JP6679504B2 - 基板、グレーティング、および表示パネル - Google Patents

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Description

本発明は、基板、グレーティング、および表示パネルに関する。
タッチ操作が可能なタブレットの普及に伴い、ユーザによるディスプレイへの要求が高まっている。従来のタブレットの一部は、裸眼立体視機能を実現できる。例えば、副画素列101毎に表示された視点画像は、グレーティング102を介して人の目に入ったが、図1に示すように、第1副画素列に表示された第1視点画像は、線A11および線A12によって限定されかつ灰色に塗りつぶされた領域である第1視野角領域において見られ、第2副画素列に表示された第2視点画像は、線A21および線A22によって限定されかつドットで示した領域である第2視野角領域において見られ、第3副画素列に表示された第3視点画像は、線A31および線A32によって限定されかつ縦線で示した領域である第3視野角領域において見られる。そのうち、符号1は第1副画素ユニットであり、符号2は第2副画素ユニットであり、符号3は第3副画素ユニットである。しかし、第1視野角領域、第2視野角領域、および第3視野角領域の距離が非常に近く、かつ視野角範囲が180°の範囲内に制限されるため、各視点画像間にはクロストークが生じて、1つのディスプレイからの表示内容を複数人で観賞することが不可能である。
本発明の実施例は、基板における副画素の配列方式により、視点画像毎を観賞するときの視野角が向上され、かつ、視野角毎でこの視野角に対応する視点画像のみが見えることで異なる視点画像間のクロストークが減少された、基板、グレーティング、および表示パネルを提供する。
本発明の実施例は、周期的に配列された複数の副画素組を含む基板であって、前記副画素組毎が、複数の視点画像を表示するための第1種副画素組を含み、前記第1種副画素組が、第1視点画像を表示するための第1副画素ユニット、第2視点画像を表示するための第2画素ユニット、および第3視点画像を表示するための第3画素ユニットを含み、前記副画素組毎が、第1副画素列と第2副画素列とを少なくとも含み、前記第1副画素ユニットは、前記副画素組毎の第1副画素列に位置され、前記第2副画素ユニットと前記第3副画素ユニットとは、前記副画素組毎の第2副画素列に位置され、前記第2副画素列は、前記第1副画素列に隣り合うとともに、1つの副画素ユニットの幅よりも小さい予め定められた距離だけ前記第1副画素列と縦方向でずれて配置される、基板を提供する。
一方、本発明の実施例は、上記の基板に対応するグレーティングを提供し、前記グレーティングの開口領域が第1種副画素組に対応され、かつ前記グレーティングの開口領域の形状が、三角形と四角形とを、該三角形の1つの辺と該四角形の1つの辺が重なるように、組み合わせてなる形状、または、2つの三角形を、一方の三角形の1つの頂点と他方の三角形の1つの辺が重なるように、組み合わせてなる形状である。
本発明の実施例は、前記基板と、前記基板の上に応じて位置されるグレーティングと、を備えた表示パネルを提供する。
以下、本発明の実施例に係る技術思想をより明確に説明するため、実施例の図面について簡単に説明する。下で述べる図面は、単なる本発明の実施例の一部に過ぎず、本発明はこれらに限定されない。
図1は、従来の多視点表示技術で提供される基板の視野角の概略図である。 図2は、本発明の実施例1で提供される基板に対応する副画素ユニットの構造概略図である。 図3aは、第2種副画素ユニットが黒の副画素ユニットである場合、本発明の実施例1で提供される基板に対応する副画素ユニットの構造概略図である。 図3bは、第2種副画素ユニットが白の副画素ユニットである場合、本発明の実施例1で提供される基板に対応する副画素ユニットの構造概略図である。 図4は、本発明の実施例1で提供される基板の構造概略図である。 図5aは、本発明の実施例1で提供される基板の第1観賞視野角領域の構造概略図である。 図5bは、本発明の実施例1で提供される基板の第2および第3観賞視野角領域の構造概略図である。 図6は、本発明の実施例1で提供される基板に対応するグレーティングの構造概略図である。 