專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及顯示裝置。更具體而言，本發明涉及能夠對于多個觀察點顯示圖像的顯示裝置。
背景技術：
業已建立了各種顯示裝置，它們可以對于多個觀察點顯示圖像，利用它們還可以例如通過顯示具有視差(parallax)的圖像實現立體觀看。作為這樣的顯示裝置，正在發展把由視差阻擋(parallax barrier)、透鏡片等制成的光學分離單元與顯示單元(ニ維圖像顯示裝置)結合在一起的顯示裝置的實現方式。例如，采用視差阻擋作為光學分離單元的顯示裝置通常由顯示單元和視差阻擋來 構造，其中，顯示單元由具有布置成沿行方向(水平方向)和列方向(垂直方向)的ニ維的矩陣形狀的多個像素的顯示面板或類似物制成，視差阻擋具有基本沿列方向延伸的孔。具有光學分離單元的顯示裝置可以被分類成例如把光學分離單元布置在顯示單元的前表面上的顯示裝置，如日本未審查專利申請公開No. 5-122733的圖7所示的以及例如如日本專利No. 3565391的圖10中所示的；具有顯示面板(透射型顯示面板)和照明單元、并且把光學分離單元布置在顯示單元和照明単元之間(換句話說，光學分離單元被布置在顯示單元的后表面上)的顯示裝置。圖18示出了把光學分離單元布置在顯示單元的前表面上的顯示裝置的概念圖。如圖18所示，從由標號L2，L4，L6，L8和LlO所指示的像素組發射出的光束組到達觀察點1，從由標號Rl，R3, R5，R7和R9所指示的像素組發射出的光束組到達觀察點2。在此，圖像觀察者的左眼和右眼分別位于觀察點I和觀察點2。通過由標號L2、L4、L6、L8和LlO所指示的像素組顯示用于左眼的圖像，通過由標號R1、R3、R5、R7和R9所指示的像素組顯示用于右眼的圖像，圖像觀察者可以將圖像識別為立體圖像。就是說，當圖像觀察者位于由左眼接收觀察點I的圖像并且由右眼接收觀察點2的圖像的區域吋，圖像被識別為立體圖像。

發明內容
在顯示單元中，通常，在各相鄰像素(在彩色顯示器的情況下，在各個相鄰的子像素)之間存在由布線等導致的光屏蔽部分。當圖像觀察者觀察圖像時，觀察點的位置不可能是固定的。因此，出現了在偏離觀察點(這些觀察點從設計方面來看是理想的)的位置處觀察圖像的情形。例如，如圖19中所示，當在離開理想觀察點I的觀察點P處觀察圖像時，像素和光屏蔽部分的多個部分也是可見的。光屏蔽部分中的部分可見的程度根據實際觀察圖像的觀察點和理想觀察點之間的距離等而改變。因此，在所觀察到的圖像中出現波紋(moire)，該波紋由于在觀察圖像時觀察點的移動而變化，由此可視性變劣。因此，在本發明中，期望提供一種顯示裝置，其能夠減小由觀察點的移動導致的可視性劣化。根據本發明的實施方式，提供了一種顯示裝置，包括顯示單元，其中，由顯示不同原色的一組多種子像素構成的像素被沿行方向和列方向布置成ニ維矩陣形狀；光學分離單元，把在顯示單元上顯示的圖像分成用于多個觀察點的圖像，其中，當由這些子像素顯示的這些原色之一由第一原色表示時，由顯示第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與第一原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。在根據本發明的實施方式的顯示裝置中，當由子像素顯示的原色之一被表示為第一原色時，由顯示第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與第一原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。因此，在由顯示第一原色的子像素所顯示的圖像中減少了波紋，從而可以減小由觀察點的移動導致的可視性劣化。



圖I是根據第一實施例的顯示裝置在假想拆開時的示意性透視圖。圖2是顯示裝置的一部分的示意性平面圖。圖3A和3B是用于描述驅動子像素的圖像信號的示意圖。圖4是對應于圖2的視圖，并且是寬度LWK，LWg, LWb以及LWw都相等的參考實施例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。圖5是用于描述使得來自子像素的光指向中心觀察區域的觀察點A1-A4所要滿足的條件的不意圖。圖6是用于描述在使用參考實施例的顯示單元的情況下當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1時通過孔31p所觀察到的白色子像素的面積的示意性平面圖。圖7是用于描述在使用參考實施例的顯示單元的情況下當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1和觀察點A2之間時通過孔31p所觀察到的子像素的面積的示意性平面圖。圖8是用于描述在使用參考實施例的顯示單元的情況下圖像觀察者的觀察點的移動與通過孔31p所觀察到的子像素的面積的變化之間的關系的示意圖。圖9是顯示単元的一部分的示意性平面圖，并且用于描述由顯示白色的子像素形成的子像素列的邊界。