專利名稱:顯示面板,顯示器件和終端器件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種顯示面板,顯示器件和終端器件,其設置有用于 分配圖像的光學器件并能夠向著多個視點的每一個顯示圖像。更具體 地說,本發(fā)明涉及一種顯示面板,顯示器件和終端器件,其具體地能 夠以反射顯示提供出色的顯示質量,并可優(yōu)選地用于高清晰度和透反 型的顯示器件。
背景技術:
由于進來技術的發(fā)展,顯示面板通過被裝載在各種器件中而應用 在各種領域中,從大尺寸終端器件,如顯示器和TV接收器,中尺寸器 件,如筆記本個人計算機、自動柜員機、自動販賣機到小尺寸終端器 件,如個人TV, PDA (個人數(shù)字助理個人信息終端)、便攜式電話 和便攜式游戲機。
具體地說,使用液晶的液晶顯示器件具有薄、輕、小和低電力消 耗等的優(yōu)點,從而其可被裝載在很多種的這種終端器件上。
對于當前的顯示器件,即使從除前方向之外的其他方向觀看時, 也可視覺地識別與前方向的內容相同的內容。同時,已經研究了一種 顯示器件,其能夠根據(jù)觀看顯示器件的方向視覺地識別不同的圖像,
其有望成為下一代的顯示器件。這種顯示器件,即能夠向著多個方向的每個視點顯示不同圖像的器件的一個例子是立體視覺圖像顯示器 件。
如日本未審專利申請2004-280079 (專利文獻l)中所述的,立體 視覺圖像顯示器件的一個功能必須是對于右側和左側上的視點呈現(xiàn)不 同的圖像,即,對于右側和左側上的兩眼呈現(xiàn)視差圖像。
作為以具體的方式實現(xiàn)這種功能的方法,已經研究了一些立體視 覺圖像顯示方法。這些方法被寬泛地分為使用專用眼鏡的方法和不使 用任何專用眼鏡的方法。在這些方法中,使用眼鏡的方法包括利用色 差的立體照片方法、使用偏振的偏振眼鏡方法等。這類方法實際上不 能避免佩戴眼鏡的麻煩,從而最近正在積極地研究不使用眼鏡的方法。
沒有眼鏡的方法包括柱面透鏡方法、視差柵欄方法等。如日本未 審專利申請2004-280079 (專利文獻l)中所述的,柱面透鏡方法是下 述一種方法,即其使用柱面透鏡作為用于為多個視點分離圖像的方式。 更嚴格的說,為多個視點分離圖像是指,通過柱面透鏡將多個像素的 光分離到每個不同的視點方向。在本發(fā)明中,使用前一種表述來表示 后一種的功能。對于柱面透鏡,其一個面由平坦表面形成,在一個方 向上延伸的多個半圓柱凸起部(圓柱透鏡)以下述方式形成在相對的 表面上,即凸起部的縱向方向彼此平行。
在柱面透鏡型立體視覺圖像顯示器件中,當從觀看者(用戶)一 側看時,柱面透鏡和顯示面板按該順序從近側向遠側設置。顯示面板 的像素位于柱面透鏡的焦平面上。
此外,在顯示面板中,為右眼顯示圖像的像素和為左眼顯示圖像 的像素被交替設置。這里,彼此相鄰設置的一組像素對應于柱面透鏡 的每個凸起部。由此,來自每個像素的光由柱面透鏡的凸起部分配到 向著右眼和左眼的方向,從而右眼和左眼看到彼此不同的圖像。結果,觀看者可看到立體視覺圖像。
同時,視差柵欄方法是下述一種方法,即其使用其上形成有大量 細條開口 (即狹縫)的柵欄(遮光板)作為圖像分離器件。通過對應 于視差柵欄的狹縫設置用于為左眼顯示圖像的像素和用于為右眼顯示 圖像的像素的組。結果,觀看者(用戶)的右眼不能看到為左眼顯示 圖像的像素,因為這些像素被柵欄所阻擋。因而,右眼僅能看到為右 眼顯示圖像的像素。類似地,觀看者的左眼不能看到為右眼顯示圖像 的像素,僅能看到為左眼顯示圖像的像素。結果,當顯示視差圖像時, 用戶可看到立體視覺圖像。
當?shù)谝淮卧O計出上述視差柵欄方法時,視差柵欄被設置在像素與 人眼之間,這令人眼不舒服,由此降低了可視性。然而,根據(jù)近年來 液晶顯示器件的具體化,可將視差柵欄設置在顯示面板的后側上。因 而,提高了可視性。
因此,目前正積極研究視差柵欄型立體視覺圖像顯示器件。然而, 柱面透鏡方法是用于改變光的行進方向的方法,而視差柵欄方法是"遮 擋"不必要的光線的方法。因而,柱面透鏡方法具有下述優(yōu)點,即沒 有降低理論上產生的顯示屏幕的亮度。因此,正在研究柱面透鏡方法 使其應用于其中高亮度顯示和低電力消耗性能尤其重要的便攜式裝 置。
此外,作為能對多個視點的每一個顯示不同圖像的器件的另一個 例子,例如,已經開發(fā)了一種多圖像同時顯示器件,其能在多個不同
視點處同時顯示多個不同的圖像(見日本未審專利公開H6-332354 (專 利文獻2))。這是一種通過利用柱面透鏡的圖像分配功能在相同條件 下同時對每個觀看方向顯示不同圖像的顯示器。
這能使單個多圖像同時顯示器件為相對于顯示器件來說位于彼此不同方向的多個用戶同時提供彼此不同的圖像。
與為同時顯示的圖像數(shù)量而制備常規(guī)單圖像顯示器件的情形相 比,專利文獻2描述了使用多圖像同時顯示器件來減小設置空間和電 氣成本。
如所述的,正在積極地研究其中設置有用于分配圖像的光學器件, 如柱面透鏡、視差柵欄等的顯示器件來向不同的視點顯示彼此不同的 圖像。然而,本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)并指出,僅通過簡單地設置光學器 件產生了各種問題。
作為實例的方式,如專利文獻1中所述的,在使用其中給像素設 置具有不均勻結構,換句話說,具有粗糙表面的結構的反射板的透反
型顯示面板或反射型顯示面板的情形中,產生了其中顯示亮度根據(jù)觀 看位置而部分降低的區(qū)域。如果觀看位置變化,則會看到顯示就像在 亮度降低的區(qū)域處變暗一樣。在一些情形中,會看到疊加在圖像上的 夫瑯和費線的圖形。
顯示亮度的這種變化導致了觀看的顯示質量下降的問題。導致該 問題的原因是,當由柱面透鏡會聚的外部光被形成在反射板上的不均 勻結構反射時,反射角根據(jù)形成不均勻結構的傾斜表面的傾角而變化。
因此專利文獻1提出以下述方式設置反射板和透鏡,即柱面透 鏡的焦距與反射板和透鏡之間的距離不同的方法;設置不均勻結構的 傾斜表面,使得不均勻結構將由柱面透鏡會聚的光反射多次的方法;
和設置不均勻結構,使得在像素內的不均勻結構中存在具有特定傾角 的傾斜表面的概率在柱面透鏡的設置方向上變得均勻的方法。
用于解決問題的上述方法包括圖像分配器件,這些方法優(yōu)選地應 用于使用具有不均勻結構的反射板的顯示面板。然而,這些方法還具有要克服的下述問題。
就是說,對于以下述方式設置反射板和透鏡,即柱面透鏡的焦距 與反射板和透鏡之間的距離不同的方法,用作圖像分配器件的柱面透 鏡的條件變?yōu)榕c用于分配圖像的最佳條件不同,這帶來了降低圖像分 配效果的問題。對于其中盡管不均勻結構的間距較寬,但像素間距需 要設置為較小以實現(xiàn)高清晰度來說,該問題成為一個大問題。
此外,對于如此設置不均勻結構的傾斜表面,使得不均勻結構將 由柱面透鏡會聚的光反射多次的方法,形成不均勻結構的傾斜表面的 角度需要被設置為最佳。因而,必須開發(fā)和使用適于該最佳化的工序。
此外,對于如此設置不均勻結構,使得在像素內的不均勻結構中 存在具有特定傾角的傾斜表面的概率在柱面透鏡的設置方向上變均勻
的方法,必須在每個像素中將不均勻結構最佳化,以減小不均勻的影 響。很難將該方法應用于其中盡管不均勻結構的間距較寬,但像素間 距需要被設置為較小以實現(xiàn)高清晰度的情形,和其中將該方法應用于 下述透反型顯示面板的情形,在該透反型顯示面板中,相對很難確保 每個像素中反射板的面積,因為在該情形中用于將不均勻結構最佳化 的邊緣變窄。
這些問題很容易通過將不均勻結構微型化來解決,然而,通常通 過使用光刻來制造不均勻結構。因此,需要提高曝光器件和光致抗蝕 劑的性能來實現(xiàn)該微型化,并且還需要開發(fā)專門的工序。因而,不容 易實現(xiàn)微型化。
發(fā)明內容
設計本發(fā)明用來克服前述的問題,其涉及包括用于圖像分配的光 學器件的顯示面板、顯示器件和終端器件,其能夠向著多個視點的每 個進行圖像的反射顯示。本發(fā)明的典型目的是提供一種顯示面板、顯示器件和終端器件,除了在反射顯示時具有出色的顯示質量之外,其 還可應用于透反型顯示,且即使使用常規(guī)的不均勻的制造技術,也很 容易做成具有高清晰度,尤其是沒有損壞用于圖像分配的光學器件的 性能。
依照本發(fā)明一個典型方面的顯示面板,包括矩陣狀設置的多個 像素單元,每個像素單元都至少包含對于第一視點顯示圖像的像素和 對于第二視點顯示圖像的像素;和圖像分配器件,換句話說為圖像分 割器,其用于沿著像素單元內對于第一視點顯示圖像的像素和對于第 二視點顯示圖像的像素的排列方向(第一方向),將從每個像素發(fā)射 的光分配到彼此不同的方向,其中在每個像素中形成有包括不均勻結 構的反射板,對于相同視點顯示圖像的多個像素包括在反射板上具有 不均勻結構的不同布局圖形的像素。
本發(fā)明包括相對于圖像分配器件,在反射板上具有不均勻結構的 不同布局圖形的像素。因而,作為依照本發(fā)明的一個典型優(yōu)點,通過 使用彼此不同的像素,可補償由于組合圖像分配器件和反射板的不均 勻結構而導致的圖像質量下降。結果,可抑制下述現(xiàn)象,即顯示亮度 根據(jù)觀看位置而部分降低。因此,可獲得較高的圖像質量,由此可在 反射顯示中提供出色的顯示質量。
作為依照本發(fā)明的另一典型優(yōu)點,當圖像分配器件例如為圓柱透
鏡時,圖像分配器件的焦距被設置為透鏡的頂點與對于第一視點顯示
圖像的像素和對于第二視點顯示圖像的像素之間的距離。結果,可設 置為其中圖像分配器件的分配性能表現(xiàn)出最優(yōu)的最佳條件,不會對圖
像分配效果造成不利效果。
依照本發(fā)明的另一典型優(yōu)點,本發(fā)明通過改變每個像素中不均勻 結構的布局圖形,可阻止圖像質量下降并獲得較高的圖像質量,從而 對不均勻結構本身不需要特定的微型化。結果,可使用現(xiàn)有的不均勻結構的制造技術。
作為本發(fā)明的另一典型優(yōu)點,即使在高清晰度像素的情形中,每 個像素中的布局圖形也可以以相同的方式改變,以彼此補償降低,從 而獲得較高的圖像質量。因此,很容易實現(xiàn)高清晰度。
圖1是依照本發(fā)明第一典型實施例的顯示面板的截面圖; 圖2是顯示圖1中所示的顯示面板的像素的頂視平面圖; 圖3是沿平行于X軸的部分,依照第一典型實施例的顯示面板的
光學模塊的視圖4是顯示依照第一典型實施例的終端器件的透視圖5是顯示依照本發(fā)明第二典型實施例的顯示器件的截面圖6是顯示在依照第二典型實施例的顯示器件中使用的顯示面板
的像素的頂視平面圖7是顯示依照本發(fā)明第三典型實施例的顯示面板的像素的頂視
平面圖8是顯示沿圖7中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖9是顯示沿圖7中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖IO是顯示依照本發(fā)明第四典型實施例的顯示面板的像素的頂視 平面圖11是顯示沿圖IO中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖12是顯示沿圖10中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖13是顯示依照本發(fā)明第五典型實施例的顯示面板的像素的頂視 平面圖14是顯示沿圖13中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖15是顯示沿圖13中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖16是顯示依照本發(fā)明第六典型實施例的顯示面板的像素的頂視 平面圖17是顯示沿圖16中所示的線A-A的顯示面板的截面圖;圖18是顯示沿圖16中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖19是顯示依照本發(fā)明第七典型實施例的顯示面板的像素的頂視 平面圖20是顯示沿圖19中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖21是顯示沿圖19中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖22是顯示依照本發(fā)明第八典型實施例的顯示面板的像素的頂視 平面圖23是顯示沿圖22中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖24是顯示沿圖22中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖25是顯示依照本發(fā)明第九典型實施例的顯示面板的像素的頂視 平面圖26是顯示沿圖25中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖27是顯示沿圖25中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖28是顯示依照本發(fā)明第十典型實施例的顯示面板的像素的頂視 平面圖29是顯示沿圖28中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖30是顯示沿圖28中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖31是依照本發(fā)明第十一典型實施例的作為圖像分配器件的蠅眼 透鏡的透視圖32是顯示依照第十一典型實施例的顯示面板的像素的頂視平面
