TW201305606A

TW201305606A - 影像顯示裝置、顯示面板及終端裝置

Info

Publication number: TW201305606A
Application number: TW101114228A
Authority: TW
Inventors: Shinya Niioka; Koji Shigemura
Original assignee: Nlt Technologies Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2013-02-01
Also published as: KR101318615B1; CN102749714B; US20120268481A1; EP2515158A1; JP2012226180A; KR20120120058A; TWI537602B; US8884946B2; EP2515158B1; JP5935238B2; CN102749714A

Abstract

子畫素4S，具有平行四邊形開口，其在XY平面內旋轉180度係相等的，且對於平行於Y軸且通過子畫素的中心Or或Ol之線段R-R’或L-L’不對稱。在顯示單位4U中於X軸方向互相鄰接的該等子畫素4S係相對於顯示單位的中心Ou點對稱。右眼畫素4R和左眼畫素4L的開口分別具有在其各自平行四邊形之對角線的交叉點附近的中心Or和Ol。中心Or和Ol係偏移於線段E-E’，以在Y軸方向上互相隔開。

Description

影像顯示裝置、顯示面板及終端裝置

【交叉參考之相關申請案】

本發明係基於日本專利申請案第2011-094541號，其申請於西元2011年4月20日且包含說明書、申請專利範圍、圖式、和摘要。上述日本專利申請案的揭露內容藉由參照全體納入作為本案揭示內容的一部分。

本發明係關於影像顯示裝置、顯示面板、及終端裝置，且特別是關於用於顯示針對多個觀察點顯示不同影像的裝置，或用於以高品質顯示三維影像的顯示面板結構。

隨著行動電話和資訊終端設備的進步，影像顯示裝置變得更小且更精密。另一方面，作為新的具附加價值的影像顯示裝置，使觀察者能夠依據觀察點觀看不同影像的影像顯示裝置(亦即是在多個觀察點可看到不同影像的影像顯示裝置)，以及顯示作為視差影像之不同影像而使觀察者可觀看到三維影像的三維影像顯示裝置，吸引業界的關注。

對於多個觀察點提供不同影像的已知技術，在顯示面板上合併和顯示對不同觀察點的影像資料，且藉由例如透鏡和具有狹縫(slit)的屏障(barrier)(遮光板)之光學分離單元將所顯示的合成影像分離，而提供對個別觀察點的影像。影像可藉由例如具有狹縫的屏障和透鏡之光學單元加以分離，以限制由各觀察點所看到的畫素。包含具有呈條紋狀的許多狹縫之屏障的視差屏障，或包含在一個方向上具有透鏡效果之柱狀透鏡陣列的扁豆狀透鏡(lenticular lens)，通常用以作為影像分離單元。

由於不需要使用者戴特殊的眼鏡且消除戴眼鏡的困擾，運用光學影像分離單元的三維影像顯示裝置適合裝設於例如行動電話之終端裝置。裝載有包含液晶面板和視差屏障的三維顯示裝置之行動電話已被商品化(舉例來說，參見“NIKKEI Electronics,No.838,”Nikkei Publishing,January 6,2003,pp 26-27)。

上述技術，即利用光學分離單元對於多個觀察點提供不同影像的三維影像顯示裝置，有時導致觀察者在其觀察點移動且所觀看的影像切換之時看到影像之間的暗邊界。這個現象係發生在觀看到不同觀察點的畫素之間的非顯示區域之時。伴隨觀察者的觀察點移動的這個現象，不會發生在沒有光學分離單元的一般三維顯示裝置。因此，觀察者會對發生在多觀察點三維顯示裝置或具有光學分離單元的三維顯示裝置的上述現象，感到不適或察覺顯示品質下降。

這是通常被稱為3D疊紋(3D moire)的現象。3D疊紋週期性地呈現由在不同的角度方向顯示不同影像所導致的輝度不均勻(有時稱為色澤不均勻)。此外，3D疊紋係輝度角度變動(luminance angular fluctuation)，而大的輝度角度變動對三維觀察會有不良效應。

在這個說明書中，將週期性地出現由在不同的角度方向顯示不同影像所導致的輝度不均勻(有時稱為色澤不均勻)，特別是輝度角度變動，定義為「3D疊紋」。一般來說，當週期性上不同的結構互相干擾之時所出現的條紋被稱為「疊紋條紋(moire fringe)」。疊紋條紋係依據週期性或結構的節距而顯現的干涉條紋。另一方面，3D疊紋係影像分離單元的影像形成特性和由特定位置觀察所導致的輝度不均勻。因此，3D疊紋在這個說明書中係與疊紋條紋有所區別。

為了改善光學分離單元和遮蔽單元所導致的上述問題，設計顯示面板之畫素電極和遮蔽單元的形狀和配置以減少顯示品質劣化的三維影像顯示裝置已被提出(舉例來說，待審查的日本專利申請案公開公報第2005-208567號，以下稱專利文獻1；及待審查的日本專利申請案公開公報第H10-186294號，以下稱專利文獻2)。

在專利文獻1所揭露的顯示裝置中，如圖33所示，在垂直於柱狀透鏡1003a陣列的方向之垂直方向1011上的顯示面板的剖面之中，遮蔽單元(配線1070和遮蔽單元1076)和開口之間的比例在水平方向1012的任一點幾乎不變。

因此，縱使觀察者在水平方向1012(其為影像分離方向)移動他/她的觀察點以改變觀察方向，所觀看到的遮蔽單元的比例幾乎不變。換言之，使用者不會在特定的方向上只看到遮蔽單元或觀看到較暗的顯示。因此，可防止由遮蔽區域所導致的顯示品質的降低。

在專利文獻2所揭露的三維顯示裝置具有如圖34A所示之畫素佈局和如圖34B所示之畫素。在專利文獻2所揭露的三維顯示裝置中，遍及重疊區域1013鄰接畫素Y軸方向的總開口寬度是固定的，且等於在矩形區域B之中Y軸方向的開口寬度。因此，在專利文獻2中所揭露的三維顯示裝置可提供實質上在水平方向連續的均勻輝度，且維持實質上在X軸方向固定的輝度。

因此，當輸出相同的影像到鄰接列的畫素時，在專利文獻2中所揭露的三維顯示裝置在觀察者的視線越過視窗(window)之間的邊界時可維持固定的輝度。

在習知三維影像顯示裝置中，如上所述之在影像分離方向開口寬度係固定或幾乎不變的畫素結構已被提出。然而，吾人發現在使用專利文獻1和專利文獻2所揭露的畫素結構時，影像分離單元的若干生產問題導致在三維顯示效能上的問題。以下描述其細節。

三維影像顯示裝置一般使用上述的視差屏障或扁豆狀透鏡作為光學分離影像的單元。習知的扁豆狀透鏡具有週期性重複結構，其中柱狀透鏡的凸部和柱狀透鏡之間的凹部互相鄰接。生產此種扁豆狀透鏡的技術包含利用模之成型加工、光學微影、及噴墨製程(inkjet)。

然而，利用任何技術生產，在透鏡的凸部和凹部之間存在加工準確度上的差異。具體而言，就習知的扁豆狀透鏡，與其凹部相比，較易以穩定的方式生產給定形狀的凸部。因此，該凹部受光學分離效能的降低之影響。舉例來說，在利用模成型透鏡的狀況下，與透鏡的凸部相比，該模在透鏡的凹部形狀上較陡峭且尖銳。在成型加工期間的形狀穩定度，以及在成形期間的壓力作用，使凹部相較於凸部具有較低的形狀穩定度。再者，縱使利用例如IJ技術的濕式製程以製造透鏡，液滴邊界(droplet boundary)相當於凹部，其難以確保形狀穩定性。此外，包括與透鏡凸部相較難以自透鏡凹部移除未剝離的殘留物和/或黏著的異物之各種因素，導致在凹部之光學分離效能的局部劣化。

在如上所述之光學分離效能劣化的區域中，由畫素的開口所發出的光不能藉由影像分離單元加以控制。沒有在影像分離單元的控制下由影像分離單元所發出的光導致一個觀察點的視訊影像和另一個觀察點的視訊影像混合，這會對三維顯示造成不利影響。具體而言，當一個觀察點的視訊影像和另一個觀察點的視訊影像之間的混合比超過一特定值，觀察者會覺得不適且難以進行三維觀察。再者，當由於一個觀察點的視訊影像和另一個觀察點的視訊影像的混合而造成其三維觀察困難的區域擴大時，良好的三維觀察範圍變窄，降低三維顯示效能。因此，在這個說明書中，將一個觀察點的視訊影像和另一個觀察點的視訊影像的混合或漏損，定義成「3D串音」。在這個說明書中，術語「串音」係關於由於視訊影像訊號和/或掃描訊號的電性漏損而造成的在影像品質的劣化，其與「3D串音」有所區別。

在其他光學分離單元之中，具有一種GRIN(梯度指標(gradient index))透鏡，其為利用液晶的電光元件。縱使利用GRIN透鏡，因為電極位置和電場之間的關係，與透鏡凸部相比，在透鏡凹部的折射率分布較不均勻。因此，如同上述之扁豆狀透鏡，在透鏡凹部的光學分離效能劣化。

縱使利用具有狹縫的視差屏障，若處理形成狹縫之電極端的準確性大幅地變動，在狹縫端的遮蔽效能將變得更不均勻。結果，影像分離效能局部地劣化，降低影響品質。

因此，扁豆狀透鏡和任何已知的影像分離單元均難以達到均勻的光學分離效能。利用高準確度處理技術取得具有完全均勻的光學分離效能之影像分離單元係代價高昂的。當使用在影像分離方向的開口寬度是固定的專利文獻1和專利文獻2所揭露的畫素之時，影像分離單元的光學分離效能的若干分布，阻礙3D疊紋和3D串音的控制，因而劣化了三維顯示效能。由高光學分離效能區域所傳送的光，將易於受到由於加工準確度的輕微變異的3D疊紋的影響。由低光學分離效能區域所傳送的光將會增加3D串音、窄化三維觀察範圍。關於光學分離單元的光學分離效能分布和畫素結構所導致的上述問題，專利文獻1和專利文獻2所揭露的技術難以達成控制3D疊紋和3D串音二者的設計，無法將3D疊紋和3D二者皆加以控制且平衡該二者。

3D疊紋在若干觀察點可能並非問題。然而，大的輝度角度變動可能會對三維觀察造成不利影響。因此，吾人期望輝度上的變動等於或低於一個特定值。此外，吾人希望3D串音的大小等於或低於一個特定值。

本發明係鑑於上述情況而被發明，且本發明的例示目標係提供影像顯示裝置、顯示面板、及終端裝置，其使3D疊紋的影響最小化、3D串音降低、且增進三維顯示品質。

為了達成上述目標，根據本發明的第一例示態樣之影像顯示裝置包含：一顯示面板，其中將包含至少一顯示第一觀察點影像的畫素及一顯示第二觀察點影像的畫素的顯示單位以一矩陣加以配置；及一光學分布器，用於在第一方向上將由該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素所發出的光分布至互相不同的方向，其中該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素在該第一方向上互相鄰接；將該等顯示單位配置在延伸於該第一方向的複數列，及延伸在垂直於該第一方向之第二方向的複數行；一遮蔽單元係設置於該顯示該第一觀察點影像的畫素之開口的周圍及該顯示該第二觀察點影像的畫素之開口的周圍；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口包含：一第一區域，其中該等開口在該第二方向上互相重疊；及一第二區域，其為其餘的區域；在該第一區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的合計開口寬度，係第一開口寬度；在該第二區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的開口寬度，係第二開口寬度；設有一第三區域，其中在該第一方向互相鄰接的該等顯示單位其中二個在該第二方向上互相重疊，且在該第三區域中該二個顯示單位在該第二方向上的合計開口寬度，係第三開口寬度；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口各自包含至少點對稱且非線對稱之形狀；相對於平行於該第一方向且通過該顯示單位的中心的線，該等開口的中心在該第二方向上偏移，且該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口係對於該顯示單位的該中心點對稱；且該第三開口寬度係不同於該第一開口寬度。

此外，第三開口寬度可能小於第一開口寬度。

此外，該光學分布器可包含至少在該第一方向之一交替的結構，其包含將該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素所發出的光分布至互相不同的方向之複數高分離效能的區域及複數低分離效能的區域；且該等高分離效能的區域可由該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口延伸至該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口。

此外，該光學分布器可包含一扁豆狀透鏡片，其中柱狀透鏡的凸部及凹部在該第一方向交替地配置；及該等柱狀透鏡的凸部可設置在對應至該第一區域的位置，且該等柱狀透鏡的凹部係設置在對應至該第三區域的位置。

此外，該光學分布器可包含折射率分布透鏡，其包含具有液晶於其間的一對基板；及設置於該等基板的一對電極，可設置於對應至該第三區域的位置。

此外，該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素可為子畫素，且該等開口係由數據線、閘極線、及充電電容電極所包圍；該顯示面板的該等子畫素可配置成以鄰接畫素對作為基本單位之陣列，該等鄰接畫素對各自包含二個子畫素，其設置於該等閘極線其中之一的兩側，且在該第二方向上互相鄰接；該二個子畫素其中一者的切換器和該二個子畫素其中另一者的切換器，可由介設於其間且由該二個子畫素所共用的該閘極線加以控制，且連接至該等數據線之不同者；該等切換器之一電極，可與該充電電容電極一起形成一電容；及該充電電容電極可電連接至至少設置在該顯示單位中該等子畫素之間的一邊界區域中的充電電容線。

此外，該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素可為子畫素，且該等開口係由數據線、閘極線、及充電電容電極所包圍；該顯示面板的該等子畫素可配置成以鄰接畫素對作為基本單位之陣列，該等鄰接畫素對各自包含二個子畫素，其設置於該等數據線其中之一的兩側，且在該第二方向上互相鄰接；該二個子畫素其中一者的切換器和該二個子畫素其中另一者的切換器，係連接至介設於其間且由該二個子畫素所共用的該數據線，且由該等閘極線之不同者加以控制；該等切換器之一電極，可與該充電電容電極一起形成一電容；該充電電容電極可至少設置於該鄰接畫素對的該等子畫素之間的邊界區域；及電連接至該充電電容電極的N條充電電容線，在該開口各自跨過平行於該第二方向且將子畫素的寬度在該第一方向劃分成N+1等分的虛擬線其中至少一者。

