CN104991396B - 光栅、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光栅，光栅包括至少在与所述光栅配合使用的显示面板发光时形成的多个透光单元和遮光部，多个所述透光单元排列为多列，所述遮光部形成在所述光栅上除所述透光单元之外的部分上，所述透光单元包括竖直透光部和从所述竖直透光部上凸出的水平透光部，在同一个所述透光单元中，所述竖直透光部对应的显示面板中的像素单元与所述水平透光部对应的显示面板的像素单元位于相邻的两列中，以使得多个所述透光单元能够将所述显示面板发出的光线分别引导至两个不同的视点，以在两个不同的所述视点处分别形成左眼图像和右眼图像。本发明还提供一种包括该光栅的显示装置和该显示装置的驱动方法。所述显示装置显示立体图像时没有莫尔纹产生。

Description

光栅、显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示设备领域，具体地，涉及一种光栅、一种包括该光栅的显示装置和该显示装置的驱动方法。
背景技术
为了提高使用者观看图像时的体验，现在已经产生了立体显示装置。图1中所示的是一种常见的立体显示装置的示意图，所述立体显示装置包括显示面板200和与该显示面板200配合使用的光栅100。
如图1中所示，在显示前一帧图像时，奇数列像素单元显示对应于一只眼睛的图像，偶数列像素单元显示对应于另一只眼睛的图像，奇数列像素单元显示的图像通过光栅100的狭缝进入一只眼睛，偶数列像素单元显示的图像通过光栅100的狭缝进入另一只眼睛。
一只眼睛看到的图像与另一只眼睛看到的图像在人脑中融合，从而使得观看者产生立体感。
但是，在利用图1中所示的显示装置进行显示时，容易产生莫尔纹缺陷。
因此，如何消除显示装置在显示立体图像时的产生的莫尔纹成为本领域亟待解决的计算问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光栅和一种包括该光栅的显示装置。在利用所述显示装置实现立体显示时，不会出现莫尔纹。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种光栅，其中，所述光栅包括至少在与所述光栅配合使用的显示面板发光时形成的多个透光单元和遮光部，多个所述透光单元排列为多列，所述遮光部形成在所述光栅上除所述透光单元之外的部分上，所述透光单元包括竖直透光部和从所述竖直透光部上凸出的水平透光部，在同一个所述透光单元中，所述竖直透光部对应的显示面板中的像素单元与所述水平透光部对应的显示面板的像素单元位于相邻的两列中，以使得多个所述透光单元能够将所述显示面板发出的光线分别引导至两个不同的视点，以在两个不同的所述视点处分别形成左眼图像和右眼图像。
优选地，同一列的所述透光单元依次相连，多列所述透光单元形成为多个透光组，每个所述透光组包括相邻的两列透光单元，且在同一个所述透光组中，一列所述透光单元的水平透光部朝向另一列所述透光单元凸出，并且，一个所述透光组对应于所述显示面板的三列像素单元，在位于同一个所述透光组中、同一行的左右相邻的两个所述透光单元中，左侧的所述透光单元的水平透光部与右侧的所述透光单元的水平透光部分别对应于同一列中上下相邻的两个像素单元。
优选地，所述光栅包括透明基板和由遮光材料形成的遮光部，相邻两列所述透光单元之间形成有所述遮光部。
优选地，所述透光单元包括在与所述光栅配合使用的显示面板在显示相邻两帧图像中的前一帧图像时出现的第一透光单元和在与所述光栅配合使用的显示面板在显示相邻两帧图像中的后一帧图像时出现的第二透光单元，多个所述第一透光单元互相独立，多个所述第二透光单元互相独立，且所述第一透光单元的水平透光部的凸出方向与所述第二透光单元的水平透光部的凸出方向相反，同一列所述第一透光单元中，相邻两个所述第一透光单元的竖直透光部之间间隔一个像素单元，所述第一透光单元的竖直透光部与所述第二透光单元的竖直透光部在所述显示面板上的正投影互相重叠。
优选地，所述光栅包括第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板上设置有第一透明光栅电极层和与该第一透明光栅电极层绝缘间隔设置的第一整面透明电极层，所述第一透明光栅电极层上形成有多个互相独立的第一缺口，当所述第一透明光栅电极层和所述第一整面透明电极层分别通电时，所述第一缺口对应的区域形成为所述第一透光单元，所述第二基板上设置有第二透明光栅电极层和与该第二透明光栅电极层绝缘间隔设置的第二整面透明电极层，所述第二透明光栅电极层上形成有多个互相独立的第二缺口，当所述第二整面透明电极层和所述第二透明光栅电极层分别通电时，所述第二缺口形对应的区域成为所述第二透光单元，在不加外加电场的情况下，所述液晶层处于透明模式，所述第一透明光栅电极层以及所述第二透明光栅电极层不同时通电。
优选地，所述光栅包括与所述第一透明光栅电极层电连接的第一电压输入端和与所述第二透明光栅电极层电连接的第二电压输入端。
优选地，所述第一透明光栅电极层上设置有与所述第一电压输入端电连接的第一信号引线，所述第一信号引线由金属材料制成；和/或
所述第二透明光栅电极层上设置有与所述第二电压输入端电连接的第二信号引线，所述第二信号引线由金属材料制成。
优选地，与所述光栅配合使用的显示面板的显示区被划分为多个形状相同的像素单元，该多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半；
在同一个所述透光单元中，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部，所述竖直透光部对应于同一列中相邻两个像素单元，水平透光部对应于相邻列中的另一个像素单元，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部。
