台湾专利TW201308982A 具有光學放大之自動立體顯示設備

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专利摘要:
本發明揭示一種自動立體顯示裝置，其具有若干顯示元件，該若干顯示元件中之每一者具有一輸出光強度分佈，該輸出光強度分佈具有至少兩個非零光強度位準，包括在顯示元件區域之中心處之一第一光強度及在該顯示元件區域之一周邊處之一第二較低光強度。此意指在像素邊緣處光強度逐漸下降更多，以使得突變像素邊緣之可見性較低，而不管由該自動立體顯示裝置之一透鏡配置提供之放大如何。
公开号:TW201308982A
申请号:TW101122541
申请日:2012-06-22
公开日:2013-02-16
发明作者:Bart Kroon；Mark Thomas Johnson
申请人:Koninkl Philips Electronics Nv；
IPC主号:G02B30-00

专利说明:
具有光學放大之自動立體顯示設備
本發明係關於具有由顯示面板產生之影像之光學放大之顯示設備。最常見實例係在顯示面板上方具有一柱狀薄片之一自動立體顯示設備。
立體顯示器提供由在不同觀看點處之不同子影像組成之一影像。若將經適合調整之不同子影像(亦即，具有適當雙眼像差)提供至一觀看者之左眼及右眼，則總影像係由觀看者感知為一個三維影像。用以提供不同影像之一種習知方法係藉由使色彩內容發生變化，其中觀看者需要佩戴特殊眼鏡，其中在每一目鏡中具有一不同色彩吸收透鏡。
在無需觀看者佩戴特殊眼鏡之情況下提供由在不同觀看點處之不同子影像組成之一影像之立體顯示器稱為自動立體顯示器。一典型自動立體顯示器包括一矩陣液晶顯示器(LCD)面板，其包括配置成列及行之一顯示元件陣列。該顯示器進一步包括用於引導來自顯示元件陣列之輸出光之構件，以使得自顯示面板上之一既定點提供之視覺輸出係依賴於觀看角度。此意指一觀看者之右眼將看到與左眼所看到之視圖不同的一視圖，提供期望之立體或三維影像。
一種習知形式之輸出光引導構件係上覆該顯示面板之一柱狀薄片。一柱狀薄片(舉例而言，呈一經模製或經加工之聚合物材料薄片形式)上覆顯示面板之輸出側，其中其柱狀元件(包括(半)圓柱形透鏡元件)沿行方向延伸，每一柱狀元件與兩個或兩個以上毗鄰行之一各別群組相關聯且平行於顯示元件行延伸。
在其中每一柱狀物與兩行顯示元件相關聯之一配置中，顯示面板經驅動以顯示包括垂直交錯之兩個2-D子影像之一合成影像，其中交替行之顯示元件顯示該兩個影像，且每一行中之顯示元件提供各別2-D子影像之一垂直片段。該柱狀薄片將此兩個片段及來自與其他柱狀物相關聯之顯示元件行之對應片段分別引導至該薄片前面之一觀看者之左眼及右眼，以使得觀看者藉助具有適當雙眼像差之子影像而感知到一單個立體影像。在其他所謂的多視角配置中，其中每一柱狀物與沿列方向之兩個以上毗鄰顯示元件之一群組相關聯，且每一群組中之對應顯示元件行經適當配置以提供來自一各別2-D(子)影像之一垂直片段，然後隨著一觀看者之頭部移動，感知到一系列連續、不同、立體視圖，用於形成(舉例而言)一較大觀看自由度及/或一環視印象。
此種自動立體顯示設備可用於各種應用，舉例而言，在醫學成像、虛擬實境、遊戲、行動電話及CAD領域中。
已知可在2-D與自動立體操作之間切換之自動立體顯示設備。舉例而言，此係藉由提供可在漫射與非漫射狀態之間切換之一漫射層來提供，使得漫射狀態抵消柱狀透鏡之光定向效應，因此將自動立體視圖減低至一2-D視圖。