圖33是顯示沿圖32中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖34是顯示沿圖32中所示的線B-B的顯示面板的截面圖; 圖35是依照本發(fā)明第十二典型實施例的終端器件的透視圖; 圖36是顯示依照第十二典型實施例的顯示面板的像素的頂視平面
圖37是顯示依照本發(fā)明第十三典型實施例的顯示面板的像素的頂 視平面圖38是顯示沿圖37中所示的線A-A的顯示面板的截面圖; 圖39是顯示當使用柱面透鏡時光學模塊的截面圖;圖40是顯示用于計算柱面透鏡的圖像分離條件,具有最小曲率半 徑情形的光學模塊的視圖41是顯示用于計算柱面透鏡的圖像分離條件,具有最大曲率半 徑情形的光學模塊的視圖42是顯示會聚方法的概念圖43是顯示空間圖像方法的概念圖44是依照本發(fā)明第十四典型實施例的顯示面板的截面圖45是當使用視差柵欄時光學模塊的截面圖46是是顯示用于計算視差柵欄的圖像分離條件,當狹縫的開口 寬度最大時光學模塊的視圖47是顯示依照本發(fā)明第十五典型實施例的顯示面板的像素的頂 視平面圖48是顯示依照本發(fā)明第十六典型實施例的顯示面板的像素的頂 視平面圖49是顯示依照本發(fā)明第十七典型實施例的顯示面板的像素的頂 視平面圖50是顯示圖49的顯示面板的截面圖。 典型實施方式
之后,將通過參照圖1到圖4以特定方法描述根據(jù)本發(fā)明的典型 實施例的顯示面板、顯示器件和終端器件。
首先,將描述依照本發(fā)明第一個典型實施例的顯示面板、顯示器 件和終端器件。圖1是依照第一典型實施例的顯示面板1的截面圖, 圖2是顯示圖1中所示的顯示面板1的像素的頂視平面圖,圖3是顯 示顯示面板1的動作的截面圖,圖4是顯示使用依照該典型實施例的 顯示面板1的終端器件的透視圖。
如圖1中所示,依照第一典型實施例的顯示面板是反射型顯示面 板l,其包括柱面透鏡3,作為用于將從顯示面板的像素發(fā)射的光分配到彼此不同方向的圖像分配器件。
柱面透鏡3被設置在顯示面板1的顯示面一側,即用戶側上。圖1 示意性地顯示了在顯示面板1的屏幕的中心部的部分。
顯示面板1是使用液晶作為轉換將要顯示的電信號的電光器件的 液晶顯示面板。其是顯示立體視覺圖像的顯示面板,其中矩陣地設置 有像素對(像素單元),每個像素對都形成有用于左眼的像素和用于 右眼的像素。
此外,為了實現(xiàn)反射顯示,在每個像素中形成有包括凸起結構51
的反射板5A。反射板5A的表面由于凸起結構51而用作擴散反射表面。
就是說,從特定方向入射到反射板5A的外部光被反射板5A表面 上的凸起結構51反射到各個方向,包括觀看者(用戶)的方向。這可 通過避免形成在顯示面板表面等上的光源圖形的眩光來使用顯示面 板,由此實現(xiàn)了明亮的反射顯示。
此外,當光源,如外部光發(fā)射擴散的光時,與使用簡單的鏡面反 射的情形相比,使用凸起結構51可增加反射到前方向的光的成分。因 此可實現(xiàn)明亮的反射顯示。
柱面透鏡3是用于圖像分離的光學器件,設置其用來分離來自右 側和左側上的光,它是其中一維地設置有大量圓柱透鏡3a的透鏡陣列。 通過用圓柱透鏡3a分離光,光可分布在彼此不同的方向上。由此,柱 面透鏡3可用作圖像分配器件。
圓柱透鏡3a具有半圓柱形凸起部,其是僅在與縱向方向正交的方 向上具有透鏡效果的一維透鏡。圓柱透鏡3a延伸向的方向,即縱向方 向是與顯示面上圓柱透鏡3a的排列方向正交的方向。通過對應于包括左像素和右像素對的每個像素單元來設置圓柱透 鏡3a。在該典型實施例中,對應于屏幕中心的像素單元具體地被稱作
左眼像素4La和右眼像素4Ra。
包括左眼像素和右眼像素的像素單元被重復設置在圓柱透鏡3a的 排列方向上。在排列方向上與包括左眼像素4La和右眼像素4Ra的像 素單元相鄰的像素單元的左眼像素和右眼像素分別被稱作4Lb和4Rb。
由此,位于包括左眼像素4La和右眼像素4Ra的像素單元右側和 左側的像素單元都配置有左眼像素4Lb和右眼像素4Rb。
從包括左眼像素4Lb和右眼像素4Rb的像素單元考慮,在其兩側 上均設置有每個都包括左眼像素4La和右眼像素4Ra的像素單元。
如圖2中所示,在圓柱透鏡3a的縱向方向上交替設置有包括左眼 像素4La和右眼像素4Ra的像素單元,從而形成左眼像素4La和右眼 像素4Ra的行。類似地,對于包括左眼像素4Lb和右眼像素4Rb的像 素單元,在縱向方向上重復設置該像素單元,從而形成左眼像素4Lb 和右眼像素4Rb的行。
圓柱透鏡3的焦距被設置為圓柱透鏡3的主點,即透鏡的頂點與 像素平面之間的距離。像素平面是其中設置像素,如左眼像素4La和 右眼像素4Ra的平面。此外,在本發(fā)明的典型實施例中,透鏡的主點 與像素平面之間的距離被定義為透鏡-像素距離。通過將圓柱透鏡3a的 焦距設置為等于透鏡-像素距離,可使作為圖像分配器件的柱面透鏡3 發(fā)揮最大的效果。
在該申請中,為了方便,以下述方式設置XYZ笛卡爾坐標。就是 說,在左眼像素4La和右眼像素4Ra向著其重復排列的方向上,從右眼像素4Ra到左眼像素4La的方向被定義為+X方向,反方向被定義為 一X方向。此外,+乂方向和一乂方向一般稱作作為第一方向的乂軸方 向,X軸方向被認為是圖像分配器件的圖像分配方向。
此外,圓柱透鏡3a的縱向方向(與圖1中的紙面正交的方向)被 定義為作為第二方向的Y軸方向。Y軸方向是與圖像分配方向正交的 方向。
此外,與X軸方向和Y軸方向都正交的方向被定義為Z軸方向。 對于Z軸方向,從左眼像素4La或右眼像素4Ra向著柱面透鏡3的方 向被定義為+Z方向,其反方向被定義為一Z方向。+2方向是前方向, 即向著用戶的方向。+¥方向是應用右手坐標系統(tǒng)的方向。就是說,在 人的右手保持為手背向下的狀態(tài)下,當拇指指向+X方向,食指指向+Y 方向時,中指向上為指向+Z方向的狀態(tài)。
當以上述方式設置XYZ笛卡爾坐標時,圓柱透鏡3a的排列方向 為X軸方向,左眼像素4La和右眼像素4Ra分別在Y軸方向上以行重 復設置。
類似地,左眼像素4Lb和右眼像素4Rb分別在Y軸方向上以行重 復設置。此外,X軸方向上像素對的排列周期被設置為基本上等于圓 柱透鏡3a的排列周期。在X軸方向上設置的像素對在Y軸方向上形成 的行對應于單個圓柱透鏡3a。
如圖1和2中所示,左眼像素4La和右眼像素4Ra相對于相應圓 柱透鏡3a具有不同的位置關系,從而像素分別作為左眼像素和右眼像 素工作。在像素4La和4Ra中以相同的圖形設置反射板5A上的凸起結 構51。
此外,對于左眼像素4Lb和右眼像素4Rb,在像素4Lb和4Rb中也以相同的圖形設置反射板5A上的凸起結構51。然而,左眼像素4Lb 和右眼像素4Rb的凸起結構51以與左眼像素4La和右眼像素4Ra的凸 起結構51不同的圖形形成。特別是關注每個像素中凸起結構51的布 局圖形,通過與沒有形成左眼像素4La和右眼像素4Ra的凸起結構51 的位置相對應,形成左眼像素4Lb和右眼像素4Rb的凸起結構51。
就是說,將包括左眼像素4La和右眼像素4Ra的像素單元與包括 左眼像素4Lb和右眼像素4Rb的像素單元進行比較,可以看出凸起結 構51彼此插入并彼此補償。
在本發(fā)明的典型實施例中,之后使用措辭"插入"和"補償"。 這些措辭是指,當比較兩種像素中的反射板時,由此形成的不均勻結 構和傾斜表面結構在每個像素中位于不同的位置處。
此外,關注每個相鄰像素之間的界線,每個界線都平行于X軸方 向或Y軸方向形成。
此外,在每個像素,如左眼像素4La和右眼像素4Ra之間以及左 眼像素4La和左眼像素4La之間等,設置有還稱作黑色矩陣(見圖2; 涂黑部)的遮光部7。設置該遮光部7是用來阻止相鄰像素的顯示彼此 影響并確保用于設置給像素傳輸顯示信號的配線的空間。
在圖1中,參考數(shù)字16表示液晶,9表示透鏡,IO表示基板。
接下來,將描述以前述方式構造的依照該典型實施例的顯示面板1 的操作。
圖3是顯示沿平行于X軸的部分切割的顯示面板1截面處的光學 模塊的視圖。如圖3中所示,該典型實施例的顯示面板1是上述反射型的,從 而其利用外部光來獲得顯示。
通過關注在入射到反射型液晶顯示器件上的外部光中特定平行光
分量的光89來描述其操作。入射到柱面透鏡3上的光89通過柱面透 鏡3會聚。如上所述,柱面透鏡3的焦距被設置為在反射板5A上形成 侓占。
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首先關注入射到右眼像素4Ra上的光,由柱面透鏡3會聚的光89 在反射板5A的表面上形成焦點。當焦點位于凸起結構51的傾斜表面, 還句話說,位于凸起結構51的坡面處時,光被傾斜表面反射向傾斜方 向。因而,被反射的光在與用戶的方向不同的方向上行進,由此對顯 示幾乎沒有貢獻。就是說,用戶看不到。
同時,當關注入射到右眼像素4Rb上的光89時,在與其中形成有 凸起結構的右眼像素4Ra的位置相對應的位置處,在右眼像素4Rb中 沒有形成凸起結構51。因此,由柱面透鏡3會聚的光89在其中沒有形 成右眼像素4Rb的凸起結構51的傾斜表面的部分處,即在反射板5的 表面上形成焦點。因而,與形成有傾斜表面的情形相比,被反射的光 更多的被反射到用戶的方向,由此對顯示有貢獻。就是說,用戶可看 到被反射的光。
如上所述,在圖3所示的情形下,用戶看到右眼像素4Ra為暗色, 而看到右眼像素4Rb為亮色。
就是說,看到了下述情形,即看到為亮色的像素和看到為暗色的 像素在其中圓柱透鏡3a排列的X軸方向上交替排列。此外,看到為亮 色的像素在Y軸方向上以通常成行的狀態(tài)排列,看到為暗色的像素在 Y軸方向上以通常成行的狀態(tài)排列。因此,當微觀地關注整個顯示表面時,看到為亮色的像素和看到 為暗色的像素分別形成了在Y軸方向上延伸的縱線,該線存在于X軸 方向上的每一單個像素單元中。然而, 一般地,在顯示面板中設置其 中看不到這種微型圖形,如單個像素單元的清晰度和可見距離,從而 用戶不能單獨看到該微型縱線。就是說,亮線和暗線彼此補償,從而 宏觀上可獲得其中沒有形成亮和暗條紋的均勻顯示。
如上所述,以分布的方式將凸起結構設置在每個像素中。因而, 如果顯示面板的截面圖中的Y坐標被沿平行于X軸的分割線切割,則 凸起結構的X坐標也不同。
就是說,盡管上面的解釋描述了在特定Y坐標處反射的光的行為, 但為了理解,實際上需要在XY平面上二維地擴展該解釋。
對于第一典型實施例,作為圖像分配器件的柱面透鏡3是僅在X 軸方向上具有圖像分配效果而在Y軸方向上不具有圖像分配效果的一 組一維透鏡。因而,對于Y軸方向,其認為與不具有圖像分配效果的 顯示面板相同。就是說,對于凸起結構的Y軸坐標,只要其至少在單 個像素的范圍內,用戶就不能看到其位于不同的坐標處。因而,凸起 結構的存在概率變?yōu)楹苤匾囊蛩亍Q句話說,當沿平行于Y軸的分 割線切割每個像素時,該重要因素關系到凸起結構的傾斜表面在該分 割線上的存在比例。
具體地說,當在特定X軸坐標處存在一些傾斜表面時,則認為該 傾斜表面占優(yōu)勢。因而,其可認為是上述一維模式的傾斜表面。
同時,當在特定X軸坐標處存在更多平坦表面時,則認為是平坦 表面。此外,在中間情形中,例如,當傾斜表面和平坦表面相等地存 在時,可根據(jù)傾斜表面或平坦表面的存在概率來進行處理。接下來,將參照圖4描述裝載有第一典型實施例的顯示面板1的 終端器件。
圖4顯示了作為前述終端器件的便攜式電話9。對于顯示面板1
與便攜式電話9之間的關系,顯示面板1的X軸方向是便攜式電話9 的屏幕的橫向方向,且顯示面板l的Y軸方向是便攜式電話9的屏幕
的縱向方向。
如上所述,圖1是顯示當從-Y軸方向看時顯示面板1的屏幕中心 處的截面圖的示意圖。顯示面板1被以上述的方式設置在便攜式電話9 中,從而圖1圖解了當在正常使用條件下從裝載按鍵的主體一側,即 從底側觀看便攜式電話9的屏幕中心處的截面圖時的示意圖。
第一典型實施例的顯示面板1具有如上所述的結構和功能,從而 可獲得下面的效果。
(1) 顯示面板1是包括具有一維圖像分配效果的柱面透鏡3的反 射型顯示面板。構成在圖像分配方向上相鄰的每個像素單元的像素的 反射板5包括彼此補償?shù)耐蛊鸾Y構51。因此,通過在圖像分配方向上 彼此相鄰的像素單元對圖像質量進行補償,可抑制由于組合柱面透鏡 3、反射板5A和凸起結構51而導致的圖像質量的下降。
(2) 對于第一典型實施例的顯示面板l,光學器件不僅能在反射 顯示中獲得較高的質量圖像,而且還能使圖像分配光學器件被設置在 其分配性能表現(xiàn)出最大的狀態(tài)中。此外,對圖像分配效果沒有影響。
(3) 在第一典型實施例的顯示面板1中每個像素中的凸起結構51 的布局發(fā)生變化,然而,對凸起結構51本身不需要特定的微型化。因 此,可使用形成不均勻結構的常用制造技術。(4) 即使在高清晰度像素的情形中,也可使用第一典型實施例的 顯示面板1來通過以與上述相同的方式改變每個像素的凸起結構的布 局來補償凸起結構的影響。這可獲得較高的質量圖像,使得很容易地 實現(xiàn)高清晰度。
(5) 在第一典型實施例的顯示面板1中,構成每個像素單元的像 素包括相同凸起結構的反射板5A。因而,當用戶看到特定像素單元時,
從像素單元的左眼像素4La和右眼像素4Ra等反射的光成為相同的狀 態(tài)。因此可減輕用戶感受到的不舒服的感覺,由此可獲得較高的質量 圖像。這是因為當用戶用雙眼觀看不同亮度的顯示區(qū)域時,當雙眼的 目光聚到一起時會感受到雜亂。因而,用戶看到顯示區(qū)域好像在閃光, 感受到不舒服的感覺。
作為包括圖像分配器件的顯示面板,已經描述了典型實施例的顯 示面板,其中用于構成在圖像分配方向上相鄰像素單元的像素的反射 板包括彼此補償?shù)耐蛊鸾Y構。關注圖像分配器件,如柱面透鏡和之后 將要描述的視差柵欄,對應于圖像分配器件的光學元件,如每個圓柱 透鏡和狹縫設置的像素根據(jù)相對于圖像分配器件的光學元件的相對位 置關系而具有不同圖形的不均勻形狀。更優(yōu)選地,相對于圖像分配器 件的每個光學元件具有相同相對位置關系的每個像素都具有彼此補償 的不均勻反射板。此外,向觀看平面上的觀看位置發(fā)射光的每個像素 都具有具備不同的不均勻形狀的反射板。更優(yōu)選地,每個像素都具有