此外，該顯示面板可包含：一基板，其至少設有一對平行電極；及一液晶層，介設於該基板和一對向基板之間；及該對平行電極可配置於該第二方向，且該液晶層的液晶分子係由該對平行電極之間所建立的電場所驅動。

此外，該對平行電極可包含透明電極，其包含有絕緣膜於其間而形成的至少二層；及該等透明電極的其中一層設有狹縫電極。

此外，該狹縫電極可在該液晶層側的透明電極。

為了達成上述目標，根據本發明的第二例示態樣之顯示面板，係一種顯示面板，其中將包含至少一顯示第一觀察點影像的畫素及一顯示第二觀察點影像的畫素的顯示單位以一矩陣加以配置，其中：將該等顯示單位配置在延伸於第一方向的複數列，及延伸在垂直於該第一方向之第二方向的複數行，該顯示該第一觀察點影像的畫素和該顯示該第二觀察點影像的畫素在該第一方向係互相鄰接；一遮蔽單元係設置於該顯示該第一觀察點影像的畫素之開口的周圍及該顯示該第二觀察點影像的畫素之開口的周圍；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口包含：一第一區域，其中該等開口在該第二方向上互相重疊；及一第二區域，其為其餘的區域；在該第一區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的合計開口寬度，係第一開口寬度；在該第二區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的開口寬度，係第二開口寬度；設有一第三區域，其中在該第一方向互相鄰接的該等顯示單位其中二個在該第二方向上互相重疊，且在該第三區域中該二個顯示單位在該第二方向上的合計開口寬度，係第三開口寬度；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口各自包含至少點對稱且非線對稱之形狀；相對於平行於該第一方向且通過該顯示單位的中心的線，該等開口的中心在該第二方向上偏移，且該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口係對於該顯示單位的該中心點對稱；且該第三開口寬度係不同於該第一開口寬度。

為了達成上述目標，根據本發明的第三例示態樣之終端裝置，裝設有根據本發明的第一例示態樣之影像顯示裝置。

本發明可最小化3D疊紋的影響，降低3D串音，且增進三維顯示品質。

本發明的這些目標、其他目標、以及優點，在閱讀以下詳細說明和隨附圖式後，將更為明白。

以下將參考圖式，描述根據本發明實施例的影像顯示裝置。

【實施例1】

以下將描述根據這個實施例的一種影像顯示裝置、裝設於該影像顯示裝置的顯示面板、裝設該影像顯示裝置於其中的終端裝置、及其驅動方法。

如圖1和2所示，根據這個實施例的影像顯示裝置1包含顯示面板2、扁豆狀透鏡(lenticular lens)3、及背光件15。顯示面板2係利用液晶分子之電光元件，且為具有以矩陣配置之畫素4P的顯示面板。扁豆狀透鏡3係置於顯示面板2的顯示表面側之上，即較靠近使用者之側。背光件15係置於顯示面板2的背部上。

如圖1所示，顯示單位4U、4U’、4U”、4U'''係以矩陣配置於顯示面板2的顯示單元中。顯示單位4U包含第一觀察點子畫素4S及第二觀察點子畫素4S，且顯示單位4U’、4U”、4U'''亦是如此。此處，第一觀察點畫素相當於右眼畫素4R，且第二觀察點畫素相當於左眼畫素4L。換言之，顯示單位4U係二個觀察點之三維顯示的畫素。因此，顯示面板2係對二個觀察點的三維顯示之液晶顯示面板，其包含顯示左眼影像的子畫素4S及顯示右眼影像的子畫素4S。

圖1和2所示之扁豆狀透鏡3係包含數個柱狀透鏡3a的一維陣列之透鏡陣列。柱狀透鏡3a係具有圓頂狀凸部的一維透鏡。柱狀透鏡3a的延伸方向或縱向方向係垂直於在顯示平面的柱狀透鏡3a的配置方向。柱狀透鏡3a在延伸方向沒有透鏡功效；柱狀透鏡3a僅在垂直於延伸方向的陣列方向具有透鏡功效。因此，扁豆狀透鏡3係在僅在柱狀透鏡3a的陣列方向具有透鏡功效的一維透鏡陣列。柱狀透鏡3a的陣列方向係依據交替配置左眼畫素4L和右眼畫素4R的方向。柱狀透鏡3a係各自根據上述顯示單位4U、4U’、4U”、及4U'''加以配置。

顯示單位4U和4U’的TFT基板2a具有圖3所示之佈局結構。顯示單位4U和4U’在佈局結構上是不同的，這是因為畫素薄膜電晶體4TFT係如圖1所示相異地連接至閘極線G和數據線D。類似地，顯示單位4U”和4U'''在佈局結構上亦不相同。此處，顯示單位4U、4U’、4U”、及4U'''皆包含左眼畫素4L和右眼畫素4R。因此，顯示單位4U、4U’、4U”、及4U'''共同地被稱作「顯示單位4U」，以解釋其共同的結構。此外，在以下說明中，在解釋對構成顯示單位4U的畫素之共同的結構時，左眼畫素4L和右眼畫素4R被稱作「子畫素」而不將其區分。換言之，吾人可謂顯示單位4U包含二個互相鄰接的子畫素4S。此外，在以下說明中，為了區別，「顯示單元」係指顯示面板2的整個屏幕區域，而「顯示區域」係指子畫素4S的開口。

此處，如圖3所示，根據柱狀透鏡3a的結構所決定的光學軸係定義如下。面對使用者的柱狀透鏡3a的凸面被稱作透鏡凸部31。相鄰柱狀透鏡3a之間的谷部係稱為透鏡凹部32。在透鏡凸部31沿著柱狀透鏡3a的縱向方向延伸的虛擬線被稱為第一軸33。在透鏡凹部32沿著柱狀透鏡3a的縱向方向延伸的虛擬線被稱為第二軸34。第一軸33係位於顯示單位4U的中心，而第二軸34係位於相鄰顯示單位4U之間的邊界。

如上所述，柱狀透鏡3a僅在垂直於其延伸方向之方向具有透鏡功效。於是，在這個實施例中，顯現透鏡功效的方向係與交替配置左眼畫素4L和右眼畫素4R的方向一致。因此，柱狀透鏡3a係作為光束分離單元，其將左眼畫素4L的光和右眼畫素4R的光分離至不同的方向。所以，柱狀透鏡3a可將左眼畫素4L所顯示的影像和右眼畫素4R所顯示的影像分離至不同的方向。換言之，扁豆狀透鏡3係作為影像分離單元或影像分布單元之光學構件。此外，具有上述透鏡功效的柱狀透鏡3a，具有依照曲率半徑的焦點。此處，柱狀透鏡3a的焦長係定義成柱狀透鏡3a的主點或頂點與焦點之間的距離。在這個實施例中的柱狀透鏡3a的焦長係柱狀透鏡3a的頂點和子畫素表面(即配置左眼畫素4L和右眼畫素4R於其上的面)之間的距離。焦長不侷限於此，且可藉由改變柱狀透鏡3a的曲率半徑或透鏡位置而適宜地加以設定。

在以下說明中，XYZ直角座標系統為了方便定義如下。在交替配置左眼畫素4L和右眼畫素4R的方向之中，自右眼畫素4R到左眼畫素4L的方向定義為+X方向，而相反的方向定義為-X方向。該+X方向和-X方向共同地稱作X軸方向。柱狀透鏡3a的縱向方向定義為Y軸方向。此外，垂直於X軸方向和Y軸方向二者的方向定義為Z軸方向。在Z軸方向上，自左眼畫素4L或右眼畫素4R配置於其上的平面至扁豆狀透鏡3的方向，定義為+Z方向，而相反方向定義成-Z方向。+Z方向係向前或向使用者延伸。使用者觀看到顯示面板2面向+Z方向之側。此外，+Y方向係確立右手座標系統的方向。換言之，當一個人右手的拇指指向+X方向且食指指向+Y方向之時，中指指向+Z方向。在此說明書的圖式中，帶有符號x的原點表示由紙面的前方到後方的方向係正方向，而帶有實心圓的原點表示由紙面的後方到前方的方向係正方向。

在以下說明中，配置在X軸方向的子畫素的線被稱為列，而配置在Y軸方向的子畫素的線被稱為行。此外，當相對於XY平面使用術語「垂直」或「水平」之時，「垂直」方向係平行於Y軸的方向，而「水平」方向係平行於X軸的方向。當相對於XY平面使用術語「向上」或「向下」時，「向上」或「向下」方向係平行於Y軸的方向，並且「向上」方向係+Y方向而「向下」方向係-Y方向。

在以上定義的XYZ直角座標系統，柱狀透鏡3a係配置於X軸方向，且左眼和右眼影像係在X軸方向被分離。此外，包含左眼和右眼畫素4L和4R的顯示單位4U在Y軸方向排成一排。在X軸方向的顯示單位4U的陣列節距和柱狀透鏡3a的陣列節距係相同的。配置在Y軸方向的一行顯示單位4U係如此配置以對應一個柱狀透鏡3a。

如圖2所示，顯示畫素2具有TFT基板2a及一對向基板2b，二者之間有一小空間，而液晶層5LC設置於其中。液晶層5LC係用以運作於例如透射TN模式。這是非限定的，且任何其他的液晶模式可加以使用。TFT基板2a係設置在顯示面板2的-Z側，且對向基板2b係設置於+Z側。於是，扁豆狀透鏡3係設置在對向基板2b的+Z側。偏光板11係鋪設於TFT基板2a的+Z側及對向基板2b的-Z側。

顯示面板2係具有薄膜電晶體(TFT)的主動矩陣液晶顯示面板。薄膜電晶體係作為用於傳送顯示訊號至子畫素的切換器(switch)。這個切換器係藉由流過連接至切換器的閘極的閘極線的閘極訊號而加以操作。在這個實施例中，延伸在行方向(Y軸方向)的數據線D1到D7係設置在面向液晶層5LC的TFT基板2a的表面(面向+Z方向的表面)之上。此處，數據線D1到D7共同地被稱作數據線D。此外，延伸在列方向(X軸方向)的閘極線G1到G13係設置在TFT基板2a的相同表面上。此處，閘極線G1到G13共同地被稱為閘極線G。數據線D係用以提供顯示數據訊號給薄膜電晶體。

在這個實施例中，複數閘極線G在X軸方向延伸，且排列在Y軸方向。此處，閘極線G可為彎曲的。在閘極線G係彎曲的狀況，閘極線G於X軸方向延伸時彎曲數次。另一方面，數據線D在Y軸方向延伸時彎曲數次。數據線D係排列在X軸方向。子畫素4S(左眼畫素4L或右眼畫素4R)係置於閘極線G和數據線D之間交叉點的附近。

具體而言，在圖1中，為了闡明子畫素4S如何連接至閘極線G和數據線D，舉例來說，將連接至數據線D3和閘極線G2的子畫素4S表示為P32。換言之，字母P之後係隨同數據線D的數字，且接著其後係隨同閘極線G的數字。

在這個實施例中，為了較容易理解，使用說明所需之有限數目的閘極線G和數據線D。然而，該數目不限定於此，且不影響本發明的本質。

在圖1中，為了闡明子畫素4S如何連接至閘極線G和數據線D，擷取圖3所示之畫素薄膜電晶體4TFT和畫素電極4PIX。在圖3和4中，將元件依需要顯示成不同的尺寸和比例以確保圖式的可視性。

如圖1所示，由鄰接閘極線G和數據線D所包圍的區域，形成對應於子畫素4S的畫素區域。一開口形成於此種子畫素4S之中。

當由觀察者側觀看TFT基板2a時，顯示面板2具有如圖3所示之子畫素結構。子畫素4S設有數據線D、閘極線G、畫素電極4PIX、畫素薄膜電晶體4TFT、充電電容電極CS2、充電電容線CS、及矽層4SI。充電電容電極CS2係與充電電容線CS形成於相同的層，且電連接至充電電容線CS。充電電容4CS主要形成於其間設有絕緣層的充電電容電極CS2和包含矽層4SI的電極之間。充電電容電極CS2係對應形成充電電容4CS之區域的電極部。充電電容線CS係將鄰接子畫素4S的充電電容電極CS2互相連接的配線。

畫素薄膜電晶體4TFT係MOS薄膜電晶體。源極和汲極電極其中一者係經由接觸窗口(contact hole)4CONT1連接至數據線D，而另一者則經由接觸窗口4CONT2連接至畫素電極4PIX。於是，畫素電極4PIX具有與包含矽層4SI的電極相同的電位。因此，充電電容4CS係形成於包含矽層4SI的電極與充電電容電極CS2之間。於是，畫素薄膜電晶體4TFT的閘極電極係連接至閘極線G。此外，對向電極4COM係形成於對向基板2b之面向液晶層5LC之側。畫素電容4CLC係形成於對向電極4COM和畫素電極4PIX之間。

在這個實施例中，連接至畫素電極4PIX的電極係稱為源極電極，而連接至訊號線的電極係稱為汲極電極。

此處，如圖3所示，接觸窗口4CONT1係畫以灰色陰影，接觸窗口4CONT2係以黑色填滿，畫素電極4PIX以虛線表示，而矽層4SI係以實線表示。

如圖1所示，在這個實施例中，一個畫素4P包含配置在Y軸方向的三個顯示單位4U。顯示單位4的每一者如圖13所示係以紅、綠、或藍加以著色。紅色、綠色、和藍色彩色濾光片各自在X軸方向延伸，且產生在Y軸方向重複的條紋圖案。顏色的數目不限定於三個，且可使用由一個顏色所組成的單色。此外，顏色的順序不限定於上述，且色相不限定於那些顏色。可使用三個以上的顏色。在這個實施例中，彩色濾光片和黑矩陣係設置於面向液晶層5LC的對向基板2b的表面之上。

一個畫素4P包含配置於Y軸方向的三個顯示單位4U且具有包含配置成三列二行之子畫素4S的正方形形狀。於是，畫素節距Pu以3×Py或2×Px加以表示，其中Px係在X軸方向的子畫素4S的節距且Py係在Y軸方向的子畫素4S的節距，並且滿足以下關係。

