CN104238179B - 液晶显示设备和发光显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液晶显示设备和发光显示设备。液晶显示设备包括：第一基板、第二基板、液晶层、子像素和柱面透镜的阵列。每个子像素包括一个或多个开口部分，所述开口部分在沿着所述第二方向的各个位置处沿着所述第一方向的总长度是恒定的。在每行子像素中，开口部分被布置成使得，开口部分的重心位置的移动平均值在预定范围内波动，其中，通过在沿着所述第二方向的多个位置处沿着所述第一方向获得所述开口部分的重心的位置，并通过对在所述第二方向中的每个位置而在柱面透镜的斑点宽度内对所获得的重心位置求平均值，来计算所述移动平均值。

Description

液晶显示设备和发光显示设备
技术领域
本发明涉及液晶显示设备和发光显示设备，尤其涉及用于显示三维图像的液晶显示设备和发光显示设备。
背景技术
近年来，对于可显示三维图像(即，3D图像)的显示设备的需求快速增加。在过去，已经进行了关于三维图像显示方法的多种研究，如今关于其的研究和开发仍在火热进行。作为当前认为显著的显示3D图像的方法，已经提出使用双眼视差的方法。
使用双眼视差的三维图像显示设备大致分为使用下列方法的两类。一类是通过使用特殊眼镜在左眼和右眼中产生不同图像的方法(下文称之为“眼镜方式”)。另一类是不使用特殊眼镜，而是在空间分离的区域处投射由三维图像显示设备产生的用于右眼和左眼的不同图像的方法(下文称之为“裸眼方式”)。
前者“眼镜方式”适合于多个观察者同时观看较大屏幕的情形且用于电影院和电视。后者“裸眼方式”适合于单个观察者观看较小屏幕的情形。由于观察者省去了戴上特殊眼镜的麻烦，因此该方法使观察者容易观看三维图像，且期望被应用到移动电话、数字照相机、摄影机和笔记本电脑的各种显示器。
作为裸眼方式可以显示三维图像的显示设备的示例，日本未审查的专利申请公开(JP-A)No.2006-030512公开了以下液晶显示设备。如图21中所示，在所公开的液晶显示设备中的X轴方向和Y轴方向上布置有3×3个像素6以形成矩阵。各个像素6由6个子像素RR、RL、GR、GL、BR和BL组成。在液晶显示设备中，由6个子像素61组成的一个像素发出两组待投射到观察者的左眼和右眼上的光通量，其中，每组光通量由三个构建彩色图像的红(R)、绿(G)和蓝(B)的光通量组成。子像素RR是对右眼显示红色图像的子像素，以及子像素RL是对左眼显示红色图像的子像素。类似地，子像素GR、GL、BR和BL分别是对右眼显示绿色图像的子像素、对左眼显示绿色图像的子像素、对右眼显示蓝色图像的子像素和对左眼产生蓝色图像的子像素。
液晶显示设备具有一结构，该结构包括液晶面板2和放置在液晶面板2上的透镜阵列片3(见图22和图23)。如图22中所示，液晶面板2包括像素的矩阵，其中，子像素RR、RL、GR、GL、BR和BL沿X轴方向(以2×Ppx的间距)和Y轴方向排列。透镜阵列片3包括沿X轴方向以间距Plx排列的柱面透镜31以形成阵列。如图23中所示，从子像素RR发出的用于右眼的红光通过柱面透镜被投射在空间中的区域ZR上，从子像素RL发出的用于左眼的红光通过柱面透镜也被投射在空间中的区域ZL上。当观察者到达这样一位置，即，观察者的右眼9R在区域ZR中且观察者的左眼9L在区域ZL中，观察者用右眼9R仅看见用于右眼的图像且用左眼9L仅看见用于左眼的图像，其使观察者基于液晶显示设备所显示的图像而感知到三维图像。此外，通过在用于右眼的子像素和用于左眼的子像素两者上显示相同的图像，液晶显示设备使观察者感知到二维图像。鉴于用于显示图像的设备不总是显示三维图像且显示三维图像的频率小于显示二维图像的频率这一现状，出于实际应用的原因，对于显示设备而言重要的是，除了三维图像之外，还具有显示二维图像的性能。
然而，在JP-A No.2006-030512中所公开的上述液晶显示设备导致这样的问题：当液晶显示设备上显示二维图像时，观察者容易觉察到莫尔图案。下文将阐述莫尔图案的生成机制。柱面透镜在透镜轴方向上不具有透镜效应，然而在垂直于透镜轴的方向上具有透镜效应。在图22中所示的情形下，透镜轴的方向对应于Y轴方向，以及垂直于透镜轴的方向对应于X轴方向。如图23中所示，当液晶面板2被放置在透镜阵列片3的柱面透镜31的焦点周围的位置时，从液晶面板2发出的光通过柱面透镜31被投射在与Z轴成一定角度倾斜的方向上，且该角度根据柱面透镜的顶部与光在液晶面板2上沿着X轴的位置的关系而限定。因此，当从液晶面板2发出的光的强度对应于光在X轴的位置而变化时，发出的光的强度对应于发光角度而变化。也就是说，在液晶面板2具有不发光的遮光部分80且每个遮光部分80沿着Y轴方向延伸的情形下，这样的情形使得在从液晶面板2发出的光的角度方向之间形成不存在光的角度方向，不存在光的角度方向被观察者感知为黑色区域。这就是莫尔条纹的生成机制。采用视差光栅来代替柱面透镜的液晶显示设备也导致类似的情形。
由于每个上述遮光部分80位于液晶面板2中沿着X轴方向布置的两个相邻子像素之间，所以呈黑色的每个区域(在图23中的区域Zd)存在于用于左眼的图像的投射区域和用于右眼的图像的投射区域之间。在液晶显示设备显示三维图像的情形下，观察者将其脸移动到合适的位置以调整左眼和右眼到合适的位置，以基于所显示的图像感知三维图像。然而，在液晶显示设备显示二维图像的情形下，观察者难以找到合适的位置。因此，当观察者的脸移动到一定位置时，眼睛可能处于呈黑色的区域中，其会使显示设备的显示质量明显变差。
作为限制莫尔图案的方法，已知JP-A No.H10-186294所公开的方法。图24示出在JP-A No.H10-186294中所公开的可以显示三维图像的液晶显示设备的子像素61。如上文所述，当从液晶面板发出的光的强度对应于光在X轴上的位置而变化时，其形成莫尔图案。从液晶面板中的X轴上的特定位置发出的光的强度对应于通过在X轴的特定位置处沿着Y轴方向切割液晶显示设备的开口部分所获得的切面中的开口部分和遮光部分的尺寸比。因此，通过使开口部分和遮光部分的尺寸比保持恒定可以解决莫尔图案的问题，而与开口部分在X轴上的位置无关。JP-A No.H10-186294所公开的子像素61布置有遮光部分，该遮光部分沿着Y轴延伸，相对于X轴以角度θ倾斜。假定倾斜的遮光部分的宽度是"e"(见图24)，则倾斜的遮光部分的沿着Y轴方向所测量的尺寸的宽度"d"可以通过以下表达式(1)来表示。
d＝e/cosθ (1)
在包括倾斜遮光部分的区域中的开口部分的沿着Y轴方向的总尺寸为图24中所示的尺寸“b”和“c”的总和。只要限定开口部分的形状的边"Et"和边"Eb"平行于彼此，当尺寸的总和在X轴方向的任一位置进行测量时，尺寸的总和为恒定值而与位置无关。另一方面，在不包括倾斜遮光部分的区域中，只要限定开口部分的形状的边"Et’"和边"Eb"平行于彼此，且通过调整尺寸"f"等于尺寸"d"，则在图24中所示的开口部分的尺寸"a"是恒定值而与在X轴方向的位置无关，且尺寸"a"等于尺寸"b"和"c"的总和(见图24)。在本文中，边"El"、"El'"和"Er"平行于彼此。
