本申請要求2015年10月30日提交的韓國專利申請第10-2015-0152113號的權(quán)益，通過引用將其如在本文中完全闡述的那樣并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)立體三維(3D)顯示裝置。

背景技術(shù)：

立體圖像顯示裝置可以分為立體3D顯示技術(shù)和自動(dòng)立體3D顯示技術(shù)，并且近來這兩種技術(shù)正得到實(shí)際使用。立體3D顯示技術(shù)分為：改變雙目視差圖像的偏振來在直視型顯示裝置或投影儀中顯示圖像并且通過使用偏振眼鏡來實(shí)現(xiàn)立體圖像的偏振式立體3D顯示技術(shù)、以及臨時(shí)劃分及顯示雙目視差圖像并且通過使用快門眼鏡來實(shí)現(xiàn)立體圖像的快門式立體3D顯示技術(shù)。立體3D顯示技術(shù)通常通過使用3D光學(xué)板例如視差屏障和雙凸透鏡來實(shí)現(xiàn)立體圖像。

在自動(dòng)立體3D顯示技術(shù)中，3D光學(xué)板設(shè)置在顯示面板的前表面或后表面上，并且通過合適地控制來自顯示面板的各像素的光來以最佳的觀看距離形成觀看區(qū)。觀看區(qū)可以包括多個(gè)視景。由于多個(gè)視景中的每一個(gè)具有菱形形狀，所以多個(gè)視景可以稱為視景菱形。多個(gè)視景中的每一個(gè)的寬度可以設(shè)置為等于或小于用戶雙眼之間間隔的寬度，以便于用戶的眼鏡看到另一圖像。

在顯示面板中的相鄰像素之間設(shè)置有用于劃分像素的黑矩陣，并且由于黑矩陣的工藝誤差，在視景之間產(chǎn)生亮度差(LD)。為了解決這種問題，提出一種視景交疊方法，在該方法中，將3D光學(xué)板的透鏡或屏障布置成以一定角度相對于顯示面板傾斜并且視景以一定間隔彼此交疊。視景交疊方法降低了視景之間的亮度差，但由于視景的交疊，3D串?dāng)_增加。3D串?dāng)_指的是觀看者的眼鏡將多個(gè)視景圖像看成彼此交疊。隨著3D串?dāng)_增加，觀看者在觀看3D圖像時(shí)感到不適，并且難以呈現(xiàn)3D圖像的足夠的深度。因此，需要開發(fā)一種在沒有使用視景交疊方法的情況下降低視景之間的亮度差的方法。

此外，由于各個(gè)像素的像素電極和公共電極的布置，所以在各個(gè)像素中產(chǎn)生亮度相對亮的區(qū)域和亮度相對暗的區(qū)域。在這種情況下，在視景中可能顯示疊加有亮度亮的區(qū)域和亮度暗的區(qū)域的視景圖像，為此，在視景中產(chǎn)生亮度差。當(dāng)在視景中產(chǎn)生亮度差時(shí)，根據(jù)用戶的眼鏡所定位的視景的位置，用戶會感受到亮度差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明涉及提供一種基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的局限和缺點(diǎn)而引起的一個(gè)或更多個(gè)問題的自動(dòng)立體三維(3D)顯示裝置。

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及提供一種用于使視景中的亮度差以及視景之間的亮度差最小化的自動(dòng)立體3D顯示裝置。

本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征一部分將在下面的描述中闡述，并且在考察下面的描述之后對于本領(lǐng)域術(shù)人員將部分變得明顯或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐了解。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過在書面說明書及其權(quán)利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和達(dá)到。

如在本文中實(shí)施和廣泛描述的，為了實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的目的，提供了一種自動(dòng)立體三維(3D)顯示裝置，其包括：顯示面板，該顯示面板包括多個(gè)像素和黑矩陣，黑矩陣包括分別露出多個(gè)像素的部分的多個(gè)開口，多個(gè)像素中的每一個(gè)包括含有多個(gè)第一指的像素電極和含有布置在多個(gè)第一指之間的多個(gè)第二指的公共電極；以及3D光學(xué)板，該3D光學(xué)板布置在顯示面板的前表面或后表面上以執(zhí)行控制，使得通過多個(gè)像素顯示的N(其中N為等于或大于二的自然數(shù))個(gè)視景圖像在與3D光學(xué)板間隔開一定距離的觀看區(qū)上顯示為N個(gè)視景。沿水平方向彼此相鄰的P(其中P是等于或大于二的整數(shù))個(gè)像素具有由多個(gè)開口露出的不同形狀。

應(yīng)理解的是，本發(fā)明的前述一般描述和下面的詳細(xì)描述是示例性和說明性的，并且旨在提供對所要求保護(hù)的發(fā)明的進(jìn)一步說明。

附圖說明

本申請包括附圖以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且附圖并入且構(gòu)成該申請的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方案并且與描述一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中：