彼此補償?shù)牟痪鶆蚍瓷浒濉?br>
第一典型實施例以上述方式構成并能獲得上述功能和效果。然而, 并不限于上述的典型實施例。在本發(fā)明的精神和范圍內可修改這些結 構、功能等。
例如,在解釋第一典型實施例的功能時,在入射到顯示面板1上 的外部光中研究了特定平行光分量的光89。然而,作為實際使用顯示面板的環(huán)境,存在很多情形,如其中不僅平行光而且擴散光也入射到 顯示面板的情形,等。然而,從上面的解釋可以清楚,當接近平行光 的光,如外部光或聚光入射時,本發(fā)明的這一點會更加顯著。因而, 在這種條件下可尤其顯著地表現(xiàn)出本發(fā)明的效果。此外,當給顯示器 件設置發(fā)射大致平行光的發(fā)光器件時,本發(fā)明可獲得極高的圖像質量 改善效果。
此外,在第一典型實施例中,已經描述了在圖像分配器件的圖像 分配方向(X軸方向)上相鄰像素單元的像素包括反射板5A,反射板 5A具有在每個像素單元中彼此補償?shù)慕Y構。然而,本發(fā)明的典型實施 例并不僅限于此??梢詷嬙斐稍谌齻€或多個像素單元中彼此補償。
這對于下述情形尤其有效,即僅用反射板的兩種凸起結構不可能 彼此補償且必需仍獲得較高的圖像質量的情形。
此外,像素單元可形成在正方形內。在正方形內形成單元是指在
X軸方向上的像素單元的間距與在Y軸方向上的間距相同。換句話說,
在像素單元交替排列的方向上,其間距全部相同。
反射板5A被描述為包括凸起結構51。然而,包括凸起結構51是 指反射板5A具有不均勻的形狀,且其凸起部被稱作凸起結構51。因 而,很顯然,本發(fā)明的典型實施例可以被以相同的方式應用包括凹陷 結構的反射板5A。此外,在該情形中,透鏡表面位于內側上,從而可 保護透鏡表面免收擦傷和污染。
對于第一典型實施例的柱面透鏡3,描述了下述結構,即透鏡表面 位于指向用戶一側的+Z方向上的平面上。然而,本發(fā)明的典型實施例 并不限于此。透鏡表面可位于指向顯示面板一側的-Z方向上的平面上。 在該情形中,減小了透鏡-像素距離,這對于獲得高清晰度是有利的。此外,己經描述了柱面透鏡3用于該典型實施例的圖像分離器件。 然而,本發(fā)明的典型實施例并不僅限于此。本發(fā)明還可應用于使用狹 縫陣列作為圖像分離器件的視差柵欄方法。
盡管柱面透鏡3具有在高度方向上具有結構的三維形狀,但上述 視差柵欄可具有平面二維形狀。因此,很容易通過使用光刻來制造視 差柵欄,由此能減小成本。然而如上所述,當使用柱面透鏡3時,圖 像分離器件沒有導致光損耗。因此,對于獲得明亮的反射顯示,柱面 透鏡方法是有利的。
此外,盡管在第一典型實施例中使用便攜式電話9作為終端器件 的一個例子,但本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明還可應用于各種便攜式終
端器件,如PDA,個人TV,游戲機,數(shù)碼照相機,數(shù)碼攝像機和筆記
本個人計算機。
此外,本發(fā)明不僅可應用于便攜式終端器件,而且還可應用于各
種固定型的終端器件,如自動柜員機,自動販賣機,監(jiān)視器和TV接收 器。
此外,已經描述了使用反射型液晶顯示面板作為第一典型實施例 的顯示面板。然而,本發(fā)明的典型實施例并不限于此。本發(fā)明還可有 效地應用于使用具有不均勻結構的反射板的顯示面板。例如,可應用 于使用不僅能夠進行反射顯示而且還能進行透射顯示的透反型液晶顯 示面板的情形。
這種透反型液晶顯示面板的例子為具有大比例透射區(qū)域的微反射 型液晶顯示面板和具有大比例反射區(qū)域的微透射液晶顯示面板。本發(fā) 明的典型實施例尤其可有效地應用于微反射型液晶顯示面板,其中用 于反射顯示的區(qū)域小于用于透射顯示的區(qū)域。這是因為當用于反射顯 示的區(qū)域減小時,反射板的區(qū)域變小。因而,凸起結構的布局很大程度地受到限制,從而僅用每個像素很難獲得補償。
接下來,將參照圖5和圖6描述本發(fā)明的第二典型實施例。
與第一典型實施例相同的參考標記用于之后所述的第二典型實施 例以及第三到第十二典型實施例的相同結構和元件,省略或簡化其詳 細解釋。此外,透鏡的作用與第一典型實施例中所述的相同,從而將 省略其解釋。
圖5是顯示依照第二典型實施例的顯示器件的截面圖,圖6是顯
示依照第二典型實施例的顯示面板的像素的頂視平面圖。
如圖5和圖6中所示,第二典型實施例的顯示面板11是微反射型 液晶顯示面板。
如圖5中所示,在第二典型實施例的顯示器件2中,在顯示面板 ll的后表面一側,即-Z側上設置有背光單元8。顯示面板ll是微反射 型液晶顯示面板ll,如上所述,用于透射顯示的顯示區(qū)域大于反射板。 背光單元8是發(fā)射用于透射顯示的光的平面型光源。在圖5中,參考 標記IOA例如表示半透明基板。
圖5顯示了在微反射型液晶顯示面板11的反射顯示區(qū)域處切割的 截面。
此外,第二典型實施例的顯示面板11在每個像素單元中具有透射 顯示區(qū)域,根據(jù)相對于構成柱面透鏡3的圓柱透鏡3a的位置關系,每 個透射顯示區(qū)域是左眼像素透射顯示區(qū)域41Lt或右眼像素透射顯示區(qū) 域41Rt。
對于透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域,反射顯示區(qū)域在+Y方向一側上占據(jù)了大約每個像素的四分之一,透射顯示區(qū)域在-Y方向一側上占 據(jù)了其余的四分之三。在反射顯示區(qū)域中反射板5B上的凸起結構51 以與上述第一典型實施例相同的方式設置。
就是說,左眼像素41La和右眼像素41Ra相對于相應圓柱透鏡3a 處于不同的位置關系,從而每個都用作左眼像素或右眼像素。反射板 5B上的凸起結構51在兩個像素中以相同的圖形設置。
類似地,對于左眼像素41Lb和右眼像素41Rb,在兩個像素中以 相同的圖形設置反射板5B上的凸起結構51。然而,以與左眼像素41Lb 和右眼像素41Rb中的凸起結構51不同的圖形形成左眼像素41La和右 眼像素41Ra中的凸起結構51。特別考慮每個像素中凸起結構51的布 局圖形,通過與其中沒有形成左眼像素41La和右眼像素41Ra的凸起 結構51的地方相對應地形成左眼像素41Lb和右眼像素41Rb的凸起結 構51。
就是說,將包括左眼像素41La和右眼像素4Ra的像素單元與包括 左眼像素41Lb和右眼像素41Rb的像素單元對比,可以看出設置凸起 結構51為彼此補償。在第二典型實施例中,透射顯示區(qū)域占據(jù)了大部 分像素,從而反射板5B的區(qū)域變小。結果,在Y軸方向僅設置一行凸 起結構51。
第二典型實施例中顯示器件2的顯示面板11具有例如上述的那些 結構和功能,從而獲得了下面的效果。
(6)對于第二典型實施例,可在具有反射板5B上的凸起結構51 的相鄰像素單元之間獲得補償。因此,可抑制由于組合圖像分配器件 和反射板5B的凸起結構51而導致的圖像質量下降。當不使用第二典 型實施例時,必需使凸起結構微型化或者設計布局以降低圖像分配器 件的圖像分配效果。然而,對于前一情形需要改善工序,常用的不均勻結構制造技術對此是不夠的。此外,在后一情形中損壞了圖像分配 效果。具體地說,該典型實施例可改善反射顯示且沒有惡化透射顯示 的性能。
(7)此外,如上所述,因為通過凸起結構51可在相鄰像素之間 獲得補償,所以該典型實施例的顯示面板11不僅能在反射顯示時表現(xiàn) 出優(yōu)秀的圖像顯示質量,而且還很容易獲得高清晰度,以及即使用常 用的不均勻結構制造技術就能實現(xiàn)透反型顯示面板,尤其是沒有損壞 用于分配圖像的光學器件的性能。
該典型實施例的顯示面板ll可以被以相同的方式應用于除液晶顯 示面板之外的其他反射型顯示面板。此外,液晶顯示面板的驅動方法
是有源矩陣型的,如TFT (薄膜晶體管)型和TFD (薄膜二極管)型, 或者無源矩陣型的,如STN (超扭曲向列液晶)型。
接下來,將參照圖7到圖9描述本發(fā)明的第三典型實施例。
圖7是顯示依照第三典型實施例的顯示面板12的像素的頂視平面 圖,圖8是顯示沿圖7中所示的線A-A的顯示面板12的截面圖,圖9 是顯示沿圖7中所示的線B-B的顯示面板12的截面圖。
在上述第一典型實施例中,像素單元包括左眼像素和右眼像素, 對于在圖像分配方向上設置的像素單元,設置反射板的凸起結構為彼 此補償。
同時,在第三典型實施例中,像素單元包括四個像素,即第一視 點像素、第二視點像素、第三視點像素和第四視點像素。
此外,在圖像分配方向(X軸方向)上設置的像素單元中的反射 板5C上的每個凸起結構51被以相同的圖形設置。同時,該典型實施例的特征是,在與顯示表面上圖像分配方向正交的方向(Y軸方向) 上設置的像素單元的反射板5C被以下述方式設置,使得其凸起結構51 彼此補償。
就是說,如圖7中所示,在依照第三典型實施例的顯示面板12中, 通過與柱面透鏡3的圓柱透鏡3a相對應地設置包括第一視點像素 42FIa、第二視點像素42SEa、第三視點像素42THa和第四視點像素 42FOa的每個像素單元。
每個像素42FIa, 42SEa, 42THa和42FOa向著X軸方向排列,從 而利用柱面透鏡3的圖像分配效果。因此,通過透鏡的圖像分配效果 將光從每個像素42FIa, 42SEa, 42THa和42FOa發(fā)射到每個視點。
作為在X軸方向上彼此相鄰的像素單元,包括第一視點像素 42FIa、第二視點像素42SEa、第三視點像素42THa和第四視點像素 42FOa的像素單元被重復放置。
此外,如圖7和圖8中所示,第一視點像素42FIa、第二視點像素 42SEa、第三視點像素42THa和第四視點像素42FOa在反射板5C上包 括凸起結構51,四個像素中的其布局圖形相同。
同時,如圖7和圖9中所示,包括第一視點像素42FIb、第二視點 像素42SEb、第三視點像素42THb和第四視點像素42FOb的像素單元 被設置為在Y軸方向上與包括第一視點像素42FIa、第二視點像素 42SEa、第三視點像素42THa和第四視點像素42FOa的像素單元相鄰 的像素單元。
反射板5C上凸起結構51的圖形在Y軸方向上成行設置的兩種像 素單元中變化,其是彼此補償?shù)膱D形。在Y軸方向上,兩種像素單元 被重復放置。第三典型實施例的顯示面板12具有例如上述的結構和功能,從而 除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效果。
(8) 第三典型實施例的顯示面板12具有四個視點,即第一視點
像素42FIa、第二視點像素42SEa、第三視點像素42THa和第四視點像 素42FOa。由此,對于四個視點可獲得不同的顯示。因而,特別是當 顯示立體圖像時,可在比右側和左側上的兩個視點的情形更寬的角度 范圍內立體地觀看到圖像。
(9) 第三典型實施例的顯示面板12通過使用Y軸方向上的相鄰 像素獲得補償。因而,其優(yōu)選地應用于具有大量視點的多視點顯示面 板,由此使得能夠獲得較高的圖像質量。
當增加視點的數(shù)量時,必需在X軸方向上設置大量像素。因而, 在X軸方向上設置像素單元的間距變寬,從而在其中使用在X軸方向 上的相鄰像素來彼此補償?shù)姆椒ㄖ?,補償效果變低。然而,因為其以 上述方式構造,所以可用第三典型實施例來克服這種問題。
(10) 例如,根據(jù)增加的視點的數(shù)量,當X軸方向上的像素間距 被設置為比Y軸方向上的小時,盡管克服了像素單元在X軸方向上間 距變寬的問題,但X軸方向上的像素密度變高,凸起結構布局的靈活 性降低。結果,由于組合凸起結構和圖像分配器件而導致的問題更加 嚴重。然而,第三典型實施例通過以上述方式使用相鄰的像素可獲得 補償,從而抑制了這種問題的影響。就是說,該典型實施例尤其優(yōu)選 地應用于下述情形,即其中在圖像分配器件,如柱面透鏡的圖像分配 方向上的像素間距比在與圖像分配方向正交的方向上的像素間距小的 情形。
通過參照在單個像素單元中設置有四個像素的四重透鏡型立體視覺顯示器件的情形描述了第三典型實施例。然而,本發(fā)明的典型實施 例并不僅限于具有該數(shù)量的視點的情形。本發(fā)明還可以被以相同的方 式應用于其中單個像素單元包括不同數(shù)量的像素的情形。
就是說,本發(fā)明可應用于N透鏡型立體視覺顯示器件(N是大于 2的整數(shù))。此外,N并不限于整數(shù)。例如,本發(fā)明還可以被以相同的 方式應用于其中N為小數(shù)的情形。
接下來,將參照圖10-圖12描述本發(fā)明的第四典型實施例。
圖10是顯示依照第四典型實施例的顯示面板的像素的頂視平面 圖,圖ll是顯示沿圖IO中所示的線A-A的顯示面板的截面圖,圖12 是顯示沿圖10中所示的線B-B的顯示面板的截面圖。
在上述本發(fā)明的第一典型實施例中,像素單元包括左眼像素和右 眼像素,對于在圖像分配方向(X軸方向)上成行設置的像素單元, 以彼此補償?shù)年P系設置反射板5A上的凸起結構51。
同時,在第四典型實施例中,在圖像分配方向上的相鄰像素單元 的反射板5D形成為包括以彼此補償?shù)膱D形的不均勻結構51。此外, 在與圖像分配方向(X軸方向)正交的方向(Y軸方向)上的相鄰像素 單元的反射板5D也形成為包括以彼此補償?shù)膱D形的不均勻結構51。
就是說,第四典型實施例的特征是,縱向和水平方向上的相鄰像 素單元中的反射板5D的凸起結構51被設置成彼此補償,且包括反射 板5D的不同凸起結構51的兩種像素單元形成棋盤式圖形。