圖10是顯示単元的一部分的示意性平面圖，并且用于描述由顯示藍色的子像素形成的子像素列的邊界。圖11是顯示単元的一部分的示意性平面圖，并且用于描述由顯示紅色的子像素形成的子像素列的邊界和由顯示綠色的子像素形成的子像素列的邊界。圖12是用于描述在第一實施方式的顯示裝置中當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1時通過孔31p所觀察到的白色子像素的面積的示意性平面圖。圖13是用于描述在第一實施方式的顯示裝置中當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1和觀察點A2之間時通過孔31p所觀察到的白色子像素的面積的示意性平面圖。圖14是用于描述在第一實施方式的顯示裝置中圖像觀察者的觀察點的移動與通過孔31p所觀察到的子像素的面積的變化之間的關系的示意圖。
圖15是修改例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。圖16是修改例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。圖17是修改例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。圖18是把光學分離單元布置在顯示單元的前表面上的顯示裝置的概念圖。圖19是用于描述當在離開理想觀察點I的觀察點I'處觀察圖像時的情形的示意性概念圖。
具體實施方式

在下文中，參考附圖，將基于實施方式描述本發明。本發明不限于這些實施方式，各種數值和材料都是示例。在下面的描述中，相同的元件和具有相同功能的元件由相同的附圖標記和標號表示，并省略重復的描述。此外，以如下順序進行描述。I.關于根據本發明的實施方式的完整顯示裝置的描述2.第一實施方式(及其其他實施方式)[關于根據本發明的實施方式的完整顯示裝置的描述]在根據本發明的實施方式的顯示裝置中，由多種顯示不同原色的子像素的組構成的像素被布置在顯示單元中。顯示單元可以被構造為所謂的彩色顯示器，其中，一個像素由三種子像素的組形成。在彩色顯示器的情況下，通常，一個像素由顯示紅色的子像素、顯示緑色的子像素以及顯示藍色的子像素形成。在一些情況下，像素可以由把一種或多種子像素進ー步添加到上述三種子像素的ー個組(例如，添加顯示白色的子像素以提高亮度的一個組，添加顯示補色的子像素以加寬顔色再現范圍的ー個組，添加顯示黃色的子像素以加寬顏色再現范圍的ー個組，以及添加顯示黃色和青色的子像素以加寬顔色再現范圍的ー個組)構成。如上所述，在根據本發明的實施方式的顯示裝置中，當由子像素顯示的原色之一由第一原色表示時，由顯示第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與第一原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。優選的，采用這樣的構造第一原色是在由子像素顯示的這些原色中具有最高發光度(luminosity)的那個原色。在此情況下，可以采用如下的構造，其中，當在由子像素顯示的原色中具有最低發光度的原色由第二原色表示時，由顯示第二原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離長于由顯示與第二原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。此外，顯示第一原色的子像素和顯示第二原色的子像素可以被構造成沿行方向交替地排列成行。在根據本發明的包括上述的各種優選構造的實施方式的顯示裝置中，可以采用下述構造由顯示第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界重疊。在根據本發明的包括上述的各種優選構造的實施方式的顯示裝置中，可以采用把光學分離單元布置成面向顯示單元的前表面的構造。或者，可以采用如下的構造其中，顯示単元可以由透射型顯示面板形成，顯示裝置可以進ー步設置有從后表面照明顯示單元的照明単元，光學分離單元可以布置在照明単元和顯示單元之間。在前一構造的情形中，作為顯示單元，可以使用常用的顯示構件，諸如液晶顯示面板、電致發光顯示面板或等離子體顯示面板。在后一構造的情形中，作為顯示単元，例如可以使用常用的顯示構件，諸如透射型液晶顯示面板。對于光學分離單元的構造沒有特別限制，并且可以使用常用的構件，諸如視差阻擋或透鏡片(諸如雙凸透鏡)。光學分離單元可以具有固定的構造，或者可以具有可動態切換的構造。固定視差阻擋可以使用由常用透明材料諸如基于丙烯酸類的樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC)、ABS樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚芳基化物樹脂(PAR)、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯樹脂(PET)或玻璃形成的基體材料，并且可以通過常用的方法來形成，諸如各種印刷方法(諸如絲網印刷方法或噴墨印刷方法)、各種鍍覆方法(諸如電鍍法和無電鍍方法)以及與光刻方法和刻蝕方法相結合的剝離方法。