专利名称：显示设备的制作方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及ー种显示设备。更具体地讲，本发明的示例性实施例涉及ー种显示三维(3D)立体图像的双凸透镜型(lenticular type)显示设备。
背景技术：
随着在各种产业领域(例如,动画影片产业和视频游戏产业)对3D立体图像的需求増加，已经改善了用于显示3D立体图像的立体图像显示设备。立体图像显示设备通过分别对观察者的左眼和右眼提供互不相同的ニ维(2D)图像来显示3D立体图像。因此，观察者识别ー对两幅不同的2D图像，并且这对两幅不同的2D图像在观察者的大脑中混合，使得观察者可以感知到3D立体图像。根据观察者是否配戴特殊的眼镜，通常将立体图像显示设备分为立体型和自动立体型。通常，例如，诸如屏障型和双凸透镜型的自动立体型可以用于平板显示设备。在屏障型中，通过利用视差屏障来阻挡和透射穿过左像素和右像素的光，穿过左像素的光被输入到左眼，穿过右像素的光被输入到右眼。因此，可以显示3D立体图像。在屏障型中，光被部分阻挡，因此会降低亮度。在双凸透镜型中，通过利用透镜使穿过左右像素的光折射，可以显示3D立体图像。由于大部分光穿过透镜，所以双凸透镜型的亮度会大于屏障型的亮度。然而，在双凸透镜型中，3D立体图像的分辨率与平面图像的分辨率除以视点的个数基本相同，因此，会使分辨率降低。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种能够増加三维(3D)立体图像中的视点的数量的显示设备。根据本发明的示例性实施例，ー种显示设备包括控制器，基于从外部输入的ニ维(2D)图像和3D立体图像中的至少ー个产生控制信号；面板，包括多个像素，其中，所述多个像素沿着第一方向和沿着基本垂直于第一方向的第二方向布置，并且在姆ー巾贞显不具有互不相同的多个视点的三维立体图像；透镜部分，包括多个透镜単元，其中，所述多个透镜单元沿着第一方向与像素叠置地设置在面板上方并且具有在每ー帧偏移的多个焦点；光源，向面板提供光。在示例性实施例中，透镜单元的每个焦点可以在每帧沿着第一方向偏移相同的距离。在示例性实施例中，像素中的相邻的像素可以显示具有互不相同的视点的3D立体图像。在示例性实施例中，当以两倍于正常驱动速度的速度驱动显示设备时，每个像素可以在奇数帧显示具有奇数视点的图像并且在偶数帧显示具有偶数视点的图像，并且，相对于在奇数帧的透镜单元的每个焦点，透镜单元的每个焦点可以偏移像素间距的一半。
在示例性实施例中，控制器可以向面板顺序地提供具有奇数视点的第一图像、具有奇数视点的第二图像、具有偶数视点的第三图像和具有偶数视点的第四图像。在示例性实施例中，控制器可以向面板顺序地提供具有奇数视点的第一图像、黑图像、具有偶数视点的第二图像和黑图像。
在示例性实施例中，当以三倍于正常驱动速度的速度驱动显示设备时，像素可以包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，红色像素、绿色像素和蓝色像素可以交替地且重复地布置，红色像素、緑色像素和蓝色像素可以彼此相邻地设置并且在每ー帧顺序地显示具有相同视点的图像，透镜单元的焦点中的每个焦点可以以第一速度在每ー帧偏移ー个像素间距。在示例性实施例中，面板还可以包括设置在像素之间的阻挡图案，透镜单元的每个焦点还可以沿着第一方向进ー步偏移阻挡图案的宽度。在示例性实施例中，透镜单元的每个焦点可以以低于第一速度的第二速度偏移阻挡图案的宽度。在示例性实施例中，面板还可以包括设置在像素之间的阻挡图案，每个透镜单元可以在每ー帧振动。在示例性实施例中，当以N倍于正常驱动速度的速度驱动显示设备时，每个像素可以在第(JXN+n)像素显示具有第(N+n)视点的图像，其中，N为自然数，J为3D立体图像的帧编号，n为大于或等于零且小于N-I的整数，透镜单元的每个焦点可以偏移p/N，其中，P为像素间距。在示例性实施例中，控制器可以包括透镜控制器，向透镜部分提供透镜驱动信号，其中，透镜驱动信号使所述多个透镜单元的所述多个焦点偏移；面板控制器，向面板提供面板驱动信号，其中，基于面板驱动信号显示图像；光源控制器，向光源提供光源驱动信号，其中，光源驱动信号在显示3D立体图像时増加光源的亮度。在示例性实施例中，透镜控制器可以包括第一透镜控制器，向上部的透镜单元提供透镜驱动信号；第二透镜控制器，向下部的透镜单元提供透镜驱动信号。