显示设备、显示面板和电子装置的制作方法

专利名称：显示设备、显示面板和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于显示图像的显示设备、显示面板和电子装置。
背景技术：
近来，能够执行三维显示的显示设备引起了公众的注意。三维显示要显示包括视差(视点的差异)的视点(viewpoint)图像。当观众用左眼和右眼观看彼此不同的视点图像时，可感觉到具有深度感觉的立体图像。此外，也已经开发出了这样的显示设备其中，显示了三个或更多个包括视差的图像，并为观众提供更自然的3D图像。作为这样的显示设备，例如可使用视差阻挡(barrier)系统和柱透镜系统。这些系统被配置为同时显示多个视点图像，且观众用左眼和右眼观看到取决于视角的彼此不同的图像。例如，JP-A-3-119889教导了视差阻挡系统的显示设备，在该视差阻挡系统中，液晶单元被用作屏障。针对此类系统的显示设备，已公开了各种改进图像质量的技术。例如，JP-A-2008-249887教导了一种显示设备，其能减少由显示部分中像素阵列与透镜或阻挡之间的相对位置关系所引起的云纹(moire)。又如，JP-A-10-186294教导了能够增加孔径比的显示设备。又如，JP-A-7-005420教导了能够显示包括连续视差的图像的显示设备。

发明内容
然而，希望这些显示设备能进一步提高图像质量。例如，在能够进行3D显示的显示设备中，希望能减少所谓的串扰，在串扰中，左眼图像和右眼图像被混合。此外，除了三维显示，当显示设备被配置为提供通常的2D显示时，希望能增强2D显示的图像质量。鉴于上述问题，建议了本发明。因此，本发明意在提供一种能够提高图像质量的显示设备、显示面板和电子装置。根据本发明的实施例的显示设备包括显示部分和光束控制部分。该显示部分包括具有第一水平像素宽度的第一序列的像素和具有小于第一水平像素宽度的第二水平像素宽度的第二序列的像素，第一序列的像素和第二序列的像素在水平方向和垂直方向上交替地排列。该光束控制部分控制来自该显示部分的光束或朝向该显示部分的光束。根据本发明的实施例的一种显示面板包括第一序列的像素和第二序列的像素。第一序列的像素具有第一水平像素宽度。第二序列的像素具有小于第一水平像素宽度的第二水平像素宽度。第一序列的像素和第二序列的像素在水平方向和垂直方向的每个上交替地排列。根据本发明的实施例的一种电子装置包括上述的显示设备；例如，可应用于移动终端装置比如电视机、数字照像机、个人电脑、视频摄像机和移动电话。在显示设备中，根据本发明的实施例的显示面板和电子装置，光束通过光束控制部分，从而观众便可观看和识别在显示部分上显示的图像。此时，在显示部分中，在具有不同水平像素宽度且被交替地放置于水平方向和垂直方向上的第一序列的像素和第二序列的像素上执行显示。根据本发明的实施例的显示设备、显示面板和电子装置，由于第一序列的像素和第二序列的像素被交替地排列在水平方向和垂直方向上，因此图像质量可被提高。


图1是示出根据本发明的实施例的三维显示设备的配置的示例的框图；图2是图示图1中所示的显示驱动部分的配置的示例的框图；图3A是图示图1中所示的显示部分的配置的示例的电路图；图3B是其剖视图；图4是图示图1中所示的显示部分的配置的示例的平面图；图5图示了图4中所示的子像素的详细配置；图6A是图示图1中所示的阻挡部分的配置的示例的平面图；图6B是其剖视图；图7图示了图1中所示的阻挡部分和显示部分之间的相互关系；图8A和图SB是图示图1中所示的阻挡部分和显示部分之间的相互关系的示意图；图9是图示图1中所示的三维显示设备的操作的示例的示意图；图1OA-图1OC图示了图1中所示的三维显示设备的特征；图11是示出图1中所示的三维显示设备中的亮度分布的示例的示意图；图12是示出图1中所示的三维显示设备中的亮度分布的另一个示例的示意图；图13是根据比较性示例的显示部分的配置的示例的平面图；图14A-图14C图示了根据比较性示例的三维显示设备的特征；图15是图示根据比较性示例的三维显示设备中的亮度分布的示例的示意图；图16是图示根据比较性示例的三维显示设备中的亮度分布的另一个示例的示意图；图17A和图17B是根据变型的显示部分的配置的示例的平面图；图18图示了三维显示设备的特征；图19A和图19B是根据另一个变型的阻挡部分的配置的示例的平面图；图20图示了根据另一个变型的阻挡部分和显示部分之间的相互关系；图21是根据另一个变型的显示部分的配置的示例的平面图；图22图示了根据另一个变型的阻挡部分和显示部分之间的相互关系；图23是根据另一个变型的阻挡部分的配置的示例的平面图；图24A和图24B是图示另一个变型的阻挡部分和显示部分之间的相互关系的示意图；图25是根据另一个变型的三维显示设备的配置的示例的框图；图26是根据另一个变型的三维显示设备的操作的示例的示意图；图27是根据另一个变型的显示部分的配置的示例的平面图；图28是根据另一个变型的显示部分的配置的另一个示例的平面图；图29是根据另一个变型的显示部分的配置的另一个示例的平面图；图30图示了根据另一个变型的阻挡部分和显示部分之间的相互关系；和图31是示出应用根据实施例的三维显示设备的电视机的外部配置的透视图。