另ー方面，可動態切換的視差阻擋例如可以采用利用設置有液晶材料層的可電切換的光閥的構造。對于構造利用液晶材料層的光閥的材料類型和液晶材料層的操作模式沒有具體限制。在一些例子中，還可以使用單色顯示器的液晶顯示面板作為動態視差阻擋。視差阻擋的孔的尺寸、列排列間距等可以根據顯示裝置的規格等被適當地設置。固定透鏡片例如可以采用利用上述的常用透明材料或類似物整體形成的構造，或可以采用利用例如光敏樹脂材料或類似物在由上述材料形成的片狀基體材料上形成透鏡列的構造。另ー方面，可動態切換的透鏡片例如可以采用設置有ー對透明片和布置在該片之間的液晶材料層并且利用液晶材料層形成可電切換折射率分布的透鏡的構造。透鏡列的光學倍率、透鏡列的間距等可以根據顯示裝置的規格等被適當地設置。在顯示裝置設置有透射型顯示面板和照明単元的構造中，可以使用常用的照明單元。對于照明単元的構造沒有具體限制。通常，照明単元可以由常用構件諸如光源、棱鏡片、漫射片、導光板或類似物構成。在下面所述的實施方式中，使用有源矩陣系統的透射型彩色液晶顯示面板作為顯示単元，并且固定視差阻擋被用作光學分離單元。此外，在實施方式中，描述了光學分離單元被設置以布置在顯示單元和照明単元之間。液晶顯示面板例如由設置有透明第一電極的前面板、設置有透明第二電極的后面板以及布置在前面板和后面板之間的液晶材料形成。對于液晶顯示面板的操作模式沒有具體限制。可以采用被以所謂的TN(螺旋向列)模式驅動的構造，或可以采用被以VA(垂直取向)模式或IPS(面內切換)模式驅動的構造。更具體地，前面板例如由如下構成由玻璃基板形成的第一基板、設置在第一基板的內表面上的透明第一電極(作為的公共電極，例如ITO(氧化銦錫))以及設置第一基板的外表面上的偏振膜。在透射型彩色液晶顯示裝置中，涂有由丙烯酸類樹脂或環氧樹脂形成的保護涂層的顔色過濾器被設置在第一基板的內表面上。對于顏色過濾器的布置模式沒有具體限制。因此，前面板也具有把透明第一電極形成在保護涂層上的構造。此外，定向膜被形成在透明第一電極上。同時，后面板例如由如下構成由玻璃基板形成的第二基板；形成在第二基板的 內表面上的開關元件；由開關元件控制為傳導或不傳導的透明第二電極(也被稱為像素電極，例如由ITO形成)；以及設置第二基板的外表面上的偏振膜。定向膜被形成在包含透明第二電極在內的整個表面上。構造液晶顯示面板的各種構件和液晶材料可以由常用的構件或材料來構造。作為開關元件，例如，可以例舉三端子元件諸如薄膜晶體管(TFT)，或兩端子元件諸如MIM (金屬絕緣體金屬)元件、變阻器元件、ニ極管或類似物。例如,這樣的開關元件與沿行方向延伸的掃描線和沿列方向延伸的信號線連接。光屏蔽部分通過布線諸如掃描線和信號線被形成在相鄰的子像素之間。當顯示單元的像素的數量MXN由(M，N)來表示時，作為(M，N)的值，具體可以例舉若干圖像顯示分辨率，諸如 VGA(640，480)，S-VGA(800，600)，XGA(1024，768)，APRC(1152，900)，S-XGA (1280，1024)，U-XGA (1600,1200)，HD-TV (1920,1080)，Q-XGA (2048，1536)以及(1920,1035), (720,480)和(1280,960) 這樣的值不是限制性的。用于驅動顯示單元的驅動電路等可以由各種電路來構造。這些可以利用常用電路元件和類似物來構造。本發明所述的各種條件可以以基本滿足的情形以及嚴格滿足的情形被滿足。由設計和制造導致的各種偏差的存在是可接受的。
[第一實施方式]圖I是根據第一實施例的顯示裝置在假想拆開時的示意性透視圖。如圖I所示，顯示裝置I具有顯示單元10，其中，由多種顯示不同原色的子像素的組構成的像素12被沿行方向(視圖中的X方向)和列方向(視圖中的Y方向)布置成ニ維矩陣形狀；以及光學分離單元30，其將在顯示単元10上顯示的圖像分成用于多個觀察點的圖像。顯示裝置I還包括從后表面照明顯示單元10的照明単元20，并且光學分離單元30被布置在顯示單元的前表面上。照明単元20可以由常用構件諸如光源、棱鏡片、漫射片和導光板或類似物(這些在圖中未示出)構成。通過漫射片等漫射的漫射光從發光表面21朝向顯示單元10的后表面照明。光學分離單元30將在顯示単元10上顯示的圖像針對多個觀察點進行分離，使得可以在每一個觀察區域WAyWAe和WAk觀察針對每ー個觀察點的圖像。顯示單元10由如下構成由透射型顯示面板(具體地，有源矩陣系統的透射型彩色液晶顯示面板)形成的觀察區域WA側的前面板；照明単元20側的后面板；布置在前面板和后面板自己愛你的液晶材料等。為了便于說明，顯示單元10被示出為圖I中的單個面板。顯示單元10針對觀察點A1到觀察點A4顯示用于多個觀察點的圖像。