DE102016120315A1

DE102016120315A1 - Dreidimensionaler (3D) Anzeigebildschirm und 3D-Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102016120315A1
Application number: DE102016120315.7A
Authority: DE
Inventors: Jialing Li; Lei Niu; Zhihua Ling
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2017-09-21

Abstract

Es sind ein 3D-Anzeigebildschirm und eine 3D-Anzeigevorrichtung bereitgestellt. Der 3D-Anzeigebildschirm umfasst eine Pixelmatrix mit m seitlich versetzten Gruppen. Die seitlich versetzte Gruppe umfasst n Reihen von Teilpixeleinheiten, wobei die Teilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe in einer ersten seitlichen Richtung angeordnet sind, m eine positive ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, und n eine positive ganze Zahl größer oder gleich 2 ist. Die Teilpixeleinheit umfasst eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen, und zwei benachbarte Lichtabschirmstreifen weisen einen Zwischenraum P in der ersten seitlichen Richtung auf. Entlang der ersten seitlichen Richtung weist die n-te Teilpixeleinheitsreihe einen seitlichen Versatz P in Bezug auf die 1. Teilpixeleinheitsreihe auf, und die i-te Teilpixeleinheitsreihe weist einen seitlichen Versatz P/n in Bezug auf die (i – 1)-te Teilpixeleinheitsreihe auf, wobei i eine positive ganze Zahl ist und 1 < i ≤ n gilt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Anzeigetechnologie und im Spezielleren auf einen dreidimensionalen (3D) Anzeigebildschirm und eine 3D-Anzeigevorrichtung hiervon.
HINTERGRUND
Bei der dreidimensionalen (3D) Anzeigetechnologie werden Bilder mit visuell wahrgenommener Stereoskopie, Unmittelbarkeit und Tiefenwahrnehmung auf einem Anzeigebildschirm erzeugt, was das menschliche Auge in die Lage versetzt, ein 3D-Bild eines Gegenstands zu erkennen. Weil die 3D-Anzeigetechnologie Betrachtern lebendigere Bilder und ein eindrucksvolleres Betrachtungserlebnis bietet, ist sie zu einer der Hauptrichtungen, in denen die Anzeigetechnologie voranschreitet, sowie zu einem aktuellen Forschungsthema auf dem Gebiet der Anzeigebildschirme geworden.
Die herkömmliche 3D-Anzeigetechnologie, d. h. die stereoskopische 3D-Anzeigetechnologie, erfordert, dass der Benutzer spezielle Brillen verwendet. Zur Erzielung von visuellen 3D-Effekten muss der Betrachter zum Beispiel eine polarisierte Brille oder eine Brille mit speziell ausgeführten Farbfiltern tragen, durch die das linke und rechte Auge eines Betrachters jeweils zwei Bildern entsprechendes Licht mit einer Parallaxe empfängt. Durch die schlechte Lichtempfindlichkeit und die Unbequemlichkeit der speziellen Brillen sind die Anwendungen der stereoskopischen 3D-Anzeigebildschirme jedoch erheblich eingeschränkt, und das Erleben seitens des Benutzers ist deutlich verschlechtert.
Die aufkommende brillenlose 3D-Anzeigetechnologie, d. h. die autostereoskopische 3D-Anzeigetechnologie beseitigt die Notwendigkeit derartiger Brillen und ist somit zum Entwicklungstrend in der 3D-Anzeigetechnologie geworden. Die autostereoskopische 3D-Anzeigetechnologie geht mit einer ganzen Reihe verschiedener Technologien einher, zum Beispiel Beugungsgitter, lentikuläre Matrix und multidirektionale Hintergrundbeleuchtung, etc. Durch die Erzeugung eines Beugungsgitters basierend auf periodisch angeordneten Lichtabschirmmaterialien oder durch Steuerung der Lichtemissionsrichtung ausgehend von verschiedenen Pixeln beruhend auf einer lentikulären Linsenmatrix, oder durch die jeweilige Lenkung des Hintergrundlichts auf das linke und rechte Auge eines Betrachters basierend auf einer Hintergrundbeleuchtungskonstruktion werden zwei Bilder mit einer Parallaxe jeweils zum linken und rechten Auge des Betrachters geschickt, und es entsteht ein visueller autostereoskopischer 3D-Effekt.
Jedoch tritt bei autostereoskopischen 3D-Anzeigen oftmals eine optische Interferenz zwischen einer periodischen Struktur (z. B. Pixel, Schwarzmatrix) des Anzeigebildschirms und einer periodischen Struktur des Beugungsgitters/der lentikulären Linsenmatrix auf, was zu Moiré-Rändern und/oder Überlagerungen führen und die Anzeigeleistung verschlechtern kann. Die Minimierung von Moiré-Rändern und von Überlagerungen sowie die Verbesserung der autostereoskopischen 3D-Anzeigeleistung sind für die autostereoskopischen 3D-Anzeigen hochgradig erwünscht.
Der offenbarte 3D-Anzeigebildschirm und die diesbezügliche 3D-Anzeigevorrichtung zielen darauf ab, eines oder mehrere der vorstehend angeführten Probleme sowie weitere Probleme zu lösen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt einen 3D-Anzeigebildschirm bereit. Der 3D-Anzeigebildschirm umfasst eine Pixelmatrix mit m seitlich versetzten Gruppen. Die seitlich versetzte Gruppe umfasst n Reihen aus Teilpixeleinheiten, die in einer Matrix angeordnet und fortlaufend von einer 1. Teilpixeleinheitsreihe bis zu einer n-ten Teilpixeleinheitsreihe durchnummeriert sind, wobei die Teilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe in einer ersten seitlichen Richtung angeordnet sind, m eine positive ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, und n eine positive ganze Zahl größer oder gleich 2 ist. Die Teilpixeleinheit weist eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen auf, die parallel angeordnet sind, und zwei benachbarte Lichtabschirmstreifen weisen einen Zwischenraum P in der ersten seitlichen Richtung auf. In der seitlich versetzten Gruppe weist die n-te Teilpixeleinheitsreihe entlang der ersten seitlichen Richtung einen seitlichen Versatz P in Bezug auf die 1. Teilpixeleinheitsreihe auf, und die i-te Teilpixeleinheitsreihe weist einen seitlichen Versatz P/n mit Bezug auf die (i – 1)-te Teilpixeleinheitsreihe auf, wobei i eine positive ganze Zahl ist und 1 < i ≤ n gilt. Der seitliche Versatz zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen in der Pixelmatrix ist kleiner oder gleich P.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine 3D-Anzeigevorrichtung bereit, die einen zugehörigen 3D-Anzeigebildschirm aufweist. Die 3D-Anzeigevorrichtung umfasst einen 3D-Anzeigebildschirm, und der 3D-Anzeigebildschirm weist eine Pixelmatrix mit m seitlich versetzten Gruppen auf. Die seitlich versetzte Gruppe umfasst n Reihen aus Teilpixeleinheiten, die in einer Matrix angeordnet und fortlaufend von einer 1. Teilpixeleinheitsreihe bis zu einer n-ten Teilpixeleinheitsreihe durchnummeriert sind, wobei die Teilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe in einer ersten seitlichen Richtung angeordnet sind, m eine positive ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, und n eine positive ganze Zahl größer oder gleich 2 ist. Die Teilpixeleinheit weist eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen auf, die parallel angeordnet sind, und zwei benachbarte Lichtabschirmstreifen weisen einen Zwischenraum P in der ersten seitlichen Richtung auf. In der seitlich versetzten Gruppe weist die n-te Teilpixeleinheitsreihe entlang der ersten seitlichen Richtung einen seitlichen Versatz P in Bezug auf die 1. Teilpixeleinheitsreihe auf, und die i-te Teilpixeleinheitsreihe weist einen seitlichen Versatz P/n mit Bezug auf die (i – 1)-te Teilpixeleinheitsreihe auf, wobei i eine positive ganze Zahl ist und 1 < i ≤ n gilt. Der seitliche Versatz zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen in der Pixelmatrix ist kleiner oder gleich P.
Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können Fachleute auf diesem Gebiet vor dem Hintergrund der Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung nachvollziehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bei den nun folgenden Zeichnungen handelt es sich lediglich um Beispiele zu Darstellungszwecken gemäß verschiedener offenbarter Ausführungsformen, die den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
1 stellt eine Draufsicht einer beispielhaften Pixelmatrix in einem beispielhaften 3D-Anzeigebildschirm dar, der mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist;
2 stellt eine Draufsicht einer beispielhaften Teilpixeleinheit dar, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist;
3 stellt eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Pixelmatrix in einem beispielhaften 3D-Anzeigebildschirm dar, der mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist;
4 stellt eine beispielhafte Gestaltung von Teilpixeleinheiten in einer beispielhaften Pixelmatrix dar, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist;
5 stellt eine andere beispielhafte Gestaltung von Teilpixeleinheiten in einer beispielhaften Pixelmatrix dar, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist;
6 stellt eine schematische Abbildung einer beispielhaften 3D-Anzeigevorrichtung dar, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist; und
7 stellt eine beispielhafte, seitlich versetzte Gruppe dar, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Einzelnen auf beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Hierin werden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen beschrieben, die mit der Offenbarung konsistent sind. Soweit möglich, werden in den Zeichnungen durchgehend dieselben Bezugszahlen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen. Es ist offensichtlich, dass es sich bei den beschriebenen Ausführungsformen um einige, jedoch nicht um alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung handelt. Basierend auf den offenbarten Ausführungsformen kann der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet andere Ausführungsformen ableiten, die mit der vorliegenden Offenbarung konsistent sind und jeweils in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Des Weiteren können in der vorliegenden Offenbarung die offenbarten Ausführungsformen und die Merkmale der offenbarten Ausführungsformen unter konfliktfreien Bedingungen kombiniert werden.
Bei derzeitig erhältlichen autostereoskopischen 3D-Anzeigen sind Pixel in einer horizontalen Richtung und vertikalen Richtung jeweils mit gleichen Abständen angeordnet, und es sind auch Schwarzmatrixstreifen mit gleichen Abständen zwischen den Pixeln vorgesehen. Des Weiteren weist bei einer auf einem Beugungsgitter oder einer lentikulären Linsenmatrix beruhenden autostereoskopischen 3D-Anzeige das Beugungsgitter oder die lentikuläre Linsenmatrix eine räumliche periodische Struktur auf, die der Pixelanordnung im Anzeigebildschirm ähnlich ist. Wenn die autostereoskopische 3D-Anzeige eingeschaltet wird, tritt somit oftmals eine optische Interferenz zwischen dem Anzeigebildschirm und dem Beugungsgitter/der lentikulären Linsenmatrix auf, was Moiré-Ränder und/oder Überlagerungen verursacht und die 3D-Anzeigeleistung herabsetzt.
Moiré-Ränder lassen sich beseitigen, indem die Pixelreihen seitlich oder horizontal oder translatorisch verschoben werden, oder indem das Beugungsgitter mit einem bestimmten Winkel in Bezug auf die Pixelreihen schräggestellt wird. Bei einer autostereoskopischen 3D-Anzeige mit seitlich versetzten Pixelreihen lassen sich in einer Übergangszone zwischen einer Betrachtungszone des linken Auges und einer Betrachtungszone des rechten Auges jedoch Farbstreifenmuster beobachten, die durch optische Interferenz verursacht sind. Des Weiteren kann ein großer seitlicher Versatz von Pixelreihen zu Überlagerungen zwischen der Betrachtungszone des linken Auges und der Betrachtungszone des rechten Auges führen, weil das ursprünglich auf das linke Auge gerichtete Licht teilweise auf das rechte Auge gerichtet sein kann. Das heißt, dass die Wahrscheinlichkeit von Überlagerungen umso höher ist, je größer der seitliche Versatz der Pixelreihen ist.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen verbesserten 3D-Anzeigebildschirm bereit, der Betrachtern 3D-Bilder und/oder 3D-Videos präsentieren kann, ohne dass diese spezielle Brillen tragen, d. h. es werden autostereoskopische visuelle 3D-Effekte erzielt, wobei 3D-Überlagerungen reduziert und das 3D-Anzeigeleistunghalten verbessert werden kann. Bei dem 3D-Anzeigebildschirm kann es sich um jede geeignete Art von Anzeigebildschirmen handeln, wie zum Beispiel ein Plasmaanzeigebildschirm, Feldemissions-Anzeigebildschirm, Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Bildschirm, ein Anzeigebildschirm mit organischer Leuchtdiode (OLED), Anzeigebildschirm mit Leuchtdiode (LED), Quantenpunkt-(QDs)-Anzeigebildschirm, elektrophoretischen Anzeigebildschirm oder andere Arten von Anzeigebildschirmen.
Der offenbarte 3D-Anzeigebildschirm kann eine Pixelmatrix aufweisen. In 1 ist eine Draufsicht einer beispielhaften Pixelmatrix in einem beispielhaften 3D-Anzeigebildschirm dargestellt, der mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist. Wie in 1 gezeigt ist, kann die Pixelmatrix eine Anzahl von m seitlich versetzten Gruppen A1, A2, ..., Am, aufweisen, wobei m eine positive ganze Zahl größer oder gleich 1 ist. Jede seitlich versetzte Gruppe A kann n Reihen von Teilpixeleinheiten 101 aufweisen, die in einer Matrix angeordnet sind, wobei n eine positive ganze Zahl größer oder gleich 2 ist. Jede Reihe von Teilpixeleinheiten 101 (d. h. jede Teilpixeleinheitsreihe R) kann eine Vielzahl von Teilpixeleinheiten 101 umfassen, und die Teilpixeleinheiten 101 in derselben Teilpixeleinheitsreihe R können entlang einer ersten seitlichen Richtung X angeordnet sein. Bei den Teilpixeleinheiten 101 kann es sich um beliebige zweckentsprechende Teilpixeleinheiten handeln, die im 3D-Anzeigebildschirm zur Anzeige eines Bildes oder Bildelements enthalten sind.
In einer Ausführungsform kann, wie in 1 gezeigt, die Pixelmatrix zwei seitlich versetzte Gruppen aufweisen, die entlang einer von oben nach unten laufenden Richtung von 1 mit A1 und A2 durchnummeriert sind. Die seitlich versetzte Gruppe A1 kann n Teilpixeleinheitsreihen R aufweisen, die entlang der von oben nach unten laufenden Richtung in 1 fortlaufend mit R1, R2 ... Rn – 1, Rn durchnummeriert sind. Die seitlich versetzte Gruppe A2 kann n Teilpixeleinheitsreihen R aufweisen, die entlang der von oben nach unten laufenden Richtung in 1 fortlaufend mit R1', R2' ... Rn – 1', Rn' durchnummeriert sind. Die seitlich versetzte Gruppe A1 kann als die der seitlich versetzten Gruppe A2 vorausgehende seitlich versetzte Gruppe bezeichnet werden. Es wäre anzumerken, dass in 1 nur eine Teilstruktur der Pixelmatrix dargestellt ist, und die Anzahl der in jeder Teilpixeleinheitsreihe R gezeigten Teilpixeleinheiten 101 lediglich Darstellungszwecken dient und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken soll.