除了通过JP-A No.H10-186294所公开的方法之外，存在限制莫尔图案的已知的其他方法(例如，JP-A No.2005-208567、JP-A No.2008-092361和JP-A No.2012-215830)。
然而，已经发现，当在JP-A No.H10-186294或其他专利中所公开的用于限制莫尔图案的像素布局被应用到在JP-A No.2006-030512中所公开的可以显示三维图像的液晶显示设备时，会导致“横条纹感”的问题。也就是说，在单色被均匀地显示在整个屏幕上的情形下，观察者感觉Y轴方向上相邻的像素行在屏幕上具有彼此不同的亮度和/或彼此不同的颜色，且感知在屏幕上的细的横条纹，这在下文也称为“横条纹感”。当观察者对显示设备上狭窄区域中的细节进行观察时，观察者会强烈地觉察到这样的横条纹感，这样的现象使显示设备的显示质量明显变差。本发明旨在解决该问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的实施方式提供了示例性液晶显示设备和示例性发光显示设备，两者都能够显示三维图像且限制莫尔图案的生成和横条纹感的生成。
反映本发明的一个方面的示例性显示设备是一种液晶显示设备，其包括：第一基板；第二基板；液晶层，所述液晶层放置在所述第一基板和所述第二基板之间；子像素阵列，所述子像素阵列沿第一方向和第二方向排列；以及布置在所述第一基板或所述第二基板上的柱面透镜的阵列，其中，所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。所述柱面透镜沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排列，用于在所述第二方向上分离入射光通量。所述子像素中的每个子像素包括一个开口部分或多个开口部分，所述开口部分在所述第二方向中的各个位置处沿着所述第一方向的总长度是恒定的，而与沿所述第二方向的所述位置无关。其中，在沿着所述第二方向排列的每行子像素中，所述开口部分被布置成使得所述开口部分的重心的位置的移动平均值在等于或者小于5μm的范围内波动，其中，通过沿着所述第二方向的多个位置处沿着所述第一方向获得所述开口部分的重心的位置，并通过对沿所述第二方向的所述多个位置中的每个位置而在斑点宽度内对所述重心的位置求平均值，来计算所述移动平均值，所述斑点宽度是当平行光通量进入所述柱面透镜中的一个柱面透镜时在所述液晶层上形成的会聚光的宽度。
反映本发明的另一个方面的示例性显示设备是一种液晶显示设备，其中，上述子像素中的每个子像素包括滤色器(色阻)，该滤色器的颜色与在所述第二方向上相邻的其他子像素的滤色器的颜色相同且与在所述第一方向上相邻的其他子像素的滤色器的颜色不同。
反映本发明的另一个方面的示例性显示设备是一种发光显示设备，其包括：在第一方向和第二方向上排列的子像素的阵列；和在第一基板或第二基板上布置的柱面透镜的阵列，其中，所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。柱面透镜沿第一方向延伸且沿第二方向排列，用于在第二方向上分离入射光通量。所述子像素中的每个子像素包括一个发光部分或多个发光部分，所述发光部分在沿着所述第二方向的各个位置处沿着所述第一方向的总长度是恒定的而与在所述第二方向上的所述位置无关。在沿所述第二方向排列的每行子像素中，所述发光部分被布置成使得所述发光部分的重心的位置的移动平均值在等于或者小于5μm的范围内波动，其中，通过沿着所述第二方向的多个位置处沿着所述第一方向获得所述发光部分的重心的位置，并通过对在所述第二方向中的所述多个位置中的每个位置而在斑点宽度内对所述重心的位置求平均值，来计算所述移动平均值，所述斑点宽度是当平行光通量进入所述柱面透镜中的一个柱面透镜时在所述发光部分上形成的会聚光的宽度。
反映本发明的另一个方面的示例性显示设备是一种发光显示设备，其中，所述子像素中的每个子像素的所述一个发光部分或所述多个发光部分发出的光的颜色与在所述第二方向上相邻的其他子像素的所述一个发光部分或所述多个发光部分发出的光的颜色相同且与在所述第一方向上相邻的其他子像素的所述一个发光部分或所述多个发光部分发出的光的颜色不同。
下文将阐述示例性实施方式的其他特征。
附图说明
现将参照附图，仅以示例的方式阐述实施方式，所述附图意图为示例性的而非限制性的，在多个图中，类似的元件具有类似的附图标记，其中：
图1是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的结构的透视图；
图2是示意性地示出与本发明的实施方式相关的显示设备的像素布置的图；
图3是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的电路结构的电路图；
图4是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的开口部分的布局的示意图；
图5是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的子像素的开口部分的布局的示意图；
图6是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的横截面和柱面透镜的特征的示意图；
图7是局部地示出与本发明的实施方式相关的显示设备的子像素的开口部分的布局的示意图；
图8是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的子像素的行的开口部分的重心位置和开口部分的重心位置的移动平均值的图表；
图9是示意性地示出从与本发明的实施方式相关的显示设备的子像素所发出的光的光路的示意图；
图10是示出常规的液晶显示设备的开口部分的布局的图，其用于评估横条纹感；
图11是示出与本发明的实施方式相关的液晶显示设备的开口部分的布局的示意图，其用于评估横条纹感；
图12是示出与本发明的实施例1相关的显示设备的开口部分的布局的示意图；
图13是示出与本发明的实施例1相关的显示设备的子像素的开口部分的布局的示意图；
图14是示出与本发明的实施例2相关的显示设备的开口部分的布局的示意图；
图15是示出与本发明的实施例2相关的显示设备的子像素的开口部分的布局的示意图；
图16是示出与本发明的实施例3相关的显示设备的开口部分的布局的示意图；
图17是示出与本发明的实施例3相关的显示设备的子像素的开口部分的布局的图；
图18是局部示出与本发明的实施例3相关的显示设备的子像素的开口部分的布局的示意图；
图19是示出与本发明的实施方式相关的配备EL面板的显示设备的透视图；