具体实施例方式下面将结合附图详细描述本发明的实施例。将按以下顺序进行描述1.实施例2.应用示例〈1.实施例 >[配置示例](整个配置的示例)图1图示了根据本实施例的三维显示设备的配置的示例。三维显示设备I是视差阻挡系统的三维显示设备。由于根据本发明实施例的显示面板是通过本实施例获得的，因此将相应地对其进行描述。三维显示设备I包括控制部41、背光驱动部42、背光30、显示驱动部50、显示部分20、阻挡驱动部43和阻挡部分10。控制部41是这样的电路它基于由外部提供的图像信号Sdisp来控制背光驱动部42、显示驱动部50和阻挡驱动部43。具体地，控制部41被配置成将背光控制信号提供给背光驱动部42，将基于图像信号Sdisp生成的图像信号Sdisp2提供给显示驱动部50，并将阻挡控制信号提供给阻挡驱动部43。当三维显示设备I执行包括一个视点图像的普通显示(2D显示)时，图像信号Sdisp2是图像信号S2D ;且当三维显示设备I执行三维显示时，图像信号Sdisp2是包括多个(在本示例中,4个)视点图像的S3D,如以下所述。背光驱动部42基于控制部41提供的背光控制信号来驱动背光30。背光30具有朝显不部分20输出表面发出的光的功能。背光30被配置为例如包括LED (光发二极管)、CCFL (冷阴极荧光灯)等。显示驱动部50基于从控制部41提供的图像信号Sdisp2驱动显示部分20。在本示例中，显示部分20是液晶显示部分，其被配置为驱动液晶显示器并调制从背光30输出的光以执行显示。阻挡驱动部43基于由控制部41提供的阻挡控制信号驱动阻挡部分10。阻挡部分10允许从背光30输出并通过显示部分20的光通过(打开操作)或对其进行阻挡(关闭操作)，并具有用液晶来配置的多个开/关部分11和12 (在下文中描述)。在三维显示设备I中，背光30、显示部分20和阻挡部分10按图1中所示的顺序放置。也就是说，安排成使得从背光30输出的光可通过显示部分20和阻挡部分10到达观众。(显示驱动部50和显示部分20)图2的框示了显示驱动部50的示例。显示驱动部50包括定时控制部51、栅极驱动器52和数据驱动器53。定时控制部51控制栅极驱动器52和数据驱动器53的驱动定时，基于由控制部41提供的图像信号Sdisp2生成图像信号Sdisp3，并将生成的图像信号Sdisp3提供给数据驱动器53。栅极驱动器52根据定时控制部51的定时控制来以行为基础地顺序选择显示部分20内的像素Pix，以顺序地执行行扫描。数据驱动器53基于图像信号Sdisp3将像素信号提供给显示部分20的每个像素Pix。具体地，数据驱动器53基于图像信号Sdisp3执行D/A (数字-模拟)转换以生成模拟像素信号并将生成的模拟像素信号提供给每个像素Pix。图3A-3B图示了显示部分20的配置的示例；图3A图示了构成像素Pix的子像素SPix的电路图的示例；图3B图示了显示部分20的剖面图的配置。每个像素Pix具有分别与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)相对应的三个子像素SPix。每个子像素SPix包括TFT(薄膜晶体管)元件Tr、液晶元件LC和保持电容元件Cs,如图3(A)中所示。TFT元件Tr由例如MOS-FET (金属氧化物半导体场效应晶体管)制成；其栅极连接至栅极线GCL ;源极连接至数据线SGL ;漏极连接至液晶元件LC的一端以及保持电容元件Cs的一端。液晶元件LC的一端连接至TFT元件Tr的漏极,另一端接地。保持电容元件Cs的一端连接至TFT元件Tr的漏极，另一端连接至保持电容线CSL。栅极线GCL连接至栅极驱动器52 ;数据线SGL连接至数据驱动器53。显示部分20由驱动基板207、对立基板208和密封在二者之间的液晶层203构成，如图3B中所示。驱动基板207包括透明基板201、像素电极202和偏振片206a。透明基板201例如由形成有TFT元件Tr的玻璃等制成。在透明基板201上为每个子像素SPix布置了像素电极202。在透明基板201的与布置像素电极202的表面相对的表面上粘有偏振片206a。对立基板208包括透明基板205、对立电极204和偏振片206b。透明基板205例如由玻璃等制成。在透明基板205的液晶层203那侧的表面上形成滤色片和黑矩阵；其上还布置有对立电极204，作为各个子像素SPix的公用电极。在透明基板205的与布置有对立电极204的表面相对的表面上粘有偏振片206b。偏振片206a和偏振片206b相互结合以形成交叉尼科尔(Nichol)棱镜或平行偏振器。图4图示了显示部分20中子像素SPix的排列。在图4中，“R”代表红色子像素SPix ;“G”代表绿色子像素SPix ;“B”代表蓝色子像素SPix。显示部分20包括两种不同的子像素SPix (21，22)，每种子像素在显示屏的垂直方向Y上延伸，且在水平方向X上的宽度不同。具体地，显示部分20包括子像素21 (21R、21G、21B)和子像素22 (22R、22G、22B)，子像素21在水平方向X上的宽度W21较大，子像素22在水平方向X上的宽度W22较小。子像素21和子像素22交替地布置在水平方向X上。具体地，在本示例中，子像素21R、22B、21G、22R、21B和22G按此顺序重复地布置在水平方向X上。同样，子像素21和子像素22被交替地布置在显示屏的垂直方向Y上。子像素21和子像素22在垂直方向Y上相互临近地如此安排，使得其在水平方向X上的中心坐标相互重合。在相邻的子像素21和22之间的边界区域，形成黑矩阵(未显示)以防止红色(R)、绿色(G)和蓝色⑶混色。图5图更精确地图示了显示部分20中子像素21的排列。在显示部分20中，水平方向X上相邻子像素21之间的距离S21被安排为与子像素21本身的宽度W21相等。利用这种排列，例如，子像素21的右边缘(例如，右边缘SRl)在水平方向X上的坐标被安排为与相邻的右上方的子像素21的左边缘(例如，左边缘SL2)在水平方向X上的坐标相等。且，例如，子像素21的左边缘(例如，左边缘SLl)在水平方向X上的坐标被安排为与相邻的左上方的子像素21的右边缘(例如，右边缘SR2)在水平方向X上的坐标相等。利用这种排列，当三维显示设备I执行三维显示时，稍后将描述，子像素21显示四个视点图像，而子像素22显示黑色。当三维显示设备I执行普通显示(2D显示)时，子像素21和子像素22均显示二维图像。如此的话，当三维显示设备I执行三维显示时，稍后将描述，云纹和串扰将会减少，从而使得图像质量得以提高。且当进行普通显示时，通过增加的売度提闻了图像质量。(阻挡部分10)图6图示了阻挡部分10的配置的示例；图6A是阻挡部分10的平面图，图6B显示了当从箭头方向观看时阻挡部分10沿V1-VI线的剖面配置。阻挡部分10是所谓的视差阻挡，包括多个开/关部分(液晶阻挡)11和12，这些开/关部分是可透光的或阻挡光线，如图6A中所示。