Die Teilpixeleinheit 101 kann in ihrem Inneren des Weiteren eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen aufweisen. In 2 ist eine Draufsicht einer beispielhaften Teilpixeleinheit dargestellt, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist. Wie in 2 gezeigt ist, kann die Teilpixeleinheit 101 eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen 102 aufweisen, die in sich wiederholender Form mit einem bestimmten Zwischenraum angeordnet sind. Die Lichtabschirmstreifen 102 können parallel angeordnet sein, und zwei benachbarte Lichtabschirmstreifen 102 können einen Zwischenraum P in der ersten seitlichen Richtung X aufweisen.
Der 3D-Anzeigebildschirm kann ein Matrixsubstrat und ein dem Matrixsubstrat gegenüberliegendes Farbschichtsubstrat aufweisen. Bei den Lichtabschirmstreifen 102 kann es sich um eine Metallschicht handeln, die am Pixelelektrodenbereich des Matrixsubstrats angeordnet ist, oder um eine Lichtabschirmschicht, die an den Farbbarrieren des Farbschichtsubstrats vorgesehen ist. In jeder Teilpixeleinheit 101 können die Lichtabschirmstreifen 102 das hinter den Lichtabschirmstreifen 102 einfallende Licht (z. B. Licht von einer Hintergrundbeleuchtung des 3D-Anzeigebildschirms) abschirmen, wodurch eine Vielzahl von opaken Bereichen gebildet ist, während die Bereiche zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen 102 das hinter den Bereichen zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen 102 einfallende Licht durchlassen können, wodurch eine Vielzahl von durchlässigen Bereichen gebildet ist.
Die Vielzahl der opaken Bereiche und die Vielzahl der durchlässigen Bereiche können in der ersten seitlichen Richtung X abwechselnd und periodisch in der Teilpixeleinheit 101 gebildet sein, womit ein Beugungsgitter entsteht. Folglich können das linke und rechte Auge eines Betrachters Licht von verschiedenen Teilpixeleinheiten empfangen, und es lässt sich eine autostereoskopische 3D-Anzeige verwirklichen. Es wäre anzumerken, dass anstelle einer Schwarzmatrixschicht, die den Teilpixeleinheiten im Farbschichtsubstrat entsprechend zwischen den Farbbarrieren angeordnet ist, die Lichtabschirmstreifen 102 die opaken Bereiche in den Teilpixeleinheiten darstellen können.
Mit erneuter Bezugnahme auf 1 kann in jeder seitlich versetzten Gruppe die n-te Teilpixeleinheitsreihe Rn einen seitlichen Versatz P entlang der ersten seitlichen Richtung X mit Bezug auf die 1. Teilpixeleinheitsreihe R1 aufweisen. Die i-te Teilpixeleinheitsreihe Ri kann einen seitlichen Versatz P/n entlang der ersten seitlichen Richtung X mit Bezug auf die (i – 1)-te Teilpixeleinheitsreihe Ri – 1 aufweisen, wobei i eine positive ganze Zahl ist und 1 < i ≤ n gilt. Die (i – 1)-te Teilpixeleinheitsreihe Ri – 1 kann als die der i-ten Teilpixeleinheitsreihe Ri vorausgehende, seitlich versetzte Teilpixeleinheitsreihe bezeichnet werden. Das heißt, dass der seitliche Versatz zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen kleiner oder gleich P sein kann. Mit Bezugnahme auf 1 und 2 kann der seitliche Versatz P (in der ersten seitlichen Richtung X) zwischen der n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn und der ersten 1. Teilpixeleinheitsreihe R1 gleich groß wie der Zwischenraum P (in der ersten seitlichen Richtung X) zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen 102 sein.
Wie vorstehend erläutert, umfasst in der Pixelmatrix des offenbarten 3D-Anzeigebildschirms jede Teilpixeleinheit eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen, die eine periodische Beugungsgitterstruktur in der Teilpixeleinheit erzeugen und einen autostereoskopischen visuellen 3D-Anzeigeeffekt verwirklichen können. Des Weiteren kann die Pixelmatrix eine Anzahl m seitlich versetzter Gruppen umfassen. In jeder seitlich versetzten Gruppe kann der seitliche Versatz P (entlang der ersten seitlichen Richtung X) zwischen der n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn und der 1. Teilpixeleinheitsreihe R1 gleich groß wie der Zwischenraum P (entlang der ersten seitlichen Richtung X) zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen sein, sodass das Licht, das vom linken und rechten Auge eines Betrachters aufgenommen wird, gleichmäßig verteilt sein kann.
Die i-te Teilpixeleinheitsreihe Ri kann einen seitlichen Versatz P/n entlang der ersten seitlichen Richtung X mit Bezug auf die (i – 1)-te Teilpixeleinheitsreihe Ri – 1 aufweisen, wobei i eine positive ganze Zahl ist und 1 < i ≤ n gilt. Das heißt, dass von der 2. Teilpixeleinheitsreihe R2 bis zur n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn jede Teilpixeleinheitsreihe in gleichem Maße um P/n mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe versetzt sein kann. Auf diese Art und Weise lässt sich eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung über jede seitlich versetzte Gruppe hinweg erzielen.
Des Weiteren kann der seitliche Versatz (entlang der ersten seitlichen Richtung X) zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen kleiner als oder gleich groß wie der Zwischenraum P (entlang der ersten seitlichen Richtung X) zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen sein. Somit kann in der gesamten Pixelmatrix der seitliche Versatz der Pixeleinheiten ziemlich klein sein, und das vom linken und rechten Auge eines Betrachters empfangene Licht kann gleichmäßig verteilt werden. Eine durch einen großen seitlichen Versatz der Pixeleinheiten verursachte 3D-Überlagerung kann unterbunden werden, und die Anzeigeleistung des 3D-Anzeigebildschirms kann dementsprechend verbessert werden.
In 7 ist eine beispielhafte seitlich versetzte Gruppe dargestellt, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist. Wie in 7 gezeigt ist, kann die seitlich versetzte Gruppe sechs Teilpixeleinheitsreihen R1–R6 aufweisen. Die Lichtabschirmstreifen 102 können das von hinten einfallende Licht abschirmen, womit die opaken Bereiche gebildet sind (in 7 durch ausgefüllte schwarze Bereiche angegeben), während Bereiche 103 zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen 102 das von hinten einfallende Licht durchlassen können, womit die durchlässigen Bereiche gebildet sind. Somit können in der seitlich versetzten Gruppe periodische Beugungsgitterstrukturen gebildet werden. Insbesondere können zwei benachbarte Lichtabschirmstreifen 102 einen Zwischenraum P aufweisen, und jede Teilpixeleinheitsreihe kann um P/6 seitlich verschoben sein.
Die Teilpixeleinheit 101 kann des Weiteren verschiedene Formen aufweisen. In einer Ausführungsform, wie in 1 gezeigt ist, kann jede Teilpixeleinheit 101 die Form eines Parallelogramms mit zwei Paaren paralleler Seiten aufweisen, einem ersten Paar paralleler Seiten und einem zweiten Paar paralleler Seiten. Das erste Paar paralleler Seiten jeder Teilpixeleinheit 101 kann parallel zur ersten seitlichen Richtung X sein. In derselben seitlich versetzten Gruppe A kann jede Teilpixeleinheit 101 um ein gleiches Maß mit Bezug auf die erste Richtung X geneigt sein, d. h. das zweite Paar paralleler Seiten jeder Teilpixeleinheit 101 kann denselben Winkel in Bezug auf die erste seitliche Richtung X bilden.