优选地，所述透光单元的竖直透光部的长度与相邻两个所述像素单元的沿列方向尺寸之和相同，所述透光单元的水平透光部沿所述像素单元的列方向的尺寸与一个所述像素单元沿列方向的尺寸相同。
优选地，所述透光单元的水平透光部沿所述像素单元的行方向的尺寸与所述透光单元的竖直透光部沿所述像素单元的行方向的尺寸之和为所述竖直透光部的长度的20％～60％。
作为本发明的另一个方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板和光栅，所述光栅设置在所述显示面板的出光侧或入光侧，其特征在于，所述光栅为本发明所提供的上述光栅。
优选地，显示面板的显示区被划分为多个像素单元，该多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半。
优选地，当同一列的所述透光单元依次相连时：
在一组所述透光组中，前一列透光单元的竖直透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第一列像素单元，且前一列所述透光单元的水平透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第二列像素单元的左侧部分，后一列透光单元的竖直透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第三列像素单元，且后一列所述透光单元的水平透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第二列像素单元的右侧部分。
优选地，当所述光栅包括第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层时：
在同一列所述第一透明光栅电极层的缺口中，多个所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且，多个所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的像素单元与所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的像素单元位于相邻的两列中；
在相邻两列所述第一透明光栅电极层的缺口中，前一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于竖直透光部的部分对应的像素单元与后一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于水平透光部的部分对应的像素单元位于同一列中。
作为本发明的还一个方面，提供一种显示装置的驱动方法，其中，所述显示装置为本发明所提供的上述显示装置，所述驱动方法包括以下步骤：
向所述显示面板中对应于所述光栅的透光单元的竖直透光部的一组像素单元提供一组灰阶信号，并向所述显示面板中对应于所述光栅的透光单元的水平透光部的一组像素单元提供另一组灰阶信号，两组所述灰阶信号分别驱动相应组的像素单元发光，且两组所述像素单元发出的光线经所述透光单元上相对应的部分分别引导至两个不同的视点，以在两个不同的所述视点处分别形成左眼图像和右眼图像。
优选地，在显示任意相邻的两帧图像的前一帧图像时，向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示左眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示右眼图像；
在显示任意相邻的两帧图像的后一帧图像时，向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示右眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示左眼图像。
优选地，当所述透光单元包括在与所述光栅配合使用的显示面板在显示前一帧图像时出现的第一透光单元和在与所述光栅配合使用的显示面板在显示后一帧图像时出现的第二透光单元时：
在显示相邻两帧图像的前一帧图像时，向所述第一透明光栅电极提供第一电压信号，向所述第一整面透明电极提供第二电压信号，以在所述第一透明光栅电极和所述第一整面透明电极之间形成驱动液晶分子转动的电场，同时向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示左眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示右眼图像；
在显示相邻两帧图像的后一帧图像时，向所述第二透明光栅电极提供第一电压信号，向所述第二整面透明电极提供第二电压信号，以在所述第二透明光栅电极和所述第二整面透明电极之间形成驱动液晶分子转动的电场，同时向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示右眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示左眼图像。
优选地，所述显示面板的刷新频率不低于120Hz。
在本发明所提供的光栅中，各列透光单元分别形成狭缝，用于引导与光栅配合的显示面板发出的光线的出射方向。由于透光单元包括竖直透光部和水平透光部，从而改变了光栅狭缝的规则排列，进而减少甚至消除了莫尔纹。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有的显示装置的示意图；