在示例性实施例中，透镜部分可以包括第一基底，包括多个电极，其中，向所述多个电极施加驱动电压，使得所述多个透镜单元具有与菲涅耳透镜型的折射率分布对应的折射率分布；第二基底，包括与电极相对设置的共电极；液晶层，设置在第一基底和第二基底之间。在示例性实施例中，电极可以包括设置在第一基底上的第一电极和设置在第二基底上的第二电极，第一电极和第二电极交替地设置。在示例性实施例中，可以向第一电极和第二电极不对称地施加驱动电压。在示例性实施例中，面板可以具有沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边，其中，第一边的长度大于第二边的长度，透镜单元可以沿着第一方向布置，使得透镜单元的纵向方向基本平行于面板的第二边，或者使得透镜单元的纵向方向布置成相对于面板的第二边形成傾斜角。在示例性实施例中，像素可以具有沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边，第一边的长度大于第二边的长度。在示例性实施例中，像素的第二边的长度的总和可以与面板的沿第二方向延伸的边的长度基本相同。在示例性实施例中，像素可以按矩阵形状布置。在示例性实施例中，面板可以包括沿第一方向延伸的栅极线。光源可以包括沿第一方向布置的多个块单元。
在示例性实施例中，面板可以包括沿第二方向延伸的栅极线。光源可以包括沿第二方向布置的多个块单元。根据本发明的示例性实施例，増加了 3D立体图像的视点的个数，基本上減少或有效地防止了莫尔效应和串扰，从而显著增强了显示品质。
通过參照附图进一步详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面和特征将变得更加清楚，在附图中图I是示出了根据本发明的显示设备的示例性实施例的框图；图2是图I中的显示设备的示例性实施例的透视图；图3是示出图2中的面板和透镜部分的设置的平面图；图4是图2中的透镜部分的示例性实施例的剖视图；图5至图7是示出了图2中的透镜部分的示例性实施例的布线方案的平面图；图8和图9是示出了图2中的光源和面板的示例性实施例的驱动方向的概念图；图10和图11是示出了在每ー帧感知到的图像的概念图；图12和图13是示出了面板和透镜在每一帧的变化的概念图；图14是示出了根据本发明的显示设备的可选示例性实施例的在每ー帧感知到的图像的概念图；图15至图17是示出了在图14的显示设备中面板和透镜部分在每ー帧的变化的概念图； 图18是示出了焦点的偏移的概念图；图19是示出了图18中的焦点的移动速度的概念图。
具体实施例方式现在，将在下文中參照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为局限于在此提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，并且将向本领域的技术人员充分地传达本发明的范围。相似的标号始終表示相似的元件。应该理解的是，当元件被称作在另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者可以在它们之间存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”吋，不存在中间元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意组合和所有组合。应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅是用来将ー个元件、组件、区域、层或部分与另ー个元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。 这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图进行限制。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加ー个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。此外，在这里可使用相对术语，例如“下部”或“底部”和“上部”或“顶部”，以描述如附图所示的ー个元件与另一元件的关系。