CN104581131B - 像素结构、阵列基板及其控制方法和显示器件 - Google Patents

像素结构、阵列基板及其控制方法和显示器件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于裸眼立体显示的像素结构，包括：子像素的主显示区；和子像素的串扰区，其中，主显示区和串扰区的亮度被分别控制。还涉及一种与斜向光栅配合使用的阵列基板，包括：衬底；多条数据线和多条栅极线；布置在衬底上的成阵列布置的像素结构，像素结构的阵列中的至少部分像素结构为上述的像素结构，且裸眼立体显示时像素结构的阵列中的子像素的图像排布相应为斜向排序的方式。还涉及一种控制阵列基板的像素结构的方法。

Description

像素结构、阵列基板及其控制方法和显示器件
技术领域
本发明的实施例涉及裸眼立体显示领域，尤其涉及一种用于裸眼立体显示的像素结构，一种与斜向光栅配合使用的阵列基板，一种具有该阵列基板的显示器件，以及一种控制用于裸眼立体显示的阵列基板的方法。
技术背景
现有裸眼立体显示技术为了降低莫尔条纹以及降低视角死区产生的不适感，在像素的图形排列的设计上多采用斜向排序的方式。如此，像素会在局部区域产生相异显示画面的直接串扰。如图1所示，在特定的角度中，主要显示像素2的图像，但是部分像素1以及像素3的画面也会通过光学器件而显示出来，因而发生图像2与图像1&3之间的串扰。
这样的串扰使得立体显示效果在突出感比较大的时候，会发生图像模糊的情况，降低了立体效果以及观看的舒适度。
发明内容
为了降低裸眼立体显示中图像之间的串扰，提出本发明。
根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种用于裸眼立体显示的像素结构，包括：子像素的主显示区；和子像素的串扰区，其中，主显示区和串扰区的亮度被分别控制。
在本发明的一个实施例中，所述子像素为大致矩形形状，且所述串扰区为所述子像素的四个角部至少之一。
在本发明的一个实施例中，子像素主显示区和串扰区的亮度的利用两条数据线分别控制。
在本发明的一个实施例中，子像素的主显示区和串扰区的亮度利用两条栅极线分别控制。
根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种与斜向光栅配合使用的阵列基板，包括：衬底；多条数据线和多条栅极线；布置在衬底上的成阵列布置的像素结构，像素结构的阵列中的至少部分像素结构为用于裸眼立体显示的像素结构，包括：子像素的主显示区；和子像素的串扰区，其中，主显示区和串扰区的亮度被分别控制，且裸眼立体显示时像素结构的阵列中的子像素的图像排布相应为斜向排序的方式。在本发明的一个实施例中，两条数据线分别连接到对应子像素的主显示区和串扰区以分别控制对应子像素的主显示区和串扰区的亮度。在本发明的一个实施例中，两条栅极线分别连接到与该栅极线平行的对应一列子像素的主显示区和串扰区以分别控制对应子像素的主显示区和串扰区的亮度。
根据本发明的实施例的再一方面，提出了一种显示器件，包括上述的阵列基板。
根据本发明的还一方面，提出了一种控制用于裸眼立体显示的阵列基板的方法，所述阵列基板具有像素结构的阵列，该方法包括步骤：基于立体显示排图的需要，将像素结构阵列中的至少部分像素结构中的子像素划分为主显示区和串扰区；和独立控制主显示区和串扰区的亮度。
在本发明的一个实施例中，该方法中，利用两条数据线分别控制对应子像素的主显示区和串扰区的亮度。进一步地，该方法还包括步骤：使得立体视角死区的部分的串扰区保持打开而处于亮态。
在本发明的一个实施例中，该方法中，利用两条栅极线分别控制与该栅极线平行的对应一列子像素的主显示区和串扰区的亮度。
基于本发明的技术方案，在3D显示中，通过将子像素中容易与其他子像素发生串扰的区域(即串扰区)从子像素中剥离出来，实现子像素的主显示区和串扰区的分别控制，可以将子像素发生串扰的串扰区关闭，避免串扰区的不利影响。
附图说明
图1为示出现有技术中裸眼立体显示中图像之间的串扰的示意图，以视差遮挡光栅裸眼立体技术为例；
图2为根据本发明的一个示例性实施例的将子像素分为主显示区和串扰区的示意图；
图3为根据本发明的一个实施例的像素控制的示意图；
图4为与图3中的控制相对应的裸眼立体显示的示意图，以视差遮挡光栅裸眼立体技术为例；
图5为根据本发明的一个实施例的像素控制的示意图；
图6为与图5中的控制相对应的裸眼立体显示的示意图，以视差遮挡光栅裸眼立体技术为例。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
如图2-6所示，本发明提出了一种用于裸眼立体显示的像素结构，包括：子像素的主显示区10；和子像素的串扰区20，其中，主显示区10和串扰区20的亮度被分别控制。即，依照光学元件(如柱透镜，视差遮挡光栅)与子像素之间的位置关系，将子像素切分为两部分。其中一部分为主要显示区，一部分为串扰区。