【數學式1】Pu=2×Px=3×Py

在圖5中顯示圖4中線段D-D’處的剖面結構。在圖6中顯示在圖4中線段R-R’處的剖面結構。

在這個說明書中，將非遮蔽單元的區域定義為開口。在這個實施例中的黑矩陣60係設置於對向基板2b的液晶層5LC側之上，作為覆蓋除了開口之外整個子畫素4S的遮蔽單元，且具有近乎平行四邊形的開口。如圖5和6所示，黑矩陣60覆蓋畫素薄膜電晶體4TFT、閘極線G、及數據線D，且實質上作為遮蔽單元。換言之，在這個實施例中，除了黑矩陣60之外的區域係開口。

在這個說明書中，使用術語「遮蔽單元」。這不特別限定於黑矩陣60，且係關於不透射光的部分。因此，可能在數據線D或閘極線G之上沒有黑矩陣60，而黑矩陣60僅覆蓋薄膜電晶體TFT和充電電容電極CS2。在此狀況，數據線D或閘極線G係作為遮蔽單元。

此處，如上所述，顯示面板2的子畫素4S可由其開口形狀視為實質上具有平行四邊形形狀；於是，使用術語「平行四邊形畫素」於說明中。平行四邊形畫素的開口中，開口的上邊緣和遮蔽單元之間的邊界定義為上邊，開口的下邊緣和遮蔽單元之間的邊界定義為下邊，且開口的右或左邊緣和遮蔽單元之間的斜邊界定義成斜邊。由於具有平行四邊形形狀，平行四邊形畫素的對向之上邊和下邊長度相等，且其對向的斜邊係長度相等。在這個實施例中，上邊和下邊的長度大於斜邊的長度。

如圖4所示，配置在X軸方向的平行四邊形畫素的開口，具有在Y軸方向上互相重疊的區域。在右眼畫素4R和左眼畫素4L之間邊界的遮蔽單元係為了遮蔽配線部而設置，且因此具有依據配線部的寬度而決定的寬度W1。為了有效率地配置配線部，較佳將線性配線部設置於平行四邊形畫素的斜邊。在此種狀況，遮蔽寬度幾乎不變。

線段A-A’、B-B’、及C-C’係平行於Y軸，且位於在X軸方向鄰接之子畫素4S互相重疊的區域之中。特別是，線段A-A’表示在一顯示單位4U中於X軸方向上鄰接之子畫素4S之間的邊界。線段B-B’和C-C’表示在X軸方向鄰接的顯示單位4U之間的邊界。此外，線段E-E’平行於X軸，且穿過顯示單位4U的中心Ou。線段F-F’表示在Y軸方向互相鄰接的顯示單位4U和4U’之間的邊界。

此處，配線的傾角定義成相對於在0度的+Y方向，在順時針方向為正角。在顯示單位4U的斜邊具有傾角+θ1，且在顯示單位4U’的斜邊具有傾角-θ1。換言之，平行四邊形畫素的斜邊上的配線在X軸方向係配置成相同的傾角，且在Y軸方向每隔一列傾角交替地配置成傾角+θ1和-θ1。

由於子畫素4S的開口係呈平行四邊形之形狀，開口在XY平面上旋轉180度係相等的，且對於平行於Y軸且穿過子畫素的中心Or或Ol的線段R-R’或L-L’是不對稱的。此處，只要如前所述開口在XY平面上旋轉180係相等的，開口不限定為平行四邊形之形狀。舉例來說，開口可為任何形狀，包含梯形、多邊形、卵形、半圓形、新月形、或具有曲率的形狀。

顯示單位4U具有中心Ou，且在顯示單位4U中於X軸方向互相鄰接的子畫素4S係相對於中心Ou點對稱。右眼畫素4R和左眼畫素4L的開口在平行四邊形的對角線的交叉點附近各自具有中心Or和Ol。中心Or和Ol係在Y軸方向偏移以與線段E-E’分開。顯示單位4U和4U’係相對於線段F-F’線對稱。

在顯示單位4U的子畫素4S(右眼畫素4R和左眼畫素4L)之間的邊界上有一區域，在該區域子畫素的開口在Y軸方向上互相重疊。那個區域具有在X軸方向的寬度X2。另一方面，在X軸方向互相鄰接的顯示單位4U之間的邊界有子畫素的開口在Y軸方向上互相重疊的區域。那些區域具有在X軸方向的寬度X3或X3’。顯示單位4U的子畫素4S(右眼畫素4R和左眼畫素4L) 具有其開口不互相重疊的區域，即非重疊區域。那些區域具有在X軸方向的寬度X1。

如上所述，顯示單位4U的子畫素4S具有平行四邊形開口，其在Y軸方向偏移以互相隔開。因此，子畫素4S的開口的重疊寬度X2大於顯示單位4U之間的子畫素4S的開口的重疊寬度X3和X3’。於是，子畫素4S的開口的重疊區域滿足以下關係。

【數學式2】X2>X3

【數學式3】X2>X3’

在線段A-A’處，在X軸方向互相鄰接的平行四邊形開口的頂點，在Y軸方向上互相隔開，以增加在X軸方向的重疊寬度X2，且藉此增加重疊面積。此外，在線段B-B’和C-C’處，在X軸方向互相鄰接的平行四邊形開口的頂點，在Y軸方向上互相較接近，以降低在X軸方向的重疊寬度X3和X3’，且藉此降低重疊面積。

在這個說明書中，在子畫素4S的開口的Y軸方向的開口寬度，稱為垂直開口寬度。特別是，垂直開口寬度係在X軸方向互相鄰接的子畫素4S(右眼畫素4R和左眼畫素4L)的開口在Y軸方向互相重疊的區域之中，子畫素4S的開口在Y軸方向上的開口寬度之合計值。

根據這個實施例在顯示面板2的子畫素中的垂直開口寬度分布與影像顯示裝置1的亮度分布係如圖7所示。如圖7的上方的分布所示，在線段A-A’處左眼畫素4L和右眼畫素4R的開口之Y軸方向上的合計寬度，大於在線段B-B’和C-C’處左眼畫素4L和右眼畫素4R的Y軸方向上的合計寬度。如圖7下方的分布所示，在由影像顯示裝置1顯示之時，透射過顯示面板2和扁豆狀透鏡3的光被均勻化且具有平緩的分布。

以下將描述在這個實施例中的電晶體結構。

圖3所示畫素薄膜電晶體4TFT係利用多晶矽之半導體的多晶矽薄膜電晶體。多晶矽係例如含有微量的硼的P型半導體。換言之，畫素薄膜電晶體4TFT係PMOS薄膜電晶體，當閘極電極具有低於源極或汲極電極之電位時，該電晶體的源極和汲極電極之間形成導通。

舉例來說，多晶矽薄膜電晶體的形成，係藉由在TFT基板2a之上形成包含矽氧化物的第一絕緣層21；形成非晶矽層；及將該非晶矽層多結晶化以形成多晶矽薄膜。該多結晶化(polycrystallization)可藉由熱退火或雷射退火加以執行。特別是，利用例如準分子雷射之雷射的雷射退火可僅多結晶化矽層而最小化在玻璃基板的溫度上升。因此，可利用具有低熔點的不含鹼玻璃；於是，可降低成本。因此，這被稱作低溫多晶矽且被廣泛地利用。此處，非晶矽薄膜電晶體可省去該退火步驟而實現。

接著，在矽層上形成包含作為閘極絕緣層的矽氧化物之第二絕緣層22，且依需要加以圖案化。在這個製程中，較佳摻雜離子於不會用作矽薄膜半導體層的區域，以使此等區域導電。圖案化可藉由利用感光性光阻的光學圖案化加以執行。舉例來說，感光性光阻係藉由旋轉塗佈加以塗佈，利用例如步進器之曝光裝置以光部分照射，且顯影以僅在圖案將留下的區域中留下感光性光阻的膜。接著，藉由乾式蝕刻等方法，在感光性光阻不存在的區域中移除矽層。最後，剝除感光性光阻膜。

接著，形成用以形成閘極電極的非晶矽層和鎢矽化物層，以產生閘極電極等等。此處，閘極電極連接之閘極線和/或充電電容電極及充電電容線可以類似的方式加以形成。接著，形成包含矽氧化物層和矽氮化物層的第三絕緣層23，且適宜地加以圖案化。隨後，形成鋁層和鈦層以產生源極電極和汲極電極。此處，可同時形成數據線。

接著，形成包含矽氮化物的第四絕緣層24，且適宜地加以圖案化。隨後，形成包含例如ITO之透明電極且加以圖案化，以產生畫素電極4PIX。結果，可形成具有薄膜電晶體的子畫素結構。第四絕緣層24較佳具有平坦化功效，且可為包含多個無機或有機膜的絕緣層。

此處，可利用上述薄膜電晶體以同時地形成驅動閘極線、數據線、及充電電容線的電路。

在這個實施例中，依次掃描閘極線G的閘極驅動電路係與薄膜電晶體同時形成於TFT基板2a之上。以此方式，顯示面板2的框在寬度上可較小。藉由子畫素和閘極驅動電路以整合的方式形成於TFT基板2a之上，驅動電路可具有較小數量的部件，導致降低的成本和低的功率消耗。

以下將描述根據這個實施例之影像顯示裝置1的例示構造和作為影像分布單元的扁豆狀透鏡3的條件。在這個實施例中，影像分布單元將由子畫素4S所發出的光，沿著配置左眼畫素4L和右眼畫素4R於其上的第一方向(即X軸方向)，分布至互相不同的方向。接著，首先，將探討最大化影像分布功效的狀態。

如圖8所示，由左眼畫素4L和右眼畫素4R所發出的光，藉由影像分離單元分布至在呈現影像分離的中心軸之線17的兩側之左眼和右眼觀察區域。假設扁豆狀透鏡3的主點(或頂點)和子畫素的距離是H，扁豆狀透鏡3的折射率係n，且透鏡節距係L。此處，在影像分離方向之對應一觀察點的子畫素4S的節距係P。換言之，在這個實施例中，在左眼畫素4L和右眼畫素4R每一者的X軸方向的節距Px係P。在包含左眼畫素4L和右眼畫素4R的顯示單位4U的影像分離方向上的陣列節距Pu係2P。

扁豆狀透鏡3和觀察者之間的距離係最適觀察距離OD。在距離OD處子畫素之放大/投影影像的周期，即自透鏡在距離OD處且平行於透鏡的虛擬平面上左眼畫素4L和右眼畫素4R的投影影像的寬度之周期，以e加以表示。此外，在扁豆狀透鏡3的中心之柱狀透鏡3a的中心與在X軸方向上扁豆狀透鏡3的端部之柱狀透鏡3a的中心之間的距離以WL加以表示。在顯示面板2的中心包含左眼畫素4L和右眼畫素4R的顯示單位4U的中心與在X軸方向上於顯示面板2的端部之顯示單位4U的中心之間的距離，以WP加以表示。對扁豆狀透鏡3的中心之柱狀透鏡3a之光的入射角和出射角分別以α和β加以表示。對在X軸方向上扁豆狀透鏡3的端部之柱狀透鏡3a之光的入射角和出射角分別以γ和δ加以表示。此外，距離WL和WP之間的差係C，且在距離WP的區域中有2m子畫素。

柱狀透鏡3a的陣列節距L和子畫素的陣列節距P係互相相關。因此，一者係依據另一者而決定。通常，扁豆狀透鏡設計成與顯示面板相符。於是，此處，子畫素陣列節距P被當作常數。折射率n係依據扁豆狀透鏡3的材料之選擇而決定。另一方面，透鏡和觀察者之間的觀察距離OD與在距離OD處放大/投影畫素影像的周期e係被設定成所欲之值。利用這些值，決定透鏡頂點和子畫素之間的距離H與透鏡節距L。以下數學公式4到12係基於司乃耳定律(snell’s law)和幾何關係而加以建立。

【數學式4】n×sinα=sinβ

【數學式5】OD×tanβ=e

【數學式6】H×tanα=P

【數學式7】n×sinγ=sinδ

【數學式8】H×tanγ=C

【數學式9】OD×tanδ=WL

【數學式10】WP-WL=C

【數學式11】WP=Pu×m=2×m×P

【數學式12】WL=m×L

此處，探討影像分布功效最大化的情況。當扁豆狀透鏡3的頂點和子畫素之間的距離H等於扁豆狀透鏡3的焦長f之時(其以以下數學公式13加以表示)，影像分布功效被最大化。假設透鏡具有曲率半徑r，藉由以下數學公式14取得曲率半徑r。

【數學式13】f=H

【數學式14】r=H×(n-1)/n

總結上述參數如下。子畫素4S的陣列節距P係由顯示面板2加以決定。觀察距離OD和放大/投影畫素影像的周期e係由影像顯示裝置1的設定加以決定。折射率n係由透鏡的材料加以決定。由以上所導出的透鏡陣列節距L與透鏡和子畫素之間的距離H，係用於決定將來自子畫素4S的光投射於觀察平面之位置的參數。改變影像分布功效的參數係透鏡的曲率半徑r。換言之，若固定透鏡和子畫素4S之間的距離H，當透鏡的曲率半徑偏離理想狀態，來自右和左畫素4S的影像模糊不清且沒有被明確地分離。換言之，必須取得分離功效有效之曲率半徑的範圍。

首先，計算透鏡分離功效有效之曲率半徑的範圍中的最小值。如圖9所示，為了使分離功效有效，具有以透鏡節距L為底且以焦長f為高之三角形與具有以子畫素節距P為底且以H-f為高之三角形必須相似。若如此，滿足以下數學公式15而可取得焦長的最小值fmin。

【數學式15】fmin=H×L/(L+P)

其次，由焦長計算曲率半徑。利用數學公式14，由以下數學公式16可取得曲率半徑的最小值rmin。

【數學式16】rmin=H×L×(n-1)/(L+P)/n

其次，計算最大值。如圖10所示，為了使分離功效有效，具有以透鏡節距L為底且以焦長f為高之三角形與具有以子畫素節距P為底且以f-H為高之三角形必須相似。

接著，滿足以下數學公式17，則可取得焦長的最大值fmax。

【數學式17】fmax=H×L/(L-P)