在本示例中，开/关部分11和12在垂直方向Y上延伸。在本示例中，开/关部分11的宽度Wll和开/关部分12的宽度W12互不相同。在此种情况下，例如，Wll >W12。然而，开/关部分11和12的宽度关系并不局限于此。其可以是Wll < W12或Wll = W12。阻挡部分10包括驱动基板107、对立基板108和密封于二者之间的液晶层103，如图6B中所示。驱动基板107包括透明基板101、透明电极层102和偏振片106a。透明基板101由例如玻璃等制成，透明电极层102在透明基板101上形成。在透明基板101的与布置透明电极层102的表面相对的表面上粘有偏振片106a。对立基板108包括透明基板105、透明电极层104和偏振片106b。透明基板105由例如玻璃等制成，透明电极层104在透明基板105上形成。在透明基板105的与布置透明电极层104的表面相对的表面上粘有偏振片106b。偏振片106a和偏振片106b相互结合以便形成交叉的尼科尔棱镜或平行偏光器。透明电极层102具有多个透明电极110和120。透明电极层104作为所谓的公用电极，位于与多个透明电极110和120相对应的位置之上。每一个开/关部分11被配置为包括透明电极110和液晶层103中与透明电极110相对应的部分以及透明电极层104。同样地，每一个开/关部分12被配置为包括透明电极120和液晶层103中与透明电极120相对应的部分以及透明电极层104。利用这种配置，当电压被选择性地应用于透明电极110或透明电极120时，在阻挡部分10中，液晶层103具有与该电压相对应的液晶分子取向；如此，便可执行各个开/关部分11和12的开/关操作。开/关部分11和12根据三维显示设备I执行的显示模式执行不同的操作；即，普通显示(2D显示)或3D显示。具体地，当进行普通显示时，开/关部分11进入到打开状态(透射状态)；而当进行3D显示时，开/关部分11进入到关闭状态(阻挡状态)，下面将描述。在普通显示模式和3D显示模式下，开/关部分12进入到打开状态(透射状态)。图7图示了子像素21与阻挡部分10中的开/关部分11和12在显示部分20中的相对位置关系。应注意，在图7中显示部分20中的子像素22被省略。也就是说，子像素22，当执行3D显示时其显示黑色，在图7中被省略。在两个相邻的行之中，在水平方向X上一个开/关部分12被提供给四个子像素21 (子像素组PG)。这符合当三维显示设备I执行3D显示时，要显示四个视点图像的事实。图8示意性地图示了当进行3D显示和普通显示(2D显示)时阻挡部分10在剖面结构中的状态。图8A显示了当进行3D显示时的状态；图SB显示了当进行普通显示时的状态。在图8中，标记有斜杠的开/关部分11代表光被阻挡的状态。当进行3D显示时，图像信号S3D被提供给显示驱动部50，且显示部分20基于图像信号S3D执行显示。具体地，如图8A所示，在阻挡部分10中，开/关部分12进入打开状态(透射状态)；而开/关部分11进入关闭状态(阻挡状态)。在显示部分20中，布置在与开/关部分12相对应的位置的相邻四个子像素21 (子像素组PG)显示四条子像素信息P1-P4，每一条信息均与视点图像对应。每个子像素22 (未显示)执行黑色显示。利用这种排列，观众可观看左眼和右眼相互不同的视点图像，如稍后所描述的那样。S卩，立体图像。当进行普通显示(2D显示)时，图像信号S2D被提供给显示驱动部50，且显示部分20基于图像信号S2D执行显示。具体地，在阻挡部分10中，开/关部分11和12均进入打开状态(透射状态)；且在显示部分20中，每个子像素21和22显示一个视点图像(二维图像)，如图SB中所示。如此，观众便可看到在显示部分20显示的如它本身那样的普通二维图像。这里，子像素21(21R、21G、21B)与根据本发明的实施例的特别示例“第一序列像素”相对应。而子像素22(22R、22G、22B)与根据本发明的实施例的特别示例“第二序列像素”相对应。开/关部分12与根据本发明的实施例的特别示例“第一序列中的液晶阻挡”相对应。开/关部分11与根据本发明的实施例的特别示例“第二序列中的液晶阻挡”相对应。[操作和工作]接下来，将描述本实施例的三维显示设备I的操作和工作。(操作的整体概述)参照图1，将首先描述三维显示设备I的整体概述控制部41基于由外部提供的图像信号Sdisp控制背光驱动部42、 显示驱动部50和阻挡驱动部43。背光驱动部42基于控制部41提供的背光控制信号驱动背光30。背光30将从其表面发出的光输出到显示部分20。显示驱动部50基于由控制部41提供的图像信号Sdisp2驱动显示部分20。显示部分20调制从背光30输出的光以执行显示。具体地，当执行3D显示时，显示部分20上的子像素21显示有关四个视点图像的像素信息，子像素22执行黑色显示。当执行普通显示(2D显示)时，子像素21和22根据视点图像(二维图像)显示像素信息。阻挡驱动部43基于由控制部41提供的阻挡控制信号控制阻挡部分10。阻挡部分10中的开/关部分11和12基于由阻挡驱动部43发出的指令执行开/关操作以允许光，其从背光30输出并通过显示部分20，通过或阻挡该光线。(3D显示的详细操作)将详细描述执行3D显示的操作。图9图示了显示部分20和阻挡部分10中的3D显示操作的示例。当执行3D显示时，在阻挡部分10中，开/关部分12进入打开状态(透射状态)；而开/关部分11进入关闭状态(阻挡状态)。显示部分20显示图像信号S3D的像素信息。此时，与开/关部分12相邻布置的四个子像素21 (子像素组PG)显示分别与四个视点图像相对应的像素信息P1-P4，如图9中所示。从显示部分20中每一个子像素21输出的各个光束以一种由开/关部分12限制的角度被输出。如此，观众便可例如用左眼观看像素信息P2，用右眼观看像素信息P3。这样，观众用左眼和右眼观看像素信息P1-P4中不同的像素信息。因此，观众便可感觉到显示的图像为立体图像。(图像质量)接下来，将描述三维显示设备I的图像质量。首先描述3D显示的图像质量，然后描述普通显示的图像质量。