就是說,如圖10中所示,在依照該典型實施例的顯示面板13中, 通過與柱面透鏡3的圓柱透鏡3a相對應地設置包括左眼像素和右眼像 素的每個像素單元。關注作為柱面透鏡3的圖像分配方向的X軸方向,包括左眼像素4La和右眼像素4Ra的像素單元和包括左眼像素4Lb和 右眼像素4Rb的像素單元被交替設置。
這些像素與上述第一典型實施例的完全相同。反射板5D的凸起結 構51的圖形不同,是彼此補償?shù)膱D形。
接下來,關注與圖像分配方向(X軸方向)正交的Y軸方向,包 括左眼像素4Lb和右眼像素4Rb的像素單元被設置緊挨包括左眼像素 4La和右眼像素4Ra的像素單元。這兩種像素單元在Y軸方向上也被 交替設置。
結果,在反射板5D上包括不同圖形凸起結構51的兩種像素被設 置成形成棋盤式圖形。
第四典型實施例的顯示面板13具有例如上述的結構和功能,使得 除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效果。
(ll)因為顯示面板13中反射板5D上凸起結構51的圖形是以在 X軸方向以及Y軸方向上彼此補償?shù)膱D形,所以通過不僅使用X軸方 向上相鄰的像素單元的補償效果而且還使用Y軸方向上相鄰的像素單 元的補償效果,可抑制圖像質量的下降。結果,可比上述第一典型實 施例更加顯著地表現(xiàn)出補償效果。因此,可獲得較高的圖像質量。
接下來,將參照圖13-圖15解釋本發(fā)明的第五典型實施例。
圖13是顯示依照第五典型實施例的顯示面板的像素的頂視平面 圖,圖14是顯示沿圖13中所示的線A-A的顯示面板的截面圖,圖15 是顯示沿圖13中所示的線B-B的顯示面板的截面圖。
第五典型實施例與上述第一典型實施例大大不同在于,在第五典型實施例中設置有用于彩色顯示的像素,從而可獲得彩色反射顯示。 對于第五典型實施例的色彩布局,向圖像分配方向(X軸方向)交替 設置紅色、藍色和綠色三基色。此外,反射板5E上的凸起結構51被 設置成僅在與圖像分配方向正交的方向上彼此補償。
就是說,如圖13和圖14中所示,在依照第五典型實施例的顯示 面板14中,通過與柱面透鏡3的特定圓柱透鏡3a相對應地設置右眼紅 色像素43RRa和左眼綠色像素43LGa。
此外,通過與該特定圓柱透鏡3a的相鄰柱面透鏡3相對應地設置 右眼藍色像素43RBa和左眼紅色像素43LRa。以相同的方式,通過與 緊挨前述相鄰透鏡3的圓柱透鏡3相對應地設置右眼綠色像素43RGa 和左眼藍色像素43LBa。
此外,如圖13和圖15中所示,設置右眼像素43RRb在-Y軸方向 上緊挨右眼紅色像素43RRa。結果,右眼紅色像素43RRa和右眼紅色 像素43RRb被在Y軸方向上交替設置。
以相同的方式,左眼綠色像素43LGb,右眼藍色像素43RBb,左 眼紅色像素43LRb,右眼綠色像素43Rb,和左眼藍色像素43LBb被以 交替的方式向著Y軸方向分別設置在左眼綠色像素43LGa的-Y方向 上,右眼藍色像素43RBa的-Y方向上,左眼紅色像素43LRa的-Y方 向上,右眼綠色像素43RGa的-Y方向上,和左眼藍色像素43LBa的-Y 方向上。右眼紅色像素43RRa和右眼像素43RRb以下述方式設置,反 射板5E的凸起結構51彼此補償。
此外,左眼綠色像素43LGa與左眼綠色像素43LGb之間,右眼藍 色像素43RBa與右眼藍色像素43RBb之間,左眼紅色像素43LRa與左 眼紅色像素43LRb之間,右眼綠色像素43RGa與右眼綠色像素43Rb 之間,左眼藍色像素43LBa與左眼藍色像素43LBb之間的關系相同。對于每個像素的顏色,例如給每個像素提供彩色濾色器,以利用 彩色濾色器的光吸收能力。
第五典型實施例的顯示面板14具有例如上述的結構和功能,從而 除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效果。
(12)在該典型實施例的顯示面板14中,給每個像素提供彩色濾 色器。因而,通過彩色濾色器的光吸收能力還可獲得彩色顯示。尤其
是,當像第五典型實施例的結構中一樣,反射板5E的凸起結構51在 與色彩布局的方向(X方向)正交的方向(Y軸方向)上被設置成彼此 補償時,可阻止由于凸起結構51的差別導致在每個顏色中產生差別。 因此,可獲得較高的圖像質量。
接下來,將參照圖16-圖18描述本發(fā)明的第六典型實施例。
圖16是顯示依照第六典型實施例的顯示面板15的像素的頂視平 面圖,圖17是顯示沿圖16中所示的線A-A的顯示面板15的截面圖, 圖18是顯示沿圖16中所示的線B-B的顯示面板15的截面圖。
與上述第五典型實施例相比,第六典型實施例對于彩色顯示像素 具有不同的布局圖形。就是說,盡管色彩的布局與第五典型實施例的 相同,但反射板5F上的凸起結構51不僅在與圖像分配方向(X軸方 向)正交的方向(Y軸方向)上而且還在圖像分配方向(X軸方向)上 被設置成彼此補償。
如圖16和圖17中所示,在依照第六典型實施例的顯示面板15中, 通過與柱面透鏡3的特定圓柱透鏡3a相對應地設置右眼紅色像素 43RRa和左眼綠色像素43LGa。此外,通過與特定圓柱透鏡3a的相鄰 圓柱透鏡3a相對應地設置右眼藍色像素43RBa和左眼紅色像素43LRb。以相同的方式,通過與緊挨前述相鄰透鏡3a的圓柱透鏡3a相 對應地設置右眼綠色像素43RGa和左眼藍色像素43LBa。
此外,如圖16和圖18中所示,右眼紅色像素43RRb和左眼綠色 像素43LGb分別被設置在右眼紅色像素43RRa的-Y方向上和左眼綠色 像素43LGa的-Y方向上。
此外,右眼藍色像素43RBa和左眼紅色像素43Lra被分別設置在 右眼藍色像素43RBb的-Y方向上和左眼紅色像素43LRb的-Y方向上。 此外,右眼綠色像素43RGb和左眼藍色像素43LBb被分別設置在右眼 綠色像素43RGa的-Y方向上和左眼藍色像素43LBa的-Y方向上。
就是說,在作為一對的左眼像素和右眼像素的反射板5F上的凸起 結構51是相同的圖形,該對單元被如此設置,即相鄰單元中的凸起結 構51的圖形彼此補償。
除上述之外該典型實施例的其他結構與上述第五典型實施例的結 構相同。
第六典型實施例的顯示面板15具有例如上述的結構和功能,從而 除了與所述(1) - (4)和(11)大致相同的效果之外,還獲得了下面 的效果。
(13)與上述本發(fā)明的第五典型實施例相比,第六典型實施例的 顯示面板15在不同圖形方面以及在色彩的布局方向上都具有不均勻的 結構,由此增加了由于不均勻結構的差別而導致的在顏色中產生差別 的可能性。然而,可二維地補償不均勻結構的影響。此外,可用其中 空間頻率最高的布局來補償,從而可表現(xiàn)出最高的補償效果。
接下來,將參照圖19-圖21描述本發(fā)明的第七典型實施例。圖19是顯示依照第七典型實施例的顯示面板16的像素的頂視平
面圖,圖20是顯示沿圖19中所示的線A-A的顯示面板15的截面圖, 圖21是顯示沿圖19中所示的線B-B的顯示面板15的截面圖。
與上述第五典型實施例相比,第七典型實施例對于彩色顯示像素 具有不同的布局圖形。就是說,色彩的布局與第五典型實施例的不同, 在與圖像分配方向(X軸方向)正交的方向(Y軸方向)上交替設置有 紅色、藍色和綠色的三基色。此外,反射板5G上的凸起結構51被設 置成在圖像分配方向上彼此補償。
如圖19和圖20中所示,在依照第七典型實施例的顯示面板19中, 通過與柱面透鏡3的特定圓柱透鏡3a相對應地設置右眼紅色像素 43RRa和左眼紅色像素43LRa。此外,通過與特定圓柱透鏡3a的相鄰 圓柱透鏡3a相對應地設置右眼紅色像素43RRb和左眼紅色像素 43LRb。
此外,右眼綠色像素43RGa,左眼綠色像素43LGa,右眼綠色像 素43RGb,和左眼綠色像素43LGb分別被設置在右眼紅色像素43RRa 的-Y方向上,左眼紅色像素43LRa的-Y方向上,右眼紅色像素43RRb 的-Y方向上,左眼紅色像素43LRb的-Y方向上。此外,緊挨-Y方向 上的那些像素,分別設置有右眼藍色像素43RBa,左眼藍色像素43LRa, 右眼藍色像素43RBb,和左眼藍色像素43LBb。這三種顏色,即紅色、 藍色和綠色的像素被重復設置在Y軸方向上。
此外,如圖20或圖21中所示,反射板5G上的凸起結構51被設 置成在圖像分配方向(X軸方向)上彼此補償。就是說,包括作為一 對的右眼像素和左眼像素,對于X軸方向上的相鄰對,交替設置不同 圖形的凸起結構。除上述之外該典型實施例的其他結構與上述第四典型實施例的結 構相同。
第七典型實施例的顯示面板16具有例如上述的結構和功能,從而 除了與所述(1) - (4)和(10)大致相同的效果之外,還獲得了下面 的效果。
(14) 在第七典型實施例的顯示面板16中,每個顏色的像素在與 X軸方向正交的方向上被重復設置,由此可獲得彩色顯示。此外,第 七典型實施例通過使用X軸方向上相鄰對的右像素和左像素的補償效 果不僅能抑制圖像質量的下降,而且還能增加在每個像素中用于顯示 的區(qū)域的比例。因此,可獲得明亮的顯示。
(15) 與上述第六個典型實施例相比,使用更大的間距,即三倍 大的透鏡間距,第七典型實施例的顯示面板16可獲得相同水平的高清 晰度。由此,透鏡的成型很容易,從而減小了成本。
(16) 在第七典型實施例的顯示面板16中,與透鏡和像素之間的 位置對準有關的誤差裕度擴大了三倍。因此,可提高顯示面板的生產 率。
接下來,將參照圖22-圖24描述本發(fā)明的第八典型實施例。
圖22是顯示依照第八典型實施例的顯示面板17的像素的頂視平 面圖,圖23是顯示沿圖22中所示的線A-A的顯示面板17的截面圖, 圖24是顯示沿圖22中所示的線B-B的顯示面板17的截面圖。
與上述第七典型實施例相比,在第八典型實施例中,盡管色彩的 布局相同,但反射板5H上凸起結構51的布局圖形不同。就是說,對 于色彩的布局,紅色、藍色和綠色的三基色被交替設置在與圖像分配方向(X軸方向)正交的方向(Y軸方向)上。此外,反射板5H上的 凸起結構51在與X軸方向正交的Y軸方向上也被設置成彼此補償。
如圖22和圖23中所示,在依照第八典型實施例的顯示面板17中, 通過與柱面透鏡3的特定圓柱透鏡3a相對應地設置右眼紅色像素 43RRa和左眼紅色像素43LRa。此外,右眼綠色像素43RGb在-Y方向 上被緊挨右眼紅色像素43RRa設置,進一步向著-Y方向,右眼藍色像 素43RBa,右眼紅色像素43RRb,右眼綠色像素43RGa和右眼藍色像 素43RBb被按該順序以行設置。
此外,從左眼紅色像素43Lra向著-Y方向,左眼綠色像素43LGb, 左眼藍色像素43LBa,左眼紅色像素43LRb,左眼綠色像素43LGa和 左眼藍色像素43LBb被按該順序以行設置。
除上述之外第八典型實施例的其他結構與上述第七典型實施例的 結構相同。
第八典型實施例的顯示面板17具有例如上述的結構和功能,從而 除了與所述(1) - (4)和(13) - (15)大致相同的效果之外,還獲得 了下面的效果。
(17)在第八典型實施例的顯示面板17中,每個顏色的像素被重 復設置在與X軸正交的Y軸方向上。通過包括作為一對的兩個彩色像 素,可降低凸起結構51的影響。尤其是,在其中每個像素在Y軸方向 上的間距小于在X軸方向上的間距的情形中可表現(xiàn)出效果。因此,除 了第七典型實施例的特征之外,第八典型實施例可在其中每個像素在Y 軸方向上的間距小于在X軸方向上的間距的情形中表現(xiàn)出效果。
尤其是在成對透鏡(右側和左側上)型顯示面板中,在Y軸方向 上的間距小于在X軸方向上的間距,從而可用最細的間距獲得凸起結構51的補償。因而,補償效果可提高到最佳。這意味著第八典型實施 例被優(yōu)選地應用于具有相對大像素間距的低分辨率的顯示面板。
在第八典型實施例中,反射板5H的凸起結構51被設置成在與圖 像分配方向正交的Y軸方向上以行設置的相鄰像素之間彼此補償。然 而,本發(fā)明的典型實施例并不僅限于此。還可通過與色彩的布局周期 相對應地來將其設置成彼此補償。
就是說,可將在Y軸方向上以行設置的一組相鄰的紅色、藍色和 綠色像素以及在Y軸方向上以行設置的相鄰的一組紅色、藍色和綠色
像素設置為彼此補償。由此,紅色、藍色和綠色的每個彩色像素的凸 起結構的布局相同,從而可降低對顏色的不利效果。
因為當像素間距變小時,彼此補償?shù)南噜徬袼氐姆秶冋?,所?在高清晰度顯示面板中,以組處理顏色的方法尤其有利。因此,尤其 是,即使當以組處理紅色、藍色和綠色像素時,也不能看到其間的差 別。結果,可顯著地表現(xiàn)出改善顏色的效果。
此外,第八典型實施例可與上述第七典型實施例組合,從而形成 也能在圖像分配方向上進行補償?shù)钠灞P式布局。由此,可進一步表現(xiàn) 出提高圖像質量的效果。
接下來,將參照圖25-圖27描述本發(fā)明的第九典型實施例。
圖25是顯示依照第九典型實施例的顯示面板18的像素的頂視平 面圖,圖26是顯示沿圖25中所示的線A-A的顯示面板18的截面圖, 圖27是顯示沿圖25中所示的線B-B的顯示面板18的截面圖。
與上述第八典型實施例相比,在第九典型實施例中,盡管色彩的 布局相同,但像素的形狀和反射板上凸起結構的布局圖形不同。就是說,對于色彩的布局,紅色、藍色和綠色的三基色被交替設置在與圖 像分配方向(X軸方向)正交的方向(Y軸方向)上。
同時,第九典型實施例中像素的形狀基本上是平行四邊形,而在 上述第八典型實施例中其基本上是四邊形的。此外,對于反射板5I上 的凸起結構51,基本上對稱地設置一種布局圖形。然而,相同圖形中 的那些凸起結構被設置成相對于構成作為圖像分配器件的柱面透鏡3
的圓柱透鏡3a來說具有相對不同的位置關系,由此在與X軸方向正交 的Y軸方向上表現(xiàn)出彼此補償?shù)男Ч?br>
如圖25和圖26中所示,在依照第九典型實施例的顯示面板18中, 通過與柱面透鏡3的指定圓柱透鏡3a相對應地設置右眼紅色像素 44RRpx和左眼紅色像素44LRpx。
兩個像素與在X軸方向上的相鄰像素之間的界線從Y軸方向傾 斜。作為一個例子,從+Y方向向+X方向旋轉了大致十五度。