通常，在自動立體模式下(或在僅具有3D模式之一顯示器中)，空間解析度係由於在一既定像素中針對沿列方向之不同視圖提供一既定色彩之單獨個別可定址顯示元件而損失。而且，跨越顯示器(亦即，沿列方向)出現亮度變化。
如上文所述之在一自動立體顯示器中之空間解析度損失之效應已藉由使用柱狀透鏡相對於像素之行方向之傾斜定向而減輕。此一配置趨於在列方向與行方向之間「共用」解析度損失，因此減少沿列方向之解析度之貧乏性(starkness)，尤其是對較大數目之視圖多視角顯示器而言。
然而，藉由與顯示像素行成一角度地傾斜該等柱狀元件，會引入或惡化其他問題。隨著一使用者之頭部自左至右地移動，觀察到光強度變化。此等強度變化係由定義顯示面板之像素區域之不透明黑色遮罩之柱狀元件成像變化量導致。該等變化係作為疊紋干擾而由使用者觀察到。
光強度變化之問題可藉由變更柱狀元件之焦軸以使得將較寬闊條帶之顯示面板成像來解決。然而，隨之引入不同視圖之間的串擾，其亦係不期望的。
US 7800703揭示其中顯示像素之顯示區域具有實質上平行於柱狀元件軸之邊緣。藉由提供具有平行於柱狀元件軸之邊緣之像素顯示區域之一裝置，減少或消除光強度變化及視圖之間的串擾之問題。然而，該等柱狀元件軸仍與顯示像素行成一角度傾斜，且因此其仍可能「消耗」垂直解析度與水平解析度兩者以增加裝置所顯示之視圖數目。
觀看者可見之像素子結構(諸如黑色矩陣)之問題係在具有顯示面板輸出之光學放大之任何顯示設備中之一潛在問題。在像素輸出處具有一光學透鏡配置之自動立體顯示器之另一實例係由申請人當前提議(但尚未公佈)之一自由聚焦自動立體顯示器設計。
於此自由聚焦配置中，顯示系統具有一顯示裝置，該顯示裝置具有一像素陣列及在該顯示裝置上方包含一微透鏡陣列之一光學系統，其中每一像素與一微透鏡相關聯。該光學系統將像素子陣列成像至一觀看者之一個瞳孔上，而該子陣列之不同像素成像至該瞳孔之不同區域。以此方式，顯示器將複數個影像(一個影像包括來自所有子陣列之對應像素之組合)有意地成像至一單個瞳孔。
此方法將額外資訊提供至每一瞳孔，特定而言，將多個視圖同時提供至每一瞳孔，且該多個視圖係提供至該瞳孔內之不同位置。此提供可由大腦解譯之深度資訊。舉例而言，即使該顯示僅提供至一個瞳孔(或相同資訊係提供至兩個瞳孔)，大腦亦能夠由於小影像差異(以跨越瞳孔區域之不同觀看位置之比例)編碼深度資訊而感知到一較真實影像。
該光學系統較佳地係基於一瞳孔追蹤系統而驅動，其中由微透鏡陣列成像至瞳孔之一既定區域之像素組合之光輸出一起定義一場景之一影像。此提供一光束轉向解決方案。此意指可將光僅提供至該(或該等)瞳孔以形成一有效系統。然而，一基於單個使用者護目鏡之顯示系統可不要求瞳孔追蹤。於此情形中，較小數目個視圖可填滿視域。顯示器定位於眼睛上方在一相對恆定之相對位置中，且稍微相對移動將不阻礙在針對觀看者存在其他視圖方面之操作。藉由將不同視圖提供至兩個瞳孔，形成一自動立體顯示。
可在空間與時間解析度之間做出一折衷。在諸如TV之應用(其中觀看者之數目提前未知)中，此係尤為重要的。系統可一個接一個地伺服觀看者(或甚至瞳孔)中之每一者，或以一較低解析度影像伺服所有使用者，或可在二者之間做出一折衷。
於此類型之光束轉向系統中，可存在每子像素一個發射器及透鏡系統，或每像素一像素化發射器系統。藉助適合參數，一光束轉向顯示器之光學放大係在200至500之一典型範圍中，其明顯大於一柱狀顯示器之範圍。更具體而言，像素之形狀將影響觀看者將在螢幕上顯示之離焦內容中觀察到之散景(bokeh)(一影像之離焦模糊部分之審美品質之一度量)。因此，像素形狀係顯示器之(感知)品質之部分。