首先，将描述3D显示中的云纹和串扰。图1OA-至图1OC图示了显示部分20中的子像素21与阻挡部分10中的开/关部分11和12的相对位置关系。应注意开/关部分11和子像素22在这些图像中被省略。也就是说，在这些图像中，图示了进行3D显示时进入打开状态的开/关部分12和显示图像的子像素21 ;但是进行3D显示时进入关闭状态的开/关部分11和显示黑色的子像素22被省略。图1OA至图1OC中所示的位置关系是由例如观众观看显示屏时的视角引起的。具体地，例如，当观众从与显示屏垂直的正面观看时，得到了图1OB中所示的位置关系；当观众从与显示屏垂直的正面的右侧观看时，得到了图1OA中所示的位置关系；而当观众从与显示屏垂直的正面的左侧观看时，得到了图1OC中所示的位置关系。例如，在图1OA中所示的位置关系中，观众可观看到与打开状态下的开/关部分12相对应的子像素21G中的部分Al。在图1OB中所示的位置关系中，观众可看到两个子像素21G中与开/关部分12相对应的部分A21和A22。同样在图1OC中所示的位置关系中，观众可观看到与打开状态下的开/关部分12相对应的子像素21G中的部分A3。此时，在三维显示设备I中，由于子像素21如此布置以至于水平方向X上的距离S21与子像素21之间的宽度W21相等，如图5中所示，因此图1OA中部分Al的面积，图1OB中部分A21和A22的总面积以及图1OC中部分A3的区域彼此相等。也就是说，无论观众观看显示屏的视角a如何，观看到的子像素的面积为常量。如此，由于无论视角a如何，三维显示设备I都将亮度保持在基本恒定的水平，因此云纹的生成便可被抑制；因此抑制了图像质量的降低，这与比较性示例的情况有所不同，稍后将描述。同样，例如由于制造条件等的差别，子像素21和22与开/关部分12之间的相对位置关系可能偏离所希望的位置关系，且可能出现图1OA至图1OC中所示的状态循环地出现在显示屏上的情况。然而，即便是在这种情况下，在图1OA至图1OC中所示的状态下，由于彼此间亮度相等，因此三维显示设备I便可统一地维持显示屏上的亮度。图11和12示意性地图示了关于子像素组PG的亮度分布。图11图示了开/关部分12宽度W12大时的情况；图12图示了开/关部分12宽度W12小时的情况；与四个视点图像有关的各不相同的多个光束从子像素组PG中的每一个子像素(在本示例中，指两个子像素21R和两个子像素21G)输出，且多个光束中的每一个沿各个方向前进，通过打开状态下的开/关部分12，形成亮度分布ID。亮度分布ID反映了开/关部分12的宽度W12。也就是说，亮度分布ID中，开/关部分(图11)的较大宽度W12获得的亮度I比较小宽度W12(图12)获得的亮度更高。且开/关部分12的较小宽度在相邻的亮度分布ID中获得的重叠部分比较大宽度Wll (图)获得的重叠部分要大。总亮度IT，其为亮度分布ID的总和，不管图11和图12中所示的开/关部分12的宽度W12和视角如何，基本上变为常量，因此云纹的生成便可被抑制。这与不管视角a如何，观看到的子像素的面积基本上是恒定的事实(如结合图10所描述的那样)相符。也就是说，由于此特征是由图5中所示的子像素21的排列引起的，因此不论开/关部分12的宽度W12如何该特征都可得以保证。在三维显示设备I中，由于无论开/关部分12的宽度W12如何，针对观看角度a总亮度具有稳定的特征，因此云纹的生成便被抑制。在相邻的亮度分布相互重叠(串扰范围a ct)的范围内，与视点图像有关的光束，其彼此间各不相同，相互重叠。当观众以视角a观看该范围内显示的图像时，发生串扰，其中不同的视点图像显示为相互重叠。通过减小开/关部分12的宽度W12可使串扰范围a ct变小，如图11和12所展示的那样。也就是说，与比较性示例不同，在三维显示设备I中，可通过减小开/关部分12的宽度W12来降低串扰，同时抑制云纹的生成，稍后将对此加以描述。如上所述，在三维显示设备I中，由于子像素21和子像素22交替地布置在水平方向X上，因此不论开/关部分12的宽度W12如何，云纹的生成都可被抑制，如此便可提高设计的自由度。具体地，例如要降低串扰则减小开/关部分12的宽度W12 ;要增强亮度I，则增大开/关部分12的宽度W12。接下来，将描述普通显示(2D显示)中的图像质量。当执行普通显示时，三维显示设备I控制阻挡部分10中的开/关部分11和12进入打开状态(透射状态)，显示部分20中的子像素21和22显示二维图像。也就是说，当执行3D显示时，显示部分20中，只有子像素21显示视点图像，子像素22执行黑色显示。当执行普通显示时，子像素21和22均显示图像。与未提供子像素22的情况相比，三维显示设备I在普通显示的过程中提高了亮度。如上所述，当执行3D显示时，三维显示设备I在普通显示的过程中有效地利用了执行黑色显示的子像素22 ;从而提高图像质量。同样地，在三维显示设备I中，子像素21和22按照21R、22B、21G、22R、21B和22G的顺序被重复地排列，如图4所示。与相同的色彩有关的子像素(例如，子像素21R、22R)以恒定的距离在水平方向X上被均匀地布置。与例如子像素21R、22R被布置为彼此相邻的情况相比，可获得感觉不到小点的流畅显示。(比较性示例)接下来，与比较性示例进行比较的同时，将描述根据本实施例的三维显示设备I的有益效果。根据比较性示例的三维显示设备IR被配置为包括显示部分60R，其中子像素SPix的排列与本实施例不同。其它配置与本实施例(图1等)的配置相同。图13图示了显示部分60R中子像素SPix的排列。显示部分60R包括子像素61(61R、61G、61B)，每一个子像素在水平方向X上的宽度相等。也就是说，在根据本实施例的显示部分20包括了两种宽度相互不同的子像素21和22。然而，在根据比较性示例的显示部分60R中，61R、61G和6IB中每一个子像素的宽度彼此相等。三维显示设备IR被配置为61R、61G和61B中的每一个子像素在3D显示和普通显示(2D显示)两种模式下均执行显不。