CN105093545B - 3d显示面板和3d显示方法以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3D显示面板，包括：下基板，其中下基板包括多列子像素，多列子像素中的预设列子像素为缓冲带；光栅，使下基板中一部分子像素的图像入射到观看者的左眼，使下基板中另一部分子像素的图像入射到观看者的右眼；定位单元，确定观看者移动的第一距离，根据第一距离判断是否存在被光栅遮挡的非缓冲带子像素；调整单元，当存在被光栅遮挡的子像素时，对缓冲带进行调整。本发明根据被遮挡子像素的区域和颜色调整缓冲带，可以使得用户不会观察到图像中的缓冲带，保证用户观看到的图像中所有子像素都用于显示图像，避免用户观看到缓冲带而导致观看到的图像亮度降低或发生色偏。

Description

3D显示面板和3D显示方法以及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种3D显示面板、一种显示装置和一种3D显示方法。

背景技术

现有的3D显示技术中，一般通过在像素中设置缓冲带(buffer)以适应用户的移动观看，从而增加3D观看舒适度。

但是，现有技术中的缓冲带统一设置为关闭状态，如图1所示，用户在初始位置时，右眼位于Y0，观看到A0至B0之间的子像素，左眼位于X0，观看到C0至D0之间的子像素。在缓冲带处于关闭的情况下，当用户移动到特定的角度时，如图2所示，用户右眼位于Y1，观看到A1至B1之间的子像素，右眼位于X1，观看到C1至D1之间的子像素，从而观看到B0和C0之间的缓冲带。由于关闭状态的缓冲带不发光，会导致用户观看到的图像亮度降低，并且由于光栅开口是固定的，当用户观看到缓冲带时就无法完全观看到光栅开口对应的所有子像素，会导致色偏等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，避免用户在观看3D图像时，观察到缓冲带而导致观看图像亮度降低或发生色偏。

为此目的，本发明提出了一种3D显示面板，包括：

下基板，所述下基板包括多列子像素，所述多列子像素中的预设列子像素为缓冲带；

光栅，包括多个开口区域和多个遮挡区域，用于使所述下基板中一部分子像素的图像入射到观看者的左眼，使所述下基板中另一部分子像素的图像入射到观看者的右眼；

定位单元，用于确定观看者移动的第一距离，根据所述第一距离判断是否存在被所述光栅遮挡的非缓冲带子像素；

调整单元，当存在被光栅遮挡的子像素时，对所述缓冲带进行调整。

优选地，在所述下基板中，每隔P列子像素设置一个缓冲带，所述缓冲带包含Q列子像素，

所述光栅中的每个开口区域使所述下基板中宽度为P列子像素的图像入射到观看者的眼睛，所述光栅中的每个遮挡区域用于遮挡所述下基板中宽度为Q列子像素的图像，

其中，P和Q为正整数，且Q≤P≤2Q。

优选地，若存在被所述光栅遮挡的J列非缓冲带子像素，所述调整单元还用于将与所述J列非缓冲带子像素相距P列子像素的缓冲带中的相应J列子像素开启，其中，1≤J≤Q。

优选地，所述相应J列非缓冲带子像素中与所述任一子像素所在列相距P列子像素的列像素中，与所述任一子像素位于同一行的子像素开启时的颜色与所述任一子像素开启时的颜色相同。

优选地，所述调整单元还用于判断第一距离D＝N*L/(3*n)，且N为正整数是否成立，其中L为观看者的瞳孔间距、n为下基板对应的上基板中基底的折射率，

若成立，则判定所述非缓冲带子像素被完全遮挡，将所述J列非缓冲带子像素设置为缓冲带。

优选地，所述调整单元用于对N/(P+Q)取余得到N₁，将沿观看者移动相反方向的，距离所述预设列子像素N₁列的子像素设置为缓冲带。

优选地，P＝2，Q＝1，子像素的宽度与每列子像素的宽度相等，

其中，第一子像素的宽边和相邻列中相邻的第二子像素的对应宽边相距a/2，a为子像素的长度，且所述第一子像素与所述第二子像素的颜色不同。

优选地，子像素的长度a等于宽度b的4倍，b为子像素的宽度，以宽度为6b，长度为a3/2的子像素组作为一个显示单元进行驱动。

本发明还提出了一种显示装置，包括上述3D显示面板。

本发明还提出了一种基于上述3D显示面板的3D显示方法，包括：

确定观看者移动的第一距离，根据所述第一距离判断是否存在被光栅遮挡的非缓冲带子像素；

当存在被光栅遮挡的子像素时，对所述缓冲带进行调整。

优选地，当存在被所述光栅遮挡的J列非缓冲带子像素时，对所述缓冲带进行调整包括：

将与所述J列非缓冲带子像素相距P列子像素的缓冲带中的相应J列子像素开启，其中，1≤J≤Q

优选地，所述相应J列非缓冲带子像素中与所述任一子像素所在列相距P列子像素的列像素中，与所述任一子像素位于同一行的子像素开启时的颜色与所述任一子像素开启时的颜色相同。