將不再進一步闡述此(未公佈)方法。然而，將瞭解，子像素結構之光學放大之問題不限於柱狀自動立體顯示，且由本發明提供之解決方案可應用於諸多不同顯示器設計，包含上文簡要概述之方法。
各種先前技術參考揭示其中將個別可定址顯示元件整形為除矩形外之形狀之自動立體顯示裝置。舉例而言，EP 1 929 796揭示其中子像素(或像素)之形狀包括在移除一或多個切口時自一矩形底面積剩餘之形狀之一配置；該一或多個切口係相對於光引導元件之傾斜角定位以使得每一各別光收集線重疊個別可定址顯示元件之程度更均勻。
針對多數顯示器應用，諸如HDTV及蜂巢式電話，像素足夠小以使得子像素結構實際上「不可見」。然而，若組合顯示器與放大光學構件(諸如自動立體顯示器中之柱狀薄層或上文簡要概述之自由聚焦系統)，則放大子像素結構，且因此使其對觀看者可見。用以減少條帶化(舉例而言，如EP 1 929 796中概述)之像素之整形並不解決此問題。
為增加顯示器之效率及/或使用壽命，所有傳統顯示器總是藉由確保跨越顯示器之發射強度係在一均勻位準處及確保顯示器之發射區域最大化(孔徑)來盡力最大化每像素之光發射。
結果，子像素趨於具有均勻強度之發射區域，在最大發射強度與零發射強度(例如，黑色遮罩)之區域之間形成極為突變邊界，組合有諸多直角(90°)拐角。出於此原因，該現象不僅作為條帶化且亦作為經可見描畫之子像素而在自動立體顯示器中清楚可見。
根據本發明，提供一種自動立體顯示設備，其包括：- 複數個個別可定址顯示元件，其配置成一列及行陣列，其中每一顯示元件構成用於顯示一單個色彩之影像資料之一單個像素之最小區域；及- 一透鏡配置，其用於將由該等顯示元件同時顯示之不同視圖引導至不同空間位置，
其中每一顯示元件具有一輸出光強度分佈，該輸出光強度分佈具有至少兩個非零光強度位準，包括在顯示元件區域之中心處之一第一光強度及在該顯示元件區域之一周邊處之一第二較低光強度。
本發明之效應係提供經配置以使得發射強度分佈在由透鏡配置投影時顯現得平滑(即使在其實施一明顯放大時亦如此)之一子像素結構。此輸出光強度分佈可藉由有意地使跨越個別顯示元件之光發射強度發生變化而達成。此方法與一傳統直接視角顯示器中之像素佈局之公認知識完全相反。
每一顯示元件可包括跨越顯示元件區域具有一均勻光輸出強度之一電致發光材料及用於調整輸出光強度分佈之一光學組件(諸如一濾波器)。此使得能夠使用一標準像素佈局。
在另一實例中，每一顯示元件包括至少兩個電致發光材料區域，每一電致發光材料區域與一各別驅動電晶體相關聯。此提供至少兩個子像素區域(每顯示元件，其本身係一子像素或像素)。
於此情形中，每一顯示元件可與一單個定址電極及用於每一電致發光材料區域之一驅動電極相關聯。另一選擇係，每一顯示元件可與一單個驅動電極及用於每一電致發光材料區域之一定址電極相關聯。此等放大使得能夠同時地或順序地獨立定址兩個顯示元件區域。
然而，每一顯示元件可與一單個驅動電極及一單個定址電極相關聯，且其中與每一電致發光材料區域相關聯之驅動電晶體具有不同電流輸出特性。然後可使用相同驅動信號來驅動該兩個區域，但不同驅動電晶體特性會導致不同輸出強度。
另一選擇係，同樣在每一顯示元件與一單個驅動電極及一單個定址電極相關聯之情況下，與電致發光材料區域相關聯之驅動電晶體可具有相同電流輸出特性，但電致發光材料區域之表面積係不同的。此等不同面積引起不同電流密度。
每一顯示元件可包括一中心電致發光材料區域及圍繞該中心區域之一外部同心電致發光材料區域。