图20是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的EL面板的像素布置的示意图；
图21是示出常规的液晶显示设备的像素的布局的示意图；
图22是示出常规的液晶显示设备的结构的局部透视图；
图23是用于示出从常规的液晶显示设备所发出的光的光路的图；和
图24是示出常规的液晶显示设备的像素的开口部分的平面图。
具体实施方式
下面将参照附图阐述显示设备的示例性实施方式。在图中，为了保持图像清晰，已经适当改变每个结构部件的大小和比例。在图2、图4、图10、图11、图12、图14、图16和图20中，部件用阴影示出，以表示不同的颜色。
本领域的普通技术人员应当理解，本文参照附图所给出的阐述仅出于示例性目的而不意图以任何方式限制潜在实施方式的范围，该潜在实施方式的范围可以通过参照所附权利要求书而决定。
根据作为本发明的实施方式的示例性显示设备，可以限制莫尔图案的生成和横条纹感的产生，且可以实现具有低3D串扰的高分辨率三维图像。
与本发明的实施方式相关的显示设备可以显示用于左眼的图像和用于右眼的图像，且通过将不同的图像分别投射在观察者的左眼和右眼上，可以使观察者感知三维图像。
如图1中所示，与本发明的实施方式相关的显示设备1包括液晶面板2、透镜阵列片3和背光灯21。由柱面透镜31的阵列组成的透镜阵列片3放置在液晶面板2上(换而言之，放置在形成液晶面板2的相对的基板中的一个基板上)。背光灯21放置在液晶面板2的与布置有柱面透镜31的侧相对的侧上。
形成透镜阵列片3的各个柱面透镜31在Y轴方向上延伸且布置在X轴方向上以形成阵列。柱面透镜31在Y轴方向(柱面透镜延伸的方向)上不具有透镜效应，而仅在X轴方向上具有透镜效应。换而言之，柱面透镜31充当光学部件，用于在X轴方向上分离来自布置在液晶显示面板2上的像素的光通量。
液晶面板2具有以下结构：液晶层55放置在TFT(薄膜晶体管)基板4和CF(滤色器)基板5之间，其中，TFT基板4上包括以矩阵布置的TFT，以及CF基板5包括滤色器，每个滤色器由以R颜色、G颜色和B颜色中的一种颜色的色阻构成，且CF基板还包括黑色矩阵。分别在TFT基板4和CF基板5的与TFT基板和CF基板接触液晶层55的表面相对的侧上，布置有诸如偏光板的光学膜(其没有示出)。
在液晶面板2中设置有布置成在X轴方向和Y轴方向上延伸的二维矩阵的子像素，用于显示用于右眼的图像和用于左眼的图像。每个柱面透镜31的焦点设置在液晶显示层55的周围。当来自在X轴方向上相邻的子像素的光通量进入柱面透镜31时，柱面透镜31可以在X轴方向上分离入射光通量。
图2是示意性地示出液晶面板2的像素的布置的示意图。液晶面板2具有在X轴方向和Y轴方向上排列的3×3个像素6。每个像素6由以矩阵布置的6个子像素61组成。如图2中所示，形成一个像素6的6个子像素61被布置成子像素RR、RL、GR、GL、BR和BL。子像素RR是用于对右眼显示红色图像的子像素，且子像素RL是用于对左眼显示红色图像的子像素。类似地，子像素GR、GL、BR和BL分别是用于对右眼显示绿色图像的子像素、用于对左眼显示绿色图像的子像素、用于对右眼显示蓝色图像的子像素和用于对左眼显示蓝色图像的子像素。从图2可以看出，在X轴方向上排列以形成行的子像素显示相同颜色的图像，且显示R颜色、G颜色和B颜色的图像的这样的多行子像素以该颜色次序被布置在Y轴方向上。
图3是示出液晶面板2的电路结构的示意图。每个子像素61至少由以下组成：TFT64、液晶电容65和存储电容66。为在X轴方向上排列的每行子像素61设置一个栅极线63，该栅极线63与相应行上所有的子像素61的TFT64的栅极端子连接。为在Y轴方向上排列的每列子像素61还设置一个数据线62，该数据线62与相应列上所有的子像素的TFT64的源极端子连接。每个液晶电容65由像素电极和公用电极组成，且像素电极与TFT64的漏极端子连接。公用电极对于所有的子像素是公用的，且被布置在对向基板(CF基板5)上。形成每个存储电容66的两种电极中的一种电极与TFT64的漏极端子连接且另一种电极与存储电容线67连接。
上述电路结构是采用TN(扭转向列)模式或VA(垂直配向)模式作为其液晶模式的显示设备的示例。在显示设备采用IPS(面内切换)模式或者FFS(边缘场切换)模式的情况下，公用电极也布置在TFT基板4上。
图4是示出已限制莫尔图案的一个像素6的开口部分的布局的示例的示意图。一个像素6由6个子像素61组成，且子像素61以间距Ppx布置在X轴方向上且以间距Ppy布置在Y轴方向上。排列在X轴方向上形成每行的子像素61配备有相应的色阻，即，用于透过红光的红色色阻51、用于透过绿光的绿色色阻52和用于透过蓝光的蓝色色阻53中的一种。
像素的开口部分是指在每个子像素中透过光的部分(在该部分中，入射光没有被CF基板上的黑色矩阵或者TFT基板上的部件(诸如线)遮挡)。图5示出在一个子像素61中通过遮光部分分隔的开口部分的具体布局。在每个子像素61中，存在以规律间隔“W”布置的四个平行四边形形状的开口部分。每个开口部分具有一组与X轴平行的边和另一组相对于X轴以角度θ倾斜的边。开口部分在X轴方向上通过遮光部分隔开，所有遮光部分具有相同的宽度"e"，这些遮光部分包括在X轴方向上相邻的另一子像素61的边界中的遮光部分。在本文中，开口部分被布置成使得，W、θ、Ppx和h的值满足以下表达式(2)和表达式(3)所表示的关系，其中，Ppx是子像素61在X轴方向上的间距，Ppy是子像素61在Y轴方向上的间距，以及h是开口部分在Y轴方向上的高度。
h＝W×tanθ (2)
Ppx＝n×W (3)
在上述表达式(3)中，“n”是等于或者大于1的整数值，在图5中所示的示例性结构中，“n”等于4。如图5中所示，当在X轴方向上隔开开口部分的遮光部分的中心线用L1至L5表示、并且与X轴平行且限定开口部分在Y轴方向上的高度的两条线用Et和Eb表示的条件下，上述表达式保持成立时，实现了以下结构。线L1和线Et的交点的X坐标与线L2和线Eb的交点的X坐标相同。类似地，线L2和线Et的交点的X坐标与线L3和线Eb的交点的X坐标相同，线L3和线Et的交点的X坐标与线L4和线Eb的交点的X坐标相同，以及线L4和线Et的交点的X坐标与线L5和线Eb的交点的X坐标相同。由于所有的遮光部分具有相同的宽度，从几何关系的视角来看，这样的结构产生以下结构特征。在X轴方向上排列的开口部分的在多个位置处在Y轴方向所作的切面中的每个切面包括遮光部分，该遮光部分倾斜地隔开在X轴方向上相邻的开口部分。因此，在每个切面中，开口部分的行在Y轴方向上的总高度变成以下表达式(4)的恒定值。
h–e/cosθ (4)