应该理解的是，相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置的不同方位。例如，如果附图之一中的装置被翻转，则被描述为其它元件“下”侧的元件随后将被定位在其它元件“上”侧。因此，根据附图的具体方位，示例性术语“下部”可包括“下部”和“上部”两种方位。类似地，如果附图之一中的装置被翻转，则被描述为其它元件“下方”或“之下”的元件随后将被定位在其它元件“上方”。因此，示例性术语“在……下方”或“在……之下”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。将进一歩理解，除非这里明确定义，否则术语例如在通用的字典中定义的术语应该被解释为具有与相关领域的上下文和本公开中它们的意思相一致的意思，而不是将以理想的或者过于正式的意义来进行解释。在此參照作为理想实施例的示意性图示的剖视图来描述示例性实施例。这样，预计将出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状变化。因此，在此描述的实施例不应该被解释为局限于在此示出的区域的具体形状，而是要包括例如由制造导致的形状变形。例如，示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙的和/或非线性特征。另外，可以对图示的锐角进行倒圆。因此，在图中示出的区域实际上是示意性的，它们的形状并不意图示出区域的精确形状并且不意图限制目前的权利要求书的范围。在下文中，将參照附图来详细地解释本发明的示例性实施例。图I是示出了根据本发明的显示设备的示例性实施例的框图。图2是图I中的显示设备的示例性实施例的透视图。參照图I和图2，显示设备包括光源100、面板200、透镜部分300和控制器500。光源100向面板200发射光。光源100包括用来发射光的光源单兀(未不出)。光源単元可包括荧光灯或发光二极管(LED)。根据光源的位置，可将光源100分为直下照明式光源或边缘照明式光源。在示例性实施例中，当光源100为边缘照明式光源吋，光源100还可包括导光板。面板200包括显示面板210、数据电路部分220、源极印刷电路板230和栅极电路部分240。显示面板210包括与第一方向Dl基本平行的第一边和与第二方向D2基本平行的第二边，第二方向D2与第一方向D I交叉(例如，与第一方向Dl基本垂直)。在示例性实施例中，第一边可以比第二边长。显示面板210包括多个像素P。数据电路部分220向像素P施加数据电压，并且电连接到源极印刷电路板230。栅极电路部分240向像素P输出栅极信号。栅极信号控制数据电压变化的时刻。栅极电路部分240可以以芯片类型设置(例如，安装)在显示面板210上，或者，当在显示面板上提供显示面板210的薄膜晶体管时，栅极电路部分240可以直接集成到具有薄膜晶体管的显示面板210上。透镜部分300包括多个透镜单元LU。透镜部分300包括多个电极El和E2、与电极El和E2相对(例如，面向电极El和E2)设置的共电极(未示出)以及设置在电极El和E2与共电极之间的液晶层。电极El和E2可以沿着第二方向D2延伸。当透镜单元LU对应于菲涅耳(Fresnel)透镜时，第二方向D2可以基本平行于菲涅耳透镜的轴向方向。在示例性实施例中，电极El和E2接收连续变化的驱动电压以及在连续变化的驱动电压之间的不连续变化的驱动电压。当向电极El和E2与共电极施加驱动电压时，液晶层中的液晶分子重新排列，并因此具有与菲涅耳透镜的折射率分布对应的折射率分布。在一个示例性实施例中，例如，接收连续变化的驱动电压的电极El和E2处于与菲涅耳透镜的弧部对应的区域中，接收不连续变化的驱动电压的电极El和E2处于与菲涅耳透镜的边缘对应的区域中。因此，透镜部分300作为菲涅耳透镜来驱动。在ニ维(2D)模式或三维(3D)模式驱动透镜部分300。在一个示例性实施例中，例如，当显示设备显示2D图像时，不向透镜部分300施加驱动电压。因此，透镜部分300使来自显示面板210的光没有折射地透过，使得观察者感知到2D图像。当显示设备显示3D立体图像时，向透镜部分300施加驱动电压。因此，透镜部分300使来自显示面板210的光折射，使得观察者感知到3D立体图像。控制器500从外部接收2D图像2D或3D立体图像3D，并且控制显示设备显示2D图像或3D立体图像。控制器500控制像素P在每ー帧显示具有不同视点的3D立体图像，并且控制透镜部分300的透镜单元在每ー帧具有不同的焦点。