So kann zum Beispiel in der seitlich versetzten Gruppe A1 jede Teilpixeleinheit 101 ein erstes Paar paralleler Seiten (z. B. zwei Grundlinien) aufweisen, die parallel zur ersten seitlichen Richtung X sind, und das zweite Paar paralleler Seiten (z. B. zwei Schenkel) bildet einen Winkel θ1 (z. B. einen Neigungswinkel oder Grundlinienwinkel θ1) mit der ersten seitlichen Richtung X. Es wäre anzumerken, dass die Form, die Ausrichtung und die Anordnung der Teilpixeleinheiten 101 zu Darstellungszwecken mittels des Konzepts eines Parallelogramms erläutert werden können.
In derselben seitlich versetzten Gruppe A kann jede Teilpixeleinheitsreihe in derselben Richtung seitlich versetzt sein. In der seitlich versetzten Gruppe A1 kann jede Teilpixeleinheitsreihe zum Beispiel in einer ersten Richtung X1 seitlich versetzt sein, während in der seitlich versetzten Gruppe A2 jede Teilpixeleinheitsreihe in einer zweiten Richtung X2 seitlich versetzt sein kann. Insbesondere können sowohl die erste Richtung X1 als auch die zweite Richtung X2 parallel zur ersten seitlichen Richtung X sein.
Des Weiteren können die Teilpixeleinheiten 101 in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen A mit Bezug auf die erste seitliche Richtung X in entgegengesetzte Richtungen geneigt sein. Das heißt, dass in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen die Teilpixeleinheiten 101 in einer seitlich versetzten Gruppe und die Teilpixeleinheiten 101 in der benachbarten seitlich versetzten Gruppe mit Bezug auf die erste seitliche Richtung X in entgegengesetzte Richtungen geneigt sein können.
Wie in 1 gezeigt ist, kann die seitlich versetzte Gruppe A1 zum Beispiel an die seitlich versetzte Gruppe A2 anschließen. Jede Teilpixeleinheit 101 in der seitlich versetzten Gruppe A1 kann einen Grundlinienwinkel θ1 mit Bezug auf die erste seitliche Richtung X aufweisen, und jede Teilpixeleinheit 101 in der seitlich versetzten Gruppe A2 kann einen Grundlinienwinkel θ2 mit Bezug auf die erste seitliche Richtung X aufweisen, wobei θ1 ≤ 90° und θ2 ≥ 90°.
Es wäre anzumerken, dass in einer anderen Ausführungsform θ1 und θ2 nicht unbedingt dem Grundlinienwinkel entsprechen müssen, solange die Beziehung der Winkel (also θ1 und θ2), die zwischen dem ersten Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheiten 101 und der ersten seitlichen Richtung X gebildet sind, unverändert bleibt. Das heißt, dass die Teilpixeleinheiten 101 in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen A mit Bezug auf die erste seitliche Richtung X in entgegengesetzte Richtungen geneigt sein können.
In einer Ausführungsform gilt θ1 + θ2 = 180°, d. h. die seitlich versetzte Gruppe A1 und die seitlich versetzte Gruppe A2 können symmetrisch bezüglich der ersten seitlichen Richtung X angeordnet sein. Folglich können die Struktur der Teilpixeleinheiten in jeder seitlich versetzten Gruppe und der seitliche Versatz tendenziell eng sein, wodurch eine bessere autostereoskopische 3D-Anzeigeleistung erzielt wird.
In einer Ausführungsform können in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen die Teilpixeleinheitsreihen in entgegengesetzten Richtungen mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe versetzt sein. Das heißt, dass in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen die seitliche Versatzrichtung der Teilpixeleinheitsreihen in einer seitlich versetzten Gruppe entgegengesetzt zur seitlichen Versatzrichtung der Teilpixeleinheitsreihen in der benachbarten seitlich versetzten Gruppe sein kann.
Wie in 1 gezeigt ist, kann in der seitlich versetzten Gruppe A1 die Teilpixeleinheitsreihe mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe zum Beispiel in der ersten Richtung X1 seitlich versetzt sein, während in der seitlich versetzten Gruppe A2 die Teilpixeleinheitsreihe mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe in der zweiten Richtung X2 seitlich versetzt sein kann. Insbesondere kann die erste Richtung X1 parallel, jedoch entgegengesetzt zur zweiten Richtung X2 sein.
Des Weiteren kann eine Seite am ersten Paar paralleler Seiten (z. B. eine obere Grundlinie) der Teilpixeleinheiten in der 1. Teilpixeleinheitsreihe R1 in einer seitlich versetzten Gruppe an eine Seite am ersten Paar paralleler Seiten (z. B. eine untere Grundlinie) der n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn in der benachbarten, vorausgehenden seitlich versetzten Gruppe anschließen. In einer zweiten seitlichen Richtung Y kann sich die Projektion der oberen Grundlinie der Teilpixeleinheiten in der 1. Teilpixeleinheitsreihe R1 in einer seitlich versetzten Gruppe mit der Projektion der unteren Grundlinie der n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn in der benachbarten, vorausgehenden seitlich versetzten Gruppe decken. Die zweite seitliche Richtung Y kann senkrecht zur ersten seitlichen Richtung X sein.
Wie in 1 dargestellt ist, kann die seitlich versetzte Gruppe A2 zum Beispiel an die vorausgehende, seitlich versetzte Gruppe A1 anschließen, wobei die 1. Teilpixeleinheitsreihe R1' in der seitlich versetzten Gruppe A2 angrenzen kann zur n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn in der benachbarten, vorausgehenden seitlich versetzten Gruppe A1. Darüber hinaus kann eine Grundlinie (z. B. eine obere Grundlinie) der Teilpixeleinheiten in der ersten 1. Teilpixeleinheitsreihe R1' in der seitlich versetzten Gruppe A2 angrenzen an eine Grundlinie (z. B. eine untere Grundlinie) der n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn in der benachbarten, vorausgehenden seitlich versetzten Gruppe A1. In der zweiten seitlichen Richtung Y kann sich die Projektion der oberen Grundlinie der Teilpixeleinheiten in der 1. Teilpixeleinheitsreihe R1' in der seitlich versetzten Gruppe A2 mit der Projektion der unteren Grundlinie der n-ten Teilpixeleinheitsreihe Rn in der benachbarten, vorausgehenden seitlich versetzten Gruppe A1 decken, wie durch die gepunkteten Linien in 1 dargestellt ist.
In der offenbarten Pixelmatrix kann der seitliche Versatz der Teilpixeleinheiten so ausgelegt sein, dass er ziemlich klein ist, wobei ein Übergang zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen stufenlos sein kann. Das heißt, dass der seitliche Versatz zwischen zwei benachbarten Teilpixeleinheitsreihen in zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen klein sein kann, sodass ein abrupter seitlicher Übergang zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen verhindert werden kann.
Ein abrupter seitlicher Übergang zwischen zwei benachbarten Teilpixeleinheitsreihen in zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen kann zu einer ungleichmäßigen Lichtverteilung in einem angrenzenden Bereich zwischen den beiden benachbarten, seitlich versetzten Gruppen führen. Beispielsweise kann das Licht, das ursprünglich zum linken Auge des Betrachters gerichtet war, teilweise auf das rechte Auge des Betrachters gerichtet sein, und in einer Übergangszone zwischen den Betrachtungszonen des linken und rechten Auges können Farbstreifenmuster erscheinen, d. h. eine Überlagerung kann auftreten.