优选地，根据所述第一距离调整缓冲带的位置包括：

判断第一距离D＝N*L/(3*n)，且N为正整数是否成立，其中L为观看者的瞳孔间距、n为下基板对应的上基板中基底外侧基板的折射率，

若成立，则判定所述非缓冲带子像素被完全遮挡，将所述J列非缓冲带子像素设置为缓冲带。

优选地，根据所述第一距离调整缓冲带的位置包括：

对N/(P+Q)取余得到N₁，将沿观看者移动相反方向的，距离所述预设列子像素N₁列的子像素设置为缓冲带。

通过上述技术方案，根据被遮挡子像素的区域和颜色调整缓冲带，可以使得用户不会观察到图像中的缓冲带，保证用户观看到的图像中所有子像素都用于显示图像，避免了用户观看到缓冲带而导致观看到的图像亮度降低或发生色偏。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1和图2示出了现有技术中3D显示面板的示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的3D显示面板的示意框图；

图4示出了根据本发明一个实施例的下基板的结构示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的子像素排列示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的显示单位的示意图；

图7至图10示出了根据本发明一个实施例的调整缓冲带的示意图；

图11示出了根据本发明一个实施例的3D显示方法的示意流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图3所示，根据本发明一个实施例的3D显示面板10，包括：

下基板11，下基板包括多列子像素，多列子像素中的预设列子像素为缓冲带；

光栅12，包括多个开口区域和多个遮挡区域，用于使下基板中一部分子像素的图像入射到观看者的左眼，使下基板中另一部分子像素的图像入射到观看者的右眼；

定位单元13，用于确定观看者移动的第一距离，根据第一距离判断是否存在被光栅遮挡的非缓冲带子像素；

调整单元14，当存在被光栅遮挡的子像素时，对所述缓冲带进行调整。

通过调整缓冲开启或关闭，可以通过缓冲带所在列的子像素来弥补被光栅遮挡的子像素所发的光，从而使得用户在移动过程中或静止状态下都不会观察到图像中的缓冲带，保证用户观看到的图像中所有子像素都用于显示图像，避免了用户观看到缓冲带而导致观看到的图像亮度降低或发生色偏。

需要说明的是，本发明中的3D显示面板还可以包括上基板，当将本实施例用于液晶显示时，还可以包括液晶层，则下基板为阵列基板，上基板为彩膜基板；当将本实施例用于有机发光二极管显示时，还可以包括有机发光层等进行显示所需的常规结构，在此不再赘述。

优选地，在下基板中，每隔P列子像素设置一个缓冲带，缓冲带包含Q列子像素，

光栅中的每个开口区域使下基板中宽度为P列子像素的图像入射到观看者的眼睛，光栅中的每个遮挡区域用于遮挡下基板中宽度为Q列子像素的图像，

其中，P和Q为正整数，且Q≤P≤2Q。

根据本实施例设置下基板和光栅，可以使得下基板每隔P列子像素被光栅遮挡Q列子像素，从而可以将被光栅遮挡的Q列子像素调整为缓冲带，方便设置缓冲带。

优选地，若存在被光栅遮挡的J列非缓冲带子像素，调整单元还用于将与J列非缓冲带子像素相距P列子像素的缓冲带中的相应J列子像素开启，其中，1≤J≤Q。

通过开启与被遮挡的J列子像素同一开口区域的缓冲带中的J列子像素，可以补偿被遮挡的J列子像素所显示的图像，从而保证用户不会观看到关闭的像素列，保证显示图像的亮度。

例如对于12列子像素，其中第3至6和9至12列子像素发光(即P＝4)，第1、2和7、8列子像素作为缓冲带(即Q＝2)，当第3、4列子像素被遮挡时(即J＝2)，则将第3+4＝7和第4+4＝8列子像素开启。