图14图示了三维显示设备IR中子像素61和开/关部分12之间的相对位置关系。当执行3D显示时，例如在图14A中所示的位置关系中，观众可观看到与子像素61G中打开状态下的开/关部分12相对应的部分Rl。在图14B中所示的位置关系中，观众可看到某两个子像素61G中与开/关部分12相对应的部分R21和R22。在图14C中所示的位置关系中，观众可看到子像素61G中与开/关部分12相对应的部分R3。在这种情况下，例如，图14A中的部分Rl的面积和图14C中的部分R3的面积大于图14B中的部分R21和R22的总面积。在本示例中，在图14A和图14C所示的位置关系中，与图14B中的位置关系相比，绿色的亮度更高。因此，在三维显示设备IR中，亮度的变化(云纹)取决于视角a，且图像质量会被降低。同样，例如，当子像素61和开/关部分12之间的相对位置关系由于制造业条件的差异偏离所希望的位置关系时，且当图14A至14C中所示的状态循环地出现在显示屏上时，在图14A至图14C所示的状态下亮度彼此间各不相同，观众可能会在显示屏上看到不均匀的亮度，且图像质量可被降低。图15和16用图表的方式图示了三维显示设备IR中与子像素组PG有关的亮度分布。图15图不了开/关部分12的宽度W12较大时的情况。图16图不了开/关部分12的宽度Wl2较小时的情况。作为各个亮度分布ID总和的总亮度IT根据视角a变化，如图15和16所示。这是由以下事实引起的，即观看到的子像素61的面积根据视角a变化，如图14所示。具体地，当开/关部分12的宽度W12较小时，如图16中所示，总亮度IT根据视角a发生很大变化。如以上所描述的，在三维显示设备IR中，当开/关部分的宽度W12被做成较小时，亮度I根据视角a变化，这可被认为是云纹。串扰范围a ct可通过降低开/关部分12的宽度W12来减小，如图15和16所示。也就是说，与根据本实施例的三维显示设备I的情况相同，可通过降低开/关部分12的宽度来减少串扰。如以上所描述的那样，在根据比较性示例的三维显示设备IR中，例如，当开/关部分12的宽度W12做成较大时，虽然可减少显示屏上的云纹，但是串扰会更严重。另外，例如，当开/关部分12的宽度W12做成较小时，虽然可减少串扰，但是生成了云纹。也就是说，在三维显示设备IR中，云纹和串扰是一种权衡(trade-off)关系。因此，这两种特性不能同时改进。另一方面，在根据本实施例的三维显示设备I中，由于子像素21和子像素22交替地布置在水平方向X上，因此不论开/关部分12的宽度W12如何，云纹的生成都可被抑制。也就是说，在三维显示设备I中，云纹和串扰不是一种权衡关系。因此，串扰可被减少，同时通过降低开/关部分12的宽度W12来抑制云纹的生成。[有益效果]如上所述，根据本实施例，除了子像素21，还提供了子像素22。因此，在普通显示(2D显不)中的売度可被提闻，从而提闻图像质量。另外，在本实施例中，水平方向X上的子像素21之间的距离被设置为与子像素21本身的宽度相等。因此，在执行3D显示的过程中可抑制云纹的生成，并且可提高设计的自由度。具体地，例如，当开/关部分12的宽度较小时，串扰可被减少，同时可抑制云纹的生成。[变形1-1]在上述实施例中，子像素21之间水平方向X上的距离S21被设置为与子像素21本身的宽度W21相等。然而，本实施例并不局限于此。下面将进行详细描述。图17图示了根据变形1-1的显示部分20A中的子像素21的排列。图17A图示了子像素21之间的距离S21小于宽度W21的情况。图17B图示了子像素21之间的距离S21大于宽度W21的情况。当子像素21按图17中所示排列时，与以上描述的实施例(图10)的情况不同，当观众观看显示屏时，观看到的子像素的面积根据视角a发生了轻微的变化。如此，例如，开/关部分12的宽度W12越小，导致的串扰就越少。然而，可生成云纹。也就是说，在变形1-1中，尽管不像以上描述的比较性示例中那么大，但是在串扰和云纹之间还是产生了权衡关系。因此，在变形1-1中，很必要将子像素21之间的距离S21和开/关部分12的宽度W12设置在一定范围内，在该范围内，图像质量不会因串扰和云纹而降低。将描述观众不会识别出图像质量下降的串扰和云纹的总量。首先描述可接受的串扰的量。图18图示了多个相邻子像素21的亮度分布。在与视角范围Ra两侧均相邻的区域内，其中视角范围内主要可看到来自子像素21的光，也可看到来自与该子像素21相邻的子像素21的光。具体地，例如当视角为a I时，除了能看到来自所期望的子像素21的亮度Il的光，也可看到来自相邻的子像素21的亮度12的光。此时，串扰量CT通过以下公式表达CT = 12/11X100(1)也就是说，串扰量CT是这样一个值，来自相邻的子像素21 (较大的串扰)的影响越大，产生的值越大。在识别由串扰导致的图像质量下降时存在个体差异；且感觉的不同取决于显示图像的内容。串扰量CT优选地大约为10%或更少。接下来，将描述可接受的云纹量。在当子像素21按图17中所示排列的情况下，当观众观看显示屏时，观看到的子像素的面积根据视角a变化。因此，亮度I根据视角a变化。具体地，假定，例如当视角为a时，亮度I最大(亮度13);而当视角a为另一个值时，亮度I最小(亮度14)。此时，云纹量MO由以下公式表达MO = (1-14/I3) X 100 (2)也就是说，云纹量MO是这样一个值，由视角引起的亮度I的差值越大，产生的值就越大。在识别由云纹导致的图像质量下降时存在个体差异。云纹量MO优选地大约为30%或更小。因此，当子像素21按图17中所示排列时，子像素21优选地如此排列，以便串扰量CT为10%或更小；而云纹量MO例如为30%或更小。[变形1-2]在上述实施例中，其排列使得当执行3D显示时，子像素22显示黑色。本实施例并不局限于此。可选择地，例如可显示灰色。如此，与子像素22执行黑色显示的情况相比，显示屏的亮度可在3D显示的过程中增强。在这种情况下，也可降低串扰量。当子像素22显示灰色时，串扰量CT由以下公式表达CT = 12/(11+IG) XlOO (3)其中，IG为灰色显示的亮度。