在顯示單元10的顯示區域11中，布置總共MXN個像素12，其中，M個像素沿行方向，N個像素沿列方向。第m列(在此，m = 1,2. . . , M)、第η行(在此，η = 1,2. . . , N)的像素12被表示為第(m，n)號像素12或像素12 (m，η)。此外，第m列像素(具體地，像素12 (m，I)到像素12 (m，η))有時可以被表示為像素12m。顯示單元10的像素(M，N)的數量例如可以是(1024，768)。像素12由四種沿列方向排列成行的子像素構成。此外，為了便于說明，在圖I中省略了子像素顯示。子像素的細節將在下面參考下文所述的圖2進行詳細描述。光學分離單元30具有孔31，其被布置成沿列方向延伸并沿行方向排列成行；以及掩模單元32，其布置在孔31之外的其他部分。復數個的孔31沿行方向排列成行(P個孔)。第P列(在此P = 1,2. . . , P)孔31被表示為孔31p。光學分離單元30例如通過如下來構造通過在形成包含黑色顏料的光敏材料層之后的光刻方法和刻蝕方法的組合，并然后去除光敏材料層，在PET膜上留下掩模單元32。光敏材料層被去除的部分變成孔31，而光敏材料層保留的部分變成掩模單元32。在此，在下面描述的圖5中，作為光學分離單元30的基體材料的PET的圖示被省略，并且孔31和掩模單元32被示意性地示出。此外,為了清楚起見,掩模單元32被顯示為黑色。在每ー個實施方式中，在顯示裝置上顯示的圖像的觀察點的數量被描述為分別處于每ー個觀察區域WA^ WAe和WAk中的四個觀察點A1, A2, A3和A4，如圖I所示。但是，這不是限制性的。觀察區域的數量和觀察點的數量可以根據顯示裝置的設計被適當地設置。上面描述了顯示裝置I的概要。接著，將描述顯示單元10的概要。圖2是顯示單元的一部分的示意性平面圖。更具體地，圖2是包含第(m-Ι)列到第(m+4)列，第η行像素12的顯示單元10的示意性平面圖。像素12由四種沿列方向排列成行的子像素的組構成，具體地由顯示紅色的子像 素12R (紅色子像素)，顯示綠色的子像素12G (緑色子像素)，顯示藍色的子像素12Β (藍色子像素)以及顯示白色的子像素12W(白色子像素)的組構成。在圖2中，參考符號"R"示出了紅色子像素12R的分區，參考符號"G"示出了緑色子像素12G的分區。類似的，參考符號"B"示出了藍色子像素12Β的分區，參考符號"W"示出了白色子像素12W的分區。每ー個子像素12R，12G，12Β和12W的周邊被光屏蔽部分13和光屏蔽部分14包圍，所述光屏蔽部分13由諸如沿行方向延伸的掃描線的布線形成，所述光屏蔽部分14由諸如沿列方向延伸的信號線的布線形成。子像素12R，12G，12B和12W具有矩形形狀。參考符號BW示出了光屏蔽部分14的寬度。在整個顯示單元10中，寬度BW是固定值。已經描述了構造像素12的各個子像素12R，12G，12B和12W沿方向的分列布置。關于像素12的最上部分(在圖2中，最+Y方向側)，緑色子像素12G和紅色子像素12R沿行方向交替布置。關于最上部分下方(在圖2中，-Y方向側)的ー級，藍色子像素12B和白色子像素12W被沿行方向交替布置。類似地，關于最上部分下方的ニ級，紅色子像素12R和綠色子像素12G沿行方向交替布置。關于最上部分下方的三級(最下部分)，白色子像素12W和藍色子像素12B被沿行方向交替布置。對于第η行之外的其他行的像素12，每ー個子像素12R，12G，12B和12W的行方向的分列布置也是ー樣的。因此，在像素12中，由諸如[(最上部分)子像素12G/子像素12B/子像素12R/子像素12W(最下部分)]的組形成的像素和由諸如[(最上部分)子像素12R/子像素12W/子像素12G/子像素12B (最下部分)]的組形成的像素沿行方向交替排列成行。此外，子像素12R，12G，12B和12W的列方向的寬度Tff是相同的。圖2中所示的參考符號LWK，LWe，LWb和LWw分別示出了子像素12R，12G，12B和12W的行方向寬度。在第一實施方式中，寬度LWK，LWe，LWB和UUi足下面的式⑴，式⑵和式
(3)中所示的條件。
LWe = LWg(I)Lffw > LWb(2)LWff+LWB = LffE+LffG (3)
在圖I中所示的顯示裝置I中，對應于各個像素的用于紅色顯示的圖像信號VSR、用于綠色顯示的圖像信號VSG以及用于藍色顯示的圖像信號VSB被輸入(這些都沒有被示出)。下面將參考圖3A和3B描述驅動子像素12R，12G，12B和12W的信號的值。圖3A和3B是用于描述驅動子像素的信號的示意圖。此外，為了便于描述，圖像信號VSR，VSG和VSB被設為具有離散成8比特的0-255的等級，但是這僅僅是示例。如圖3A中所示，顯示裝置I計算輸入圖像信號VSR，VSG和VSB的值之中的最小值。圖(VSR，VSG, VSB)中所示的函數MIN用于提供最小值。在圖3A所示的示例中，MIN(VSR,VSG，VSB) = VSB。因此，如圖3B所示，基于由MIN(VSR，VSG，VSB)提供的信號驅動白色子像素12W。