优选地，相应J列非缓冲带子像素中与所述任一子像素所在列相距P列子像素的列像素中，与所述任一子像素位于同一行的子像素开启时的颜色与所述任一子像素开启时的颜色相同。

根据上例，例如第3列子像素开启时发红光，第4列子像素开启时发绿光，那么可以设置第7列子像素开启时发红光，第8列子像素开启时发绿光，以补偿被遮挡的颜色，从而使得补偿被遮挡的J列子像素所显示的色彩能够完整呈现。其中，可以设置上基板中的与第7列子像素对应色阻层为红色，与第8列子像素对应色阻层为绿色。

优选地，调整单元还用于判断第一距离D＝N*L/(3*n)，且N为正整数是否成立，其中L为观看者的瞳孔间距、n为下基板下基板对应的上基板中基底折射率，

若成立，则判定非缓冲带子像素被完全遮挡，将J列非缓冲带子像素设置为缓冲带。

在本实施例中，观看者到光栅的距离S、光栅到下基板的距离h之间的比例关系是固定的，例如对于h可调的3D显示装置，可以根据S来调整h，对于h不可调的3D显示装置，可以提示观看者移动到距离光栅(光栅一般位于上基板之上，可以近似等同于屏幕表面)S的位置观看。

在S和h的比例关系固定的情况下，根据几何关系可以得到，观看者移动的距离D与缓冲带移动的距离d的关系为：

D＝d*L/(3*b*n)，

其中b为每列像素的宽度。假设用户初始状态观看到图像时，被光栅遮挡的正是缓冲带中的Q列子像素，那么随着观看者的移动，被光栅遮挡的像素列的位置开始变化。本实施例中所涉及的缓冲带移动，是指当前缓冲带中的子像素进行图像显示，目标位置的非缓冲带子像素变为缓冲带。

根据上式可以得出，当D＝N*L/(3*n)时，d＝N*b，由于N为正整数，即缓冲带移动N个像素，移动后的缓冲带包括完整的Q列子像素。

为了证明上述关系成立，不妨假设非缓冲带子像素列未被完全遮挡，那么开口区域使下基板中入射到观看者的眼睛的像素列数必然不是整数，也即不是P，这显然不符合光栅的结构，因此在D＝N*L/(3*n)，且N为正整数的情况下，必然存在非缓冲带子像素列被完全遮挡。

同理，在上述关系不成立的情况下，例如N不是正整数，那么非缓冲带子像素未被完全遮挡。

根据上例，若第3、4列子像素被完全遮挡，则将这两列子像素设置为缓冲带，第7、8列子像素开启。

优选地，调整单元用于对N/(P+Q)取余得到N₁，将沿观看者移动相反方向的，距离预设列子像素N₁列的子像素设置为缓冲带。

根据上例，N＝2，P+Q＝6，2/6余2，则将距离第7、8列子像素2列子像素的第9、10列子像素作为缓冲带。根据该设置，同时将距离第1、2列子像素2列子像素的第3、4列子像素作为缓冲带，而第3、4列子像素正是被完全遮挡的子像素，因此调整后的缓冲带正是被完全遮挡的子像素列。从而保证通过光栅开口区域入射到用户眼中的总的像素数量不变。

如图4所示，优选地，P＝2，Q＝1，子像素的宽度与每列子像素的宽度相等，也即本实施例中的子像素可以在屏幕中呈竖向排列，例如子像素设置在矩形的屏幕中，那么可以设置子像素的宽边与屏幕的宽边平行。当然，也可以根据需要设置子像素的宽边与屏幕的长边平行，这种情况下将屏幕横放时子像素的排列如图4所示。

其中，第一子像素的宽边和相邻列中相邻的第二子像素的对应宽边相距a/2，例如图4中第一列中的蓝色子像素，其上部宽边与第二列中的绿色子像素的上部宽边相距a/2，a为子像素的长度，且第一子像素与第二子像素的颜色不同。

当一个像素包括红、绿、蓝三种颜色的子像素时，根据本实施例设置像素，可以使得红、绿、蓝三种颜色的子像素呈“品”状分布，保证显示过程中相邻像素之间的良好借用，实现良好的显示效果。

需要说明的是，图4所示的子像素排列只是本发明的一种实施例，在像素包括红、绿、蓝三种颜色的子像素时，本发明中相邻列的像素排列还可以如图5中的a至l所示，在此不再赘述。

优选地，子像素的长度a等于宽度b的4倍，b为子像素的宽度，以宽度为6b，长度为a3/2的子像素组(如图6所示)作为一个显示单元进行驱动。

根据本实施例设置子像素，可以保证作为一个显示单元进行驱动的子像素组长宽相等，即3a/2＝6b，使得按照显示单元来排布子像素列更加方便，并能够充分利用面板中的空间。