图2a是本发明所提供的光栅的第一种实施方式的示意图；
图2b是图2a中所示的光栅中的透光单元的放大图；
图3是图2a中所示的光栅与普通的像素阵列相配合的示意图；
图4是delta像素排列的示意图；
图5a是本发明所提供的光栅的第二种实施方式的示意图；
图5b是图5a中所示的光栅中的透光单元的放大图；
图6是图5a中所示的光栅与图4中所示的像素阵列相配合的示意图；
图7a是本发明所提供的显示装置的一种实施方式的示意图，所述显示装置中的光栅为液晶光栅；
图7b是本发明所提供的显示装置的另一种实施方式的示意图，所述显示装置中的光栅为液晶光栅；
图8a是展示第一透明光栅电极层与第一电压输入端的第一种连接方式的示意图；
图8b是展示第一透明光栅电极层与第一电压输入端的第二种连接方式的示意图；
图9a是展示第二透明光栅电极层与第二电压输入端的第一种连接方式的示意图；
图9b是展示第二透明光栅电极层与第二电压输入端的第二种连接方式的示意图；
图10所示的是出现第一透光单元时，像素阵列与光栅的配合关系；
图11所示的是出现第二透光单元时，像素阵列与光栅的配合关系。
附图标记说明
100：光栅 110：透光单元
111：竖直透光部 112：水平透光部
110a：第一透光单元 110b：第二透光单元
120：遮光部 101：第一基板
102：第一整面透明电极层 103：第一透明绝缘层
104：第一透明光栅电极层 105：第二透明光栅电极层
106：第二透明绝缘层 107：第二整面透明电极层
108：第二基板 104a：第一电压信号输入端
104b：第一信号引线 105a：第二电压信号输入端
105b：第二信号引线
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一个方面，提供一种光栅100，其中，如图2a、图2b、图5a和图5b中所示，该光栅100包括至少在于光栅100配合使用的显示面板发光时形成的多个透光单元110和遮光部120，多个透光单元110排列为多列，遮光部120形成在光栅100上除透光单元110之外的部分上。如图2b和图5b所示，透光单元110包括竖直透光部111和从该竖直透光部111上凸出的水平透光部112。在同一个透光单元110中，竖直透光部111对应的显示面板中的像素单元与水平透光部112对应的显示面板的像素单元位于相邻的两列中，以使得多个透光单元110能够将所述显示面板发出的光线分别引导至两个不同的视点，以在两个不同的所述视点处分别形成左眼图像和右眼图像。在同一个透光单元中，竖直透光部111和水平透光部112分别对应于显示不同眼图像的像素单元。
经研究发现，图1中所示的光栅在用于立体显示时出现莫尔纹的原因在于，光栅的狭缝为交替设置的、形状规则的条形狭缝，因此，在立体显示时，显示面板出射的光线从排列规则的条形狭缝射出，容易在画面上产生明暗交替的纹，也就是莫尔纹。在本发明所提供的光栅100中，各列透光单元110分别形成狭缝，用于引导与光栅100配合的显示面板发出的光线的出射方向。由于透光单元110包括竖直透光部111和水平透光部112，从而改变了光栅狭缝的规则排列，进而减少甚至消除了莫尔纹。
应当注意的是，多个透光单元110能够将所述显示面板发出的光线分别引导至观看者的左眼和右眼，以形成左眼图像和右眼图像。由于透光单元110形成的狭缝不再是规则的条形狭缝，因此，与本发明所提供的光栅100配合的显示面板的像素阵列不再按照图1中所示方式进行排列。
在本发明中，对与光栅100配合使用的显示面板的像素阵列并没有特殊的要求，只要按照预设的方法对显示面板进行驱动，以使得所述显示面板能够显示左眼图像和右眼图像、并且左眼图像和右眼图像可以经光栅100中的狭缝分别引导至预设的左眼视点处和右眼视点处即可。
在本发明中，对水平透光部112与竖直透光部111之间的相对位置关系并没有特殊的限制。例如，在图2a和图2b中所示的实施方式中，水平透光部112位于竖直透光部111的一端。而在图5a和图5b所示的实施方式中，水平透光部112位于竖直透光部111的中部。
与图2a中所提供的光栅100配合使用的像素阵列可以为图1中所示的像素阵列。如图3中所示，透光单元110的竖直透光部对应于用于显示右眼图像的像素单元，透光单元110的水平透光部对应于用于显示左眼图像的像素单元。
图4中所示的是与图5a中所示的光栅100配合使用的显示面板的像素阵列，该像素阵列排列为delta像素阵列。所谓的delta像素阵列是指，多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半。在图中，字母B代表蓝色像素单元，字母G代表绿色像素单元，字母R代表红色像素单元。在所述显示面板显示一帧图像时，一部分像素单元显示左眼图像，另一部分显示右眼图像，经过光栅100中透光单元110的引导，左眼图像进入观看者的左眼，右眼图像进入观看者的右眼，从而在观看者的大脑中产生立体感。
利用delta像素阵列显示图像时，观看者看到的图像的视觉分辨率大于delta像素阵列的物理分辨率。利用本发明所提供的光栅100与具有delta像素阵列的显示面板配合可以获得具有较高视觉分辨率的立体图像。
本发明所提供的光栅中，透光单元的竖直透光部和水平透光部分别对应于不同的图像(左眼图像或右眼图像)，因此，观看者在观看图像时，不会发生左眼图像和右眼图像串扰的现象。
在本发明中，至少在显示面板发光时形成透光单元110和遮光部120的意思是，透光单元110可以始终存在于光栅100中，也可以仅在显示面板发光时存在于光栅100中。