該透鏡配置可包括一柱狀透鏡陣列，其中該等透鏡具有與顯示元件陣列之行方向成一銳角傾斜之一長軸。本發明可使得能夠在此一顯示器中解決條帶化之問題，以及子像素之間的可見過渡。舉例而言，可提供一濾波器配置用於使顯示元件輸出強度發生變化以減少條帶化。
本發明亦提供一種操作一自動立體顯示設備之方法，其中該設備包括配置成一列及行陣列之複數個個別可定址顯示元件，其中每一顯示元件構成用於顯示一單個色彩之影像資料之一單個像素之最小區域，其中該方法包括：- 使用一透鏡配置將由該等顯示元件同時顯示之不同視圖引導至不同空間位置；及- 將每一顯示元件之輸出光強度分佈控制為具有在顯示元件區域之中心處之一第一光強度及在該顯示元件區域之一周邊處之一第二較低光強度。
現將參照附圖以實例方式闡述本發明之實施例。
本發明提供一種自動立體顯示裝置，其中每一顯示元件具有一輸出光強度分佈，該輸出光強度分佈具有至少兩個非零光強度位準，包括在顯示元件區域之中心處之一第一光強度及在該顯示元件區域之一周邊處之一第二較低光強度。此意指在像素邊緣處光強度逐漸下降更多，因此突變像素邊緣之可見性較低，而不管顯示裝置之透鏡配置所提供之放大如何。
圖1係一習知直接視角自動立體顯示裝置1之一示意性透視圖。習知裝置1包括用作一空間光調變器之主動矩陣型之一液晶顯示面板3以產生顯示。
顯示面板3具有配置成列及行之顯示像素5之一正交陣列。為清楚起見，圖中僅展示少量顯示像素5。實際上，顯示面板3可包括約一千列及數千行顯示像素5。
液晶顯示面板3之結構係完全習用的。特定而言，面板3包括一對間隔開之透明玻璃基板，其間提供有一配向扭轉向列型或其他液晶材料。該等基板在其面向表面上承載透明氧化銦錫(ITO)電極圖案。該等基板之外表面上亦提供有偏振層。
每一顯示像素5包括該等基板上之相對電極，其間具有介入液晶材料。顯示像素5之形狀及佈局係由該等電極之形狀及佈局判定。顯示像素5係藉由間隙彼此規則地間隔開。
每一顯示像素5與諸如一薄膜電晶體(TFT)或薄膜二極體(TFD)之一切換元件相關聯。該等顯示像素經操作以藉由將定址信號提供至切換元件來產生顯示，且熟習此項技術者將知曉適合定址方案。
顯示像素5之間的間隙係由一不透明黑色遮罩覆蓋。該遮罩係以光吸收材料之一網格之形式提供。該遮罩覆蓋該等切換元件並定義個別顯示像素區域。
顯示面板3係由一光源7照射，於此情形中，光源7包括在顯示像素陣列之區域上方延伸之一平面型背光。來自光源7之光經指引穿過顯示面板3，其中個別顯示像素5經驅動以調變該光並產生顯示。
顯示裝置1亦包括配置於顯示面板3之顯示器側上方之一柱狀薄片9。柱狀薄片9包括彼此平行延伸之一列柱狀元件。
在圖2中更清楚地展示顯示像素5及柱狀元件11之配置，圖2係圖1中所展示之顯示裝置1之一示意性平面圖。同樣，出於清晰之目的而展示少量顯示像素5。
如自圖2可見，柱狀元件11(僅展示其中之一者)與顯示像素5之行方向成一角度傾斜，亦即其縱向軸定義與顯示像素5之行方向之一銳角。
柱狀元件11係呈凸面圓柱形透鏡之形式，且其用作一光學引導器構件以將來自顯示面板3之不同影像或視圖提供至定位於顯示裝置1前面之一使用者之眼睛。柱狀元件11亦隨著使用者之頭部在顯示裝置1之前面自左至右地移動而將若干不同影像或視圖提供至使用者之眼睛。
圖1及圖2中展示之自動立體顯示裝置1能夠提供九個不同視圖。特定而言，針對一柱狀元件11上覆之十八個顯示像素5之每一群組，柱狀元件11沿九個不同方向中之每一者投影兩個像素5，以形成九個不同視圖。圖2中之顯示像素5係標記為自「1」至「9」，以指示其對應於該等視圖中之哪一者。