其次，由焦長計算曲率半徑。利用數學公式14，由以下數學公式18可取得曲率半徑的最大值rmax。

【數學式18】rmax=H×L×(n-1)/(L-P)/n

總而言之，為了使透鏡具有影像分布功效，透鏡必須具有在由以下數學公式19(由數學公式13和15加以描述)所規定的範圍之曲率半徑。

在上述說明中，描述具有左眼畫素4L和右眼畫素4R之二個觀察點的影像顯示裝置。這個實施例不限定於此。舉例來說，這個實施例可類似地適用於N個觀察點的影像顯示裝置。換言之，在N個觀察點的系統中，顯示單位4U的節距Pu和子畫素的節距P具有關係Pu=N×P。在此狀況下，N×m子畫素被包含於上述距離WP上的區域中，而非2m子畫素。

在這個實施例的配置中，由於處理遮蔽單元的準確性，在平行四邊形開口的斜邊的頂點附近難以完全地控制垂直開口比例。於是，在這個實施例中，如圖9和10所示，透鏡的焦點由子畫素表面偏移以模糊影像，藉此降低加工遮蔽單元之準確性的影響且增進影像品質。

如上所述之為了較高的影像品質將透鏡的焦點由子畫素的表面偏移以建立模糊區域的技術，在以下說明中將稱作「散焦效應(defocusing effect)」。此外，模糊作用發生於其中的有效區域的寬度，稱作「點直徑」。在這個實施例中，在X軸方向上有效模糊作用發生的寬度係點直徑SP。點直徑SP係根據由透鏡的焦點之距離而決定，且因此可藉由調整扁豆狀透鏡片和/或對向基板2b 的偏光板11的厚度而加以設定。

此處，在X軸方向斜邊的寬度WX1，如圖4所示，由WX1=W1/sinθ1加以決定。平行四邊形開口的斜邊的頂點之間的距離係2×X2。此處，當透鏡的焦點由子畫素表面加以偏移時，在子畫素表面上的點直徑SP較佳在WX1和2×X2之間。當點直徑等於WX1之時，這是混合且模糊平行四邊形開口的斜邊區域的界線直徑；點直徑SP較佳大於此值。當點直徑等於2×X2之時，可延伸模糊區域至平行四邊形開口的斜邊和上底之間的交叉點與斜邊和下底之間的交叉點。然而，若模糊區域進一步延伸，透鏡的分離效能劣化。因此，對在設計透鏡時以分離效能為優先的狀況，透鏡的曲率半徑較佳係在滿足以下數學公式20或21的範圍之內。

此外，在這個實施例中，在X軸方向上斜充電電容線CS的寬度WX2，如圖4所示，係由W2=W2//sinθ1加以決定。為了混合和模糊充電電容線CS和平行四邊形開口的斜邊之間的交叉點，點直徑SP較佳在WX1和2×(WX2+X2)之間。當點直徑等於WX1，這是混合且模糊平行四邊形開口的斜邊區域的界線直徑；點直徑SP較佳大於此值。當處理充電電容線CS的準確度大幅地影響影像品質時，這特別地有效。然而，若模糊率進一步增加，則會不利地增加3D串音的量。因此，透鏡的曲率半徑較佳在滿足以下數學公式22或23的範圍之內。

【數學式23】

如上所述，點直徑SP可藉由改變子畫素和透鏡之間的距離加以調整，以取得散焦效應。然而，使用利用模之成型加工、光學微影、及噴墨製程等等用於生產扁豆狀透鏡3的任何技術，在柱狀透鏡3a的透鏡凸部31，與鄰接的柱狀透鏡3a之間的透鏡凹部32相比，較能確保特定的形狀。透鏡凸部31易於具有較高的光學效能。與透鏡凸部31相比，較難由透鏡凹部32移除未剝除的殘留物和/或黏著的異物。這導致透鏡凹部32具有較低的光學分離效能。因此，在扁豆狀透鏡的透鏡凸部和凹部之間將會有點直徑SP的差，這導致在同一平面之中不規則分布的散焦效應。

如圖7所示，當影像分離單元具有大於點直徑SP1的點直徑SP2，較大的點直徑SP2係用於垂直開口寬度較多變動的區域，藉此可有效地降低亮度的變動，即3D疊紋。此外，在應用較小點直徑SP1的區域之中，可有效地降低3D串音。於是，可取得具有使3D疊紋和3D串音平衡的高品質三維顯示。在透鏡凸部31的點直徑SP1和在透鏡凹部32的點直徑SP2具有以下關係。

【數學式24】SP1<SP2

以下將詳細描述在這個實施例中的子畫素的結構。為了達成在對多個觀察點的顯示裝置中高開口比例和高影像品質，當在顯示單位4U的中心互相鄰接的子畫素之垂直開口比例設計成無論水平方向的位置幾乎不變之時，垂直開口比例應該最大化。此處，垂直開口比例，係藉由將在垂直於影像分離單元(在Y軸方向延伸)的影像分離方向(在這個實施例中之X軸方向)之方向上延伸的線處之子畫素的剖面中開口之Y軸方向的寬度，除以Y軸方向的子畫素節距所取得的值。此一垂直開口比例，在影像分離方向使其幾乎不變時，應該被最大化。

首先，閘極線G和數據線D較佳設置於各子畫素的周圍。以此方式，降低配線之間的死空間(dead space)且增進開口比例。換言之，不建議將閘極線G或數據線D它們自己互相相鄰設置而無子畫素於其間。這是因為當互相相鄰配置時相同種類的配線需要加以間隔以防止短路。此種空間將變成死空間且降低開口比例。

遮蔽層和彩色濾光片可設置於TFT基板2a。以此方式，可增進疊置(superimposition)的準確度，使遮蔽層能夠具有較小的寬度，以增加開口比例。另一方面，降低覆蓋閘極線G之遮蔽層的寬度導致3D疊紋的降低，增進顯示品質。

以下將詳細描述在這個實施例中的子畫素結構和透鏡功效。

首先，探討在這個說明書中3D疊紋的定義。根據這個實施例的影像顯示裝置1具有如圖11所示之輝度分布。此處，在橫坐標上的觀察位置X顯示表示影像分離方向的角度。垂直於顯示表面的方向，即+Z軸方向，係於0度。在縱坐標的亮度Y顯示關聯於角度方向的輝度分布中相對於在+Z軸方向輝度100的相對輝度。線Y(LWRW)顯示當子畫素二者(左眼畫素4L和右眼畫素4R)顯示白色之時輝度的分布。線Y(LBRB)顯示當子畫素二者(左眼畫素4L和右眼畫素4R)顯示黑色之時輝度的分布。線Y(LWRB)顯示當左眼畫素4L顯示白色而右眼畫素4R顯示黑色之時輝度的分布。線Y(LBRW)顯示當左眼畫素4L顯示黑色而右眼畫素4R顯示白色之時輝度的分布。

在+X側之觀察位置的輝度分布對應於至右眼的影像輸出。在-X側之觀察位置的輝度分布對應於至左眼的影像輸出。虛線表示當只有一個子畫素(右眼畫素4R或左眼畫素4L)輸出影像之時輝度的分布。實線表示當子畫素二者皆顯示影像時輝度的分布。因此，由虛線表示之在觀察點的輝度分布的總和等於由實線表示之輝度。

為了處理上述光學單元之問題，將具有低光學分離效能的透鏡凹部32設置於垂直開口寬度大幅變動之線段B-B’和C-C’附近的區域之中。以此方式，高程度的散焦效應發生於透鏡凹部32，藉此將由畫素所發出的光變模糊而平坦化輝度的分布。因此，可降低3D疊紋至一主觀上可接受的程度。此外，在垂直開口寬度大幅變動之線段B-B’和C-C’附近的區域中，重疊區域具有較小寬度X3和X3’，藉此由散焦效應所產生的模糊作用不會導致3D串音的增加。另一方面，具有高光學分離效能的透鏡凸部31係設置於垂直開口寬度輕微變動之線段A-A’附近的區域之中，以將光有效率地分布且降低3D串音。於是，這個實施例的顯示面板2，可根據影像分離單元的光學分離效能的分布，控制3D疊紋和3D串音，而提供高品質的三維影像。

此外，如圖16所示，影像顯示裝置1經常以觀察者正面地觀看顯示表面的方式加以設置。因此，在顯示表面正面的影像品質是重要的。在這個實施例中，藉由將具有高光學分離效能的透鏡凸部31設置於線段A-A’處，降低了散焦作用以達成在正面之有效率的影像分離。所以，可降低光損耗，且可增進在正面的輝度。

根據這個實施例的子畫素在顯示單位4U的中心之影像分離方向上具有幾乎不變的垂直開口比例。然而，由於在生產TFT和/或面板的過程中的加工準確度之因素，垂直開口比例可能不是完全固定的；輝度可能依據觀察者位置X而變動。特別是，當TFT基板2a和對向基板2b在Y軸方向上大程度地失準之時，輝度在遮蔽閘極線G之黑矩陣60的影響下易於變動。如圖11所示，點(X0,Y0)附近的輝度變動係由跨過線段A-A’的遮蔽單元所導致，且在點(XR5,YR5)和(XL5,YL5)附近的輝度變動係由跨過線段B-B’或C-C’的遮蔽單元所導致。此種輝度變化被稱為3D疊紋。關聯於線段A-A’、B-B’、C-C’的3D疊紋，係藉由△YC、△YL、△YR分別加以顯示。在這個實施例中，它們係定義如下。

【數學式25】YC=(YL1+YR1)/2

【數學式26】△YC=(YC-Y0)/YC △YL=(YL1-YL5)/YL1 △YR=(YR1-YR5)/YR1

【數學式27】△YC/△XC=△YC/(XR1-XL1)/2 △YL/△XL=△YL/(XL1-XL5) △YR/△XR=△YR/(XR5-XR1)

此外，右眼和左眼的可視範圍eR和eL係定義如下。

【數學式28】eR=| XR2-X1 |

【數學式29】eL=| X1-XL2 |

利用上述數學公式的計算顯示3D疊紋△YC、△YL、及△YR分別為20%、27%、及25%。如圖7所示，在線段B-B’及C-C’處的合計垂直開口寬度小於在線段A-A’處的合計垂直開口寬度。在圖7中相對於開口寬度Y1的寬度之變動係於線段A-A’處之△H2與於線段B-B’及C-C’處之△H1。寬度變動△H1較寬度變動△H2大四倍。在線段B-B’及C-C’處的合計垂直開口寬度大幅地變動。然而，由於在透鏡凹部的點直徑SP2大於透鏡凹部的點直徑SP1，在圖11所示輝度分布中對應至線段B-B’和C-C’的輝度的變動被平坦化，而降低了△YC、△YL、及△YR之間3D疊紋的差異。

本發明的發明人在主觀評估結果中發現，在30%輝度變動之內之未使觀察者感到不適的狀況下，可維持顯示品質。因此，上述3D疊紋△YC、△YL、及△YR皆在主觀可接受的範圍之內。此外，在圖4中於線段A-A’處之垂直開口比例的變動係設計成在30%之內。為了此目的，必須滿足以下關係。

【數學式30】0.7<(Y1-W1/sin θ1)/Y1<1.3

此外，縱使在畫素佈局中垂直開口比例在影像分離方向上的變動是30%或更高，可利用散焦效應使透射過垂直開口大幅變動之區域的光均等化，而降低3D疊紋至大約15%(一半)。由於設計上的限制可藉由利用散焦效應而減輕，在考量散焦效應下垂直開口比例的變動可設計成在60%之內。

此外，如上所述，3D串音係一個觀察點的影像與其他觀察點的影像的混合比例。左眼可視範圍eL中3D串音的最小值L_CTmin與右眼可視範圍eR中3D串音的最小值R_CTmin係定義如下。

【數學式31】L_CTmin=(YL3-YL4)/(YL6-YL4) R_CTmin=(YR3-YR4)/(YR6-YR4)

若3D串音最小值L_CTmin和R_CTmin小於或等於一特定值，觀察者可享有優異的三維可視性。主觀評估結果顯示在左眼和右眼可視範圍eL和eR的3D串音最小值L_CTmin和R_CTmin較佳等於或小於5到10%。

因此，當擴大在X軸方向的觀察位置的範圍，其中3D串音等於或小於5%到10%，可增加提供優異的三維觀察之範圍。此處，在X軸方向的觀察位置之範圍，其中3D串音等於或小於一特定值，係定義如下。如圖11所示，提供在左眼可視範圍eL優異三維可視性的範圍係定義成CT_Lx，且提供在右眼可視範圍eR優異三維可視性的範圍係定義成CT_Rx。

在這個實施例中，對其中3D串音等於或小於7.5%之X軸方向上的觀察位置的範圍加以評估。對考量到優異的三維可視性的3D串音之範圍可加以評估，其係利用具有角解析度的光學量測裝置，並且結合主觀的評估而加以決定。然而，評估的絕對量可能依據光學量測裝置的設計規格而變化。因此，在X軸方向的觀察位置的範圍，不限定於3D串音等於或小於7.5%的範圍，且可基於由光學量測裝置的量測結果和主觀評估結果，適宜地加以決定。

由利用在影像分離方向上垂直開口寬度固定之專利文獻1和專利文獻2之中所述之畫素結構之中相同的扁豆狀透鏡3的評估結果，(XL1,YL1)和(XL5,YL5)之間與(XR1,YR1)和(XR5,YR5)之間的3D疊紋是良好的。然而，(XL1,YL1)和(XL5,YL5)之間與(XR1,YR1)和(XR5,YR5)之間的3D串音大於(XL1,YL1) 和(X0,Y0)之間與(XR1,YR1)和(X0,Y0)之間的3D串音。特別是，(XL1,YL1)和(XL5,YL5)之間與(XR1,YR1)和(XR5,YR5)之間的3D串音等於或大於7.5%，且範圍CT_Lx和CT_Rx向原點縮小。結果，窄化三維可視範圍，且劣化三維顯示效能。

利用根據作為影像分離單元的扁豆狀透鏡3的光學分離效能分布所配置的顯示單位4U，根據這個實施例的影像顯示裝置1，在降低3D疊紋至主觀上可接受範圍的同時可降低3D串音，因而增加提供優異三維可視性的範圍。此外，在顯示單位4U的中心，光藉由高光學分離效能的透鏡功效而有效率地分布，藉此可增進在顯示區域的正面的輝度。