同時，基于由VSR-MIN (VSR，VSG, VSB)提供的信號驅動 紅色子像素12R，基于由VSG-MIN (VSR，VSG, VSB)提供的信號驅動綠色子像素12G，基于由VSB-MIN(VSR，VSG, VSB)提供的信號驅動藍色子像素12B。上面已經描述了顯示単元10的概要。在此將描述使用參考實施例的顯示單元的情形，以便理解本發明的實施方式。圖4是對應于圖2的視圖，并且是寬度LWK，LWg, LWb和LWw全部相等的參考實施例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。為了便于描述，指代參考實施例的顯示單元10'的組成元件的參考標號和參考符號與用于描述顯示單元10的指代組成元件的參考標號和參考符號基本相同。此外，因為寬度LWK，LWg, LWb和LWw全部相等，所以它們被簡單表示為寬度LW，而不加區分。首先，將描述當圖I中所示的顯示單元10被參考實施例的顯示單元1(V替換時顯示単元10'和光學分離單元30之間的位置關系。圖5是用于描述使得來自子像素的光指向中心觀察區域的觀察點A1-A4所要滿足的條件的不意圖。為了便于描述，在圖5中，第P列的孔31p被置于孔3し和孔31p之間的中點處。此夕卜，第(m+1)列像素12-和第(m+2)列像素12^之間的中間點和觀察區域WAc中的觀察點A2和觀察點A3之間的中間點都位于通過孔31p的中間點沿Z方向延伸的虛擬直線上。像素間距被表示為ND [mm]，并且孔間距被表示為RD [mm]。光學分離單元30和顯示單元10'之間的距離被表示為Zl [mm]，并且光學分離單元30和觀察區域W\，WAc和WAk之間的距離被表示為Z2 [mm]。此外，觀察區域WAl，WAc和WAk中的相鄰觀察點之間的距離由DP[mm]來表示。顯示單元10'和發光單元20之間的距離不受具體限制，并且根據顯示裝置的規格被適當地設為優選值。如果孔31的寬度由參考符號PW表不并且掩模單兀32的寬度由參考標號SW表不，則關系是孔間距RD = SW+PW。定性地，Pff/RD = Pff/(Sff+Pff)的值越小，對于各個觀察點的圖像的定向性提高越多；但是被觀察到的圖像的亮度變劣。PW/RD的值可以根據顯示裝置的規格被適當地設置為優選值。來自像素12m+3，12m+2，12m+1和12m的、通過孔31p的光將分別被檢驗關于被指向中心觀察區域WAe的觀察點A1, A2, A3和A4的條件。為了便于描述，孔31的寬度PW被設為足夠小，并且將集中描述通過孔31的中間點的光軌跡。以通過孔31p的中間點的、沿Z方向延伸的虛擬直線作為參考，到像素12m的中間點的距離由參考符號Xl表示，到中心觀察區域WA。的觀察點A1的距離由參考符號X2表示。當來自像素12m+3的光通過孔31p并且被指向觀察區域WA。的觀察點A1時，根據類似的幾何關系，滿足下面式(4)所示的關系。Zl Xl = Z2 X2(4)在此，因為Xl = 1.5XND，iX2 = I. 5XDP，所以當這些被代入時，式⑷被表示為如下面的式(4')。Zl I. 5XND = Z2 1.5XDP (4')如果上面的式(4')被滿足，在幾何上清楚的是，來自孔31p的、通過像素12m+2，12m+1和12m的光也被分別指向觀察區域WAe的觀察點A2, A3和A4。下面，來自像素12m+3，12m+2，12m+1和12m的、通過孔31p+1的光將分別被檢驗關于被指向右側觀察區域WAk的觀察點A1, A2, A3和A4的條件。以通過孔3Ip的中間點的、沿Z方向延伸的虛擬直線作為參考，到右側觀察區域WAk 的觀察點A1的距離由參考符號X3表示。當來自像素12m的光通過孔31p+1并且被指向觀察區域WAk的觀察點A1時，滿足下面式(5)所示的關系。Zl RD-Xl = (Z1+Z2) (X3—X1)(5)在此，因為Xl = 1.5XND，iX3 = 2. 5XDP，所以當這些被代入時，式(5)被表示為如下面的式(5')。Zl RD-1. 5XND = (Z1+Z2) (2. 5XDP-1. 5ND)(5')當上述的式(5')被滿足時，在幾何上清楚的是，來自孔31p+1的、通過像素12m+2，12m+1和12m的光也被分別指向觀察區域WAk的觀察點A2, A3和A4。距離Z2和距離DP基于顯示裝置的規格被設為預定值。此外，像素間距ND的值根據顯示単元10'的結構來確定。根據式(4')和(5')，關于距離Zl和孔間距RD，得到下面的式(6)和(7)。Zl = Z2XND/DP(6)RD = 4XDPXND バ DP+ND) (7)例如，當顯示單元1(V的像素間距ND為O. 300 [mm]，距離Z2為300 [mm]，并且距離DP為65. O [mm]時，距離Zl為大約I. 39 [mm]并且孔間距RD為大約I. 19 [mm]。在上面的例子中，孔間距RD的值為像素間距ND的值大約4倍。因此，前述的"M"和"P"滿足關系PX4。