图6是与本发明的实施方式相关的显示设备的剖面图，且局部地示出沿着在X轴方向上延伸的线截取的显示设备的剖面图。每个柱面透镜31的曲率被调整成使得，焦点Fp位于放置在TFT基板4和CF基板5之间的液晶层55的附近的位置处，其中，焦点Fp是这样的位置：当与显示设备的法线方向平行的平行光通量Lp进入柱面透镜31时，光通量通过柱面透镜31而会聚在该位置处。已经通过柱面透镜31会聚的会聚后的平行光通量Lp在液晶层55上具有特定的尺寸，且该尺寸被定义成斑点宽度Wg。由于液晶层55的厚度充分地小于柱面透镜31的焦距，故实际用于限定斑点宽度Wg的液晶层55的位置可以是液晶层与TFT基板4接触的表面、与CF基板5接触的另一表面、或者液晶层55的深度方向上的中部。该斑点宽度Wg不意味着通过使用柱面透镜31的形状、折射率和其他值所计算的理想值，而意味着包括各种公差和各种像差的测量值，例如，在柱面透镜的制造过程中所产生的透镜曲率的公差。通过使用实际进入显示设备的平行光通量且测量在液晶层55的位置处的光的强度分布，来获得斑点宽度(例如，测量最大强度的1/2处的所会聚的光通量的全宽或者最大强度的1/e2处的所会聚的光斑点的全宽)。
在下文中将阐述开口部分的重心Cg(X)的定义，其作为表示在每个子像素61中在X轴方向上的任意一个位置处，开口部分在Y轴方向上所处的位置的量值。图7是局部示出子像素61的开口部分的示意图。从图7可以看出，当开口部分被沿着与Y轴平行的线切开时，根据切开的位置，切面可以分成两组。其中一组是这样一组切面：每个切面仅包括一个沿Y轴方向切开的开口部分，如沿着图7的线A-A’所做的切面；另一组是这样一组切面：每个切面包括两个在Y轴方向上切开的开口部分，如沿着图7的线B-B’所做的切面。坐标(Xa,Ya1)和坐标(Xa,Ya2)是线A-A’与开口部分的边界相交的点的坐标。坐标(Xb,Yb1)、坐标(Xb,Yb2)、坐标(Xb,Yb3)和坐标(Xb,Yb4)是线B-B’与两个开口部分的边界相交的点的坐标。就切面(如沿着线A-A’所做的切面)仅包括一个开口部分的位置而言，使用Ya1和Ya2通过以下表达式(5)给出开口部分的重心Cg的Y轴坐标。
Cg(Xa)＝(Ya1+Ya2)/2 (5)
就切面(如沿着线B-B’所做的切面)包括两个开口部分的位置而言，使用Yb1、Yb2、Yb3和Yb4，通过以下表达式(6)类似地给出开口部分的重心Cg的Y轴坐标。
通过使用包括在X轴方向上与所关注的子像素61相邻的另一子像素61的开口部分，完成表达式(6)的计算。在图7中的线Cg(X)示出Cg(X)的计算值。
然后，计算Cgsma(X)的值，其中，通过对于在X轴方向上的位置，在X轴方向上斑点宽度Wg内对Cg(X)求平均值来计算Cgsma(X)的值(计算移动平均值)。该计算通过以下表达式(7)给出。
图8是示出与本发明的实施方式相关的显示设备的开口部分的重心Cg(X)的值的一部分计算结果和所述值的移动平均值Cgsma(X)的曲线图。在图8中，ΔCg(X)表示开口部分的重心的值的波动范围，且ΔCgsma(X)表示开口部分的重心的值的移动平均值的波动范围。在与本发明的实施方式相关的液晶显示设备中，柱面透镜31的性能、角度θ以及在每个子像素61中含有的开口部分的数量“n”(在下文中，也称为分区的数量“n”)已经被限定，以控制开口部分的重心位置的移动平均值的波动范围ΔCgsma(X)等于或小于特定值。为了进一步控制调整中的3D串扰，优选地，“W”和“Wg”的值被调整到PPx的值的三分之一或者更小。通过使用θ和“n”的值可以调整“W”的值。
与本发明的实施方式相关的显示设备被如下驱动。使子像素61的TFT64进入导通状态的电压被相继施加到图3中所示的相应的栅极线63。同时，视频信号被施加到相应的数据线62。然后，在多行子像素61的一行子像素中，视频信号通过TFT64被写入液晶电容65和存储电容66，以及对应的栅极线63的电压变成使TFT64进入非导通状态的电压。因此，由该行子像素61保持所写入的视频信号。当对所有的栅极线63相继重复该过程时，与一个帧对应的图像被写进子像素61。当在写入用于右眼的子像素RR、GR和BR中的视频信号与写入用于左眼的子像素RL、GL和BL中的视频信号之间产生差别时，其中，该差别对应于在那些过程中的差异或视差，则观察者基于所显示的图像可以感知三维图像。
与本发明的实施方式相关的显示设备可以显示具有低3D串扰的三维图像，其限制了莫尔图案和横条纹感。下文将阐述原因。
莫尔图案的生成源自于从液晶面板射出的光根据在X轴上的位置而发生的强度变化。当子像素61的开口部分在X轴的特定点处沿着Y轴方向切下时，从液晶面板上的在X轴的特定位置所发出的光的强度等于开口部分(或多个开口部分)与遮光部分的比率。因此，为了解决关于莫尔图案的问题，不管沿着X轴方向的位置如何，期望使开口部分(或多个开口部分)和遮光部分的比率恒定。在与本发明的实施方式相关的显示设备中，不管在X轴上位置如何，子像素61的开口部分的Y轴方向上的高度的总和是恒定的，如表达式(4)所示出的。由此，可以基本上限制莫尔图案。
3D串扰是指在观察者的眼睛处来自相邻子像素且与自所关注的子像素的光混合的光量的比率。比率的值较大时意味着：用于右眼的图像和用于左眼的图像到达观察者的右眼和左眼时更多地混合到一起，这使得观察者难以感知三维图像。导致3D串扰是因为：相邻子像素的开口部分共同存在于平行于Y轴的直线上，当开口部分共同存在于该直线上的区域在X轴方向上变长时，3D串扰就会变大。在本实施方式中的区域具有长度"W"。此外，在尺寸为透镜斑点宽度"Wg"的区域中，从开口部分发出且沿着X轴方向具有宽度“Wg”的光被透镜平均化。因此，当宽度Wg变大时，3D串扰的量也变大。然而，在本实施方式中，“W”和“Wg”均被设置为值Ppx的三分之一或者更小，可以控制3D串扰的值变低。这样的低3D串扰的控制对于使用视差图像的两视角类型和多视角类型的三维图像显示设备是非常重要的。
然后，将阐述产生横条感的原因和在本实施方式的显示设备中可以解决横条纹感的理由。发明人通过改变液晶显示设备的开口部分的布局而制作了多个液晶显示设备(对所述多个液晶显示设备采取针对莫尔图案的对策)，并对液晶显示设备所赋予的横条感进行研究。结果，发明人发现，横条纹感极大地取决于开口部分的重心位置的移动平均值Cgsma(X)的波动范围ΔCgsma(X)。表1示出横条纹感的评估结果。在该评估中，评估了4个样品。在每个样品中，相对于其它样品，开口部分的布局在ΔCg和ΔCgsma的值上发生改变。在评估的所有样品中，子像素在X轴方向上的间距Ppx以及子像素在Y轴方向上的间距Ppy分别被设置为91.5μm和61μm，以及透镜斑点宽度“Wg”被设置为18μm。所进行的评估为主观评估，感知到横条纹感的样品被评估为“感知到”，没有感知到横条纹感的样品被评估为“没有感知到”。