図7は、本発明の実施例1で提供される基板に対応する別のグレーティングの構造概略図である。 図8は、本発明の実施例2で提供される基板に対応する副画素ユニットの構造概略図である。 図9は、本発明の実施例2で提供される基板の構造概略図である。 図10aは、本発明の実施例2で提供される基板の第1および第3観賞視野角領域の構造概略図である。 図10aは、本発明の実施例2で提供される基板の第2および第4観賞視野角領域の構造概略図である。 図11は、本発明の実施例2で提供される基板に対応するグレーティングの構造概略図である。 図12は、本発明で提供される表示パネルの断面概略図である。
以下、本発明の目的、技術手段、およびメリットをより明確にするため、本発明の実施例に係る技術思想について本発明の実施例の図面を参照しながら全体として明確に説明する。説明された実施例が本発明の一部の実施例のみであり、本発明の全ての実施例ではないことは明白であろう。当業者には、開示された本発明の実施例に基づき、容易に成し遂げることができた他の実施例の全ては本発明の範囲から逸脱しない。
本発明の実施例は、基板における副画素の配列方式を変更することにより、視点画像毎を観賞するときの視野角が増加し、かつ、視野角毎でこの視野角に対応する視点画像のみが見えることで他の視野角領域に表示された視点画像の影響を受けない、基板、グレーティング、および表示パネルを提供する。
以下、本発明の実施例に係る技術思想について、本発明の実施例に係る図面を参照しながら全体として明確に説明する。説明された実施例が本発明の一部の実施例のみであり、本発明の全ての実施例ではないことは明白であろう。当業者には、開示された本発明の実施例に基づき、容易に成し遂げることができた他の実施例の全ては本発明の精神から逸脱しない。
本発明の実施例は、周期的に配列された複数の副画素組を含み、該副画素組毎が、複数の副画素ユニットを含み、副画素組毎が、複数の視点画像を表示するための第1種副画素組を含む、基板を提供する。
以下、本発明の実施例で提供される基板について、図面および実施例を併せて説明する。図示するように、第1副画素ユニット1、第2副画素ユニット2、第3副画素ユニット3、および第4副画素ユニット4は、第1種副画素ユニットであり、黒または白などのプリセットされた階調値を表示する副画素ユニットは、第2種副画素ユニットである。
図2を参照しながら、本発明の実施例1で提供される基板において、該基板における副画素組毎は、複数の視点画像を表示する複数の第1種副画素組を含み、第1種副画素組毎は、3つの第1種副画素ユニットを含む。つまり、該第1種副画素組は、第1視点画像を表示するための第1副画素ユニット201と、第2視点画像を表示するための第2副画素ユニット202と、第3視点画像を表示するための第3副画素ユニット203と、を含む。第1〜第3副画素ユニットの該基板上での例示的な配列は、下記の通りである。
第1副画素ユニット201は第1副画素列に位置され、第2副画素ユニット202と第3副画素ユニット203とは第2副画素列に位置され、
第1副画素ユニット201は、第2副画素ユニット202に隣り合うとともに、第3副画素ユニット203にも隣り合い、
図2に示すように、第1副画素列は、斜線で塗りつぶした副画素列であり、第2および第3副画素列は、横線で塗りつぶした副画素列である。
そのうち、第2副画素列は、第1副画素列に隣り合うとともに、1つの副画素ユニットの幅eよりも小さい予め定められた距離dで、第1副画素列と縦方向でずれて配置される。
各視野角の範囲を増やすために、副画素組毎は、さらに、プリセットされた階調値を表示するための第2種副画素組を含む。図3aのように、第2種副画素ユニットのプリセットされた階調値がゼロである場合、つまり、第2種副画素ユニットが黒の副画素ユニット301である場合、視点画像の視野角に応じて増加し、図3bのように、第2種副画素ユニットのプリセットされた階調値が最大値となる場合、つまり、第2種副画素ユニットが白の副画素ユニット302である場合、観賞するときの環境光が増加して、エネルギーロスの低減が図られる。