除顯示像素5外，柱狀元件11亦投影在顯示像素5之間提供之黑色遮罩13之部分。
舉例而言，圖2中展示之柱狀元件11上覆十八個顯示像素5之一群組。虛線15指示顯示面板3之一部分，該部分由柱狀元件11沿一個特定方向投影以產生該九個不同視圖中之一者。如圖可見，投影針對視圖「4」之兩個顯示像素，就像明顯量的黑色遮罩13一般。亦投影針對鄰近視圖「3」及「5」之少量顯示像素，且此係觀察為視圖之間的串擾。
將瞭解，隨著使用者之頭部自左至右移動，其眼睛將依次接收該九個視圖中之數個不同視圖。隨著使用者之頭部以此方式移動，使用者之眼睛所接收之黑色遮罩13之比例亦變化，藉此致使光強度變化。此等非期望之光強度變化係觀察為一疊紋圖案(條帶化)，但影像強度可隨觀察者移動至所投影區之邊緣而快速改變之事實亦可係煩擾的。在某些情形中，觀察者將看到像素之所投影形狀。
本發明旨在藉由有意地使跨越像素之發射強度發生變化而使得像素結構對觀察者造成較少擾動。對此存在數個方法，舉例而言，藉由添加具有跨越每一像素之變化傳輸之一光學元件，或針對諸如一OLED顯示器之一發射式顯示器，藉由確保該顯示器中之一子像素內之子發射器之發射強度不同。
在一OLED顯示器之情形中，顯示區域中之一固定空間量係在用於放置於電子裝置中之每一子像素內使用。在每一像素內，已知紅色、綠色及藍色發射部分具有不同區域及形狀(舉例而言)以校正紅色、綠色及藍色像素之不同老化。區域之分化允許針對較快老化之色彩使用較低電流密度。因此，藍色子像素之發射區域可大於綠色子像素之發射區域。而且，像素強度可經調整以使得其在子像素之間不同，以便調整老化效應。該等子像素仍然具有一均勻強度及尖銳邊緣。
圖3展示本發明之一第一實施例，其中一額外光學組件30(諸如一濾波器)係定位於一均勻強度發射層32(諸如一OLED(有機發光二極體)或PLED(聚合物發光二極體)層)上面。發光層係由一發射器電極34驅動。該像素係在一列導體36與行導體38之交叉處用平面圖中之一矩形形狀示意性地展示。
額外光學組件使跨越像素區域之光強度分佈發生變化。此方法可結合一習用顯示像素佈局來使用，舉例而言其中像素趨於具有矩形形狀之發射區域(其具有均勻強度)，諸如圖3中所展示，形成最大發射強度與零發射強度之區域之間的極為突變邊界。
發射式(OLED或PLED)或背光LCD顯示器可使用此方法。
光學元件30可具有朝向像素邊緣增加之一吸收作用，藉此光強度朝向邊緣減小。一實例性光強度可係(舉例而言)自像素之中心減小之一高斯(Gaussian)光分佈。然而，其他最佳化可更有效地減少條帶化，如下文闡述。
此方法之一劣勢係額外光學元件將額外製造步驟添加至顯示器製程，因此增加顯示器之價格。另外，由於該組件部分地吸收光，因此減小顯示器之電力效率。
出於此等原因，參照圖4闡述使用一發射式顯示器之本發明之一較佳實施例。
圖4展示使用光發射器之像素之三個可能設計，其中每一「顯示元件」包括具有不同發射強度之一組子像素元件。此等子像素元件皆為相同色彩，且一起定義彼色彩之一單個顯示元件。因此，進一步劃分一習用顯示器之最小顯示元件(舉例而言，一單色彩子像素)。在一多色顯示器之情形中，每一「顯示元件」係一色彩子像素，且在一單色彩顯示器之情形中，每一「顯示元件」可係一像素。
因此，藉由引入每像素/子像素一個以上發射區域來修改該顯示器，藉此使發射區域之發射強度(以Cd/m2為單位)不同。