因此，当子像素22执行灰色显示时，串扰量CT会降低。因此，观众识别出由串扰引起的图像质量降低的可能性可降低。同样在这种情况下，可设置灰色显示的亮度IG以使串扰量CT为例如10%或更小。[变形1-3]在以上实施例中，提供了开/关部分11和12以在垂直方向Y上延伸。然而，本实施例并不局限于此。可选择地，例如开/关部分71A和72A可配置为阶梯状，作为阻挡部分70A,如如图19A中所示。或者，开/关部分71B和72B可形成为沿斜向延伸状，作为阻挡部分70B，如图19B中所示。图20图示了在如图19A中所示的使用阻挡部分70A的情况下，子像素21和开/关部分72A之间的位置关系。应注意，子像素22和开/关部分72B在图中已被省略。接收相同的控制信号，这些开/关部分72A同时执行开/关操作。一个开/关部分72A被提供给水平方向X上的四个子像素。这符合以下事实，即根据变形的三维显示设备通过显示四个视点图像执行3D显示。[变形1-4]在以上实施例中，子像素21和22被形成为在垂直方向Y上延伸。然而，本实施例并不局限于此。可选择地，子像素21和22可被形成为例如在水平方向X上延伸。下面将详细描述这种变形。图21图示了根据变形的显示部分80中子像素的排列。显示部分80包括两种不同的子像素SPix (81和82)，其在水平方向X上延伸，然而在水平方向X上的宽度互不相同。具体地，显示部分80包括子像素81 (81R、81G、81B)，其在水平方向X上的宽度较大(宽度评81)，和子像素82(821 、826、828)，其在水平方向乂上的宽度较小(宽度W82)。子像素81和子像素82交替地在水平方向X和垂直方向Y上排列。具体地，在本示例中，子像素81R、82G、81B、82R、81G、82B按此顺序重复地在垂直方向Y上排列。在这种情况下，在垂直方向Y上彼此相邻的子像素81和子像素82如此排列，以至于其中心坐标在水平方向X上相互重合。另外，在水平方向X上，子像素81R和82R交替布置；子像素81G和82G交替布置；子像素8IB和82B交替布置。在该显示部分80中，在水平方向X上彼此相邻的子像素81之间的距离S81与子像素81本身的宽度W81相等。如此配置，当根据变形1-4的显示设备执行3D显示时，子像素81显示四个视点图像 ，而子像素82显示黑色。当执行普通显示(2D显示)时，子像素81和子像素82均显示二维图像。图22图示了显示部分80中的子像素81与阻挡部分10中的开/关部分12之间的位置关系。应注意开/关部分11和子像素82在本图中被省略。一个开/关部分12被提供给两个相邻行中的四个子像素81 (子像素组PG)。这与以下事实相符，即根据变形的三维显示设备执行3D显示时，显示四个视点图像。[变形1-5]在以上实施例中，当执行3D显示时，开/关部分12 —直维持打开状态。然而，本实施例并不局限于此。可选择地，例如通过将开/关部分12分成多个组，并且可以时分方式驱动各组开/关。下面将进行详细描述。图23图示了开/关部分12的组配置的示例。在本示例中，开/关部分12被分成两个组；即，组-A和组-B。包括在组-A中的开/关部分12和包括在组-B中的开/关部分12交替布置，开/关部分11插入二者之间。以下，包括在组-A中的开/关部分12统称为开/关部分12A ;同样地,包括在组-B中的开/关部分12统称为开/关部分12B。图24图示了根据变形的三维显示设备IE执行3D显示时的操作的示例。图24A图示了第一种状态；而图24B图示了第二种状态。三维显示设备IE执行操作，同时交替地在第一种状态和第二种状态之间切换。在第一种状态下，显示部分20中的每一个子像素21显示分别与四个视点图像相对应的像素信息P1-P4中的一条，如图24A所示。此时，各像素信息P1-P4在与开/关部分12A相邻布置的子像素21上显示。在阻挡部分10中，开/关部分12A进入到打开状态(透射状态)；开/关部分12B进入到关闭状态。从显示部分20中每一个子像素21输出的各个光束以由开/关部分12A规定的角度输出。如此，观众可例如用左眼观看像素信息P2，用右眼观看像素信息P3 ;因此，观众便可观看到立体图像。在第二种状态下，显示部分20中的每一个子像素21显示分别与四个视点图像相对应的像素信息P1-P4中的一条，如图24B所示。此时，各像素信息P1-P4在与开/关部分12B相邻布置的子像素21上显示。在阻挡部分10中，开/关部分12B进入到打开状态(透射状态)，开/关部分12A进入到关闭状态。从显示部分20中每一个子像素21输出的各个光束以由开/关部分12B规定的角度输出。如此，观众可例如用左眼观看像素信息P2，用右眼观看像素信息P3 ;因此，观众便可观看到立体图像。通过显示图像，同时使开/关部分12A和开/关部分12B以时分方式交替地开/关，如上所述，观众便可观看到在互相错开位置显示的图像，同时对该图像进行均化。三维显示设备IE获得的分辨率比根据上面实施例的三维显示设备I获得的分辨率要高出两倍。[变形1-6]在以上实施例中，背光30、显示部分20和阻挡部分10按此顺序布置。然而，本实施例并不局限于此。可选择地，背光30、阻挡部分10和显示部分20可按图25中所示的顺序布置。图26图示了根据变形1-6的显示部分20和阻挡部分10的操作的示例。在该变形中，从背光30输出的光束首先进入到阻挡部分10。在已进入的光束中，通过开/关部分12的光束由显示部分20调制以输出四个视点图像。[变形1-7]在以上实施例中，使用了显示部分20和背光30。然而，本实施例并不局限于此。可选择地，例如可使用比如EL (电致发光)的显示部分。[变形1-8]在以上实施例中，子像素21R、22B、21G、22R、21B和22G按此顺序重复地在水平方向X上排列。然而，本实施例并不局限于此。可选择地，例如子像素可按21R、22G、21G、22B、21B和22R的顺序重复地排列，如图27中所示；或子像素21和22的排列可以行为基础变化，如图28中所示。