距離Zl和孔間距RD被設為滿足上述的條件，并且可以在觀察區域WAy WAc和WAk中的觀察點A1, A2, A3和A4的每ー個上觀察用于預定觀察點的圖像。下面將參考圖6-8描述由于觀察點移動導致的可視性劣化。圖6是用于描述在使用參考實施例的顯示單元的情況下當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1時通過孔31p所觀察到的子像素的面積的示意性平面圖。例如，關注白色子像素12W的面積，在此情況下，通過孔31p觀察到第12m+3列的白色子像素12W。其中顯示白色的面積S1的值由式S1 = TWXPW給出。圖7是用于描述在使用參考實施例的顯示單元的情況下當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1和觀察點A2之間時通過孔31p所觀察到的子像素的面積的示意性平面圖。在此情況下，通過孔315觀察到第12m+3列的白色子像素12W和第12m+2列的白色子像素12W。其中顯示白色的面積的值由面積S2和面積S3的和給出。在此，S2+S3 =TffX (Pff-Bff)。
因此，在對應于圖6的圖7中，通過孔315觀察到的白色子像素12W的面積變小，并且光量減少。其他子像素12R，12G和12B也是這樣的。由于觀察點的移動導致的面積變化根據孔31p和光屏蔽部分14之間的位置關系而改變。圖8是用于描述在使用參考實施例的顯示單元的情況下圖像觀察者的觀察點的移動與通過孔31p所觀察到的第η列子像素12R，12G，12Β和12W的面積的變化之間的關系的示意圖。在圖8中，圖線的水平軸表示觀察點的位置。圖線的垂直軸示出了通過孔315觀察到的各個子像素的面積。垂直軸的值以上述的面積Si作為參考被標準化。當圖像觀察者的觀察點移動時，對于整個顯示単元，通過孔31觀察到的像素的面 積如圖8中所示地變化。因此，當圖像觀察者的觀察點移動時，在被顯示的圖像中發生亮度變化和波紋，并且可視性劣化。上面已經描述了在使用參考實施例的顯示單元的情況下的問題。下面將描述使用圖2中所示的顯示單元10的情形。下面將描述當由子像素12R，12G，12B和12W顯示的原色中的ー個被表示為第一原色時，由顯示第一原色的子像素所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離與由顯示與第一原色不同的原色的同一種子像素所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離之間的關系。在紅色、緑色、藍色和白色之中，白色是具有最高發光度的原色。在此，在由子像素顯示的原色之中，白色被表示為第一原色。下面，如將參考圖9-圖11所描述的，由顯示第一原色(白色)的子像素12W所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與第一原色不同的原色(就是說，紅色、緑色和藍色)的同一種子像素所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。圖9是顯示単元的一部分的示意性平面圖，并且用于描述由顯示白色的子像素形成的子像素列的邊界。子像素12W中的+Y方向側(頂部)的部分由參考符號Wn表示，-Y方向側(底部)的部分由參考符號ws表不。類似地，+X方向側(右側)的部分由參考符號We表不，-X方向側(左側)的部分由參考符號Ww表不。例如，關注由屬于第(m-Ι)列的像素Unri的子像素12W形成的子像素列和由屬于第m列的像素12m的子像素12W形成的子像素列，這兩個子像素列各自由相鄰的子像素列構成。關注這兩個相鄰子像素列的邊界，第m-Ι子像素列的邊界變為具有包含部分I的直線形的邊界BLwe。此外，第m子像素列的邊界變為具有包含部分Ww的直線形的邊界BL胃。邊界BLwe和邊界BLww之間的距離為O。換句話說，邊界BLwe和邊界BLww是重疊的。其他的白色子像素列也是這樣的。圖10是顯示単元的一部分的示意性平面圖，并且用于描述由顯示藍色的子像素形成的子像素列的邊界。子像素12B中的+Y方向側(頂部)的部分由參考符號bn表示，-Y方向側(底部)的部分由參考符號bs表不。類似地，+X方向側(右側)的部分由參考符號be表不，-X方向側(左側)的部分由參考符號bw表不。與對于上述的子像素12W邊界所述的類似，關注由屬于第(m-Ι)列的像素Unri的子像素12B形成的子像素列和由屬于第m列的像素12m的子像素12B形成的子像素列，這兩個子像素列各自由相鄰的子像素列構成。關注這兩個相鄰子像素列的邊界，第m-Ι子像素列的邊界變為具有包含部分\的直線形的邊界BLbe。此外，第m子像素列的邊界變為具有包含部分bw的直線形的邊界BLbw。邊界BLbe和邊界BLbw之間的距離大于圖2中所示的光屏蔽部分14的寬度BW。
