CN104835445A - 显示面板及其显示驱动方法、显示驱动装置、显示装置 - Google Patents

显示面板及其显示驱动方法、显示驱动装置、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种显示面板及其显示驱动方法、显示驱动装置、显示装置。该显示面板中的像素阵列中的亚像素在显示时分为用于显示四幅视图的四个视图像素组，能够将死区降低为视区的25％，显著提高裸眼3D显示的质量。

Description

显示面板及其显示驱动方法、显示驱动装置、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其显示驱动方法、显示驱动装置、显示装置。
背景技术
裸眼3D显示是不需要辅助设备(如佩戴红蓝、偏振、快门眼镜或者液晶头盔等)的一种显示技术，它在航空航天、军事、医学、广告设计和娱乐互动等领域均有广泛的应用背景。裸眼3D显示的主流技术有两种：狭缝光栅和柱镜光栅。狭缝光栅是由透光和挡光的光栅条组成，通过对光线的遮挡作用，来实现不同视点图像的空间分离，而柱镜光栅是利用柱面透镜对光线的折射作用，使光线在空间发生偏转，从而实现与狭缝光栅相似的效果，这两种方式都属于空间复用的裸眼3D显示技术。其中，狭缝光栅因其成本低、便于制作、立体显示效果好等优点而得到广泛应用。
如图1所示，为一种常见的裸眼3D显示面板的结构示意图，包括像素阵列40和设置在像素阵列40出光方向上的光栅部分30，光栅部分30前方为视区20，观看者10位于视区20前方进行3D画面观看，视区20包括交替设置的左眼图视区L'和右眼图视区R'，当观看者左眼落在左眼图视区L'，右眼落在右眼图视区R'时，观看者可以看到正常的3D画面。但是当观看者位置发生移动，左眼落在右眼图视区R'，右眼落在左眼图视区L'时，观看者就无法看到正常的3D画面，而这一区域称为“死区”，如图2所示，图中G区域所示为能够看到正常3D画面的区域，而G区域两侧的N区域则为“死区”，由图2可以看出，当采用左眼图+右眼图时，50％的区域都是死区，大大降低了裸眼3D显示的质量。
发明内容
本发明的一个目的在于降低光栅式裸眼3D显示面板的观看死区，提高裸眼3D显示的质量。
第一方面，本发明提供了一种显示面板，包括：
像素阵列和遮挡在所述像素阵列出光方向上的光栅阵列，所述像素阵列按照第一颜色亚像素列、第二颜色亚像素列、第三颜色亚像素列周期排列，每一个亚像素列中包含多个矩形亚像素；所述像素阵列在显示时包括用于显示第一视图的第一视图像素组、用于显示第二视图的第二视图像素组、用于显示第三视图的第三视图像素组、用于显示第四视图的第四视图像素组；其中，对于任意整数M、X和Y，均满足：第M+4X行第M+4Y列亚像素属于第一视图像素组，第M+1+4X行第M+4Y列亚像素属于第四视图像素组，第M+2+4X行第M+4Y列亚像素属于第三视图像素组，第M+3+4X行第M+4Y列亚像素属于第二视图像素组。
进一步的，所述光栅阵列设置在奇数行亚像素或者偶数行亚像素的出光方向上。
进一步的，所述光栅阵列设置在奇数组亚像素或者偶数组亚像素的出光方向上，每一组亚像素包括四列相邻的亚像素。
进一步的，所述光栅阵列的各个遮光条为平行四边形，该平行四边形的短边位于行方向，长边在像素阵列上的投影沿对角线方向平分第四视图像素组中的亚像素。
第二方面，本发明提供了一种用于驱动上述任一项的显示面板的显示驱动方法，包括：
将待显示的第一视图、第二视图、第三视图和第四视图中的每一个视图划分为多个理论像素单元，并确定每一个理论像素单元中的颜色分量；
针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度；
其中，一个矩形亚像素的矩形采样区的第一顶点位于该矩形亚像素第一侧第一端顶点的第一侧，到矩形亚像素第一侧第一端顶点的距离为该矩形亚像素在行方向宽度的4倍；第二顶点位于该矩形亚像素的第一侧第一端顶点到第二侧第二端顶点的对角线的延长线上，到该对角线的中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线的中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线的中点对称；其中沿第一侧到第二侧方向列数逐渐增大，第一端到第二端方向行数逐渐增大。
进一步的，所述针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度，包括：