以下结合附图7至8，以P＝2，Q＝1的情况为实施例描述本发明中缓冲带的设置，其中图7至8所示的下基板11为图4中下基板沿ZZ’的截面。

如图7所示，用户的左眼初始位置为X0，右眼初始位置为Y0，左右眼相距L，用户到光栅12的距离为S，光栅12到下基板11的距离为h，光栅的开口率为1/3。用户在初始位置左眼观察到C0至D0的子像素列，右眼观察到A0至B0的子像素列，B0和C0之间的一列子像素为缓冲带。

如图8所示，当用户向右进行移动时，左眼位置变为X1，右眼位置变为Y1。在该位置，用户观察到的像素列发生变化，向用户移动方向相反的方向移动，右眼观察到A1至B1列子像素，左眼观察到C1至D1列子像素。其中A1处的绿色子像素和C1处的红色子像素被部分覆盖，例如A1处的子像素列为第4列子像素，C1处的子像素列为第7列子像素，那么可以将第4+2＝6和第7+2＝9列子像素开启，也即将B1处和D1处的缓冲带开启(同时还开启其他相应位置的缓冲带)，其中B1处的缓冲带与A1处的子像素列位于同一开口区域，D1处的缓冲带与C1处的子像素列位于同一开口区域。通过开启B1处的缓冲带可以保证用户右眼观察到的图像的亮度，通过开启D1处的缓冲带可以保证用户左眼观察到的图像的亮度，从而补偿被遮挡的A1处和C1处子像素列所显示的图像，保证用户不会观看到关闭的像素列，保证观看到图像的亮度。

进一步地，还可以设置B1处的子像素开启时的颜色与A1处子像素开启时的颜色相同，D1处的子像素开启时的颜色C1处子像素开启时的颜色相同(同时还可以设置其他相应位置的缓冲带中子像素的颜色)，以补偿被光栅12遮挡像素的颜色，使得被遮挡的子像素所显示的色彩能够完整呈现，以避免色偏。

调整后的缓冲带如图9所示，B1处的缓冲带开启，其中与A1处绿色子像素处于同一行的子像素也显示绿色，D1处的缓冲带开启，其中与C1处红色子像素处于同一行的子像素也显示红色。

如图10所示，当用户向右继续进行移动时，左眼位置变为X2，右眼位置变为Y2。在该位置，用户观察到的像素列发生变化，向用户移动方向相反的方向移动，右眼观察到A2至B2列子像素，左眼观察到C2至D2列子像素。A0和B0之间的原绿色子像素所在的子像素列被完全遮挡，C0和D0之间的原红色子像素所在的子像素列被完全遮挡，在这种情况下，d＝1*b，则将这两列子像素列设置为缓冲带(即将原缓冲带右侧的一列子像素设置为缓冲带)，并开启B0和B2之间的缓冲带，将其中与A1处绿色子像素处于同一行的子像素也显示绿色；开启D0和D2之间的缓冲带，将其中与C1处红色子像素处于同一行的子像素也显示红色，从而完成缓冲带的调整。

需要说明的是，本发明实施例中调整前和调整后的缓冲带对应的子像素列在被完全遮挡时，可以处于关闭状态，也可以处于开启状态。一般为了节约电能，作为缓冲带的子像素列处于关闭状态。

本发明还提出了一种显示装置，包括上述3D显示面板。

需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、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。

如图11所示，本发明还提出了一种基于上述3D显示面板的3D显示方法，包括：

S1，确定观看者移动的第一距离，根据第一距离判断是否存在被光栅遮挡的非缓冲带子像素；

S2，当存在被光栅遮挡的子像素时，对所述缓冲带进行调整。

优选地，当存在被光栅遮挡的J列非缓冲带子像素时，根对所述缓冲带进行调整包括：

将与J列非缓冲带子像素相距P列子像素的缓冲带中的相应J列子像素开启，其中，1≤J≤Q

优选地，相应J列非缓冲带子像素中与所述任一子像素所在列相距P列子像素的列像素中，与所述任一子像素位于同一行的子像素开启时的颜色与所述任一子像素开启时的颜色相同。

优选地，根据第一距离调整缓冲带的位置包括：

判断第一距离D＝N*L/(3*n)，且N为正整数是否成立，其中L为观看者的瞳孔间距、n为下基板对应的上基板中基底外侧基板的折射率，

若成立，则判定非缓冲带子像素被完全遮挡，将J列非缓冲带子像素设置为缓冲带。

优选地，根据第一距离调整缓冲带的位置包括：

对N/(P+Q)取余得到N₁，将沿观看者移动相反方向的，距离预设列子像素N₁列的子像素设置为缓冲带。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，当用户移动到特定的角度时，会观察到缓冲带和与缓冲带相邻的子像素，会导致用户观看到的图像亮度降低或色偏。通过本发明的技术方案，根据被遮挡子像素的区域和颜色调整缓冲带，可以使得用户不会观察到图像中的缓冲带，保证用户观看到的图像中所有子像素都用于显示图像，避免了用户观看到缓冲带而导致观看到的图像亮度降低或发生色偏。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种3D显示面板，其特征在于，包括：