圖4A展示一方形像素/子像素，其具有由一第一子發射器定義之一方形內部像素區域40，及由圍繞該內部像素區域之一第二子發射器定義之一同心方形環面形狀外部像素區域42。圖4B展示一圓形像素/子像素，其具有一圓形內部像素區域40，及圍繞該內部像素區域之一同心圓形環面形狀外部像素區域42。圖4C展示六邊形像素/子像素，其具有六邊形內部像素區域40，及圍繞該內部像素區域之一同心六邊形環面形狀外部像素區域42。
圖4展示在一行(資料)線38與列(選擇)線36之交叉處之一單個像素/子像素。
藉由為外部像素區域提供比內部像素區域低之一強度，光強度朝向像素邊緣減小。舉例而言，一實例性光強度可係以一逐步方式自像素之中心減小之一光分佈。
存在用以形成此一強度變化之數個方法，但其皆要求在像素之個別子發射器中形成一不同電流密度。
在一最靈活之方法中，藉由為每一子發射器提供一個別可定址驅動電晶體(該驅動電晶體係呈一電流源之形式)來實現個別子發射器之一單獨定址。
此係在圖5中圖解說明。
該等子發射器之定址係順序地(使用2個或2個以上單獨定址線及一共用資料線)或同時地(使用2個或2個以上單獨資料線及一共用定址線)實施。圖5展示兩個資料線50、52之同時定址，該兩個資料線50、52透過驅動各別像素子發射器58、60(亦即，不同像素區域)之定址電晶體54'、56'連接至各別像素電晶體54、56。該等定址電晶體係由一單個列定址線53控制。可使用此等方法之一組合。
以此方式，個別子發射器58、60可具有任一期望發射強度，且可根據要求來調諧顯示器之光規範。
在一較少靈活之實施例中，個別子發射器58、60具有一固定強度比率，藉此可實現僅一單個光發射規範。此具有可使用一單個列導體及一單個行導體之優勢，因此減小顯示器成本。
存在數個方法以實現此方法，參照圖6闡釋該等方法中之兩者。
藉由單個定址電晶體62來定址兩個驅動電晶體54、56。
於一第一實例中，驅動電晶體54、56具有不同寬度(W)、長度(L)或臨限電壓(Vth)-此乃因電流根據I~(W/L)×(V-Vth)²而隨此等電晶體特性比例調整。實際上，將電晶體之寬度比例調整係最適合的，此乃因此可藉由一簡單設計選擇而達成。針對具有等效區域之子發射器，發射強度將隨驅動電晶體之寬度而按比例調整。
在一第二實例中，驅動電晶體54、56係一致的，且來自兩個電晶體之驅動電流係一致的(其具有相同W/L比率)-但子發射器具有不同區域。於此情形中，發射強度將與子發射器之區域相反地按比例調整，以形成朝向像素邊緣之期望強度下降，子發射器變得遠離像素之中心較大。
可做出以上方法之一組合。
此等方法之優勢係不將額外製造步驟添加至顯示器製程，且將維持顯示器之電力效率(且事實上與沿所有方向投影影像之一顯示器相比可明顯增加，此乃因發射區域將明顯較小)。
理想地，本發明係藉由允許形成以小於可見光之間距之一間距分離開之發射式結構之一製程來實施，此乃因於此情形中個別子發射器可經定位以彼此接近至使得在子發射器之間不存在可見邊界。
此將完全地改良跨越像素之光發射之所感知平滑度。此一製程之一實例係用於形成LCD及AMOLED顯示面板之光微影製程。於此一製程中，可形成200至300 nm之結構，其可用作毗鄰子發射器之間的間距。
理想地，將在一單個遮罩層中實現所有子發射器，此乃因此使得能夠在不要求以高準確度對準遮罩層之間的結構之情況下跨越一極大基板(2m×2m)使用此一高解析度。
圖4至圖6之實例係指發射式(AMOLED)顯示器。然而，亦可將每「顯示元件」多個子像素之相同方法應用於非發射式背光顯示器-諸如LCD、電泳及電潤濕顯示器-其中像素之亮度係自施加至像素電極之電壓導出(與針對發射式顯示器之電流相反)。