针对每一个亚像素，确定其对应的矩形采样区与每一个理论像素单元的重叠面积以及在该理论像素单元中该亚像素的颜色对应的颜色分量；
确定每一个理论像素单元对应的重叠面积与对应的颜色分量的乘积；
根据所得到的各个乘积的和与亚像素面积的比值确定该亚像素的发光亮度。
第三方面，本发明提供了一种用于驱动上述任一项的显示面板的显示驱动装置，其特征在于，所述显示驱动装置包括：
像素划分单元，用于将待显示的第一视图、第二视图、第三视图和第四视图中的每一个视图划分为多个理论像素单元，并确定每一个理论像素单元中的颜色分量；
亮度确定单元，用于针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度；
其中，一个矩形亚像素的矩形采样区的第一顶点位于该矩形亚像素第一侧第一端顶点的第一侧，到矩形亚像素第一侧第一端顶点的距离为该矩形亚像素在行方向宽度的4倍；第二顶点位于该矩形亚像素的第一侧第一端顶点到第二侧第二端顶点的对角线的延长线上，到该对角线的中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线的中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线的中点对称；其中沿第一侧到第二侧方向列数逐渐增大，第一端到第二端方向行数逐渐增大。
进一步的，所述亮度确定单元具体用于针对每一个亚像素，确定其对应的矩形采样区与每一个理论像素单元的重叠面积以及在该理论像素单元中该亚像素的颜色对应的颜色分量；
确定每一个理论像素单元对应的重叠面积与对应的颜色分量的乘积；
根据所得到的各个乘积的和与亚像素面积的比值确定该亚像素的发光亮度。
第四方面，本发明还提供了一种显示装置，包括如上述任一项所述的显示面板以及如上述任一项所述的显示驱动装置。
本发明提供的显示面板，能够将死区降低为视区的25％，显著提高裸眼3D显示的质量。
附图说明
图1和2为现有技术中的一种裸眼3D显示面板的结构示意图；
图3为本发明提供的显示面板的结构示意图；
图4为图4中的像素阵列的结构示意图；
图5示出了图3中的光栅阵列的分布示意图；
图6示出了图3中的光栅阵列的分布示意图；
图7示出了图3中的光栅阵列的分布示意图；
图8示出了R4行S12列的蓝色亚像素的采样区；
图9示出了R4行S12列、R3行S15列、R5行S9列、R2行S6列、R6行S18列蓝色亚像素的矩形采样区；
图10示出了第二视图2中的部分红色亚像素的采样区；
图11示出了第三视图3中的部分绿色亚像素的采样区；
图12示出了第四视图4中的部分绿色亚像素的采样区。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明提供了一种显示面板，如图3和4所示，该显示面板包括像素阵列40和遮挡在所述像素阵列出光方向上的光栅阵列30，与现有技术中不同的是，该像素阵列40包括分别用于显示四种视图的四个视图像素组，参见图4，对于任意正整数M以及任意大于等于0的整数X和Y，均满足：第M+4X行第M+4Y列亚像素属于第一视图1，第M+1+4X行第M+4Y列亚像素属于第四视图4，第M+2+4X行第M+4Y列亚像素属于第三视图3，第M+3+4X行第M+4Y列亚像素属于第二视图2。比如当X、Y均为0时，对于任意小于等于8的值M，均有第M行第M列(R1行S1列，R 2行S2列，R 3行S3列，R4行S4列，R 5行S5列，R 6行S6列，R7行S7列，R 8行S8列)的亚像素均属于第一视图像素组1，而第M+1行第M列(R2行S1列，R3行S2列，R 4行S3列，R5行S4列，R6行S5列，R7行S6列，R8行S7列)的亚像素属于第四视图像素组4，第M+2行第M列(R3行S1列，R4行S2列，R5行S3列，R6行S4列，R7行S5列，R8行S6列)的亚像素属于第三视图像素组3，第M+3行第M列(R4行S1列，R5行S2列，R6行S3列，R7行S4列，R8行S5列)的亚像素属于第二试图2；当X取1，Y取0时，对于任意值M，均有第M+4行第M列(R5行S1列，R 6行S2列，R 7行S3列，R8行S4列)的亚像素属于第一视图像素组1，而M+5行第M列的亚像素属于第四视图像素组4，第M+6行第M列(R7行S1列，R8行S2列)的亚像素属于第三视图像素组3，第M+7行第M列(R8行S1列)的亚像素属于第二试图像素组2；X取1时的对应的亚像素与X取0时的亚像素相比下移了4列亚像素，X取2时的对应的亚像素，与X取1时的亚像素相比下移了4列亚像素，相应的，Y取1时的对应的亚像素与Y取0时的亚像素相比右移了4列亚像素，Y取2时的对应的亚像素，与Y取1时的亚像素相比右移了4列亚像素，在此不再一一列举。