此外,形成那些像素與Y軸方向上的相鄰像素之間的界線平行于 X軸方向。就是說,這些像素44RRpx等的每一個都具有平行四邊形形 狀。結果,對顯示有貢獻的像素44RRPx等的區(qū)域也形成平行四邊形的 形狀。
右眼綠色像素44RGmx在-Y方向上緊挨右眼紅色像素44RRpx設 置,左眼綠色像素44LGmx在-Y方向上緊挨左眼紅色像素44LRpx設 置。與在+Y方向上彼此相鄰的兩個紅色像素相比,通過在從+Y方向 向-X方向大致旋轉十五度的X軸方向上的相鄰像素之間具有界線而形 成兩個綠色像素。該傾斜方向是與上述紅色像素的傾斜方向相反的方 向。
此外,在-Y方向上緊挨右眼綠色像素44RGmx設置右眼藍色像素44RBpx,在-Y方向上緊挨左眼綠色像素44LGmx設置左眼藍色像素 44LBpx。通過在從+Y方向向+X方向大致旋轉十五度的X軸方向上的 相鄰像素之間具有界線而形成兩個藍色像素,藍色像素與紅色像素的 形狀相同。在第九典型實施例中,如上所述,通過在與其他所有線不 同的方向上傾斜來設置在X軸方向上相鄰像素之間的界線。因而,對 于Y軸方向上的相鄰像素,形成一對兩個像素。
此外,在右眼藍色像素44RBpx和左眼藍色像素44LBpx的-Y方 向上,按下述順序分別設置有右眼紅色像素44RRmx和左眼紅色像素 44LRmx,右眼綠色像素44RGpx和左眼綠色像素44LGpx,以及右眼 藍色像素44RBmx和左眼藍色像素44LBmx。
如圖26和圖27中所示,其中在圖像分配方向(X軸方向)上相 鄰像素之間的界線從+Y方向向+X方向傾斜的像素和其界線從+Y方向 向-X方向傾斜的像素被以下述方式設置,即其凸起結構的布局圖形相 對于向著與圖像分配方向(X軸方向)正交的方向(Y軸方向)延伸的 分割線來說為線對稱關系。除上述之外第九典型實施例的其他結構與 上述第八典型實施例的結構相同。
第九典型實施例的顯示面板18具有例如上述的結構和功能,從而 除了與所述(1) - (4)和(16)大致相同的效果之外,還獲得了下面 的效果。
(18)在第九典型實施例中,以平行四邊形形狀形成每個像素 44RRPx等的顯示區(qū)域,且在Y軸方向上以Z字形設置那些像素。此外, 在Y軸方向上作為一對的像素被以下述方式設置,即其凸起結構的布 局圖形相對于向著與圖像分配方向正交的方向延伸的分割線來說為線 對稱關系。結果,通過使用在Y軸方向上彼此相鄰的像素可表現(xiàn)出降 低凸起結構51的影響的補償效果。(19) 在顯示面板18中,以平行四邊形的形狀形成每個像素
44RRpx等的顯示區(qū)域,且在Y軸方向上以Z字形設置那些像素。因而, 可平行于Y軸方向設置Y軸方向上的相鄰像素,從而與其中像素傾斜 設置的情形相比,可減輕由用戶感受到的不舒服的感覺。這是因為當 像素傾斜設置時,用戶看到了傾斜的方向性,從而用戶感受到不舒服 的感覺。
(20) 在第九典型實施例的顯示面板18中,特別是在圖像分配方 向(X軸方向上)的相鄰像素之間的界線從Y軸方向傾斜。由此,降 低了存在于相鄰像素之間的非顯示區(qū)域的影響,由此可提高可視性。
(21) 在第九典型實施例的顯示面板18中,在與圖像分配方向(X 軸方向)正交的方向(Y軸方向)上延伸的分割線處切割的顯示區(qū)域 像素的長度被設計為在X軸方向上在任意位置處為常數(shù)。在該情形中, 可完全消除非顯示區(qū)域的影響,而不管觀看位置如何,從而可獲得高 質量的顯示。
(22) 第九典型實施例的顯示面板18優(yōu)選地應用于多疇型液晶模 式,由此可獲得其中在較寬范圍的角度上沒有產生色調反轉的寬視角 顯示。這是因為下面的原因。就是說,在多疇型液晶模式中,通過在 各個方向上驅動液晶分子可獲得寬視角。由此,通過以傾斜的方式設 置顯示區(qū)域的一側可獲得例如提高透射率的優(yōu)點。
上述液晶模式的例子為面內切換模式以及與面內切換模式一樣為 橫向電場模式的邊緣場切換模式和高級邊緣場切換模式。第九典型實 施例可以以相同的方式應用到這些模式。此外,該典型實施例還可優(yōu) 選地應用于通過利用顯示像素的電極結構、不均勻結構等在單個像素 內產生透射率分布的液晶模式。
此外,除了上述每一個模式之外,上述液晶模式的例子還可以是多疇垂直取向模式、圖形化垂直對準模式、高級超V模式等。
在第九典型實施例中,已經描述了在Y軸方向上作為一對的相鄰 像素的凸起結構51的布局圖形相對于向著與圖像分配方向(X軸方向) 正交的方向(Y軸方向)延伸的分割線來說為線對稱關系。然而,本 發(fā)明的該典型實施例并不僅限于此。即使布局圖形被設置成旋轉對稱 關系,仍可獲得相同的效果。
當如上所述將圖形設置成線對稱時,優(yōu)選地避免在右側和左側離 對稱軸相同距離的位置處設置凸起結構,因為用這種布局完全不能表 現(xiàn)出對稱布局的效果。這包括其中距對稱軸的距離為"0"的情形。
因為旋轉軸變?yōu)閷ΨQ軸,這對于旋轉對稱的情形是相同的。
接下來,將參照圖28-圖30描述本發(fā)明的第十典型實施例。
圖28是顯示依照第十典型實施例的顯示面板19的像素的頂視平 面圖,圖29是顯示沿圖28中所示的線A-A的顯示面板19的截面圖, 圖30是顯示沿圖28中所示的線B-B的顯示面板19的截面圖。
與上述第九典型實施例相比,在第十典型實施例的顯示面板19中, 盡管色彩的布局相同,但反射板5J上凸起結構51的布局圖形不同。就 是說,對于色彩的布局,在與圖像分配方向(X軸方向)正交的方向 (Y軸方向)上交替設置有紅色、藍色和綠色的三基色。
此外,第十典型實施例中像素的形狀基本上是梯形的,而在上述 第九典型實施例中其基本上是平行四邊形的。
在第十典型實施例的顯示面板19中,對于反射板5J上的凸起結 構51,基本上是以旋轉對稱的方式設置一種布局圖形。然而,那些圖形相對于構成作為圖像分配器件的柱面透鏡3的圓柱透鏡3a來說被設 置在相對不同的位置處,由此表現(xiàn)出在X軸方向以及Y軸方向上彼此
補償?shù)男Ч?br>
就是說,如圖28和圖29中所示,在依照第十典型實施例的顯示 面板19中,通過與柱面透鏡3的圓柱透鏡3a相對應地設置右眼紅色像 素45RRua和左眼紅色像素45LRda。右眼紅色像素45RRua具有梯形 形狀,其設置有面對+Y方向的上邊。類似地,左眼紅色像素-45LRda 具有梯形形狀,其設置有面對+Y方向的下邊。
現(xiàn)在,將描述第十典型實施例中命名像素的規(guī)則。例如,參照右 眼紅色像素45RRua,附圖標記"45"后面的第一個"R"表示右眼的 像素,第一個"R"后面的下一個"R"表示其是紅色的像素。此外, 后一個"R"后面的"u"表示梯形形狀的像素設置有面對+Y方向的上 邊,最后一個字母"a"表示反射板上凸起結構的布局類型。
對于左眼像素,"L"位于附圖標記"45"之后,G或B用于綠色 像素或藍色像素。對于設置有面對+Y方向的梯形下邊的像素,代替"u" 而使用字母"d"。代替"a"而具有最后字母"b"的像素表示反射板 凸起結構的布局是與上述圖形"a"不同的圖形"b"。對于圖形"a" 和圖形"b",其凸起結構被設置成旋轉對稱關系。
根據(jù)該命名規(guī)則參照圖28,可以看到在-Y方向一側上,緊挨右眼 紅色像素45RRua和左眼紅色像素45LRda設置右眼綠色像素45RGdb 和左眼綠色像素45LGub。就是說,Y軸方向上的相鄰像素被設置成具 有彼此面對的上邊或下邊,以旋轉對稱的布局圖形設置反射板5J上的 凸起結構51。然而,左眼像素和右眼像素的反射板5J上的凸起結構51 被設置成相同的布局圖形。
類似地,在-Y方向上按下述順序緊挨右眼綠色像素45RGdb和左眼綠色像素45Lgub分別設置有右眼藍色像素45RBua和左眼藍色像素 45LBda,右眼紅色像素45RRdb和左眼紅色像素45LRub,右眼綠色像 素45RGua和左眼綠色像素45LGda,右眼藍色像素45RBdb和左眼藍 色像素45LBub。就是說,對于反射板5J上凸起結構51的圖形,對與 圖像分配方向正交的方向產生了降低凸起結構的影響的補償效果。
在第十典型實施例中,與上述第九實施例的情形相同,通過從Y 軸方向傾斜而設置圖像分配方向(X軸方向)上的相鄰像素之間的界 線。對于相對于Y軸方向的傾角,對每個像素交替使用順時針傾斜方 向和逆時針傾斜方向,由此形成了向著Y軸方向延伸的Z字線。
在上述第九典型實施例中,Z字線全部相同。然而,在第十典型 實施例中,因為像素是梯形形狀的,所以在相鄰像素之間Z字的扭曲 方向彼此相反。
此外,對于與右眼紅色像素45RRua和左眼紅色像素45LRda對應 的圓柱透鏡3a緊挨的圓柱透鏡3a,設置右眼紅色像素45RRub和左眼 紅色像素45LRdb。就是說,反射板5J上凸起結構51的圖形在對應于 相鄰圓柱透鏡3a的像素中不同,由此對于圖像分配方向也表現(xiàn)出補償 效果。
之后,在-Y方向一側上按下述順序彼此緊挨地設置右眼綠色像素 45RGda和左眼綠色像素45LGua,右眼藍色像素45RBub和左眼藍色像 素45LBdb,右眼紅色像素45RRda和左眼紅色像素45LRua,右眼綠色 像素45RGub和左眼綠色像素45LGdb,右眼藍色像素45RBda和左眼 藍色像素45LBua。
除上述之外第十典型實施例的其他結構與上述第七典型實施例的 結構相同。第十典型實施例的顯示面板19具有例如上述的結構和功能,從而 除了與所述(1) - (4)和(16)大致相同的效果之外,還獲得了下面 的效果。
(23) 在第十典型實施例的顯示面板19中,反射板5J上的凸起 結構51在X軸方向上以及Y軸方向上被以旋轉對稱方式設置。因而, 可二維地表現(xiàn)出降低凸起結構51的影響的補償效果,這可獲得較高的 圖像質量。
(24) 在第十典型實施例的顯示面板19中,每個像素的顯示區(qū)域 都以梯形形狀形成。因而,可降低存在于相鄰像素之間的非顯示區(qū)域 的影響,從而可提高可視性。此外,可確保對顯示有貢獻的區(qū)域足夠 大,從而可獲得明亮的顯示。
已經參照反射型顯示面板的情形描述了第十典型實施例。然而, 當應用于透反型顯示面板的情形時,在每個像素的上側設置反射顯示 區(qū)域,在其下側上設置透射顯示區(qū)域。
由此,反射區(qū)域被集中地設置在Y軸方向上彼此相鄰的像素中。 因此,反射板等的形成較容易,很容易獲得高清晰度。
此外,與上述情形相反,可在每個像素的上側上設置透射顯示區(qū) 域,在其下側上設置反射顯示區(qū)域。
接下來,將參照圖31-圖34描述本發(fā)明的第十一典型實施例。
圖31是依照第十一典型實施例的作為圖像分配器件的蠅眼透鏡 31的透視圖。圖32是顯示依照該典型實施例的顯示面板20的像素的 頂視平面圖,圖33是顯示沿圖32中所示的線A-A的顯示面板20的截 面圖,圖34是顯示沿圖32中所示的線B-B的顯示面板20的截面圖。第十一典型實施例與上述第一典型實施例不同在于,其使用蠅眼 透鏡31作為圖像分配器件,而第一實施例使用柱面透鏡3。
如上所述,柱面透鏡3是其中圓柱透鏡3a被一維設置的透鏡陣列。 然而,蠅眼透鏡31是其中透鏡31a被二維設置的透鏡陣列。
通過使用蠅眼透鏡31,可表現(xiàn)出二維的圖像分配效果。此外,其 構造成抑制由于組合反射板5K的凸起結構51和圖像分配器件而導致 的圖像質量下降,從而獲得二維的補償效果。
就是說,如圖31-圖34中所示,在第十一典型實施例的顯示面板 20中,通過與構成蠅眼透鏡31的指定透鏡31a相對應地設置第一視點 像素45FIa,第二視點像素46SEa,第三視點像素46THa,和第四視點 像素46FOa。
作為例子的方式,第二視點像素46SEa在+X方向上被緊挨第一視 點像素46FIa設置,且第三視點像素46THa在-Y方向上被緊挨第一視 點像素45FIa設置。此外,第四視點像素46FOa在-Y方向上被緊挨第 二視點像素46SEa設置。這四個像素形成像素單元,通過與透鏡31a 相對應地設置該像素單元。
此外,對于在+X方向上緊挨前述透鏡31a的透鏡31a,以相同的 方式設置第一視點像素45FIb,第二視點像素46SEb,第三視點像素 46THb,和第四視點像素46FOb 。
反射板5K上凸起結構51的圖形在第一視點像素45FIa與第一視 點像素45FIb之間不同,其構造成能降低由于組合凸起結構51和圖像 分配器件而導致的圖像質量下降。這種圖形的一個例子是下述情形,即其中每個像素內的相對坐標
在第一視點像素45FIa和第一視點像素45FIb中的凸起結構之間彼此不 一致。
此外,也以相同的方式構造除第一視點像素之外的其他像素。
此外,包括第一視點像素45FIb,第二視點像素46SEb,第三視點 像素46THb,和第四視點像素46FOb的像素單元被設置為在X軸方向 或Y軸方向上緊挨包括第一視點像素45FIa,第二視點像素46SEa,第 三視點像素46THa,和第四視點像素46FOa的像素單元的像素單元。 以格狀圖形設置該兩個像素單元。
除上述之外第H^ —典型實施例的其他結構與上述第一典型實施例 的結構相同。
第十一典型實施例的顯示面板20具有例如上述的結構和功能,從 而除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效果。
(25)第十一典型實施例的顯示面板20使用具有二維圖像分配效 果的蠅眼透鏡31。因而,當用戶二維地改變視角時,用戶可看到不同 的圖像。這可提高顯示質量。尤其是,當顯示立體視覺圖像時,可顯 示在垂直方向上也具有視差的圖像。因而,通過改變觀看顯示面板20 的角度可獲得更有效的顯示。此外,即使當屏幕旋轉放置時也可看到 立體視覺圖像。因此,該典型實施例特別優(yōu)選地應用于便攜式終端, 如便攜式電話。
