R代表右侧画面， LEDs-L与LEDs-R分别代表左侧光源驱动波形与右侧光源驱动波形。如果采用图3的架构， 图形处理单元90、92分别以60赫兹平行输入左侧影像数据40以及右侧影像数据50，双画 面控制器260再序列地以120赫兹输出至液晶显示画板24。如果采用图4的架构，图形处 理单元94以120赫兹序列地输入左侧影像数据40以及右侧影像数据50，双画面控制器260 再序列地以120赫兹输出至液晶显示画板24。如图7所示，先扫描并完成左侧画面L的显 示后再开启左侧光源202，接着再扫描并完成右侧画面R的显示后再开启右侧光源204。第二种为显示单侧显示画面以供左侧观看者70或右侧观看者观看，请参阅图8以 及图9，是分别显示右侧画面R以及只显示左侧画面L时，画面扫描与光源的时序控制图。 如图8所示，当只显示右侧画面R供右侧观看者80观看时，扫描并完成右侧画面R的显示后 (即右侧画面R的所有数据输入至液晶显示面板24后)再开启右侧光源204，在两个右侧 画面R之间本来应扫描并完成左侧画面L的显示后并开启左侧光源202，但由于没有左侧画 面L，所以在两个右侧画面R之间并无画面显示，此时即进入所谓黑色时间(black time),且左侧光源驱动波形LEDs-L —直处于低準位(即未开启左侧光源202)。相反地，如图9所 示，当只显示左侧画面L供左侧观看者70观看时，扫描并完成左侧画面L的显示后(即左侧 画面L的所有数据输入至液晶显示面板24后)再开启左侧光源202，在两个左侧画面L之 间本来应扫描并完成右侧画面R的显示后并开启右侧光源204，但由于没有右侧画面R，所 以在两个左侧画面L之间并无画面显示，且右侧光源驱动波形LEDs-R —直处于低準位(即 未开启右侧光源204)。第三种为显示相同画面以供左侧观看者70以及右侧观看者80观看，请参阅图10 以及第图11，是分别显示以120赫兹以及60赫兹实现相同画面的显示时，画面扫描与光源 的时序控制图。由于供左侧观看者70以及右侧观看者80观看的画面相同，以120赫兹来显 示画面时，如图10所示，是将同一数据扫描两次，而两次极性相反，即画面Fl (-)扫描完扫 描画面Fl(+)。当资料切换时，即从画面Fl(+)变成画面F2(+)时，维持极性相同。光源开启 方式为先扫描并完成画面Fl (-)的显示后开启左侧光源202，接着再扫描并完成画面Fl (+) 的显示后再开启右侧光源204，然后扫描并完成画面F2(+)的显示后开启左侧光源202，扫 描并完成画面F2(_)的显示后再开启右侧光源204。图11所示为以60赫兹来显示画面之 时序图，该方法延长扫描时间，使其扫描频率降低为60赫兹，故有较充足的充电时间。请参阅图12，是显示本发明的双画面显示装置的显示方法流程图。该双画面显示 装置包括一背光模块、一光学薄膜、一液晶显示面板以及一主控制单元，其中背光模块包括 一导光板、一左侧光源设置于导光板的左侧以及一右侧光源设置于导光板的右侧，光学薄 膜设置于背光模块的前方，该液晶显示面板设置于光学薄膜的前方，主控制单元电性耦接 至左侧光源、右侧光源以及液晶显示面板，该显示方法包括。步骤S1000中，一影像数据输入至主控制单元，其中影像数据包括一左侧影像数 据以及一右侧影像数据，左侧影像数据以及右侧影像数据是平行地输入、序列地输入或经 混合编码为一封包后输入。当左侧影像数据以及右侧影像数据序列地输入时，是根据一指示讯号来决定输入 的为该左侧影像数据或该右侧影像数据。当左侧影像数据以及右侧影像数据系经混合编码 为一封包后输入，该封包译码还原为左侧影像数据以及右侧影像数据后分别储存于不同地 址区，借此可根据储存的地址区分辨出左侧影像数据以及右侧影像数据。此外，将该封包译 码还原的过程中可进一步对左侧影像数据以及右侧影像数据进行比对，进而判断显示画面 为相同影像、单侧影像以及两单侧影像。步骤SllOO中，主控制单元传送影像数据至液晶显示面板，并根据影像数据来控 制左侧光源以及右侧光源，使得液晶显示面板显示下列其中一者一相同影像供一左侧观 看者以及一右侧观看者观看、一单侧影像供对应侧观看者观看(如左侧影像供左侧观看 者，或右侧影像供右侧观看者观看)、以及两单侧影像分别供左侧观看者以及右侧观看者观看。本发明的双画面显示装置及其显示方法无需在液晶显示面板前方设置屏障基板， 故不会产生透光率下降、分辨率减半及增加功率消耗的问题。再者，主控制单元根据影像数 据来控制左侧光源以及右侧光源的开与关，进而能适应性地显示一相同影像、一单侧影像 以及两单侧影像之其中一者。综上所述，虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动 与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