参见图3可以看出，像素阵列所显示的3幅视图通过光栅30后形成视区20时，观看者10的左右眼分别落在4’-3’,3’-2’,2’-1’视区时，都可以看到正常的3D效果，如图中所述的G区域，只有在左右眼落在，1’-4’视区时，才产生死区，如图中所述的N区，这样死区的比例仅占整个视区的25％。
图5为还示出了一种可能的光栅阵列的分布示意图，光栅阵列的各个遮光条设置在奇数行亚像素(R1、R3、R5、R7行)亚像素的出光方向上，每一个遮光条遮挡一行奇数行的亚像素。当然在实际应用中，这里的光栅阵列的各个遮光条也可以设置在偶数行亚像素(R2、R4、R6、R8行)亚像素上方。
图6为还示出了另一种可能的光栅阵列的分布示意图，光栅阵列的各个遮光条设置在奇数组亚像素(S1-S4，S9-S12，S17-S20列亚像素，每四列相邻的亚像素列为一组)的出光方向上，每一个遮光条遮挡四行相连的亚像素。当然在实际应用中，这里的光栅阵列也可以设置在偶数组亚像素(S5-S8，S13-S16，S21-S24)上方。
图7为还示出了另一种可能的光栅阵列的分布示意图，光栅阵列的各个遮光条整体为平行四边形，该平行四边形的短边位于行方向，长边在像素阵列上的投影沿对角线方向平分第四视图像素组4中的亚像素。当然在实际应用中，这里的遮光条作为平行四边形也可以平分其他视图像素中的亚像素，在能够实现3D显示的前提下，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
第二方面，本发明还提供了一种显示驱动方法，可用于驱动上述任一项所述的显示面板，该方法包括：
步骤S1，将待显示的第一视图、第二视图、第三视图和第四视图中的每一个视图划分为多个理论像素单元，并确定每一个理论像素单元中的颜色分量；
步骤S2，针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度；
其中，一个矩形亚像素的矩形采样区的第一顶点位于该矩形亚像素第一侧第一端顶点的第一侧，到矩形亚像素第一侧第一端顶点的距离为该矩形亚像素在行方向宽度的4倍；第二顶点位于该矩形亚像素的第一侧第一端顶点和第二侧第二端顶点的对角线的延长线上，到该对角线中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线中对称；其中沿第一侧到第二侧方向，列数逐渐增大，第一端到第二端方向行数逐渐增大。
采用本发明提供的显示驱动方法，能够避免对显示区域的过采样和不完全采样，能够提升显示效果。
具体的，这里的步骤S2可以具体是指：针对每一个亚像素，确定其对应的矩形采样区与每一个理论像素单元的重叠面积以及在该理论像素单元中该亚像素的颜色对应的颜色分量；确定每一个理论像素单元对应的重叠面积与对应的颜色分量的乘积；根据所得到的各个乘积的和与亚像素面积的比值确定该亚像素的发光亮度。当然在实际应用中，在使用矩形采样区进行采样之后，也可以通过其他方式确定对应亚像素的发光强度。本发明实施例中不再进行详细说明。
下面对本发明提供的显示驱动方法进行进一步的说明。为了便于描述，以第一视图的各个亚像素对应的采样区为例进行说明。
如图8所示，对于R4行S12列的蓝色亚像素B，其对应的矩形采样区可以如图5中的虚线框所示，矩形采样区的第一个顶点(左侧顶点，位于R4行S8列亚像素的左侧上方顶点处)位于该蓝色亚像素左侧上方顶点的左侧4个亚像素的宽度处，矩形采样区的第二个顶点(上方顶点，位于R3行S11列的左侧上方顶点处)位于该蓝色亚像素左侧上方顶点和右侧下方顶点的对角线的延长线上，到该蓝色亚像素对角线中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；矩形采样区的第三顶点(右侧顶点，位于R4行S16列亚像素的右侧下方顶点处)位于该蓝色亚像素右侧下方顶点的右侧4个亚像素的宽度处，与第一顶点关于该蓝色亚像素的对角线的中点对称；矩形采样区的第四顶点(下方顶点)位于R5行S13列的右侧下方顶点处，与第二顶点关于该蓝色亚像素的对角线的中点对称。