圖1A至圖1C是用于描述由黑矩陣的工藝誤差而引起的亮度差的圖；

圖2A至圖2C是示出根據(jù)圖1A至圖1C的白色亮度的圖；

圖3是示出由顯示面板和3D光學(xué)板形成的觀看區(qū)中的視景交疊的圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自動(dòng)立體3D顯示裝置的框圖；

圖5是圖4的3D光學(xué)板的截面圖；

圖6是示出沿水平方向彼此相鄰的像素的平面圖；

圖7是示出沿水平方向彼此相鄰的各個(gè)像素的開口的平面圖；

圖8是以1/2δ結(jié)構(gòu)示出像素和3D光學(xué)板的透鏡的圖；以及

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的3D光學(xué)板的透鏡和包括開口的黑矩陣的圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，其示例在附圖中示出。盡可能地，遍及附圖將使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或相似的部分。

在說明書中，應(yīng)該注意的是，對于元件，盡可能地使用已經(jīng)在其他附圖中用于表示元件的相同的附圖標(biāo)記。在下面的描述中，在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的功能和構(gòu)造與本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性構(gòu)造無關(guān)的情況下，將省略其詳細(xì)描述。在說明書中所述的術(shù)語應(yīng)理解為如下。

通過下面的參照附圖描述的實(shí)施方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)現(xiàn)方法將是清楚的。然而，本發(fā)明可以以不同的方式實(shí)施并且不應(yīng)解釋為限于本文中所述的實(shí)施方案。而是，提供這些實(shí)施方案以使得該公開內(nèi)容將是透徹和完全的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。此外，本發(fā)明僅通過權(quán)利要求的范圍限定。

在用于描述本發(fā)明的實(shí)施方案的附圖中公開的形狀、尺寸、比例、角度和數(shù)量僅是示例，因而，本發(fā)明不限于示出的細(xì)節(jié)。遍及全文相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。在下面的描述中，在確定相關(guān)已知功能或構(gòu)造的詳細(xì)描述不必要地使本發(fā)明的要點(diǎn)模糊的情況下，將省略該詳細(xì)描述。

在使用本說明書中所述的“包括”、“具有”及“包含”的情況下，在沒有使用“僅…”的情況下可以添加另外的部分。如果沒有相反地指出，單數(shù)形式的術(shù)語可以包括復(fù)數(shù)形式。

在解釋元件時(shí)，即使沒有明確描述，元件解釋為包括誤差范圍。

在描述位置關(guān)系時(shí)，例如，在兩個(gè)部分之間的位置關(guān)系描述為“在…上”、“在…之上”、“在…下”、“緊接著…”時(shí)，如果沒有使用“只是”或“直接”，在兩個(gè)部分之間可以設(shè)置有一個(gè)或更多個(gè)另外的部分。

在描述時(shí)間關(guān)系時(shí)，例如，在時(shí)間順序描述為“在…后”、“后續(xù)”、“緊接著…”及“在…之前”時(shí)，如果沒有使用“只是”或“直接”，可以包括不連續(xù)的情況。

應(yīng)理解的是，雖然在本文中可以使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件與另一元件進(jìn)行區(qū)分。例如，在沒有脫離本發(fā)明的范圍的情況下，第一元件可以稱為第二元件，并且，類似地，第二元件可以稱為第一元件。

X軸方向、Y軸方向和Z軸方向應(yīng)該理解為其間的關(guān)系為垂直的幾何關(guān)系，并且在本發(fā)明的元件正常操作的范圍內(nèi)可以表示具有更寬泛的方向性。

術(shù)語“至少一個(gè)”應(yīng)該理解為包括相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)中的一個(gè)或更多個(gè)的任意組合和全部組合。例如，“第一項(xiàng)、第二項(xiàng)和第三項(xiàng)中的至少之一”的意思表示選自第一項(xiàng)、第二項(xiàng)和第三項(xiàng)中的兩個(gè)或更多個(gè)以及第一項(xiàng)、第二項(xiàng)或第三項(xiàng)的全部項(xiàng)的組合。

本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的特征可以部分地或整體地彼此結(jié)合或組合，并且可以彼此進(jìn)行各種互作用并且如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠充分理解的那樣在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施方案可以彼此獨(dú)立地執(zhí)行，或者可以以互賴關(guān)系一起執(zhí)行。

圖1A至圖1C是用于描述由黑矩陣的工藝誤差所引起的亮度差的圖。圖2A至圖2C是示出根據(jù)圖1A至圖1C的白色亮度的圖。下面將參照圖1A至圖1C以及圖2A至圖2C來詳細(xì)地描述由黑矩陣的工藝誤差所引起的亮度差(LD)。在圖1A至圖1C中，為了便于描述，僅示出3D光學(xué)板的透鏡和包括開口OA的黑矩陣BM。