Mit der offenbarten Pixelmatrix kann ein abrupter seitlicher Übergang zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen abgemildert werden. Somit lassen sich Überlagerungen im 3D-Anzeigebildschirm effektiv unterbinden, minimieren oder sogar beseitigen, und die 3D-Anzeigeleistung kann dementsprechend verbessert werden.
Die Anzahl m der in der Pixelmatrix enthaltenen, seitlich versetzten Gruppen kann gemäß verschiedenen Faktoren bestimmt werden, zum Beispiel entsprechend dem Herstellprozess, Anwendungsszenarien und Erfordernissen hinsichtlich der Überlagerung, etc. Wie vorstehend erörtert, kann in derselben seitlich versetzten Gruppe jede Teilpixeleinheitsreihe um ein gleiches Maß in der ersten seitlichen Richtung X mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe versetzt sein. Um einen ziemlich kleinen seitlichen Versatz der Teilpixeleinheiten beizubehalten (d. h. den seitlichen Versatz zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen so aufrechtzuerhalten, dass er kleiner oder gleich P ist) und dabei einen abrupten seitlichen Übergang zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen weiter zu minimieren, kann in einer Ausführungsform die Anzahl m der seitlichen versetzten Gruppen, die in der Pixelmatrix enthalten sind, 1 ≤ m ≤ 10 betragen.
Aktuelle 3D-Anzeigebildschirme umfassen Hunderte oder sogar Tausende von seitlich versetzten Gruppen. Das heißt, wenn 1 ≤ m ≤10, kann die Anzahl m der in der Pixelmatrix enthaltenen, seitlich versetzten Gruppen kleiner sein als die in einem aktuellen 3D-Anzeigebildschirm enthaltene Anzahl. Somit können bei dem offenbarten 3D-Anzeigebildschirm die Bereiche kleiner werden, an denen abrupte seitliche Übergänge auftreten (d. h. die benachbarten Bereiche zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppenbereichen), und eine Verschlechterung der Anzeigeleistung, die durch etwaige mögliche abrupte seitliche Übergänge verursacht wird, lässt sich effektiv unterbinden.
In einer Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, ist die Anzahl m der in der Pixelmatrix enthaltenen seitlich versetzten Gruppen beispielsweise m = 2, d. h. die Pixelmatrix kann zwei seitlich versetzte Gruppen A1 und A2 aufweisen. In einer anderen Ausführungsform, wie in 3 gezeigt ist, kann die Pixelmatrix vier seitlich versetzte Gruppen umfassen, die entlang einer von oben nach unten laufenden Richtung von 3 fortlaufend mit A1, A2, A3 und A4 durchnummeriert sind. In bestimmten Ausführungsformen kann es sich bei der Anzahl m der in der Pixelmatrix enthaltenen, seitlich versetzten Gruppen um eine beliebige positive ganze Zahl kleiner oder gleich 10 handeln.
Insbesondere wenn m = 1, d. h. wenn die Pixelmatrix nur eine seitlich versetzte Gruppe aufweist, kann jede Teilpixeleinheitsreihe in der ersten seitlichen Richtung X mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe um ein gleiches Maß versetzt sein, und ein abrupter seitlicher Übergang zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen kann vollständig beseitigt werden.
Mit erneutem Bezug auf 1 kann jede seitlich versetzte Gruppe A, wie vorstehend erörtert, eine Anzahl n von Teilpixeleinheitsreihen R aufweisen, d. h. jede seitlich versetzte Gruppe A kann dieselbe Anzahl von Teilpixeleinheitsreihen R aufweisen, und n kann eine konstante Zahl sein. In einer weiteren Ausführungsform jedoch kann jede seitlich versetzte Gruppe A jeweils eine andere Anzahl von Teilpixeleinheitsreihen R aufweisen. So kann die seitlich versetzte Gruppe A1 zum Beispiel 500 Teilpixeleinheitsreihen aufweisen, während die seitlich versetzte Gruppe A2 700 Teilpixeleinheitsreihen umfassen kann. In einer anderen Ausführungsform können einige seitlich versetzte Gruppen A unterschiedliche Anzahlen von Teilpixeleinheitsreihen R aufweisen, während einige seitlich versetzte Gruppen A dieselbe Anzahl von Teilpixeleinheitsreihen R umfassen können.
Mit Bezugnahme auf 2 können die Lichtabschirmstreifen 102 verschiedene Formen haben. In einer wie in 2 gezeigten Ausführungsform können die Lichtabschirmstreifen 102 die Form eines Parallelogramms mit zwei Paaren paralleler Seiten aufweisen: ein drittes Paar paralleler Seiten und ein viertes Paar paralleler Seiten. Das dritte Paar paralleler Seiten (z. B. zwei Grundlinien) des Lichtabschirmstreifens 102 kann insbesondere parallel zur ersten seitlichen Richtung X sein und sich teilweise mit dem ersten Paar paralleler Seiten (z. B. zwei Grundlinien) der parallel zur ersten seitlichen Richtung X liegenden Teilpixeleinheit 101 decken. Das vierte Paar paralleler Seiten (z. B. zwei Schenkel) des Lichtabschirmstreifens 102 kann parallel zum zweiten Paar paralleler Seiten (z. B. zwei Schenkel) der Teilpixeleinheit 101 sein.
Darüber hinaus kann durch die Vielzahl der Lichtabschirmstreifen 102 an jeder Teilpixeleinheit 101 die Teilpixeleinheit 101 in der ersten seitlichen Richtung X gleichmäßig in eine Vielzahl von Teilpixelabschnitten (d. h. durchlässigen Bereichen) unterteilt sein. Die Teilpixeleinheit 101 kann eine Länge L in der ersten seitlichen Richtung X haben, und jeder Teilpixelabschnitt kann eine Länge S in der ersten seitlichen Richtung X aufweisen, sodass an der Teilpixeleinheit 101 eine periodische Beugungsgitterstruktur gebildet werden kann.
Die Anzahl der Teilpixelabschnitte und die Anzahl der Lichtabschirmstreifen 102 in jeder Teilpixeleinheit 101 kann entsprechend der Anzahl von Betrachtern und der Anzahl von Betrachtungsrichtungen etc. bestimmt werden. In einer wie in 2 gezeigten Ausführungsform kann die Teilpixeleinheit 101 fünf Lichtabschirmstreifen 102 umfassen, und die fünf Lichtabschirmstreifen 102 können die Teilpixeleinheit 101 gleichmäßig in sechs Teilpixelabschnitte unterteilen.
Zusätzlich kann, wie vorstehend erläutert, in jeder seitlich versetzten Gruppe die n-te Teilpixeleinheitsreihe Rn mit Bezug auf die 1. Teilpixeleinheitsreihe R1 einen seitlichen Versatz P entlang der ersten seitlichen Richtung X aufweisen, und der seitliche Versatz zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen kann kleiner oder gleich P sein. Der Zwischenraum P in der ersten seitlichen Richtung X zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen 102 kann je nach der Erfordernis bestimmt werden, einen kleinen seitlichen Versatz der Teilpixeleinheiten in der gesamten Pixelmatrix beizubehalten, um Überlagerungen zu reduzieren.