圖11是顯示単元的一部分的示意性平面圖，并且用于描述由顯示紅色的子像素形成的子像素列的邊界和由顯示綠色的子像素形成的子像素列的邊界。子像素12R中的+Y方向側(頂部)的部分由參考符號rn表示，-Y方向側(底部)的部分由參考符號rs表不。類似地，+X方向側(右側)的部分由參考符號:Te表不，-X方向側(左側)的部分由參考符號。表示。此外，子像素12G中的+Y方向側(頂部)的部分由參考符號gn表不，-Y方向側(底部)的部分由參考符號gs表不。類似地，+X方向側(右側)的部分由參考符號ge表不，-X方向側(左側)的部分由參考符號gw表不。與對于上述的子像素12W邊界所述的類似，關注由屬于第(m+2)列的像素12m+2的子像素12R形成的子像素列和由屬于第m+3列的像素12m+3的子像素12R形成的子像素列，這兩個子像素列各自由相鄰的子像素列構成。關注這兩個相鄰子像素列的邊界，第m+2子像素列的邊界變為具有包含部分re的直線形的邊界Bし。此外，第m+3子像素列的邊界變為具有包含部分rw的直線形的邊界BL 。在此，邊界BLm和邊界BL 之間的距離與圖2中所示的光屏蔽部分14的寬度BW相同。子像素12R中的參考符號可以在進行必要修正之后適當地適用于由子像素12G形成的子像素的邊界的關系。邊界BLge和邊界BLgw之間的距離也與圖2中所示的光屏蔽部分14的寬度BW相同。如上所述，由顯示第一原色(白色)的子像素12W所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與第一原色不同的原色的同一種子像素所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。在紅色、緑色、藍色和白色之中，藍色是具有最低發光度的原色。如果由子像素所顯示的原色之中的藍色被表示為第二原色，則由顯示第二原色的子像素12B所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離長于由顯示與第二原色不同的原色的同一種子像素所形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。顯示第一原色的子像素和顯示第二原色的子像素沿行方向交替排列成行。通過上述的構造，如后面在圖14中所示的，對于顯示第一原色的像素而言，由于觀察點移動導致的可視性劣化被減小了。這樣，可以減小由于觀察點移動導致的可視性劣化。圖12是用于描述在第一實施方式的顯示裝置中當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1時通過孔31p所觀察到的白色子像素的面積的示意性平面圖。關注白色子像素12W的面積，通過孔31p觀察到第12m+3列的白色子像素12W。其中顯示白色的面積S4的值由式S4 = TWXPW給出。圖13是用于描述在第一實施方式的顯示裝置中當圖像觀察者的觀察點處于觀察點A1和觀察點A2之間時通過孔31p所觀察到的白色子像素的面積的示意性平面圖。在此情況下，通過孔315觀察到第12m+3列的白色子像素12W和第12m+2列的白色子像素12W。顯示白色的面積的值由面積S5和面積S6的和給出。如上所述，因為邊界BLwe和邊界BLww重疊，所以S5+S6 = TWXPW。因此，在圖12和圖13中，通過孔315觀察到的白色子像素12W的面積是固定的。例如，當相鄰的子像素12W具有相同的亮度時，光量是固定的。因此，即使孔31p和光屏蔽部分14之間的位置關系改變，通過孔31p觀察到的白色子像素12W的面積是固定的。圖14是用于描述在第一實施方式的顯示裝置中圖像觀察者的觀察點的移動與通過孔31p所觀察到的子像素12R，12G，12B和12W的面積的變化之間的關系的示意圖。因為水平軸和垂直軸與圖8中所述的相同，所以將省略對其的描述。如果圖2中所示的寬度LWk和寬度LWe與圖4中的所示的寬度LW相同，圖14中所示的紅色子像素12R和緑色子像素12G的圖線與圖8中所示的圖線相同。另ー方面，如t匕較圖8和14清楚可見的，即使觀察點移動，通過孔31觀察到的白色子像素12W的面積是固定的。在紅色、緑色、藍色和白色之中，因為白色是具有最高發光度的原色，所以由于觀察點的移動導致的圖像的亮度變化和波紋被減少。此外，在第一實施方式的顯示裝置中，圖像觀察者的觀察點的移動和通過孔31觀察到的藍色子像素12B的面積的變化較之利用參考實施例的顯示單元10'的情形更顯著。但是，因為對于人視覺中來自視網膜的S錐體(S-cones)的亮度通道的貢獻極小，所以對于亮度變化和波紋幾何沒有影響，并且不會導致任何問題。上面具體描述了本發明的實施方式，但是本發明不限于上述實施方式，并且基于本發明的實施方式的技術構思的各種修改是可能的。例如，可以對顯示単元的子像素的分列布置進行各種改變。圖15是修改例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。在圖15中所示的顯示單元110中，在像素12中，由諸如[(最上部)子像素12G/子像素12R/子像素12W/子像素12B(最下部)]的組形成的像素和由諸如[(最上部)子像素12R/子像素12G/子像素12B/子像素12W(最下部)]的組形成的像素被沿行方向交替排列成行。圖16也是修改例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。在圖16所示的顯示單元210中，像素12由由子像素12R，12G和12B形成的組和由子像素12R，12G和12W形成的組構成。在此，在像素12中，由諸如[(最上部)子像素12R/子像素12G/子像素12B (最下部)]的組形成的像素和由諸如[(最上部)子像素12R/子像素12G/子像素12W(最下部)]的組形成的像素被沿行方向交替排列成行。圖17是修改例的顯示單元的一部分的示意性平面圖。