參照圖1A至圖1C，開口OA可以具有平行四邊形形狀，并且開口OA傾斜的第一角度θ1可以與3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2相同。開口OA傾斜的第一角度θ1可以表示開口OA的長邊和從開口OA的短邊垂直延伸的直線SL之間的角度。3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2可以表示透鏡與從開口OA的短邊垂直延伸的直線SL之間的角度。

圖1A示出黑矩陣的臨界尺寸CD為0μm的示例，并且示出黑矩陣BM設(shè)置為沒有工藝誤差的情況。如圖1A所示，如果黑矩陣BM設(shè)置為沒有工藝誤差，則如圖2A所示在顯示裝置的整個(gè)觀看角度處保持幾乎均勻的白色亮度。因此，在視景之間沒有產(chǎn)生亮度差，或者觀察者用眼鏡看不出亮度差。

圖1B示出其中黑矩陣BM的臨界尺寸減小2μm的示例，并且示出與臨界尺寸CD為0μm的情況相比開口OA進(jìn)一步加寬的情況。如果如圖1B所示黑矩陣BM的臨界尺寸CD減小2μm，則開口OA的一部分沿透鏡傾斜的方向交疊。因此，在開口OA的交疊部分中亮度增加，因而，如圖2B所示，在特定觀看角度處亮度增加。也就是說，在視景之間產(chǎn)生亮度差。

圖1C示出黑矩陣BM的臨界尺寸CD增加2μm的示例，并且示出與臨界尺寸CD為0μm的情況相比開口OA進(jìn)一步變窄的情況。如果如圖1C所示黑矩陣BM的臨界尺寸CD增加2μm，則沿透鏡傾斜的方向產(chǎn)生沒有設(shè)置開口OA的區(qū)域。因此，在沒有設(shè)置開口OA的區(qū)域中亮度降低，因而，如圖2C所示，在特定觀看角度處亮度降低。也就是說，在視景之間產(chǎn)生亮度差。

圖3是示出由顯示面板和3D光學(xué)板形成的觀看區(qū)中的視景交疊的圖。在圖3中，為了便于描述，僅示出顯示面板110和3D光學(xué)板210。

參照圖3，在3D模式中，顯示面板110可以顯示包括多個(gè)視景圖像的多視景圖像，并且在3D光學(xué)板210中可以設(shè)置有液晶透鏡或屏障。因此，通過顯示面板110顯示的多個(gè)視景可以在與3D光學(xué)板210間隔開3D最優(yōu)觀看距離V的觀看區(qū)域VZ上顯示為多個(gè)視景V1至V13。在圖3中，為了便于描述，示出十三個(gè)視景V1至V13，但視景的數(shù)量不限于此。在第n視景上可以顯示第n(其中n為正整數(shù))視景圖像。

為了減小如圖2B和圖2C所示由于黑矩陣的工藝誤差而在視景之間產(chǎn)生的亮度差，可以將視景生成為彼此交疊。在圖3中，為了便于描述，示出了將兩個(gè)視景生成為彼此交疊的示例，但是不限于此，可以將三個(gè)或更多個(gè)視景生成為彼此交疊。隨著交疊視景的數(shù)量增加，視景之間亮度差減小，但3D串?dāng)_增加。3D串?dāng)_表示通過觀看者的眼鏡看起來多個(gè)視景圖像彼此交疊。隨著3D串?dāng)_增加，觀看者在觀看3D圖像時(shí)感到不適。

本申請的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到難以同時(shí)解決3D串?dāng)_和視景間的亮度差。因此，本申請的發(fā)明人期望在不使用視景交疊方法的情況下減小視景之間的亮度差。此外，本申請的發(fā)明人期望使視景內(nèi)的亮度差以及視景之間的亮度差最小化。

在下文中，將參照圖4至圖9來詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自動(dòng)立體3D顯示裝置100的框圖。參照圖4，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自動(dòng)立體3D顯示裝置100可以包括顯示面板110、顯示面板驅(qū)動(dòng)器、顯示面板控制器140、主系統(tǒng)150、3D光學(xué)板210、3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220、以及3D光學(xué)板控制器230。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自動(dòng)立體3D顯示裝置100可以實(shí)現(xiàn)為平板顯示裝置例如液晶顯示(LCD)裝置、場發(fā)射顯示(FED)裝置、等離子體顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)等。在下面的公開內(nèi)容中，例舉了自動(dòng)立體3D顯示裝置100實(shí)現(xiàn)為LCD裝置的示例，但本實(shí)施方案不限于此。

顯示面板110可以通過使用多個(gè)像素SP來顯示圖像。顯示面板110可以包括下基板、上基板、以及設(shè)置在下基板與上基板之間的液晶層。在顯示面板110的下基板上可以布置有多條數(shù)據(jù)線D和多條柵極線G。數(shù)據(jù)線D可以與柵極線G交叉。