此外，控制器500控制光源100与面板200和透镜部分300同步。控制器500包括图像处理器510、透镜控制器530、面板控制器550和光源控制器570。控制器500还可包括时序控制器(未示出)。时序控制器控制来自透镜控制器530、面板控制器550和光源控制器570的信号，并且输出这些信号。基于输入到图像处理器510的2D图像2D或3D立体图像3D，图像处理器510确定显示设备的模式，例如，2D模式或3D模式。图像处理器510基于显示设备的模式产生控制信号。图像处理器510分别向透镜控制器530、面板控制器550和光源控制器570提供第ー控制信号CS1、第二控制信号CS2和第三控制信号CS3。在一个示例性实施例中，例如，图像处理器510向透镜控制器530提供第一控制信号CS1。在一个示例性实施例中，例如，第一控制信号CSl可以是判定是否将透镜部分300 作为菲涅耳透镜来驱动的控制信号。在示例性实施例中，透镜部分300在2D模式下不是作为菲涅耳透镜来驱动，而透镜部分300在3D模式下作为菲涅耳透镜来驱动。图像处理器510向面板控制器550提供第二控制信号CS2、2D图像或3D立体图像。在一个示例性实施例中，例如，第二控制信号CS2可以是判定面板200是否显示3D立体图像的控制信号。在一个示例性实施例中，面板200在2D模式下显示2D图像，而面板200在3D模式下显示3D立体图像图像处理器510向光源控制器570提供第三控制信号CS3。在一个不例性实施例中，例如，第三控制信号CS3可以是确定光源100的亮度的控制信号。在示例性实施例中，光源控制器570在2D模式下供应具有第一亮度的光，而光源控制器570在3D模式下供应具有比第一亮度大的第二亮度的光。透镜控制器530基于第一控制信号CSl向透镜部分300提供第一驱动信号DSl。第一驱动信号DSl可以包括提供给透镜部分300的驱动电压。第一驱动信号DSl使透镜单元LU的焦点中的每个焦点在每ー帧朝着第一方向偏移。透镜单元LU的焦点中的每个焦点的位移可以基于显示设备的驱动速度和像素间距而变化。面板控制器550基于第二控制信号CS2向面板200提供第二驱动信号DS2、2D图像或3D立体图像。第二驱动信号DS2可以包括提供给数据电路部分220的数据电压、垂直起始信号、反相信号和输出使能信号。第二驱动信号DS2还可以包括提供给栅极电路部分240的垂直起始信号、栅极时钟信号和输出使能信号。当显示3D立体图像时，像素基于第二驱动信号DS2在每个连续的帧显示不同的视点。可以基于视点的个数和视点编号来改变由像素P显示的3D立体图像，随后将对此进行详细的描述。光源控制器570基于第三控制信号CS3向光源100提供第三驱动信号DS3。在3D模式下，第三驱动信号DS3可以将光源100的亮度提升到比光源100在2D模式下的第二亮
度大的第一亮度。第一驱动信号DS1、第二驱动信号DS2和第三驱动信号DS3相互同步并且被输出。显示设备可以包括将控制器500与光源100电连接的第一连接器410、将控制器500与面板200电连接的第二连接器420以及将控制器500与透镜部分300电连接的第三连接器430。第一连接器410、第二连接器420和第三连接器430中的每个可以是柔性印刷电路板(FPCB)。在示例性实施例中，控制器500、图像处理器510、透镜控制器530、面板控制器550和光源控制器570设置在同一基底上。在可选的示例性实施例中，控制器500、图像处理器510、透镜控制器530、面板控制器550和光源控制器570可以设置在分开的基底上。图3是示出图2中的面板和透镜部分的设置的平面图。參照图3，像素P可以具有沿着第一方向Dl延伸的第一边和沿第二方向D2延伸且长度比第一边的长度长的第二边。在示例性实施例中，像素P可以具有矩形形状。在示例性实施例中，可以通过信号线或阻挡部分来限定像素P。在下文中，将信号线或阻挡部分称作阻挡图案。阻挡图案包括沿着第一方向Dl延伸的多个第一条纹和沿着第二方向D2延伸且与第一条纹交叉的多个第二条纹。在示例性实施例中，像素P的沿着第一方向Dl的第一像素间距p可以定义为第二条纹中的两个相邻条纹的中心之间的距离，像素P的沿着第二方向D2的第二像素间距q可以定义为第一条纹中两个相邻条纹的中心之间的距离。