以下將描述具有上述構造根據這個實施例之顯示面板的驅動方法(或顯示動作)。

在這個實施例中，顯示面板2係藉由點反轉驅動(dot inversion drive)而加以驅動。在點反轉驅動中，如圖12所示，每個數據線、每個閘極線、及每個框(frame)待傳送顯示數據的極性係相對於參考電位加以反轉。點反轉驅動亦稱為1H1V反轉驅動。這是因為極性被反轉於每個排列於水平方向(H方向)的數據線及每個排列於垂直方向(V方向)的閘極線。

如圖13所示，將相同符號極性的訊號，寫入在垂直方向上平行四邊形畫素之上邊與下邊互相鄰接的子畫素之中。利用具有相同極性之平行四邊形畫素的上邊與下邊互相鄰接的區域，對沿著在X軸方向延伸之閘極線G的液晶分子的不良配向和/或向錯(disclination)加以防止。於是，降低漏光(light leakage)且取得高對比。此外，為了防止由於漏光所造成之對比的劣化而設置於閘極線G周圍的黑矩陣60可具有較小的寬度W2，藉此增加了開口比例。

這個實施例可降低將顯示數據寫入子畫素之時在子畫素之中的充電電容線CS和充電電容電極CS2之電位的變動。這將於以下探討。注意圖13中在X軸方向上互相鄰接的二個顯示單位4U。在這些顯示單位4U之中的子畫素4S之間，在相同閘極選擇期間將不同的極性寫入由共同閘極線G所選擇的子畫素4S。於是，如圖3所示，充電電容線CS係電連接至在X軸方向互相鄰接的子畫素4S之間的充電電容電極CS2，以使在X軸方向上互相鄰接的子畫素4S的充電電容電極CS2具有相同的電位。因此，充電電容電極CS2的電位不會轉移成閘極期間被同時選擇之子畫素4S的極性。於是，可降低發生在充電電容線CS和充電電容電極CS2延伸的方向上的串音，且可實現高品質顯示。

此外，正極性顯示數據和負極性顯示數據皆在二個連續的閘極選擇期間寫入子畫素4S。結果，這個實施例的配置具有降低使用一般點反轉驅動之充電電容線CS的電位變動的功效，且使在垂直方向上平行四邊形開口之上邊和下邊互相鄰接之子畫素4S具有相同的極性。以此方式，可以低成本實現高影像品質顯示。

此處，點反轉驅動的參考電位可為面向畫素電極4PIX的共同電極的電位。然而，精確地說，共同電極電位經常係為降低畫素薄膜電晶體4TFT饋通的影響所施加之DC偏移，且不同於參考電位。

顯示面板2係如圖14所示配置成長邊定向在X軸方向且短邊定向在Y軸方向。具與X軸方向一致的影像分離方向，顯示面板2係提供橫向(landscape)(寬屏幕)顯示之顯示面板。用於控制視訊訊號的驅動IC 7係裝配於顯示面板2的TFT基板2a的長邊。驅動IC 7的輸出連接至顯示單元6的數據線。通常，驅動IC 7的輸出接腳節距小於數據線節距。因此，由驅動IC 7的輸出接腳延伸至數據線的配線必須散開，且因此在驅動IC 7和顯示單元6之間必須有若干距離。此外，可裝置數據線的多工器電路於驅動IC 7之中，且能夠根據多工器電路的運作以分時方式分選由驅動IC 7所輸出之數據訊號的交換電路可設置於TFT基板2a之上。以此方式，可降低由待連接之驅動IC 7所輸出的數據訊號配線的數量。

此外，在這個實施例中，依序掃描閘極線的閘極驅動電路係與薄膜電晶體同時形成於TFT基板2a之上。以此方式，可降低在長邊的顯示面板2的框寬度。此外，藉由將連接於顯示面板2之長邊的驅動IC 7設置於長邊上，且集成連接於顯示面板2的短邊的閘極驅動電路，顯示面板2在每一側可具有較小的框。具有較小框的顯示面板2在尺寸上較小，且增加由一個母板所取得的顯示面板2的數量，藉此降低成本。此外，在TFT基板2a之上子畫素和閘極驅動電路的整合形成，導致驅動電路的部件數量的降低，從而降低成本和功率消耗。

如上所述影像顯示裝置1具有子畫素4S，其中將數據線D、閘極線G、充電電容電極CS2、及交換單元有效率地加以配置，藉此在增進開口比例的同時確保高的三維影像品質。

此外，在顯示面板2的子畫素結構中，在線段B-B’和C-C’處之垂直開口寬度不同於在線段A-A’處的垂直開口寬度。光學單元具有根據開口寬度的光學分離效能分布。因此，由顯示面板2所輸出的光可藉由光學單元有效率地加以分布，而增進三維影像顯示品質。

裝配於影像顯示裝置1之上的顯示面板2包含正方形畫素4P，其中對二個觀察點的子畫素4S(右眼畫素4R和左眼畫素4L)係配置於影像分離方向。因此，當右眼畫素4R和左眼畫素4L顯示相同的影像之時，提供二維顯示(2D顯示)，而當右眼畫素4R和左眼畫素4L顯示不同影像時，提供三維顯示(3D顯示)。該等子畫素4S可獨立地加以驅動。於是，三維顯示(3D顯示)和二維顯示(2D顯示)可混合於相同的屏幕。

此外，如圖15A到15C所示，根據這個實施例的影像顯示裝置1可裝設於行動電話9。如圖15A所示，影像顯示裝置1的X軸方向係與行動電話9的屏幕的縱向方向一致，而影像顯示裝置1的Y軸方向係與行動電話9的屏幕的橫向方向一致。於是，如圖15B和15C所示，行動電話9的屏幕部件設有具有回轉軸的鉸練，以使屏幕部件可移動。於是，可根據使用環境而將顯示屏幕不同地加以定向，以使影像分離方向，即X軸方向，幾乎平行於連接使用之觀看者的眼睛的線。結果，觀察者可輕易地觀看三維顯示。此外，在這個實施例中的顯示面板2具有一狹窄的框，且因此不會在可攜式裝置所需的功能、設計、及操作性上造成限制，因而有利地適用於可攜式裝置。

在這個實施例中，在顯示單位4U的+X側的子畫素係左眼畫素4L，且在顯示單位的-X側的子畫素係右眼畫素4R。然而，這是非限制性的。第一觀察點畫素和第二觀察點畫素可分別為右眼畫素4R和左眼畫素4L。以此方式，在XY平面將顯示面板2旋轉180度之後，藉由將影像數據重新排列可提供相同的三維影像。特別是，設有可旋轉顯示屏幕，如圖15所示之可攜式裝置係高度可操作的。無論在觀察者的手中影像顯示裝置1是如何定向，資訊都應該加以提供。因此，根據這個實施例的影像顯示裝置1可有效地應用於該等可攜式裝置。

【實施例1的變形例】

在這個實施例中，當閘極電極具有低於源極或汲極電極的電位時，畫素薄膜電晶體4TFT的源極和汲極電極變成可傳導。相反地，可使用當閘極電極具有高於源極或汲極電極的電位時變成可傳導之所謂的NMOS薄膜電晶體。

此外，在這個實施例中，子畫素4s的接觸窗口4CONT1和4CONT2在X軸方向上由子畫素的中心偏移。觀察者的觀察點高度可能位於由例如透鏡之影像分離單元放大和透影於觀察平面的子畫素4S的中心之鄰近區域附近。設置於子畫素4S之中心附近的接觸窗口4CONT1和4CONT2可能妨礙液晶分子的定向且不利地影響顯示。因此，若接觸窗口4CONT1和4CONT2係設置於子畫素4S的中心附近，最多被觀看的部分更可能遭受影像品質的劣化。所以，如這個實施例，由子畫素之中心的鄰近區域偏移之接觸窗口4CONT1和4CONT2有助於增進顯示影像品質。

此外，在這個實施例中，關於在垂直方向上平行四邊形的上邊和下邊互相鄰接之子畫素4S之中畫素薄膜電晶體4TFT的位置，子畫素4S的畫素薄膜電晶體4TFT係相對於子畫素4S的中心線以不對稱的方式配置於X軸方向上。因此，子畫素的畫素薄膜電晶體4TFT可以相異的方式配置於子畫素，以使多個畫素薄膜電晶體4TFT的影響不會在觀察平面上的相同位置互相重疊，而能夠提供高的影像品質。

此外，在這個實施例中，考量到對向基板2b和TFT基板2a之間的失準，在對向基板2b中作為遮蔽層的黑矩陣60大於在TFT基板2a之上子畫素4S的配線寬度。換言之，在以上說明中，覆蓋除了開口之外的整個子畫素的遮蔽層，可藉由在TFT基板2a之上配線而加以形成。此一遮蔽層可覆蓋至少一部分的子畫素4S的開口，且由遮蔽層所形成的開口和子畫素4S的開口可能類似。此外，由遮蔽層所形成的開口可能小於子畫素4S的開口。以此方式，縱使TFT基板2a和對向基板2b是失準的，開口形狀受到較少的改變，而能夠有高的影像品質。

在這個實施例中閘極線G/數據線D和子畫素4S之間的連接亦可描述如下。在複數數據線D的其中任二者之間的一行子畫素4S可包含交替的經由畫素切換器連接至一個數據線D的子畫素4S及經由畫素切換器連接至其他數據線D的子畫素4S。此外，在複數閘極線G之任意二者之間的一列子畫素4S，可包含交替的經由畫素切換器連接至一個閘極線G的子畫素4S及經由畫素切換器連接至其他閘極線G的子畫素4S。對以上之配置，數據線D的數量較佳比子畫素4S的行數多一。類似地，閘極線D的數量較佳比子畫素4S的列數多一。

在這個實施例中，扁豆狀透鏡3在面向+Z方向之側(即面向使用者)具有透鏡表面。然而，這是非限制性的。透鏡表面可設置於面向-Z方向之側(即面向顯示面板2)。在此狀況，可降低透鏡和子畫素之間的距離，這對提供較高的解析度是有利的。

此外，顯示單位4U在形狀上可為正方形。正方形的形狀意謂N個觀察點顯示單位4U在X軸方向的節距，Pu=N×Px，係等於其在Y軸方向的節距Py，且滿足關係Pu=N×Px=Py。換言之，顯示單位4U的節距，在重複配置顯示單位的所有方向上是相等的。

在上述說明中，將複數觀察點設定於觀察平面之上，且在顯示表面上所有顯示單位4U的那些觀察點的子畫素，對所設定的觀察點發光。這個方式在對應的觀察點收集對所設定觀察點的光，且亦稱作集光方式(light collection scheme)。上述二個觀察點的三維顯示裝置，以及多個觀察點的三維顯示裝置，其中觀察點的數量進一步地增加，被歸類為集光方式。集光方式的觀念可如圖16所示。如圖16所示，表示影像分離的中心軸的線17聚集於觀察者的觀察點，且觀察者可以右眼和左眼觀察獨立影像。集光方式之特徵在於將進入觀察者的眼睛的光束被再現以顯示。根據這個實施例的影像顯示裝置1可有效地應用於集光方式。

此外，如圖16所示，由扁豆狀透鏡3的柱狀透鏡3a所發出的光的方向，係根據觀察者的觀看位置而加以設定。表示影像分離的中心軸之線17係朝向觀察者。將右眼影像和左眼影像相對於影像分離的中心軸分別分布至左眼55L和右眼55R。柱狀透鏡3a具有凸面且彎曲的面，其中在Z軸方向的最高點為頂點。當柱狀透鏡3a的節距和顯示單位4U的節距相等時，在柱狀透鏡3a的縱向方向上延伸穿過透鏡凸部31的頂點的虛擬的線，可形成一第一軸33。然而，由於在這個實施例中，當在垂直於顯示表面的方向上觀看柱狀透鏡3a和顯示單位4U之時，柱狀透鏡3a的節距L不同於顯示單位4U的節距Pu，因此柱狀透鏡3a的頂點不總是與顯示單位4U的中心線段A-A’一致。這是因為表示影像分離的中心軸之線17聚集於觀察者側的一點，且由觀察者所看之影像分離的中心軸係作為明顯的光學軸。在這個說明書中，由觀察者的位置所看之影像分離的中心軸係定義成第一光學軸33。如圖16和17所示，表示影像分離的中心軸之線17係垂直於顯示表面，且在垂直於顯示表面的方向上觀察之第一光學軸33與在顯示面板2的顯示單元的中心的線段A-A’一致。

此外，稱為空間影像、空間影像再生、空間影像重建、及空間影像形成方式之方式已被提出。這些方式的觀念可如圖17所描述。不同於集光方式，空間影像方式不具有特定的觀察點。空間影像方式與集光方式的差異在於在空間之中物體所發出的光被再現以顯示該物體。集成攝影術(integraph photography)、集成攝像術(integral videography)、及集成影像方式的三維影像顯示裝置被歸類為空間影像方式。在空間影像方式中，在任意位置的觀察者不會只觀看到整個顯示表面的相同觀察點的子畫素。然而，存在有具有特定寬度且由相同觀察點之子畫素所形成的多種區域。在各個區域中，根據這個實施例的影像顯示裝置1可產出如同集光方式中的相同功效。因此，根據這個實施例的影像顯示裝置1亦可有效地應用於空間影像方式。

在這個實施例中，術語「觀察點」意指「由其觀看影像顯示裝置的位置(觀察位置(observation position))」或「使用者的眼睛所應該位於或在其中的點或區域」，而非「使用者注視的顯示區域上的點(觀視點(viewing point))」。

偏光板11可應用於扁豆狀透鏡3的一側而非應用於裝設在根據這個實施例之影像顯示裝置1之中的顯示面板2。此外，偏光板11可設置於扁豆狀透鏡3的觀察者之側。在將偏光板11加以不同地配置下，透鏡頂點和子畫素之間的距離H可以簡單的方式加以調整。因此，可增進設計的自由度。此外，裝設於根據這個實施例的影像顯示裝置1的影像分離單元不限定於扁豆狀透鏡3，且可為利用包含交替的透明和不透明區域的視差屏障的那些影像分離單元。視差屏障可為電光元件，其中藉由液晶分子或MEMS遮光器(MEMS shutter)切換透明和不透明區域。此外，可藉由利用GRIN(梯度指標)透鏡(一種利用液晶的電光元件)作為影像分離單元取得這個實施例的功效。