例えば、図3aおよび図3bのように、第2種副画素組が1つの第2種副画素ユニットである第5副画素ユニットを含む場合、副画素組毎において、第1〜第3副画素ユニットおよび第5副画素ユニットの該基板上での例示的な配列は、下記の通りである。
第1副画素ユニットは第1副画素列に位置され、第2および第3副画素ユニットは第2副画素列に位置され、第5副画素ユニットは第1副画素列に位置され、
第1副画素ユニットは、第2副画素ユニットに隣り合うとともに、第3副画素ユニットにも隣り合い、
第5副画素ユニットは、第1副画素ユニットに隣り合うとともに、第3副画素ユニットにも隣り合う。
本発明の実施例で提供される第1〜第3副画素ユニットおよび第5副画素ユニットの配列方式は、図3aおよび図3bの配列方式に限定されない。例えば、第1種副画素組には、複数の第1副画素ユニットを含む第1副画素ユニット組と、複数の第2副画素ユニットを含む第2副画素ユニット組と、複数の第3副画素ユニットを含む第3副画素ユニット組とが含まれ、第1副画素ユニット組が第1副画素列に位置され、第2および第3副画素ユニット組が第2副画素列に位置され、第5副画素組が第1副画素列に位置され、第1副画素組が、第2副画素組と隣り合うとともに、第3副画素組とも隣り合うように配置されてもよい。また、第2種副画素組に複数の第2種副画素ユニット、例えば第5副画素ユニットと第6副画素ユニットとが含まれる場合、第1および第5副画素ユニットが第1副画素列に位置され、第2、第3および第6副画素ユニットが第2副画素列に位置され、第1副画素ユニットが、第2副画素ユニットと隣り合うとともに、第6副画素ユニットとも隣り合い、第5副画素ユニットが、第6副画素ユニットと隣り合うとともに、第3副画素ユニットとも隣り合うように配置されてもよい。
そのため、図3aに示された副画素組によれば、本発明の実施例1で提供される基板が得られる(図4を参照)。本発明の実施例1で提供される基板の副画素ユニットの配列方式により、第1視野角で第1視点画像を観賞し、第2視野角で第2視点画像を観賞し、第3視野角で第3視点画像を観賞することができる。そのうち、第1〜第3視野角の水平面における観賞角度はいずれも120°である。例えば、観賞する視野角の領域は図5aおよび図5bに例示され、そのうち、図5aにおける斜線領域は第1視野角であり、図5bにおける縦線領域は第2視野角であり、図5cにおける灰色領域は第3視野角である。
本発明の実施例1で提供される基板に対応するグレーティングの開口領域の形状は、三角形と四角形とを、該三角形の1つの辺と該四角形の1つの辺が重なるように、組み合わせてなる形状である。または、2つの三角形を、一方の三角形の1つの頂点と他方の三角形の1つの辺が重なるように、組み合わせてなる形状である。
例えば、グレーティングの開口領域の形状が三角形と四角形との組合せからなる形状である場合、三角形のグレーティングにおける半分の開口領域が第2副画素ユニットに対応され、三角形のグレーティングにおける他の半分の開口領域が第3副画素ユニットに対応され、四角形のグレーティングの開口領域が第1副画素ユニットに対応される。グレーティングの開口領域601と基板の副画素ユニットとの対応関係は、図6に示されている。
例えば、グレーティングの開口領域の形状が2つの三角形の組合せからなる形状である場合、一方の三角形のグレーティングにおける半分の開口領域が第2副画素ユニットに対応され、一方の三角形のグレーティングにおける他の半分の開口領域が第3副画素ユニットに対応され、他方の三角形のグレーティングの開口領域が第1副画素ユニットに対応される。グレーティングの開口領域701と基板の副画素ユニットとの対応関係は、図7に示されている。
グレーティングの開口領域が2つの三角形の組合せからなる設計により、第1観賞視野角内では第2または第3視点画像が見えない。すなわち、視点画像のクロストークが生じることを回避できる。
例えば、グレーティングの開口領域の形状は、二等辺三角形と四角形とを、該二等辺三角形の1つの辺と該四角形の1つの辺が重なるように、組み合わせてなる形状であっでもよい。または、1つの二等辺三角形と1つの不二等辺三角形とを、該不二等辺三角形の頂点と該二等辺三角形の1つの辺が重なりかつ該不二等辺三角形の1つの辺と該二等辺三角形の該辺が互いに平行するように、組み合わせてなる形状であっでもよい。または、2つの二等辺三角形を、一方の二等辺三角形の頂点と他方の二等辺三角形の1つの辺が重なりかつ2つの二等辺三角形の1つの辺が互いに平行するように、組み合わせてなる形状であっでもよい。