下基板，所述下基板包括多列子像素，所述多列子像素中的预设列子像素为缓冲带；

光栅，包括多个开口区域和多个遮挡区域，用于使所述下基板中一部分子像素的图像入射到观看者的左眼，使所述下基板中另一部分子像素的图像入射到观看者的右眼；

定位单元，用于确定观看者移动的第一距离，根据所述第一距离判断是否存在被所述光栅遮挡的非缓冲带子像素；

调整单元，当存在被光栅遮挡的子像素时，对所述缓冲带进行调整；

其中，

在所述下基板中，每隔P列子像素设置一个缓冲带，所述缓冲带包含Q列子像素，

所述光栅中的每个开口区域使所述下基板中宽度为P列子像素的图像入射到观看者的眼睛，所述光栅中的每个遮挡区域用于遮挡所述下基板中宽度为Q列子像素的图像，

其中，P和Q为正整数，且Q≤P≤2Q；

若存在被所述光栅遮挡的J列非缓冲带子像素，所述调整单元还用于将与所述J列非缓冲带子像素相距P列子像素的缓冲带中的相应J列子像素开启，其中，1≤J≤Q；

所述相应J列非缓冲带子像素中与任一子像素所在列相距P列子像素的列像素中，与所述任一子像素位于同一行的子像素开启时的颜色与所述任一子像素开启时的颜色相同。

2.根据权利要求1所述的3D显示面板，其特征在于，所述调整单元还用于判断第一距离D＝N*L/(3*n)，且N为正整数是否成立，其中L为观看者的瞳孔间距、n为下基板对应的上基板中基底的折射率，

若成立，则判定所述非缓冲带子像素被完全遮挡，将所述J列非缓冲带子像素设置为缓冲带。

3.根据权利要求2所述的3D显示面板，其特征在于，所述调整单元用于对N/(P+Q)取余得到N₁，将沿观看者移动相反方向的，距离所述预设列子像素N₁列的子像素设置为缓冲带。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的3D显示面板，其特征在于，P＝2，Q＝1，子像素的宽度与每列子像素的宽度相等，

其中，第一子像素的宽边和相邻列中相邻的第二子像素的对应宽边相距a/2,a为子像素的长度，且所述第一子像素与所述第二子像素的颜色不同。

5.根据权利要求4所述的3D显示面板，其特征在于，子像素的长度a等于宽度b的4倍，b为子像素的宽度，以宽度为6b，长度为a3/2的子像素组作为一个显示单元进行驱动。

6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的3D显示面板。

7.一种基于权利要求1至5中任一项所述3D显示面板的3D显示方法，其特征在于，包括：

确定观看者移动的第一距离，根据所述第一距离判断是否存在被光栅遮挡的非缓冲带子像素；

当存在被光栅遮挡的子像素时，对所述缓冲带进行调整；

当存在被所述光栅遮挡的J列非缓冲带子像素时，对所述缓冲带进行调整包括：

将与所述J列非缓冲带子像素相距P列子像素的缓冲带中的相应J列子像素开启，其中，1≤J≤Q；

所述相应J列非缓冲带子像素中与所述任一子像素所在列相距P列子像素的列像素中，与所述任一子像素位于同一行的子像素开启时的颜色与所述任一子像素开启时的颜色相同。

8.根据权利要求7所述的3D显示方法，其特征在于，根据所述第一距离调整缓冲带的位置包括：

判断第一距离D＝N*L/(3*n)，且N为正整数是否成立，其中L为观看者的瞳孔间距、n为下基板对应的上基板中基底的折射率，

若成立，则判定所述非缓冲带子像素被完全遮挡，将所述J列非缓冲带子像素设置为缓冲带。

9.根据权利要求8所述的3D显示方法，其特征在于，根据所述第一距离调整缓冲带的位置包括：

对N/(P+Q)取余得到N₁，将沿观看者移动相反方向的，距离所述预设列子像素N₁列的子像素设置为缓冲带。