在3D显示中，通过将子像素中容易与其他子像素发生串扰的区域(即串扰区)从像素中剥离出来，实现子像素的主显示区和串扰区的分别控制，可以将子像素发生串扰的串扰区关闭，避免串扰区的不利影响。
为了降低莫尔条纹以及降低视角死区的不适感，在图形排列上多采用斜向排序的方式。常见技术包括5图、9图、27图等。子像素排布时，矩形子像素成阵列布置。倾斜布置的光学元件(例如光栅)使得串扰区形成在矩形子像素的角部，只是串扰区的大小会有不同。在图2中，所述子像素为大致矩形形状，且所述串扰区20为所述子像素的四个角部之一。需要指出的是，图2仅仅示出了串扰区形状划分的一个方法。串扰区可为三角形，也可为视觉上接近三角形的多边形。在本发明的实施例中，串扰区仅仅设置在像素的右下角，但是，也可以设置在像素的左上角，或者右下角和左下角同时设置。换言之，如有必要，串扰区可以设置在子像素的四个角部至少之一。
如图3所示，子像素的主显示区10和串扰区20的亮度利用两条数据线D1和D2分别控制。公共电极线C与串扰区20和主显示区10导通，在栅极线G导通的情况下，数据线D1和D2分别与主显示区10和串扰区20导通。可以通过控制数据线D2的信号控制串扰区20是否为暗态。如此，虽然多了一条数据线使得开口率降低，但是每一个子像素的串扰区20或者每一个串扰区20可以被独立控制。
图4中的阴影部分或加黑部分对应于串扰区20。图4中以示出像素3为例。需要指出的是，并非每一个子像素都需要分为主显示区和串扰区，只有那些被相邻子像素(或图像)的串扰较大的子像素才可能需要独立出串扰区。是否设置串扰区以及串扰区的大小和形状取决于子像素的图像排布以及斜向光栅的布置方向或位置。在图4中，以阴影部分示出的串扰区被关闭从而呈暗态，或者串扰较大的图像之间，将串扰区完全关闭从而呈暗态，从而相邻子像素2或4的画面不会出现在子像素3的画面中。
还需要指出的是，在本发明的技术方案中，串扰面积相对于子像素的面积较大的子像素并不是一定需要设置独立的串扰区。基于本发明的技术方案，即使在仅部分子像素设置了独立控制的串扰区的情况下，也有助于提高立体效果和观看的舒适度。
如图5所示，子像素利用两条栅极线G1和G2分别控制主显示区10和串扰区20的亮度。3D模式下，依照排图的需要，开通串扰区的栅极线G2使得串扰区与公共电极线的电压Vcom导通而形成暗区，可以在水平方向上整列调整串扰区的亮度，每一列子像素的串扰区可以整列控制。对于串扰较大的图像，调节串扰区为暗区(即关闭串扰区)以降低串扰。具体地，如图5中所示，数据线D1和数据线D3与栅极线G1连接，数据线D4连接栅极线G2和公共电极线C，在栅极线G1导通时，数据线D1的信号分别连通到主显示区10和串扰区20，同时公共电极线C的信号连通到主显示区10和串扰区20，此时主显示区10和串扰区20均为亮区；而在之后一个时间，例如需要控制串扰区20为暗区时，栅极线G1不导通且栅极线G2导通，从而串扰区20通过数据线D3、栅极线G2和数据线D4与公共电极线C的电压Vcom导通，以将串扰区20变为暗区。图5中的控制方案虽然无法任意调整每一个子像素的串扰区的亮暗，但相对于图3中的控制方案，子像素有较大的开口率。
图6中的阴影部分或加黑部分对应于串扰区20。图6中以示出像素2为例。需要指出的是，并非每一排子像素都需要分为主显示区和串扰区，只有那些被相邻子像素(或图像)的串扰较大的子像素所在的排才需要独立出串扰区，例如，在图6中，由上到下的方向上第1排子像素中的子像素2因为串扰较少，就不需要设置串扰区。是否设置串扰区以及串扰区的大小和形状取决于像素的图像排布以及斜向光栅的布置方向或位置。在图6中，以阴影部分示出的串扰区被关闭从而呈暗态，或者串扰较大的图像之间，将串扰区完全关闭从而呈暗态，从而相邻子像素1或3的画面不会出现在子像素2的画面中。在图6中，自上而下的第3排和第6排的子像素2的串扰区较大，从而对该排的串扰区进行独立于主显示区的控制。当然，对于串扰区较大的子像素排，也可以不对子像素划分为主显示区和串扰区进行独立控制。
在一个子像素存在需要独立于主显示区控制的多个串扰区的情况下，该多个串扰区可以同时控制，例如将每一个串扰区，在图3中，同时连接到数据线D2，而在图5中，同时连接到栅极线G2。不过，每一个子像素的每一个串扰区也可以独立控制，不过，需要多出数据线或栅极线。
基于以上，本发明也提出了一种与斜向光栅30配合使用的阵列基板，包括：衬底(未示出)；多条数据线和多条栅极线；布置在衬底上的成阵列布置的像素结构，像素结构的阵列中的至少部分像素结构包括像素的主显示区和像素的串扰区，其中，主显示区和串扰区的亮度被分别控制，且裸眼立体显示时像素结构的阵列中的子像素的图像排布相应为斜向排序的方式。
基于该阵列基板，在3D显示中，通过将子像素中容易与其他子像素发生串扰的区域(即串扰区)从子像素中剥离出来，实现子像素的主显示区和串扰区的分别控制，可以将子像素发生串扰的串扰区关闭，避免串扰区的不利影响。