In einer Ausführungsform kann in der ersten seitlichen Richtung X der Zwischenraum P zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen 102 sowie der seitliche Versatz P zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen in jeder seitlich versetzten Gruppe so ausgelegt sein, dass er ziemlich klein ist, zum Beispiel P ≤ L/3. Das heißt, dass der seitliche Versatz P/n zwischen beliebigen zwei benachbarten Teilpixeleinheitsreihen so ausgelegt sein kann, dass P/n ≤ L/3n gilt. Folglich kann ein großer seitlicher Versatz der Teilpixeleinheiten in der gesamten Pixelmatrix verhindert werden, und eine durch einen großen seitlichen Versatz der Teilpixeleinheiten verursachte Überlagerung kann reduziert werden. Insbesondere kann der seitliche Versatz P/n zwischen beliebigen zwei benachbarten Teilpixeleinheitsreihen so ausgelegt werden, dass P/n ≤ L/100n gilt, d. h. der seitliche Versatz P zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen in jeder seitlich versetzten Gruppe kann so ausgelegt werden, dass P ≤ L/100 gilt.
Darüber hinaus kann es sich in einer Ausführungsform bei den Lichtabschirmstreifen 102 um eine auf dem Matrixsubstrat angeordnete Metallschicht handeln. Insbesondere kann das Matrixsubstrat eine Vielzahl von Dünnschichttransistoren (TFTs), eine Vielzahl von Abtastleitungen, die sich von den Gate-Elektroden der TFTs erstrecken, und eine Vielzahl von Datenleitungen aufweisen, die sich von den Source/Drain-Elektroden der TFTs erstrecken.
Wenn der 3D-Anzeigebildschirm zum Beispiel ein LCD-Anzeigebildschirm ist, können die durchlässigen Bereiche in jeder Teilpixeleinheit 101 als Pixelelektroden ausgelegt sein, die durch die Abtastleitungen und Datenleitungen festgelegt sind. Bei den Lichtabschirmstreifen 102 kann es sich um die auf den Pixelelektroden angeordnete Metallschicht handeln, die das hinter den Lichtabschirmstreifen 102 einfallende Licht abschirmt (z. B. Licht von einer Hintergrundbeleuchtung des 3D-Anzeigebildschirms) und die opaken Bereiche bildet. Die durchlässigen Bereiche und die opaken Bereiche können abwechselnd und periodisch in der Teilpixeleinheit 101 angeordnet sein, wodurch ein Beugungsgitter entsteht.
In einer anderen Ausführungsform können die Lichtabschirmstreifen 102 auf dem Farbschichtsubstrat angeordnet sein, das hinter den Lichtabschirmstreifen 102 einfallende Licht (z. B. Licht von einer Hintergrundbeleuchtung) abschirmen und das Beugungsgitter erzeugen. Bei den Materialien der Lichtabschirmstreifen 102 kann es sich zum Beispiel um Kunstharze handeln, die Licht abschirmen können. Wenn es sich bei dem 3D-Anzeigebildschirm beispielsweise um einen OLED-Anzeigebildschirm oder andere selbstleuchtende Anzeigebildschirme handelt, können die Lichtabschirmstreifen 102 auf dem Farbschichtsubstrat angeordnet sein, das hinter den Lichtabschirmstreifen 102 einfallende Licht (z. B. Licht von einer Hintergrundbeleuchtung des 3D-Anzeigebildschirms) abschirmen und das Beugungsgitter erzeugen.
Die offenbarte Pixelmatrix kann verschiedene Gestaltungen der Teilpixeleinheiten aufweisen. In 4 ist eine Draufsicht einer beispielhaften Gestaltung von Teilpixeleinheiten in einer beispielhaften Pixelmatrix dargestellt, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist. Wie in 4 gezeigt ist, kann die Pixelmatrix eine Vielzahl von Teilpixeleinheiten 101 mit mehreren verschiedenen Farben (z. B. drei verschiedenen Farben) aufweisen, die abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang einer Spaltenrichtung (d. h. Y-Richtung in 4) der Teilpixeleinheiten angeordnet sind. Eine Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten kann der ersten seitlichen Richtung X entsprechen.
Es wäre anzumerken, dass in derselben seitlich versetzten Gruppe jede Teilpixeleinheitsreihe in der ersten seitlichen Richtung X mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe um ein gleiches Maß versetzt sein kann. Somit ist die Spaltenrichtung (d. h. Y'-Richtung in 4) der Teilpixeleinheiten möglicherweise nicht mehr senkrecht zur ersten seitlichen Richtung X. Stattdessen kann die Spaltenrichtung (d. h. die Y'-Richtung in 4) der Teilpixeleinheiten durch das Ausmaß und die Richtung des seitlichen Versatzes der Teilpixeleinheitsreihe bestimmt sein.
Des Weiteren können in der Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten, d. h. in der ersten seitlichen Richtung X, die den Teilpixeleinheiten 101 in derselben Teilpixeleinheitsreihe entsprechenden Farbbarrieren verschiedene Farben oder dieselbe Farbe haben. Das heißt, dass die Farbteilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe verschiedene Farben oder dieselbe Farbe haben können. Die Farbteilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe können auch verschiedene Anordnungen aufweisen.
Wie in 4 gezeigt ist, kann in einer Ausführungsform die Pixelmatrix eine Vielzahl von roten Teilpixeleinheiten (R), eine Vielzahl von grünen Teilpixeleinheiten (G) und eine Vielzahl von blauen Teilpixeleinheiten (B) aufweisen, die abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang der Spaltenrichtung (d. h. Y'-Richtung in 4) der Teilpixeleinheiten angeordnet sein können. Die Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten kann der ersten seitlichen Richtung X entsprechen. Entlang der Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten, d. h. entlang der ersten seitlichen Richtung X, können die Farbbarrieren, die den Teilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe entsprechen, dieselben Farben aufweisen. Folglich kann eine Bildverzerrung unterbunden werden, die durch eine Farbvermischung des auf das linke und rechte Auge des Betrachters gerichteten Lichts verursacht wird, und die 3D-Anzeigeleistung kann verbessert werden.
In 5 ist eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Gestaltung von Teilpixeleinheiten in einer beispielhaften Pixelmatrix dargestellt, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist. Die Ähnlichkeiten zwischen 4 und 5 werden hier nicht wiederholt, wohingegen bestimmte Unterschiede aufgezeigt werden. Wie in 5 gezeigt ist, kann die Pixelmatrix eine Vielzahl von Teilpixeleinheiten 101 mit mehreren verschiedenen Farben (z.B. vier verschiedenen Farben) aufweisen, die abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang einer Spaltenrichtung (d. h. Y'-Richtung in 5) der Teilpixeleinheiten angeordnet sein können. Eine Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten kann der ersten seitlichen Richtung X entsprechen.
Wie in 5 gezeigt ist, kann in einer Ausführungsform die Pixelmatrix eine Vielzahl von roten Teilpixeleinheiten (R), eine Vielzahl von grünen Teilpixeleinheiten (G), eine Vielzahl von blauen Teilpixeleinheiten (B) und eine Vielzahl von weißen Teilpixeleinheiten (W) aufweisen, die abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang der Spaltenrichtung (d. h. Y'-Richtung in 5) der Teilpixeleinheiten angeordnet sein können. Die Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten kann der ersten seitlichen Richtung X entsprechen. In einer anderen Ausführungsform kann die Pixelmatrix eine Vielzahl von roten Teilpixeleinheiten (R), eine Vielzahl von grünen Teilpixeleinheiten (G), eine Vielzahl von blauen Teilpixeleinheiten (B) und eine Vielzahl von gelben Teilpixeleinheiten (Y) aufweisen.