於此等情形中，將必須具有用於單獨像素電極之個別定址電晶體，或另一選擇係，用以(舉例而言)使用一電容式分離概念來分離跨越不同像素電極之電壓信號之構件-諸如所謂的逆轉(kick-back)現象，其取決於與一儲存器電容器之電容相比之像素電容，且藉此電極電容隨電極之大小而按比例調整。
如上文參照EP 1 929 796提及，已考量設計像素之形狀作為減少條帶化問題之一方式。另外，一濾波功能(諸如由圖3中之光學組件30實施)可包含經設計以減少條帶化以及減少朝向像素邊緣之強度之一圖案。
用以引入隨柱狀設計而變之一輸出強度之此等方法可與本發明之方法相結合。
圖7展示一真實像素結構之黑色遮罩形狀，且展示在用於一柱狀自動立體顯示器中時導致的條帶化圖案。該條帶化圖案取決於柱狀透鏡節距及斜度。
跨越像素區域之一變化傳輸可減少或避免此條帶化。沿按柱狀透鏡方向之一線，不發生光學放大且因此在無柱狀薄片之情況下裸眼將不可見之任何像素結構在添加該薄片之後仍不可見。然而，在垂直於透鏡方向之線上，存在使得子像素結構可見之放大。
圖8展示施加有一濾波器之像素結構。該濾波器規範僅垂直於透鏡軸發生變化。可看出條帶化之減少。
圖9展示具有一經修改像素形狀之像素結構，舉例而言，如EP 1 929 796中所闡釋。同樣可看出條帶化之減少。
圖10展示具有兩個位準之強度(灰色區域表示低於白色區域之一中間強度)但經設計以減少條帶化而非提供較低強度邊緣之像素結構。同樣可看出條帶化之減少。
本發明可適用於使用光學透鏡(藉此提供放大)以將不同視圖引導至不同空間位置之任何自動立體顯示技術，包含光束轉向/頭部追蹤方法以及靜態柱狀螢幕，且其適用於包含發射式及背光調變型之所有顯示器技術。
根據對圖式、揭示內容及隨附申請專利範圍之研究，熟習此項技術者可在實踐所主張發明時理解及實現所揭示實施例之其他變化形式。在申請專利範圍中，措辭「包括」並不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一」或「一個」並不排除複數。某些措施係在相互不同之附屬請求項中陳述之單純事實並不指示不能有利地使用此等措施之一組合。申請專利範圍中之任何參考符號皆不應視為限制本發明範疇。
1‧‧‧習知直接視角自動立體顯示裝置/習知裝置/顯示裝置
3‧‧‧液晶顯示面板/顯示面板/面板
5‧‧‧顯示像素/像素
7‧‧‧光源
9‧‧‧柱狀薄片/透鏡配置
11‧‧‧柱狀元件/透鏡
13‧‧‧黑色遮罩
15‧‧‧顯示面板之一部分
30‧‧‧額外光學組件/光學元件
32‧‧‧均勻強度發射層
34‧‧‧發射器電極
36‧‧‧列導體/列(選擇)線
38‧‧‧行導體/行(資料)線
40‧‧‧方形內部像素區域/圓形內部像素區域/六邊形內部像素區域/顯示元件區域之中心/電致發光材料區域/中心電致發光材料區域
42‧‧‧同心方形環面形狀外部像素區域/同心圓形環面形狀外部像素區域/同心六邊形環面形狀外部像素區域/顯示元件區域之一周邊/電致發光材料區域/外部同心電致發光材料區域
44‧‧‧驅動電極/定址電極
46‧‧‧定址電極/驅動電極
50‧‧‧資料線/驅動電極
52‧‧‧資料線/驅動電極
53‧‧‧列定址線/定址電極
54‧‧‧像素電晶體/驅動電晶體
54'‧‧‧定址電晶體
56‧‧‧像素電晶體/驅動電晶體
56'‧‧‧定址電晶體
58‧‧‧像素子發射器/子發射器
60‧‧‧像素子發射器/子發射器
62‧‧‧定址電晶體