如图8所示，假设本发明实施例中的一个理论像素单元PU包含三个行方向上相邻的亚像素，则R4行S12列的蓝色亚像素的矩形采样区与10个理论像素单元所对应的区域存在重叠。在具体实施时，可以计算10个理论亚像素单元中的每一个理论像素单元所对应的重叠面积与该理论像素单元中的蓝色分量的乘积，将各个乘积相加后除以一个亚像素的面积，根据得到的比值确定该蓝色亚像素的发光亮度。
图9还示出了与R4行S12列的蓝色亚像素相邻的同样归属于视图像素组1的R3行S15列、R5行S9列、R2行S6列、R6行S18列蓝色亚像素的矩形采样区。从图中可以看出，对于任一个亚像素，其对应的矩形采样区的第一个顶点位于该蓝色亚像素左侧上方顶点的左侧4个亚像素的宽度处，矩形采样区的第二顶点位于该蓝色亚像素左侧上方顶点和右侧下方顶点的对角线的延长线上，到该对角线的中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线的中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线的中点对称。可见，本发明实施例中，采样区的设计能够对整个显示区域完整采样同时不会采样重叠。
图10示出了第二视图像素组2中的部分红色亚像素所对应的矩形采样区，图11示出了第三视图像素组3中部分的绿色亚像素所对应的矩形采样区，图12示出了第四视图像素组4中部分的绿色亚像素所对应的矩形采样区。与图8和9所示的矩形采样区一致，对于图10-图12中任意一个相应视图像素组的蓝色亚像素，其对应的矩形采样区的第一个顶点位于该蓝色亚像素左侧上方顶点的左侧4个亚像素的宽度处，矩形采样区的第二顶点位于该蓝色亚像素左侧上方顶点和右侧下方顶点的对角线的延长线上，到该对角线的中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线的中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线的中点对称。
不难理解的是，虽然上述是以蓝色亚像素的矩形采样区进行的说明，但是由于红色亚像素、绿色亚像素与蓝色亚像素的分布规律相同，红色亚像素、绿色亚像素的矩形采样区的形状以及与该亚像素的位置关系与蓝色亚像素的矩形采样区的形状以及蓝色亚像素的矩形采样区相对于蓝色亚像素的位置关系一致，在此不再详细说明。
不难理解的是，虽然上述的实施例中，是以三种颜色的亚像素分别为蓝色、绿色和红色进行的说明，但是在实际应用中，上述的三种颜色的亚像素也可以为其他能够混合得到各种色彩的基色，比如CMY等，在此不再一一说明。
另一方面，本发明还提供了一种显示驱动装置，用上述任一项所述的显示面板，该显示驱动装置包括：
像素划分单元，用于将待显示的第一视图、第二视图、第三视图和第四视图中的每一个视图划分为多个理论像素单元，并确定每一个理论像素单元中的颜色分量；
亮度确定单元，用于针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度；
其中，一个矩形亚像素的矩形采样区的第一顶点位于该矩形亚像素第一侧第一端顶点的第一侧，到矩形亚像素第一侧第一端顶点的距离为该矩形亚像素在行方向宽度的4倍；第二顶点位于该矩形亚像素的第一侧第一端顶点到第二侧第二端顶点的对角线的延长线上，到该对角线的中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线的中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线的中点对称；其中沿第一侧到第二侧方向列数逐渐增大，第一端到第二端方向行数逐渐增大。
本发明提供的显示驱动装置中，采样区的设计能够使得对整个显示区域完整采样同时不会采样重叠，从而能够避免因不能完整采样或者采样重叠导致的画面失真问题。
可选的，所述亮度确定单元具体用于针对每一个亚像素，确定其对应的矩形采样区与每一个理论像素单元的重叠面积以及在该理论像素单元中该亚像素的颜色对应的颜色分量；
确定每一个理论像素单元对应的重叠面积与对应的颜色分量的乘积；
根据所得到的各个乘积的和与亚像素面积的比值确定该亚像素的发光亮度。
第四方面，本发明还提供一种显示装置，该显示装置包括上述任一项所述的显示面板以及上述任一项所述的显示驱动装置。该显示装置可以具体为手机、平板电脑、PAD、台式电脑、电视等具有显示功能的产品。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但是，本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