在可选的示例性实施例中，第一像素间距p和第二像素间距q可以定义为像素P中两个相邻像素的中心之间的距离。 在示例性实施例中，透镜单元LU沿着第二方向D2延伸，并且沿着第一方向Dl基本彼此平行地设置。每个透镜单元LU与沿着第一方向Dl布置的至少两个像素P叠置。每个透镜単元LU具有透镜阵列的透镜间距A，该透镜间距A定义为每个透镜单元LU的沿着第一方向Dl的长度。透镜间距A取决于与每个透镜单元LU叠置的像素P的个数。透镜间距A可以与沿着第一方向Dl的视点的个数和像素间距p的乘积基本相同。在一个示例性实施例中，例如，该设备可以显示具有9个视点的图像，并且每个透镜单元LU与9个像素P叠置。因此，透镜间距A可以是像素间距p的九倍。像素P沿着第一方向Dl和第二方向D2重复地布置。像素P可以通过显示面板210的薄膜晶体管基底(未示出)或设置在对向基底(未示出)上的滤色器显示颜色。当滤色器包括显示红色、緑色和蓝色的过滤器单元时，可以将像素P分为显示红色的红色像素、显示绿色的绿色像素和显示蓝色的蓝色像素。可以沿着第一方向Dl顺序地且重复地布置红色像素、緑色像素和蓝色像素。此夕卜，可以沿着第二方向D2顺序地且重复地布置红色像素、緑色像素和蓝色像素。然而，像素P可以按各种图案布置。在一个示例性实施例中，例如，可以沿着第一方向顺序地且重复地布置分别显示红色、緑色、蓝色和緑色的像素P。在可选的示例性实施例中，可以沿着第一方向顺序地且重复地布置分别显示红色、緑色、蓝色和白色的像素P。在示例性实施例中，像素P按矩阵形状布置。在可选的示例性实施例中，像素P的第一边的长度可以与像素P的第二边的长度基本相同，并且像素P可以沿着第二方向D2按条纹形状布置。在示例性实施例中，透镜单元LU的轴与第二方向D2基本平行。在可选的示例性实施例中，透镜单元LU的轴可以相对于第二方向D2傾斜。图4是图2中的透镜部分的示例性实施例的剖视图。图5至图7是示出了图2中的透镜部分的示例性实施例的布线方案的平面图。參照图4，透镜部分300包括第一基底340、第二基底380和液晶层390。在图4中，为了便于解释，还示出了透镜单元LU和折射率分布的概念图。第一基底340包括第一基体基底301、第一绝缘层310、第一电极E1、第二绝缘层320、第二电极E2和第一取向层330。第一绝缘层310和第二绝缘层320可以包括基本相同的材料。第一绝缘层310设置在第一基体基底301上。第一电极El设置在第一绝缘层310中。在3D模式下，向每个第一电极El施加用来驱动作为菲涅耳透镜的透镜部分300的电压。第二绝缘层320设置在第一基体基底301上的第一电极El上。第二电极E2设置在第二绝缘层320中。在3D模式下，向每个第二电极E2施加用来驱动作为菲涅耳透镜的透镜部分300的电压。第一取向层330设置在第一基体基底301上的第二绝缘层320上。第一取向层330具有第一取向方向，以防止初始取向被扭曲。第二基底380包括第二基体基底351、共电极CE和第二取向层370。
共电极CE设置在第二基体基底351上。第二取向层370设置在设置在第二基体基底351上的共电极CE上。第二取向层370具有第二取向方向，以防止初始取向被扭曲。液晶层390包括液晶分子。在示例性实施例中，液晶分子按具有反平行结构的平面取向或者按垂直取向排列。 当向透镜部分300施加驱动电压时，液晶分子排列成具有与菲涅耳透镜的折射率分布对应的折射率分布。在示例性实施例中，电极设置在两个层中，但是不限于此。在可选的示例性实施例中，电极可以设置在三个层或更多的层中。參照图5和图6，透镜部分300包括被施加驱动电压的汇流线(bus line)BL以及将汇流线BL电连接到第一电极El和第二电极E2的接触部分CT。在一个示例性实施例中，例如，汇流线BL可以沿着第一方向Dl延伸，第一电极El和第二电极E2可以沿着第二方向D2延伸。第一电极El和第二电极E2设置在汇流线BL上。第一电极El和第二电极E2沿着第一方向Dl交替地设置。第一电极El和第二电极E2可以不对称地设置在每个透镜单元LU中。在示例性实施例中，如图7所示，汇流线BL可以设置在第一电极El和第二电极E2的上部部分和下部部分。每个透镜单元LU可以包括与上部部分对应的上透镜单元和与下部部分对应的下透镜单元，上部部分和下部部分被独立地驱动。在这样的实施例中，可以提供控制上透镜单元的上驱动部分DRl和DR3以及控制下透镜单元LU的下驱动部分DR2和DR4。布线结构不限于图5至图7中示出的示例性实施例。在可选的示例性实施例中，汇流线和电极的布线可以改变。