如圖4所示，像素SP可以分別設(shè)置在通過數(shù)據(jù)線D和柵極線G的交叉而限定的多個(gè)區(qū)域中。各個(gè)像素SP可以連接至與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)線D和柵極線G。如圖6所示，各個(gè)像素SP可以包括晶體管、像素電極、公共電極和存儲電容器。晶體管可以通過經(jīng)由柵極線G提供的柵極信號開啟，并且可以將經(jīng)由數(shù)據(jù)線D提供的數(shù)據(jù)電壓提供至像素電極。公共電極可以連接至公共線并且可以經(jīng)由公共線被提供有公共電壓。因此，各個(gè)像素SP可以利用通過提供至像素電極的數(shù)據(jù)電壓與提供至公共電極的公共電壓之間的電壓差而生成的電場來驅(qū)動(dòng)液晶層的液晶，由此控制從背光單元入射的光的透射率。此外，存儲電容器可以設(shè)置在像素電極與公共電極之間，以保持像素電極與公共電極之間的恒定的電勢差。下面將參照圖6詳細(xì)地描述晶體管、像素電極、公共電極和存儲電容器。

在垂直取向(VA)驅(qū)動(dòng)模式例如扭曲向列(TN)模式或垂直取向(VA)模式中，可以將公共電極設(shè)置在上基板上；在面內(nèi)切換(IPS)驅(qū)動(dòng)模式例如邊緣場切換(FFS)中，可以將公共電極設(shè)置在下基板上。除TN模式、VA模式、IPS模式以及FFS模式之外，可以將顯示面板110的液晶模式實(shí)現(xiàn)為任意液晶模式。

在顯示面板110的上基板上可以設(shè)置有黑矩陣和濾色器。黑矩陣可以包括開口，并且濾色器可以設(shè)置在沒有被黑矩陣覆蓋的開口中。如果顯示面板110以TFT上濾色器(COT)結(jié)構(gòu)設(shè)置，則可以將濾色器設(shè)置在顯示面板110的下基板上。下面將參照圖7至圖9詳細(xì)地描述包括開口的黑矩陣。

在顯示面板110的下基板和上基板中的每一個(gè)上可附接偏振器，并且可以形成用于調(diào)整液晶的預(yù)傾角的取向?qū)?。在顯示面板110的下基板與上基板之間可以設(shè)置有用于保持液晶層的盒間隙的柱間隔物。

顯示面板110可以使用調(diào)節(jié)來自背光單元的光的透射式液晶顯示面板。背光單元可以包括通過從背光驅(qū)動(dòng)器提供的驅(qū)動(dòng)電流發(fā)光的光源、導(dǎo)光板(或擴(kuò)散板)、以及多個(gè)光學(xué)片。背光單元可以實(shí)現(xiàn)為直下型或邊緣型背光單元。背光單元的光源可以包括以下中的一種或兩種或更多種：熱陰極熒光燈(HCFL)、冷陰極熒光燈(CCFL)、外電極熒光燈(EEFL)、發(fā)光二極管(LED)和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。

背光驅(qū)動(dòng)器可以生成用于開啟背光單元的光源的驅(qū)動(dòng)電流。背光驅(qū)動(dòng)器可以根據(jù)背光控制器的控制來生成提供至光源的驅(qū)動(dòng)電流。背光控制器可以根據(jù)從主系統(tǒng)150輸入的全局/部分調(diào)光信號(global/local diming signal,DIM)來將包括脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號的占空比的背光控制數(shù)據(jù)以串行外圍接口(SPI)數(shù)據(jù)格式發(fā)送至背光驅(qū)動(dòng)器。

顯示面板驅(qū)動(dòng)器可以包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120和柵極驅(qū)動(dòng)器130。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120可以從顯示面板控制器140接收數(shù)據(jù)控制信號DCS及二維(2D)數(shù)據(jù)DATA2D或多視景數(shù)據(jù)MVD。在2D模式中數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120可以接收2D數(shù)據(jù)DATA2D以及在3D模式中可以接收多視景數(shù)據(jù)MVD。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120可以將2D數(shù)據(jù)DATA2D或多視景數(shù)據(jù)MVD轉(zhuǎn)換成正/負(fù)伽馬補(bǔ)償電壓以根據(jù)數(shù)據(jù)控制信號DCS生成模擬數(shù)據(jù)電壓。可以將從多個(gè)源極驅(qū)動(dòng)集成芯片(IC)輸出的模擬數(shù)據(jù)電壓提供至顯示面板110的數(shù)據(jù)線D。

柵極驅(qū)動(dòng)器130可以從顯示面板控制器140接收柵極控制信號GCS。柵極驅(qū)動(dòng)器130可以根據(jù)柵極控制信號GCS生成柵極信號并且將柵極信號依次提供至顯示面板110的柵極線G。因此，可以將經(jīng)由數(shù)據(jù)線D提供的數(shù)據(jù)電壓提供至提供有柵極信號的像素SP。