当透光单元110始终存在于光栅100中时，包括光栅100和与该光栅100配合使用的显示面板的显示装置仅能用于立体显示。这种情况中，遮光部120和透光单元110可以形成在透明基板上，并且可以利用遮光材料形成遮光部120，通过构图工艺形成包括竖直透光部111和水平透光部112的透光单元110。
如图2a和图5a中所示的分别是本发明所提供的光栅的两种不同的实施方式，这两种实施方式的共同特点在于，同一列的透光单元110依次相连，多列透光单元110形成为多个透光组，每个所述透光组包括相邻的两列透光单元，且在同一个所述透光组中，一列所述透光单元的水平透光部朝向另一列所述透光单元凸出。
如图2a和图5a中所示，在同一列透光单元中的多个透光单元110是相通的，因此，同一列透光单元形成一条狭缝，该狭缝的一条边缘并不是直线，因此，可以减少莫尔纹的产生。
为了确保观看者左眼图像和右眼图像的分辨率相同，如上文中所述，同一个所述透光组中，一列所述透光单元的水平透光部朝向另一列所述透光单元凸出，并且，一个所述透光组对应于所述显示面板的三列像素单元，在位于同一个所述透光组中、同一行的左右相邻的两个所述透光单元中，左侧的所述透光单元的水平透光部与右侧的所述透光单元的水平透光部分别对应于同一列中上下相邻的两个像素单元。
在图2a和图5a中，附图标记B2表示的是显示右眼图像的蓝色像素单元，附图标记G2表示的是显示右眼图像的绿色像素单元，附图标记R2表示的是显示右眼图像的红色像素单元；附图标记B1表示的是显示左眼图像的蓝色像素单元，附图标记G1表示的是显示左眼图像的绿色像素单元，附图标记R1表示的是显示左眼图像的红色像素单元。在显示图像时，奇数列像素单元用于显示右眼图像，偶数列像素单元用于显示左眼图像。
本发明所提供的光栅与显示面板配合使用实现立体显示时，左眼图像和右眼图像的分辨率相同。
以图6所示的光栅与像素阵列的配合关系示意图为例对其进行解释。
在同一个所述透光组中，奇数列透光单元的竖直透光部均对应于奇数列像素单元，并且，一个透光单元的竖直透光部对应于两个像素单元；奇数列透光单元的水平透光部均对应于偶数列像素单元，并且，一个透光单元的水平透光部对应于一个像素单元。
从图6的左侧开始，奇数列的像素单元用于显示右眼图像，偶数列的像素单元用于显示左眼图像。第一列像素单元发出的光通过第一列透光单元的竖直透光部引导至右眼视点处；第二列像素单元发出的光分别通过第一列透光单元的水平透光部和第二列透光单元的水平透光部引导至左眼视点处；第三列像素单元发出的光通过第二列透光单元的竖直透光部引导至右眼视点处；第四列像素单元发出的光通过第三列透光单元的竖直透光部引导至左眼视点处；第五列像素单元发出的光通过第三列透光单元的水平透光部和第四列透光单元的水平透光部引导至右眼视点处，依次类推。在设计像素阵列时，用于显示左眼图像的像素单元的个数与用于显示右眼图像的像素单元的个数是相同的，无论是用于显示左眼图像的像素单元还是用于显示右眼图像的像素单元，其发出的光线均能够被相应的透光部(透光单元的竖直透光部或者水平透光部)引导至相应的视点处，也就是说，当图5a中所示的光栅应用于显示装置中显示立体图像时，左眼分辨率与右眼分辨率相同。
图2a中所示的光栅用于立体显示时的工作原理与图5a中所示的光栅用于立体显示时的工作原理相似，这里不再赘述。
在图2a和图5a中所示的光栅均可以为上文中所述的“透光单元一直存在于光栅中”的光栅，因此，这两种光栅均可以包括透明基板和由遮光材料形成的遮光部，相邻两列所述透光单元之间形成有所述遮光部。
在本发明中，可以通过构图工艺形成透光单元。并且，遮光部可以利用黑色的感光材料制成。具体地，在透明基板上形成遮光部和透光单元包括以下步骤：
在透明基板上涂覆遮光材料层；
利用掩膜板对所述遮光材料层进行曝光；
对曝光后的遮光材料层进行显影，遮光材料层上被去除的部分形成为透光单元，遮光材料层上剩余的部分形成为所述遮光部。
除了上述包括由遮光材料形成的遮光部的光栅之外，所述光栅还可以具有其他的形式。例如，所述光栅可以是液晶光栅。在这种实施方式中，透光单元110可以仅在显示面板发光时存在于光栅100中。在不通电的情况下，液晶光栅中的液晶层处于透明状态。因此，包括光栅100的显示装置可以实现平面显示。在向光栅100供电之后，光栅内的部分液晶分子偏转，以形成不透光的遮光部。具体地，光栅100可以包括上基板、下基板以及设置在上基板和下基板之间的液晶层。上基板上设置有整面的透明电极，在下基板上设置光栅电极，光栅电极上包括形状与透光单元的形状一致的缺口。
在实现平面显示时，整面的透明电极和光栅电极均不通电，光栅100是透明的，因此，与光栅100配合的显示面板发出的光线可以直接穿过光栅100。
在实现立体显示时，向整面的透明电极上接入第一电压信号，向光栅电极通入第二电压信号，以使得整面的透明电极和光栅电极之间产生电场。由于光栅电极上对应于透明电源的部分没有电极材料，因此，这部分没有电场产生，与此部分对应的液晶分子不会发生偏转，仍然是透明的，形成为光栅的透明单元。其余部分液晶分子发生偏转，形成为光栅的遮光部。
为了减少立体显示时的分辨率损失，优选地，所述光栅可以具有以下结构：
所述透光单元包括在与所述光栅配合使用的显示面板在显示相邻两帧图像中的前一帧图像时出现的第一透光单元110a(如图10所示)和在与所述光栅配合使用的显示面板在显示相邻两帧图像中的后一帧图像时出现的第二透光单元110b(如图11所示)，多个第一透光单元110a互相独立，多个第二透光单元110b互相独立，且第一透光单元110a的水平透光部的凸出方向与第二透光单元110b的水平透光部的凸出方向相反，在同一列第一透光单元中，相邻两个所述第一透光单元的竖直透光部之间间隔一个像素单元，所述第一透光单元的竖直透光部与所述第二透光单元的竖直透光部在所述显示面板上的正投影互相重叠。容易理解的是，在同一列第二透光单元中，相邻两个第二透光单元的竖直透光部之间也间隔一个像素单元。