从表1的结果可以看出，横条纹感取决于ΔCgsma的值而不是ΔCg的值，且在ΔCgsma的值是2.8μm的样品C中丝毫没有感知到横条纹感。尽管预料到，在这样的主观评估中，评估会因评估者之间的视力差异而变化，但样品C的评估结果显示：观察者都没有感知到横条纹感。通过将透镜放置在一般LCD(液晶显示器)设备上准备样品D，该一般LCD设备可以显示二维图像，其中，ΔCg和ΔCgsma的值都是零。在该样品中，丝毫没有感知到横条纹感。该结果表明，横条纹感是采取了莫尔图案对策且用于显示三维图像的显示设备的特有问题。
表1
样品 ΔCg ΔCgsma 横条纹感
A 20μm 20μm 感知到
B 11μm 11μm 感知到
C 11μm 2.8μm 没有感知到
D 0μm 0μm 没有感知到
发明人对以上评估结果的原因进行持续研究，结果发现了下列产生横条纹感的原因。
横条纹感具有以下特性：尤其当要观察显示设备上狭窄区域中的细节时，观察者强烈感知到横条纹感。图9示出在以上情形下从显示设备发出且到达观察者的眼睛9的光。柱面透镜31在X轴方向上的间距Plx基本上与像素在X轴方向上的间距(在该情况中是2×Ppx)相同，且与在观察者的眼睛与显示设备之间的距离Deye的值相比，具有非常小的值。因此，假定在相邻柱面透镜31的顶部和观察者的眼睛之间画出的线分别与显示设备的法线形成角度α1和α2，角度α1和α2基本上彼此相同。在本文中，根据斯涅尔定律，在角度α1和β1之间的关系以及在角度α2和β2之间的关系保持如以下表达式(8)所示，其中“n0”是空气的折射率以及“n1”是透镜的折射率。因此，如果α1和α2的值彼此几乎相同，则β1和β2的值也彼此几乎相同。在该情形下，从几何观点来看，dx1和dx2的值彼此几乎相同。可以看出，在柱面透镜31不具有像差且它们的焦距被设置在液晶层55附近这一假设下，来自相邻像素且到达观察者眼睛9的光束开始于那些像素中相同的位置。
n0×sinα＝n1×sinβ (8)
然而，由于柱面透镜的制造公差和各种像差，光通过柱面透镜不完全会聚于焦点处且在焦点处具有一定程度的扩展。在扩展范围内的光被平均化，且观察者感知该平均化光的强度。在本发明的实施方式中，在液晶层上的会聚的光的扩展宽度被定义为“Wg”。当观察者观看显示设备时，观察者感知已经从显示设备的开口部分发出的光束，其中，光束在X轴方向上延伸的Wg范围中被平均化。
图10和图11示出用于评估在表1中示出的横条纹感的样品B的开口部分的布局与样品C的开口部分的布局。图10和图11分别示出在X轴方向和Y轴方向上延伸的矩阵中布置的4×6个子像素。在图10和图11中，用于透过相同颜色的光的色阻被放置在X轴方向上布置的每行子像素上，用于红光的红色色阻、用于绿光的绿色色阻和用于蓝光的蓝色色阻从上侧的行开始按照该次序对于相应的行重复地布置。在图10和图11中，每行子像素的开口部分的重心位置(例如，Cg_R1(X)的值)用实线示出，以及每行子像素的开口部分的重心位置的移动平均值(例如，Cgsma_R1(X)的值)用虚线示出。在图10中所示的样品B的开口部分的重心位置的波动范围ΔCg与在图11中所示的样品C的开口部分的重心位置的波动范围ΔCg彼此相同，但是样品B的开口部分的重心位置的移动平均值的波动范围ΔCgsma与样品C的开口部分的重心位置的移动平均值的波动范围ΔCgsma不同，也就是说，如表1中所示，样品C的波动范围ΔCgsma小于样品B的波动范围ΔCgsma。此外，样品A具有图10的每个子像素的凹槽部分增大的结构，样品D具有子像素的每个开口部分形成长方形的结构，这些结构没有示出。
下文将给出样品说明的更多细节。在样品B中，每行子像素R1、G1、B1、R2、G2和B2的开口部分的重心位置的移动平均值示出下列特征。在区域A中，开口部分的重心位置的两类移动平均值Cgsma_R1(X)和Cgsma_G1(X)的线段的距离较大，两类移动平均值Cgsma_G1(X)和Cgsma_B1(X)的线段距离较小。另一方面，两类移动平均值Cgsma_R2(X)和Cgsma_G2(X)的线段的距离较小，且两类移动平均值Cgsma_G2(X)和Cgsma_B2(X)的线段距离较大。相反，在区域B中，两类移动平均值Cgsma_R1(X)和Cgsma_G1(X)的线段的距离较小，两类移动平均值Cgsma_G1(X)和Cgsma_B1(X)的线段距离较大。另一方面，两类移动平均值Cgsma_R2(X)和Cgsma_G2(X)的线段的距离较大，且两类移动平均值Cgsma_G2(X)和Cgsma_B2(X)的线段距离较小。就样品C而言，由于开口部分的重心位置的移动平均值在每行子像素中不是如此大程度地波动，表示在Y轴方向上相邻的行的开口部分的重心位置的两类移动平均值的线的距离变得基本上恒定。
如上文所述，当观察者将观察显示设备上狭窄区域中的细节时，到达观察者眼睛的光的强度取决于在子像素中特定位置处开口部分的重心位置的移动平均值。进而，通过将从用于R、G和B颜色的子像素发出的光束进行空间混合，观察者感知光的颜色。如果从用于R、G和B颜色的各类子像素发出的光束的强度所相关的位置在Y轴方向上移位，则感知的颜色根据该移位而改变。换而言之，如样品B中所示，当在用于R、G和B颜色的子像素之间，开口部分的重心位置的两类移动平均值的距离根据在子像素中在X轴方向上的位置而变化时(开口部分的重心相当于来自子像素的光的强度分布的沿着Y轴方向的中心)，观察者所感知的颜色也对应于该距离的变化而改变。由于在Y轴方向上布置的两个相邻像素(一像素由行R1、G1和B1中的子像素组成，以及一像素由行R2、G2和B2中的子像素组成)之间该距离是不同的，故当观察者观看来自两个相邻像素行的光时，观察者感知不同的颜色，这导致横条纹感的产生。
另一方面，在样品C中，由于每行子像素的开口部分的重心位置的移动平均值基本上不波动，这自然地使表示两类移动平均值的线的距离基本上相同，其中，所述两类移动平均值是子像素行的开口部分的重心位置的移动平均值和在Y轴方向上相邻的另一子像素行的开口部分的重心位置的移动平均值。因此，即使当观察者通过将从用于R、G和B颜色的子像素发出的光束进行空间混合而感知颜色时，观察者在观看来自Y轴方向上相邻的像素行的两类光束时，不会感知到不同的颜色。然而，在考虑观看单色而不是混合色的情况中，从在Y轴方向上相邻的像素行发出的光的强度分布沿着Y轴方向的中心位置不同于彼此，因此，从像素行发出的光束被观察为在Y轴方向上不均匀，其被观察者感觉为横条纹感。从表1中示出的实验结果可以看出，显然，不使观察者感知横条纹感的开口部分的重心位置的移动平均值的阈值在从2.8μm至11μm的范围内。从评估样品的制造变化所导致的像素形状的变化约是2μm的观点来看，可以发现，通过将移动平均值的波动范围设计成等于或小于约5μm，可以限制横条纹感。
如上文所述，通过减小每行子像素的开口部分的重心位置的移动平均值的波动范围，可以限制横条纹感。因此，在与本发明的实施方式相关的显示设备中可以限制横条纹感。
实施例
实施例1：