在2D模式中顯示面板控制器140可以從主系統(tǒng)150接收2D數(shù)據(jù)DATA2D，并且在3D模式中可以接收多視景數(shù)據(jù)MVD。此外，顯示面板控制器140可以從主系統(tǒng)150接收定時(shí)信號和模式信號MODE。定時(shí)信號可以包括水平同步信號、垂直同步信號、數(shù)據(jù)使能信號、點(diǎn)時(shí)鐘等。顯示面板控制器140可以基于定時(shí)信號生成柵極控制信號GCS和數(shù)據(jù)控制信號DCS。

顯示面板控制器140可以將柵極控制信號GCS提供至柵極驅(qū)動(dòng)器130，并且可以將數(shù)據(jù)控制信號DCS和2D數(shù)據(jù)DATA2D或多視景數(shù)據(jù)MVD提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120。在2D模式中顯示面板控制器140可以將2D數(shù)據(jù)DATA2D提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120，并且在3D模式中可以將多視景數(shù)據(jù)MVD提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120。

主系統(tǒng)150可以經(jīng)由接口例如低壓差分信號(LVDS)接口、躍變最小化差分信號(TMDS)等來將2D數(shù)據(jù)DATA2D或多視景數(shù)據(jù)MVD提供至顯示面板控制器140。此外，主系統(tǒng)150可以將模式信號MODE和定時(shí)信號提供至顯示面板控制器140，并且可以將模式信號MODE提供至3D光學(xué)板控制器230。模式信號MODE可以是表示對應(yīng)于2D模式和3D模式中之一的電流模式的信號。例如，可以設(shè)置成：當(dāng)模式信號MODE具有第一邏輯電平電壓時(shí)，模式信號MODE表示2D模式；以及當(dāng)模式信號MODE具有第二邏輯電平電壓時(shí)，模式信號MODE表示3D模式。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，需要3D光學(xué)板210，該3D光學(xué)板210用于在2D模式中使得通過顯示面板110顯示的圖像原樣顯示以及在3D模式中使得通過顯示面板110顯示的多視景圖像在觀看區(qū)上被顯示為多個(gè)視景。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，以上已經(jīng)描述了3D光學(xué)板210為液晶透鏡的示例，但本實(shí)施方案不限于此。在另一些實(shí)施方案中，3D光學(xué)板210可以為可切換屏障、視差屏障或雙凸透鏡片。

3D光學(xué)板210可以設(shè)置在顯示面板110的前表面或后表面上。如果如圖3所示將3D光學(xué)板210設(shè)置在顯示面板110的前表面上，則可以將3D光學(xué)板210與顯示面板110間隔開后部距離S。通過調(diào)節(jié)后部距離D可以調(diào)節(jié)3D光學(xué)觀看距離V。

在2D模式中，顯示面板110可以顯示2D圖像，并且在3D光學(xué)板210中可以不設(shè)置液晶透鏡或屏障。因此，通過顯示面板110顯示的2D圖像可以原樣地穿過3D光學(xué)板210并且可以被觀看者看到。

在3D模式中，顯示面板110可以顯示包括多個(gè)視景圖像的多視景圖像，并且在3D光學(xué)板210中可以設(shè)置液晶透鏡或屏障。也就是說，3D光學(xué)板210可以執(zhí)行控制，以使通過顯示面板110顯示的N(其中N是等于或大于2的自然數(shù))個(gè)視景圖像在與3D光學(xué)板210間隔開3D最優(yōu)觀看距離V的觀看區(qū)VZ上顯示為N個(gè)視景。例如，如圖3所示，通過顯示面板110顯示的多個(gè)視景圖像可以通過3D光學(xué)板210而在與3D光學(xué)板210間隔開3D最優(yōu)觀看距離V的觀看區(qū)VZ上顯示為多個(gè)視景V1至V13。因此，觀看者可以看到3D圖像。

如圖5所示，如果3D光學(xué)板210實(shí)現(xiàn)為具有液晶透鏡或可開關(guān)屏障，則3D光學(xué)板210可以包括第一基板211、第二基板212、第一電極213、第二電極214、液晶層215、第一偏振器216以及第二偏振器217。

第一基板211和第二基板213可以各自通過玻璃或塑料膜來實(shí)現(xiàn)。第一偏振器216可以附接在第一基板211的面對顯示面板110的一個(gè)表面上，并且第一電極213可以設(shè)置在第一基板211的上述一個(gè)表面的背面上。第一電極213可以是分隔電極，因而，第一電極213中的每一個(gè)可以以特定間隔與其相鄰的第一電極間隔開?？梢酝ㄟ^3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220分別給第一電極213提供第一驅(qū)動(dòng)電壓DV1。