如上图3所示，可以将两条数据线D1和D2分别连接到对应子像素的主显示区和串扰区以分别控制对应子像素的主显示区10和串扰区20的亮度。如此，虽然多了一条数据线使得开口率降低，但是每一个像素的串扰区或者每一个串扰区可以被独立控制。
如图5所示，可以将两条栅极线G1和G2分别连接到与该栅极线平行的对应一列子像素的主显示区10和串扰区20以分别控制对应像素的主显示区10和串扰区20的亮度。如此，虽然无法任意调整每一个子像素的串扰区20的亮暗，但像素有较大的开口率。
本发明也提出了一种显示器件，包括上述的阵列基板。所述显示器件可以为：OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
明显地，该显示器件因为包含了上述的阵列基板，从而也具有上述阵列基板所具有的效果。
本发明还提出了一种控制用于裸眼立体显示的阵列基板的方法，阵列基板具有像素结构的阵列，该方法包括步骤：基于立体显示排图的需要，将像素结构阵列中的至少部分像素结构中的子像素划分为主显示区和串扰区；和独立控制主显示区和串扰区的亮度。
基于该方法，在3D显示中，通过将子像素中容易与其他子像素发生串扰的区域(即串扰区)从子像素中剥离出来，实现子像素的主显示区和串扰区的分别控制，可以将子像素发生串扰的串扰区关闭，避免串扰区的不利影响。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，利用两条数据线D1和D2分别控制对应子像素的主显示区10和串扰区20的亮度。如此，虽然多了一条数据线使得开口率降低，但是每一个子像素的串扰区20或者每一个串扰区20可以被独立控制。
进一步地，还包括步骤：使得立体视角死区的部分的串扰区保持打开。如此，可以使得立体视角死区仍然有图像可以看到，虽然模糊，但是也有显示效果，提高观看者的舒适度。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，利用两条栅极线G1和G2分别控制与该栅极线平行的对应一列子像素的主显示区10和串扰区20的亮度。如此，虽然无法任意调整每一个子像素的串扰区20的亮暗，但像素有较大的开口率。
在本发明的示例中，以视差遮挡光栅裸眼立体技术为例进行了说明。需要指出的是，本发明的技术方案也适用于利用其它光学元件如柱透镜实现裸眼立体显示的技术。
在本发明中，当需要2D显示时，则不需要对子像素的主显示区和串扰区分开控制，而是两者为统一亮度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于裸眼立体显示的阵列基板，包括至少一个子像素，所述子像素包括主显示区(10)和串扰区(20)，并且主显示区的亮度和串扰区的亮度被分别控制，其特征在于：
所述阵列基板还包括第一栅极线(G1)、第二栅极线(G2)、第一数据线(D1)、第二数据线(D3)、第三数据线(D4)和公共电极线(C)，其中，所述阵列基板配置为：
当第一栅极线(G1)导通时，第一数据线(D1)分别连通主显示区(10)和串扰区(20)，并且公共电极线(C)分别连通主显示区(10)和串扰区(20)；以及
当第二栅极线(G2)导通且第一栅极线(G)未导通时，串扰区(20)经由第二数据线(D3)、第二栅极线(G2)和第三数据线(D4)连通公共电极线(C)。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述子像素为大致矩形形状，且所述串扰区为所述子像素的四个角部至少之一。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括多个子像素，并且所述阵列基板还包括衬底，所述多个子像素在所述衬底上布置成子像素阵列，并且在进行裸眼立体显示时，子像素阵列中的子像素的图像排布为斜向排序的方式。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，
第一栅极线连接到沿与该第一栅极线平行的方向布置的一列子像素中的每个子像素的主显示区；以及
第二栅极线连接到与所述一列子像素中的每个子像素的串扰区。
5.一种显示器件，其特征在于，包括根据权利要求1至4中任一项所述的阵列基板。
6.一种控制权利要求1至4中任一项所述的阵列基板的方法，该方法包括以下步骤：
导通第一栅极线(G1)，使得所述主显示区(10)和所述串扰区(20)均为亮区；和
关闭第一栅极线(G1)并导通第二栅极线(G2)，使得所述串扰区(20)变为暗区。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
使位于立体视角死区内的串扰区保持打开而处于亮态。
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