在下文中将提供关于通过使用液晶显示设备所实现的本发明的实施方式的显示设备的实施例，本实施例阐述液晶显示设备的子像素的具体布局。对于本实施例的显示设备的结构和驱动方式，可以采用本发明的实施方式的显示设备的类似结构和类似驱动方式。
图12示出实施例1的液晶显示设备的一个像素的开口部分的布局。一个像素由在X轴方向上具有间距Ppx且在Y轴方向上具有间距Ppy的6个子像素61组成。在排列在X轴方向上的每行子像素上布置有相同颜色的色阻。在图12示出的实施例中，红色色阻51、绿色色阻52和蓝色色阻53分别被放置在子像素的行R1、行G1和行B1上。在图12中，Cg_R1(X)是表示子像素行R1的开口部分的重心位置的线，Cg_G1(X)是表示子像素行G1的开口部分的重心位置的线，以及Cg_B1(X)是表示子像素行B1的开口部分的重心位置的线。
图13详细示出图12中所示的实施例1的子像素61。下文将使用通过划分子像素61所得到的三个区域、即区域C、区域D和区域E来阐述实施例1的子像素61的特征。在区域C中，子像素61通过遮光部分而与在X轴方向上与该子像素61相邻的另一子像素接触，该遮光部分作为相邻子像素的边界。遮光部分具有宽度“e”且在区域C中相对于X轴以角度θ1倾斜。因此，通过以下表达式(9)得出遮光部分在Y轴上方向上的长度。
e/cosθ1 (9)
类似地，在区域E中，子像素61通过遮光部分与在X轴方向上与该子像素61相邻的另一子像素接触，该遮光部分作为相邻子像素的边界。遮光部分具有宽度“e”且在区域E中相对于X轴以角度θ1倾斜。因此，通过表达式(9)也得出遮光部分在Y轴上方向上的长度。
在区域D中，通过线段T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7限定子像素61的开口部分在Y轴方向上的上边，以及通过线段B1、B2、B3、B4、B5、B6和B7限定开口部分在Y轴方向上的下边。在本文中，线段T1和线段B1相互平行。线段T2和线段B2也相互平行，线段T3和线段B3也相互平行，线段T4和线段B4也相互平行，线段T5和线段B5也相互平行，线段T6和线段B6也相互平行，以及线段T7和线段B7也相互平行。在该结构中，如果在图13中所示出的h1的值被设置成与通过表达式(9)得出的值相同的值，从几何关系的观点来看，在所有的区域中等同地，子像素的开口部分在Y轴方向上的长度为通过下列表达式(10)得出的值。
h–e/cosθ1 (10)
在该表达式中，h表示在图13中示出的区域的长度。在图13中示出的角度θ1、θ2、θ3和θ4不必彼此相等。
然后，将阐述开口部分的重心的计算。通过在关于本发明的实施方式的以上阐述中给出的表达式(5)或表达式(6)，计算在图12中所示出的开口部分的每个重心Cg_R1(X)、Cg_G1(X)和Cg_B1(X)。从图12可以看出，在一个子像素61中，开口部分的重心位置在Y轴方向上向上波动两次且向下波动两次。在波动的周期中，最长的周期被设置成接近在液晶层上所测量的柱面透镜的斑点宽度Wg的值。如果周期远大于斑点宽度Wg，则增大θ2至θ4的值就可以增大开口部分的重心位置在Y轴方向上向上和向下波动的频率，这导致上述周期减小。换而言之，增大角度意味着增加通过划分区域D所得到的区域D’1至区域D’7的数量。此时，划分数量应该被调整以便保持与X轴方向上的右侧和左侧的相邻的子像素在形状上的一致性。
根据本实施例，由于以下原因，可以限制莫尔图案的生成且可以减少横条纹感，该原因类似于本发明的实施方式中已阐述的原因。首先，开口部分在Y轴方向上的长度是恒定的而与在X轴方向上的位置无关，这限制莫尔图案。其次，开口部分的重心位置在Y轴方向上的竖向波动的周期被设置成接近柱面透镜的斑点宽度Wg的值，这减小了开口部分的重心位置的移动平均值(利用平均范围Wg所计算)在Y轴方向上的波动。
此外，本实施例的结构可以增大子像素的开口率。如图3中所示，每个子像素至少由TFT64、液晶电容65和存储电容66组成。为了合适地布局TFT64，在XY坐标系中需要在X轴方向和Y轴方向上延伸特定长度的空间。在图5示出的子像素的布局中，沿着在Y轴方向上延伸的线隔开开口部分，用于隔开开口部分的遮光部分的宽度是狭窄的。因此，难以将TFT64放置在该区域周围的遮光部分上，且需要将TFT64放置在其他区域中，这导致开口率变差。另一方面，在本实施例中，如图12中所示，在XY平面中存在在X轴方向和Y轴方向上延伸特定长度的遮光部分，TFT64可以放置在该遮光部分上，这可以增大开口率。
实施例2：
在下文中将提供关于通过使用液晶显示设备所实现的本发明的实施方式的显示设备的实施例，本实施例阐述液晶显示设备的子像素的具体布局。对于本实施例的显示设备的结构和驱动方式，可以采用本发明的实施方式的显示设备的类似结构和类似驱动方式。
图14示出实施例2的液晶显示设备的一个像素的开口部分的布局。一个像素由在X轴方向上具有间距Ppx且在Y轴方向上具有间距Ppy的6个子像素61组成。在排列在X轴方向上的每行子像素上布置有相同颜色的色阻。在图14示出的实施例中，红色色阻51、绿色色阻52和蓝色色阻53分别被放置在子像素的行R1、行G1和行B1上。在图14中，Cg_R1(X)是表示子像素的行R1的开口部分的重心位置的线，Cg_G1(X)是表示子像素的行G1的开口部分的重心位置的线，以及Cg_B1(X)是表示子像素的行B1的开口部分的重心位置的线。
图15详细示出图14中所示的实施例2的子像素61。下文将使用通过划分子像素61所得到的三个区域、即区域F、区域G和区域H来阐述实施例2的子像素61的特征。在区域F中，子像素61通过遮光部分与在X轴方向上与该子像素61相邻的另一子像素接触，该遮光部分作为相邻子像素的边界。遮光部分具有宽度“e”且在区域F中相对于X轴以角度θ1倾斜。因此，通过以上表达式(9)得出遮光部分在Y轴上方向上的长度。
类似地，在区域H中，子像素61通过遮光部分与在X轴方向上与该子像素61相邻的另一子像素接触，该遮光部分作为相邻子像素的边界。遮光部分具有宽度“e”且在区域H中相对于X轴以角度θ1倾斜。因此，通过表达式(9)也得出遮光部分在Y轴上方向上的长度。
在区域G中，通过线段T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8和T9限定子像素61的开口部分在Y轴方向上的上边，以及通过线段B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8和B9限定开口部分在Y轴方向上的下边。在本文中，线段T1和线段B1相互平行。线段T2和线段B2也相互平行，线段T3和线段B3也相互平行，线段T4和线段B4也相互平行，线段T5和线段B5也相互平行，线段T6和线段B6也相互平行，线段T7和线段B7也相互平行，线段T8和线段B8也相互平行，以及线段T9和线段B9也相互平行。在该结构中，如果在图15中所示出的h1的值被设置成与通过表达式(9)得出的值相同的值，从几何关系的观点来看，等同地在所有的区域中，子像素的开口部分在Y轴方向上的长度为通过上述表达式(10)得出的值。