第二電極214可以設(shè)置在第二基板212的面對第一基板211的一個(gè)表面上，并且第二偏振器217可以附接在第二基板212的上述一個(gè)表面的背面上。第一偏振器216的透光軸可以垂直于第二偏振器217的透光軸。第二電極214可以設(shè)置為在第二基板212的整個(gè)一個(gè)表面上的一層?？梢酝ㄟ^3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220給第二電極214提供第二驅(qū)動(dòng)電壓DV2。

3D光學(xué)板210的液晶層215可以設(shè)置在第一基板211與第二基板212之間。液晶層215的液晶分子可以通過由于第二電極214與各個(gè)第一電極213之間的電勢差而生成的電場來驅(qū)動(dòng)。因此，在2D模式中，液晶層215的液晶分子可以不形成透鏡或屏障，在3D模式中，液晶層215的液晶分子可以形成透鏡或屏障。

基于來自3D光學(xué)板控制器230的光學(xué)板控制數(shù)據(jù)LCD，3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220可以將第一驅(qū)動(dòng)電壓DV1分別提供給3D光學(xué)板210的第一電極213，并且可以將第二驅(qū)動(dòng)電壓DV2提供給第二電極214。例如，在2D模式中，3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220可以將第一驅(qū)動(dòng)電壓DV1分別提供給第一電極213，并且可以將第二驅(qū)動(dòng)電壓DV2提供給第二電極214，使得通過在第一電極214與各個(gè)第一電極213之間生成的電場驅(qū)動(dòng)的液晶層215的液晶分子允許穿過第一偏振器216的光穿過第二偏振器217。因此，在2D模式中，在3D光學(xué)板210中可以不設(shè)置透鏡或屏障。在3D模式中，3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220可以將第一驅(qū)動(dòng)電壓DV1分別提供給第一電極213，并且可以將第二驅(qū)動(dòng)電壓DV2提供給第二電極214，使得通過在第二電極214與各個(gè)第一電極213之間生成的電場驅(qū)動(dòng)的液晶層215的液晶分子具有透鏡狀折射率或者形成屏障。因此，在3D模式中，在3D光學(xué)板210中可以設(shè)置透鏡或屏障。

3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220可以周期性地反轉(zhuǎn)分別提供給第一電極213和第二電極214的第一驅(qū)動(dòng)電壓DV1和第二驅(qū)動(dòng)電壓DV2的極性。在直流(DC)驅(qū)動(dòng)中，液晶的直流后像表示液晶分子的帶電顆粒堆積在取向?qū)由希蚨?，液晶分子的預(yù)傾角改變。3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220可以執(zhí)行交流(AC)驅(qū)動(dòng)以周期性地反轉(zhuǎn)分別提供給第一電極213和第二電極214的第一驅(qū)動(dòng)電壓DV1和第二驅(qū)動(dòng)電壓DV2的極性，由此防止液晶的直流后像。

3D光學(xué)板控制器230可以從主系統(tǒng)150接收模式信號MODE。在2D模式中，3D光學(xué)板控制器230可以將光學(xué)板控制數(shù)據(jù)LCD提供至3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220，以便于使3D光學(xué)板210不形成透鏡或屏障。在3D模式中，3D光學(xué)板控制器230可以將屏障控制數(shù)據(jù)BCD提供至3D光學(xué)板驅(qū)動(dòng)器220，以便于使3D光學(xué)板210形成透鏡或屏障。

圖6是示出沿水平方向彼此相鄰的像素的平面圖。在圖6中，示出了沿水平方向彼此相鄰的兩個(gè)像素SP的平面圖。在下面的描述中，水平方向表示圖4的柵極線G的縱向方向，垂直方向表示圖4的數(shù)據(jù)線D的縱向方向。

參照圖6，像素SP可以各自包括晶體管T、像素電極PE、公共電極CE以及存儲電容器Cst。

晶體管T可以包括從柵極線G延伸的柵電極、從數(shù)據(jù)線D延伸的源電極以及連接至像素電極PE的漏電極。當(dāng)將對應(yīng)于柵極高電壓的柵極信號施加至柵極線G時(shí)，晶體管T可以將通過數(shù)據(jù)線D提供的數(shù)據(jù)電壓提供至像素電極PE。

像素電極PE可以穿過在像素SP的下部中的第一接觸孔CNT1連接至晶體管T的漏電極。像素電極PE可以包括多個(gè)第一指F1。多個(gè)第一指F1可以從像素電極PE突出并且可以延伸相鄰于設(shè)置在像素SP的上部中的公共電極CE。也就是說，多個(gè)第一指F1可以從像素電極PE突出，并且可以延伸至像素SP的上部。

公共電極CE可以穿過像素SP的下部中的第二接觸孔CNT2連接至與柵極線G平行的公共線CL。公共電極CE可以包括多個(gè)第二指F2。多個(gè)第二指F2可以從設(shè)置在像素SP的上部中的公共電極CE突出，并且可以延伸相鄰于像素電極PE。也就說，多個(gè)第二指F2可以從公共電極CE突出，并且可以延伸至像素SP的下部。

