JP5706388B2

JP5706388B2 - 立体表示装置

Info

Publication number: JP5706388B2
Application number: JP2012242605A
Authority: JP
Inventors: 尚樹住
Original assignee: Innolux Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2032-11-02
Also published as: CN103091852A; US20130113785A1; TW201319624A; US9013472B2; TWI507734B; JP2013101340A; CN103091852B

Description

本発明は、立体表示装置（stereophonic display device）に関し、特に、３Ｄクロストークおよび立体モアレを低減できるより厚い立体表示装置に関するものである。

近年、３３０ｐｐｉ（１インチ当たりの画素数）ディスプレイのような高解像度ディスプレイが携帯電話の高解像度（ＨＤ）動画および／またはウェブサイト情報に実装されている。

よって、立体ディスプレイ（自動立体型バリア／レンチキュラ立体ディスプレイ）の厚さまたは薄さの設計は、重要な課題となっている。例えば、より薄いレンズシートおよび／またはより薄いガラス板がディスプレイに必要である。しかしながら、より薄いレンズシートとガラス板を製作する難しさは、製造プロセスの制限および量産する上での重要工程の問題、例えば湾曲またはき裂（ｃｒａｃｋ）の増加により、生産率に影響を与える可能性がある。

３Ｄクロストークおよび立体モアレを低減できるより厚い立体表示装置を提供する。

本発明の１つの実施形態は、少なくとも２つの右眼用のサブピクセルおよび２つの左眼用のサブピクセルを含む複数のサブピクセルを含む画素ユニット、画素ユニット上に形成されたバリアであって、複数の開口を有し、画素ユニット上に投影された開口の位置と画素ユニットの境界との間の最短距離が画素ユニットの幅の４分の１と等しいか、またはそれより大きいバリア、および右眼用のサブピクセルブロックおよび左眼用のサブピクセルブロックを順次にレンダリングする、画素ユニットを制御する表示画像処理装置を含む立体表示装置を提供する。

本発明の１つの実施形態は、少なくとも２つの右眼用のサブピクセルおよび２つの左眼用のサブピクセルを含む複数のサブピクセルを含む画素ユニット、画素ユニット上に形成され、画素ユニット上に投影された前記レンズの頂点の位置と画素ユニットの境界との間の最短距離が画素ユニットの幅の４分の１より大きい複数のレンズ、および右眼用のサブピクセルブロックおよび左眼用のサブピクセルブロックを順次にレンダリングする、画素ユニットを制御する表示画像処理装置を含む立体表示装置を提供する。

本発明は、画素とバリアまたはレンズ間の増加された厚さ（空気の光学距離）が設計されている。前記画素と前記バリアまたは前記レンズの頂点間の厚さ（空気の光学距離）は、サブピクセルの数に比例する。このようなより厚い装置の製作は、より薄い装置の製作より容易であり、よって、従来の高解像度（ｈｉｇｈ−ｐｐｉ）の立体表示装置を量産する上での重要工程の問題（例えば湾曲またはき裂）を防ぐことができ、装置の量産を容易にする。

また、バリアの開口またはレンズの頂点の位置が変えられ、水平方向に「ＲＬＲＬ」から「ＲＲＬＬ」、または「ＲＬＲＬＲＬ」から「ＲＲＲＬＬＬ」（Ｒは、右眼用サブピクセルを表し、Ｌは、左眼用サブピクセルを表す）へとサブピクセルレンダリングを変えることになり、立体クロストークの問題を解決するより広いマージン、より広い立体視域、およびより明るい画像を得て、同時に立体モアレによる影響を低減する。具体的に言うと、２つ以上の開口が１つの開口に結合された時、バリア電極パターン端（barrier electrode pattern edge）によって生じた元々のフリンジレンズ効果（fringe lens effect）は、減少された開口の端数により、低下されることができ、立体クロストークの低減を容易にする。

詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態に説明される。

本発明は、添付の図面と併せて後に続く詳細な説明と実施例を解釈することによって、より完全に理解されることができる。
本発明の実施形態に基づく、立体表示装置の断面図を表している。本発明の実施形態に基づく、立体表示装置の断面図を表している。本発明の実施形態に基づく、立体表示装置の断面図を表している。本発明の実施形態に基づく、立体表示装置の断面図を表している。本発明の実施形態に基づく、立体表示装置の断面図を表している。本発明の実施形態に基づく、立体表示装置の断面図を表している。

図１を参照に本発明の１つの実施形態に基づき、立体表示装置が提供される。立体表示装置１０は、ＴＦＴ基板１２、ＴＦＴ基板１２上に形成された画素ユニット１４、画素ユニット１４上に形成されたカラーフィルター２０、カラーフィルター２０上に形成された偏光板２２、偏光板２２上に塗布された、例えば感圧接着剤（ＰＳＡ）の接着剤２４、接着剤２４によって偏光板２２に接着された、例えばＰＥＴ層の透明材料層２６、および透明材料層２６上に形成され、第１開口３０および第２開口３１を有するバリア２８を含む。画素ユニット１４は、第１サブピクセル１５、第２サブピクセル１６、第３サブピクセル１７、および第４サブピクセル１８を含む。第１サブピクセル１５および第２サブピクセル１６は、右眼用に分割される。第３サブピクセル１７および第４サブピクセル１８は、左眼用に分割される。第１開口３０および第２開口３１は、２つのスリットパターンに分離される。１つの開口（３０または３１）の幅Ｗは、１つのサブピクセル（１５、１６、１７、または１８）の幅Ｗ’の約６０％を占める。よって、この実施形態では、１つの開口（３０または３１）の幅Ｗは、バリア２８の幅Ｗ”の約１５％（６０％×１／４（４つのサブピクセル（１５、１６、１７、および１８）からなる画素ユニット１４））を占める。具体的に言うと、画素ユニット１４上に投影された第１開口３０の位置３０’と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離は、画素ユニット１４の幅の４分の１（１／４）と等しいか、またはそれより大きい。同様に、画素ユニット１４上に投影された第２開口３１の位置３１’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離は、画素ユニット１４の幅の４分の１（１／４）と等しいか、またはそれより大きい。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口３０の位置３０’の端３４と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３２は、画素ユニット１４の幅の１６分の５（５／１６）であるか、または画素ユニット１４上に投影された第２開口３１の位置３１’の端３４’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３２’は、画素ユニット１４の幅の１６分の５（５／１６）である。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口３０の位置３０’の中心３８と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３３は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）であるか、または画素ユニット１４上に投影された第２開口３１の位置３１’の中心３８’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３３’は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）である。図２に示されるように、第１開口３０および第２開口３１は、互いにより近接することができる。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口３０の位置３０’の端３４と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３２は、画素ユニット１４の幅の１６分の５（５／１６）より大きいか、または画素ユニット１４上に投影された第２開口３１の位置３１’の端３４’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３２’は、画素ユニット１４の幅の１６分の５（５／１６）より大きい。または例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口３０の位置３０’の中心３８と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３３は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）より大きいか、または画素ユニット１４上に投影された第２開口３１の位置３１’の中心３８’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３３’は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）より大きい。図３に示されるように、第１開口３０および第２開口３１は、更に結合されて結合された開口４１を形成することができる。図１〜３では、画素ユニット１４とバリア２８間の空気の光学距離４０は、サブピクセルの数に比例する。また、画素ユニット１４とバリア２８間の空気の光学距離４０の２倍と１つのサブピクセルの幅Ｗ’の比率（Ｋ）は、９より大きく、１５より小さい、例えばＫ＝９.５であることができる。また、立体表示装置１０は、右眼用のサブピクセルブロックおよび左眼用のサブピクセルブロックを順次にレンダリングする、画素ユニットを制御する表示画像処理装置（Display image processor）（表示されていない）を更に含む。