在该表达式中，h表示在图15中示出的区域的长度。在图15中示出的角度θ1、θ2、θ3、θ4和θ5不必彼此相等。
然后，将阐述开口部分的重心的计算。通过在关于本发明的实施方式的以上阐述中给出的表达式(5)或表达式(6)，计算在图14中所示出的开口部分的每个重心Cg_R1(X)、Cg_G1(X)和Cg_B1(X)。从图15可以看出，在一个子像素61中，开口部分的重心位置在Y轴方向上向上波动两次或者三次且向下波动两次或者三次。在波动的周期中，最长的周期被设置成接近在液晶层上所测量的柱面透镜的斑点宽度Wg的值。如果周期远大于斑点宽度Wg，则增大θ2至θ5的值就可以增大开口部分的重心位置在Y轴方向上向上和向下波动的频率，这导致上述周期减小。换而言之，增大角度意味着增加通过划分区域G所得到的区域G’1至区域G’9的数量。此时，划分数量应该被调整以便在形状上保持与在X轴方向的右侧和左侧的相邻子像素的一致性。
根据本实施例，由于下列原因，可以限制莫尔图案的生成且可以减少横条纹感，该原因类似于本发明的实施方式中已阐述的原因。首先，开口部分在Y轴方向上的长度是恒定的，而与在X轴方向上的位置无关，这限制莫尔图案。其次，开口部分的重心位置在Y轴方向上的竖向波动的周期被设置成接近柱面透镜的斑点宽度Wg的值，这减小了开口部分的重心位置的移动平均值(采用平均范围Wg所计算)在Y轴方向上的波动。
此外，本实施例的结构可以增大子像素的开口率。在本实施例中，如图14中所示，在XY平面中存在在X轴方向和Y轴方向上延伸特定长度的遮光部分，TFT64可以放置在该遮光部分上，这可以增大开口率。因此，由于实施例1中所阐述的类似原因，可以增大开口率。
实施例3：
在下文中将提供关于通过使用液晶显示设备所实现的本发明的实施方式的显示设备的实施例，本实施例阐述液晶显示设备的子像素的具体布局。对于本实施例的显示设备的结构和驱动方式，可以采用本发明的实施方式的显示设备的类似结构和类似驱动方式。
图16示出实施例3的液晶显示设备的一个像素的开口部分的布局。一个像素由在X轴方向上具有间距Ppx且在Y轴方向上具有间距Ppy的6个子像素61组成。在排列在X轴方向上的每行子像素上布置有相同颜色的色阻。在图16示出的实施例中，红色色阻51、绿色色阻52和蓝色色阻53分别被放置在子像素的行R1、行G1和行B1上。在图16中，Cg_R1(X)是表示子像素的行R1的开口部分的重心位置的线，Cg_G1(X)是表示子像素的行G1的开口部分的重心位置的线，以及Cg_B1(X)是表示子像素的行B1的开口部分的重心位置的线。
图17详细示出图16中所示的实施例3的子像素61。实施例3的子像素61具有的开口部分的形状为，在关于本发明的实施方式的阐述中所说明的每个开口部分在Y轴方向上分成两部分。子像素的开口部分在X轴方向上用遮光部分隔开，所有的遮光部分具有宽度“e”且相对于X轴以角度θ倾斜。在Y轴方向上隔开子像素开口部分的遮光部分通过与X轴平行的边界线E1和E2来限定。假设在X轴方向上隔开开口部分的遮光部分具有中心线L1至L5，则开口部分被调整使得每个中心线与线E1和E2相交的位置的X轴坐标彼此一致。此外，开口部分被调整使得：W、θ、Ppx、h1和h2的值保持通过以下表达式(11)和(12)所表示的关系。
h2+h3＝W×tanθ (11)
Ppx＝n×W (12)
在这些表达式中，h2和h3是图17中所示的开口部分在Y轴方向上的高度，且“n”是等于1或者大于1的整数。在图17的实施例中，“n”的值是4。当这些表达式成立时，从几何关系的观点来看，在X轴方向上的各个位置处开口部分在Y轴方向的高度的总和为通过以下表达式(13)得出的恒定值，而与在X轴方向上的位置无关。
h2+h3–e/cosθ (13)
然后，将阐述开口部分的重心的计算。
在图17中所示的子像素的开口部分中，存在包括在Y轴方向上所布置的三个开口部分的区域，如沿着图18中示出的线C-C’切割的区域。在该区域中，通过使用图18中所示出的符号，按照下式可以计算开口部分的重心位置。
通过适当地使用以上表达式(14)、(5)和(6)，计算在图16中所示出的开口部分的每个重心Cg_R1(X)、Cg_G1(X)和Cg_B1(X)。从图16可以看出，在一个子像素61中，开口部分的重心位置在Y轴方向上向上波动四次且向下波动四次。在波动的周期中，最长的周期被设置成接近在液晶层上所测量的柱面透镜的斑点宽度Wg的值。如果周期远大于斑点宽度Wg，则可以增大在表达式(12)中“n”的值。
根据本实施例，由于下列原因，可以限制莫尔图案的生成且可以减少横条纹感，该原因类似于本发明的实施方式中已阐述的原因。首先，开口部分在Y轴方向上的总长度是恒定的而与在X轴方向上的位置无关，这限制莫尔图案。其次，开口部分的重心在Y轴方向上的竖向波动的周期被设置成接近柱面透镜的斑点宽度Wg的值，这减小了开口部分的重心位置的移动平均值(在范围Wg中计算)在Y轴方向上的波动。
尽管本实施例示出子像素的每个开口部分在Y轴方向上被分成两块的示例，然而每个开口部分可以在Y轴方向上被分成三块或者更多块。在该情况中，优选地，在Y轴方向上隔开开口部分的遮光部分平行于X轴，且在Y轴方向上具有相同的宽度，在X轴方向上隔开开口部分的遮光部分的中心线在开口部分在Y轴方向上被隔开的位置处平行于Y轴。基于表达式(6)和(14)的规律，可以容易地得出在该情况下计算重心位置的方式。
此外，在Y轴方向上隔开每个开口部分的方式可类似地应用到实施例2中示出的开口部分的布局。同样地，在该情况中，优选地，在Y轴方向上隔开开口部分的遮光部分平行于X轴，且在Y轴方向上具有相同的宽度，在X轴方向上隔开开口部分的遮光部分的中心线在开口部分在Y轴方向上被隔开的位置处平行于Y轴。
尽管已经使用特定术语阐述了本发明的有关实施方式和实施例，然而，这样的阐述仅出于示例的目的，应该理解，在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可以做出变化和变型。
在以上实施方式和实施例中，作为实现本发明实施方式的显示设备的方式，采用液晶显示设备来对实施例进行了阐述。然而，通过采用除了上述实施例中示出的液晶显示设备之外的设备，可以实现这样的显示设备。例如，有机或无机的EL(电发光)显示设备或者使用PDP(等离子显示板)的显示设备可以被提供作为显示设备。