多個(gè)第二指F2中的每一個(gè)可以設(shè)置在相鄰的第一指F1之間。因此，在像素電極PE與公共電極CE之間可以生成橫向電場。

像素SP可以具有包括第一域do1和第二域do2的多域結(jié)構(gòu)。多域結(jié)構(gòu)可以不同地控制在第一域do1和第二域do2中的液晶的取向方向，因而，色移和觀看角度得到改善。在多域結(jié)構(gòu)中，多個(gè)第一指F1和多個(gè)第二指F2可以具有在第一域do1與第二域do2之間的邊界彎曲的結(jié)構(gòu)。因此，第一指F1和第二指F2可以在第一域do1中沿第一方向平行地布置，并且可以在第二域do2中沿第二方向平行地布置。

一個(gè)像素SP的第一指F1和第二指F2可以相對于與該一個(gè)像素SP沿水平方向相鄰的另一像素SP的第一指F1和第二指F2沿水平方向移位且布置。這將在下面參照圖7進(jìn)行描述。

圖7是示出沿水平方向彼此相鄰的各個(gè)像素的開口的平面圖。

參照圖7，黑矩陣BM可以包括多個(gè)開口OA，并且各個(gè)像素SP的一部分可以在開口OA中被露出。

開口OA可以各自具有平行四邊形形狀。開口OA的形狀可以相同。開口OA的長邊可以平行并且可以具有相同的長度，開口OA的短邊可以平行并且可以具有相同的長度。因此開口OA的面積可以相同。此外，開口OA可以沿水平方向以第一間隔布置，并且可以沿垂直方向以第二間隔布置。

也就是說，開口OA具有相同的形狀和尺寸，并且以相同間隔布置，分別通過開口OA露出的像素SP的面積可以相同。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)像素SP的第一指F1和第二指F2可以相對于沿水平方向與該一個(gè)像素SP相鄰的另一像素SP的第一指F1和第二指F2沿水平方向移位和布置。因此，布置在一個(gè)像素SP的最外一側(cè)的第一指F1與相鄰于該第一指F1的數(shù)據(jù)線D之間的距離W1可以不同于布置在相鄰于該一個(gè)像素SP的像素的最外一側(cè)的第一指F1與相鄰于該第一指F1的數(shù)據(jù)線D之間的距離W2。因此，如圖7所示，一個(gè)像素SP的通過開口OA露出的第一指F1和第二指F2的形狀可以不同于與該一個(gè)像素SP相鄰的像素SP的通過開口OA露出的第一指F1和第二指F2的形狀。

在圖6中，為了便于描述，以上已經(jīng)描述了：相對于沿水平方向與一個(gè)像素SP相鄰的另一像素SP的第一指F1和第二指F2，該一個(gè)像素SP的第一指F1和第二指F2移位且沿水平方向布置。然而，本實(shí)施方案不限于此，沿水平方向彼此相鄰的P(其中P是等于或大于2的整數(shù))個(gè)像素SP的第一指F1和第二指F2可以沿水平方向依次移位和布置。因此，設(shè)置在沿水平方向彼此相鄰的P個(gè)像素SP中的一個(gè)像素SP的最外側(cè)的第一指F1與相鄰于該第一指F1的數(shù)據(jù)線D之間的距離W1可以不同于沿水平方向與設(shè)置在該一個(gè)像素SP相鄰的像素的最外側(cè)的第一指F1與相鄰于該第一指F1的數(shù)據(jù)線D之間的距離W2。因此，沿水平方向彼此相鄰的P個(gè)像素SP中的通過開口OA露出的第一指F1和第二指F2的形狀可以不同。

圖8是以1/2δ結(jié)構(gòu)示出像素和3D光學(xué)板的透鏡的圖。在下文中，將參照圖8詳細(xì)地描述用于使一個(gè)視景中產(chǎn)生的亮度差最小化的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。

參照圖8，1/2δ結(jié)構(gòu)ds可以是包括沿垂直方向(Y軸方向)的兩個(gè)像素和沿水平方向(X軸方向)的一個(gè)像素的矩陣結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，為了便于描述，例舉了1/2δ結(jié)構(gòu)ds，但本實(shí)施方案不限于此。也就是說，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以采用1/M(其中M是等于或大于2的整數(shù))δ結(jié)構(gòu)。1/Mδ結(jié)構(gòu)ds可以是沿垂直方向(Y軸方向)設(shè)置M個(gè)像素且沿水平方向(X軸)設(shè)置一個(gè)像素的矩陣結(jié)構(gòu)。在N個(gè)視景之一中可以示出包括在1/Mδ結(jié)構(gòu)中的像素中的僅一個(gè)像素。例如，在N個(gè)視景之一中可以示出包括在1/2δ結(jié)構(gòu)ds中的兩個(gè)像素中的僅一個(gè)像素。