図４を参照に、本発明の１つの実施形態に基づき、立体表示装置が提供される。立体表示装置１００は、ＴＦＴ基板１２、ＴＦＴ基板１２上に形成された画素ユニット１４、画素ユニット１４上に形成されたカラーフィルター２０、カラーフィルター２０上に形成された偏光板２２、偏光板２２上に塗布された、例えば感圧接着剤（ＰＳＡ）の接着剤２４、接着剤２４によって偏光板２２に接着された、例えばＰＥＴ層の透明材料層２６、および透明材料層２６上に形成された第１開口１９０、第２開口３００、および第３開口３１０を有するバリア２８を含む。画素ユニット１４は、第１サブピクセル１５０、第２サブピクセル１６０、第３サブピクセル１７０、第４サブピクセル１８０、第５サブピクセル１９０、および第６サブピクセル２１０を含む。第１サブピクセル１５０、第２サブピクセル１６０、および第３サブピクセル１７０は、右眼用に分割される。第４サブピクセル１８０、第５サブピクセル１９０、および第６サブピクセル２１０は、左眼用に分割される。第１開口２９０、第２開口３００、および第３開口３１０は、３つのスリットパターンに分離される。１つの開口（２９０、３００または３１０）の幅Ｗ１は、１つのサブピクセル（１５０、１６０、１７０、１８０、１９０または２１０）の幅Ｗ１’の約６０％を占める。よって、この実施形態では、１つの開口（２９０、３００または３１０）の幅Ｗ１は、バリア２８の幅Ｗ１”の約１０％（６０％×１／６（６つのサブピクセル（１５０、１６０、１７０、１８０、１９０または２１０）からなる画素ユニット１４））を占める。具体的に言うと、画素ユニット１４上に投影された第１開口２９０の位置２９０’と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離は、画素ユニット１４の幅の４分の１（１／４）と等しいか、またはそれより大きい。同様に、画素ユニット１４上に投影された第３開口３１０の位置３１０’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離は、画素ユニット１４の幅の４分の１（１／４）と等しいか、またはそれより大きい。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口２９０の位置２９０’の端３４０と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３２０は、画素ユニット１４の幅の６０分の１７（１７／６０）であるか、または画素ユニット１４上に投影された第３開口３１０の位置３１０’の端３４０’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３２０’は、画素ユニット１４の幅の６０分の１７（１７／６０）である。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口２９０の位置２９０’の中心３８０と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３３０は、画素ユニット１４の幅の３分の１（１／３）であるか、または画素ユニット１４上に投影された第３開口３１０の位置３１０’の中心３８０’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３３０’は、画素ユニット１４の幅の３分の１（１／３）である。第１開口２９０、第２開口３００、および第３開口３１０も互いにより近接することができる。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口２９０の位置２９０’の端３４０と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３２０は、画素ユニット１４の幅の２４分の７（７／２４）より大きいか（図示されていない）、または画素ユニット１４上に投影された第２開口３１の位置３１０’の端３４０’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３２０（図示されていない）’は、画素ユニット１４の幅の２４分の７（７／２４）より大きい（図示されていない）。または例えば、画素ユニット１４上に投影された第１開口２９０の位置２９０’の中心３８０と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３３０は、画素ユニット１４の幅の３分の１（１／３）より大きい（図示されていない）か、または画素ユニット１４上に投影された第３開口３１０の位置３１０’の中心３８０’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３３０’は、画素ユニット１４の幅の３分の１（１／３）より大きい（図示されていない）。第１開口２９０、第２開口３００、および第２開口３１０も更に結合されて結合された開口を形成することができる（図示されていない）。具体的に言うと、画素ユニット１４とバリア２８間の空気の光学距離４０’は、サブピクセルの数に比例する。この実施形態では、画素ユニット１４とバリア２８間の空気の光学距離４０の３倍と１つのサブピクセルの幅Ｗ１’の比率（Ｋ’）は、１３.５より大きく、２２.５より小さい、例えばＫ’＝１４.３であることができる。また、立体表示装置１００は、右眼用のサブピクセルブロックおよび左眼用のサブピクセルブロックを順次にレンダリングする、画素ユニットを制御する表示画像処理装置（Display image processor）（表示されていない）を更に含む。