另外，例如，子像素21R、21G、21B可被布置为彼此相邻；同样地，子像素22R、22G、22B也可被布置为彼此相邻，如图29所示。在本示例中，例如，在水平方向X上子像素21R和21G被布置为彼此相邻，子像素22插入二者之中，在垂直方向Y上子像素21B被布置为与插入的子像素22相邻。同样地，例如，在水平方向X上子像素22R和22G被布置为彼此相邻，子像素21插入二者之中，在垂直方向Y上子像素22B被布置为与插入的子像素21相邻。以此排列，在普通显示(2D显示)过程中可提高彩色平衡。[变形1-9]在以上实施例中，阻挡部分10被配置为使用能够改变光束透射比的开/关部分11和12。可选择地，例如，阻挡部分可被配置为使用固定阻挡，其能阻挡与开/关部分11相对应的部分的光束，且打开与开/关部分12相对应的部分以允许光通过。同样在这种情况下，可如以上实施例(图9等)那样执行3D显示。当执行普通显示(2D显示)时，例如，邻近开口的四个子像素21 (子像素组PG)和四个子像素22显示一条像素信息；从而显示2D图像。[变形1-10]
在以上实施例中，对视差阻挡系统的三维显示设备进行了配置。然而，本实施例并不局限于此。可选择地，例如，柱透镜系统的三维显示设备可被配置。下面将进行详细描述。图30图示了柱透镜系统的三维显示设备9执行的3D显示操作的示例。三维显示设备9包括具有多个透镜99的透镜部分90，透镜99可折射从背光30输出并通过显示部分20的光束。当执行3D显示时，在显示部分20中，四个子像素21 (子像素组PG)，其被布置在与每一个透镜99相对应的部分，显示四条分别与四个视点图像相对应的像素信息P1-P4。从显不部分20中每一个子像素21输出的光束被透镜99折射并朝各个方向输出。至于透镜99，可采用具有固定折射率的透镜或诸如液晶透镜或液体透镜之类的特性(例如折射率)可变的透镜。〈2 应用实例〉对以上实施例和变形中描述的三维显示设备的应用示例进行了描述。图31图示了应用以上实施例等的三维显示设备的电视机的外观。该电视机例如具有图像显示屏幕部分510，其包括前面板511和滤光镜512。图像显示屏幕部分510由根据以上描述的实施例等的三维显示设备构成。除了这种电视机，以上描述的实施例等的三维显示设备可应用于各种领域的电子装置中，如数字照像机、笔记型个人电脑、移动电话之类的移动终端设备、移动游戏机、视频摄像机等。换句话说，以上描述的实施例等的三维显示设备可应用于各领域中用于显示图像的每种电子装置。本领域中的技术人员应理解由于设计需要以及其他因素，各种变型、组合、子组合和改变都可能发生，只要它们在权利要求书或其等同内容的范围内。在以 上实施例中，其被配置为在3D显示中显示四个视点图像。然而，本技术并不局限于上述实施例；也可显示三个或少于三个的视点图像，五个或更多个视点图像。另外，在以上描述的实施例中，尽管给出了三维显示设备作为示例，描述了本技术。然而，本技术并不局限于三维显示设备。例如，本技术可应用于多重显示。也就是说，可取代多个视点图像，为多个观众显示多个像。例如，通过显示不同的图像，即，要从与显示屏垂直的前方的左侧观看的图像与要从与显示屏垂直的前方的右侧观看的图像不同，可获得多重显示。另外，这里的技术可配置为如下。(I) 一种显示设备，包括显示部分，其包括具有第一水平像素宽度的第一序列的像素和具有第二水平像素宽度(小于第一水平像素宽度)的第二序列的像素，第一序列的像素和第二序列的像素交替地排列在水平方向和垂直方向中的每个方向上；和光束控制部分，其控制来自该显示部分的光束或朝向该显示部分的光束。(2)根据(I)的显示设备，其中，该显示设备具有多个显示模式，包括第一显示模式和第二显示模式，在第一显示模式下，第一序列的像素和第二序列的像素显示单一图像，而在第二显示模式下，第一序列的像素显示多个图像而第二序列的像素显示黑色。(3)根据⑵的显示设备，其中，在水平方向上第一序列的像素之间的距离等于第一水平像素宽度。
(4)根据⑵的显示设备，其中，在水平方向上第一序列的像素之间的距离小于第一水平像素宽度。(5)根据⑵的显示设备，其中，在水平方向上第一序列的像素之间的距离大于第一水平像素宽度。(6)根据(3)至(5)的任何一项的显示设备，其中，第一序列的每个像素在水平方向上的中心坐标等于在垂直方向上与第一序列的该像素相邻的第二序列的像素在水平方向上的中心坐标。(7)根据⑴的显示设备，其中，该显示设备具有多个显示方式，包括第一显示方式和第二显示模式，在第一显示模式下，第一序列的像素和第二序列的像素显示单一图像，而在第二显示模式下，第一序列的像素显示多个图像而第二序列的像素显示灰色。(8)根据(2)至(7)的任何一个的显示设备，其中，该光束控制部分按以下方式操作，在第一显示模式下，允许来自单一图像的光束或朝向单一图像的光束通过，并且在第二显示模式下，以相应的角度方向来调节在该显示部分显示的各个图像的光束或朝向各个图像的光束。(9)按照⑴至⑶的任何一个的显示设备，其中，该光束控制部分是阻挡部分，其允许光通过或阻挡光束，并且该阻挡部分包括第一序列的多个液晶阻挡和第二序列的多个液晶阻挡，这些液晶阻挡可在打开状态和关闭状态之间相互切换。(10)根据(9)的显示设备，其中，在第一显示模式下，第一序列的多个液晶阻挡和第二序列的多个液晶阻挡进入透射状态，并且在第二显示模式下，第一序列的多个液晶阻挡进入透射状态而第二序列的多个液晶阻挡进入阻挡状态。(11)根据(10)的显示设备，其中，第一序列的多个液晶阻挡和第二序列的多个液晶阻挡在预定的方向上延伸。(12)根据(11)的显示设备，其中，第一序列的液晶阻挡的宽度小于第一水平像素宽度。(13)根据⑴至⑶的任何一个的显示设备，其中，该光束控制部分为阻挡部分，其允许光通过或阻挡光束，并且该阻挡部分具有多个固定开口。(14)根据(I)至(8)的任何一个的显示设备，其中，该光束控制部分具有多个能够改变折射率的可变透镜。(15)根据(I)至(8)的任何一个的显示设备，其中，该光束控制部分具有多个固定透镜。(16)根据(I)至(15)的任何一个的显示设备，还包括背光，其中，该显示部分是液晶显示部分，并且该液晶显示部分布置在该背光和该阻挡部分之间。