通過參照使用蠅眼透鏡作為二維圖像分配器件的情形描述了第十 一典型實施例。然而,本發(fā)明的典型實施例并不限于此。該典型實施 例還可以以相同的方式應用于使用二維地設置有針孔的視差柵欄的情 形。當與第十一典型實施例的情形一樣使用二維圖像分配器件時,就 不能利用當使用一維圖像分配器件時獲得的、在與X軸方向正交的Y 軸方向上的非分離效果。因而,不能通過在該方向上的疊加效果提高 圖像質量。就是說,在使用一維圖像分配器件的情形中,通過在像素 的特定點處設置凸起結構51,通過在與X軸方向正交的Y軸方向上的 疊加效果可降低凸起結構51的影響的可能性。同時,在使用二維圖像
分配器件的情形中,凸起結構51必然給觀看表面上的相應點帶來影響。
因此,相鄰像素單元的補償是提高顯示質量的一個極其重要的手段。
接下來,將參照圖35和圖36描述本發(fā)明的第十二典型實施例。
圖35是依照第十二典型實施例的終端器件91的透視圖,圖36是 顯示依照該典型實施例的顯示面板111的像素的頂視平面圖。
如圖35和圖36中所示,第十二典型實施例的顯示面板111被安 裝到作為終端器件的便攜式電話91中。
第十二典型實施例與上述第一典型實施例的區(qū)別在于,作為構成 柱面透鏡3的圓柱透鏡3a的縱向方向的Y軸方向是圖像顯示器件的橫 向方向(即圖像的水平方向),且作為圓柱透鏡3a的排列方向的X軸 方向是垂直方向(即圖像的豎直方向)。
如圖36中所示,在依照第十二典型實施例的顯示面板111中,通 過與柱面透鏡3的特定圓柱透鏡3a相對應地設置包括第一視點像素 4Fa和第二視點像素4Sa的像素單元。
該像素單元的第一視點像素4Fa和第二視點像素4Sa的排列方向是作為圓柱透鏡3a排列方向的X軸方向,其是屏幕的垂直方向(豎直
方向)。此外,第一視點像素4Fb和第二視點像素4Sb在X軸方向上 緊挨第一視點像素4Fa和第二視點像素4Sa排列。這些像素的結構與 上述第一典型實施例的像素4La, 4Ra, 4Lb和4Rb的相同。
除上述之外第十二典型實施例的其他結構與上述第一典型實施例 的結構相同。
接下來,將描述依照第十二典型實施例的圖像顯示器件的工作。 其基本操作與第一典型實施例的相同。然而,要顯示的圖像不同。
就是說,顯示面板111的第一視點像素4Fa和4Fb為第一視點顯 示圖像,第二視點像素4Sa和4Sb為第二視點顯示圖像。用于第一視 點的圖像和用于第二視點的圖像不是具有彼此視差的立體視覺圖像, 而是平面圖像。此外,這兩個圖像是彼此獨立的圖像或者是顯示彼此 相關信息的圖像。
第十二典型實施例的顯示面板111具有例如上述的結構和功能, 從而除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效 果。
(26) 在第十二典型實施例的顯示面板111中,可通過在圖像分 配方向(X軸方向上)的相鄰像素單元之間進行彼此補償來抑制由于 組合作為圖像分配器件的柱面透鏡和反射板的凸起結構而導致的圖像 質量下降。因此,除了能實現(xiàn)較高的圖像質量之外,還具有下述優(yōu)點, 即用戶通過簡單改變便攜式電話91的角度可選擇并觀看用于第一視點 的圖像或用于第二視點的圖像。
(27) 尤其是,當在第一視點圖像與第二視點圖像之間具有相關 性時,可通過簡單的方式,如改變視角來交替地切換并觀看每個圖像。因此可大大提高便利性。
(28)在其中第一視點圖像和第二視點圖像被設置在橫向方向上 的另一情形中,例如發(fā)生了下述情況,即根據(jù)觀看位置,右眼和左眼 觀看到不同的圖像。在該情形中,用戶變得迷惑,且不能看到每個視 點處的圖像。然而,第十二典型實施例將多個視點的圖像設置在垂直 方向上。因而,用戶總是能夠用雙眼看到每個視點的圖像,從而可獲 得很容易看到這些圖像的效果。
還可將第十二典型實施例與上述第三到第十一典型實施例之一或 者與后面所述的第十三到第十六典型實施例之一組合。
此外,已經通過參照裝載在便攜式電話等中的通過給單個用戶的 右眼和左眼供給彼此具有視差的圖像來顯示立體視覺圖像的圖像顯示 器件,或者用于同時給單個用戶供給多種圖像的圖像顯示器件描述了 第一到第十一典型實施例。然而,依照本發(fā)明典型實施例的圖像顯示 器件并不僅限于這些。圖像顯示器件包括大尺寸顯示面板,其給多個 觀看者供給彼此不同的多個圖像。這對于后面所述的第十三到第十六 典型實施例來說也是同樣的。
此外,對于第十二典型實施例,雙眼僅看到第一視點像素或第二 視點像素。因此,即使當不均勻結構的圖形對于第一視點像素和第二 視點像素不同時也不會產生問題。
此外,與依照第二典型實施例的終端器件的情形一樣,給第一典
型實施例和第三到第十二典型實施例的顯示面板1, 12到20和111裝
配背光。
接下來,將參照圖37和圖38描述本發(fā)明的第十三典型實施例。圖37是顯示依照第十三典型實施例的顯示面板的像素的頂視平面
圖,圖38是顯示沿圖37中所示的線A-A的顯示面板的截面圖。
與上述本發(fā)明的第一典型實施例相比,在第十三典型實施例中構 成每個像素單元的像素包括具有不同凸起結構的反射板。對于特定像 素單元,設置在用于為特定視點顯示圖像的像素的反射板上的不均勻 結構的布局圖形,與在圖像分配方向上與該特定像素單元緊挨設置的 像素單元中設置在用于為特定視點顯示圖像的像素的反射板上的不均 勻結構的布局圖形不同。當比較圖像分配方向上的相鄰像素單元時, 在為不同視點顯示圖像的像素的反射板上大致設置有相同的不均勻結 構。如上所述,在第十三典型實施例中,不均勻結構的布局圖形對于 每個像素單元都變化,而在上述第一典型實施例中,每個像素單元中
不均勻結構的布局圖形大致相同。第十三典型實施例的一個特征是通 過使用相鄰的像素單元獲得補償效果。
就是說,如圖37和圖38中所示,在依照第十三典型實施例的顯 示面板112中,通過與柱面透鏡3的指定圓柱透鏡3a相對應地設置包 括左眼像素4Lb和右眼像素4Rb的像素單元。如上所述,左眼像素4Lb 中凸起結構51的布局圖形和右眼像素4Ra中凸起結構51的布局圖形 不同,它們被設置成彼此補償。
包括左眼像素4La和右眼像素4Rb的像素單元被設置在上述像素 單元的+X方向和-X方向上。就是說,在X軸方向上彼此相鄰的像素 單元中,用于不同視點的像素的不均勻結構大致為相同的布局圖形。
第十三典型實施例的顯示面板112具有例如上述的結構和功能, 從而除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效 果。
(29)在第十三典型實施例的顯示面板112中,凸起結構被設置成在相鄰單元之間彼此補償,盡管每個像素單元都包括具有彼此不同 的凸起結構51的反射板。因而,通過使用相鄰像素單元可獲得較高的 圖像質量。僅考慮單個像素單元,用戶用雙眼看到不同的反射光。然 而,在實際使用中很少僅打開單個像素單元,多數(shù)情形中在相鄰像素 單元中顯示類似的信息。因此,由于相鄰像素單元之間的補償效果, 用戶可用雙眼看到類似的反射光。
該典型實施例對于高清晰度顯示面板尤其有效。此外,當彼此補 償?shù)南噜徬袼貑卧拈g距,即像素單元間距的兩倍變?yōu)榈扔诨蛐∮谠?立體視覺范圍內人眼的分辨能力時,其尤其有效。
在該典型實施例中,己經描述了使用相鄰像素單元獲得補償。然 而,本發(fā)明并不僅限于此。像素單元彼此緊挨并不是本質的??擅扛?多個單元設置相同結構的像素單元。
現(xiàn)在,將詳細描述用作圖像分配器件的柱面透鏡的條件。在該典 型實施例中,圖像分配器件需要沿左眼像素和右眼像素排列的第一方 向(即X軸方向)向著彼此不同的方向分配從每個像素發(fā)射的光。因 而,首先將參照圖39描述圖像分配效果表現(xiàn)出最大的情形。
柱面透鏡3的主點,即頂點與像素之間的距離被定義為"H"。柱 面透鏡3的折射率被定義為"n",透鏡間距被定義為"L"。此外, 單個左眼像素4L或單個右眼像素4R的間距被定義為"P"。包括單個 左眼像素4L和單個右眼像素4R的像素單元的布局間距在該情形中被 定義為"2P"。
此外,柱面透鏡3與觀看者之間的距離被定義為最佳觀看距離 "OD",像素的放大投影圖像在距離OD處的周期,即左眼像素4L 和右眼像素4R的投影圖像寬度在距柱面透鏡距離OD的平行于透鏡的 虛平面上的每個周期被定義為"e"。此外,從位于柱面透鏡3中心處的圓柱透鏡3a的中心到位于X軸方向上柱面透鏡3的邊緣處的圓柱透鏡3a的中心的距離被定義為"WL",從位于反射型顯示面板2中心 處的包括左眼像素4L和右眼像素4R的顯示像素的中心到位于X軸方 向上反射型液晶面板的邊緣處的顯示像素的中心的距離被定義為"WP"。此外,入射到/來自位于柱面透鏡3中心處的圓柱透鏡3a的 光的入射角和出射角分別被定義為"a"和,而入射到/來自位于 X軸方向上柱面透鏡3邊緣處的圓柱透鏡3a的光的入射角和出射角分 別被定義為"Y "和"S"。此外,距離"WL"與距離"WP"之間的 差被定義為"C",在距離"WP"內的區(qū)域中包含的像素數(shù)被定義為"2m"。因為圓柱透鏡3a的布局間距L和像素的布局間距P相互關聯(lián),所 以其中一個參數(shù)根據(jù)另一個來確定。通常在一些情形中根據(jù)顯示面板 來設計柱面透鏡,從而像素的布周間距P被當作常數(shù)來處理。此外, 通過選擇柱面透鏡3的材料來確定折射率n。同時,對透鏡與觀看者之 間的觀看距離OD以及對在觀看距離OD處像素放大投影圖像的周期e 設定理想值。通過使用這些值,確定透鏡的頂點與像素之間的距離H 以及透鏡間距L。根據(jù)斯涅耳定律和幾何關系應用下面的方程1到6。 此外,還應用下面的方程7到9。[方程1] nxsina = siii(3[方程2] ODxtan(3 = e[方程3] Hxtana=P[方程4]tixsin y =sin5[方程5] Hxtan Y = C[方程6] ODxtan5 = WL[方程7] WP — WL = C[方程8] WP = 2xmxP[方程9] WL = mxL如上所述,首先將描述圖像分配效果表現(xiàn)出最大的情形。其是下 述情形,即其中柱面透鏡的頂點與像素之間的距離H被設為等于柱面 透鏡的焦距f的情形。在該情形中,應用下面的方程10。假定透鏡的 曲率半徑為"r",則通過下面的方程11可獲得曲率半徑r。[方程10] f=H[方程11]r=Hx (n—1) /n前述的參數(shù)可總結如下。就是說,像素的布局間距P是根據(jù)顯示 面板確定的值,觀看距離OD和像素放大投影圖像的周期e是根據(jù)顯示器件的設置而確定的值。折射率n根據(jù)透鏡的材料等確定。從這些值 計算出來的透鏡布局間距L和透鏡與像素之間的距離H變?yōu)橛糜诖_定 來自每個像素的光所投射到的觀看平面上的位置的參數(shù)。用于改變圖像分配效果的參數(shù)是透鏡的曲率半徑r。就是說,當透鏡與像素之間的 距離H固定時,如果透鏡的曲率半徑從理想狀態(tài)改變,則右側和左側 上像素的圖像就變得模糊,而不能清楚地區(qū)分。換句話說,必須獲得 其中分離效果變?yōu)橛行У那拾霃降姆秶?。首先,計算使透鏡具有分離效果的曲率半徑的最小值。如圖40中 所示,當在透鏡間距L作為底邊,焦距f作為高的三角形與像素間距P 作為底邊,H-f作為高的三角形之間應用相似關系時,可表現(xiàn)出分離效 果。對此,應用下面的方程12,可獲得焦距的最小值fn^。[方程12] fmin=HxL (L+P)然后,從焦距計算曲率半徑。通過使用方程11,如下面方程13獲得曲率半徑的最小值Qin。[方程13]rmin = HxLx (n—l) / (L+P) /n然后,計算最大值。如圖41中所示,當在透鏡間距L作為底邊, 焦距f作為高的三角形與像素間距P作為底邊,f-H作為高的三角形之 間應用相似關系時,可表現(xiàn)出分離效果。對此,應用下面的方程14,可獲得焦距的最大值fmax。[方程14]fmax=HxL/ (L —P)然后,從焦距計算曲率半徑。通過使用方程11,如下面方程15獲得曲率半徑的最大值rm^ [方程15]W = HxLx (n—1) / (L — P) /n總而言之,為了使透鏡表現(xiàn)出圖像分配效果,透鏡的曲率半徑必 須在從方程13和方程15獲得的下面方程16的范圍內。[方程16]HxLx (n—1) / (L+P) /""HxLx (n—1) / (L — P) /n在上面,通過參照包括左眼像素和右眼像素的成對視點的立體視 覺圖像顯示器件進行了描述。然而,本發(fā)明的典型實施例并不僅限于 此。例如,本發(fā)明還可以以相同的方式應用于N視點型顯示器件。在 該情形中,在上述距離WP的定義中,距離WP范圍內包含的像素數(shù) 從"2m"變?yōu)?Nxm"。上述器件是下述類型的,即其中在觀看平面上設置有多個視點, 且每個視點的像素的光從顯示表面上的所有像素單元向著每個設置的 視點發(fā)射。這種類型的顯示器件將用于與特定視點對應的視點的光集 中,從而其也稱作聚光型顯示器件。上述二視點立體視覺顯示器件和 具有更多視點的多視點立體視覺顯示器件歸類為聚光型顯示器件。圖 42顯示了聚光型顯示器件的原理圖。聚光型的一個特征是,重新產生 并顯示入射到觀看者眼睛上的光線。本發(fā)明的典型實施例可極有效地 應用于這種聚光型顯示器件。此外,如圖43中所示,已經提出了稱作空間圖像型、空間圖像再 現(xiàn)型、空間圖像再生型、空間圖像形成型等的這些類型。與聚光型顯 示器件不同,在空間圖像型顯示器件中沒有設置特定視點。此外,不同在于,重新產生由空間中物體發(fā)射的光來進行顯示。就是說,位于 指定位置處的觀看者在整個顯示表面上不會看到用于相同視點的像 素。然而,觀看者在顯示表面上會看到由用于相同視點的像素形成的 指定區(qū)域。因此,本發(fā)明的該典型實施例還可有效地應用于這種空間 圖像型顯示器件。接下來,將通過參照圖44描述本發(fā)明的第十四典型實施例。圖44是依照本發(fā)明第十四典型實施例的顯示面板的截面圖。第十四典型實施例與上述第十三典型實施例不同在于,代替使用 柱面透鏡,其使用視差柵欄作為圖像分配器件。