例えば、1つの二等辺三角形と1つの不二等辺三角形との組合せからなる形状は、不二等辺三角形の頂点が二等辺三角形の1つの辺の中点に位置され、かつ不二等辺三角形の1つの辺と二等辺三角形の該辺が互いに平行するように、配置された形状である。また、2つの二等辺三角形の組合せからなる形状は、一方の二等辺三角形の頂点が他方の二等辺三角形の1つの辺の中点に位置され、かつ2つの二等辺三角形の各々の1つの辺が互いに平行するように、配置された形状である。
例えば、四角形は、長方形または正方形である。
例えば、グレーティングの開口領域は、上記形状例の様々な組合せで設計されてもよい。
図8を参照すると、本発明の実施例2で提供される基板は、該基板における副画素組毎が複数の視点画像を表示する複数の第1種副画素組を含み、該第1種副画素組毎が4つの第1種副画素ユニットを含む。つまり、該第1種副画素組は、第4視点画像を表示するための第4副画素ユニット801をさらに含む。第1〜第4副画素ユニット201、202、203、801の該基板上での例示的な配列は、下記の通りである。
第1副画素ユニット201は第1副画素列に位置され、第2副画素ユニット202と第3副画素ユニット203とは第2副画素列に位置され、第4副画素ユニット801は第3副画素列に位置され、
第1副画素ユニット201は、第2副画素ユニット202に隣り合うとともに、第3副画素ユニット203にも隣り合い、第4副画素ユニット801は、第2副画素ユニット202に隣り合うとともに、第3副画素ユニット203にも隣り合い、
図8に示すように、第1副画素列は斜線で塗りつぶした副画素列であり、第2副画素列は横線で塗りつぶした副画素列であり、第3副画素列は縦線で塗りつぶした副画素列である。
そのうち、第2副画素列は、第1副画素列と第3副画素列との間に位置されるとともに、予め定められた距離dで第1副画素列と縦方向でずれて配置されている。同様に、第2副画素列は、予め定められた同じ距離dで第3副画素列と縦方向でずれて配置される。そのうち、予め定められた距離dは、1つの副画素ユニットの幅eよりも小さい。
本発明の実施例で提供される第1〜第4副画素ユニットの配列方式は、実施例2に係る配列方式に限定されない。例えば、第1種副画素組には、複数の第1副画素ユニットを含む第1副画素ユニット組と、複数の第2副画素ユニットを含む第2副画素ユニット組と、複数の第3副画素ユニットを含む第3副画素ユニット組と、複数の第4副画素ユニットを含む第4副画素ユニット組とが含まれ、第1副画素ユニット組は第1副画素列に位置され、第2および第3副画素ユニット組は第2副画素列に位置され、第4副画素ユニット組は第1副画素ユニット組と隣り合うとともに、第3副画素ユニット組とも隣り合うように配置されてもよい。また、本発明の実施例2で提供される基板における副画素組毎は、第2種副画素組をさらに含み、該第2種副画素組は複数の第2種副画素ユニットを含む。例えば、第2種副画素組には第5副画素ユニットおよび第6副画素ユニットが含まれ、第1、第4および第5副画素ユニットが第1副画素列に位置され、第2、第3および第6副画素ユニットが第2副画素列に位置され、第5副画素ユニットが第1副画素ユニットと第4副画素ユニットとの間に位置され、第6副画素ユニットが第2副画素ユニットと第3副画素ユニットとの間に位置されるように配置されてもよい。
そのため、図8に示された副画素組によれば、本発明の実施例2で提供される基板が得られる(図9を参照)。図9での副画素ユニットの配列方式により、第1視野角で第1視点画像を観賞し、第3視野角で第3視点画像を観賞し、第2視野角で第2視点画像を観賞し、第4視野角で第4視点画像を観賞することができる。視野角の領域は図10aおよび図10bに示されている。そのうち、1001は副画素ユニットであり、1002はグレーティングである。また、図10aにおける斜線領域は第1視野角であり、図10aにおける灰色領域は第3視野角であり、図10bにおける斜線領域は第2視野角であり、図10bにおける灰色領域は第4視野角である。