在1/Mδ結(jié)構(gòu)中，開口OA的短邊長度sl可以計(jì)算為以下式(1)表示：

其中M表示1/Mδ結(jié)構(gòu)中的M，a表示像素SP的短方向長度。例如，在1/2δ結(jié)構(gòu)中，開口OA的短邊長度sl可以是像素SP的短方向長度的一半。

在1/Mδ結(jié)構(gòu)中，3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2可以計(jì)算為以下式(2)表示：

其中M表示1/Mδ結(jié)構(gòu)中的M，a表示像素SP的短方向長度，b表示像素SP的長方向長度。

例如，在1/2δ結(jié)構(gòu)中，如果像素Sp的短方向長度與長方向長度的比為1:3，則3D光學(xué)板的透鏡的傾斜的第二角度θ2可以計(jì)算為以下式(3)表示：

如上所述，在像素SP以1/2δ結(jié)構(gòu)顯示視景圖像時(shí)，開口OA基于開口OA的以式(1)表示所計(jì)算的短邊長度sl來設(shè)置，并且3D光學(xué)板的透鏡基于以式(3)表示所計(jì)算的角度來設(shè)置。在一個(gè)視景上顯示一個(gè)視景圖像的第一像素SP1至第四像素SP4的開口OA的形狀可以如圖8所示。

也就是說，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，沿水平方向彼此相鄰的P個(gè)像素中的通過開口OA露出的第一指F1和第二指F2的形狀可以不同。因此，在第一像素SP1至第四像素SP4中的通過開口OA露出的第一指F1和第二指F2的形狀可以不同。

在設(shè)置有像素電極PE的第一指F1的區(qū)域中的亮度可以高于設(shè)置有公共電極CE的第二指F2的區(qū)域中的亮度。如果在第一像素SP1至第四像素SP4中的通過開口OA露出的第一指F1和第二指F2的形狀相同，則在設(shè)置有第一指F1的區(qū)域中的亮度在視景中示出為相對高，并且在設(shè)置有第二指F2的區(qū)域中的亮度在視景中示出為相對低。

然而，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，沿水平方向彼此相鄰的P(其中P為等于或大于2的整數(shù))個(gè)像素可以具有通過開口OA露出的不同形狀。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，如圖8所示，在第一像素SP1至第四像素SP4中的通過開口OA露出的第一指F1和第二指F2的形狀可以不同，因而，在第一像素SP1至第四像素SP4中亮度高的區(qū)域和亮度低的區(qū)域可以補(bǔ)償，由此如圖8所示通過第一像素SP1至第四像素SP4的交疊而顯示的像素SPSP的亮度在整個(gè)開口OA中是均勻的。因此，使視景中的亮度差最小化。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的3D光學(xué)板的透鏡和包括開口的黑矩陣的圖。在圖9中，為了便于描述，僅示出了3D光學(xué)板的透鏡和包括開口OA的黑矩陣BM。為了便于描述，圖9示出了黑矩陣BM的臨界尺寸CD為0μm的示例，并且示出了黑矩陣BM在沒有工藝誤差的情況下設(shè)置的情況。

參照圖9，開口OA可以具有平行四邊形形狀，并且開口OA傾斜的第一角度θ1可以不同于3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2。開口OA傾斜的第一角度θ1可以表示開口OA的長邊與從開口OA的短邊垂直地延伸的直線SL之間的角度。3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2可以表示透鏡與從開口OA的短邊垂直地延伸的直線SL之間的角度。

在開口OA傾斜的第一角度θ1不同于3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2的情況下，即使在產(chǎn)生黑矩陣124的臨界尺寸偏差時(shí)，如圖2B所示的開口OA彼此交疊的區(qū)域或如圖2C所示沒有設(shè)置開口OA的區(qū)域減小，因而，使視景之間的亮度差最小化。然而，在開口OA傾斜的第一角度θ1不同于3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2的情況下，如圖9所示開口OA的邊緣區(qū)域以特定間隔彼此交疊。開口OA的邊緣區(qū)域在一個(gè)視景中被看到為邊緣區(qū)域，并且為此，如圖9所示，在視景VIEW的邊緣區(qū)域VE中產(chǎn)生3D串?dāng)_。然而，由于開口OA的中心區(qū)域沒有彼此交疊，所以在視景的中心區(qū)域中沒有產(chǎn)生3D串?dāng)_。因此，在開口OA傾斜的第一角度θ1不同于3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2的情況下，觀看者感受到的3D串?dāng)_非常小。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，由于開口OA傾斜的第一角度θ1不同于3D光學(xué)板的透鏡傾斜的第二角度θ2，所以使3D串?dāng)_最小化，并且視景之間的亮度差減小。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在本發(fā)明中做出各種修改和變化。因而，本發(fā)明意圖覆蓋該發(fā)明的修改和變化，只要其包括在所附權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)即可。