一种双画面显示装置，其特征在于，该双画面显示装置包括一背光模块，一导光板、一左侧光源设置于该导光板的左侧以及一右侧光源设置于该导光板的右侧；一光学薄膜设置于该背光模块的前方，用以使经过该导光板后的光线往一左侧观看者折射，以及使经过该导光板后的光线往一右侧观看者折射；一液晶显示面板设置于该光学薄膜的前方；以及一主控制单元电性耦接至该左侧光源、该右侧光源以及该液晶显示面板，其中该主控制单元传送一影像数据至该液晶显示面板，并根据该影像数据来控制该左侧光源以及该右侧光源，使得该液晶显示面板显示下列其中一者一相同影像供该左侧观看者以及该右侧观看者观看、一单侧影像供对应观看者观看、以及两单侧影像分别供该左侧观看者以及该右侧观看者观看。
2.根据权利要求1所述的双画面显示装置，其特征在于该影像数据包括一左侧影像 数据以及一右侧影像数据，该主控制单元包括一双画面控制器；一内存电性耦接至该双画面控制器；以及一光源驱动器电性耦接至该双画面控制器，其中该左侧影像数据以及该右侧影像数据是输入至该双画面控制器并储存至该内存， 该光源驱动器根据该双画面控制器的输出来控制该左侧光源以及该右侧光源的开与关。
3.根据权利要求2所述的双画面显示装置，其特征在于其中该左侧影像数据以及该 右侧影像数据是平行地输入至该双画面控制器。
4.根据权利要求2所述的双画面显示装置，其特征在于其中该左侧影像数据以及该 右侧影像数据是序列地输入至该双画面控制器。
5.根据权利要求4所述的双画面显示装置，其特征在于其中该双画面控制器根据一 指示讯号来决定输入至该双画面控制器为该左侧影像数据或该右侧影像数据。
6.根据权利要求2所述的双画面显示装置，其特征在于其中该左侧影像数据以及该 右侧影像数据是经混合编码为一封包后再输入至该双画面控制器，该双画面控制器将该封 包译码还原为该左侧影像数据以及该右侧影像数据后储存在该内存中，其中该左侧影像数 据是储存在该内存中的一特定地址区，且该右侧影像数据是储存在该内存中的另一特定地 址区，其中该双画面控制器将该封包解码还原的过程中进一步对该左侧影像数据以及该右 侧影像数据进行比对。
7.根据权利要求2所述的双画面显示装置，其特征在于其中该双画面控制器读取该 左侧影像数据并输出至该液晶显示面板时，该光源驱动器使该左侧光源打开并使该右侧光 源关闭，该双画面控制器读取该右侧影像数据并输出至该液晶显示面板时，该光源驱动器 使该右侧光源打开并使该左侧光源关闭。
8.根据权利要求1所述的双画面显示装置，其特征在于其中经过该光学薄膜折射至 该左侧观看者之光线的折射角至少大于40度，且经过该光学薄膜折射至该右侧观看者之 光线的折射角至少大于40度。
9.一种双画面显示装置的显示方法，其特征在于该双画面的显示装置包括一背光模 块、一光学薄膜、一液晶显示面板以及一主控制单元，其中该背光模块包括一导光板、一左侧光源设置于该导光板的左侧以及一右侧光源设置于该导光板的右侧，该光学薄膜设置于 该背光模块的前方，该液晶显示面板设置于该光学薄膜的前方，该主控制单元电性耦接至 该左侧光源、该右侧光源以及该液晶显示面板，该显示方法包括 一影像数据输入至该主控制单元；以及该主控制单元传送该影像数据至该液晶显示面板，并根据该影像数据来控制该左侧光 源以及该右侧光源，使得该液晶显示面板显示下列其中一者一相同影像供一左侧观看者 以及一右侧观看者观看、一单侧影像供对应观看者观看、以及两单侧影像分别供该左侧观 看者以及该右侧观看者观看。
10.根据权利要求9所述的双画面显示装置的显示方法，其特征在于其中该影像数 据包括一左侧影像数据以及一右侧影像数据，该左侧影像数据以及该右侧影像数据是平行 地输入，或该左侧影像数据以及该右侧影像数据是序列地输入，并且根据一指示讯号来决 定输入的为该左侧影像数据或该右侧影像数据，或该左侧影像数据以及该右侧影像数据是 经混合编码为一封包后输入。
全文摘要
本发明涉及一种双画面显示装置及其显示方法。双画面显示装置包括一背光模块、一光学薄膜、一液晶显示面板以及一主控制单元。背光模块包括一导光板、一左侧光源设置于导光板的左侧以及一右侧光源设置于导光板的右侧。光学薄膜设置于背光模块的前方。液晶显示面板设置于光学薄膜的前方。主控制单元电性耦接至左侧光源、右侧光源以及液晶显示面板。主控制单元传送一影像数据至液晶显示面板并根据影像数据来控制左侧光源以及右侧光源，使得液晶显示面板适应性地显示一相同影像、一单侧影像以及两单侧影像之其中一者。
文档编号G09G3/36GK101930711SQ201010261668
公开日2010年12月29日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者廖振伸, 李青龙, 陈鸿祥 申请人:福建华映显示科技有限公司;中华映管股份有限公司