図５を参照に、本発明の１つの実施形態に基づき、立体表示装置が提供される。立体表示装置１０は、ＴＦＴ基板１２、ＴＦＴ基板１２上に形成された画素ユニット１４、画素ユニット１４上に形成されたカラーフィルター２０、カラーフィルター２０上に形成された偏光板２２、偏光板２２上に塗布された、例えば感圧接着剤（ＰＳＡ）の接着剤２４、接着剤２４によって偏光板２２に接着された、例えばＰＥＴ層の透明材料層２６、および透明材料層２６上に形成された頂点４３を有する第１レンズ４２および頂点４５を有する第２レンズ４４を含む。画素ユニット１４は、第１サブピクセル１５、第２サブピクセル１６、第３サブピクセル１７、および第４サブピクセル１８を含む。第１サブピクセル１５および第２サブピクセル１６は、右眼用に分割される。第３サブピクセル１７および第４サブピクセル１８は、左眼用に分割される。第１レンズ４２および第２レンズ４４は、２つの円柱状レンズに分離される。具体的に言うと、画素ユニット１４上に投影された第１レンズ４２の頂点４３の位置４３’と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離は、画素ユニット１４の幅の４分の１（１／４）より大きい。同様に、画素ユニット１４上に投影された第２レンズ４４の頂点４５の位置４５’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離は、画素ユニット１４の幅の４分の１（１／４）より大きい。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１レンズ４４の頂点４３の位置４３’と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３２は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）であるか、または画素ユニット１４上に投影された第２レンズ４４の頂点４５の位置４５’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３２’は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）である。第１レンズ４２と第２レンズ４４は、互いにより近接することができる。例えば、画素ユニット１４上に投影された第１レンズ４２の頂点４３の位置４３’と画素ユニット１４の第１境界３６との間の距離３２は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）より大きいか（図示されていない）、または画素ユニット１４上に投影された第２レンズ４４の頂点４５の位置４５’と画素ユニット１４の第２境界３６’との間の距離３２’は、画素ユニット１４の幅の８分の３（３／８）より大きいか（図示されていない）。図６に示されるように、第１レンズ４２と第２レンズ４４は、更に結合されて頂点４７を有する結合されたレンズ４６を形成することができる。また、図５に示されるように、画素ユニット１４と第１と第２レンズ（４２と４４）の頂点（４３と４５）間の空気の光学距離４８の２倍と１つのサブピクセルの幅Ｗ’の比率（Ｋ）は、９より大きく、１５より小さい、例えばＫ＝９.５であることができる。図６に示されるように、画素ユニット１４と結合されたレンズ４６の頂点４７間の空気の光学距離４８’の３倍と１つのサブピクセルの幅の比率（Ｋ’）は、９より大きく、１５より小さい、例えばＫ＝９.５であることができる。１３.５より大きく、２２.５より小さい、例えばＫ’＝１４.３であることができる。また、本発明のバリア型の立体表示装置と同様に、本発明のレンズ型立体表示装置では、画素ユニットとレンズの頂点間の空気の光学距離は、サブピクセルの数に比例する。また、立体表示装置１０は、右眼用のサブピクセルブロックおよび左眼用のサブピクセルブロックを順次にレンダリングする、画素ユニットを制御する表示画像処理装置（表示されていない）を更に含む。

本発明では、画素とバリアまたはレンズ間の増加された厚さ（空気の光学距離）が設計されている。画素とバリアまたはレンズの頂点間の厚さ（空気の光学距離）は、サブピクセルの数に比例する。このようなより厚い装置の製作は、より薄い装置の製作より容易であり、よって、従来の高解像度（ｈｉｇｈ−ｐｐｉ）の立体表示装置を量産する上での重要工程の問題（例えば湾曲またはき裂）を防ぐことができ、装置の量産を容易にする。