Es wäre anzumerken, dass in derselben seitlich versetzten Gruppe jede Teilpixeleinheitsreihe in der ersten seitlichen Richtung X um ein gleiches Maß in Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe versetzt sein kann. Somit wird die Spaltenrichtung (d. h. die Y'-Richtung in 5) der Teilpixeleinheiten möglicherweise nicht mehr senkrecht zur ersten seitlichen Richtung X liegen. Stattdessen kann die Spaltenrichtung (d. h. die Y'-Richtung in 5) der Teilpixeleinheiten durch das Ausmaß und die Richtung des seitlichen Versatzes der Teilpixeleinheitsreihe bestimmt sein.
Des Weiteren können in der Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten, d. h. in der ersten seitlichen Richtung X, die den Teilpixeleinheiten 101 in derselben Teilpixeleinheitsreihe entsprechenden Farbbarrieren verschiedene Farben oder dieselbe Farbe haben. Das heißt, dass die Farbteilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe verschiedene Farben oder dieselbe Farbe haben können. Die Farbteilpixeleinheiten in derselben Teilpixeleinheitsreihe können auch verschiedene Anordnungen aufweisen.
Beispielsweise können, wie in 5 gezeigt ist, entlang der Reihenrichtung der Teilpixeleinheiten, d. h. entlang der ersten seitlichen Richtung X, die den Teilpixeleinheiten 101 in derselben Teilpixeleinheitsreihe entsprechenden Farbbarrieren dieselbe Farbe aufweisen. Folglich kann eine durch eine Farbvermischung des auf das linke und rechte Auge des Betrachters gerichteten Lichts verursachte Bildverzerrung unterbunden werden, und die 3D-Anzeigeleistung kann verbessert werden.
Es wäre anzumerken, dass in 4 und 5 nur ein Teilbereich der Pixelmatrix im 3D-Anzeigebildschirm dargestellt ist, und dass die Anzahl der in der Pixelmatrix enthaltenen Teilpixeleinheiten und die Anzahl der in jeder Teilpixeleinheitsreihe enthaltenen Teilpixeleinheiten lediglich Darstellungszwecken dienen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
Die vorliegende Offenbarung stellt darüber hinaus eine 3D-Anzeigevorrichtung bereit, die einen beliebigen der offenbarten 3D-Anzeigebildschirme umfasst. In 6 ist eine schematische Abbildung einer beispielhaften 3D-Anzeigevorrichtung dargestellt, die mit offenbarten Ausführungsformen konsistent ist. Wie in 6 gezeigt ist, kann die 3D-Anzeigevorrichtung 10 einen 3D-Anzeigebildschirm 20 aufweisen, bei dem es sich um einen beliebigen der offenbarten 3D-Anzeigebildschirme handeln kann. Bei der 3D-Anzeigevorrichtung 10 kann es sich um ein Smartphone, ein Tablet, ein Fernsehgerät, einen Monitor, ein Notebook, einen digitalen Bilderrahmen, ein GPS etc. handeln. Des Weiteren kann die 3D-Anzeigevorrichtung 10 jedes Produkt oder jede Komponente sein, das bzw. die in der Lage ist, 3D-Bilder und/oder 3D-Videos zu zeigen.
Bei der 3D-Anzeigevorrichtung 10 kann es sich um eine beliebige geeignete Art von Anzeigevorrichtungen handeln, wie z.B. eine Plasmaanzeigevorrichtung, Feldemissionsanzeigevorrichtung, Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Vorrichtung, eine Anzeigevorrichtung mit einer organischen Leuchtdiode (OLED), eine Anzeigevorrichtung mit Leuchtdiode (LED), eine Quantenpunkt-(QDs)-Anzeigevorrichtung, eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung oder auch andere Arten von Anzeigevorrichtungen. Weil die 3D-Anzeigevorrichtung 10 einen beliebigen der offenbarten 3D-Anzeigebildschirme 20 aufweist, kann die 3D-Anzeigevorrichtung 10 auch über dieselben Vorteile wie der offenbarte 3D-Anzeigebildschirm 20 verfügen, die an dieser Stelle nicht wiederholt werden.
Bei dem offenbarten 3D-Anzeigebildschirm und der offenbarten 3D-Anzeigevorrichtung kann jede Teilpixeleinheit in der Pixelmatrix des 3D-Anzeigebildschirms eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen aufweisen. Die Lichtabschirmstreifen können auf dem Matrixsubstrat oder dem Farbschichtsubstrat des 3D-Anzeigebildschirms angeordnet sein und das hinter den Lichtabschirmstreifen 102 einfallende Licht (z. B. Licht von einer Hintergrundbeleuchtung des 3D-Anzeigeanzeigebildschirms) abschirmen. Durch die Lichtabschirmstreifen kann jede Teilpixeleinheit in der ersten seitlichen Richtung X auch gleichmäßig in eine Vielzahl von Teilpixelabschnitten unterteilt sein, wodurch sich eine periodische Beugungsgitterstruktur ergibt und eine 3D-Anzeige verwirklicht ist.
Des Weiteren kann die Pixelmatrix eine Anzahl m seitlich versetzter Gruppen aufweisen, wobei m eine positive ganze Zahl ist und 1 ≤ m ≤ 10 gilt. Jede seitlich versetzte Gruppe kann n Reihen von Teilpixeleinheiten aufweisen, die in der ersten seitlichen Richtung X angeordnet sind. In derselben seitlich versetzten Gruppe kann einerseits der seitliche Versatz P (entlang der ersten seitlichen Richtung X) zwischen der n-ten Teilpixeleinheitsreihe und der 1. Teilpixeleinheitsreihe dem Zwischenraum P (entlang der ersten seitlichen Richtung X) zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen entsprechen. Folglich kann das vom linken und rechten Auge eines Betrachters empfangene Licht gleichmäßig verteilt werden.
Andererseits kann in derselben seitlich versetzten Gruppe jede Teilpixeleinheitsreihe in der ersten seitlichen Richtung X mit Bezug auf die entsprechende vorausgehende Teilpixeleinheitsreihe um ein gleiches Maß versetzt sein. Die Übergänge zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen können sanft sein, und ein abrupter seitlicher Übergang zwischen zwei benachbarten, seitlich versetzten Gruppen kann unterbunden werden. Folglich lassen sich Überlagerungen im 3D-Anzeigebildschirm effektiv unterbinden, minimieren oder sogar entfernen, und die 3D-Anzeigeleistung kann dementsprechend verbessert werden.
Dabei kann der seitliche Versatz zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen entlang der ersten seitlichen Richtung X kleiner als oder gleich groß wie der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen sein, und der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Lichtabschirmstreifen kann kleiner als oder so groß sein wie ein Drittel der Länge der Teilpixeleinheit. Somit kann in der gesamten Pixelmatrix der seitliche Versatz der Teilpixeleinheiten klein sein. Dementsprechend lassen sich durch einen großen seitlichen Versatz der Teilpixeleinheiten verursachte 3D-Überlagerungen weiter unterbinden, und die Bildqualität der 3D-Anzeigeleistung kann noch weiter verbessert werden.
Die Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen wird bereitgestellt, um Fachleuten die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen. Verschiedene Modifikationen dieser Ausführungsformen werden Fachleuten klar sein, und die hier definierten, allgemeinen Prinzipien lassen sich auf andere Ausführungsformen anwenden, ohne vom Sinngehalt oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit soll die vorliegende Erfindung nicht auf die hier gezeigten Ausführungsformen eingeschränkt sein, sondern den breitesten Umfang einnehmen, der mit den hier offenbarten Prinzipien und neuartigen Merkmalen konsistent ist.