图8和图9是示出了图2中的光源和面板的示例性实施例的驱动方向的概念图。光源100可以包括多个块，并且驱动每个块。在一个示例性实施例中，例如，光源100可以被分成8个块。參照图8，示出了光源100的示例性实施例的驱动方向，其中，沿着第一方向Dl设置显示面板210上的栅极线。在这样的实施例中，光源100可以包括沿着第一方向Dl布置的块。光源100的块可以与栅极线同步，并且可以沿着第二方向D2顺序地驱动光源100的块。參照图9，示出了光源100的可选的示例性实施例的驱动方向，其中，沿着第二方向D2设置显示面板210上的栅极线。在这样的实施例中，光源100可以包括沿着第二方向D2布置的块。光源100的块可以与栅极线同步，并且可以沿着第一方向Dl顺序地驱动光源100的块。图10和图11是示出了在每ー帧感知到的图像的概念图。图12和图13是示出了面板和透镜在每一帧的变化的概念图。在图10中示出了透镜单元LU的焦点和在奇数帧显示在像素P上的3D立体图像的视点编号。在图11中示出了透镜单元LU的焦点和在偶数帧显示在像素P上的3D立体图像的视点编号。在示例性实施例中，例如，显示设备显示9个视点，在观察者的视角从右至左的视点定义为第一视点至第九视点。參照图10和图11，像素P在奇数帧显示具有奇数视点的3D立体图像。像素P在偶数帧显示具有偶数视点的3D立体图像。每个像素P显示具有不同于其相邻像素的 视点的视点的3D立体图像。彼此相邻的像素P在每ー时刻显示具有不同视点的3D立体图像。每个像素P的焦点对应于像素P的3D立体图像而改变。在一个示例性实施例中，例如，相对于每个像素P在奇数帧的焦点，焦点在偶数帧沿着第一方向Dl偏移像素间距的一半。在示例性实施例中，可以对面板200顺序地提供具有奇数视点的第一图像、黑图像、具有偶数视点的第二图像和黑图像。在可选的示例性实施例中，可以对面板200顺序地提供具有奇数视点的第一图像、具有奇数视点的第二图像、具有偶数视点的第三图像和具有偶数视点的第四图像。显示设备的示例性实施例通过基于时间和像素P的位置显示具有互不相同的视点的图像来划分时间和空间。因此，显示设备的示例性实施例实质上改善了分辨率和视点的个数。參照图12，当以2X速度(例如，两倍于正常驱动速度的速度)驱动具有9个视点的显示设备时，可以显示18个视点。在示例性实施例中，正常驱动速度可以是当显示设备显示2D图像时的显示设备的驱动速度。像素P在奇数帧显示具有第I视点、第3视点、……、第17视点的3D立体图像。像素P在偶数帧显示具有第2视点、第4视点、……、第18视点的3D立体图像。在这样的实施例中，透镜单元的每个焦点在奇数帧和偶数帧改变。如图12所示，相对于在奇数帧的透镜单元的每个焦点，在偶数帧的透镜单元的每个焦点可以沿着像素P的第一方向Dl偏移像素间距的一半。參照图13，当以4X速度(例如，以四倍于正常驱动速度的速度)驱动具有9个视点的显示设备时，可以显示36个视点。像素P在第(4n+l)帧显示具有第I视点、第5视点、第9视点、……、第33视点的3D立体图像。像素P在第(4n+2)帧显示具有第2视点、第6视点、第10视点、……、第34视点的3D立体图像。此外，像素P在第(4n+3)帧显示具有第3视点、第7视点、第11视点、……、第35视点的3D立体图像。像素P在第(4n+4)帧显示具有第4视点、第8视点、第12视点、......、第36视点的3D立体图像。在这样的实施例中，透镜单元LU的每个焦点在第(4n+l)帧、第(4n+2)帧、第(4n+3)帧和第(4n+4)帧改变。在一个示例性实施例中，例如，透镜单元LU的每个焦点的位移可以定义为nXp/N。如图13所示，相对于在第(4n+l)帧的透镜单元的每个焦点，在第(4n+2)帧的透镜单元的每个焦点可以沿着像素P的第一方向Dl偏移像素间距p的四分之一。类似地，相对于在第(4n+l)帧的透镜单元的每个焦点，透镜单元的每个焦点在第(4n+3)帧可以沿着第一方向Dl偏移像素间距p的四分之ニ。相对于在第(4n+l)帧的透镜単元的每个焦点，透镜单元的每个焦点在第(4n+4)帧可以沿着第一方向Dl偏移像素间距P的四分之三。
当将显示设备中的视点的个数定义为M并且将视点编号定义为m时，对于空分的方面，第(IXM+m)像素显示第m视点图像。这里，M和m为自然数，I为大于或等于零的整数。