這個實施例的影像顯示裝置1的液晶顯示面板不限定於TN液晶驅動模式的那些，且可為其他液晶驅動模式的液晶顯示面板。液晶驅動模式的例子包含在水平電場模式之中的IPS(橫向電場切換(in-plain switching))、FFS(邊緣電場切換(fringe field switching))、和AFFS(先進邊緣電場切換(advanced fringe field switching))，以及垂直定向模式中的利用多領域以消除視角依存性的MVA(多域垂直配向(multi-domain vertical alignment))、PVA(圖案化垂直配向)、和ASV(先進大視角(advanced super v))模式。此外，可適當地利用OCB(光學補償彎曲)和膜補償TN模式之液晶顯示面板。

此外，在上述說明中，根據這個實施例的顯示面板2係利用液晶分子作為電光元件之液晶顯示面板。顯示面板2不僅可應用於透射式液晶顯示面板，亦可應用於反射式液晶顯示面板、半透射式液晶顯示面板、包含與反射區域相比較高比例之透射區域的微反射式液晶顯示面板、及包含與透射區域相比在較高比例之反射區域的微透射式液晶顯示面板。此外，顯示面板2的驅動模式可有利地應用於TFT方式。在TFT方式中薄膜電晶體不僅可有利地適用於非晶矽、低溫多晶矽、高溫多晶矽、及單晶矽者，亦可有利地適用於有機材料者，例如五環素(pentacene)、例如鋅氧化物之金屬氧化物、及奈米碳管。此外，根據這個實施例的顯示面板2不依賴薄膜電晶體的結構，下閘極、頂閘極、交錯、及逆交錯型態者可適切地加以使用。

在這個實施例中，子畫素具有具雙閘極之畫素薄膜電晶體4TFT。然而，這是非限制性的，且畫素薄膜電晶體4TFT可具有單閘極或三閘極結構。例如雙閘極和三閘極的多閘極結構，係用於在薄膜電晶體截止時降低光學漏電流，防止由於來自背光件或來自影像顯示裝置外部的光造成TFT特性劣化。因此，可降低閃爍、雜訊、和串音，且可提供高品質影像顯示裝置。特別是，多晶矽薄膜電晶體與非晶薄膜電晶體相比在源極和汲極之間具有低電阻，且因此上述多閘極結構能夠非常有效。此外，對於高精細畫素，多閘極結構對增加背光的輝度以增加亮度是有效的。

此外，顯示面板2可適用於非液晶型態之顯示面板，例如有機電致發光顯示面板，或PALC(電漿定址液晶(plasma address liquid crystal))。在有機電致發光顯示面板中，非發光區域係作為遮光區域。將這個實施例的遮蔽單元的結構應用至該非發光區域可造成相同的功效。

此外，在這個實施例中，以例示為目的，終端裝置係行動電話9。然而，這是非限制性的，且本發明可適用於各種可攜式終端裝置，例如PDA、個人TV、競賽機、數位相機、數位視訊攝影機、及筆記型個人電腦。此外，除了可攜式裝置之外，本發明亦適用於各種固定的終端裝置，例如提款機、自動販賣機、監視器、及電視接收機。

【實施例2】

以下將描述根據本發明的實施例2的影像顯示裝置、裝設於該影像顯示裝置的顯示面板、及其驅動方法。

裝設在根據這個實施例的影像顯示裝置中的顯示面板2之中，將畫素薄膜電晶體TFT、閘極線G、及數據線D如圖18所示加以連接，且子畫素係如圖19所示加以建構。在圖19中線段D-D’和R-R’之處的剖面結構係分別如圖20和21所示。

在根據這個實施例的顯示面板2之中，如圖18所示，閘極線G1到G7在面向液晶層5LC(即面向+Z方向)的TFT基板2a的表面上延伸於行方向，即Y軸方向。數據線D1到D13在相同的TFT基板2a之表面上延伸於列方向，即X軸方向。

在這個實施例中，閘極線G係彎曲的，但在彎曲複數次的情況下延伸於Y軸方向。閘極線G係排列於X軸方向。此外，數據線D係彎曲的，但在彎曲複數次的情況下延伸於X軸方向。數據線D係排列於Y軸方向。子畫素4S(左眼畫素4L或右眼畫素4R)係配置於閘極線G和數據線D之間交叉點的附近。如實施例1的相同記號被使用以闡明子畫素4S如何連接至閘極線G和數據線D。字母P之後係隨同數據線D的數字，且接著其後係隨同閘極線G的數字。換言之，閘極線G和數據線D的延伸方向與在根據這個實施例的影像顯示裝置1中的扁豆狀透鏡3的影像分離方向之關係，與實施例1之中者不同。

在這個實施例中，使用表示「鄰接畫素對」。這是關於二個子畫素4S，其位在數據線D的兩側，且連接至二者之間的數據線D。換言之，經由介設於其間的數據線D，將視訊訊號的數據電位，供給構成鄰接畫素對的子畫素4S。舉例而言，如圖18所示，在Y軸方向上互相鄰接的二個畫素P34和P33構成一個鄰接畫素對4PAIR1。此外，在Y軸方向上互相鄰接的二個畫素P31和P32構成一個鄰接畫素對4PAIR2。在以下說明中，鄰接畫素對4PAIR1和4PAIR2共同地被稱作4PAIR，以說明共同的結構。

構成鄰接畫素對4PAIR的子畫素4S，係經由不同的閘極線G控制而在切換動作上被控制。在圖19的左側的鄰接畫素對4PAIR1，在-Y側的子畫素4S係藉由在-X側的閘極線G加以控制，而在+Y側的子畫素4S係藉由在+X側的閘極線G加以控制。

於是，在數據線D的延伸方向(即X軸方向)上互相鄰接的鄰接畫素對4PAIR，係連接至不同的數據線D而非一共同的數據線D。這是因為鄰接畫素對4PAIR係在X軸方向互相鄰接而在Y軸方向上偏移一個子畫素。以這個配置，可最小化所需之配線的數量，藉此增進開口比例。

此處，再度參考圖18，重新探討這個實施例中的子畫素的配置。首先，注意包含畫素P31和P32的鄰接畫素對。為了易於理解，在以下說明中上述鄰接畫素對以(P31,P32)加以表示。其次，這個鄰接畫素對(P31,P32)在+X方向上係鄰接於鄰接畫素對(P23,P22)和(P42,P43)。鄰接畫素對(P22,P23)利用數據線D2作為共同數據線。此處，「共同數據線」意指配置於構成一個鄰接畫素對的子畫素之間的共用的數據線D。構成一個鄰接畫素對的子畫素4S係連接至配置於它們之間的共同數據線，且經由共同數據線D所供給的數據電位在特定的時間寫入其中。鄰接畫素對(P31,P32)利用數據線D3作為共同數據線，且鄰接畫素對(P22,P23)利用數據線D2作為共同數據線；鄰接畫素對(P31,P32)和(P22,P23)利用不同的數據線D作為其各自的共同數據線D。此處，它們各自的共同數據線係互相鄰接。在圖19中子畫素4S的佈局顯示例如鄰接畫素對(P34,P33)和與其如圖18所示在+X方向上鄰接之畫素P25及P45的結構關係。

鄰接畫素對(P31,P32)在+X方向上亦鄰接於另一鄰接畫素對(P42,P43)。那些鄰接畫素對亦使用不同的數據線作為它們各自的共同數據線D。

此外，鄰接畫素對(P22,P23)或鄰接畫素對(P42,P43)在+X方向上係鄰接於鄰接畫素對(P34,P33)。如同鄰接畫素對(P31,P32)，鄰接畫素對(P34,P33)使用數據線D3作為共同數據線。換言之，使用相同數據線D作為共同數據線的鄰接畫素對係每隔一行子畫素加以配置。換言之，連接至構成右眼畫素4R的鄰接畫素對的數據線D不連接至構成左眼畫素4L的鄰接畫素對。

在包含畫素P22和P23的鄰接畫素對之中，在共同數據線D2的-Y側的畫素P22係由位在-X側的閘極線G2所控制，且在共同數據線D2的+Y側的畫素P23係由位在+X側的閘極線G3所控制。換言之，位在共同數據線D之上和之下的這個鄰接畫素對的子畫素4S之中，在+Y側的子畫素4S係連接至在+X側的閘極線G。

另一方面，在包含畫素P31和P32的鄰接畫素對之中，在共同數據線D3的-Y側的畫素P32係連接至位在+X側的閘極線G2，且在共同數據線D3的+Y側的畫素P31係連接至位在-X側的閘極線G1。換言之，位於共同數據線D之上和之下的這個鄰接畫素對的子畫素4S之中，在+Y側的子畫素4S係連接至在-X側的閘極線G。在X軸方向上鄰接之子畫素行之中，在+Y側子畫素4S由在-X側閘極線G加以控制的鄰接畫素對，利用在-Y側的數據線D作為共同數據線。因此，將相同種類的鄰接畫素對斜線地配置。再換句話說，在這個實施例中，排列在+Y側的子畫素連接至在-X側的閘極線G的鄰接畫素對，以及在+Y側的子畫素連接至在+X側的閘極線G的鄰接畫素對。

設置於鄰接畫素對4PAIR的畫素薄膜電晶體4TFT具有呈橫放U之形狀的雙閘極結構，它們的U形狀的開口係互相面對。由構成鄰接畫素對4PAIR的二個子畫素4S所共用的充電電容電極CS2，係形成於互相面向的橫放U形狀畫素薄膜電晶體4TFT之間。充電電容4CS係形成於充電電容電極CS2和設置於各子畫素 4S之中的矽層4SI之間。

在其他結構上這個實施例與前述實施例1相同。

在鄰接畫素對4PAIR1和4PAIR2之中畫素薄膜電晶體4TFT的通道部，係平行於影像分離方向，即X軸方向。通道部係畫素薄膜電晶體4TFT的動作部，且在全部子畫素4S應該一致。數據線D在畫素薄膜電晶體4TFT的通道區域之上的層之中以不同於影像分離方向(即X軸方向)之方向傾斜。此外，數據線D在充電電容電極CS2之上以不同於影像分離方向之方向傾斜。如上所述，數據線D在設置於平行四邊形的上邊的畫素薄膜電晶體4TFT和充電電容電極CS2之上的層之中彎曲數次而在X軸方向延伸。藉由在平行四邊形的上邊彎曲，數據線D被有效率地加以配置，藉此增進開口比例。此外，由於畫素薄膜電晶體4TFT的通道部平行於X軸方向，在利用雷射退火形成多晶矽薄膜的狀況下，藉由將畫素薄膜電晶體4TFT的通道部依據準分子雷射掃描方向均等地定向，可取得一致的電晶體特性。

在這個實施例中，控制鄰接畫素對4PAIR的子畫素4S之畫素薄膜電晶體4TFT，具有雙閘極結構和平行於X軸方向的通道部。畫素薄膜電晶體4TFT的源極電極，經由接觸窗口4CONT2，電連接至畫素電極4PIX，分別控制在+Y側的子畫素4S和在-Y側的子畫素4S。接觸窗口4CONT2係形成於加以控制之畫素電極4PIX附近，以達到有效率的配置。在此種結構，連接至數據線D的汲極電極不平行於X軸方向，且因此數據線D應該為彎曲的。如圖19所示，在這個實施例中，在充電電容電極CS2之上的層之中的數據線D，以不同於影像分離方向的方向傾斜，以沿著最短路徑電連接鄰接畫素對4PAIR的畫素薄膜電晶體4TFT的汲極電極。傾斜數據線D的相同配線佈局，可用於連接每個鄰接畫素對4PAIR之中的汲極電極和數據線D。因此，可維持寫入子畫素4S的條件一致。

如圖19和21所示，充電電容線CS係電連接至充電電容電極CS2。因此，構成鄰接畫素對4PAIR的子畫素4S的充電電容線CS具有相同的電位。由於鄰接畫素對4PAIR的平行四邊形的上邊與下邊互相面對，共同充電電容電極CS2係用以降低浪費的空間，且有效率地保留形成充電電容4CS的空間。於是，與習知技術相比可增加開口比例，且可增進透射率。

由於平行四邊形畫素以鄰接畫素對4PAIR的一個子畫素4S的上邊與另一個子畫素的下邊互相面對的方式互相鄰接，共同充電電容電極CS2的設置導致形成畫素電容4CLC之面積的增加。於是，與習知技術相比可增加開口比例，且可增加透射率。

以下將描述根據這個實施例的上述影像顯示裝置1的驅動方法(或顯示動作)。在這個實施例中，影像顯示裝置1係藉由點反轉驅動而加以驅動。在點反轉驅動中，如圖22所示，每個數據線、每個閘極線、及每個框待傳送顯示數據的極性係相對於參考電位加以反轉。點反轉驅動亦稱為1H1V反轉驅動。這是因為在排列於水平方向(H方向)的每個數據線及排列於垂直方向(V方向)的每個閘極線之中將極性加以反轉。

影像顯示裝置1在由點反轉驅動所產生的特定框中，實現如圖23所示之子畫素4S的極性。首先，在選擇閘極線G1之時，將正極性的顯示數據傳送至數據線D1，且將正電壓寫入畫素P11。另一方面，將負極性的顯示數據傳送至數據線D2。類似地，將正極性之顯示數據傳送至數據線D3、D5、D7、D9、D11、及D13，且將負極性的顯示數據傳送至數據線D4、D6、D8、D10、及D12。接著，當選擇閘極線G2時，將數據線的極性全部反轉。換言之，將負極性的顯示數據傳送至數據線D1、D3、D5、D7、D9、D11、及D13，且將正極性的顯示數據傳送至數據線D2、D4、D6、D8、D10、及D12。隨後，當選擇閘極線G3、G5、或G7之時，執行與選擇閘極線G1時相同的動作。當選擇閘極線G4時，執行與選擇閘極線G2時相同的動作。在這個框結束後，進一步執行極性反轉於下一個框。換言之，當選擇閘極線G1、G3、G5、或G7時，將負極性的顯示數據傳送至數據線D1、D3、D5、D7、D9、D11、及D13，且將正極性的顯示數據傳送至數據線D2、D4、 D6、D8、D10、及D12。當選擇閘極線G2、G4、或G6時，將正極性的顯示數據傳送至數據線D1、D3、D5、D7、D9、D11、及D13，且將負極性的顯示數據傳送至數據線D2、D4、D6、D8、D10、及D12。