この発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は、これらを限定するものではないことは理解される。逆に、種々の変更及び同様の配置をカバーするものである（当業者には明白なように）。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。

１０、１００立体表示装置
１２ＴＦＴ基板
１４画素ユニット
１５、１６、１７、１８、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２１０サブピクセル
２０カラーフィルター
２２偏光板
２４接着剤
２６透明材料層
２８バリア
３０、３１、２９０、３００、３１０バリアの開口
３０’、３１’、２９０’、３００’、３１０’ 画素ユニット上に投影されたバリアの開口の位置
３２、３２’、３２０、３２０’ 画素ユニット上に投影されたバリアの開口の位置の端と画素ユニットの境界との間の距離
３４、３４’、３４０、３４０’ 画素ユニット上に投影されたＷ、Ｗ１バリアの開口幅の位置の端
３６、３６’ 画素ユニットの境界
３８、３８’、３８０、３８０’ 画素ユニット上に投影されたバリアの開口の位置の中心
４０、４０’ 画素ユニットとバリア間の空気の光学距離
４１結合されたバリアの開口
４２、４４レンズ
４３、４５レンズの頂点
４３’、４５’ 画素ユニット上に投影されたレンズの頂点の位置
４６結合されたレンズ
４７結合されたレンズの頂点
４８画素ユニットとレンズの頂点間の空気の光学距離
４８’ 画素ユニットと結合されたレンズの頂点間の空気の光学距離
Ｗ、Ｗ１バリアの開口幅
Ｗ’、Ｗ１’ サブピクセル幅
Ｗ”、Ｗ１” バリア幅

Claims

２以上の右眼用のサブピクセルの組および２以上の左眼用のサブピクセルの組を含む複数のサブピクセルを含み、該複数のサブピクセルが水平方向において前記右眼用のサブピクセルの組、次に左眼用のサブピクセルの組の順に配置される画素ユニット、
前記画素ユニット上に形成されたバリアであって、少なくとも２つの開口を有し、前記画素ユニット上に投影された前記開口の位置と前記画素ユニットの境界との間の最短距離が前記画素ユニットの幅の４分の１と等しいか、またはそれより大きいバリア、および
前記右眼用のサブピクセルの組および前記左眼用のサブピクセルの組を順次にレンダリングする、前記画素ユニットを制御する表示画像処理装置を含む立体表示装置。
前記開口は、少なくとも２つのスリットパターンに分離される請求項１に記載の立体表示装置。
前記画素ユニットと前記バリアとの間の空気中における光学距離は、サブピクセルの数に比例する請求項１に記載の立体表示装置。
前記画素ユニットと前記バリアとの間の空気中における光学距離と、１つのサブピクセルの幅とは、Ｋの比率を有し、Ｋは、９より大きく、１５より小さい請求項１に記載の立体表示装置。
２以上の右眼用のサブピクセルの組および２以上の左眼用のサブピクセルの組を含む複数のサブピクセルを含み、該複数のサブピクセルが水平方向において前記右眼用のサブピクセルの組、次に左眼用のサブピクセルの組の順に配置される画素ユニット、
前記画素ユニット上に形成された少なくとも２つのレンズであって、前記画素ユニット上に投影された当該少なくとも２つのレンズの頂点の位置と前記画素ユニットの境界との間の最短距離が前記画素ユニットの幅の４分の１より大きいレンズ、および
前記右眼用のサブピクセルの組および前記左眼用のサブピクセルの組を順次にレンダリングする、前記画素ユニットを制御する表示画像処理装置を含む立体表示装置。
前記レンズは、少なくとも２つの円柱状レンズに分離される請求項５に記載の立体表示装置。
前記画素ユニットと前記レンズの頂点との間の空気中における光学距離は、サブピクセルの数に比例する請求項５に記載の立体表示装置。
前記画素ユニットと前記レンズの頂点との間の空気中における光学距離と、１つのサブピクセルの幅とは、Ｋの比率を有し、Ｋは、９より大きく、１５より小さい請求項５に記載の立体表示装置。