如圖44中所示,視差柵欄是其中在X軸方向上設置有大量狹縫 7a的狹縫陣列。第十四典型實施例的顯示面板113具有例如上述的結構和功能, 從而除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效 果。(30)很容易通過使用光刻制造視差柵欄,從而可減小成本?,F(xiàn)在,將詳細描述用作圖像分配器件的視差柵欄的條件。首先, 將通過參照圖45描述視差柵欄方法。視差柵欄7是其上形成有大量細長條型開口 ,即狹縫7a的柵欄(遮 光板)。換句話說,視差柵欄是下述一種光學器件,其上形成有向著 與第一方向(分配方向)正交的第二方向延伸的多個狹縫,以沿第一 方向成行排列。從左眼像素4L向著視差柵欄7發(fā)射的光在穿過狹縫7a 后向著區(qū)域EL傳播,從而形成光通量。類似地,從右眼像素4R向著視差柵欄7發(fā)射的光在穿過狹縫7a后向著區(qū)域ER傳播,從而形成光 通量。當觀看者使左眼552位于區(qū)域EL內,使右眼551位于區(qū)域ER 內時,觀看者可看到立體視覺圖像。接下來,詳細描述設置有視差柵欄的立體視覺圖像顯示器件的每 部分的尺寸,視差柵欄具有形成在顯示面板前表面上的狹縫型開口。 如圖45中所示,視差柵欄7的狹縫7a的布局間距被定義為"L",視 差柵欄7與像素之間的距離被定義為"H"。此外,視差柵欄7與觀看 者之間的距離被定義為最佳觀看距離"OD"。此外,從位于視差柵欄 7中心處的狹縫7a的中心到位于X軸方向上視差柵欄7邊緣處的狹縫 7a的中心的距離被定義為"WL"。視差柵欄7本身是遮光板,從而沒 有透射入射到除狹縫7a之外其他部分上的光。假定提供包括柵欄層的 基板,基板的折射率被定義為"n"。如果沒有支撐基板,則折射率n 就設為空氣折射率的"1"。對于如上定義的條件,從狹縫7a發(fā)射的光 當從支撐柵欄層的基板發(fā)射時,其根據(jù)斯涅耳定律折射。因而,入射到/來自位于視差柵欄7中心處的狹縫7a的光的入射角 和出射角分別被定義為"ct"和"p",而入射到/來自位于X軸方向上 視差柵欄7邊緣處的狹縫7a的光的入射角和出射角分別被定義為"Y " 和"5"。此外,狹縫7a的開口寬度被定義為Sl。因為狹縫7a的布局 間距L和像素的布局間距P互相關聯(lián),所以其中一個參數(shù)是根據(jù)另一 個來確定的。通常在一些情形中根據(jù)顯示面板來設計視差柵欄,從而 像素的布局間距P被當作常數(shù)來處理。此外,通過選擇用于支撐柵欄 層的支撐基板的材料來確定折射率n。同時,對視差柵欄與觀看者之間 的觀看距離OD以及對在觀看距離OD處像素放大投影圖像的周期e設 定理想值。通過使用這些值,確定柵欄與像素之間的距離H以及柵欄 間距L。根據(jù)斯涅耳定律和幾何關系應用下面的方程17到22。此外, 還應用下面的方程23到25。[方程17]nxsincc^sin(3 ODxtanp = e nxsin Y =siii5 Hxtan Y = C ODxtan5 = WL WP — WL-C WP = 2xmxP WL = mxL
在上面,通過參照包括左眼像素和右眼像素的成對視點的立體視 覺圖像顯示器件進行了描述。然而,本發(fā)明的典型實施例并不僅限于 此。例如,本發(fā)明還可以以相同的方式應用于N視點型顯示器件。在 該情形中,在上述距離WP的定義中,距離WP范圍內包含的像素數(shù)從"2m"變?yōu)?Nxm"。
前述的參數(shù)可總結如下。就是說,像素的布局間距P是根據(jù)顯示 面板確定的值,觀看距離OD和像素放大投影圖像的周期e是根據(jù)顯示 器件的設置而確定的值。根據(jù)支撐基板的材料等確定折射率n。從這些 值計算出來的狹縫布局間距L和視差柵欄與像素之間的距離H變?yōu)橛?于確定來自每個像素的光所投射到的觀看平面上的位置的參數(shù)。用于 改變圖像分配效果的參數(shù)是狹縫的開口寬度Sl。就是說,當柵欄與像 素之間的距離H固定時,隨著狹縫的開口寬度S1變小,可更清楚地區(qū) 分右側和左側上像素的圖像。其與針孔照相的原理相同。當開口寬度 Sl變寬時,右側和左側上像素的圖像變得模糊,不能清楚地區(qū)分。
在視差柵欄中用于能有效區(qū)分的狹縫寬度的范圍比透鏡類型的情 形可更加直觀地計算。如圖46中所示,從左眼像素4L和右眼像素4R 之間的界線發(fā)射的光當穿過狹縫時變窄為寬度S1,其是狹縫7a的開口 寬度。然后,光傳播了距離OD并到達觀看平面。對于分離效果,觀看 平面處的寬度需要等于e的值或更小。如果寬度大于e,則其比左像素 和右像素的投影周期大,從而圖像沒有分離。該情形中狹縫7a的開口 寬度S1為狹縫間距L的一半。就是說,在視差柵欄中可有效進行分離 的狹縫寬度的范圍等于狹縫間距的一半或更小。
接下來,將通過參照圖47描述本發(fā)明的第十五典型實施例。
圖47是依照本發(fā)明第十五典型實施例的顯示面板的頂視平面圖。
第十五典型實施例與本發(fā)明上述第十三典型實施例區(qū)別在于,不 僅圖像分配方向上的相鄰像素單元,而且與圖像分配方向正交的方向 上的相鄰像素單元也具有不均勻結構。
就是說,如圖47中所示,在依照第十五典型實施例的顯示面板114中,通過與柱面透鏡3的指定圓柱透鏡3a相對應地設置包括左眼像素 4Lb和右眼像素4Ra的像素單元。此外,包括左眼像素4La和右眼像 素4Rb的像素單元被設置在前述像素單元的+X方向和-X方向上。此 外,包括左眼像素4La和右眼像素4Rb的像素單元還被設置在+Y方向 和-Y方向上。就是說,不僅在X軸方向上而且在Y軸方向上也相鄰的 像素單元中,用于不同視點的像素的不均勻結構為大致相同的布局圖 形。
第十五典型實施例的顯示面板114具有例如上述的結構和功能, 從而除了與所述(i) _ (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效 果。
(31)反射板上凸起結構的布局圖形被設置成通過使用X軸方向 和Y軸方向上的相鄰像素單元彼此補償。由此,以棋盤式圖形表現(xiàn)出 補償效果,這可獲得較高的圖像質量。
此外,該典型實施例優(yōu)選與蠅眼透鏡或二維針孔陣列組合,這可 獲得較高的圖像質量。
接下來,將通過參照圖48描述本發(fā)明的第十六典型實施例。
圖48是依照本發(fā)明第十六典型實施例的顯示面板的頂視平面圖。
對于反射板的不均勻形狀,第十六典型實施例與本發(fā)明的上述第 十三典型實施例不同。該典型實施例中的不均勻形狀大致為三角形, 而在上述第十三典型實施例中其為孤立的凸起形狀。
就是說,如圖48中所示,在依照第十六典型實施例的顯示面板115 中,左眼像素46La, 46Lb和右眼像素46Ra, 46Rb中反射板上的每個 凸起結構52都基本上為三角形形狀。第十六典型實施例的顯示面板115具有例如上述的結構和功能, 從而除了與所述(1) - (4)大致相同的效果之外,還獲得了下面的效 果。
(32)三角形形狀的不均勻結構對反射光的散射有貢獻。就是說,
其可給反射光的傳播方向以各向異性。由此,可比具有孤立凸起結構 的不均勻結構的情形更加有效地利用反射光,可獲得明亮的反射顯示。
在該典型實施例中,描述了不均勻結構為三角形形狀的凸起圖形。 然而,本發(fā)明并不僅限于此。例如,除了大致三角形形狀之外,可使
用如四邊形、五邊形和六邊形這樣的多邊形,橢圓形,U字形,V字形, 菱形和那些平整圖形。這些圖形可放大或縮小地設置。這些形狀的共 同點是,它們是長軸和短軸不同的各向異性形狀,這些形狀可以是孤 立的狀態(tài)或者連接的狀態(tài)。此外,圖48中所示僅三角形形狀的側部為 凸起或凹陷圖形。
接下來,將通過參照圖49和圖50描述本發(fā)明的第十七典型實施例。
圖49是顯示依照本發(fā)明第十七典型實施例的顯示面板的像素的頂 視平面圖,圖50是顯示圖49的顯示面板的截面圖。
第十七典型實施例與上述第十五典型實施例的不同在于,透鏡的 焦距與透鏡-像素距離不同。就是說,該典型實施例是下述一種形式, 即其中給本發(fā)明組合透鏡散焦。
如圖49和圖50中所示,在第十七典型實施例的顯示面板116中, 柱面透鏡32包括具有焦距fl的圓柱透鏡。焦距fl被設置為小于透鏡-像素距離H。此外,關注在Y軸方向上彼此相鄰的像素,反射板上的凸起結構51以下述方式設置,即每個像素中的相對位置坐標彼此不同。
例如,考慮右眼像素47Ra和左眼像素47Rb的情形,其凸起結構51被 設置成在X軸方向彼此移動Pl。其他凸起結構也被設置成彼此移動至 少P1。在圖50中,用實線和虛線顯示兩種像素的凸起結構的位置關系。 在該情形中,在透鏡間距L作為底邊,焦距fl作為高的三角形與凸起 結構移動的量P1作為底邊,H-f作為高的三角形之間應用相似關系。 由此,可獲得下面的方程26。
<formula>formula see original document page 63</formula>
當透鏡的焦距被設置為小于透鏡-像素距離H,并組合地使用在反 射板上具有不同凸起結構的像素布局時,這是其中至少能獲得效果的 條件。作為使透鏡具有有效圖像分配效果的范圍,焦距被設置為落在 下面方程27的范圍內。
<formula>formula see original document page 63</formula>然而,當焦距太短時,如上所述,分離效果降低。因此,優(yōu)選地 在滿足方程27的范圍內選擇盡可能小的焦距。
第十七典型實施例的顯示面板116具有例如上述的結構和功能, 從而尤其可獲得下面的效果。
(33)該典型實施例通過將透鏡的焦距設置為短于透鏡-像素距離 并結合在反射板上具有不同凸起形狀的像素布局,能獲得較高的圖像 質量。尤其是,該典型實施例的一個特征是,提供在反射板上具有不 同凸起形狀的像素,并根據(jù)那些像素上凸起形狀的位置之間的差縮短 透鏡焦距。與常規(guī)的形式,即其中根據(jù)每個像素中凸起形狀之間的距離縮短透鏡焦距的情形相比,這可獲得較高的圖像質量,而沒有損壞 透鏡的分離效果。
當透鏡的焦距被設置為長于透鏡-像素距離時,可能表現(xiàn)出透鏡的 模糊效果,通過使用下面方程28中所示的焦距fl將分離性能最大化。
fl=HxL (L —PI)
對于其中使透鏡的圖像分配效果有效的范圍,焦距被設置為落在 下面方程29的范圍內。
HxL/ (L —PI)"《HxL/ (L—P) 接下來,將描述本發(fā)明的其他典型實施例。
作為本發(fā)明的第十八典型實施例,存在下述一種像素單元,即其 中反射板上不均勻結構的布局圖形在給第一視點顯示圖像的像素與給 第二視點顯示圖像的像素之間不同;且在特定像素單元中給第一視點 顯示圖像的像素的不均勻結構的布局圖形實質上與在另一像素單元中 給第二視點顯示圖像的像素的不均勻結構的布局圖形相同。
由此,可在多個像素單元之間彼此補償由于組合圖像分配器件和 反射板的不均勻結構而導致的圖像質量下降。因此,可提高顯示質量。
此外,作為本發(fā)明的第十九典型實施例,像素單元內反射板上的 不均勻結構的布局圖形被設置為相同。由此,尤其是當顯示立體視覺 圖像時,從右眼像素和左眼像素反射的光變?yōu)橄嗤臓顟B(tài)。結果,可 減輕由用戶感受到的不舒服的感覺,由此能獲得較高的顯示質量。此外,作為本發(fā)明的第二十典型實施例,對于向著圖像分配器件 的第一方向設置的像素單元,反射板上不均勻結構的布局圖形不同。
以這種形式,在圖像分配器件的第一方向上設置的像素單元包括 下述像素,即所述像素在反射板上具有不均勻結構的不同布局圖形。 因此,能使用彼此不同的像素來彼此補償由于組合圖像分配器件和反 射板的不均勻結構而導致的圖像質量下降。結果,可獲得較高的圖像 質量,由此可在反射顯示中提供出色的顯示質量。
此外,作為本發(fā)明的第二十一典型實施例,對于在顯示面板的顯 示表面上向著與圖像分配器件的第一方向正交的第二方向設置的像素 單元,反射板上不均勻結構的布局圖形不同。
由此,可在設置于第二方向上的像素單元之間補償并控制由于組 合圖像分配器件和反射板的不均勻結構而導致的圖像質量下降。結果, 可獲得較高的圖像質量。
此外,作為本發(fā)明的第二十二典型實施例,對于向著圖像分配器 件的第一方向設置的像素單元,反射板上不均勻結構的布局圖形不同, 且對于在顯示面板的顯示表面上向著與圖像分配器件的第一方向正交 的第二方向設置的像素單元,反射板上不均勻結構的布局圖形不同。
由此,多種布局圖形被設置成棋盤式圖形,這可獲得二維補償效 果。因此,可進一步提高顯示質量。
此外,作為本發(fā)明的第二十三典型實施例,顯示面板包括用于獲 得彩色顯示的多個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被 線性設置;該線性布局的延伸方向是在顯示面板的顯示表面上與圖像 分配器件的第一方向正交的第二方向。由此,本發(fā)明特別優(yōu)選地應用于下述情形,即其中對于在顯示面 板的顯示表面上在與圖像分配器件的第一方向正交的第二方向上設置 的像素單元,反射板上不均勻結構的布局圖形不同。因此,可分離地
設置色彩布局和像素單元,從而可抑制對彩色顯示的不利效果。
此外,作為本發(fā)明的第二十四典型實施例,顯示面板包括用于獲 得彩色顯示的多個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被 線性設置;該線性布局的延伸方向可以是在顯示面板的顯示表面上與 圖像分配器件的第一方向正交的第二方向。
由此,本發(fā)明特別優(yōu)選地應用于下述情形,即其中反射板上不均 勻結構的布局圖形對于在圖像分配器件的第一方向上設置的像素單元 不同,且對于在顯示面板的顯示表面上在與圖像分配器件的第一方向 正交的第二方向上設置的像素單元不同。因此,可獲得具有二維補償 效果的高質量彩色顯示。