本発明の実施例2で提供される基板に対応するグレーティングの開口領域の形状は、四角形1101であっでもよい。グレーティングの開口領域と基板の副画素ユニットとの対応関係は、図11に示されている。
図12を参照すると、本発明の実施例1および2で提供される基板およびグレーティングに応じて、本発明の実施例では表示パネルがさらに提供される。該表示パネルは、基板1201と、基板の上に位置されたグレーティング1203と、基板1201とグレーティング1203とを接合するための光学用透明樹脂1202(Optical Clear Resin,OCR)と、を備える。
例えば、基板1201は、カラーフィルタ基板またはアレイ基板であってもよい。
例えば、表示パネルは、第1種副画素組への電圧信号を提供するための装置をさらに備える。
本発明の実施例で提供される表示パネルに応じて、本発明の実施例では、図12の表示パネルを備える表示装置がさらに提供される。
例えば、表示装置は、液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイであってもよい。
また、本発明の実施例では、多視野角表示方法が提供され、該方法は、以下のステップを含む。
(S1301)
予め定められた視点画像の配列方式で、視点画像信号を応じる視点画像が表示される副画素ユニットへ入力する。
(S1302)
副画素ユニットの位置および最適な観賞距離によって、グレーティングの開口領域および開口領域の大きさを定める。そのうち、該グレーティングは、固体バリアグレーティング(solid state barrier−type grating、barrier)、および/または透明エアクッショングレーティング(transparent air−cushion type grating、active barrier)、および/またはレンチキュラーレンズグレーティング(lenticular lens grating)、および/または電子式液晶レンズグレーティング(electronic liquid crystal lens 、ELC)であってもよい。
(S1303)
S1301における基板とS1302におけるグレーティングとを精密に位置合わせして接合する。
上記のように、本発明の実施例で提供される基板、グレーティング、および表示パネルによると、視点画像毎を観賞するときの視野角が増加し、かつ、視野角毎でこの視野角に対応する視点画像のみが見えることで、他の視野角領域に表示された視点画像の影響を受けることがない。しかも、副画素組毎に複数の視点画像を表示するための複数の副画素ユニットが含まれ、異なる方向での視点画像の視野角が増す。また、副画素組毎に対して、視点画像を表示せず、階調のみを表示する第2種副画素ユニットを増設することで、異なる方向から表示画像を観賞するときに生じる画像のクロストークが減少される。
勿論、本発明は、その要旨および範囲を逸脱しない範囲で当業者によって多様な変更や変形が可能である。これらの変更や変形が本発明の特許請求の範囲或いはそれと同じ技術の範囲内に属する場合、これらの変更や変形も本発明に含まれることは明白であろう。
本出願は、2015年1月19日に出願された中国特許出願第201510025630.9号に基づく優先権を主張し、この出願に開示された内容は本出願の一部として本明細書に組み込まれる。
101 副画素列
102 グレーティング
201 第1副画素ユニット
202 第2副画素ユニット
203 第3副画素ユニット
301 黒の副画素ユニット
302 白の副画素ユニット
801 第4副画素ユニット
1001 副画素ユニット
1002 グレーティング
1101 四角形
1201 基板
1202 光学用透明樹脂
1203 グレーティング

Claims (7)

  1. 周期的に配列された複数の副画素組を含む基板であって、
    前記副画素組毎が、複数の視点画像を表示するための第1種副画素組を含み、
    前記第1種副画素組が、第1視点画像を表示するための第1副画素ユニット、第2視点画像を表示するための第2副画素ユニット、および第3視点画像を表示するための第3副画素ユニットを含み、