在显示相邻两帧图像中的前一帧图像时，左眼图像的分辨率大于右眼图像的分辨率；在显示相邻两帧图像的后一帧图像时，左眼图像的分辨率小于右眼图像的分辨率。前一帧图像和后一帧图像之间的时间间隔足够短的话，两幅图像会在人脑中重合，从而达到全分辨率的视觉效果。
如图7a和图7b中所示，光栅100包括第一基板101、第二基板108和设置在第一基板101与第二基板108之间的液晶层。第一基板101上设置有第一透明光栅电极层104和与该第一透明光栅电极层104绝缘间隔设置的第一整面透明电极层102。第一透明光栅电极层104上形成有多个互相独立的第一缺口，该第一缺口形成为第一透光单元110a，第二基板108上设置有第二透明光栅电极层105和与该第二透明光栅电极层105绝缘间隔设置的第二整面透明电极层107。第二透明光栅电极层105上形成有多个互相独立的第二缺口，该第二缺口形成为第二透光单元110b。在不加外加电场的情况下，所述液晶层处于透明模式，第一透明光栅电极层104以及第二透明光栅电极层105不同时通电。具体地，在显示前一帧图像时，向第一透明光栅电极层104以及第一整面透明电极层102通电；在显示后一帧图像时，向第二透明光栅电极层105以及第二整面透明电极层107通电。
第一整面透明电极层102与第一透明光栅电极层104绝缘间隔设置，当向第一整面透明电极层102提供一个电压信号、向第一透明光栅电极层104提供另一个电压信号时，第一整面透明电极层102与第一透明光栅电极层104之间会产生电场。由于第一透明光栅电极层104上形成有缺口，因此，该缺口处没有电场产生。在缺口处的液晶分子不发生偏转，仍然透光，因此，与缺口对应的区域形成为第一透光单元。在缺口之外的其他区域，由于电场的存在，液晶分子发生了偏转，形成了遮光部。
在本发明中，可以在第一整面透明电极层102和第一透明光栅电极层104之间设置第一透明绝缘层103，该第一透明绝缘层103可以由硅的氧化物(SiOx)或者硅的氮化物(SiNy)制成。
在本发明中，对向第一透明光栅电极层104通入电压信号的方式并不做具体的限定。例如，可以如图8a所示，将第一电压信号输入端104a直接与第一透明光栅电极层104相连。为了提高电压信号传输的速度，优选地，如图8b所示，可以在第一透明光栅电极层104上设置第一信号引线104b，该第一信号引线104b由金属材料制成，并且第一信号引线104b与第一电压信号输入端104a电连接。
第二整面透明电极层107与第二透明光栅电极层105绝缘间隔设置，当向第二整面透明电极层107提供第一电压信号、向第二透明光栅电极层105提供第二电压信号时，第二整面透明电极层107与第二透明光栅电极层105之间会产生电场。由于第二透明光栅电极层105上形成有缺口，因此，该缺口处没有电场产生。在缺口处的液晶分子不发生偏转，仍然透光，因此，与缺口对应的区域形成为第一透光单元。在缺口之外的其他区域，由于电场的存在，液晶分子发生了偏转，形成了遮光部。
在本发明中，可以在第二整面透明电极层107和第二透明光栅电极层105之间设置第二透明绝缘层106，该第二透明绝缘层105可以由硅的氧化物(SiOx)或者硅的氮化物(SiNy)制成。
在本发明中，对向第二透明光栅电极层105通入电压信号的方式并不做具体的限定。例如，可以如图9a所示，将第二电压信号输入端105a直接与第二透明光栅电极层105相连。为了提高电压信号传输的速度，优选地，如图9b所示，可以在第二透明光栅电极层105上设置第二信号引线105b，该第二信号引线105b由金属材料制成，并且第二信号引线105b与第二电压信号输入端105a电连接。
如上文中所述，优选地，与所述光栅配合使用的显示面板的像素阵列为delta像素阵列。具体地，显示面板的显示区被划分为多个形状相同的像素单元，该多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半。在同一个所述透光单元中，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部，并且所述竖直透光部对应于同一列中相邻两个像素单元，水平透光部对应于相邻列中的另一个像素单元。如上文中所述，由于显示面板的像素阵列为delta像素阵列，因此，在实现立体显示时，观看者观看到的图像的视觉分辨率大于显示面板的物理分辨率。当像素阵列为delta像素阵列时，在同一个所述透光单元中，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部，所述竖直透光部对应于同一列中相邻两个像素单元，水平透光部对应于相邻列中的另一个像素单元，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部。
为了提高利用光栅100配合显示面板进行立体显示时的亮度，优选地，所述透光单元的竖直透光部的长度与相邻两个所述像素单元的沿列方向尺寸之和相同，所述透光单元的水平透光部沿所述像素单元的列方向的尺寸与一个所述像素单元沿列方向的尺寸相同。如此设置，可以使得像素单元发出的光线尽可能多地通过狭缝射出。
为了进一步提高利用光栅100配合显示面板进行立体显示时的亮度，优选地，所述透光单元的水平透光部沿所述像素单元的行方向的尺寸与所述透光单元的竖直透光部沿所述像素单元的行方向的尺寸之和为所述竖直透光部的长度的20％～60％。