此外,作為本發(fā)明的第二十五典型實施例,顯示面板包括用于獲 得彩色顯示的多個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被 線性設置;且該線性布局的延伸方向是圖像分配器件的第一方向。
由此,本發(fā)明特別優(yōu)選地應用于下述情形,即其中反射板上不均 勻結構的布局圖形對于在圖像分配器件的第一方向上設置的像素單元 不同。因此,可分離地設置色彩布局和像素單元,從而可抑制對彩色 顯示的不利效果。
此外,在每個像素中增加了用于顯示的區(qū)域比例,這可提供明亮 的顯示。此外,很容易制造圖像分配器件,可充分大地確保與像素對 其的誤差裕度。因此,可提高顯示面板的生產率并減小成本。此外,作為本發(fā)明的第二十六典型實施例,顯示面板包括用于獲 得彩色顯示的多個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被 線性設置;該線性布局的延伸方向是圖像分配器件的第一方向;反射 板上不均勻結構的布局圖形在彩色像素群中可相同。
由此,本發(fā)明特別優(yōu)選地應用于下述情形,即其中反射板上不均 勻結構的布局圖形對于在顯示面板的顯示表面上在與圖像分配器件的 第一方向正交的第二方向上設置的像素單元不同。因此,可獲得出色 的顯示,其對彩色顯示沒有影響。
此外,作為本發(fā)明的第二十七典型實施例,顯示面板包括用于獲 得彩色顯示的多個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被 線性設置;該線性布局的延伸方向是圖像分配器件的第一方向。
由此,本發(fā)明特別優(yōu)選地應用于下述情形,即其中反射板上不均 勻結構的布局圖形對于在圖像分配器件的第一方向上設置的像素單元 不同,且對于在顯示面板的顯示表面上在與圖像分配器件的第一方向 正交的第二方向上設置的像素單元不同。因此,可獲得能實現(xiàn)明亮且 出色的圖像質量的顯示面板。
此外,作為本發(fā)明的第二十八典型實施例,顯示面板的相鄰像素 包括下述像素,即其在反射板上不均勻結構的布局圖形相對于向著與 圖像分配方向的第一方向正交的第二方向延伸的分割線來說為線性對 稱關系。
這不僅可補償由于組合圖像分配器件和反射板的不均勻結構而導 致的圖像質量下降,而且還很容易設計不均勻結構的布局圖形。結果, 減小了成本。
此外,作為本發(fā)明的第二十九典型實施例,顯示面板的相鄰像素包括下述像素,即其在反射板上不均勻結構的布局圖形為旋轉對稱關 系。
這不僅可補償由于組合圖像分配器件和反射板的不均勻結構而導 致的圖像質量下降,而且還很容易設計不均勻結構的布局圖形。結果, 減小了成本。
此外,作為本發(fā)明的第三十典型實施例,顯示面板上的每個像素 都具有平行四邊形形狀,在圖像分配器件的第一方向上彼此相鄰的像 素之間的界線從與第一方向正交的第二方向傾斜。
這可降低相鄰像素之間存在的非顯示區(qū)域的影響,從而可提高可 視性。
此外,可在第一方向上的任意位置處將顯示區(qū)域的長度(當沿向 著與第一方向正交的第二方向延伸的分割線切割像素時)設計為常數(shù)。
在該情形中,不管觀看位置如何,可完全消除非顯示區(qū)域的影響,從 而可獲得較高質量的顯示。
此外,作為本發(fā)明的第三十一典型實施例,對于在與圖像分配器 件的第一方向正交的第二方向上彼此相鄰的像素來說,像素之間的界 線的傾斜方向相反。
由此,平行于與第一方向正交的第二方向設置在與第一方向正交 的第二方向上彼此相鄰的像素。因此,可減輕由用戶感受到的不舒服 的感覺。
此外,作為本發(fā)明第三十二典型實施例,顯示面板上的每個像素 都具有梯形形狀;在圖像分配器件的第一方向上彼此相鄰的像素之間
的界線從與第一方向正交的第二方向傾斜;相鄰像素被設置成旋轉對稱。
這可提供明亮的顯示。
此外,作為本發(fā)明的第三十三典型實施例,圖像分配器件是柱面 透鏡,其中圓柱透鏡形成為在圖像分配器件的圖像分配方向上以行設置。
由此,可有效地利用光,由此可提供明亮的顯示。
此外,作為本發(fā)明的第三十四典型實施例,圖像分配器件是視差 柵欄,其中狹縫形成為在圖像分配器件的圖像分配方向上以行設置。
因為通過使用光刻很容易制造視差柵欄,所以可減小成本。
此外,作為本發(fā)明的第三十五典型實施例,圖像分配器件是蠅眼 透鏡,其中形成透鏡為二維地以行設置。
因為使用具有二維圖像分配效果的蠅眼透鏡,所以用戶通過二維 地改變視角可看到不同的圖像,可提高顯示質量。尤其是在顯示立體 視覺圖像的情形中,可顯示在垂直方向上也具有視差的圖像。因此, 通過改變觀看顯示面板的角度,可獲得更有效的顯示。
此外,即使當旋轉放置屏幕時,也可看到立體視覺圖像。因而, 本發(fā)明特別優(yōu)選地應用于便攜終端,如便攜式電話。
此外,作為本發(fā)明的第三十六典型實施例,圖像分配器件是視差 柵欄,其中具有有限寬度的開口被形成為二維地以行設置。
這可以以低成本制造能顯示二維不同的圖像的顯示面板。此外,作為本發(fā)明的第三十七典型實施例,顯示面板為透反型顯 示面板。
在透反型顯示面板中,必需提供透射顯示區(qū)域。因此,反射顯示 區(qū)域變小,且反射板上不均勻結構的布局圖形受到限制。然而,本發(fā) 明通過使用像素和另一像素之間的補償可獲得較高的圖像質量。因而, 本發(fā)明優(yōu)選地應用于對于反射板具有較小區(qū)域的顯示面板,其能表現(xiàn) 出較大的效果。
此外,作為本發(fā)明的第三十八典型實施例,顯示面板可以是微反 射型顯示面板,其中像素中反射顯示區(qū)域形成為小于透射顯示區(qū)域。
此外,作為本發(fā)明的第三十九典型實施例,顯示面板為液晶顯示 面板。
此外,作為本發(fā)明的第四十典型實施例,顯示面板為橫向電場模 式或多疇垂直取向模式的液晶顯示面板。
依照本發(fā)明第四十一典型實施例的顯示面板被裝配到顯示器件。
依照本發(fā)明第四十二典型實施例的顯示器件被裝配到顯示終端。
依照本發(fā)明第四十三典型實施例的顯示器件被裝配到終端器件, 如便攜式電話、個人信息終端、游戲機、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、視 頻播放器、筆記本個人計算機、自動柜員機和自動販賣機。
可單獨執(zhí)行或適當組合地執(zhí)行每個上述的典型實施例。
此外,顯示面板包括用于獲得彩色顯示的多個顏色的彩色像素群:在該情形中,相同顏色的彩色像素被線性設置。此外,該線性布局的 延伸方向是在顯示面板的顯示表面上與圖像分配器件的第一方向正交 的第二方向。
此外,圖像分配器件為視差柵欄,其中形成具有有限寬度的開口 為二維地成行設置。
此外,顯示面板為微反射型顯示面板,其中像素中反射顯示區(qū)域 被形成為小于透射顯示區(qū)域。
盡管參照典型實施例特別顯示和描述了本發(fā)明,但本發(fā)明并不限 于這些實施例。本領域普通技術人員應當理解,在不脫離由權利要求 確定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可在形式和細節(jié)上進行各種變 化。
權利要求
1. 一種顯示面板,包括矩陣狀設置的多個像素單元,每個像素單元都至少包含對于第一視點顯示圖像的像素和對于第二視點顯示圖像的像素;和圖像分配器件,其用于沿著像素單元內用于對于第一視點顯示圖像的像素和用于對于第二視點顯示圖像的像素的排列方向(第一方向),將從每個像素發(fā)射的光分配向彼此不同的方向,其中在每個像素中形成包括不均勻結構的反射板,對于相同視點顯示圖像的多個像素包括具有在反射板上的不均勻結構的不同布局圖形的像素。
2. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中存在下述一種像素單元,即其中反射板上不均勻結構的布局圖形 在用于對于第一視點顯示圖像的像素與用于對于第二視點顯示圖像的 像素之間不同;且在特定像素單元中用于對于第一視點顯示圖像的像 素的不均勻結構的布局圖形與在另一像素單元中用于對于第二視點顯 示圖像的像素的不均勻結構的布局圖形實質上相同。
3. 根據(jù)權利要求l所述的顯示面板,其中,所述像素單元內反射 板上的不均勻結構的布局圖形是相同的。
4. 根據(jù)權利要求l所述的顯示面板,其中,對于向著圖像分配器 件的第一方向設置的像素單元,所述反射板上不均勻結構的布局圖形 不同。
5. 根據(jù)權利要求l所述的顯示面板,其中,對于在顯示面板的顯 示表面上向著與圖像分配器件的第一方向正交的第二方向設置的像素 單元,所述反射板上不均勻結構的布局圖形不同。
6. 根據(jù)權利要求4所述的顯示面板,其中,對于向著圖像分配器件的第一方向設置的像素單元,所述反射板上不均勻結構的布局圖形 不同,且對于在顯示面板的顯示表面上向著與圖像分配器件的第一方 向正交的第二方向設置的像素單元,所述反射板上不均勻結構的布局 圖形不同。
7. 根據(jù)權利要求5所述的顯示面板,包括用于獲得彩色顯示的多個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被線性設置;且該線性布局的延伸方向是在顯示面板的顯示表面上與圖像分配器 件的第一方向正交的第二方向。
8. 根據(jù)權利要求4所述的顯示面板,包括用于獲得彩色顯示的多 個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被線性設置; 該線性布局的延伸方向是圖像分配器件的第一方向。
9. 根據(jù)權利要求5所述的顯示面板,包括用于獲得彩色顯示的多 個顏色的彩色像素群,其中-相同顏色的彩色像素被線性設置;該線性布局的延伸方向是圖像分配器件的第一方向;且 反射板上不均勻結構的布局圖形在彩色像素群中相同。
10. 根據(jù)權利要求6所述的顯示面板,包括用于獲得彩色顯示的 多個顏色的彩色像素群,其中相同顏色的彩色像素被線性設置; 該線性布局的延伸方向是圖像分配器件的第一方向。
11. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述顯示面板的相 鄰像素包括下述像素,即其在反射板上不均勻結構的布局圖形相對于向著與圖像分配器件的第一方向正交的第二方向延伸的分割線來說為 線性對稱關系。
12. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述顯示面板的相 鄰像素包括下述像素,即其在反射板上不均勻結構的布局圖形為旋轉 對稱關系。
13. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述顯示面板上的 每個像素都具有平行四邊形形狀,且在圖像分配器件的第一方向上彼 此相鄰的像素之間的界線從與第一方向正交的第二方向傾斜。
14. 根據(jù)權利要求13所述的顯示面板,其中,對于在與圖像分配 器件的第一方向正交的第二方向上彼此相鄰的像素來說,像素之間的 界線的傾斜方向相反。
15. 根據(jù)權利要求l所述的顯示面板,其中 顯示面板上的每個像素都具有梯形形狀;在圖像分配器件的第一方向上彼此相鄰的像素之間的界線從與第 一方向正交的第二方向傾斜;相鄰像素被設置成是旋轉對稱的。
16. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述圖像分配器件 是柱面透鏡,其中圓柱透鏡形成為在圖像分配器件的第一方向上以行 設置。
17. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述圖像分配器件 是視差柵欄,其中狹縫形成為在圖像分配器件的第一方向上以行設置。
18. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述圖像分配器件 是蠅眼透鏡,其中透鏡形成為二維地以行設置。
19. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述顯示面板為透 反型顯示面板。
20. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板,其中,所述顯示面板是液 晶顯示面板。
21. —種顯示器件,包括如權利要求1中所述的顯示面板。
22. —種終端器件,包括如權利要求21中所述的顯示器件。
23. —種顯示面板,包括以矩陣狀設置的多個像素單元,每個像素單元都至少包含用于對 于第一視點顯示圖像的像素和用于對于第二視點顯示圖像的像素;和 圖像分配部件,其用于沿著像素單元內用于對于第一視點顯示圖像的 像素和用于對于第二視點顯示圖像的像素的排列方向(第一方向), 將從每個像素發(fā)射的光分配向彼此不同的方向,其中在每個像素中形成包括不均勻結構的反射板,且對于相同視點顯示圖像的多個像素包括具有在反射板上的不均勻結構的不同布局圖形 的像素。
全文摘要
提供了一種顯示面板,顯示器件,和終端器件,其能夠通過降低由于將包含不均勻結構的反射板與圖像分配器件組合而導致的圖像質量下降,可獲得較高的圖像質量。顯示面板包括柱面透鏡,其用于沿著像素單元內用于對于第一視點顯示圖像的像素和用于對于第二視點顯示圖像的像素的排列方向(第一方向),將從每個像素發(fā)射的光分配向彼此不同的方向,其中在每個像素中形成包括不均勻結構的反射板,反射板上不均勻結構的布局圖形對于柱面透鏡不同。
文檔編號G02F1/1335GK101303471SQ20081008879
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權日2007年5月7日
發(fā)明者上原伸一 申請人:Nec液晶技術株式會社