包含右眼畫素4R的子畫素群，具有產生二線點反轉(2H1V點反轉)功效的極性分布，且包含左眼畫素4L的子畫素群亦如此。因此，待以眼睛觀看之影像的極性分布，顯示每二個排列於水平方向(H方向)上的數據線D2或每個排列於垂直方向(V方向)上的閘極線G加以反轉之極性。根據這個實施例的極性分布的基本組，係由在X軸方向四畫素及在Y軸方向四畫素之總計16畫素所組成。

這個實施例可防止將顯示資料寫入子畫素4S之時在充電電容線CS的電位的變動。這是因為寫入正極性的顯示數據的子畫素以及寫入負極性的顯示數據的子畫素，皆在二個連續的閘極線G選擇期間連接至鄰接畫素對4PAIR的共同充電電容電極CS2。以此方式，能夠防止充電電容線CS之電位向一個極性變動，且因此降低發生在充電電容線CS的延伸方向上的串音，而實現高品質影像顯示。根據這個實施例的結構，在使用一般點反轉驅動之時，可實現二線點反轉功效以及防止充電電容線CS的電位變動之功效，且使平行四邊形的底邊互相鄰接的子畫素能夠具有相同的極性。以此方式，可以低成本實現高品質的影像顯示。

如圖24所示，顯示面板2係以長邊定向於X軸方向且短邊定向於Y軸方向的方式加以配置。具有與X軸方向一致的影像分離方向，顯示面板2係提供橫向(寬屏幕)顯示之顯示面板。在一個範例中，顯示面板2具有屏幕解析度WVGA：在X軸方向800畫素及在Y軸方向480畫素。如上所述，顯示單位4U包含對應二個觀察點的二個子畫素。一個畫素包含三個顯示單位4U，且該等顯示單位4U以三個顏色加以著色。在此狀況，在顯示單元6之中所使用的數據線和閘極線的數量如下：排列在Y軸方向的數據線的數量係480×3+1=1441，而排列在X軸方向上的閘極線的數量係800×2+1=1601。因此，如圖24所示之顯示面板2具有少於閘極線的數據線。

此外，用於控制視訊訊號的驅動IC 7係裝配於顯示面板2的TFT基板2a的短邊。驅動IC 7的輸出係連接至顯示單元6的數據線。通常，驅動IC 7的輸出接腳節距小於數據線節距。因此，由驅動IC 7的輸出接腳延伸至數據線的配線必須散開，且因此在驅動IC 7和顯示單元6之間必須有若干距離。當用以連接的數據線的數量較小時，對相同的輸出接腳節距，可降低顯示單元6和驅動IC 7之間的距離。在顯示單元6係應用在橫向(landscape)模式中的狀況，與數據線垂直延伸以在顯示面板2的長邊連接至驅動IC 7相比，在數據線水平地(即X軸方向)延伸以在顯示面板2的短邊連接至驅動IC 7的情形可降低數據線的數量。所以，水平延伸的數據線能夠提供較小的框。此外，較小數量的數據線可降低所需的驅動IC 7的數量，因而降低成本且降低驅動IC 7的工作負荷。此外，數據訊號的多工器電路可裝設於驅動IC 7，且能夠根據多工器的運作以分時方式分選由驅動IC 7所輸出的數據訊號的交換電路可設置於TFT基板2a之上。以此方式，可進一步降低待連接之由驅動IC 7所輸出的數據訊號配線的數量。

在這個實施例中，用於依序掃描閘極線的閘極驅動電路，與畫素薄膜電晶體同時形成於TFT基板2a之上。以此方式，可降低在長邊的顯示面板2的框寬度。此外，藉由將連接至顯示面板2的短邊的驅動IC 7設置於短邊，且集成連接至顯示面板2的長邊的閘極驅動電路，顯示面板2在各邊可具有較小的框。具有較小框的顯示面板2在尺寸上較小，且增加由母板所取得的顯示面板2的數量，藉此降低成本。此外，在TFT基板2a之上子畫素和閘極驅動電路的整合形成，導致驅動電路的部件數量的降低，從而降低成本和功率消耗。

屏幕解析度不限定於上述組態。顯然地，針對N個觀察點的顯示面板2，其具有以K個顏色著色之畫素、及在X軸方向Mx個畫素和在Y軸方向My個畫素的屏幕解析度，若滿足關係N× Mx<K×My，可產生上述之功效。

如上所述，連接至構成右眼畫素4R的鄰接畫素對4PAIR的數據線D不連接至構成左眼畫素4L的鄰接畫素對4PAIR。因此，在將奇數的數據線D1、D3、D5、D7、D9、D11、及D13和偶數的數據線D2、D4、D6、D8、D10、及D12獨立地加以驅動的狀況下，右眼畫素4R和左眼畫素4L可分開地運作，以顯示簡化的視差影像。在將扁豆狀透鏡3配置於顯示面板2之上的生產過程中，藉由將訊號分別地供給至偶數數據線D或奇數數據線D，可簡單地檢查三維可視性。所以，可增進在隨後製程中的生產良率。每次可將相同的訊號供給至偶數線或奇數線。用於偶數線和奇數線之間的輸入訊號的轉換之切換器，可與畫素薄膜電晶體4TFT同時形成於TFT基板2a之上。以此方式，可簡化檢查裝置。

根據這個實施例的影像顯示裝置1，可以和實施例1相同的方式，裝設於如圖15所示之行動電話9。在這個實施例中的顯示面板2之特徵在於具有狹窄的框，且因此在不會對可攜式裝置所需之功能性、設計、和操作性加諸任何限制下，可有利地應用於可攜式裝置。

【實施例3】

以下將描述根據本發明的實施例3之影像顯示裝置、及裝設於該影像顯示裝置的顯示面板。

根據這個實施例的裝設於影像顯示裝置中的顯示面板的子畫素，具有如圖25和26所示之結構。在圖25和26中線段D-D’處之剖面結構係顯示於圖27。

如圖25和26所示，一個充電電容線CS係設置於子畫素4S，且跨過通過子畫素4S的中心的虛擬線段R-R’。虛擬線段R-R’係平行於Y軸方向，且在X軸方向將子畫素4S分為二部分。

在子畫素4S中，閘極線G和充電電容線CS以不同於影像分離方向的方向上傾斜。閘極線G和充電電容線CS具有不同的傾角。

配置於X軸方向的子畫素4S中之閘極線G具有相同的傾角。充電電容線CS在顯示單位4U中不同地傾斜，而在鄰接畫素對4PAIR中相同地傾斜。此外，充電電容線CS在X軸方向上和Y軸方向上每個子畫素4S以不同方向彎曲，以使在X軸方向上和在Y軸方向上的傾角多樣化。

這個實施例在其他結構和運作上與上述實施例1相同。

在閘極線G和充電電容線CS不同地傾斜的狀況下，由於透鏡陣列節距和配線陣列節距所出現之疊紋條紋的周期在不同的方向上係多樣化的，藉此使由於顯示面板2和影像分離單元的周期性結構而出現的疊紋條紋較不可見，因而增進顯示品質。

【實施例4】

以下將描述根據本發明實施例4的影像顯示裝置、及裝設於該影像顯示裝置的顯示面板。

根據這個實施例的影像顯示裝置1具有如圖28所示之作為影像分離單元的包含液晶GRIN(梯度指標)透鏡301的光學元件。

如圖29所示，控制基板302和對向基板303之間的液晶分子50，藉由控制電極304受到電場控制，藉此液晶CRIN透鏡301具有可變的折射率且產生與透鏡相同之功效。當關閉時，液晶GRIN透鏡301在折射率上不改變，而使光能夠直接透射。當液晶GRIN透鏡301啟動時，液晶分子沿著在面板的垂直方向上條紋狀配置之電極呈放射狀定向，藉此液晶GRIN透鏡301扮演透鏡的角色。一對控制電極304形成透鏡元件305。透鏡元件305係排列於液晶GRIN透鏡301的平面之中。透鏡元件305係依據顯示單位4U加以配置。

這個實施例在其他結構和運作上係與上述實施例1相同。

如圖29所示，若干液晶分子50不能藉由控制電極304完全地控制。因此，液晶GRIN透鏡301具有依據液晶定向的光學效能分布。所以，縱使在使用利用液晶的電光元件之GRIN(梯度指標)透鏡作為光學單元的狀況，由於由控制電極304所產生的電場，與對應於透鏡凸部31之折射率的分布相比，對應透鏡凹部32的折射率的分布較不均勻。此外，如同上述扁豆狀透鏡3，除了GRIN透鏡在對應於透鏡凹部32的部分具有較低的光學分離效能之外，縱使液晶透鏡包含具有透鏡功效的凹凸基板與液晶分子50之結合，在對應於透鏡凹部32之急遽的凸面部分，光學分離效能易於劣化。

液晶GRIN透鏡301可藉由選擇性地開啟/關閉透鏡元件305而在液晶GRIN透鏡301的平面上產生部分的透鏡功效。因此，在相同的屏幕上可混合三維顯示(3D顯示)和二維顯示(2D顯示)。

根據這個實施例的顯示面板2具有子畫素節距Pu 150 μm及液晶層厚度4 μm。包含液晶GRIN透鏡301的光學元件具有液晶層厚度50 μm。然而，由於這個液晶層厚度比一般的液晶面板的液晶層厚度大10倍，因此反應相當地緩慢。所以，若內容需要在相同的屏幕上在3D顯示和3D顯示之間經常的切換，若干限制加諸於藉由部分地開啟/關閉液晶GRIN透鏡301的透鏡元件305在相同的屏幕上混合3D顯示和2D顯示。

當液晶GRIN透鏡開啟時，這個實施例可獨立地操作顯示單位4U中的左眼畫素4L和右眼畫素4R。於是，當維持液晶GRIN透鏡開啟時，可在相同的屏幕上混合3D顯示和2D顯示。另一方面，當液晶GRIN透鏡301是關閉時，可提供不受折射率影響之高品質的2D顯示。

另一方面，若內容不需要在相同的屏幕上於3D顯示和2D顯示之間頻繁的切換，可使液晶GRIN透鏡301的透鏡元件305部分的動作而顯示，以降低液晶GRIN透鏡301的功率消耗。

【實施例5】

以下將描述根據本發明實施例5的影像顯示裝置和裝設於該影像顯示裝置的顯示面板。

根據這個實施例的顯示面板20之中，如圖30所示，將畫素電極4PIX和共同電極4COM2設置在相同的基板，且施加幾乎平行於該基板表面的電場以驅動液晶分子。畫素電極4PIX和共同電極4COM2係平行於平行四邊形子畫素的上邊與下邊。

圖31顯示在圖30線段F-F’處的剖面結構的範例。形成畫素電極4PIX和共同電極4COM2，絕緣膜25係於其間，且畫素電極4PIX設有狹縫電極。此處，共同電極4COM2可取代畫素電極4PIX而設有狹縫電極。這個實施例在其他結構和運作上係與上述實施例1相同。

具有上述構造，這個實施例可提供具有較大視角的影像顯示裝置。

特別是，習知液晶顯示元件控制在一個方向一個基板上的摩擦製程(rubbing process)。因此，若各子畫素具有對於摩擦方向不對稱的結構，顯示特性會依據子畫素而變化。觀察點之間的顯示特性的差異將特別呈現在三維顯示裝置中。

在這個實施例中的顯示單位4U包含單一外部形狀的子畫素，藉此減少子畫素之間交錯結構和/或電場分布結構的差異，且降低由子畫素形狀的差異所導致之觀察點之間的顯示特性的差異。此外，將子畫素均一地定向，以在電壓的施加下安定化液晶定向。換言之，可減少觀察點之間的影像品質的差異，且可輸出該等觀察點之一致的影像，以提供高品質的三維影像。此外，單一形狀子畫素有助於安定化遍及該等子畫素之液晶分子的定向，降低不良的定向和/或漏光，且增進對比。

【實施例5的變形例】

以下將描述根據本發明的實施例5的變形例之影像顯示裝置和裝設於該影像顯示裝置的顯示面板。

根據這個實施例的顯示裝置2，如圖32所示，將畫素電極4PIX和共同電極4COM2設置於相同的基板之上，且施加幾乎平行於該基板表面之電場以驅動液晶分子。畫素電極4PIX和共同電極4COM2係平行於平行四邊形子畫素的斜邊。

將在Y軸方向互相鄰接的子畫素4S的液晶分子，藉由來自畫素電極4PIX的電場，定向在互相不同的方向。配置在Y軸方向之子畫素的液晶分子形成不同的領域，以降低在斜向觀看時色相上的變化。

在這個實施例中，使用具有正的介電常數各向異性(△ε>0)的正型液晶材料，且將在TFT基板2a側的摩擦方向設定於-Y方向或+Y方向。於是，液晶分子50被定向成在初始狀態中其長軸幾乎平行於Y軸方向。

該液晶材料不限定於正型材料，且可為具有負的介電常數各向異性(△ε<0)的負型材料。當使用負型液晶材料時，摩擦方向係設定在-X方向或+X方向。於是，液晶分子50被定向成其長軸幾乎平行於X軸方向。負型液晶材料難以相對於垂直於基板表面方向之電場在長軸方向上立起。電極上的液晶分子被在基板面內旋轉的液晶分子帶動且定向，藉此可增進在電極之上的透射性。此外，電極之上和電極之間二者之間的亮度的差異被縮減，藉此可降低由這個亮度差異所導致的3D疊紋。

這個實施例在其他結構和運作上係與上述實施例5的影像顯示裝置1相同。

這個實施例運用由於彎曲之二列的領域周期及三列之彩色濾光片周期。於是，每六列多領域補償會發生。具有相同顏色和形狀的子畫素以六列之周期6×Py重複。當這個周期放大時，不均勻變得更可看見，且影像品質劣化。因此，主觀評估顯示所欲的畫素節距Pu等於或小於150 μm。換言之，在Y軸方向上子畫素節距較佳等於或小於50 μm。