作为本发明的另一个方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板200和光栅100，该光栅100设置在显示面板200的出光侧(如图8a所示)或入光侧(如图8b所示)，其中，光栅100为本发明所提供的上述光栅，显示面板200的显示区被划分为多个像素单元，该多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半。
当显示装置自发光的显示装置时，可以将光栅100设置在显示面板200的出光侧；当显示装置为液晶显示装置时，该显示装置还包括背光源，可以将光栅100设置在显示面板200的出光侧，也可以将光栅100设置在显示面板200的入光侧，且光栅100位于显示面板200和所述背光源之间。
如图3和图6所示，当同一列的透光单元110依次相连时：
在一组所述透光组中，前一列透光单元的竖直透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第一列像素单元，且前一列所述透光单元的水平透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第二列像素单元的左侧部分，后一列透光单元的竖直透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第三列像素单元，且后一列所述透光单元的水平透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第二列像素单元的右侧部分。
当所述光栅包括第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层时：
如图10中所示，在同一列所述第一透明光栅电极层的缺口中，多个所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且，多个所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的像素单元与所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的像素单元位于相邻的两列中；
在相邻两列所述第一透明光栅电极层的缺口中，前一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于竖直透光部的部分对应的像素单元与后一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于水平透光部的部分对应的像素单元位于同一列中。
作为本发明的再一个方面，提供上述显示装置的驱动方法，具体地，所述驱动方法包括以下步骤：
向所述显示面板中对应于所述光栅的透光单元的竖直透光部的一组像素单元提供一组灰阶信号，并向所述显示面板中对应于所述光栅的透光单元的水平透光部的一组像素单元提供另一组灰阶信号，两组所述灰阶信号分别驱动相应组的像素单元发光，且两组所述像素单元发出的光线经所述透光单元上相对应的部分分别引导至两个不同的视点，以在两个不同的所述视点处分别形成左眼图像和右眼图像。
为了提高分辨率，优选地，在显示任意相邻的两帧图像的前一帧图像时，向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示左眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示右眼图像；
在显示任意相邻的两帧图像的后一帧图像时，向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示右眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示左眼图像。
当所述透光单元包括在与所述光栅配合使用的显示面板在显示前一帧图像时出现的第一透光单元和在与所述光栅配合使用的显示面板在显示后一帧图像时出现的第二透光单元时：
在显示相邻两帧图像的前一帧图像时，向所述第一透明光栅电极提供第一电压信号，向所述第一整面透明电极层提供第二电压信号，以在所述第一透明光栅电极和所述第一整面透明电极层之间形成驱动液晶分子转动的电场，同时向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示左眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示右眼图像；
在显示相邻两帧图像的后一帧图像时，向所述第二透明光栅电极提供第一电压信号，向所述第二整面透明电极层提供第二电压信号，以在所述第二透明光栅电极和所述第二整面透明电极层之间形成驱动液晶分子转动的电场，同时向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示右眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示左眼图像。
当相邻两帧图像之间的间隔足够短时，由于人眼的延迟效应，两帧图像会在人脑中产生重合，从而可以提高人眼所觉察到的图像的分辨率，为了实现这一目的，优选地，所述显示面板的刷新频率不低于120Hz。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种光栅，其特征在于，所述光栅包括至少在与所述光栅配合使用的显示面板发光时形成的多个透光单元和遮光部，多个所述透光单元排列为多列，所述遮光部形成在所述光栅上除所述透光单元之外的部分上，所述透光单元包括竖直透光部和从所述竖直透光部上凸出的水平透光部，在同一个所述透光单元中，所述竖直透光部对应的显示面板中的像素单元与所述水平透光部对应的显示面板的像素单元位于相邻的两列中，以使得多个所述透光单元能够将所述显示面板发出的光线分别引导至两个不同的视点，以在两个不同的所述视点处分别形成左眼图像和右眼图像，同一列透光单元中，竖直透光部的沿列方向的边缘对齐。