当以NX速度(例如，N倍于正常驱动速度的速度)驱动显示设备时并且将帧编号定义为J吋，对于时分方面，第(JXN+n)像素显示第(N+n)视点图像。这里，N和J为自然数，n为大于或等于零且小于N的整数。通过划分时间和空间，以NX速度驱动显示设备的示例性实施例，使得视点的数量增加了 N倍。因此，可以使分辨率增大N倍而无需增加像素P的个数。图14是示出了根据本发明的显示设备的可选示例性实施例的在每ー帧感知到的图像的概念图。图15至图17是示出了在图14中的面板和透镜在每一帧的变化的概念图。图18是示出了焦点的偏移的概念图。图19是示出了图18中的焦点的移动速度的概念图。除了图14中的显示设备以3X速度驱动之外，图14中的显示设备与图I中的显示设备基本相同。因此，将省略或简化任何对相同或相似元件的重复性详细描述。如图14所示，在示例性实施例中，显示设备可以显示9个视点。此外，红色R、绿色G和蓝色B的像素P沿着第一方向Dl顺序地布置。在观察者的视角从左至右的三个像素分别定义为第一像素P1、第二像素P2和第三像素P3。在下文中，为了便于描述，将描述第一视点和一个透镜单兀。參照图14，在第一视点中，每个像素P在每ー帧显示视点互不相同的图像，每个透镜单元LU在每ー帧具有互不相同的焦点。在一个示例性实施例中，例如，如图15所示，第一像素Pl在第3n帧显示具有第一视点的3D立体图像。如图16所示，第二像素P2在第(3n+l)帧显示具有第一视点的3D立体图像。相对于在第3n帧的透镜单元的焦点中的每个焦点，透镜单元LU的焦点中的每个焦点可以沿着第一方向Dl偏移像素间距P。类似地，如图17所示，第三像素P3在第(3n+2)帧显示具有第一视点的3D立体图像。相对于在第(3n+l)帧的透镜单元的焦点中的每个焦点，透镜单元的焦点中的每个焦点可以沿着第一方向Dl偏移像素间距P。在连续的帧中，例如，在第3n帧、第(3n+l)帧和第(3n+2)帧中，第一像素P1、第二像素P2和第三像素P3分别显示红色、緑色和蓝色，并且顺序地显示具有第一视点的3D立体图像。在示例性实施例中，透镜单元LU的焦点也进行了偏移。虽然在附图中没有示出，但是阻挡图案设置在像素P之间。由于阻挡图案，导致可能在特定的视点中发生莫尔效应。在一个示例性实施例中，例如，透镜单元LU的焦点可以在每个特定的时间段偏移阻挡图案的宽度，以减少莫尔效应。在可选的示例性实施例中，可以使透镜单元在每ー帧发生用于抖动的振动，以减少莫尔效应。在示例性实施例中，如图18和图19所示，透镜单元的焦点在ー个帧内在对应于阻挡图案的宽度处缓慢地移动，而在ー个帧内在对应于像素的宽度处快速地移动，从而減少莫尔效应。在示例性实施例中，三个帧和三个像素P显示ー种颜色，因此显示设备的分辨率在无需增加像素的个数的情况下提高了三倍。此外，因提高的分辨率，可以使得面板200和透镜部分300之间的距离缩短三分之一，从而可以减小显示设备的厚度。在示例性实施例中，可以沿着第一方向Dl顺序地且重复地布置显示红色、緑色和蓝色的像素P。在可选的示例性实施例中，可以沿着第二方向D2顺序地且重复地布置显示红色、绿色和蓝色的像素P。然而，像素P可以按不同的图案布置。在一个示例性实施例中，例如，可以沿着第一方向Dl顺序地且重复地布置显示红色、緑色、蓝色和緑色的像素P。可以沿着第一方向Dl顺序地且重复地布置显示红色、緑色、蓝色和白色的像素P。在示例性实施例中，像素P可以按矩阵形状布置。在可选的示例性实施例中，像素P的第二边的长度之和可以与显示面板210的基本平行于第二方向的边的长度相同，像素P可以沿着第二方向D2按条纹形状布置。在示例性实施例中，透镜单元LU的轴平行于第二方向D2。在可选的示例性实施例中，透镜单元LU的轴可以相对于第二方向D2傾斜。根据在此所述的示例性实施例，显示设备具有与按颜色顺序驱动的显示设备的效果基本相同的效果，因此有效地防止了例如莫尔效应和串扰而增强了显示品质。如在此所述，显示设备的示例性实施例通过划分时间和空间增加了视点。因此，可以提高分辨率而无需增加像素。此外，控制了透镜单元的焦点的偏移速度，从而例如可以有效地防止莫尔效应和串扰而增强了显示品质。虽然已经结合本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种显示设备，所述显示设备包括 控制器，基于从外部输入的二维图像和三维立体图像中的至少一个产生控制信号； 面板，包括多个像素，其中，所述多个像素沿着第一方向和沿着垂直于第一方向的第二方向布置，并且在每一帧显示具有互不相同的多个视点的三维立体图像； 透镜部分，包括多个透镜单元，其中，所述多个透镜单元沿着第一方向与像素叠置地设置在面板上方并且具有在每一帧偏移的多个焦点； 光源，向面板提供光。