像素阵列和遮挡在所述像素阵列出光方向上的光栅阵列，所述像素阵列按照第一颜色亚像素列、第二颜色亚像素列、第三颜色亚像素列周期排列，每一个亚像素列中包含多个矩形亚像素；所述像素阵列在显示时包括用于显示第一视图的第一视图像素组、用于显示第二视图的第二视图像素组、用于显示第三视图的第三视图像素组、用于显示第四视图的第四视图像素组；其中，对于任意整数M、X和Y，均满足：第M+4X行第M+4Y列亚像素属于第一视图像素组，第M+1+4X行第M+4Y列亚像素属于第四视图像素组，第M+2+4X行第M+4Y列亚像素属于第三视图像素组，第M+3+4X行第M+4Y列亚像素属于第二视图像素组。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光栅阵列设置在奇数行亚像素或者偶数行亚像素的出光方向上。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光栅阵列设置在奇数组亚像素或者偶数组亚像素的出光方向上，每一组亚像素包括四列相邻的亚像素。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光栅阵列的各个遮光条为平行四边形，该平行四边形的短边位于行方向，长边在像素阵列上的投影沿对角线方向平分第四视图像素组中的亚像素。
5.一种用于驱动如权利要求1-4任一项的显示面板的显示驱动方法，其特征在于，包括：
将待显示的第一视图、第二视图、第三视图和第四视图中的每一个视图划分为多个理论像素单元，并确定每一个理论像素单元中的颜色分量；
针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度；
其中，一个矩形亚像素的矩形采样区的第一顶点位于该矩形亚像素第一侧第一端顶点的第一侧，到矩形亚像素第一侧第一端顶点的距离为该矩形亚像素在行方向宽度的4倍；第二顶点位于该矩形亚像素的第一侧第一端顶点到第二侧第二端顶点的对角线的延长线上，到该对角线的中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线的中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线的中点对称；其中沿第一侧到第二侧方向列数逐渐增大，第一端到第二端方向行数逐渐增大。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度，包括：
针对每一个亚像素，确定其对应的矩形采样区与每一个理论像素单元的重叠面积以及在该理论像素单元中该亚像素的颜色对应的颜色分量；
确定每一个理论像素单元对应的重叠面积与对应的颜色分量的乘积；
根据所得到的各个乘积的和与亚像素面积的比值确定该亚像素的发光亮度。
7.一种用于驱动如权利要求1-4任一项的显示面板的显示驱动装置，其特征在于，所述显示驱动装置包括：
像素划分单元，用于将待显示的第一视图、第二视图、第三视图和第四视图中的每一个视图划分为多个理论像素单元，并确定每一个理论像素单元中的颜色分量；
亮度确定单元，用于针对每一个亚像素，按照该亚像素对应的矩形采样区所覆盖的、属于对应视图的各个理论像素单元中该亚像素的颜色的颜色分量确定该矩形亚像素的发光亮度；
其中，一个矩形亚像素的矩形采样区的第一顶点位于该矩形亚像素第一侧第一端顶点的第一侧，到矩形亚像素第一侧第一端顶点的距离为该矩形亚像素在行方向宽度的4倍；第二顶点位于该矩形亚像素的第一侧第一端顶点到第二侧第二端顶点的对角线的延长线上，到该对角线的中点的距离为该对角线的长度的3/2倍；第三顶点与第一顶点关于所述对角线的中点对称，第四顶点与第二顶点关于所述对角线的中点对称；其中沿第一侧到第二侧方向列数逐渐增大，第一端到第二端方向行数逐渐增大。
8.如权利要求7所述的显示驱动装置，其特征在于，所述亮度确定单元具体用于针对每一个亚像素，确定其对应的矩形采样区与每一个理论像素单元的重叠面积以及在该理论像素单元中该亚像素的颜色对应的颜色分量；
确定每一个理论像素单元对应的重叠面积与对应的颜色分量的乘积；
根据所得到的各个乘积的和与亚像素面积的比值确定该亚像素的发光亮度。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的显示面板以及如权利要求7或8所述的显示驱动装置。
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