在圖17所示的顯示單元310中，像素12由由子像素12R，12G和12B形成的組構成。在此例中，具有最高發光度的緑色可以被設為第一原色。在此，本發明的實施方式的技術可以采用如下構造(I) 一種顯示裝置，包括顯示單元，其中，由顯示不同原色的多種子像素的組構成的像素被沿行方向和列方向布置成ニ維矩陣形狀；以及光學分離單元，其將在顯示単元上顯示的圖像分成用于多個觀察點的圖像，其中，當由子像素顯示的原色之一被表示為第一原色時，由顯示第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與第一原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。
(2)根據(I)的顯示裝置，其中，第一原色是在由子像素顯示的原色中具有最高發光度的原色。(3)根據(I)或(2)的顯示裝置，其中，當在由子像素顯示的原色中具有最低發光度的原色被表示為第二原色時，由顯示第二原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離長于由顯示與第二原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。(4)根據(3)的顯示裝置，其中，顯示第一原色的子像素和顯示第二原色的子像素被沿行方向交替地排列成行。(5)根據(I)至(4)中任意一項的顯示裝置，其中，由顯示第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界重疊。本申請包含與2011年3月25日遞交于日本特許廳的日本在先專利申請JP2011-067214中公開的內容相關的主題，該專利申請的全部內容通過引用結合于此。 本領域技術人員應當理解，在所附權利要求或其等同物的范圍內，可以根據設計需要和其他因素進行各種修改、組合、變形和替換。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括 顯示單元，其中，由顯示不同原色的一組多種子像素構成的像素被沿行方向和列方向布置成ニ維矩陣形狀；以及 光學分離單元，把在所述顯示単元上顯示的圖像分成用于多個觀察點的圖像， 其中，當由所述子像素顯示的這些原色之一由第一原色表示時，由顯示所述第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與所述第一原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。
2.根據權利要求I的顯示裝置， 其中，所述第一原色是在由所述子像素顯示的這些原色中具有最高發光度的原色。
3.根據權利要求2的顯示裝置， 其中，當由所述子像素顯示的這些原色中具有最低發光度的原色由第二原色表示吋，由顯示所述第二原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離長于由顯示與所述第二原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。
4.根據權利要求3的顯示裝置， 其中，顯示所述第一原色的子像素和顯示所述第二原色的子像素被沿所述行方向交替地排列成行。
5.根據權利要求I的顯示裝置，其中，由顯示所述第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界重疊。
全文摘要
本發明涉及顯示裝置，該顯示裝置包括顯示單元，其中，由顯示不同原色的多種子像素的組構成的像素被沿行方向和列方向布置成二維矩陣形狀；以及光學分離單元，其將在所述顯示單元上顯示的圖像分成用于多個觀察點的圖像，其中，當由所述子像素顯示的所述原色之一被表示為第一原色時，由顯示所述第一原色的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離短于由顯示與所述第一原色不同的原色的同一類型的子像素形成的各個相鄰子像素列的邊界之間的距離。
文檔編號G09G3/20GK102692720SQ20121007914
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月16日 優先權日2011年3月25日
發明者高間大輔 申請人:索尼公司