2.根据权利要求1所述的光栅，其特征在于，同一列的所述透光单元依次相连，多列所述透光单元形成为多个透光组，每个所述透光组包括相邻的两列透光单元，且在同一个所述透光组中，一列所述透光单元的水平透光部朝向另一列所述透光单元凸出，并且，一个所述透光组对应于所述显示面板的三列像素单元，在位于同一个所述透光组中、同一行的左右相邻的两个所述透光单元中，左侧的所述透光单元的水平透光部与右侧的所述透光单元的水平透光部分别对应于同一列中上下相邻的两个像素单元。
3.根据权利要求2所述的光栅，其特征在于，所述光栅包括透明基板和由遮光材料形成的遮光部，相邻两列所述透光单元之间形成有所述遮光部。
4.根据权利要求1所述的光栅，其特征在于，所述透光单元包括在与所述光栅配合使用的显示面板在显示相邻两帧图像中的前一帧图像时出现的第一透光单元和在与所述光栅配合使用的显示面板在显示相邻两帧图像中的后一帧图像时出现的第二透光单元，多个所述第一透光单元互相独立，多个所述第二透光单元互相独立，且所述第一透光单元的水平透光部的凸出方向与所述第二透光单元的水平透光部的凸出方向相反，同一列所述第一透光单元中，相邻两个所述第一透光单元的竖直透光部之间间隔一个像素单元，所述第一透光单元的竖直透光部与所述第二透光单元的竖直透光部在所述显示面板上的正投影互相重叠。
5.根据权利要求4所述的光栅，其特征在于，所述光栅包括第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板上设置有第一透明光栅电极层和与该第一透明光栅电极层绝缘间隔设置的第一整面透明电极层，所述第一透明光栅电极层上形成有多个互相独立的第一缺口，当所述第一透明光栅电极层和所述第一整面透明电极层分别通电时，所述第一缺口对应的区域形成为所述第一透光单元，所述第二基板上设置有第二透明光栅电极层和与该第二透明光栅电极层绝缘间隔设置的第二整面透明电极层，所述第二透明光栅电极层上形成有多个互相独立的第二缺口，当所述第二整面透明电极层和所述第二透明光栅电极层分别通电时，所述第二缺口形对应的区域成为所述第二透光单元，在不加外加电场的情况下，所述液晶层处于透明模式，所述第一透明光栅电极层以及所述第二透明光栅电极层不同时通电。
6.根据权利要求5所述的光栅，其特征在于，所述光栅包括与所述第一透明光栅电极层电连接的第一电压输入端和与所述第二透明光栅电极层电连接的第二电压输入端。
7.根据权利要求6所述的光栅，其特征在于，所述第一透明光栅电极层上设置有与所述第一电压输入端电连接的第一信号引线，所述第一信号引线由金属材料制成；和/或
所述第二透明光栅电极层上设置有与所述第二电压输入端电连接的第二信号引线，所述第二信号引线由金属材料制成。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的光栅，其特征在于，与所述光栅配合使用的显示面板的显示区被划分为多个形状相同的像素单元，该多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半；
在同一个所述透光单元中，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部，所述竖直透光部对应于同一列中相邻两个像素单元，水平透光部对应于相邻列中的另一个像素单元，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部。
9.根据权利要求8所述的光栅，其特征在于，所述透光单元的竖直透光部的长度与相邻两个所述像素单元的沿列方向尺寸之和相同，所述透光单元的水平透光部沿所述像素单元的列方向的尺寸与一个所述像素单元沿列方向的尺寸相同。
10.根据权利要求9所述的光栅，其特征在于，所述透光单元的水平透光部沿所述像素单元的行方向的尺寸与所述透光单元的竖直透光部沿所述像素单元的行方向的尺寸之和为所述竖直透光部的长度的20％～60％。
11.一种显示装置，所述显示装置包括显示面板和光栅，所述光栅设置在所述显示面板的出光侧或入光侧，其特征在于，所述光栅为权利要求1至10中任意一项所述的光栅。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，显示面板的显示区被划分为多个像素单元，该多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半。
13.根据权利要求11或12所述的显示装置，其特征在于，当同一列的所述透光单元依次相连时：
在一组所述透光组中，前一列透光单元的竖直透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第一列像素单元，且前一列所述透光单元的水平透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第二列像素单元的左侧部分，后一列透光单元的竖直透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第三列像素单元，且后一列所述透光单元的水平透光部对应于依次排列的三列像素单元中的第二列像素单元的右侧部分。
14.根据权利要求11或12所述的显示装置，其特征在于，所述光栅为权利要求5至7中任意一项所述的光栅，
在同一列所述第一透明光栅电极层的缺口中，多个所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且，多个所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的像素单元与所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的像素单元位于相邻的两列中；