(17)根据⑴至(15)的任何一个的显示设备，还包括背光，其中，该显示部分为液晶显示部分，并且该阻挡部分布置于该背光和该液晶显示部分之间。(18) —种显示面板，包括具有第一水平像素宽度的第一序列的像素；和具有第二水平像素宽度(小于第一水平像素宽度)的第二序列的像素，其中第一序列的像素和第二序列的像素在水平方向和垂直方向中的每个方向上交替地排列。(19) 一种电子装置，包括显示单元；和控制单元，其执行使用了该显示单元的操作控制，其中，该显示单元包括显示部分，其中，具有第一水平像素宽度的第一序列的像素和具有第二水平像素宽度(小于第一水平像素宽度)的第二序列的像素在水平方向和垂直方向中的每个方向上交替地排列；以及光束控制部分，其控制来自该显示部分的光束或朝向该显示部分的光束。本说明书包含的主题与2011年9月29日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-214867所公开的主题相关，该申请的全部内容通过引用结合到本文中。
权利要求
1.一种显示设备，包括 显示部分，其包括具有第一水平像素宽度的第一序列的像素和具有小于所述第一水平像素宽度的第二水平像素宽度的第二序列的像素，所述第一序列的像素和所述第二序列的像素在水平方向和垂直方向中的每个方向上交替地排列；和 光束控制部分，其控制来自所述显示部分的光束或朝向所述显示部分的光束。
2.根据权利要求1的所述显示设备，其中， 所述显示设备具有多个显示模式，包括第一显示模式和第二显示模式， 在所述第一显示模式下，所述第一序列的像素和所述第二序列的像素显示单一图像，并且 在所述第二显示模式下，所述第一序列的像素显示多个图像而所述第二序列的像素显示黑色。
3.根据权利要求2的所述显示设备，其中， 在水平方向上，所述第一序列的像素之间的距离等于所述第一水平像素宽度。
4.根据权利要求2的所述显示设备，其中， 在水平方向上，所述第一序列的像素之间的距离小于所述第一水平像素宽度。
5.根据权利要求2的所述显示设备，其中， 在水平方向上，所述第一序列的像素之间的距离大于所述第一水平像素宽度。
6.根据权利要求3的所述显示设备，其中， 所述第一序列的每个像素在水平方向上的中心坐标等于在垂直方向上与所述第一序列的该像素相邻的第二序列的像素在水平方向上的中心坐标。
7.根据权利要求1的所述显示设备，其中， 所述显示设备具有多个显示模式，包括第一显示模式和第二显示模式， 在所述第一显示模式下，所述第一序列的像素和所述第二序列的像素显示单一图像，并且 在所述第二显示模式下，所述第一序列的像素显示多个图像而所述第二序列的像素显示灰色。
8.根据权利要求2的所述显示设备，其中，所述光束控制部分按以下方式操作 在所述第一显示模式下，允许来自所述单一图像的光束或朝向所述单一图像的光束通过，并且 在所述第二显示模式下，以相应的角度方向来调节来自所述显示部分显示的各个图像的光束或朝向所述各个图像的光束。
9.根据权利要求1的所述显示设备，其中， 所述光束控制部分是阻挡部分，其允许光通过或阻挡光束，并且所述阻挡部分包括第一序列的多个液晶阻挡和第二序列的多个液晶阻挡，这些液晶阻挡能够在打开状态和关闭状态之间切换。
10.根据权利要求9的所述显示设备，其中， 在所述第一显示模式下，所述第一序列的所述多个液晶阻挡和所述第二序列的所述多个液晶阻挡进入透射状态，并且 在所述第二显示模式下，所述第一序列的所述多个液晶阻挡进入透射状态而所述第二序列的所述多个液晶阻挡进入阻挡状态。
11.根据权利要求10的所述显示设备，其中， 所述第一序列的所述多个液晶阻挡和所述第二序列的所述多个液晶阻挡在预定的方向上延伸。
12.根据权利要求11的所述显示设备，其中， 所述第一序列的液晶阻挡的宽度小于所述第一水平像素宽度。
13.根据权利要求1的所述显示设备，其中， 所述光束控制部分是阻挡部分，其允许光通过或阻挡光束，并且 所述阻挡部分具有多个固定开口。
14.根据权利要求1的所述显示设备，其中， 所述光束控制部分具有多个能够改变折射率的可变透镜。
15.根据权利要求1的所述显示设备，其中， 所述光束控制部分具有多个固定透镜。
16.根据权利要求1的所述显示设备，还包括 背光，其中， 所述显示部分是液晶显示部分，并且 所述液晶显示部分布置在所述背光和所述阻挡部分之间。
17.根据权利要求1的所述显示设备，还包括 背光，其中， 所述显示部分是液晶显示部分，并且 所述阻挡部分布置在所述背光和所述液晶显示部分之间。
18.—种显不面板,包括 具有第一水平像素宽度的第一序列的像素；和 具有小于第一水平像素宽度的第二水平像素宽度的第二序列的像素，其中， 所述第一序列的像素和所述第二序列的像素在水平方向和垂直方向中的每个方向上交替地排列。
19.一种电子装置，包括 显示单元；和 控制单元，其执行使用所述显示单元的操作控制，其中， 所述显示单元包括 显示部分，其中，具有第一水平像素宽度的第一序列的像素和具有小于第一水平像素宽度的第二水平像素宽度第二序列的像素在水平方向和垂直方向中的每个方向上交替地排列；和 光束控制部分，其控制来自所述显示单元的光束或朝向所述显示单元的光束。
全文摘要
本申请涉及显示设备、显示面板和电子装置。所提供的显示设备包括显示部分，所述显示部分包括具有第一水平像素宽度的第一序列的像素和具有小于第一水平像素宽度的第二水平像素宽度的第二序列的像素，第一序列的像素和第二序列的像素在水平方向和垂直方向中的每个方向上交替地排列；光束控制部分，其控制来自该显示部分的光束或朝向该显示部分的光束。
文档编号G02F1/1335GK103033973SQ20121036380
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月24日 优先权日2011年9月29日
发明者小系健夫, 高间大辅 申请人:株式会社日本显示器西