Claims

Dreidimensionaler (3D) Anzeigebildschirm, mit: einer Pixelmatrix, die m seitlich versetzte Gruppen aufweist, wobei: die seitlich versetzte Gruppe n Reihen aus Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) umfasst, die in einer Matrix angeordnet und fortlaufend von einer 1. Teilpixeleinheitsreihe bis zu einer n-ten Teilpixeleinheitsreihe durchnummeriert sind, wobei die Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) in derselben Teilpixeleinheitsreihe in einer ersten seitlichen Richtung (X) angeordnet sind, m eine positive ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, und n eine positive ganze Zahl größer oder gleich 2 ist; die Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) eine Vielzahl von Lichtabschirmstreifen (102) aufweist, die parallel angeordnet sind, und zwei benachbarte Lichtabschirmstreifen (102) einen Zwischenraum P in der ersten seitlichen Richtung (X) aufweisen; in der seitlich versetzten Gruppe die n-te Teilpixeleinheitsreihe entlang der ersten seitlichen Richtung einen seitlichen Versatz P in Bezug auf die 1. Teilpixeleinheitsreihe aufweist, und die i-te Teilpixeleinheitsreihe einen seitlichen Versatz P/n mit Bezug auf die (i – 1)-te Teilpixeleinheitsreihe aufweist, wobei i eine positive ganze Zahl ist und 1 < i ≤ n gilt; und der seitliche Versatz zwischen beliebigen zwei Teilpixeleinheitsreihen in der Pixelmatrix kleiner oder gleich P ist.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 1, wobei: die Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) die Form eines Parallelogramms mit einem ersten Paar paralleler Seiten und einem zweiten Paar paralleler Seiten hat; und das erste Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) parallel zur ersten seitlichen Richtung (X) ist.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 2, wobei: das zweite Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) einen Neigungswinkel mit der ersten seitlichen Richtung (X) bildet.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 3, wobei: in derselben seitlich versetzten Gruppe jede Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) mit Bezug auf die erste seitliche Richtung (X) in derselben Richtung geneigt ist, und eine seitliche Versatzrichtung der i-ten Teilpixeleinheitsreihe dieselbe ist wie die seitliche Versatzrichtung der (i – 1)-ten Teilpixeleinheitsreihe.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 4, wobei: in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen die Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) in einer seitlich versetzten Gruppe und die Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) in einer benachbarten seitlich versetzten Gruppe in entgegengesetzte Richtungen mit Bezug auf die erste seitliche Richtung (X) geneigt sind; und die seitliche Versatzrichtung der Teilpixeleinheitsreihen in der seitlich versetzten Gruppe entgegengesetzt ist zur seitlichen Versatzrichtung der Teilpixeleinheitsreihen in der benachbarten seitlich versetzten Gruppe.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 2, wobei: das erste Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) parallel zur ersten seitlichen Richtung (X) eine erste parallele Seite und eine zweite parallele Seite aufweist.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 6, wobei: in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen die 1. Teilpixeleinheitsreihe in einer seitlich versetzten Gruppe benachbart ist zur n-ten Teilpixeleinheitsreihe in einer benachbarten seitlich versetzten Gruppe; die erste parallele Seite jeder Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) in der 1. Teilpixeleinheitsreihe in der seitlich versetzten Gruppe benachbart ist zur zweiten parallelen Seite jeder Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) in der n-ten Teilpixeleinheitsreihe in der benachbarten seitlich versetzten Gruppe; in einer zweiten seitlichen Richtung eine Projektion der ersten parallelen Seite jeder Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) in der ersten Teilpixeleinheitsreihe in der seitlich versetzten Gruppe sich mit einer Projektion der zweiten parallelen Seite jeder Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) in der n-ten Teilpixeleinheitsreihe in der benachbarten seitlich versetzten Gruppe deckt; und die zweite seitliche Richtung senkrecht zur ersten seitlichen Richtung (X) ist.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 1, wobei: 1 ≤ m ≤ 10.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 1, wobei: der Lichtabschirmstreifen die Form eines Parallelogramms mit einem dritten Paar paralleler Seiten und einem vierten Paar paralleler Seiten hat; das dritte Paar paralleler Seiten des Lichtabschirmstreifens parallel zur ersten seitlichen Richtung (X) ist und sich mit dem ersten Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) deckt; und das vierte Paar paralleler Seiten des Lichtabschirmstreifens parallel zum zweiten Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) ist.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 9, wobei: die Lichtabschirmstreifen (102) jede Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) entlang der ersten seitlichen Richtung (X) gleichmäßig unterteilen.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 9, wobei: die Teilpixeleinheit (101; R; G; B; W; Y) eine Länge L in der ersten seitlichen Richtung (X) hat; und P ≤ L/3.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 11, wobei: P ≤ L/100.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 1, wobei: die Pixelmatrix eine Vielzahl von Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) mit mehreren verschiedenen Farben aufweist; und die Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) mit den verschiedenen Farben abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang einer Spaltenrichtung (Y') der Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) angeordnet sind.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 13, wobei: die Pixelmatrix eine Vielzahl von roten Teilpixeleinheiten (R; 101), eine Vielzahl von grünen Teilpixeleinheiten (G; 101) und eine Vielzahl von blauen Teilpixeleinheiten (B; 101) aufweist; und die roten Teilpixeleinheiten (R; 101), die grünen Teilpixeleinheiten (G; 101) und die blauen Teilpixeleinheiten (B; 101) abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang der Spaltenrichtung (Y') der Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) angeordnet sind.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 13, wobei: die Pixelmatrix eine Vielzahl von roten Teilpixeleinheiten (R; 101), eine Vielzahl von grünen Teilpixeleinheiten (G; 101), eine Vielzahl von blauen Teilpixeleinheiten (B; 101) und eine Vielzahl von weißen Teilpixeleinheiten (W; 101) aufweist; und die roten Teilpixeleinheiten (R; 101), die grünen Teilpixeleinheiten (G; 101), die blauen Teilpixeleinheiten (B; 101) und die weißen Teilpixeleinheiten (W; 101) abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang der Spaltenrichtung (Y') der Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) angeordnet sind.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 13, wobei: die Pixelmatrix eine Vielzahl von roten Teilpixeleinheiten (R; 101), eine Vielzahl von grünen Teilpixeleinheiten (G; 101), eine Vielzahl von blauen Teilpixeleinheiten (B; 101) und eine Vielzahl von gelben Teilpixeleinheiten (Y; 101) aufweist; und die roten Teilpixeleinheiten (R; 101), die grünen Teilpixeleinheiten (G; 101), die blauen Teilpixeleinheiten (B; 101) und die gelben Teilpixeleinheiten (Y; 101) abwechselnd und in sich wiederholender Form entlang der Spaltenrichtung (Y') der Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) angeordnet sind.
3D-Anzeigebildschirm nach Anspruch 3, wobei: in zwei benachbarten seitlich versetzten Gruppen der Neigungswinkel, der durch das zweite Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) in einer seitlich versetzten Gruppe gebildet ist, und der Neigungswinkel, der durch das zweite Paar paralleler Seiten der Teilpixeleinheiten (101; R; G; B; W; Y) in der benachbarten seitlich versetzten Gruppe gebildet ist, Ergänzungswinkel sind.
Dreidimensionale (3D) Anzeigevorrichtung, mit: einem 3D-Anzeigebildschirm (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.