图19示出显示设备1的结构示例，在该情况中，本发明的实施方式的显示设备通过使用配备EL面板的显示设备来实现。在图19中，附图标记7表示EL面板。图20是示意性地示出EL面板7的像素布置的图。EL面板7包括在X轴方向和Y轴方向上排列的3×3个像素6。每个像素由在矩阵中排列的6个子像素组成。形成一个像素6的6个子像素61被布置成图20中所示的子像素RR、RL、GR、GL、BR和BL。子像素RR是对右眼显示红色图像的子像素，以及，子像素RL是对左眼显示红色图像的子像素。类似地，子像素GR、GL、BR和BL分别是对右眼显示绿色图像的子像素、对左眼显示绿色图像的子像素、对右眼显示蓝色图像的子像素、对左眼显示蓝色图像的子像素。从图20可以看出，在X轴方向上排列的子像素61的行显示相同颜色的图像，显示R、G和B颜色的图像的这样的子像素行按照该颜色次序被布置在Y轴方向上。对于每个子像素的发光部分或多个发光部分的布局，可以采用在图4、图12或者图14中所示出的布局。
在该实施例中，发光部分通过EL元件的阴极和阳极的相交来限定。通过使用与对于所述液晶显示设备的定义类似的定义，在上述实施例中所示出的液晶显示设备的开口部分的重心位置在该实施例中可以替换为发光部分的重心位置。通过将发出三种光的材料(其中，这三种光具有对应于光的三种原色的波长)涂到相应的发光部分上，或者通过将发出白光的材料涂到所有的子像素上且将滤色器放置在子像素上，以用滤色器对透过光的光谱进行分离，由此可以限定发出的光的颜色。只要从子像素中的一个子像素发出的光的颜色与在X轴方向上相邻的子像素的行发出的光的颜色相同且与在Y轴方向上相邻的子像素发出的光的颜色不同，则可以采用上述方式中的任一种方式。对于本实施例重要的是，子像素的发光部分被调整，以保持发光部分的重心位置的移动平均值在Y轴方向上的波动范围等于或小于预定的值。在本文中，通过计算在X轴方向的多个位置处每个子像素的发光部分或者多个发光部分的重心位置(换而言之，从发光部分发出的光的强度分布沿着Y轴方向的重心位置)，并通过将斑点宽度Wg用作平均化范围，在X轴方向的各个位置处取移动平均值，由此来获得移动平均值，其中，斑点宽度Wg是当平行光通量沿着法线方向进入柱面透镜时在发光表面的位置处所形成的会聚光的宽度。
在上文的阐述中，给出了同时显示用于左眼的图像和用于右眼的图像的显示设备的实施例。然而，以上实施例可以被应用到同时显示两个或更多个图像的显示设备，即，用于处理多视角的显示设备。此外，以上实施例除了可以应用到使用作为光的三种原色的红色、绿色和蓝色的示例性显示设备之外，还可以应用到使用除了红色、绿色和蓝色以外的颜色的显示设备。
此外，减小开口部分或者发光部分的重心位置的移动平均值的波动范围也可以表示为：使开口部分(或发光部分)的重心Cg(X)的位置的竖向波动的周期接近柱面透镜的斑点宽度Wg，或者等于或小于斑点宽度Wg。作为实现上述方案的方式，可以考虑以下方式：减小开口部分(或发光部分)的重心Cg(X)的位置的竖向波动的周期的方式以及增大斑点宽度Wg的方式。然而，增大斑点宽度Wg，就增大了从在X轴方向上相邻的子像素发出的光的混合程度，这增大了3D串扰的值且使图像质量变差。因此，减小开口部分(或发光部分)的重心Cg(X)的位置的竖向波动的周期是优选的。

Claims (6)

1.一种液晶显示设备，包括：
第一基板；
第二基板；
液晶层，所述液晶层放置在所述第一基板和所述第二基板之间；
子像素阵列，所述子像素阵列沿第一方向和第二方向排列，所述第一方向和所述第二方向彼此垂直，所述子像素中的每个子像素包括一个开口部分或多个开口部分，所述开口部分在沿所述第二方向的各个位置处沿着所述第一方向的总长度是恒定的，而与沿所述第二方向的所述位置无关；以及
布置在所述第一基板或所述第二基板上的柱面透镜的阵列，所述柱面透镜沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排列，用于在所述第二方向上分离入射光通量，
其中，在排列在所述第二方向上的每行子像素中，所述开口部分被布置成使得所述开口部分的重心的位置的移动平均值波动并且其波动范围为等于或者小于5μm，其中，通过在沿所述第二方向的多个位置处沿着所述第一方向获得所述开口部分的重心的位置，并通过对沿所述第二方向的所述多个位置中的每个位置而在斑点宽度内对所述重心的位置求平均值，来计算所述移动平均值，所述斑点宽度是当平行光通量进入所述柱面透镜中的一个柱面透镜时在所述液晶层上形成的会聚光的宽度。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，
其中，所述子像素中的每个子像素包括沿所述第二方向排列的一个开口部分或多个开口部分，以及，
所述一个开口部分或所述多个开口部分的数量和所述一个开口部分或所述多个开口部分的形状被限定，以使在所述子像素中的每个子像素中的所述一个开口部分或所述多个开口部分的所述重心的位置的波动周期中最长的周期几乎等于所述斑点宽度。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述子像素中的每个子像素包括色阻，所述每个子像素的色阻的颜色与在所述第二方向上相邻的其他子像素的色阻的颜色相同且与在所述第一方向上相邻的其他子像素的色阻的颜色不同。
4.一种发光显示设备，包括：沿第一方向和第二方向排列的子像素阵列，所述第一方向和所述第二方向彼此垂直，所述子像素中的每个子像素包括一个发光部分或多个发光部分，所述发光部分在沿所述第二方向的各个位置处沿着所述第一方向的总长度是恒定的，而与沿所述第二方向的所述位置无关；以及
布置在第一基板或第二基板上的柱面透镜的阵列，所述柱面透镜沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排列，用于在所述第二方向上分离入射光通量，
其中，在沿所述第二方向排列的每行子像素中，所述发光部分被布置成使得所述发光部分的重心的位置的移动平均值波动并且其波动范围为等于或者小于5μm，其中，通过在沿所述第二方向的多个位置处沿着所述第一方向获得所述发光部分的重心的位置，并通过对沿所述第二方向的所述多个位置中的每个位置而在斑点宽度内对所述重心的位置求平均值，来计算所述移动平均值，所述斑点宽度是当平行光通量进入所述柱面透镜中的一个柱面透镜时在所述发光部分上形成的会聚光的宽度。
5.根据权利要求4所述的发光显示设备，
其中，所述子像素中的每个子像素包括沿所述第二方向排列的一个发光部分或多个发光部分，以及，
所述一个发光部分或所述多个发光部分的数量和所述一个发光部分或所述多个发光部分的形状被限定，以使在所述子像素中的每个子像素中的所述一个发光部分或所述多个发光部分的所述重心的位置的波动周期中最长的周期几乎等于所述斑点宽度。
6.根据权利要求4所述的发光显示设备，其中，所述子像素中的每个子像素的所述一个发光部分或所述多个发光部分发出的光的颜色与在所述第二方向上相邻的其他子像素的所述一个发光部分或所述多个发光部分发出的光的颜色相同且与在所述第一方向上相邻的其他子像素的所述一个发光部分或所述多个发光部分发出的光的颜色不同。
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