圖1係一習知自動立體顯示裝置之一示意性透視圖；圖2更清楚地展示圖1之顯示裝置中之顯示像素及柱狀元件之配置；圖3展示本發明之像素結構之一第一實例；圖4展示本發明之像素佈局之三個實例；圖5展示針對圖4之多個像素佈局之一第一定址佈局；圖6展示針對圖4之多個像素佈局之一第二定址佈局；圖7展示可出現於柱狀自動立體顯示器中之條帶化問題；圖8展示可結合本發明採用之用以解決條帶化問題之一第一方式；圖9展示可結合本發明採用之用以解決條帶化問題之一第二方式；且圖10展示可結合本發明採用之用以解決條帶化問題之一第三方式。
36‧‧‧列導體/列(選擇)線
38‧‧‧行導體/行(資料)線
40‧‧‧方形內部像素區域/圓形內部像素區域/六邊形內部像素區域/顯示元件區域之中心/電致發光材料區域/中心電致發光材料區域
42‧‧‧同心方形環面形狀外部像素區域/同心圓形環面形狀外部像素區域/同心六邊形環面形狀外部像素區域/顯示元件區域之一周邊/電致發光材料區域/外部同心電致發光材料區域

权利要求:
Claims (11)
[1] 一種自動立體顯示設備，其包括：複數個個別可定址顯示元件(2)，其配置成一列及行陣列，其中每一顯示元件構成用於顯示一單個色彩之影像資料之一單個像素之最小區域；及一透鏡配置(9)，其用於將由該等顯示元件(2)同時顯示之不同視圖引導至不同空間位置，其中每一顯示元件具有一輸出光強度分佈，該輸出光強度分佈具有至少兩個非零光強度位準，包括在顯示元件區域之中心(40)處之一第一光強度及在該顯示元件區域之一周邊(42)處之一第二較低光強度。
[2] 如請求項1之設備，其中每一顯示元件包括跨越該顯示元件區域具有一均勻光輸出強度之一電致發光材料及用於調整該輸出光強度分佈之一光學組件(30)。
[3] 如請求項1之設備，其中每一顯示元件包括至少兩個電致發光材料區域(40、42)，每一電致發光材料區域與一各別驅動電晶體相關聯。
[4] 如請求項3之設備，其中每一顯示元件與一單個定址電極(53)及用於每一電致發光材料區域之一驅動電極(50、52)相關聯。
[5] 如請求項3之設備，其中每一顯示元件與一單個驅動電極及用於每一電致發光材料區域之一定址電極相關聯。
[6] 如請求項3之設備，其中每一顯示元件與一單個驅動電極(44)及一單個定址電極(46)相關聯，且其中與每一電致發光材料區域相關聯之該驅動電晶體(54、56)具有不同電流輸出特性。
[7] 如請求項3之設備，其中每一顯示元件與一單個驅動電極(46)及一單個定址電極(44)相關聯，且其中與該等電致發光材料區域相關聯之該等驅動電晶體(54、56)具有相同電流輸出特性，且該等電致發光材料區域之表面積係不同的。
[8] 如請求項3至7中任一項之設備，其中每一顯示元件包括一中心電致發光材料區域(40)及圍繞該中心區域之一外部同心電致發光材料區域(42)。
[9] 如前述請求項中任一項之設備，其中該透鏡配置(9)包括一柱狀透鏡陣列，其中該等透鏡(11)具有與該顯示元件陣列之該等行之方向成一銳角傾斜之一長軸。
[10] 如請求項8之設備，其進一步包括用於使該顯示元件輸出強度發生變化以減少條帶化之一濾波器配置。
[11] 一種操作一自動立體顯示設備之方法，其中該設備包括配置成一列及行陣列之複數個個別可定址顯示元件(2)，其中每一顯示元件構成用於顯示一單個色彩之影像資料之一單個像素之最小區域，其中該方法包括：使用一透鏡配置(9)將由該等顯示元件(2)同時顯示之不同視圖引導至不同空間位置；及將每一顯示元件之輸出光強度分佈控制為具有在該顯示元件區域之中心處之一第一光強度及在該顯示元件區域之一周邊處之一第二較低光強度。

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