2.如权利要求I所述的显示设备，其中，所述多个透镜单元的所述多个焦点中的每个焦点在每帧沿着第一方向偏移相同的距离。
3.如权利要求I所述的显示设备，其中，所述多个像素中的相邻的像素显示具有互不相同的视点的三维立体图像。
4.如权利要求I所述的显示设备，其中，当以两倍于正常驱动速度的速度驱动显示设备时 所述多个像素中的每个像素在奇数帧显示具有奇数视点的图像，并且在偶数帧显示具有偶数视点的图像，以及 相对于在奇数巾贞的所述多个透镜单元的所述多个焦点中的每个焦点，所述多个透镜单元的所述多个焦点中的每个焦点在偶数帧偏移像素间距的一半。
5.如权利要求4所述的显示设备，其中，控制器向面板顺序地提供具有奇数视点的第一图像、具有奇数视点的第二图像、具有偶数视点的第三图像和具有偶数视点的第四图像。
6.如权利要求4所述的显示设备，其中，控制器向面板顺序地提供具有奇数视点的第一图像、黑图像、具有偶数视点的第二图像和黑图像。
7.如权利要求I所述的显示设备，其中，当以三倍于正常驱动速度的速度驱动显示设备时 所述多个像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素， 红色像素、绿色像素和蓝色像素交替地且重复地布置， 红色像素、绿色像素和蓝色像素彼此相邻地设置并且在每一帧顺序地显示具有相同视点的图像，以及 所述多个透镜单元的所述多个焦点中的每个焦点以第一速度在每一帧偏移一个像素间距。
8.如权利要求7所述的显示设备，其中，面板还包括设置在所述多个像素之间的阻挡图案， 所述多个透镜单元的所述多个焦点中的每个焦点沿着第一方向进一步偏移阻挡图案的宽度。
9.如权利要求8所述的显示设备，其中，所述多个透镜单元的所述多个焦点中的每个焦点以低于第一速度的第二速度偏移阻挡图案的宽度。
10.如权利要求7所述的显示设备，其中，面板还包括设置在所述多个像素之间的阻挡图案，所述多个透镜单元中的每个透镜单元在每一帧振动。
11.如权利要求I所述的显示设备，其中，当以N倍于正常驱动速度的速度驱动显示设备时所述多个像素中的每个像素在第(JXN+n)像素显示具有第(N+n)视点的图像，其中，N为自然数，J为三维立体图像的帧编号，η为大于等于零且小于N的整数，以及 所述多个透镜单元的所述多个焦点中的每个焦点在每一帧偏移Ρ/Ν，其中，P为像素间距。
12.如权利要求I所述的显示设备，其中，控制器包括 透镜控制器，向透镜部分提供透镜驱动信号，其中，透镜驱动信号使所述多个透镜单元的所述多个焦点偏移； 面板控制器，向面板提供面板驱动信号，其中，基于面板驱动信号显示图像； 光源控制器，向光源提供光源驱动信号，其中，光源驱动信号在显示三维立体图像时增加光源的亮度。
13.如权利要求12所述的显示设备，其中，透镜控制器包括 第一透镜控制器，向上部的多个透镜单元提供透镜驱动信号； 第二透镜控制器，向下部的多个透镜单元提供透镜驱动信号。
14.如权利要求I所述的显示设备，其中，透镜部分包括 第一基底，包括多个电极，其中，向所述多个电极施加驱动电压，使得所述多个透镜单元具有与菲涅耳透镜型的折射率分布对应的折射率分布； 第二基底，包括与所述多个电极相对设置的共电极； 液晶层，设置在第一基底和第二基底之间。
15.如权利要求14所述的显示设备，其中，所述多个电极包括 第一电极，设置在第一基底上； 第二电极，设置在第二基底上， 其中，第一电极和第二电极交替地设置。
全文摘要
本发明提供了一种显示设备。显示设备包括控制器，基于从外部输入的二维图像和三维立体图像中的至少一个产生控制信号；面板，包括多个像素，其中，所述多个像素沿着第一方向和沿着基本垂直于第一方向的第二方向布置，并且在每一帧显示具有互不相同的多个视点的三维立体图像；透镜部分，包括多个透镜单元，其中，所述多个透镜单元沿着第一方向与像素叠置地设置在面板上方并且具有在每一帧偏移的多个焦点；光源，向面板提供光。
文档编号H04N13/04GK102621735SQ20121003259
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月30日 优先权日2011年1月28日
发明者尹一镛, 尹海荣, 金驲柱 申请人:三星电子株式会社