在不偏離本發明的廣義精神與範圍下，存在本發明之各種實施例與變化。上述實施例係用於解釋本發明，且並不限制本發明的範圍。換言之，本發明的範圍係由申請權利範圍所描述，而非實施例。在申請權利範圍與與其均等之本發明意義的範圍之內的各種變化，皆視為落入本發明之範圍。

將上述實施例部分地或全部地以如下之添加內容加以描述，但不限定於此。

(添加內容1)

一種影像顯示裝置，包含：一顯示面板，其中將包含至少一顯示第一觀察點影像的畫素及一顯示第二觀察點影像的畫素的顯示單位以一矩陣加以配置；及一光學分布器，用於在第一方向上將由該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素所發出的光分布至互相不同的方向，其中該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素在該第一方向上互相鄰接；將該等顯示單位配置在延伸於該第一方向的複數列，及延伸在垂直於該第一方向之第二方向的複數行；一遮蔽單元係設置於該顯示該第一觀察點影像的畫素之開口的周圍及該顯示該第二觀察點影像的畫素之開口的周圍；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口包含：一第一區域，其中該等開口在該第二方向上互相重疊；及一第二區域，其為其餘的區域；在該第一區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的合計開口寬度，係第一開口寬度；在該第二區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的開口寬度，係第二開口寬度；設有一第三區域，其中在該第一方向互相鄰接的該等顯示單位其中二個在該第二方向上互相重疊，且在該第三區域中該二個顯示單位在該第二方向上的合計開口寬度，係第三開口寬度；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口各自包含至少點對稱且非線對稱之形狀；相對於平行於該第一方向且通過該顯示單位的中心的線，該等開口的中心在該第二方向上偏移，且該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口係對於該顯示單位的該中心點對稱；且該第三開口寬度係不同於該第一開口寬度。

(添加內容2)

如添加內容1的影像顯示裝置，其中：該第三開口寬度係小於該第一開口寬度。

(添加內容3)

如添加內容1或2的影像顯示裝置，其中：該光學分布器包含至少在該第一方向之一交替的結構，其包含將該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素所發出的光分布至互相不同的方向之複數高分離效能的區域及複數低分離效能的區域；且該等高分離效能的區域由該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口延伸至該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口。

(添加內容4)

如添加內容1至3其中任一的影像顯示裝置，其中：該光學分布器包含一扁豆狀透鏡片，其中柱狀透鏡的凸部及凹部在該第一方向交替地配置；及該等柱狀透鏡的凸部係設置在對應至該第一區域的位置，且該等柱狀透鏡的凹部係設置在對應至該第三區域的位置。

(添加內容5)

如添加內容1至3其中任一的影像顯示裝置，其中：該光學分布器包含折射率分布透鏡，其包含具有液晶於其間的一對基板；及設置於該等基板的一對電極，係設置於對應至該第三區域的位置。

(添加內容6)

如添加內容1至5其中任一的影像顯示裝置，其中：該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素係子畫素，且該等開口係由數據線、閘極線、及充電電容電極所包圍；該顯示面板的該等子畫素係配置成以鄰接畫素對作為基本單位之陣列，該等鄰接畫素對各自包含二個子畫素，其設置於該等閘極線其中之一的兩側，且在該第二方向上互相鄰接；該二個子畫素其中一者的切換器和該二個子畫素其中另一者的切換器，係由介設於其間且由該二個子畫素所共用的該閘極線加以控制，且連接至該等數據線之不同者；該等切換器之一電極，與該充電電容電極一起形成一電容；及該充電電容電極係電連接至至少設置在該顯示單位中該等子畫素之間的一邊界區域中的充電電容線。

(添加內容7)

如添加內容1至5其中任一的影像顯示裝置，其中：該顯示該第一觀察點影像的畫素及該顯示該第二觀察點影像的畫素係子畫素，且該等開口係由數據線、閘極線、及充電電容電極所包圍；該顯示面板的該等子畫素係配置成以鄰接畫素對作為基本單位之陣列，該等鄰接畫素對各自包含二個子畫素，其設置於該等數據線其中之一的兩側，且在該第二方向上互相鄰接；該二個子畫素其中一者的切換器和該二個子畫素其中另一者的切換器，係連接至介設於其間且由該二個子畫素所共用的該數據線，且由該等閘極線之不同者加以控制；該等切換器之一電極，與該充電電容電極一起形成一電容；該充電電容電極係至少設置於該鄰接畫素對的該等子畫素之間的邊界區域；及電連接至該充電電容電極的N條充電電容線，在該開口各自跨過平行於該第二方向且將子畫素的寬度在該第一方向劃分成N+1等分的虛擬線其中至少一者。

(添加內容8)

如添加內容1至7其中任一的影像顯示裝置，其中：該顯示面板包含：一基板，其至少設有一對平行電極；及一液晶層，介設於該基板和一對向基板之間；及該對平行電極係配置於該第二方向，且該液晶層的液晶分子係由該對平行電極之間所建立的電場所驅動。

(添加內容9)

如添加內容8的影像顯示裝置，其中：該對平行電極包含透明電極，其包含有絕緣膜於其間而形成的至少二層；及該等透明電極的其中一層設有狹縫電極。

(添加內容10)

如添加內容9的影像顯示裝置，其中：該狹縫電極係在該液晶層側的透明電極。

(添加內容11)

一種顯示面板，其中將包含至少一顯示第一觀察點影像的畫素及一顯示第二觀察點影像的畫素的顯示單位以一矩陣加以配置，其中：將該等顯示單位配置在延伸於第一方向的複數列，及延伸在垂直於該第一方向之第二方向的複數行，該顯示該第一觀察點影像的畫素和該顯示該第二觀察點影像的畫素在該第一方向係互相鄰接；一遮蔽單元係設置於該顯示該第一觀察點影像的畫素之開口的周圍及該顯示該第二觀察點影像的畫素之開口的周圍；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口包含：一第一區域，其中該等開口在該第二方向上互相重疊；及一第二區域，其為其餘的區域；在該第一區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的合計開口寬度，係第一開口寬度；在該第二區域中該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口在該第二方向上的開口寬度，係第二開口寬度；設有一第三區域，其中在該第一方向互相鄰接的該等顯示單位其中二個在該第二方向上互相重疊，且在該第三區域中該二個顯示單位在該第二方向上的合計開口寬度，係第三開口寬度；該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口各自包含至少點對稱且非線對稱之形狀；相對於平行於該第一方向且通過該顯示單位的中心的線，該等開口的中心在該第二方向上偏移，且該顯示該第一觀察點影像的畫素之該開口與該顯示該第二觀察點影像的畫素之該開口係對於該顯示單位的該中心點對稱；且該第三開口寬度係不同於該第一開口寬度。

(添加內容12)

一種終端裝置，其中裝設有添加內容1到10其中任一者之該影像顯示裝置。

在參考一或多個實施例對這個申請案的原理加以描述和說明後，顯而易見地，在不偏離此處所揭露的原理下，該等較佳實施例可在配置和細節上加以改變，因此，本申請案應包含落入此處所揭露之發明主題的精神和範圍之內的所有此等修改和變化。

A-A’‧‧‧線段

B-B’‧‧‧線段

C-C’‧‧‧線段

E-E’‧‧‧線段

F-F’‧‧‧線段

L-L’‧‧‧線段

R-R’‧‧‧線段

C‧‧‧差

CS2‧‧‧充電電容電極

CS‧‧‧充電電容線

D1、…、D13‧‧‧數據線

D‧‧‧數據線

e‧‧‧周期

eR‧‧‧右眼可視範圍

eL‧‧‧左眼可視範圍

f‧‧‧焦長

G1、…、G13‧‧‧閘極線

G‧‧‧閘極線

H‧‧‧距離

L‧‧‧陣列節距

OD‧‧‧觀察距離

P11、…、P712‧‧‧子畫素

P‧‧‧陣列節距

Pu‧‧‧節距

Px‧‧‧子畫素節距

Py‧‧‧子畫素節距

RED‧‧‧紅色濾光片

GREEN‧‧‧綠色濾光片

BLUE‧‧‧藍色濾光片

SP‧‧‧點直徑

W1‧‧‧寬度

W2‧‧‧寬度

WP‧‧‧距離

WL‧‧‧距離

X1‧‧‧寬度

X2‧‧‧寬度

X3、X3’‧‧‧寬度

α‧‧‧入射角

β‧‧‧出射角

γ‧‧‧入射角

δ‧‧‧出射角

1‧‧‧影像顯示裝置

2‧‧‧顯示面板

2a‧‧‧TFT基板

2b‧‧‧對向基板

3‧‧‧扁豆狀透鏡

3a‧‧‧柱狀透鏡

4CLC‧‧‧畫素電容

4COM‧‧‧對向電極

4COM2‧‧‧共同電極

4CONT1‧‧‧接觸窗口

4CONT2‧‧‧接觸窗口

4CS‧‧‧充電電容

4L‧‧‧左眼畫素

4P‧‧‧畫素

4PAIR‧‧‧鄰接畫素對

4PAIR1‧‧‧鄰接畫素對

4PAIR2‧‧‧鄰接畫素對

4PIX‧‧‧畫素電極

4R‧‧‧右眼畫素

4S‧‧‧子畫素

4SI‧‧‧矽層

4TFT‧‧‧畫素薄膜電晶體

4U、4U’、4U”、4U'''‧‧‧顯示單位

5LC‧‧‧液晶層

6‧‧‧顯示單元

7‧‧‧驅動IC

8‧‧‧撓性基板

9‧‧‧行動電話

11‧‧‧偏光板

15‧‧‧背光件

16‧‧‧表示光束方向的線

17‧‧‧表示影像分離的中心軸的線

18‧‧‧TFT基板摩擦方向

19‧‧‧對向基板摩擦方向

21‧‧‧第一絕緣層

22‧‧‧第二絕緣層

23‧‧‧第三絕緣層

24‧‧‧第四絕緣層

25‧‧‧絕緣膜

31‧‧‧透鏡凸部

32‧‧‧透鏡凹部

33‧‧‧第一(光學)軸

34‧‧‧第二軸

41‧‧‧子畫素之間的邊界

42‧‧‧顯示單位之間的邊界

50‧‧‧液晶分子

55L‧‧‧左眼

55R‧‧‧右眼

60‧‧‧黑矩陣

301‧‧‧液晶GRIN透鏡

302‧‧‧控制基板

303‧‧‧對向基板

304‧‧‧控制電極

305‧‧‧透鏡元件

1003a‧‧‧柱狀透鏡

1011‧‧‧垂直方向

1012‧‧‧水平方向

1041‧‧‧第一觀察點畫素

1042‧‧‧第二觀察點畫素

1070‧‧‧配線

1075‧‧‧開口

1076‧‧‧遮蔽單元

圖1係俯視圖，顯示根據本發明的實施例1的顯示面板之子畫素；圖2係剖面圖，顯示根據本發明的實施例1的影像顯示裝置；圖3係放大視圖，顯示根據本發明的實施例1的顯示面板之子畫素；圖4係放大視圖，顯示根據本發明的實施例1的顯示面板之子畫素；圖5係根據本發明的實施例1的顯示面板在線段D-D’處的剖面圖；圖6係根據本發明的實施例1的顯示面板在線段R-R’處的剖面圖；圖7係示意圖，顯示根據本發明實施例1之顯示面板的子畫素中垂直開口寬度和亮度的分布；圖8係剖面圖，顯示利用扁豆狀透鏡之光學模型；圖9顯示用於計算扁豆狀透鏡的影像分離條件之具有最小曲率半徑的光學模型；圖10顯示用於計算扁豆狀透鏡的影像分離條件之具有最大曲率半徑的光學模型；圖11係顯示根據本發明實施例1之影像顯示裝置中的例示輝度分布之圖示；圖12係用於解釋根據本發明實施例1之影像顯示裝置中點反轉驅動之進入數據線的極性；圖13顯示根據本發明實施例1的影像顯示裝置中子畫素的極性；圖14係俯視圖，顯示根據本發明實施例1的顯示面板；圖15A係立體圖，顯示其中裝設有本發明之影像顯示裝置的可攜式裝置；圖15B係立體圖，顯示其中裝設有本發明之影像顯示裝置的可攜式裝置；圖15C係立體圖，顯示其中裝設有本發明之影像顯示裝置的可攜式裝置；圖16係概念圖，顯示根據本發明實施例1的影像顯示裝置中的集光法；圖17係顯示空間方式之概念圖；圖18係俯視圖，顯示根據本發明實施例2之顯示面板的子畫素；圖19係放大圖，顯示根據本發明實施例2之顯示面板的子畫素；圖20係根據本發明實施例2之顯示面板在線段D-D’處的剖面圖；圖21係根據本發明實施例2之顯示面板在線段R-R’處的剖面圖；圖22係用於解釋根據本發明實施例2之影像顯示裝置中點反轉驅動之進入數據線之極性；圖23顯示根據本發明實施例2之影像顯示裝置中子畫素的極性；圖24係俯視圖，顯示根據本發明實施例2之顯示面板；圖25係放大圖，顯示根據本發明實施例3之顯示面板的子畫素；圖26係放大圖，顯示根據本發明實施例3之顯示面板的子畫素；圖27係根據本發明實施例3之顯示面板在線段D-D’處的剖面圖；圖28係剖面圖，顯示根據本發明實施例4之影像顯示裝置；圖29係剖面圖，顯示根據本發明實施例4之影像分離單元；圖30係放大圖，顯示根據本發明實施例5之顯示面板的子畫素；圖31係根據本發明實施例5之顯示面板在線段F-F’處的剖面圖；圖32係放大圖，顯示根據本發明實施例5之變形例的顯示面板的子畫素；圖33係俯視圖，顯示習知技術之三維影像顯示裝置的畫素；圖34A係俯視圖，顯示習知技術之三維影像顯示裝置的畫素；及圖34B係俯視圖，顯示習知技術之三維影像顯示裝置的畫素。

D1、…、D7‧‧‧數據線