    前記副画素組毎が、第1副画素列と第2副画素列とを少なくとも含み、
    前記第1副画素ユニットは、前記副画素組毎の第1副画素列に位置され、前記第2副画素ユニットと前記第3副画素ユニットとは、前記副画素組毎の第2副画素列に位置され、
    前記第2副画素列は、前記第1副画素列に隣り合うとともに、1つの副画素ユニットの幅よりも小さい予め定められた距離だけ前記第1副画素列と列方向においてずれて配置され、
    前記副画素組毎は、無彩色のプリセットされた階調値を表示するための第2種副画素組をさらに含み、
    前記第1種副画素組は、第4視点画像を表示するための第4副画素ユニットをさらに含み、
    前記第2種副画素組は、第5副画素ユニットと第6副画素ユニットとを含み、
    前記第1副画素ユニットと、前記第4副画素ユニットと、前記第5副画素ユニットとは、前記第1副画素列に位置され、
    前記第2副画素ユニットと、前記第3副画素ユニットと、前記第6副画素ユニットとは、前記第2副画素列に位置されており、
    前記第5副画素ユニットは、前記第1副画素ユニットと前記第4副画素ユニットとの間に位置され、前記第6副画素ユニットは、前記第2副画素ユニットと前記第3副画素ユニットとの間に位置される、基板。
  2. 基板およびグレーティングを含むシステムであって、
    前記基板は、周期的に配列された複数の副画素組を含
    前記副画素組毎が、複数の視点画像を表示するための第1種副画素組を含み、
    前記第1種副画素組が、第1視点画像を表示するための第1副画素ユニット、第2視点画像を表示するための第2副画素ユニット、および第3視点画像を表示するための第3副画素ユニットを含み、
    前記副画素組毎が、第1副画素列と第2副画素列とを少なくとも含み、
    前記第1副画素ユニットは、前記副画素組毎の第1副画素列に位置され、前記第2副画素ユニットと前記第3副画素ユニットとは、前記副画素組毎の第2副画素列に位置され、
    前記第2副画素列は、前記第1副画素列に隣り合うとともに、1つの副画素ユニットの幅よりも小さい予め定められた距離だけ前記第1副画素列と列方向においてずれて配置され、
    前記副画素組毎は、無彩色のプリセットされた階調値を表示するための第2種副画素組をさらに含み、
    前記第2種副画素組は、第5副画素ユニットを含み、
    前記第5副画素ユニットは、前記第1副画素列に位置され、且つ第1副画素ユニットと隣り合うとともに、第3副画素ユニットとも隣り合
    前記グレーティングの開口領域が第1種副画素組に対応され、かつ、
    前記グレーティングの開口領域の形状が、三角形と四角形とを、該三角形の1つの辺と該四角形の1つの辺が重なるように、組み合わせてなる形状、または、2つの三角形を、一方の三角形の1つの頂点と他方の三角形の1つの辺が重なるように、組み合わせてなる形状である、システム
  3. 前記三角形は、いずれも二等辺三角形である、請求項に記載のシステム
  4. 前記グレーティングの開口領域が三角形と四角形とを組み合わせてなる形状である場合、前記三角形となるグレーティングの開口領域の一部が前記第2副画素ユニットに対応され、前記三角形となるグレーティングの開口領域の他の部分が前記第3副画素ユニットに対応され、前記四角形となるグレーティングの開口領域が前記第1副画素ユニットに対応される、請求項に記載のシステム
  5. 前記グレーティングの開口領域が2つの三角形を組み合わせてなる形状である場合、第1の三角形となるグレーティングの開口領域の一部が前記第2副画素ユニットに対応され、前記第1の三角形となるグレーティングの開口領域の他の部分が前記第3副画素ユニットに対応され、第2の三角形となるグレーティングの開口領域が前記第1副画素ユニットに対応される、請求項に記載のシステム
  6. 請求項のいずれか一項に記載のシステムを備える、表示パネル。
  7. 前記第1種副画素組への電圧信号を提供するための装置をさらに備える、請求項に記載の表示パネル。
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