在相邻两列所述第一透明光栅电极层的缺口中，前一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于竖直透光部的部分对应的像素单元与后一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于水平透光部的部分对应的像素单元位于同一列中。
15.根据权利要求11或12所述的显示装置，其特征在于，所述光栅包括第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板上设置有第一透明光栅电极层和与该第一透明光栅电极层绝缘间隔设置的第一整面透明电极层，所述第一透明光栅电极层上形成有多个互相独立的第一缺口，当所述第一透明光栅电极层和所述第一整面透明电极层分别通电时，所述第一缺口对应的区域形成为所述第一透光单元，所述第二基板上设置有第二透明光栅电极层和与该第二透明光栅电极层绝缘间隔设置的第二整面透明电极层，所述第二透明光栅电极层上形成有多个互相独立的第二缺口，当所述第二整面透明电极层和所述第二透明光栅电极层分别通电时，所述第二缺口形对应的区域成为所述第二透光单元，在不加外加电场的情况下，所述液晶层处于透明模式，所述第一透明光栅电极层以及所述第二透明光栅电极层不同时通电，
与所述光栅配合使用的显示面板的显示区被划分为多个形状相同的像素单元，该多个像素单元被划分为多列，同一列的相邻两个所述像素单元拼成一个正方形，相邻两列像素单元在列方向上错开一个像素单元沿列方向的尺寸的一半；
在同一个所述透光单元中，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部，所述竖直透光部对应于同一列中相邻两个像素单元，水平透光部对应于相邻列中的另一个像素单元，所述水平透光部位于所述竖直透光部的中部，
在同一列所述第一透明光栅电极层的缺口中，多个所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且，多个所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的多个像素单元位于同一列中，并且所述缺口上对应于所述竖直透光部的部分对应的像素单元与所述缺口上对应于所述水平透光部的部分对应的像素单元位于相邻的两列中；
在相邻两列所述第一透明光栅电极层的缺口中，前一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于竖直透光部的部分对应的像素单元与后一列所述第一透明光栅电极层的缺口上对应于水平透光部的部分对应的像素单元位于同一列中。
16.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置为权利要求11至15中任意一项所述的显示装置，所述驱动方法包括以下步骤：
向所述显示面板中对应于所述光栅的透光单元的竖直透光部的一组像素单元提供一组灰阶信号，并向所述显示面板中对应于所述光栅的透光单元的水平透光部的一组像素单元提供另一组灰阶信号，两组所述灰阶信号分别驱动相应组的像素单元发光，且两组所述像素单元发出的光线经所述透光单元上相对应的部分分别引导至两个不同的视点，以在两个不同的所述视点处分别形成左眼图像和右眼图像。
17.根据权利要求16所述的驱动方法，其特征在于，
在显示任意相邻的两帧图像的前一帧图像时，向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示左眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示右眼图像；
在显示任意相邻的两帧图像的后一帧图像时，向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示右眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示左眼图像。
18.根据权利要求17所述的驱动方法，其特征在于，所述光栅为权利要求5至7中任意一项所述的光栅，当所述透光单元包括在与所述光栅配合使用的显示面板在显示前一帧图像时出现的第一透光单元和在与所述光栅配合使用的显示面板在显示后一帧图像时出现的第二透光单元时：
在显示相邻两帧图像的前一帧图像时，向所述第一透明光栅电极提供第一电压信号，向所述第一整面透明电极层提供第二电压信号，以在所述第一透明光栅电极和所述第一整面透明电极之间形成驱动液晶分子转动的电场，同时向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示左眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示右眼图像；
在显示相邻两帧图像的后一帧图像时，向所述第二透明光栅电极提供第一电压信号，向所述第二整面透明电极层提供第二电压信号，以在所述第二透明光栅电极和所述第二整面透明电极之间形成驱动液晶分子转动的电场，同时向一组所述像素单元提供的一组灰阶信号能够驱动该组像素单元显示右眼图像，向另一组所述像素单元提供另一组灰阶信号能够驱动该另一组像素单元显示左眼图像。
19.根据权利要求17或18所述的驱动方法，其特征在于，所述显示面板的刷新频率不低于120Hz。
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